(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納された現像剤を攪拌する攪拌部材、現像剤を吸着して感光体上の静電潜像を現像する現像剤搬送部材、及び前記現像剤を排出する排出口を備えた現像器を有する電子写真装置に於いて、
前記現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される前記現像剤搬送部材及び攪拌部材の駆動モータの少なくとも１つの駆動状態を検出し、該駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは前記各駆動モータを断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出処理部と、
前記駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、前記各駆動モータを一定回転数で連続運転して前記現像剤を連続的に排出させる連続排出処理部と、
を設けたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子写真装置に於いて、前記連続排出処理部は、前記モータ駆動状態の検出値が前記現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定値に低下したときに現像剤排出を終了させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項３】
請求項１記載の電子写真装置に於いて、前記断続排出処理部及び連続排出処理部は、前記駆動モータの駆動状態としてモータ駆動電流を検出することを特徴とする電子写真装置。
【請求項４】
請求項１記載の電子写真装置に於いて、前記断続排出処理部及び連続排出処理部は、前記駆動モータの駆動状態としてモータ駆動トルクを検出することを特徴とする電子写真装置。
【請求項５】
収納された現像剤を攪拌する攪拌部材、現像剤を吸着して感光体上の静電潜像を現像する現像剤搬送部材、及び前記現像剤を排出する排出口を備えた現像器を有する電子写真装置の現像剤排出方法に於いて、
前記現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される前記現像剤搬送部材及び攪拌部材の駆動モータの少なくとも１つの駆動状態を検出し、該駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは前記各駆動モータを断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出過程と、
前記モータ駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、前記各駆動モータを一定回転数で連続運転して前記現像剤を連続的に排出させる連続排出過程と、
前記連続排出過程でモータ駆動状態の検出値が前記現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定値に低下したときに現像剤排出を終了させる排出終了過程と、
を備えたことを特徴とする電子写真装置の現像剤排出方法。
【請求項６】
収納された現像剤を攪拌する攪拌部材、現像剤を吸着して感光体上の静電潜像を現像する現像剤搬送部材、及び前記現像剤を排出する排出口を備えた現像器を有する電子写真装置に於いて、
前記現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される前記現像剤搬送部材及び攪拌部材の駆動モータの少なくとも１つの駆動状態を検出し、該駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは前記各駆動モータを断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出処理部と、
前記駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、前記各駆動モータの駆動電流を所定値に固定した連続運転により前記現像剤を連続的に排出させる連続排出処理部と、
を設けたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項７】
請求項６記載の電子写真装置に於いて、前記連続排出処理部は、前記駆動状態の検出値が規定値を下回った後の連続排出中に駆動モータの回転数を検出し、前記駆動モータの回転数が前記現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定回転数に増加したときに現像剤排出を終了させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】
請求項６記載の電子写真装置に於いて、前記断続排出処理部は、前記駆動モータの駆動状態としてモータ駆動電流を検出することを特徴とする電子写真装置。
【請求項９】
請求項６記載の電子写真装置に於いて、前記断続排出処理部は、前記駆動モータの駆動状態としてモータ駆動トルクを検出することを特徴とする電子写真装置。
【請求項１０】
