JPH096116A

JPH096116A - 現像装置

Info

Publication number: JPH096116A
Application number: JP7144122A
Authority: JP
Inventors: Hajime Koyama; 一小山; Seiji Oka; 誠二岡; Kiyonori Tsuda; 清典津田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】経時使用による現像剤劣化を防止して現像剤
寿命を延ばし、トナーエンド検知に基づいて新たなトナ
ーを補充することにより、現像剤や現像ユニットなどの
交換を不要にし、現像剤を継続使用できる現像装置を提
供すること。【構成】ドクタ６で阻止された現像剤が滞留する所定
容量の現像剤滞留部Ａに対向する現像スリーブ４の内部
に磁極を配置するとともに、支持ケースの内側であっ
て、該磁極を収容しているマグネットローラ５で発生し
た現像スリーブ４表面の法線方向の磁界の磁束密度が所
定以下の領域に、現像剤搬送方向に直交する方向の現像
剤の移動を規制しながら現像剤をガイドするドクタ前ヒ
サシ７を備え、トナーホッパ８内のトナーが現像剤と接
する境界面の最上部にトナーが存在している状態でトナ
ー残量が検知できる位置にトナー残量センサ１０を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、ト
ナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持するための現像
剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置した磁界発生
手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制す
る現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で阻止された現
像剤が滞留する所定容量の現像剤滞留部と、該現像剤滞
留部に該現像剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣
接し、収容されているトナーが該現像剤担持体に担持さ
れている現像剤や該滞留部の現像剤に接触するトナー補
給開口部を有するトナー収容部とを備え、該トナー収容
部内のトナーを該現像剤担持体に担持した現像剤に取り
込むようにした現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、容器
内で現像剤担持体上に磁性粒子層を形成するとともに、
容器内のトナー供給部においてこの磁性粒子層に接触す
るようにトナーを収容し、内部に固定配置された磁石を
有する現像剤担持体の回転に伴う磁性粒子層の磁性粒子
の移動により、該トナー供給部で磁性粒子層内にトナー
を取り込み、トナーと磁性粒子の混合された現像剤を、
現像剤規制部材で層厚規制して現像領域に搬送する現像
装置において、該磁石は、上記トナー補給部に対向する
磁極を持たず、現像剤担持体の回転方向に関して上記ト
ナー供給部の下流側、かつ該規制部材の上流側に磁極を
持ち、上記トナー供給部の下流側、かつ上記規制部材の
上流側で、該磁極の磁界が及ぶ範囲内の位置に現像剤担
持体と対向して設けられ、該現像剤担持体との間に磁性
粒子層の充満した領域を形成する遮蔽部材を有する現像
装置が知られている（例えば特公平５−６７２３３号公
報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特公平
５−６７２３３号公報で提案されている現像装置におい
て、上記磁性粒子層の充満した領域に存在する現像剤が
少し多めになると、現像剤規制部材と現像剤担持体との
間隙を通過するものを除き、該現像剤はほとんど動かな
くなるため、少し多めのトナー消費量の画像形成を行な
うと、現像に寄与する現像剤への新たなトナー補給が困
難になってしまう。したがって、上記現像剤循環領域に
存在する現像剤の動きを活発にするために、この現像装
置の場合には少なめの現像剤をセットするのが好まし
い。

【０００４】ところが、逆に現像剤の量が少すぎる場合
にはトナー濃度が部分的に高くなりすぎ、トナーの帯電
不足によって、地汚れやトナー飛散による機内汚染等の
不具合が発生しやすくなる。また、現像剤担持体の表面
近くに形成された現像剤層は、該現像剤担持体の近傍で
の該現像剤担持体の回動に伴って移動する移動層と、該
移動層の上方で一見したところ動かない滞留層とに分離
してしまい、このうちの移動層の現像剤が頻繁にトナー
搬送に寄与するため、トナースペントや磁性粒子の膜削
れなどの現像剤劣化が激しく、現像剤寿命が短くなって
しまう。更に、この現像装置は現像剤を多くセットでき
ないため、現像剤寿命が極めて短くても構わない画像形
成装置（例えば数１０００枚程度の画像形成が可能な画
像形成装置）への使用に限定され、枚数検知手段などを
用いて現像剤の交換時期を把握し、現像ユニット全体を
交換するといった形態で現像剤を頻繁に交換しなければ
ならない。

