(57)【要約】【課題】クリーニング部材に現像剤が付着しているかどうかを速やかに且つ正確に検出することの出来る機能を備えた現像装置，或いはそれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  現像剤槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材と，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサと，上記透磁率センサの前面で回転して上記透磁率センサに付着した現像剤を掻き落すためのクリーニング部材とを備えた現像装置において，上記透磁率センサによる現像剤の検出波形に基づいて，上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断する現像剤付着状態判断手段を備えてなる現像装置及びこのような現像装置を備えた画像形成装置。【選択図】図２
2008052015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材と，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサと，上記透磁率センサの前面で回転して上記透磁率センサに付着した現像剤を掻き落すためのクリーニング部材とを備えた現像装置において，
上記透磁率センサによる現像剤の検出波形に基づいて，上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断する現像剤付着状態判断手段を備えてなることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤付着状態判断手段が，上記クリーニング部材が前記透磁率センサによる測定位置の近傍に来た時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものである請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤付着状態判断手段が，上記クリーニング部材を前記透磁率センサによる測定位置の近傍で停止させ，その時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものである請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤付着状態判断手段が，上記透磁率センサが測定した透磁率値の下限値から現像剤槽内の現像剤が少なくなったことを検知した時に，上記クリーニング部材が前記透磁率センサによる測定位置の手前に来た時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものである請求項２或いは３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれかの記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサを清掃するクリーニング部材への現像剤の付着を正確に検出する機能を備えた現像装置およびこの現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像剤槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材と，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサと，上記透磁率センサの前面で回転して上記透磁率センサに付着した現像剤を掻き落すためのクリーニング部材とを備え，トナーなどの現像剤を用いて画像形成処理を行う画像形成装置では，現像剤を一時的に収容する現像剤槽を備えている。このような現像剤槽１には，図１に示すように，現像剤が固まらないように内部の現像剤を攪拌する１以上のスパイラル状などの攪拌部材３が備えられている。攪拌部材３は上記のような現像剤の固化防止のみでなく，現像剤を攪拌して帯電させること或いは現像剤を攪拌して現像剤の表面を均すことも重要な機能である。
このような現像剤槽１の側壁部にはこれと接する現像剤の量によって変動する透磁率を測定することによって現像剤の量を測定するための透磁率センサ５が設けられている。
透磁率センサ５は，その前面空間の透磁率を測定するものであるから，透磁率センサ５の前面に現像剤が固着してしまうと，現像剤の有無を正確に検出できなくなるので，正確な現像剤の量を測定することが出来なくなる。
そのため特許文献１に記載の現像装置では，透磁率センサの前面にあるトナーを定期的に掻きとって流動せしめる流動手段としてのクリーニング部材が開示されている。このようなクリーニング部材によって，透磁率センサの前面（測定箇所）に現像剤が蓄積することがなく，正確な現像剤量が測定される。
【特許文献１】特開平９−１５２７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように，クリーニング部材を設けることで，透磁率センサの前面（測定箇所）に現像剤が蓄積することがなくなり，透磁率センサの測定精度が向上するが，実際の使用に当っては，長期の使用によって上記クリーニング部材自体に現像剤が付着し，現像剤槽内に現像剤がなくなっているにもかかわらず，あたかも現像剤が多量にあるようなデータが生成されてしまうことがある。このような状況になると，クリーニング部材を設けている意味がなくなり，現像剤収納量の測定精度が著しく低下する。
従って，本発明は，上記のような状況に鑑み，クリーニング部材に現像剤が付着しているかどうかを速やかに且つ正確に検出することの出来る機能を備えた現像装置，或いはそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は，