収納された現像剤を攪拌する攪拌部材、現像剤を吸着して感光体上の静電潜像を現像する現像剤搬送部材、及び前記現像剤を排出する排出口を備えた現像器を有する電子写真装置の現像剤排出方法に於いて、
前記現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される前記現像剤搬送部材及び攪拌部材の駆動モータの少なくとも１つの駆動状態を検出し、該駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは前記各駆動モータを断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出過程と、
前記モータ駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、前記各駆動モータの駆動電流を所定値に固定した連続運転により前記現像剤を連続的に排出させる連続排出過程と、
前記連続排出過程で前記駆動モータの回転数が前記現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定回転数に増加したときに現像剤排出を終了させる排出終了過程と、
を設けたことを特徴とする電子写真装置の現像剤排出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等に用いられる電子写真装置及びその現像剤排出方法に関し、特に、感光ドラム上の静電潜像を現像する現像剤の供給に使用する現像器から使用済みの現像剤を効率よく排出制御する電子写真装置及びその現像剤排出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタとして知られたこの種の電子写真装置にあっては、感光ドラムを回転させながら、表面を前帯電器により一様に帯電させ、ドラム表面にレーザビームの露光走査を行って印刷情報に応じたパターンの静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器により供給される現像剤で現像してトナー像とする。
【０００３】
一方、用紙はホッパから繰り出されて感光ドラムの転写位置へ送られ、転写帯電器により感光ドラム上のトナー像が用紙へ転写される。その後、用紙上のトナーは定着器による熱、圧力、光等によって定着される。転写後に感光ドラムに残った残留トナーは、ＡＣ除電器により電荷が除去された後、クリーナ部にて機械的に除去される。更に、感光ドラム上の電位を初期状態（０Ｖ）に戻すＬＥＤ除電を行った後、再び前帯電器により一様に帯電させ、次の印刷プロセスに進む。
【０００４】
このような従来の電子写真装置では、着色樹脂の微粉体粒子からなるトナー成分と、微細な磁性体キャリア成分とからなる二成分現像剤が広く用いられている。現像器は現像剤の収納容器内で二成分現像剤を攪拌してトナー成分と磁性体キャリア成分とを互いに摩擦帯電させる攪拌器と、磁性体キャリアの一部を磁力によって吸着して磁気ブラシを形成するマグネットローラを備えている。トナー成分は交換可能なトナー容器から供給される。
【０００５】
マグネットローラは、感光ドラムに対面する現像領域の位置で露出されており、マグネットローラの周囲に吸着形成された磁気ブラシの穂にトナー成分を静電的に付着し、感光ドラムの現像領域に搬送して静電潜像の現像が行われる。この場合の感光ドラムの静電潜像の現像濃度は、現像領域に搬送されるトナー量によって左右される。そこで、現像濃度を均質化するために、磁気ブラシとしてマグネットローラ上に形成される現像剤の穂の長さをドクターブレードによって規制している。
【０００６】
また現像によりトナー成分が低下した現像剤は、スクレーパによってマグネットローラから掻き取られて攪拌器側に戻され、攪拌部にて消費された量のトナーの補給を受けて規定のトナー濃度となり、再び現像に使用される。使用中にトナー成分が消耗して規定のトナー濃度が確保できなくなった場合には、トナー容器を交換する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電子写真装置にあっては、予め定めた印刷枚数に達すると、現像器の現像剤を交換している。これは現像剤の磁気キャリアの磁性が経年変化により低下し、印刷能力が落ちるためであり、これを現像剤寿命と呼んでいる。現像剤を交換する場合には、まず現像器より使用済みの現像剤を排出する必要があり、一般的には、現像器底板の排出口を開き、マグネットローラ及び攪拌スクリューを動かし、現像器内の現像剤を完全に排出する。
【０００８】
この種の電子写真装置をコンピュータシステムのプリンタ装置に使用している場合、システムの運用中に現像剤寿命に達して現像剤の交換要求が出された場合、印刷処理を中断した状態で現像剤の交換を行うため、短時間で且つ完全に現像剤を排出することが要求される。
この時、現像剤が完全に排出されないと、交換後に現像器内の現像剤が多くなり過ぎ、現像器の駆動負荷が増加して駆動不可能となったり、現像剤が容器から溢れ出し、逆に透磁率センサを用いてトナー濃度を制御している場合にはトナー濃度が規定値から大きくずれて高めにシフトする等の問題があった。このため現像剤を完全に排出するため、ある程度の時間をかけて排出作業を確実に行っている。
【０００９】
