(57)【要約】【課題】現像容器の小型化及び同様の現像剤検知センサーを用いて現像剤の多値制御を可能にする現像装置を提供すること。【解決手段】現像容器は１室から成り、現像剤供給部より現像剤が現像容器に供給され、現像容器の大半を攪拌可能な回転可能な攪拌部材と前記攪拌部材先端部の回転軌跡の内側で容器の側面に現像剤検知センサーを備え、攪拌部材の回転に従ってセンサーが現像剤の有無を検知する時間比により現像容器内の現像剤量を検知する。この場合、前記現像剤検知センサー位置が攪拌部材の回転中心を通る鉛直線により現像剤担持体に対して遠いことを特徴とする。又、前記攪拌部材は回転軸と弾性変形可能なシート部材から成ることを特徴とする。更に、前記現像剤検知センサーによる現像剤の有無を検知する際、平均化処理をすることを特徴とする。【選択図】図１
2006071780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像容器は１室から成り、現像剤供給部より現像剤が現像容器に供給され、現像容器の大半を攪拌可能な回転可能な攪拌部材と前記攪拌部材先端部の回転軌跡の内側で容器の側面に現像剤検知センサーを備え、攪拌部材の回転に従ってセンサーが現像剤の有無を検知する時間比により現像容器内の現像剤量を検知することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤検知センサー位置が攪拌部材の回転中心を通る鉛直線により現像剤担持体に対して遠いことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記攪拌部材は回転軸と弾性変形可能なシート部材から成ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤検知センサーによる現像剤の有無を検知する際、平均化処理をすることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、情報記録装置等の画像形成技術の分野で利用され、特に静電潜像担持体上に形成された潜像を現像剤によって顕画像化するための現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子写真複写機、情報記録装置等の小サイズ化が進み、静電潜像担持体の周りの限られたスペースの中に複数の現像装置を設ける関係上、現像装置は小型化されるためにその現像剤（以下、トナーとする）の収納容量も小さくなってしまい、トナー供給容器（以下、ホッパーとする）を別に設ける場合が多い。この場合、ホッパーから現像装置へのトナーの供給は現像剤担持体の軸方向全般において均一に行われるのが理想であるが、現像装置の上部にスペースの余裕がないため、現像装置を静電潜像担持体の長さよりも軸方向に延長し、その延長部にホッパーを設けて該ホッパーから現像装置へ現像剤の供給を行うようにしている。
【０００３】
図４において、現像容器には上記延長部から補給されたトナーを現像容器内で長手方向に搬送するためのスクリュー５と、スクリュー搬送されたトナーを現像容器のスリーブ４方向に略均一に供給させるためのトナー規制壁６を設けてある。トナーを現像容器１に供給している位置上部にはホッパーがあり、現像容器１内のトナー量を一定にするために現像容器内のトナー残量検知センサーの信号に従ってトナー補給を行う。補給方法は特許文献１にあるように現像剤の補給を間欠的に行うことで原稿の画像比率による現像容器１内長手方向のトナー補給ムラを防止する。
【０００４】
図４（Ａ），（Ｂ）は現像装置の断面図である。不図示のホッパーから供給されたトナーは搬送手段である搬送スクリュー５によって長手方向に搬送される。搬送される際にトナーはトナー規制壁６を逐次乗り越えて撹拌室に供給され、撹拌部材２，３によって新旧トナーが撹拌されてから現像剤担持体（以下、スリーブとする）４に担持され、該スリーブ４の回転等により搬送されながら現像剤層規制部材８によって薄層にコートされ、所定の現像方法により潜像担持体上に現像される。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来構成では、スクリュー５から現像剤を落下させた後、例えばクランク型の棒状部材等による緩やかな攪拌を２回に亘って行っているため、現像容器の構成としてはなかなか小型化がしづらい。
【０００７】
又、現像剤検知センサー７は通常ピエゾ素子或は磁気センサーが用いられ、センサーの設置された高さにより一定量の現像剤制御を行っている。従って、ポッパー内の現像剤が無くなり、装置自体が停止した際の現像器内の残現像剤量ばらつきは大きい。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、現像容器の小型化及び同様の現像剤検知センサーを用いて現像剤の多値制御を可能にする現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、現像容器は１室から成り、現像剤供給部より現像剤が現像容器に供給され、現像容器の大半を攪拌可能な回転可能な攪拌部材と前記攪拌部材先端部の回転軌跡の内側で容器の側面に現像剤検知センサーを備え、攪拌部材の回転に従ってセンサーが現像剤の有無を検知する時間比により現像容器内の現像剤量を検知することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記現像剤検知センサー位置が攪拌部材の回転中心を通る鉛直線により現像剤担持体に対して遠いことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記攪拌部材は回転軸と弾性変形可能なシート部材から成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記現像剤検知センサーによる現像剤の有無を検知する際、平均化処理をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１室構成で、且つ、現像剤供給装置から現像装置へ現像剤を供給する補給系であって、攪拌部材の回転周期のうち現像剤検知センサーが現像剤の有無を検知する時間比から現像剤量を検知することにより、現像器の小型化を実現するとともに、現像剤量の多値制御が可能となるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１は本発明が適用される画像形成装置の主要部を示す断面図である。