(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に形成された静電潜像に乾式現像剤現を供給して現像する現像装置であって、現像剤の補給時期を検出する現像剤補給時期検出手段と、前記現像剤補給時期検出手段の検出面を周期的に払拭する払拭手段とを有する現像装置において、前記払拭手段に現像剤を搬送する能力を持たせ、前記現像剤補給時期検出手段の検出面に現像剤を供給するように構成し、かつ、前記払拭手段を挟んで前記現像剤補給時期検出手段と反対側であって、現像剤が供給される現像室側に、前記払拭手段位置での壁の上辺のレベル以下に現像剤の表面レベルが低下するのを防止するための壁部材からなる現像剤表面レベル低下防止手段が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記払拭手段は、現像剤を現像室へ供給するアジテータ室中の回転可能な現像剤攪拌用アジテータに取り付けられて構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記払拭手段は、前記現像剤補給時期検出手段の検出面の払拭部と現像剤搬送部とに分割して構成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記払拭手段の両側に現像剤搬送補助手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の現像装置。
【請求項５】
前記払拭手段と前記現像剤搬送補助手段の間の間隔が２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
前記払拭手段と前記現像剤搬送補助手段を合わせた幅と前記現像剤表面レベル低下防止手段の幅を略同一にしたことを特徴とする請求項４又は５記載の現像装置。
【請求項７】
前記払拭部のみが前記現像剤補給時期検出手段に接触し、前記払拭手段と前記現像剤搬送補助手段の他の部分は、現像剤以外に接触しない構成となっていることを特徴とする請求項４から６の何れか１項記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、あるいはプリンタ等の電子写真方式をとる画像形成装置に関し、特に、トナー補給時期を検出するトナー検出器を備えた現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置の乾式現像器において、現像器内のトナーのレベルを検出してトナーを補給する時期を検出するトナー検出器を設置する場合に、トナー検出器のセンサー面にトナーが固まって誤動作を起こすのに防止するために、センサー面近傍にトナーを攪拌して掻き落とす部材を配置することは、特開昭６２−５６９７４号等において公知の事項である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図７に、そのようなトナーの掻き落とし部材として薄いフィン状の払拭部材を設けた現像器の例を示す。図７の断面図において、この現像器１０は、現像室１４と、第１アジテータ室１８と、第２アジテータ室１９と、不図示のトナーカートリッジとからなり、現像室１４には、現像ローラ（現像剤担持体）１１と、その現像ローラ１１表面に現像剤（トナー）２０を供給する供給ローラ（現像剤供給体）１２と、現像ローラ１１表面に担持されているトナー層の厚さを規制する規制部材１３とが配置され、図示の方向に回転しており、現像ローラ１１には現像バイアス電圧が、供給ローラ１２には供給バイアス電圧がそれぞれ印加されており、供給ローラ１２の回転により摩擦帯電されたトナーは供給ローラ１２から現像ローラ１１へ供給され、その表面に担持されているトナー層の厚さは規制部材１３で規制されると共に、現像ローラ１１表面に担持されているトナーはさらなる摩擦帯電を受ける。
【０００４】
第１アジテータ室１８内には、不図示のトナーカートリッジから図面の奥側あるいは手前側に設けたトナー補給口を介して補給されたトナーを攪拌して流動性の高い状態に保つ第１アジテータ１６が配置されており、第２アジテータ室１９内には、第１アジテータ室１８から搬送されたトナーを攪拌して流動性の高い状態に保つ第２アジテータ１７が配置されており、トナーの流動性を保ったまま現像室１４へと搬送する。
【０００５】
そして、第１アジテータ室１８内には、トナー補給口より下の位置に、圧電素子あるいは光電素子等からなるトナー検出器２１が配置されており、第１アジテータ室１８内のトナーのレベルを検出し、トナー補給口を介してトナーカートリッジを交換してトナーを補給する時期を検出するようになっている。
【０００６】
