(57)【要約】【目的】現像装置内の現像剤の残量を検知する検知手段を備えた画像形成装置に関し、現像装置内の現像剤の残量を段階的に検知するとともに、現像装置内に一定の現像剤量を保つことができる画像形成装置を提供する。【構成】潜像像担持体１０上に形成された静電潜像を現像する現像装置７０と、現像装置７０に現像剤を供給する供給装置８０とを有し、現像装置７０の適宜位置に、現像剤量を検知する検知手段９０が設けられ、供給装置８０は、現像装置７０に現像剤を供給するための供給装置材８２と供給装置材８２を駆動する駆動手段８３とを備え、検知手段９０により現像剤量が検知されると、供給装置材８２は、作動時間内に予め定められた現像剤の供給量を現像装置７０に供給し、駆動手段８３の作動回数に基づいて、供給装置８０内の現像剤の残量を段階的に検知する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に現像剤を供給する供給装置とを有し、
前記現像装置の適宜位置に、現像装置内に貯留する現像剤量を検知する検知手段が設けられ、
前記供給装置は、前記現像装置に現像剤を供給するための供給部材と前記供給部材を駆動する駆動手段とを備え、
前記検知手段により前記現像剤量の不足が検知されると、前記供給部材が駆動され所定の量の前記現像剤を前記現像装置に供給する供給部材を備えた画像形成装置において、
予め前記駆動手段の作動カウント数に基づいて、前記供給装置内にある任意の現像剤の残量が設定され、
前記駆動手段の作動毎に作動カウント数をカウントし、このカウント数が任意の前記作動カウント数と同じになった場合に、設定された前記作動カウント数に対応した前記供給装置内の現像剤の残量を表示部に表示して、前記現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記現像装置内に一定の現像が行える現像剤が検知できる位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記供給装置には、前記供給装置内の任意の位置に現像剤の有無を検知する現像剤検知手段を設け、
前記現像剤検知手段の検知と前記駆動手段の作動カウント数とから、前記供給装置内の現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤検知手段は、現像装置内に一定の現像剤を満たす位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記供給装置は、前記現像装置に現像剤を供給するための供給部材と前記供給部材を駆動する駆動手段とを備え、
前記検知手段により前記現像剤量の不足が検知されると、前記供給部材が駆動され所定の量の前記現像剤を前記現像装置に供給する供給部材と前記供給装置内の任意の位置に現像剤の有無を検知する現像剤検知手段とを備えた画像形成装置において、
予め前記駆動手段の作動カウント数に基づいて、前記供給装置内にある任意の現像剤の残量が設定され、
前記駆動手段の作動カウント数をカウントし、このカウント数が任意の前記作動カウント数と同じになった場合に、設定された前記作動カウント数に対応した前記供給装置内の現像剤の残量を表示部に表示して、前記現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置内の現像剤の残量を検知する検知手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、現像装置内の現像剤の残量を検知する構成として、現像剤容器内にセンサを設け、現像剤が有るか無いかを２値で判断するものがある。この構成は、現像剤の有無しか判断できなかったため、現像剤の残量が僅かしかなく、補給する現像剤の予備が無かった場合には、シートに画像を現像することができなくなる。
【０００３】この問題を解決するものとして、例えば、現像剤容器の一側に、現像剤の残量（残量の高さ）がわかるように透明な投光窓と透明な受光窓とを各々設け、さらに、投光窓の外側に複数の発光手段を設けると共に、受光窓の外側に発光手段に対応した複数の受光手段を設け、発光手段の位置での現像剤の有無によって現像剤の残量を段階的に検知する構成のものがある（特開２０００−１９８３１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成は、現像剤の残量を光電的に検知するため、現像剤容器内、特に投光窓および受光窓に現像剤が付着すると現像剤の残量を正確に検知することができない。このため、クリーニング装置を配置することが必要となり、この結果、この装置の構成部品や受光手段、発光手段等の部品が多くなり、製造コストがかかるという問題を生じる。また、クリーニング装置を配置する場所が必要となり装置自体が大きくなりやすい。