【０００５】また、現像剤の寿命前であっても、トナー
が消費されてしまうと、現像剤に十分なトナー量が取り
込まれずトナー濃度不足が生じ、特に、現像剤の量が少
ない現像装置では、この影響がすぐに現像像にあらわれ
てしまう。例えば、トナーエンド時期がわからず、トナ
ー濃度が所定の濃度よりも低下すると、キャリア同士の
接触頻度が多くなることによって磁性粉体をコートして
いる膜が削れ過ぎ、トナー帯電能力が著しく低下してし
まう。すると、トナーが所望の帯電量まで帯電されず、
画像形成装置の潜像担持体地汚れやトナー飛散が発生し
やすくなる。また、磁性粉体の芯材はコート膜よりも低
抵抗であるため、磁性粉体コート膜が薄くなるほど磁性
粉体抵抗も低下してしまい、該潜像担持体への磁性粉体
付着が生じてしまう。更に、この磁性粉体付着が生じる
と、現像ユニット内の磁性粉体が減少して現像剤量不足
となり、また、転写抜け、クリーニングブレードの欠
け、潜像担持体や定着ローラの損傷など、磁性粉体が他
部で種々の問題を引き起こしてしまうという問題点があ
った。

【０００６】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、像担持体への現像
剤付着を起こさず、かつ画像濃度低下を起こさない程度
のトナー濃度を保った状態でトナーエンドを判断するよ
うにトナー残量検知を行ない、このトナー残量検知結果
に基づいてトナーのみを補充することによって、トナー
濃度及びトナー帯電量のムラを低減し、画像濃度ムラ、
地汚れ、トナー飛散等を防止するとともに、現像剤の寿
命をできるだけ延ばすことができる現像装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の現像装置は、トナー及び磁性粒子からな
る現像剤を担持するための現像剤担持体と、該現像剤担
持体の内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体
に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該
現像剤規制部材で阻止された現像剤が滞留する所定容量
の現像剤滞留部と、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上
の現像剤搬送方向の上流から隣接し、収容されているト
ナーが該現像剤担持体に担持されている現像剤や該滞留
部の現像剤に接触するトナー補給開口部を有するトナー
収容部とを備え、該トナー収容部内のトナーを該現像剤
担持体に担持した現像剤に取り込むようにした現像装置
において、該トナー補給開口部よりも上方のトナー収容
部壁面に位置し、トナー残量を検知するトナー残量検知
手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２の現像装置は、請求項１の現像装
置において、上記トナー収容部上部に、該トナー収容部
にトナーを補給するトナー収容器をを設けたことを特徴
とするものである。

【０００９】請求項３の現像装置は、請求項１の現像装
置において、上記トナー収容部内に、固定軸を中心にし
て、該トナー収容部に収容されたトナーを上記トナー補
給開口部側へ搬送するように回動するトナー搬送手段を
設け、該トナー搬送手段の最外周回動軌跡の最下端部
が、該トナー収容部内の貯溜トナーと現像剤とが接触す
る境界面の最上部に、トナーレベル検知に当たっての検
知レベルを設定したことを特徴とするものである。

【００１０】請求項４の現像装置は、請求項１、２又は
３の現像装置において、上記トナー残量検知手段を、上
記トナー収容部内のトナーと直接接して検知するセンサ
を用いて構成したことを特徴とするものである。

【００１１】請求項５の現像装置は、請求項１、２又は
３の現像装置において、上記トナー収容部の一部を透明
部材で構成し、上記トナー残量検知手段を、該トナー収
容部外から該透明部材を介してトナー残量を非接触で検
知するセンサを用いて構成したことを特徴とするもので
ある。