ところで、マグネットローラや攪拌スクリューを駆動して現像剤を排出する場合、現像器のケース内から現像剤を排出し始めてから一定の時間の間は多量の現像剤が攪拌スクリューによって現像剤排出口に運ばれ、現像器内の現像剤が一定以下に少なくなると次第にその量が減少してくる。
この排出し始めから一定の時間の間の多量の現像剤を円滑に装置外の回収容器に導くためには、排出口に設けている漏斗の最小流路断面積及びホースの流路断面積が一定以上太くなければならず、装置を小型化する上で一定の限界がある。しかしながら、近年は装置の小型化のみならず高機能化及び多機能化が強く要求されており、通常は使用されない現像剤排出のための構造についても小型化の要求が強くなっており、小型の漏斗やホースを用いることが試みられている。
【００１０】
しかし、漏斗を小型にすれば、多量の現像剤が投下されたときに漏斗内で現像剤がブリッジ現象を起こして詰まる。またホースを細くすれば、ホース内で詰まる。その結果、漏斗の周囲から現像剤が装置内に溢れ出るという問題が生じる。
また、プリンタ、複写機、ファクシミリなどにおいては現像剤排出の高速化が強く要求されており、高速化するためにマグネットローラや攪拌スクリューの回転数が高められる。しかし、高速化によって多量の現像剤が漏斗に投下されるので、漏斗内やホース内で現像剤が詰まり、漏斗の周囲から現像剤が装置内に溢れ出るという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、現像剤の排出状況に応じた現像器の現像剤搬送部材及び攪拌器の排出駆動が適切にでき、短時間で且つ完全に現像剤を排出できるようにした電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。まず本発明は、図１（Ａ）のように、容器に収納された現像剤を攪拌する攪拌スクリュー等の攪拌部材４６、現像剤を吸着して感光体例えば感光体ドラム２４上の静電潜像を現像するマグネットローラ等の現像剤搬送部材５０、及び現像剤を排出する排出口４５を設けた現像器２２を有する電子写真装置を対象とする。
【００１３】
このような電子写真装置につき本発明は、図１（Ｂ）のように、断続排出処理部１０６と連続排出処理部１０８を設ける。断続排出処理部１０６は、現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される現像剤搬送部材５０及び攪拌部材４６の駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態を検出し、駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは、各駆動モータ５６，６８を断続運転して現像剤を断続的に排出させる。
【００１４】
また連続運転処理部１０８は、駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、各駆動モータ５６，６８を一定回転数で連続運転して現像剤を連続的に排出させる。更に連続排出処理部１０８は、モータ駆動状態の検出値が現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定値に低下したときに現像剤排出を終了させる。
このように本発明にあっては、排出初期は現像剤搬送部材及び撹拌部材を断続的に運転して現像剤を排出し、排出がある程度進んでから連続運転に移行しているため、現像剤の排出量が多くなる排出初期における排出口の詰まりを断続運転により防止でき、結果として現像剤の排出を迅速に行うことができる。
【００１５】
ここで断続排出処理部１０６および連続排出処理部１０８は、駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態として、モータ駆動電流又はモータ駆動トルクを検出する。
このように排出時に駆動するモータの電流又はトルクといった駆動状態から現像剤の排出状態を認識して断続運転から連続運転に切り替えているため、実際に排出しようとする現像剤の量、トナー濃度、ロット差、印字条件による劣化状態、温度等の装置環境等の変動要因に見合った最適な切替ができる。
【００１６】
また排出終了についても、無負荷状態に対応した駆動電流又は駆動トルクから判別しているため、現像剤が完全に排出されなかったり、逆に排出完了後も必要以上に長く運転してしまうことを防止し、短時間で且つ完全な現像剤の排出を実現できる。
また本発明の別の形態にあっては、断続排出処理部１０６は図１（Ｂ）と同じであるが、連続排出処理部１０８として、駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、各駆動モータ５６，６８の駆動電流を所定値に固定した連続運転により現像剤を連続的に排出させて回転数を検出し、この回転数が現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定回転数に増加したときに現像剤排出を終了させることを特徴とする。
【００１７】
この場合、断続排出処理部１０６は、駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態として、モータ駆動電流又はモータ駆動トルクを検出する。
また本発明は、電子写真装置の現像剤排出方法を提供する。この現像剤排出方法は、