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するものであり、簡単な構成で現像剤の残量を段階的に検知するとともに、適切に現像剤の補給時期を知らせ、現像装置内に一定の現像剤量を保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、現像装置に現像剤を供給する供給装置とを有し、現像装置の適宜位置に、現像装置内に貯留する現像剤量を検知する検知手段が設けられ、供給装置は、現像装置に現像剤を供給するための供給部材と供給部材を駆動する駆動手段とを備え、検知手段により現像剤量の不足が検知されると、供給部材が駆動され所定の量の現像剤を現像装置に供給する供給部材を備えた画像形成装置において、予め駆動手段の作動カウント数に基づいて、供給装置内にある任意の現像剤の残量が設定され、駆動手段の作動毎に作動カウント数をカウントし、このカウント数が任意の作動カウント数と同じになった場合に、設定された作動カウント数に対応した供給装置内の現像剤の残量を表示部に表示して、現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする。
【０００７】供給装置には、供給装置内の任意の位置に現像剤の有無を検知する現像剤検知手段を設け、現像剤検知手段の検知から、供給装置内の現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする。
【０００８】供給装置は、現像装置に現像剤を供給するための供給部材と供給部材を駆動する駆動手段とを備え、検知手段により現像剤量の不足が検知されると、供給部材が駆動され所定の量の現像剤を現像装置に供給する供給部材と供給装置内の任意の位置に現像剤の有無を検知する現像剤検知手段とを備えた画像形成装置において、予め駆動手段の作動カウント数に基づいて、供給装置内にある任意の現像剤の残量が設定され、駆動手段の作動カウント数をカウントし、このカウント数が任意の作動カウント数と同じになった場合に、設定された作動カウント数に対応した供給装置内の現像剤の残量を表示部に表示して、現像剤の残量を段階的に検知することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を図に基づいて説明する。図１に本発明の画像形成装置の概略図を示す。図１に示すように画像形成装置は、潜像担持体１０である有機系、セレン系またはアモルファスシリコン系等で形成された感光ドラム１０を有し、感光ドラム１０を中心に感光ドラム１０の表面を均一に帯電させる帯電装置２０と、画像データに応じた光照射を感光ドラム１０表面に行って静電潜像を形成するＬＥＤアレイ等で構成された露光装置３０と、静電潜像をトナーによって現像する現像装置４０と、搬送されてくるシート材にトナー像を転写する転写装置５０と、感光ドラム１０表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置（図示せず）と、感光ドラム１０表面に残留した電荷を除電するイレーサランプ６０とを有する。
【００１０】周知の帯電、露光、現像、転写の工程を経てトナー像を転写されたシート材は、定着装置によって定着され装置外部に排出される。なお、非磁性トナーを用いて像担持体を感光ドラム１０に接触させて現像するクリーナレス現像方式においてはクリーニング装置を設けなくても良い。また、この各装置の構成は、この実施態様で開示されたものに限定されるものではない。
【００１１】図２および図３に、図１のＡ方向からみた現像装置４０の概略断面図を示す。現像装置４０は、感光ドラム１０に対して近接または接触して設けられている。現像装置４０は、感光ドラム１０上に形成された静電潜像を現像する現像装置７０と、現像装置７０に現像剤を供給する供給装置８０とを有する。
【００１２】図２に示すように、現像装置７０は、現像ローラ７１と層厚規制部材７２と供給ローラ７３と現像剤攪拌部材７４と検知手段９０とを有する。現像ローラ７１は弾性ローラからなり、感光ドラム１０と平行に配置されている。さらに、現像ローラ７１は感光ドラム１０に対し所定の押圧力で押圧し、現像ローラ７１と感光ドラム１０の押圧された部位はニップ幅が形成されている。