【００１２】

【作用】請求項１乃至５の現像装置においては、磁界発
生手段で発生した磁界により現像剤担持体に担持された
現像剤滞留部の現像剤が、現像剤担持体の移動に伴って
搬送される。そして、搬送された現像剤は現像剤規制部
材で規制された後、像担持体と対向する現像領域に供給
される。現像領域で現像に用いられなかった現像剤は、
現像剤担持体の表面の移動に伴って更に搬送され、トナ
ー補給開口部からトナーを取り込んだ後、該現像剤滞留
部に戻る。一方、現像剤規制部材で規制され、現像領域
に供給されなかった現像剤は、該現像剤滞留部の上方に
移動し、トナーの搬送に寄与せずに該現像剤滞留部内で
一見滞留したように見える現像剤滞留層を形成する。そ
して、この滞留層の現像剤は、該現像剤規制部材で規制
されて、次々に上方に移動してくる現像剤によって、強
制的に現像剤担持体の表面における搬送方向とは逆方向
に移動させられる。そして、現像剤担持体からの磁界の
影響を受けにくくなるような位置まで達すると、該現像
剤滞留部内で現像剤自身の内圧及び重力によってトナー
収容部のトナー補給開口部に向けて移動する。そして、
トナー補給開口部付近まで移動した現像剤滞留層は、現
像剤担持体の表面で搬送されている現像剤移動層の移動
にともなって、該開口部からトナーを取り込みながら現
像剤規制部材側に再び搬送され、該現像剤滞留部内を循
環するように回動運動をする。

【００１３】ここで、現像剤に取り込んだトナーの量が
多くなってトナー濃度が高まると、それに伴って該現像
剤移動層の現像剤の嵩が増加し、該現像剤がトナー補給
開口部を塞ぐ位置まで移動するようになる。このように
循環する現像剤でトナー補給開口部が塞がることによ
り、現像剤担持体上の現像剤へのトナー取り込み量が少
なくなる。このトナー取り込み量の減少により、現像剤
のトナー濃度が常に一定濃度以下に保たれる。

【００１４】そして、特に、請求項１の現像装置におい
ては、使用によりトナー収容部内のトナーが消費され、
トナーの上面が該トナー収容部に設置されているトナー
残量検知手段の検知位置まで減少してくると、該トナー
残量検知手段によってトナーが不足したものと判断され
る。ここで、該トナー残量検知手段は、該トナー収容部
内のトナーが現像剤と接する境界面の最上部にトナーが
存在している状態でトナー残量不足を検知する。これに
より、該トナー収容部内のトナー残量が検知レベルに達
しても、現像剤中に確実にトナーが取り込むことができ
る状態で残量検知がなされる。そして、該トナー残量検
知手段により、トナー残量が不足していると判断される
と、例えば、表示手段などを通じ、オペレータに対して
該トナー収容部内へ新しいトナーを補充するように促
す。したがって、オペレータに対し、このような表示に
基づいて該トナー収容部内にトナーを補充させることに
よって、現像剤を頻繁に交換することなく継続的に使用
するとともに、トナー残量検知前に画像濃度の著しい低
下や、像担持体上への現像剤付着が発生することがな
い。

【００１５】特に、請求項２の現像装置においては、上
記トナー残量検知手段によるトナー残量不足の検知結果
に基づいて、トナー収容器のトナー排出口を介してトナ
ー収容部内にトナーを補給する。

【００１６】特に、請求項３の現像装置においては、ト
ナー搬送手段の最外周回動軌跡の最下端部が、該トナー
収容部内の貯溜トナーと現像剤とが接触する境界面の最
上部に、位置するようにトナーレベル検知に当たっての
検知レベルが設定されているので、使用により、トナー
残量が減少しても、該検知レベルに達するまでは現像剤
担持体表面の現像剤中に、確実にかつスムーズにトナー
を搬送する。

【００１７】特に、請求項４の現像装置においては、ト
ナー残量検知手段としてのセンサが、トナー収容部内の
トナー残量をトナーと直接接触することによって検知す
る。

【００１８】特に、請求項５の現像装置においては、ト
ナー残量検知手段としてのセンサが、トナー収容部外か
ら該透明部材を介してトナー収容部内のトナー残量を非
接触で検知する。（以下、余白）