本画像形成装置は、像担持体１の周囲に帯電ローラ２、レーザー露光３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６が配置され、転写材は下方から上方に向かって搬送される、所謂縦パス構成である。
【００１６】
又、現像器４は、現像剤検知センサー４−７の信号レベルに従って、現像剤ホッパー７から搬送スクリュー８及び４−５により現像剤が現像装置へ供給される補給系の現像器構成を採る。尚、現像剤には磁性１成分現像剤を使用する。
【００１７】
次に、現像装置４の詳細について説明する。
【００１８】
現像器４は攪拌室のみから成る１室構成で、現像スリーブ４−４に対して攪拌部材４−３の回転中心は斜め下方に位置している。尚、攪拌部材は、例えば樹脂製の軸に略長手全域に亘る弾性変形可能なシートから成り、その先端は図１に示すように容器底面近傍を通っている。従って、この回転により攪拌室に存在する大半の現像剤をシート部に載せて回転させている。このように大半の現像剤を回転させているためホッパー７から供給された現像剤は攪拌室に元々存在する現像剤と十分に攪拌される。又、攪拌部材が弾性変形可能なシート部材であることから、長手方向での現像剤の分布の均一化を促進する。以上により現像ローラの長手方向で局所的な現像剤の消費がある場合でも攪拌領域では長手方向で略均一な現像剤の分布が得られる。
【００１９】
ここで、現像剤剤検知センサー４−７は、攪拌部材先端の回転軌跡の内側の現像容器側面に設置されている。
【００２０】
上記現像器構成にて回転している現像剤をセンサーにて検知を行うと、センサー前を現像剤が通過している時間はセンサーが出力し、現像剤が無い時間はセンサー出力が無いので、センサー出力としてはＡＣの矩形波形に近い出力波形となり、出力幅（ＡＣ波形のデューティ）現像容器内に存在する現像剤量に対応する。
【００２１】
例えば、本実施例では２．５ｓｅｃで攪拌部材が１回転するので、０．１ｓｅｃ間隔でセンサー出力のサンプリングを行えば、ａ／２５×１００がデューティとなる（１周期のうちのセンサーが現像剤有りと出力する回数）。
【００２２】
センサー出力と現像器内の残現像剤との関係の一例を図２に示す。
【００２３】
本実施の形態では、通常時はセンサー出力デューティ３０％（現像剤量２２０ｇに相当）で現像器内の現像剤量の制御を行っている。又、ホッパー内の現像剤が無くなり、現像器への供給が無くなりセンサー出力が１０％を切った場合（現像剤量１７０ｇに相当）、現像剤無しで装置自体を止めている。
【００２４】
上記検知法では広い幅で現像器内の現像剤の残量検知が可能であるので、現像剤の残量制御が可能となり、複数レベルでの現像剤の制御が可能となる。
【００２５】
例えば、現像剤の環境の違いによる凝集度変化に対応して、環境差による残量制御値の変更も可能である。
【００２６】
このように１室構成で、現像剤供給室から現像器への現像剤補給を行う補給系の構成を採ることにより、現像器の小型化が図れるとともに、残現像剤量の多値制御が可能になるという効果を持つ。
【００２７】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００２８】
本実施の形態では、攪拌軸先端の回転軌跡の内側であり、攪拌軸の回転中心を通る鉛直線に対して現像剤担持体に遠い側に現像剤量の検知センサーを設置している（図３参照）。
【００２９】
現像剤量検知センサーを上記位置に設置することにより、現像剤担持体が持つ磁束密度の影響を受けにくくなるので、現像剤残量測定時の測定ばらつきが小さくなるという効果を得ることができる。特に、現像容器を小型化した場合、現像剤が磁束密度の影響を受け易くなるので、現像剤担持体から遠い位置に設置する効果が得られる。
【００３０】
又、現像剤量検知センサーによるセンサー出力デューティの測定の際、今回の測定値に対して前の何回かの測定値を含めた平均化処理を行えば、測定値のばらつきを小さく抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置の断面図である。
【図２】現像器内の現像剤量とセンサー出力との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る現像装置の断面図である。
【図４】従来の現像装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
４      現像器
４−３  攪拌部材
４−４  現像スリーブ
４−５  スクリュー
４−７  現像剤検知センサー
【図１】
2006071780.tif 000003
【図２】
2006071780.tif 000004
【図３】
2006071780.tif 000005
【図４】
2006071780.tif 000006