現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される現像剤搬送部材５０及び攪拌部材４６の駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態を検出し、この駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは各駆動モータ５６，６８を断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出過程と；
断続運転での各駆動モータ５６，６８の駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、各駆動モータ５６，６８を一定回転数で連続運転して現像剤を連続的に排出させる連続排出過程と；
連続排出過程でモータ駆動状態の検出値が現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定値に低下したときに現像剤排出を終了させる排出終了過程と；
を備える。
【００１８】
本発明の現像剤排出方法の別の形態にあっては、
現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される現像剤搬送部材５０及び攪拌部材４６の駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの駆動状態を検出し、この駆動状態の検出値が規定値に低下するまでは各駆動モータ５６，６８を断続運転して現像剤を断続的に排出させる断続排出過程と；
駆動モータ５６，６８のいずれかの駆動状態の検出値が規定値を下回った後は、各駆動モータ５６，６８の駆動電流を所定値に固定した連続運転により現像剤を連続的に排出させる連続排出過程と；
連続排出過程で駆動モータ５６，６８の少なくとも１つの回転数が現像剤の排出完了による無負荷状態に対応した規定回転数に増加したときに現像剤排出を終了させる排出終了過程と；
を備える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明が適用される電子写真装置の実施形態であり、ページプリンタ１０を例にとっている。ページプリンタ１０はホッパ１２に連続用紙１４を収納しており、ホッパ１２から引き出された連続用紙１４を、現像器２２及び感光体ドラム２４を備えた画像形成ユニット１６の電子写真印刷機構に導いてトナー画像を転写した後、定着器１８でトナー画像を連続用紙１４に定着させ、スタッカ２０に折り畳んで集積している。
【００２０】
画像形成ユニット１６にあっては、一定速度で回転する感光体ドラム２４の周囲に配置された帯電器２６−１，２６−２で感光体ドラム２４の表面を一様に帯電させ、ＬＥＤプリントヘッド２８−１，２８−２の印刷情報に応じた発光駆動により露光を行って感光体ドラム２４の表面に静電潜像を形成する。続いて感光体ドラム２４上に形成した静電潜像に対し、現像器２２によりトナー画像を現像し、転写帯電器２９によってトナー画像を連続用紙１４上に転写する。
【００２１】
トナー画像の転写後、除電帯電器３０で感光体ドラム２４の表面を除電した後、クリーニングブラシ３２とクリーニングブレード３４によって感光体ドラム２４の表面から残留したトナーを除去し、最終的に除電ＬＥＤ３６による光の照射で感光体ドラム２４の表面を一様に除電してから、再び帯電器２６−１，２６−２による初期帯電からのプロセスを繰り返すようにしている。感光体ドラム２４の表面に形成された静電潜像の現像を行う現像器２２には、トナーホッパ２５が設けられている。
【００２２】
図３は図２の現像器２２の詳細構造である。現像器２２の現像器ケース４２内には着色樹脂の微粉体粒子でなるトナー成分と微細な磁性体キャリア成分とからなる二成分現像剤が収納されている。二成分現像剤のトナー成分は例えば平均粒形１０μｍであり、また磁性体キャリアは平均粒径８０μｍのものを使用している。現像器ケース４２に対するトナーは、トナーホッパ２５から供給される。
【００２３】
トナーホッパ２５内にはトナー補給ローラ４０が設けられており、現像器ケース４２に設けているトナー濃度センサ（等磁率センサ）５４の検出値が規定値以下となったときにトナー補給ローラ４０を規定回転数で規定時間駆動することで、１回に一定量例えば０．５ｇのトナー補給が行われる。
トナーホッパ２５から現像器ケース４２内に供給されたトナーは、２本の搬送パドル４４−１，４４−２で第１撹拌スクリュー４６−１に送られ、第１撹拌スクリュー４６−１によりケース内の現像剤と撹拌されながら軸方向に送られ、軸端部の送り先から第２撹拌スクリュー４６−２に送り返される。第２撹拌スクリュー４６−２は、第１撹拌スクリュー４６−１の反時計回りの回転方向に対し逆となる時計回りに回転駆動する。
【００２４】
このため第１撹拌スクリュー４６−１側から送り込まれた現像剤は、第２撹拌スクリュー４６−２により逆方向となる軸方向に送られる。このため第１撹拌スクリュー４６−１と第２撹拌スクリュー４６−２によって現像器ケース４２内で二成分現像剤が循環され、且つ撹拌によってトナー成分と磁性体キャリア成分とを互いに帯電摩擦させている。
【００２５】