【００１９】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、「複写機」という。）に用いる現像装置
に適用した一実施例について説明する。図１は、本実施
例に係る現像装置の概略構成を示す部分断面図である。
この現像装置は像担持体である円筒状の感光体ドラム１
の側方に配設され、感光体ドラム１に向けて開口部が形
成された支持ケース２、該開口部から一部が露出した、
トナー及び磁性粒子（以下「キャリア」という。）から
なる現像剤３を表面に担持する現像剤担持体としての現
像スリーブ４、現像スリーブ４の内部に固定配置した磁
界発生手段としての固定磁石群からなるマグネットロー
ラ５、現像スリーブ４上に担持されて搬送されている現
像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクタ６、
現像スリーブ４上方に現像剤の滞留部を形成するように
形成されたドクタ前ヒサシ７、トナー収容部としてのト
ナーホッパ８などを備えている。なお、図１中の現像ス
リーブ４の内部に、マグネットローラ５表面の磁極の極
性を図示している。

【００２０】上記ドクタ前ヒサシ７は、現像スリーブ４
との間に、感光体ドラム１との対向部の現像位置に供給
されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤が滞留する
現像剤滞留部Ａを形成している。この現像剤滞留部Ａに
対向する現像スリーブ４の内側にはマグネットローラ５
の磁極５ａが配置している。また、トナーホッパ８は、
現像剤搬送方向における現像剤滞留部Ａの上流側に隣接
して現像スリーブ４表面と対向するトナー補給口８ａを
有し、該トナー補給口８ａに隣合ったスペースには、ホ
ッパ８内のトナー３ａをトナー補給口８ａに向けて撹拌
しながら送り出すトナー搬送部材としてのトナーアジテ
ータ９が配設されている。

【００２１】また、マグネットローラ５の磁極構成で重
要となる極は、図２（ａ）に符号Ｄで示すＰ₄極で、現
像剤滞留部Ａに対向配置されており、現像剤滞留部Ａ内
の現像剤の動きに、重力が十分関与できる程度、すなわ
ち、トナー補給口８ａ側のドクタ前ヒサシの先端部７ａ
にＰ₄の磁力があまり及ばない程度の磁力分布としてい
る。なお、本実施例装置において上記磁力分布とするた
めに、Ｐ₄極の極角度としては、上記Ｄ点に対向する位
置を基準に、現像スリーブ４の回転軸を中心に、±１０
°の範囲の現像スリーブ４上における磁束密度が５０〜
８０mＴ、該磁束密度の半値幅が２０°乃至６０°とな
るように設定している。また、その他の設定条件として
は、キャリアの飽和磁束密度を５０乃至９０emu／ｇ、
現像スリーブ４とドクタ前ヒサシ７との距離Ｌを、１０
mm以上としている。勿論、現像剤中のキャリア自体につ
いても、経時的な使用による物性変化を極力少なくする
ような従来技術、例えば、キャリアのスペント防止、キ
ャリア表面の削れ防止、キャリアの帯電能力変化防止な
どの技術は積極的に採用することが望ましい。

【００２２】また、図１中で、現像スリーブ４の回転中
心Ｐからドクタ前ヒサシ７の先端部７ａに向かって引い
た補助線Ｑ、現像スリーブ４の回転中心Ｐからドクタ６
表面に沿って鉛直方向に引いた補助線Ｒ、補助線Ｑと補
助線Ｒとのなす角が１／２となるように引いた補助線Ｓ
のうち、現像剤滞留部Ａにおいて、補助線Ｓ及び補助線
Ｑを、それぞれ現像スリーブ４の軸方向に延ばした面、
現像スリーブ４の表面、及びドクタ前ヒサシ７の現像ス
リーブ４に対向する面で囲まれた領域の容積をＶとし、
実際に該領域（容積Ｖ）に存在する現像剤量をＷ、現像
剤３の見かけの密度をρ_D（通常１．４〜２．２ｇ／cm³
の範囲）としたとき、現像剤量Ｗが該容積Ｖと該密度ρ
_Dとの積よりも小さくなるような関係が成立するよう
に、ドクタ前ヒサシ７の形状及び現像剤滞留部Ａに収容
する現像剤量Ｗなどを設定している。

