JP2000187383A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、トナー濃度検知に関する信頼性を
高めることができ、装置の起動直後から安定した画像を
出力できる現像装置を提供することを課題とする。 【解決手段】現像装置１は、ハウジング２内に収容され
た現像剤を攪拌するミキサー４ａ、４ｂ、現像ローラ
６、およびトナーセンサ８を有している。トナーセンサ
８のセンサヘッド８ａは、ミキサー４ｂに取付けられた
クリーニング部材１２の摺接によってクリーニングされ
る。クリーニング部材１２がセンサヘッド８ａ上で停止
した状態で装置が停止されると、起動時にセンサ出力が
高くなってトナーエンプティーが検知されてしまうた
め、装置停止時に、クリーニング部材１２がセンサヘッ
ド８ａに無いように、トナー濃度をモニタし、クリーニ
ング部材１２を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タなどに搭載される現像装置に係り、特に、トナー濃度
を検知するトナーセンサのヘッドに摺接されるクリーニ
ング部材を有する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタなどに搭載される現像
装置として、キャリアとトナーからなる２成分現像剤を
用いたものが知られている。

【０００３】この種の現像装置では、安定した画像濃度
を達成するため、トナーとキャリアの混合比を常に一定
に保つことが重要とされ、現像装置内には現像剤のトナ
ー濃度を監視するためのトナーセンサが配設されてい
る。現像動作時には、トナーセンサを介して現像装置内
のトナー濃度が監視され、現像により消費されたトナー
がトナーカートリッジを介して補給されてトナー濃度が
一定に保たれる。

【０００４】補給すべきトナーがトナーカートリッジ内
に無くなると、現像によるトナーの消費に伴いトナー濃
度が徐々に低下され、トナー濃度がある一定の値を超え
て低下したことがトナーセンサによって検知された時点
で、トナーエンプティーが報知されるようになってい
る。

【０００５】トナーセンサのヘッドには、やわらかいク
リーニング部材が周期的に摺接され、センサヘッドがク
リーニングされる。クリーニング部材は、センサヘッド
に近接して配置された回転体に取付けられて一定周期毎
にセンサヘッドに摺接され、センサヘッド近くに澱んだ
現像剤が回転するクリーニング部材によって掃かれて移
動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現像装置を停止したと
き、クリーニング部材がセンサヘッドに接触した状態で
止まると、低温下に長時間放置した状態から装置を再起
動した直後にセンサ出力が著しく低下してトナーエンプ
ティーを誤検知してしまう場合がある。すなわち、セン
サヘッドにクリーニング部材が接触している状態ではセ
ンサヘッド近傍にある現像剤が掃かれている途中である
ため、センサヘッド近傍の現像剤が疎になりセンサ出力
が低下される。

【０００７】このため、この種のクリーニング部材を備
えた現像装置では、再起動直後のトナーエンプティーの
誤検知を防止するため、装置の起動後数秒間はトナーセ
ンサによるトナー濃度検知を行わないようにしていた。

【０００８】しかし、このような制御では、装置の起動
直後にトナーエンプティーが正規に検知されるような場
合でも、起動直後の数秒間は濃度検知を行わないため、
本当にトナーエンプティーの場合には、１枚目の画像濃
度が著しく低下され、キャリア付着などの画像不良を生
じてしまっていた。

【０００９】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、トナー濃度検知に関する信頼性を高め
ることができ、装置の起動直後から安定した画像を出力
できる現像装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載の現像装置は、潜像に
現像剤を供給して現像するものであって、現像剤を収容
した収容手段と、この収容手段に収容された現像剤に接
触して配置され、現像剤の濃度を検知する検知手段と、
この検知手段が現像剤に接触した検知面に周期的に摺接
される清掃部材を有し、この清掃部材の摺接により該検
知面を清掃する清掃手段と、動作終了時に、上記清掃部
材が上記検知面に接触した位置で停止しないように上記
清掃部材の停止位置を制御する制御手段と、を備えてい
る。

【００１１】また、この発明のうち請求項２記載の現像
装置は、像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給し
て現像するものであって、現像剤を収容した収容手段
と、この収容手段内に収容された現像剤に接触した検知
面を有し、この検知面を介して現像剤の濃度を検知する
検知手段と、この検知手段の検知面に周期的に摺接され
る清掃部材を有し、この清掃部材の摺接により該検知面
を清掃する清掃手段と、上記収容手段内に収容された現
像剤を上記像担持体上の潜像に供給する供給手段と、現
像動作終了時、上記検知手段を介して現像剤の濃度を検
知し、この検知結果に基づいて上記清掃部材が上記検知
面に接触した位置で停止しているか否かを判断し、上記
清掃部材が上記検知面に接触した位置で停止している場
合に上記清掃部材を所定時間移動させる停止制御手段
と、を備えている。