第１撹拌スクリュー４６−１及び第２撹拌スクリュー４６−２により循環されている二成分現像剤は、マグネットローラを使用したコンベアローラ４８の周囲に磁性体キャリアを付着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシの穂にトナー成分を静電的に付着して、上部の感光体ドラム２４の周囲に配置している３本の現像マグネットローラ５０−１，５０−２，５０−３にトナー成分を供給している。
【００２６】
現像マグネットローラ５０−１〜５０−３もコンベアローラ４８と同様、周囲に磁性体キャリアを吸着して磁気ブラシを形成しており、この磁気ブラシの穂にコンベアローラ４８からのトナー成分を静電的に吸着している。現像マグネットローラ５０−１〜５０−３は反時計回りに回転し、これに対し感光体ドラム２４は時計回りに回転している。
【００２７】
感光体ドラム２４は、例えば直径８０ｍｍで周速２００ｍｍ／ｓｅｃで時計回りに回転する。これに対し現像器２２の現像マグネットローラ５０−１〜５０−３は、例えば直径５０ｍｍで周速４００ｍｍ／ｓｅｃで同じく反時計回りに回転する。感光体ドラム２４の現像領域に対し現像器２２に設けた現像マグネットローラ５０−１〜５０−３は、例えば２ｍｍの間隔を開けて設置されている。
【００２８】
そして現像マグネットローラ５０−１〜５０−３は磁性体キャリアを吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシの穂にコンベアローラ４８で運ばれたトナー成分を静電的に付着し、感光体ドラムの現像領域にトナー成分を搬送して静電潜像の現像を行ってトナー画像を形成する。ここで現像マグネットローラ５０−１〜５０−３上に形成された磁気ブラシの現像剤の穂の長さは、図示しないドクターブレードにより規制され、現像濃度の均質化が図られている。
【００２９】
現像器２２に収納している現像剤が予め定めた規定印字枚数の印刷を行って現像剤寿命に達した場合には、現像器ケース４２の底に設けている扉７８を軸８０を中心に下向きに回動して開き、漏斗７６に対しホース８２によって回収用ボトル８４を接続し、現像器２２内の現像剤を排出させる。現像剤排出口４５に設けた蓋７８の開放操作は、図４に示すように、軸８０の先端が現像器ケース４２の外部に取り出され、ここに現像剤排出レバー８５が設けられており、現像剤排出レバー８５を回すことで蓋７８を開いて現像剤を排出させることができる。
【００３０】
この現像器２２からの現像剤の排出に際し、本発明にあっては、搬送パドル４４−１，４４−２、第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２及びコンベアローラ４８、更に現像マグネットローラ５０−１〜５０−３の断続回転駆動と連続回転駆動の二段階に亘る排出制御駆動が行われる。
図５は図３の現像器２２内に設けている搬送パドル４４−１，４４−２、第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２、コンベアローラ４８及び回収マグネットローラ５２の駆動機構である。この駆動機構は、撹拌用モータ５６の回転をベルト伝達機構６０によって減速機５８に入力し、減速機５８で減速した出力回転を伝達機構６２によりベルト伝達機構６４に伝え、搬送パドル４４−１，４４−２、第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２、コンベアローラ４８、更に回収マグネットローラ５２を連動回転させている。
【００３１】
更に本発明にあっては、撹拌用モータ５６にモータ回転数を検出する回転検出器６６を設けている。
図６は図３の現像器２２に設けている現像マグネットローラ５０−１〜５０−３の駆動機構である。この駆動機構は、現像用モータ６８の回転をベルト伝達機構７０により減速機７２に入力して減速して、減速機７２の減速出力回転を伝達機構７４によってベルト伝達機構７５に伝え、３本の現像マグネットローラ５０−１〜５０−３を連動回転している。
【００３２】
図７は本発明の電子写真装置における現像剤排出制御のための機能ブロック図であり、図２のページプリンタ１０に設けているコントローラ１００の制御機能として実現される。更に図３の現像器２２内に設けている第１撹拌スクリュー４６−１，第２撹拌スクリュー４６−２、及び現像マグネットローラ５０−１の部分を平面的に見た概略図と共に示し、それぞれを駆動する撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を示している。
【００３３】
現像器２２内に設けた２本の第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２は、例えば撹拌用モータ５６から見て第１撹拌スクリュー４６−１を反時計回りに回転し第２撹拌スクリュー４６−２を逆方向となる時計回りに回転することで、現像器２２内に収納されている現像剤は矢印Ａ，Ｂのように内部を循環する。コントローラ１００にはプロセッサ１０２が設けられ、プロセッサ１０２の制御機能として現像剤排出制御部１０４が設けられる。プロセッサ１０２はＣＰＵ、ＲＯＭ等のハードウェアを備える。プロセッサ１０２の現像剤排出制御部１０４は、本発明の現像剤排出制御を行うため、断続排出処理部１０６と連続排出処理部１０８の機能を備える。
【００３４】