【００２３】上記構成の現像装置において、現像スリー
ブ４上の現像剤３は、該スリーブ４の矢印方向の回転に
伴って搬送され、ドクタ６により規制されて薄層化され
る。薄層化された現像剤３は、矢印方向に回転している
感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。そし
て、現像領域では、感光体ドラム１上に形成されている
静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が
行われる。この可視像化に使用されなかった現像剤３
は、現像スリーブ４の回転に伴って搬送され、アジテー
タ９で送り出されてトナー補給口８ａから供給された新
しいトナー３ａを取り込んだ後、現像剤滞留部Ａに戻
る。そして、新しいトナー３ａを含んだ現像剤３はドク
タ６による規制で内圧が増加し、これにより、現像剤３
のトナーの帯電が行われる。この様に現像剤滞留部Ａに
おける現像剤の内圧により、現像スリーブ４上の現像剤
３中のトナーを帯電することができるので、パドルやス
クリュウ等の現像剤３を帯電あるいは撹拌するための複
雑な撹拌機構が不要となる。

【００２４】一方、上記現像領域に供給されずにドクタ
６で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤滞留部
Ａ内で現像剤３自身の内圧及び重力によってトナーホッ
パ８のトナー補給口８ａに向かって移動する。トナー補
給口８ａ付近まで移動してきた現像剤滞留層の現像剤３
は、現像スリーブ４の回転に伴う現像剤移動層の移動と
ともにドクタ６側に搬送されて循環するように回動運動
をする。

【００２５】図２（ａ）乃至（ｃ）は、現像剤滞留部Ａ
における現像剤３の回動運動を、高速ビデオを用いた側
面拡大観察により、現像剤中へ異色トナーを取り込む様
子を、２００コマ／秒、１０倍速程度で撮影することに
より観察したものである。ドクタ６に突き当たるように
現像スリーブ４の回転方向下流側に搬送される現像剤滞
留層の現像剤の一部は、マグネットローラ５によって形
成される磁力線、及び重力によって現像スリーブ４の上
方をヒサシ７方向へ流れ、現像剤滞留部Ａ内で回動運動
をするようになる。

【００２６】トナーホッパ８内のトナーは、図２（ａ）
中の記号ａで示す流れと記号ｂで示す流れとの合流点ｃ
付近から現像剤中に取り込まれる。このときの現像剤移
動層は現像スリーブ４の表面近傍を約１００mm／ｓｅｃ
で移動しており、また、現像剤滞留部Ａにはまだ十分な
空隙が存在しているので、現像剤滞留層の回動速度は約
１０mm／ｓｅｃである。

【００２７】次に、図２（ｂ）示すように、次第にトナ
ー濃度が増して現像剤移動層が膨張すると、該合流点ｃ
が徐々に現像スリーブ４の表面近傍から遠ざかるととも
に、現像スリーブ４の表面近傍の現像剤の流速ａも低下
し、現像剤３は該表面近傍を約６５mm／ｓｅｃの速度で
移動しており、現像剤滞留層の回動速度は約５mm／ｓｅ
ｃである。

【００２８】次に、図２（ｃ）示すように、現像剤３に
補給されたトナーが多くなってトナー濃度が高まると、
それにともなって現像剤３の嵩が増加し、現像剤滞留部
Ａに空隙がなくなってくるため、現像剤３の流動性は次
第に悪くなる。このため、現像剤移動層が膨張するにつ
れて、該合流点ｃがヒサシの先端部７ａへ近づいてく
る。これにより、もはや現像剤にはトナーが取り込まれ
なくなる。このとき、現像剤滞留層の回動速度は約１mm
／ｓｅｃとなっている。しかしながら、現像剤滞留層に
は、まだゆるい充填状態で現像剤が滞留している部分が
あり、この部分の現像剤３は他の部分よりも比較的トナ
ーコンテンツが高く、非常に遅い流れの速度にはなって
いるが回動運動が続いており、そこでは、現像剤中への
トナー分散及び帯電の立ち上げが進行している。