【００１３】現像ローラ７１には層圧規制部材７２が接触している。層厚保規制部材７２はブレードまたはローラで構成されており、現像ローラ７１の表面に所定の厚みの現像剤層を形成する。供給ローラ７３は、スポンジローラなどの発泡弾性体であり、現像ローラ７１に対して所定の押圧力で押圧された状態で回転し、現像剤を現像ローラ７１に供給する。
【００１４】現像剤攪拌部材７４は、供給ローラ７３に並設した第一搬送手段７４ａおよび第二搬送手段７４ｂと、第一搬送手段７４ａと第二搬送手段７４ｂとの間に設けた仕切部材７４ｃとを有する。
【００１５】第一搬送手段７４ａは、後に述べる現像装置７０内部に貯留する現像剤を第二搬送手段７４ｂ側へ搬送する（矢印方向）。第二搬送手段７４ｂは、第一搬送手段７４ａから搬送された現像剤を供給ローラ７３側に搬送して（矢印方向）、供給ローラ７３に現像剤を供給する。
【００１６】第一搬送手段７４ａおよび第二搬送手段７４ｂは、回転軸７４ｄの外周面に螺旋状の攪拌羽根を有するスクリュー７４ｅが設けられ、図示しない駆動原の駆動力により回転軸７４ｄを回転する。この回転により、攪拌羽根は現像剤を矢印方向に押し出すように搬送する。
【００１７】仕切部材７４ｃの両端には第一搬送手段７４ａから第二搬送手段７４ｂに現像剤を送る第一開口７４ｆと、第二搬送手段７４ｂから第一搬送手段７４ａに現像剤を第二開口７４ｇとを有する。第一搬送手段７４ａと第一開口７４ｆと第二搬送手段７４ｂと第二開口７４ｇの順路で、現像剤の循環および攪拌する循環路を形成している。
【００１８】検知手段９０は現像装置７０の適宜位置に設けられている。検知手段９０は、現像装置７０内を循環する一定の現像剤量を検知するものである。つまり、現像剤を現像ローラ７１あるいは供給ローラ７３に安定して供給するため、現像装置７０内に循環する現像剤量が所定の一定範囲内にあるか否かを検知するものである。この検知手段９０としては圧電センサ等が用いられている。所定の一定範囲内に現像剤量が無いと検知した場合、供給装置８０から現像剤を供給する。
【００１９】さらに、詳しく述べると、検知手段９０の設けられている位置は、供給口８４から現像剤が供給される位置から供給された現像剤が現像ローラ７１に早く供給される搬送側にある。本実施態様では供給口８４の下に位置する現像剤攪拌部材７４の部分から第一開口４７ｆの間に設けられている。これは、給口８４から供給された現像剤が直ぐに検知されるようにし、プリントを早く行うようにするためである。
【００２０】図３に示すように、供給装置８０は、補給用の現像剤を貯留する貯留部８１と、現像装置７０に現像剤を供給する供給部材８２と、供給部材８２を駆動する駆動手段８３とを有する。貯留部８１には、現像装置７０に現像剤を移動させる供給口８４が設けられている。なお、貯留部８１は、ホッパーが開示されているがカートリッジであってもよい。
【００２１】供給部材８２は、貯留部８１内の現像剤を現像装置７０に一定量供給するものであり、攪拌羽根あるいはコイルばね等で構成される。駆動手段８３は供給部材８２を駆動するものであり、検知手段９０からの現像剤量の検知信号に基づき作動する。供給部材８２の回転に伴って現像剤を供給口７４側に徐々に押し出すように第二搬送手段７４ｂ側に搬送する。
【００２２】この実施態様で開示されている図面（図１および図３）は、現像剤の落下に伴って、貯留部８１内にある現像剤の最上面が平均して下に変移するものではなく、現像剤が供給口７４側に向かって押し出され状態、すなわち、供給口７４側に向かって横（図３で示した矢印方向）に移動するものである。
【００２３】また、供給装置８０の任意の位置に、現像剤検知手段１００が設けられている。現像剤検知手段１００は、貯留部８１に現像剤が十分に満たされているかを検知するとともに現像剤の残量を正確に検知するものである。現像剤検知手段１００は、貯留部８１に貯留した全現像剤量の４／５となり、且つ供給部材８２と平行に設けることが望ましい。
【００２４】理由は、以下のとおりである。現像剤は供給口７４側に徐々に押し出すように搬送され、現像剤が供給口７４側に集中しやすくなる。このため、外部から補給された現像剤の量は、供給口７４を基準にして徐々に下方に傾き少なくなる現象が起こりやすい。したがって、仮に、供給口７４に現像剤検知手段１００を設けたとしても、検知されてすぐ貯留部８１に貯留した現像剤がなくなってしまい、現像装置７０内に、一定の現像剤を満たすのに時間がかかってしまうおそれが生じる。これを解消するためである。