現像剤槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材と，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサと，上記透磁率センサの前面で回転して上記透磁率センサに付着した現像剤を掻き落すためのクリーニング部材とを備えた現像装置において，
上記透磁率センサによる現像剤の検出波形に基づいて，上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断する現像剤付着状態判断手段を備えてなることを特徴とする現像装置として構成されている。
上記のように，現像剤付着状態判断手段を備えることによって，透磁率センサが現像剤の量を正確に測定することが出来ない状態であることを操作者などに知らせるような構成を採用することが可能となる。
前記現像剤付着状態判断手段は，具体的には，上記クリーニング部材が前記透磁率センサによる測定位置の手前に来た時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものとして構成されうる。
これは，クリーニング部材への現像剤の付着は，クリーニング部材の進行方向下流側に生じることが分っているので，その部分，即ち上記クリーニング部材が前記透磁率センサによる測定位置の手前に来た時に測定した透磁率の値が，異常に高くなることに基づくものである。
【０００５】
また更に望ましくは，前記現像剤付着状態判断手段が，上記クリーニング部材を前記透磁率センサによる測定位置の手前で停止させ，その時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものが挙げられる。
このように一度クリーニング部材の回転を一時的に停止させることで，クリーニング部材への現像剤の付着を確実に検出することが出来る。
【０００６】
上記のような現像剤の付着の検出は，現像剤が無いにもかかわらずクリーニング部材が現像剤を運んでいる状態になっていることを検出することによって行いうる。従って，上記現像剤の付着の検出は，上記透磁率センサが測定した透磁率値の下限値から現像剤槽内の現像剤が少なくなったことを検知した状態の下で，上記クリーニング部材が前記透磁率センサによる測定位置の手前に来た時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断するものであることが望ましい。
【０００７】
前述のような現像装置を備えた画像形成装置であれば，現像剤槽内の現像剤量を正確に判断して，常に美しい画像形成を行うことが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば，現像剤槽内で回転するクリーニング部材への現像剤の付着を正確に判断することが出来るので，その状況を外部に警報などによって知らせることが出来，速やかにクリーニング部材の掃除を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の前提となる現像装置の概念図，図２は透磁率センサの出力値の変化を示すグラフ，図３は透磁率センサの前面を移動するクリーニング部材を示す透磁率センサの正面図，図４は透磁率センサを用いた処理を行うためのブロック図，図５は，攪拌部材と透磁率センサとクリーング部材の位置関係を示す側面図である。
【００１０】
この実施形態は，現像剤槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材と，現像剤槽内の現像剤量を検知する透磁率センサと，上記透磁率センサの前面で回転して上記透磁率センサに付着した現像剤を掻き落すためのクリーニング部材とを備え，トナーなどの現像剤を用いて画像形成処理を行う画像形成装置における現像装置に関するものである。
このような現像装置では，図３の矢印Ｙに示すように，クリーニング部材７が現像剤槽内１での透磁率センサ５の測定箇所５ａとその前面を移動する。
そして現像剤槽１内に現像剤が豊富にあるときには，クリーニング部材７によって現像剤Ｄが汲み上げられた後，クリーニング部材７の回転によって現像剤Ｄが矢印Ｘのように落下する。
すなわち，汲み上げられた現像剤Ｄは，図に示すようにクリーニング部材７の矢印Ｙで示す進行方向下流部に一時的に蓄積するが，クリーニング部材７が，回転によって垂直方向に姿勢を変えていくと，やがてクリーニング部材７の前面から矢印Ｘに示すように滑り落ちて無くなり，クリーニング部材のみが透磁率センサ５の前面を移動していく。
図２（ａ）の実線Ｌ1は，現像剤槽内に十分な現像剤がある時の透磁率センサ５からの出力データである。また図２（ｂ）の実線Ｌ2は，現像剤槽内の現像剤が残り少なくなった状態での透磁率センサ５からの出力データである。
図２（ａ）における破線Ｌ3は，図２（ｂ）の実線Ｌ2を（ａ）に書き込んだ仮想の線である。
上記図２（ａ）の状態は，現像剤が現像剤槽内に豊富にあるために，透磁率センサ５の前面をクリーニング部材７とこのクリーニング部材７によって汲み上げられた現像剤Ｄとが通過する状態である。従って，図２（ａ）の実線は，上記クリーニング部材７と，クリーニング部材７に汲み上げられた現像剤Ｄが透磁率センサ５の前面を通過することによって変化した透磁率センサ５前面の空間の透磁率の変化を表している。
つまり，実線Ｌ2は現像剤Ｄが無い状態，すなわちクリーニング部材７のみが通過したことによる透磁率センサ５前面の空間の透磁率の変化を示すものであるから，上記図２（ａ）の実線Ｌ1と破線Ｌ3とに挟まれたハッチングをつけた部分は，クリーニング部材に汲み上げられた現像剤のみによる透磁率の変化を表している。
【００１１】
同じことを図２（ｂ）で説明すると，クリーニング部材７に現像剤Ｄが固着して取れなくなると，現像剤槽１内に現像剤がないにもかかわらず，クリーニング部材７が透磁率センサ５に近づくと，上記固着した現像剤によって図２（ｂ）の一点鎖線Ｌ4のように透磁率の高い部分が生じる。（流動性のある現像剤と固着した現像剤とでは若干透磁率が違うから，厳密には一点鎖線Ｌ4は正しい透磁率を表していないが，図２は概念的なものであるから，現物と比べてそれほど大きく狂ったものではない。）