プロセッサ１０２の入出力部には、ドライバ１１０，１１２、及びＡＤコンバータ１１６，１１８、更には電流検出部１１４が設けられている。ドライバ１１０は現像器２２の現像用モータ６８を駆動する。ドライバ１１２は現像器２２の撹拌用モータ５６を駆動する。電流検出部１１４は現像器２２の撹拌用モータ５６の駆動電流を検出する。電流検出部１１４で検出された撹拌用モータ５６の駆動電流は、ＡＤコンバータ１１６によりデジタルデータに変換されてプロセッサ１０２に取り込まれる。
【００３５】
更に本発明の別の実施形態を実現するため、撹拌用モータ５６には回転検出器６６が設けられている。回転検出器６６で検出された撹拌用モータ５６の回転数は、ＡＤコンバータ１１８でデジタルデータに変換されてプロセッサ１０２に取り込まれる。現像剤排出制御部１０４に設けた断続排出処理部１０６は、現像剤を排出する際に一定回転数で駆動される撹拌用モータ５６の駆動電流を検出し、この駆動電流が予め定めた規定値に低下するまで、撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を予め定めたオンオフ周期で断続的に運転して現像剤の断続的な排出を行わせる。
【００３６】
連続排出処理部１０８は、撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を一定回転数で連続運転して現像剤を連続的に排出させ、モータ駆動電流が現像剤の排出完了を示す無負荷状態に対応した予め定めた規定値に低下したときに現像剤排出動作を終了させる。なお、コントローラ１００には電源部１２０が設けられ、各部に対する電源供給を行っている。
【００３７】
次に図８のフローチャートを参照して図７の現像剤排出制御部１０４による排出処理を説明する。電子写真装置例えば図２のページプリンタの運用中に現像剤寿命に達すると、操作表示パネル等に対し現像剤交換要求を示すコード番号やメッセージ出力が行われる。この現像剤交換要求を受けてオペレータは、図３，図４のように、現像剤ケース４２の底部に設けている漏斗７６にホース８２によって回収用ボトル８４を接続し、続いてステップＳ１で現像剤ケース４２の前部に設けている現像剤排出レバー８５を操作して現像剤排出口４５の扉７８を開き、現像剤排出準備を行う。
【００３８】
現像剤排出準備が済んだならば、オペレータは操作パネルの操作等により現像剤排出制御を起動する。この現像剤排出制御の起動を受けて、ステップＳ２で現像剤排出制御部１０４はドライバ１１０，１１２により撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を駆動し、現像マグネットローラ５０−１〜５０−３、第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２、マグネットローラ４８、更に搬送パドル４４−１，４４−２を、予め定めた一定の回転数Ｒ＝Ｒ0 で所定時間Ｔ１例えばＴ１＝２sec 動作する。
【００３９】
このＴ１時間に亘る動作中にステップＳ３で撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１を測定し、ステップＳ４で、予め定めた規定値Ｉthと比較する。そして駆動電流Ｉ１が規定値Ｉth以上であればステップＳ５に進み、撹拌用モータ５６と現像用モータ６８を所定時間Ｔ２例えばＴ２＝１sec に亘り動作を停止し、再びステップＳ２に戻って所定時間Ｔ１のモータ回転を繰り返す。
【００４０】
この結果、撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１が規定値Ｉth以上となっている間、撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８はＴ１＝２秒動作してＴ２＝１秒停止する断続回転を繰り返す。このため第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２及び現像マグネットローラ５０−１〜５０−３の断続回転による現像剤の排出が行われる。現像剤の排出初期にあっては、排出口４５からの現像剤の排出量が多いために詰まりを生じ易くなるが、断続回転によって排出口４５での現像剤の詰まりをなくし、現像剤が多い状態でも効率よく排出させることができる。
【００４１】
図９は図７の現像器２２における現像剤の量に対する撹拌用モータ５６のモータ消費電流の特性図である。この特性図は撹拌用モータ５６を回転数Ｒ＝Ｒ0 の一定回転で駆動した場合であり、現像剤排出前の現像剤量をフルとし、このときのモータ駆動電流をＩmax としている。現像剤の排出により現像剤の量が減ってくると、第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２によるモータの負荷が低減し、その結果、一定回転数Ｒ0 を維持するために必要なモータ駆動電流も減少する。
【００４２】
この現像剤の量に対するモータ駆動電流の減少する環境を簡単に説明するため、図９にあっては直線近似で表わしている。したがって、モータ駆動電流から現像器２２内の現像剤の量を推定することができる。図８のステップＳ４の規定値Ｉthは、例えば図９で現像剤の量が半分に減ったときのモータ駆動電流Ｉthを使用する。
【００４３】