【００２９】そして、現像によってトナーが消費されて
現像剤滞留部Ａ内のトナー濃度が低下し、現像剤３の嵩
が減少してくると、図２（ａ）の状態に戻るので、再び
現像剤中へのトナー取り込みを始めるようになる。

【００３０】このように、トナーの取り込み状態に応じ
て現像剤滞留部Ａ内の現像剤容積が変動することによっ
てトナー濃度が自己制御されるので、現像剤３のトナー
濃度が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。
このため、トナー濃度センサやトナー補給部材などの複
雑なトナー濃度制御機構が不要となる。

【００３１】またこのとき、新たに現像剤中に取り込ん
だトナーだけでなく、上述したように現像剤滞留層内で
回動しながら該現像剤中に分散し、かつ帯電電荷が立ち
上がっているトナーも当然現像領域に搬送されるので、
現像に供される帯電済みのトナー量が多くなり、現像剤
中に多量のトナーをホッパ８から取り込んだ場合であっ
ても、上記特公平５−６７２３３号公報記載の装置のよ
うに、トナーの帯電不足に起因して地汚れやトナー飛散
などがひどくなるといった問題は発生しにくくなる。

【００３２】また、図１に示したトナー残量検知手段と
してのトナー残量センサ１０は、トナーホッパ８内のト
ナー量をトナーと接触して検知するもので、このような
センサには、例えば、比較的安価で入手できる圧電振動
子を用いることができる。図示の例では、このセンサ１
０をトナーホッパ８の側壁に固設しており、その位置
は、なお現像剤３にトナーが取り込める程度のトナーが
残留した状態でトナー残量不足を検知できるように、キ
ャリアとトナーとが接触し得る最上部よりも若干高いレ
ベルに設定している。

【００３３】ここで、現像剤滞留部Ａ内の現像剤３は、
上述したように該滞留部Ａ内を循環しているので、この
ような循環をしない装置に比して現像剤３の劣化が生じ
にくく、また、使用によりトナーホッパ８内のトナーが
消費されて無くなっても、現像剤３は従来装置で使用さ
れる場合に比して、まだ十分使用に耐え得る寿命を持っ
ている。

【００３４】そして、使用によりトナーホッパ８内のト
ナーが消費され、トナーの上面がトナー残量センサ１０
の検知位置まで減少してくると、トナーホッパ８に固設
されているトナー残量センサ１０がトナー残量不足にな
ったものと判断する。ここで、トナー残量センサ１０
は、トナーホッパ８内のトナーが現像剤３と接する境界
面の最上部にトナーが存在している状態でトナー残量レ
ベルを検知する。これにより、トナーホッパ８内のトナ
ー残量が検知レベルに達しても、現像剤３中に確実にト
ナーが取り込むことができる状態でトナー残量検知がな
される。そして、トナー残量センサ１０により、トナー
残量不足状態であると判断されると、図示しない表示手
段を通じ、オペレータに対し、トナーホッパ８内へトナ
ーを補充するように促す。よって、トナー残量検知前に
画像濃度の著しい低下や、感光体ドラム１上へのキャリ
ア付着が発生することがない。そして、この表示に基づ
いて該トナーホッパ８内にトナーを補充する。これによ
り、まだ十分使用に耐え得る程度の特性を維持している
現像剤を交換することなしに継続して有効に使用するこ
とができる。

【００３５】以上の実施例によれば、トナーホッパ８が
満杯の状態からトナー残量不足レベルまで消費されて
も、現像に用いる現像剤３はまだ十分使用に耐え得る程
度の特性を維持している。これにより、トナー残量不足
を検知できるレベルで確実にホッパ８内にトナー補充が
行なわれるため、現像剤３を継続使用することができる
とともに、画像濃度の低下や、感光体ドラム１へのキャ
リア付着の発生を未然に防止できる。