ここで、上記のように、トナー検出器２１のセンサー面にトナーが固まって誤動作を起こすのに防止するために、センサー面を払拭してトナーを掻き落とすフィン状の払拭部材２４を第１アジテータ１６を取り付け、第１アジテータ１６の矢印方向の回転に伴って、トナー検出器２１のセンサー面近傍を払拭するようにすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、図７から明らかなように、高温・高湿等のトナー２０の流動性が落ちる環境において、トナー検出器２１のセンサー面近傍のトナー２０が現像室１４側へ勾配をもって分布して、図示のように、第１アジテータ室１８内にトナー２０が十分にあるにも係わらず、トナー検出器２１のセンサー面近傍にトナーが存在しない状態が発生することがあり、トナーがなくなったとのトナー補給時期の誤検出をしてしまうことが起こる。
【０００８】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、乾式現像剤を用いる小型、高速の画像形成装置等において、トナー補給時期の誤検出がなく如何なる環境でもトナー補給時期を確実に検出できる現像装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の現像装置は、潜像担持体に形成された静電潜像に乾式現像剤現を供給して現像する現像装置であって、現像剤の補給時期を検出する現像剤補給時期検出手段と、前記現像剤補給時期検出手段の検出面を周期的に払拭する払拭手段とを有する現像装置において、前記払拭手段に現像剤を搬送する能力を持たせ、前記現像剤補給時期検出手段の検出面に現像剤を供給するように構成し、かつ、前記払拭手段を挟んで前記現像剤補給時期検出手段と反対側であって、現像剤が供給される現像室側に、前記払拭手段位置での壁の上辺のレベル以下に現像剤の表面レベルが低下するのを防止するための壁部材からなる現像剤表面レベル低下防止手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
この場合に、その払拭手段は、現像剤を現像室へ供給するアジテータ室中の回転可能な現像剤攪拌用アジテータに取り付けられて構成されていることが望ましい。
【００１２】
また、その払拭手段は、現像剤補給時期検出手段の検出面の払拭部と現像剤搬送部とに分割して構成されてなることが望ましい。
【００１３】
また、払拭手段の両側に現像剤搬送補助手段が設けられていることが望ましい。
【００１４】
なお、払拭手段と現像剤搬送補助手段の間の間隔は２ｍｍ以下に設定されていることが望ましい。
【００１５】
また、払拭手段と現像剤搬送補助手段を合わせた幅と現像剤表面レベル低下防止手段の幅を略同一にすることが望ましい。
【００１６】
また、払拭部のみが現像剤補給時期検出手段に接触し、払拭手段と現像剤搬送補助手段の他の部分は、現像剤以外に接触しない構成となっていることが望ましい。
【００１７】
本発明においては、現像剤補給時期検出手段の検出面を周期的に払拭する払拭手段に現像剤を搬送する能力を持たせ、現像剤補給時期検出手段の検出面に現像剤を供給するようにしたので、現像剤補給時期検出手段近傍の現像器の水位に勾配ができても、その勾配の影響は払拭手段の現像剤搬送能力により直ぐ解消されるので、高温・高湿等の環境下でも現像剤補給時期検出手段により現像剤の水位を安定して正確に検出することができ、現像剤補給時期を誤動作なく確実に検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による現像装置の実施例を説明する。図１に現像器１０の断面図、図２にその現像器１０の主要部のカバーを外して見た平面図を示す。
【００１９】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体１４０が図示矢印方向に回転駆動されており、感光体１４０は、薄肉円筒状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有している。感光体１４０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段、露光手段、現像手段としての現像器１０、転写装置、クリーニング装置等が配置されている。感光体１４０の感光層に形成された静電潜像は、現像器１０で例えば一成分非磁性トナーが付与されて現像される。
【００２０】
本発明による図１、図２の実施例の現像器１０は、現像室１４と、第１アジテータ室１８と、第２アジテータ室１９と、不図示のトナーカートリッジとからなり、現像室１４には、現像ローラ（現像剤担持体）１１と、その現像ローラ１１表面に現像剤（トナー）２０を供給する供給ローラ（現像剤供給体）１２と、現像ローラ１１表面に担持されているトナー層の厚さを規制する規制部材１３とが配置され、図示の方向に回転しており、現像ローラ１１には現像バイアス電圧が、供給ローラ１２には供給バイアス電圧がそれぞれ印加されており、供給ローラ１２の回転により摩擦帯電されたトナーは供給ローラ１２から現像ローラ１１へ供給され、その表面に担持されているトナー層の厚さは規制部材１３で規制されると共に、現像ローラ１１表面に担持されているトナーはさらなる摩擦帯電を受ける。その帯電トナーにより感光体１４０上の静電潜像が現像される。