これによって現像剤の量がフル状態から半分に減るまで、ステップＳ２〜Ｓ５による現像マグネットローラ５０−１〜５０−３と第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２の断続回転による現像剤の排出制御が行われることになる。このステップＳ２〜Ｓ５の断続排出の制御が、図７の現像剤排出部１０４に設けた断続排出処理部１０６による制御機能である。
【００４４】
次に撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１が現像剤の排出に伴って規定値Ｉthを下回るとステップＳ６に進み、現像マグネットローラ５０−１〜５０−３と第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２を回転数Ｒ＝Ｒ0 の一定値で連続動作するように撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を連続駆動する。続いてステップＳ７で撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１を測定し、ステップＳ８で規定値Ｉmin と比較する。
【００４５】
この規定値Ｉmin は、図９の特性図から明らかなように、現像剤の量が完全に排出されてゼロとなったときのモータ駆動電流であり、いわゆる現像剤がないときの撹拌用モータ５６の無負荷電流である。ステップＳ６，Ｓ７による現像マグネットローラ５０−１〜５０−３と第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２を一定回転数Ｒ0 で連続駆動する連続排出動作は、ステップＳ８で撹拌用モータ５６の消費電流Ｉ１が規定値Ｉmin 以下となるまで繰り返し行われる。
【００４６】
ステップＳ８で駆動電流Ｉ１が規定値Ｉmin 以下になると、ステップＳ９に進み、カウンタＮを１つアップする。そしてステップＳ１０で、例えばカウンタＮがＮ＝３に達したか否かチェックし、Ｎ＝３であれば現像剤は完全に排出されたものと判断して、ステップＳ１１で現像剤排出終了処理を行う。即ち、操作表示パネルに現像剤排出終了のコード番号やメッセージを出力表示し、図３のように接続しているホース８２を外して現像剤排出口４５を閉じ、図４に示す現像器ケース４２の上部に設けている現像剤投入口８６から新たに現像剤を現像器ケース４２内に入れる。
【００４７】
ステップＳ９，Ｓ１０の処理にあっては、撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１が現像剤の排出を示す無負荷状態の規定値Ｉmin に連続して３回達したときに初めて現像剤の排出が完全に終了したと判断しており、現像剤が少なくなった状態で瞬間的にモータ駆動電流Ｉ１が無負荷状態を示すＩmin 以下に低下して現像剤が残っていても排出終了と判断してしまうことを防止している。
【００４８】
図１０は本発明の電子写真装置における現像剤排出制御の他の制御処理のフローチャートであり、この排出制御処理にあっては、断続排出駆動から連続排出駆動に切り替えた後の現像剤排出完了を、撹拌用モータの回転数から判断するようにしたことを特徴とする。
図１０において、ステップＳ１〜Ｓ５の処理は図８の排出制御処理と同じであり、図９の特性図に示したように、例えば現像剤の量が１／２となるモータ駆動電流Ｉthに減少するまでは現像マグネットローラ５０−１〜５０−３と第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２の一定回転数Ｒ0 によるＴ１＝２sec の動作とＴ２＝１sec ｃの停止を繰り返す断続排出制御を行っている。
【００４９】
この断続排出中にステップＳ３で撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１が規定値Ｉthを下回ると、ステップＳ６に進み、撹拌用モータ５６及び現像用モータ６８を規定の駆動電流Ｉthで駆動して現像マグネットローラ５０−１〜５０−３及び第１及び第２撹拌スクリュー４６−１，４６−２を連続動作させる。続いてステップＳ７で撹拌用モータ５６の回転数を回転検出器６６からの検出信号に基づいて測定し、ステップＳ８で、回転数Ｒが予め定めた規定回転数Ｒmax 以上になったかどうか判別する。
【００５０】
この規定回転数Ｒmax は、図１１の現像剤の量に対する撹拌用モータ５６のモータ回転数の特性に従って定められている。図１１の特性図は、撹拌用モータ５６の駆動電流Ｉ１をＩ１＝Ｉthと一定にしたときの現像剤の量の低下に対するモータ回転数Ｒの変化であり、モータ駆動電流を一定のＩthとした状態で現像剤の量が低下すると、駆動負荷が低下することでモータ回転数Ｒが増加することになる。
【００５１】
図１１にあっては、現像剤の量の低下に対するモータ回転数の関係を、説明を簡単にするため直線的に増加するものとして扱っている。そして現像剤の量がゼロとなったときモータは無負荷状態になることから、そのときのモータ回転数が最大値Ｒmax となる。したがって、撹拌用モータ５６の駆動電流を一定値Ｉthとして連続動作させる場合には、モータ回転数が現像剤の量のゼロに対応した無負荷状態での最大回転数Ｒmax に達するか否かを判別することで現像剤の排出完了を判断することができる。
【００５２】