【００３６】なお、上記実施例においては、トナー残量
センサ１０をトナーホッパ８の側壁に固設しているが、
これに代え、図３に示すように、トナー残量不足レベル
として設定する位置に対応するトナーホッパ８の一部を
透明部材で構成し、その外部にトナーと非接触状態でト
ナー残量を検知できるような、例えば、光学検知型のセ
ンサ１１を用いてトナー残量不足を検知するようにして
も良い。これによれば、透明部材を介して非接触でトナ
ー残量不足を検知するため、既存の安価なセンサをトナ
ーホッパ８に取り付けずに装置本体側に取り付けること
ができ、該センサをトナーホッパ８と別体で取り付ける
ことができるので、コネクタ類の配線が不要となる分、
安価でかつ装置構成の簡易化及びコスト低減に有効であ
るという利点がある。なお、このような光学検知型の検
知センサ１１としては、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すよ
うな、いくつかの検知方式が知られている。図６（ａ）
は、透過型といわれる検知方式で、投光機と受光器とを
対向させ、投光器からの光を被検知物体で遮光すること
により、制御出力を得るものである。図６（ｂ）は、
回帰反射型といわれる検知方式で、回帰性反射板を介し
て光を往復させ、その途中で光を被検知物体が遮光する
ことにより、制御出力を得るものであり、基本的には透
過型と同様に、光結合の遮断を検出するものである。図
６（ｃ）は、拡散反射型といわれる検知方式で、被検知
物体自身の表面反射により動作するものである。

【００３７】また、図４は図１に示す位置よりも高い位
置にアジテータ９を配設する場合でも、少なくともアジ
テータ９の回動軌跡の最下部がトナー溜り内に位置する
ようにトナー残量センサ１０を配設したものである。こ
れによれば、上記同様の効果を得ることに加え、ホッパ
８内のトナー残量が少なくなり、トナー残量不足が検知
される直前でも、アジテータ９の回動によってトナーを
現像スリーブ４側へ確実に送り込むことができる。

【００３８】更に、本発明は、図５に示すようなトナー
ボトル１２を備えた現像装置にも適用することができ
る。この場合、トナー残量センサ１０の設置位置は、ト
ナーボトル１２のトナー排出口１２ａよりも低く、か
つ、キャリアとトナーとが接触し得る最上部よりも若干
高いレベルに設定する必要がある。これによれば、トナ
ー残量センサ１０がトナー残量不足を検知しても、トナ
ーボトル１２のトナー排出口１２ａを介して自動的にホ
ッパ８内にトナーを補給することができるので、オペレ
ータが不足したトナーを頻繁に補充する煩わしさを解消
することができる。また、トナーボトル１２自体を現像
装置本体に対して着脱できるので、トナーボトル１２の
交換を容易にすることができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１乃至５の現像装置によれば、ト
ナー残量検知手段が、画像形成装置の像担持体への磁性
粉体付着を起こさず、かつ画像濃度低下を起こさない程
度のトナー濃度レベルにおいてトナー残量の不足を検知
するので、トナー収容部内のトナー残量がトナーの残量
検知レベルに達しても、現像剤中に確実にトナー補給が
行なわれる。したがって、例えば、このような検知の結
果に基づいてオペレータがトナーを補給することによ
り、現像剤中のトナー濃度が著しく低下する前に、現像
剤中に確実にトナーを供給することができ、トナーの残
量検知前に画像濃度の低下や、像担持体上への磁性粉体
付着が発生することを防止できるという優れた効果があ
る。また、トナー濃度が著しく低下することがないの
で、磁性粒子同士の擦れあいになどよって生じる劣化を
未然に防ぐことができ、使用する磁性粒子が少量である
場合のように経時使用による寿命が短いものであって
も、その寿命をできるだけ延ばすことができる。更に、
トナー残量不足時にはトナー補給のみで磁性粒子や該磁
性粒子が収容された現像ユニットなどを交換する必要が
なくなる。