【００１２】更に、この発明のうち請求項３記載の現像
装置は、像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給し
て現像するものであって、現像剤を収容した収容手段
と、この収容手段内に収容された現像剤を攪拌する攪拌
手段と、この攪拌手段に近接して配置され、上記収容手
段内に収容された現像剤に接触した検知面を有し、この
検知面を介して現像剤の濃度を検知する検知手段と、上
記攪拌手段に従動して上記検知手段の検知面に周期的に
摺接される清掃部材を有し、この清掃部材の摺接により
該検知面を清掃する清掃手段と、上記収容手段内に収容
された現像剤を上記像担持体上の潜像に供給する供給手
段と、現像動作終了時、上記検知手段を介して現像剤の
濃度を検知し、この検知結果に基づいて上記清掃部材が
上記検知面に接触した位置で停止しているか否かを判断
し、上記清掃部材が上記検知面に接触した位置で停止し
ている場合に上記清掃部材を所定時間移動させて上記清
掃部材を上記検知面から退避させる停止制御手段と、を
備えている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１４】図１には、この発明の現像装置１の内部構
成を断面図にして示してある。この現像装置１は、トナ
ーとキャリアを所定の割合で混合した２成分現像剤を使
用し、複写機やプリンタなどに組込まれた像担持体とし
ての感光体ドラム１０に近接対向して配置される。現像
装置１の上部には、図示しないトナーカートリッジを装
着するための装着口１ａが設けられている。

【００１５】現像装置１は、現像剤を収容したハウジン
グ２を有し、ハウジング２内の隔壁２ａによって区画さ
れた両側には、収容した現像剤を攪拌するミキサー４
ａ、４ｂが配設されている。各ミキサー４ａ、４ｂは、
図中紙面方向に延びた回転軸を中心に回転することによ
り現像剤を攪拌する。

【００１６】隔壁２ａより図中左側に配設されたミキサ
ー４ａと感光体ドラム１０との間には、ハウジング２内
に収容された現像剤を感光体ドラム１０の表面１０ａ上
に所定量づつ供給するための現像ローラ６が配設されて
いる。現像ローラ６は、その表面上に現像剤による磁気
ブラシを形成し、ドラム表面１０ａ上に形成された潜像
に現像剤を供給して現像する。

【００１７】隔壁２ａより図中右側に配設されたミキサ
ー４ｂの下方、すなわちハウジング２の底部には、ハウ
ジング２内に収容された現像剤のトナー濃度を検知する
ためのトナーセンサ８が配設されている。トナーセンサ
８は、ミキサー４ｂに対向するとともにハウジング２内
の現像剤に露出して現像剤に接触したセンサヘッド８ａ
を有している。現像剤のトナー濃度は、このセンサヘッ
ド８ａを介して検出される。

【００１８】図２には、上記トナーセンサ８の出力特性
をグラフにして示してある。現像剤のトナー濃度は現像
動作に基づくトナーの消費によって低下される。このた
め、通常の現像動作時には、トナーセンサ８の出力をモ
ニタしてセンサ出力が略基準レベル（４Ｖ）になるよう
に図示しないトナーカートリッジからトナーが補給され
るようになっている。そして、トナーカートリッジ内に
補給すべきトナーが無くなると、センサ出力がエンプテ
ィーレベル（５Ｖ）を超えたことを条件に、トナーエン
プティーが判断され、トナーカートリッジの交換がなさ
れる。

【００１９】また、ミキサー４ｂの回転軸には、トナー
センサ８のセンサヘッド８ａをクリーニングするための
クリーニング部材１２が取付けられている。クリーニン
グ部材１２は、ミキサー４ｂの回転軸から放射状に延設
され、その先端がセンサヘッド８ａに摺接されるように
位置決めされている。クリーニング部材１２は、ミキサ
ー４ｂの回転に伴って回転され、センサヘッド８ａを周
期的に掃くことによりセンサヘッド８ａ近傍に滞留した
現像剤を移動させ、センサヘッド８ａ近くに常に現像剤
の流れを作るように作用する。

【００２０】図３には、現像装置１を作動させてクリー
ニング部材１２を回転させた状態におけるトナーセンサ
８のセンサ出力の経時変化を、クリーニング部材１２の
回転位置と関連付けて示してある。本実施の形態で用い
たトナーセンサ８は、センサヘッド８ａ近傍のトナー濃
度が低いときにセンサ出力が高くなる特性を持つ。