ステップＳ８で撹拌用モータ５６の回転数Ｒが現像剤の量の低下に伴って規定値Ｒmax 以下になると、ステップＳ９に進んでカウンタＮを１つカウントアップし、ステップＳ１０でカウンタＮが例えばＮ３となるまでステップＳ６〜Ｓ９の処理を繰り返して現像剤の完全排出を確認した後、ステップＳ１１で現像剤の排出終了処理として、排出終了を示すコード番号の表示やメッセージ表示を行う。
【００５３】
なお上記の実施形態にあっては、図７のように、撹拌用モータ５６の駆動電流を検出して図８の現像剤排出制御を行っているが、現像用モータ６８の駆動電流を検出して同様に排出制御を行ってもよい。この点は図１０のモータ回転数から現像剤の排出完了を判別する実施形態についても、同様に現像用モータ６８に回転検出器６６を設けることで実現できる。
【００５４】
また図７の実施形態にあっては、撹拌用モータ５６の駆動電流を検出して断続排出制御と連続排出制御を段階的に行っているが、モータ駆動電流の代わりに撹拌用モータ５６の駆動トルクを検出することで同様に排出制御を行うことができる。この点は現像用モータ６８の駆動トルクを検出する場合についても全く同様に適用できる。
【００５５】
更に図９の特性図にあっては、断続排出制御から連続排出制御に切り替えるためのモータ駆動電流の規定値Ｉthを現像剤の量が１／２に減少したときの値を使用しているが、これに限定されず、実験などにより現像剤の断続排出から連続排出に切り替える最適な現像剤の量に対応するモータ駆動電流Ｉthを適宜に定めることができる。この点は図９の現像剤の排出終了の判断に使用する無負荷状態に対応した規定値Ｉmin 及び図１１の最大回転数Ｒmax についても、同様に実験的に定めてもよい。
【００５６】
更に上記の実施形態にあっては、モータ駆動電流によって排出制御の断続運転から連続運転に移行する判断を行っているが、実験により決められた時間で固定的に切り替えるようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、排出初期は現像剤搬送部材及び撹拌部材を断続的に運転して現像剤を排出し、排出がある程度進んでから連続運転に移行しているため、現像剤の排出量が多くなる排出初期における排出口の詰まりを断続運転により防止でき、結果として現像剤の排出を迅速に行うことができる。また現像剤の排出時に駆動するモータの電流またはトルクといった実際の駆動状態から現像剤の排出状況を認識して断続運転から連続運転に切り替えるため、実際に排出している現像剤の量、トナー濃度、ロット差、印字条件による劣化状態、温度などの装置環境等の変動要因に見合った最適な切替タイミングが設定できる。
【００５８】
また現像剤の排出終了についても、排出時に駆動するモータの無負荷状態に対応した駆動電流または駆動トルク、更には回転数から判別しているため、現像剤が完全に排出されなかったり、逆に排出が完了した後も必要以上に長く運転してしまうことを防止でき、この結果、短時間で且つ完全な現像剤の排出を実現することができる。
【００５９】
更に実験的に定めた一定時間による断続運転から連続運転の切替えによれば、モータ電流やトルク、更には回転数等を検出する必要がなく、簡単に現像剤の確実な排出制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明が適用されるページプリンタの説明図
【図３】図２の現像器の構造説明図
【図４】図３の現像器の排出口開閉構造の説明図
【図５】図３の攪拌スクリュー側を駆動する駆動機構の説明図
【図６】図３の現像マグネットローラの駆動機構の説明図
【図７】本発明の現像剤排出制御の実施形態を現像器の内部構造と共に示した機能ブロック図
【図８】図７の現像剤排出制御部の制御処理のフローチャート
【図９】図８の攪拌用モータの回転数を一定としたときの現像剤量に対するモータ駆動電流の特性図
【図１０】図７の現像剤排出制御部の他の制御処理のフローチャート
【図１１】図１０の制御処理で攪拌用モータを一定電流で駆動したときの現像剤量に対するモータ回転数の特性図
【符号の説明】
１０：ページプリンタ
１２：ホッパ
１４：連続用紙
１６：画像形成ユニット
１８：定着器
２０：スタッカ
２２：現像器
２４：感光体ドラム
２５：トナーホッパ
２６−１，２６−２：前帯電器
２８−１，２８−２：ＬＥＤプリントヘッド
３０：転写帯電器
３２：クリーニングブラシ
３４：クリーニングブレード
３６：除電ＬＥＤ
４０：トナー補給ローラ
４２：現像器ケース
４４−１，４４−２：搬送バドル
４５：現像剤排出口
４６−１：第１攪拌スクリュー
４６−２：第２攪拌スクリュー
４８：コンベアローラ
５０−１〜５０−３：現像マグネットローラ
５２：回収マグネットローラ
５４：トナー濃度センサ
５６：現像用モータ
５８，７２：減速機
６０，６４，７０，７５：ベルト伝達機構
７８：蓋
８０：軸
８２：ホース
８４：回収ボトル
８５：現像剤排出レバー
８６：現像剤投入口
１００：コントローラ
１０２：プロセッサ
１１０，１１２：ドライバ
１１４：電流検出部
１１６，１１８：ＡＤコンバータ
１０６：断続排出処理部
１０８：連続排出処理部
１２０：電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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