【００２１】
現像器１０の第１アジテータ室１８内には、不図示のトナーカートリッジから図面の奥側あるいは手前側に設けたトナー補給口を介して補給されたトナーを攪拌して流動性の高い状態に保つ第１アジテータ１６が配置されており、第２アジテータ室１９内には、第１アジテータ室１８から搬送されたトナーを攪拌して流動性の高い状態に保つ第２アジテータ１７が配置されており、トナーの流動性を保ったまま現像室１４へと搬送する。
【００２２】
そして、第１アジテータ室１８内には、トナー補給口より下の位置に、圧電素子あるいは光電素子等からなるトナー検出器２１が配置されており、第１アジテータ室１８内のトナーのレベルを検出し、トナー補給口を介して不図示のトナーカートリッジを交換してトナーを補給する時期を検出するようになっている。ここまでは、従来技術に基づいた図７と同様である。
【００２３】
本発明に基づいて、第１アジテータ１６のトナー検出器２１の位置に対応する部分には、第１アジテータ１６の軸周りに１８０°の間隔をおいて２枚のフィン状の払拭部材３０が両面接着テープによる接着あるいは溶着により取り付けられている。
【００２４】
フィン状の払拭部材３０の構成は、図２の平面図から明らかなように、トナー検出器２１の検出部に対応する中央部３１とその両側の側部分３２、３２とに、細い切り込み３３によって分割されており、中央部３１は、コの字状のスリット３６によって周囲の剛性が弱く容易に撓むコの字状のセンサ払拭部３４とそのコの字状のセンサ払拭部３４によって囲まれた中央の矩形のトナー搬送部３５とからなり、中央部３１の両側の側部分３２、３２は矩形形状をしている。そして、中央部３１のセンサ払拭部３４先端縁と側部分３２、３２の先端縁は第１アジテータ１６の軸に平行に揃って構成されている。なお、中央部３１と側部分３２、３２を区切っている切り込み３３、３３の幅は２ｍｍ以下に構成されている。
【００２５】
また、このようなフィン状の払拭部材３０が取り付けられた部分に対応する第１アジテータ室１８と第２アジテータ室１の間には、壁からなるトナー水位低下防止手段４０が設けられている。そのトナー水位低下防止手段の壁４０の幅（第１アジテータ１６の軸方向の幅）と払拭部材３０の幅とは略同じにしてある。
【００２６】
払拭部材３０がこのような構成であるので、図３（ａ）に正面方向から見た払拭部材３０上のトナー２０の様子、図３（ｂ）に側方向から見た払拭部材３０上のトナー２０の様子を示すように、トナー検出器２１の検出部に対応する中央部３１とその両側の側部分３２、３２が協調して全体のフィン状の払拭部材３０の上にトナーが乗ることになり、図３（ｂ）に示すように、第１アジテータ１６が矢印方向に回転することにより、トナー２０をその上に乗せて搬送する作用を持つ。なお、中央部３１及び側部分３２を分けている切り込み３３の幅が２ｍｍより大きいと、この切り込み３３の間からこぼれてしまい、中央部３１及び側部分３２の上に乗るトナーは図の半円形のクロスハッチ部のみとなり、搬送可能なトナー２０の量は減少してしまい、払拭部材３０のトナー搬送能力はより小さくなってしまう。
【００２７】
以上のような構成の現像器１０において、図１に示すように、第１アジテータ室１８内にトナー２０が十分に存在する場合に、第１アジテータ１６が図の矢印方向に回転すると、トナー検出器２１のセンサー面近傍にトナーが存在しない状態が一瞬発生するが、図４に示すように、第１アジテータ１６の回転に伴って払拭部材３０も回転し、その上に十分なトナー２０を乗せてトナー検出器２１の方へ持ち帰る。その持ち帰られたトナーは、図５に示すように、再びトナー検出器２１のセンサー面近傍に落とされるので、トナー検出器２１のセンサー面近傍のトナーの水位は上昇し、その一瞬発生したトナーがないとの信号は直ぐに解除される。この際、払拭部材３０の前方に設けられているトナー水位低下防止手段の壁４０は、払拭部材３０の回転によってトナー２０が前方（第２アジテータ室１９の方向）へ搬送されてトナー検出器２１のセンサー面近傍のトナー２０の水位が部分的に低下するのを防止する作用を果たしており、また、払拭部材３０の回転によりトナー２０をトナー検出器２１の方へ持ち帰らせる作用を助けている。
【００２８】
したがって、トナー検出器２１近傍においては、図２の太い矢印で示すように、第１アジテータ室１８内にトナー２０がなくなるまで、トナー２０のやり取りが続けられ、払拭部材３０の上記トナー搬送能力により、トナー検出器２１は第１アジテータ室１８内のトナー２０の水位を確実に検出する。そして、図６に示すように、第１アジテータ室１８内のトナー２０がほとんどなくなり、トナーを補給する時期がくると、払拭部材３０にトナー２０を持ち帰ってトナー検出器２１のセンサー面近傍に落とす能力があっても、その作用は最早働かなくなり、トナーがなくなったとのトナー補給時期の確実で安定した検出を行うことができる。なお、図１の状態でトナー検出器２１が一瞬トナーが存在しないとの信号を出しても、このような信号は電気的な処理により簡単に取り除くことができ、誤検出にはならない。