従って，現像剤槽１内に現像剤が無くなった状態下での，クリーニング部材７が透磁率センサ５に近づいた時点での透磁率を測定し，透磁率が図２（ｂ）の実線Ｌ2のように推移しているか，一点鎖線Ｌ4のように推移しているかを見極めることで，クリーニング部材７に現像剤が固着しているか否かを判断することが出来る。
即ち，上記透磁率センサ５による現像剤の検出波形に基づいて，上記クリーニング部材７への現像剤の固着状態を判断することが出来る。上記透磁率センサによる現像剤の検出波形に基づいて，上記クリーニング部材への現像剤の付着状態を判断する機能を実現する制御部などが，本発明における現像剤付着状態判断手段に相当する。
この時，前記したように，上記クリーニング部材７が前記透磁率センサ５による測定位置の近傍（図３の場合は測定位置の手前であるが，手前であるか，後ろ側であるかは，クリーニング部材７の回転方向によって変化する）に来た時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材７への現像剤Ｄの付着状態を判断するのであるが，その手法としては，上記クリーニング部材７を前記透磁率センサ５による測定位置５ａ(図１，図３)の近傍（手前など）で停止させ，その時に測定した透磁率の値によって上記クリーニング部材７への現像剤Ｄの付着状態を判断する方法が簡易で精度も高いものと考えられる。
このような方法を実施するためには，クリーニング部材７の通過時点を確認する必要がある。クリーニング部材７の進行方向裏面には現像剤が付着することは無いから，図２に明らかなように，透磁率の変化を示すグラフは，ポイントＡのように，クリーニング部材７が通過した直後に急激に下降する傾向を示す。従って，この透磁率センサ５からの出力値が急激に下降する（クリーニング部材７が逆方向に回る場合は上昇する）時点から所定時間前の時点が，クリーニング部材７が透磁率センサ５の手前に来た時点であるから，その時点を捉えてクリーニング部材７の回転を停止させ，その時点での透磁率の変化を測定すればよいことになる。
【００１２】
また上記のような透磁率の変化を測定するのは前記のように現像剤槽１内に現像剤Ｄが無い状態で行うことが望ましいが，この現像剤Ｄが無い時点は，上記図２（ａ）から（ｂ）への変化に伴って，透磁率の最低値Ｐminも下降することに着目し，上記最低値Ｐminが所定の閾値を超えて低下した時点でのクリーニング部材７の通過直前の透磁率を測定すればよいことになる。
もちろん，現像剤Ｄの量は，転写処理枚数などによってもある程度推測可能であるから，現像剤槽１に満タンの現像剤が供給されたときからの転写処理枚数を測定し，処理枚数が所定数を上回った時点でのクリーニング部材通過手前の透磁率を測定するという方法でも良い。
【００１３】
上記のような現像剤の有無や透磁率センサ５の出力値の測定と，それによる現像剤Ｄの固着有無の判断は，図４に示した制御部９により行われる。
図４は，画像形成装置の制御を司るコンピュータなどからなる制御部９による制御ブロック図である。上記制御部９には透磁率センサ５からの信号と，クリーニング部材７を回転させるモータＭからの信号が入力されており，制御部に透磁率センサ５からの測定値信号と上記モータＭからの回転位置信号が入力されると，制御部９は，上記した論理に従ってまず透磁率センサ５からの信号を得て，その最低値から現在現像剤が少ない状態であるかどうかを判断する。
前記したようにこれは図２のＰminの値の高低に基づいて判断される。現在現像剤が少ない状態である判断されると，制御部９は，モータＭからの回転角度信号に基づいて，現在のクリーニング部材の角度位置を検出する。この角度位置が，前記図２の斜線で表示した範囲であると判断された場合には，そのときの透磁率センサ５からの出力値を検出する。この検出動作は，モータの回転中に行われても良いが，上記斜線で表示された範囲にあると判断された時点でモータＭを停止させ，その場所での透磁率センサ５からの出力値を検出しても良い。モータＭが停止しているほうが，検出処理を余裕を持って行いうる。
【００１４】
続いて，制御部９は，上記透磁率センサ５からの出力値が予め定めた閾値より高いかどうかによって，透磁率が前記実線Ｌ1と破線Ｌ3との間の斜線を付けた部分に入ると判断した場合には，接続されているスピーカＳＰ，あるいは表示部ＤＰを用いて，現像剤がクリーニング部材に固着している旨の表示をすることで，クリーニング部材７の掃除を督促する。これによって，クリーニング部材７を常時現像剤の固着のない状態に保って，透磁率センサ５の検出精度の低下を防止することが出来る。
上記した実施形態にかかる現像装置は，複写機，プリンタ，或いはファクシミリなどの画像形成装置一般に適用可能であり，本発明はこのような現像装置を用いる画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の背景となる現像装置の概念図。
【図２】本発明の実施の形態に係る現像装置における透磁率センサの出力値の変化を示すグラフ。
【図３】本発明の実施の形態に係る現像装置における透磁率センサ，クリーニング部材の関係を示す概念図。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御系統の構成を示すブロック図。
【図５】攪拌部材と透磁率センサとクリーング部材の位置関係を示す側面図。
【符号の説明】
【００１６】
１…現像剤槽
３…攪拌部材
５…透磁率センサ
７…クリーニング部材
９…制御部
【図１】
2008052015.tif 000003
【図２】
2008052015.tif 000004
【図３】
2008052015.tif 000005
【図４】
2008052015.tif 000006
【図５】
2008052015.tif 000007