【００２１】図３に示すように、クリーニング部材１２
がセンサヘッド８ａに摺接されてセンサヘッド８ａ近傍
の現像剤を掃いているとき（図３右上に示す状態）のセ
ンサ出力は、クリーニング部材１２がセンサヘッド８ａ
に摺接されていない状態（図３左上に示す状態）のセン
サ出力より高くなっていることがわかる。これは、クリ
ーニング部材１２がセンサヘッド８ａに摺接されると、
センサヘッド８ａ近傍の現像剤が一時的に疎になるため
と考えられる。しかし、通常の動作では、このようにセ
ンサ出力が高くなる時間が僅かな時間であるため、トナ
ーセンサ８の検出精度に影響を与えることはない。

【００２２】しかし、図３の右上に示すようにクリーニ
ング部材１２がセンサヘッド８ａに摺接されている状態
で現像装置１が停止され、クリーニング部材１２がセン
サヘッド８ａ上で停止されてしまうと、現像装置１を再
起動して現像動作を再スタートしたときに、モニタされ
るセンサ出力が一時的に高くなり、現像剤のトナー濃度
が適正であるにもかかわらずトナー濃度が低下したこと
が検知されてしまうことが考えられる。特に、トナーセ
ンサ８の温度特性により、環境温度が比較的低い低温状
態でセンサ出力が高くなる傾向があるため、装置を停止
してから低温環境に長い時間放置されていたような場合
には、上述したような誤検知の確率が高くなる。

【００２３】図４には、クリーニング部材１２がトナー
センサ８のセンサヘッド８ａ上で停止された状態から装
置を再起動したときのセンサ出力の変化を示してある。
これによると、クリーニング部材１２がトナーセンサ８
のセンサヘッド８ａ上で停止され、且つ低温環境下に長
時間放置された状態で、現像装置１による現像動作が再
スタートされると、センサ出力がトナーエンプティーを
確定するレベル（５Ｖ）を超えて検出され、トナーエン
プティーが誤検知される場合がある。場合によっては、
毎朝トナーエンプティーが誤検知されることも考えられ
る。

【００２４】このような誤検知の問題を解消するため、
従来の装置では、起動からトナーセンサ８のセンサ出力
が基準レベルまで下がってくるまでの約３秒の間は、ト
ナーセンサ８によるトナー濃度検知をしないように制御
していた（図３参照）。

【００２５】しかしながら、上述したような従来の制御
方法では、現像装置１の起動直後の約３秒間はトナーセ
ンサ８によるトナー濃度の検出が行われないことにな
る。このため、装置を起動した時点で現像装置１内のト
ナー濃度が基準レベルより低下している場合であって
も、現像動作がなされてしまうため、少なくとも１枚目
の記録紙に出力される画像の濃度が薄くなり、画像不良
を生じてしまう。

【００２６】従って、本発明では、上述した従来の不具
合を解消すべく、以下に説明するような停止制御をする
ようにした。

【００２７】図５には、本発明の現像装置１による停止
制御動作を制御する制御系のブロック図を示してある。
現像装置１の制御系は、装置全体の動作を制御する制御
部２０を有している。制御部２０には、現像剤のトナー
濃度を検知するトナーセンサ８、現像装置１に装着され
る図示しないトナーカートリッジからトナーを適量づつ
補給するためのトナー補給モータ２２、および、ミキサ
ー４ａ、４ｂ、および現像ローラ６を回転させる現像モ
ータ２４が接続されている。

【００２８】図６には、停止制御動作を説明するための
フローチャートを示してある。

【００２９】通常の現像動作時には、現像モータ２４が
駆動されて現像ローラ６とミキサー４ａ、４ｂが回転さ
れ、トナーセンサ８を介して現像剤のトナー濃度が監視
されて、トナー濃度が一定になるように、トナー補給モ
ータ２２が適宜回転されてトナーカートリッジからトナ
ーが補給される。

【００３０】画像形成動作の終了に伴う停止制御では、
現像動作の終了とともに現像モータ２４が停止され（ス
テップ１）、トナーセンサ８を介してトナー濃度がモニ
タされる（ステップ２）。

【００３１】このとき、クリーニング部材１２がトナー
センサ８のセンサヘッド８ａに接触した状態で停止され
ている場合（或いはトナー濃度が低下した場合）、セン
サ出力が４．５Ｖ以上となったことを条件に、クリーニ
ング部材１２がセンサヘッド８ａ上にあることが判断さ
れ、現像モータ２４が０．５秒だけ駆動される（ステッ
プ３〜５）。現像モータ２４の駆動時間はクリーニング
部材１２が必ず異なる位置に移動されるように設定され
ているため、現像モータ２４を０．５秒だけ回転させれ
ばクリーニング部材１２はセンサヘッド８ａから退避さ
れる。

【００３２】この後、ステップ２の処理に戻ってトナー
濃度が再度モニタされ、センサ出力が４．５Ｖを超えて
いるか否かが判断される。このような一連の動作におい
てセンサ出力が４．５Ｖ未満になったことが判断された
場合（ステップ３；ＮＯ）には、クリーニング部材１２
が退避されたことが判断されて停止制御動作が終了され
る。