【００２９】
ここで、払拭部材３０の中央部３１の構成を、図２に示すように、コの字状のスリット３６によって周囲に設けられた剛性が弱いセンサ払拭部３４と、そのセンサ払拭部３４によって囲まれた中央の矩形のトナー搬送部３５との二重構造とすると、検出誤信号を発生させるような大きな圧力を加えないでセンサ払拭部３４によりトナー検出器２１のセンサー面は払拭することができ、一方、中央のトナー搬送部３５でトナー２０の持ち帰りを確実にすることができる。
【００３０】
また、払拭部材３０の中央部３１の両側の側部分３２、３２は、トナー搬送補助手段として機能し、トナー検出器２１のセンサー面近傍に十分な量のトナー２０を持ち帰って安定して確実にトナー２０の水位を検出できるようにしている。なお、前記したように、中央部３１と側部分３２を分けている切り込み３３の幅が２ｍｍより大きいと、払拭部材３０のトナー搬送能力が小さくなりすぎ、トナー検出器２１のセンサー面近傍に必ずしも十分な量のトナー２０を持ち帰ることができなくなるので、第１アジテータ室１８内にトナー２０が十分に存在しているにも係わらす、誤ってトナー補給時期を検出してしまうことが起き得る。
【００３１】
なお、払拭部材３０の中央部３１とその両側の側部分３２、３２の中、センサ払拭部３４のみがトナー検出器２１のセンサー面に接触し、その他の側部分３２、３２及びトナー搬送部３５は、トナー２０以外に他の部材（第１アジテータ室１８の壁、トナー水位低下防止手段の壁４０等）に接触しないように構成することが望ましい。側部分３２、３２、トナー搬送部３５がトナー２０以外に他の部材に接触すると、その接触の際に払拭部材３０上に乗って持ち帰られるトナー２０が落下して減少してしまい、上記と同様に誤ってトナー補給時期を検出してしまうことが起き得ることになる。
【００３２】
また、払拭部材３０の中央部３１と両側の側部分３２、３２を含めた幅とトナー水位低下防止手段の壁４０の幅の関係については、払拭部材３０の幅の方が大きいと、他の部分に比較してトナーの水位低下がより早くなり、逆に、払拭部材３０の幅の方が小さいと、第１アジテータ室１８全体のトナーの水位が低下しても、トナー検出器２１前方部分から横方向へトナーが流れ難くなり、トナーの水位低下が他の部分に比較してより遅くなり、何れも好ましくない。したがって、水位低下防止手段４０の幅と払拭部材３０の幅は略同一（図２）になるように構成することが望ましい。
【００３３】
以上、本発明の現像装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の現像装置によると、現像剤補給時期検出手段の検出面を周期的に払拭する払拭手段に現像剤を搬送する能力を持たせ、現像剤補給時期検出手段の検出面に現像剤を供給するようにしたので、現像剤補給時期検出手段近傍の現像器の水位に勾配ができても、その勾配の影響は払拭手段の現像剤搬送能力により直ぐ解消されるので、高温・高湿等の環境下でも現像剤補給時期検出手段により現像剤の水位を安定して正確に検出することができ、現像剤補給時期を誤動作なく確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置の１実施例の断面図である。
【図２】図１の現像装置の主要部のカバーを外して見た平面図である。
【図３】払拭部材のトナー搬送機能を説明するための図である。
【図４】第１アジテータ室内にトナーが十分に存在する場合に払拭部材によってトナーが搬送される様子を示す断面図である。
【図５】図４に続く状態を示す断面図である。
【図６】第１アジテータ室内のトナーがほとんどなくなった状態を示す断面図である。
【図７】従来技術に基づいた現像装置の１例の断面図である。
【符号の説明】
１０…現像器（現像装置）
１１…現像ローラ（現像剤担持体）
１２…供給ローラ（現像剤供給体）
１３…規制部材
１４…現像室
１６…第１アジテータ
１７…第２アジテータ
１８…第１アジテータ室
１９…第２アジテータ室
２０…トナー（現像剤）
２１…トナー検出器
３０…払拭部材
３１…中央部
３２…側部分（現像剤搬送補助手段）
３３…切り込み
３４…センサ払拭部
３５…トナー搬送部
３６…スリット
４０…トナー水位低下防止手段（壁）
１４０……感光体
【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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