【００４０】特に、請求項２の現像装置によれば、トナ
ー残量検知手段によるトナー残量不足の検知結果に基づ
いて、トナー収容器のトナー排出口を介して自動的にト
ナー収容部内にトナーを補給するようにできるので、オ
ペレータが不足したトナーを頻繁に補充する煩わしさを
解消することができるとともに、該トナー収容器自体も
容易に交換することができる。

【００４１】特に、請求項３の現像装置によれば、現像
剤担持体上の現像剤中に、確実にかつスムーズにトナー
を搬送することができる。

【００４２】特に、請求項４の現像装置によれば、トナ
ーと直接接触することによりトナー残量検知手段として
は、既存の安価なセンサを使用することができるので、
トナー残量検知を容易な手段によって行なうことがで
き、かつ低コスト化を図ることができる。

【００４３】特に、請求項５の現像装置によれば、トナ
ー残量不足を検知するためのセンサとして、既存の安価
なセンサが使用できるとともに、該センサをトナー収容
部と別体で取り付けることができるので、コネクタ類の
配線が不要となる分、安価でかつ装置構成の簡易化及び
コスト低減に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電子写真複写機の現像装置の概略
構成を示す正面図。

【図２】（ａ）は、キャリアへのトナー取り込み開始前
の状態を示す説明図。（ｂ）は、キャリアへのトナー取
り込み過程を示す説明図。（ｃ）は、キャリアへのトナ
ー取り込みを終了した状態を示す説明図。

【図３】同実施例の変形例に係る電子写真複写機の現像
装置の概略構成を示す正面図。

【図４】他の実施例に係る電子写真複写機の現像装置の
概略構成を示す正面図。

【図５】更に他の実施例に係る電子写真複写機の現像装
置の概略構成を示す正面図。

【図６】（ａ）乃至（ｃ）は、光学検知型の検知センサ
の検知方式を示す説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像器ケーシング３現像剤３ａトナー４現像スリーブ５マグネットローラ５ａ磁極（Ｐ₄極）６ドクタ７ドクタ前ヒサシ７ａ先端部８トナーホッパ８ａトナー補給口９トナーアジテータ１０圧電式トナー残量センサ１１光学検知型トナー残量センサ１２トナーボトル１２ａトナー排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持
するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配
置した磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像
剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材
で阻止された現像剤が滞留する所定容量の現像剤滞留部
と、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上の現像剤搬送方
向の上流から隣接し、収容されているトナーが該現像剤
担持体に担持されている現像剤や該滞留部の現像剤に接
触するトナー補給開口部を有するトナー収容部とを備
え、該トナー収容部内のトナーを該現像剤担持体に担持
した現像剤に取り込むようにした現像装置において、該トナー補給開口部よりも上方のトナー収容部壁面に位
置し、トナー残量を検知するトナー残量検知手段を設け
たことを特徴とする現像装置。
【請求項２】上記トナー収容部上部に、該トナー収容部
にトナーを補給するトナー収容器をを設けたことを特徴
とする請求項１の現像装置。
【請求項３】上記トナー収容部内に、固定軸を中心にし
て、該トナー収容部に収容されたトナーを上記トナー補
給開口部側へ搬送するように回動するトナー搬送手段を
設け、該トナー搬送手段の最外周回動軌跡の最下端部
が、該トナー収容部内の貯溜トナーと現像剤とが接触す
る境界面の最上部に、トナーレベル検知に当たっての検
知レベルを設定したことを特徴とする請求項１の現像装
置。
【請求項４】上記トナー残量検知手段を、上記トナー収
容部内のトナーと直接接して検知するセンサを用いて構
成したことを特徴とする請求項１、２又は３の現像装
置。
【請求項５】上記トナー収容部の一部を透明部材で構成
し、上記トナー残量検知手段を、該トナー収容部外から
該透明部材を介してトナー残量を非接触で検知するセン
サを用いて構成したことを特徴とする請求項１、２又は
３の現像装置。