【００３３】一方、上述したステップ２〜ステップ５の
一連の動作が５回繰り返されてもセンサ出力が４．５Ｖ
未満にならない場合（ステップ４；ＹＥＳ）には、トナ
ーエンプティーが判断されてトナーカートリッジが交換
され、強制的にトナーが補給される（ステップ６）。こ
の場合、現像装置１を再スタートさせたときには、トナ
ー濃度が正規のレベルに調整されていることになる。

【００３４】以上のように、現像装置１を停止する際
に、トナーセンサ８を介して現像剤のトナー濃度をモニ
タし、クリーニング部材１２がセンサヘッド８ａに接触
した状態で装置が停止されることのないようにクリーニ
ング部材１２を移動させてから現像装置１を停止させる
ことにより、図７に示すように、装置の再起動直後のセ
ンサ出力が安定され、起動直後のトナーエンプティー誤
検知を防止できる。

【００３５】つまり、本発明によると、現像装置１のト
ナー濃度検知に関する信頼性を高めることができ、装置
の起動直後から安定した画像を出力できる。

【００３６】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の現像装
置は、上記のような構成および作用を有しているので、
トナー濃度検知に関する信頼性を高めることができ、装
置の起動直後から安定した画像を出力できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る現像装置を示す断
面図。

【図２】図１の現像装置に組込まれたトナーセンサのセ
ンサ出力特性を示すグラフ。

【図３】クリーニング部材の位置に関連したセンサ出力
の変化を説明するための図。

【図４】装置の停止時にクリーニング部材がセンサヘッ
ド上に停止している場合の起動時のセンサ出力について
説明するためのグラフ。

【図５】この発明の現像装置の停止制御動作に関する制
御系を示すブロック図。

【図６】停止制御動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図７】本発明の停止制御を行った場合の起動時のセン
サ出力を示すグラフ。

【符号の説明】

１…現像装置、 ２…ハウジング、 ２ａ…隔壁、 ４ａ、４ｂ…ミキサー、 ６…現像ローラ、 ８…トナーセンサ、 ８ａ…センサヘッド、 １０…感光体ドラム、 １２…クリーニング部材、 ２０…制御部、 ２２…トナー補給モータ、 ２４…現像モータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像に現像剤を供給して現像する現像装
   置において、 現像剤を収容した収容手段と、 この収容手段に収容された現像剤に接触して配置され、
   現像剤の濃度を検知する検知手段と、 この検知手段が現像剤に接触した検知面に周期的に摺接
   される清掃部材を有し、この清掃部材の摺接により該検
   知面を清掃する清掃手段と、 動作終了時に、上記清掃部材が上記検知面に接触した位
   置で停止しないように上記清掃部材の停止位置を制御す
   る制御手段と、 を備えていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 像担持体上に形成された潜像に現像剤を
   供給して現像する現像装置において、 現像剤を収容した収容手段と、 この収容手段内に収容された現像剤に接触した検知面を
   有し、この検知面を介して現像剤の濃度を検知する検知
   手段と、 この検知手段の検知面に周期的に摺接される清掃部材を
   有し、この清掃部材の摺接により該検知面を清掃する清
   掃手段と、 上記収容手段内に収容された現像剤を上記像担持体上の
   潜像に供給する供給手段と、 現像動作終了時、上記検知手段を介して現像剤の濃度を
   検知し、この検知結果に基づいて上記清掃部材が上記検
   知面に接触した位置で停止しているか否かを判断し、上
   記清掃部材が上記検知面に接触した位置で停止している
   場合に上記清掃部材を所定時間移動させる停止制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 像担持体上に形成された潜像に現像剤を
   供給して現像する現像装置において、 現像剤を収容した収容手段と、 この収容手段内に収容された現像剤を攪拌する攪拌手段
   と、 この攪拌手段に近接して配置され、上記収容手段内に収
   容された現像剤に接触した検知面を有し、この検知面を
   介して現像剤の濃度を検知する検知手段と、 上記攪拌手段に従動して上記検知手段の検知面に周期的
   に摺接される清掃部材を有し、この清掃部材の摺接によ
   り該検知面を清掃する清掃手段と、 上記収容手段内に収容された現像剤を上記像担持体上の
   潜像に供給する供給手段と、 現像動作終了時、上記検知手段を介して現像剤の濃度を
   検知し、この検知結果に基づいて上記清掃部材が上記検
   知面に接触した位置で停止しているか否かを判断し、上
   記清掃部材が上記検知面に接触した位置で停止している
   場合に上記清掃部材を所定時間移動させて上記清掃部材
   を上記検知面から退避させる停止制御手段と、 を備えていることを特徴とする現像装置。