【００２５】図４に示すように、制御部１１０は、検知手段９０、現像剤検知手段１００の検知結果により駆動手段８３の作動を制御する。また、制御部１１０は、駆動手段８３の作動時間当り（一回転当り）の現像剤の供給量が予め決められている。さらに、制御部１１０は、現像剤が供給されるごとに、駆動手段８３の作動カウント数ＴＪとしてカウントし、供給装置８０内にある任意の現像剤の残量が作動カウント数ＴＪに基づいて設定されている。現像剤の残量は、複数設定されている。
【００２６】また、カウントされた作動カウント数ＴＪと設定された作動カウント数ＴＪが一致した場合、制御部１１０は、設定された作動カウント数ＴＪに対応した供給装置内の現像剤残量を表示部に表示し、現像剤の残量を使用者に段階的に知らせる。なお、貯留部８１に現像剤が完全に満たされた場合に、カウントされた作動カウント数ＴＪがリセットされる。
【００２７】次に、図５に基づいて、供給装置８０の現像剤量の検知の流れを説明する。プリントを開始するとして、検知手段９０が現像装置７０内に循環する現像剤量が所定の一定範囲内にあるか否かをチェックする（Ｓ１）。無いと検知された場合は、駆動手段８３を作動させて供給部材８２を回転し、供給口８４を通して現像剤を現像器に供給する（Ｓ２）。
【００２８】Ｓ２における現像剤の供給量は、検知手段９０が検知する範囲内より超えた範囲、すなわち、現像ローラ７１あるいは供給ローラ７３に現像剤を安定して供給できる範囲まである。なお、あると検知された場合は現時点での現像剤量を表示部１２０に表示する（Ｓ１３）。このように、現像装置７０内には所定の一定範囲の現像剤が常に満たすことができる。
【００２９】現像剤の供給が完了すると、現像剤検知手段１００が、貯留部８１に現像剤があるか否かをチェックする（Ｓ３）。貯留部８１に現像剤がないとチェックした場合には、Ｓ２で行われた駆動手段８３の作動時間（回転数）を一つカウントする（Ｓ４）。
【００３０】貯留部８１内に現像剤があるとチェックした場合、すなわち貯留部８１に現像剤が完全満たされている（満タン）場合は、その旨を表示部１２０に表示するとともに、供給された現像剤量の記憶、すなわちＳ２を行ったカウント数をリセットする（Ｓ１４）。
【００３１】さらに、Ｓ４の後、貯留部８１内にある現像剤を判定する（Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８）とともにその残量を表示部１２０に表示する（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２）。この実施態様では、カウント数がｎ１で３／４、ｎ１０で２／４、ｎ２０で１／４、ｎ４０で０（現像剤なし）として、貯留部８１内にある現像剤を判定する。現像剤がない場合には、現像剤無しの表示をし、新しい現像剤を供給装置８０に補給する。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明は、予め駆動手段の作動カウント数に基づいて、供給部内にある任意の現像剤の残量を設定し、駆動手段の作動毎に作動カウント数をカウントし、このカウント数が任意の前記作動カウント数と同じになった場合に、設定された作動カウント数に対応した前記供給部内の現像剤の残量を段階的に検知することにより、適切に現像剤の補給時期を知らせ、現像装置内に一定の現像剤量を保つことができる。
【００３３】また、本発明は、現像剤の残量を光電的に検知する構成よりも、部品点数を少なくすることができ、製造コストを低くおさえることができる。さらに、検知を正確に行うための補助装置を設けることが無いので装置を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置を備えた画像形成装置の概略図。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た現像装置の概略上面図。
【図３】図１の矢印Ａ方向から見た供給装置の概略上面図。
【図４】現像剤を検知するための手段を示すブロック図。
【図５】現像剤を検知するフローチャート。
【符号の説明】
１０　潜像像担持
７０　現像装置
８０　供給装置
８３　駆動手段
９０　検知手段
１００　現像剤検知手段
【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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