JPH08680Y2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、本体部に対して着脱可能に構成されている
現像装置の装着状態を検知する機構を備えてなる画像形
成装置に関する。

［従来の技術］ 感光体を備える複写機、プリンター、ファクシミリな
どの各種画像形成装置においては、前記感光体上に形成
される静電潜像を現像するように現像装置が配置されて
いる。この現像装置は、本体部に対して着脱可能となる
ようにしばしば構成されており、着脱可能に構成される
場合には、電気的もしくは機械的なセンサー部によって
現像装置の新旧の把握は、装置上もしくは管理上重要で
あるからである。

［考案が解決しようとする課題］ ところがこのような従来の画像形成装置においては、
現像装置の新旧を検知するセンサー部により装置が複雑
化されており、このセンサー部を設けるために装置の大
型化およびコストアップを招来している。

そこで本考案は、現像装置の新旧を検知するセンサー
部の簡易化を図り、装置の小型化および低廉化を達成す
ることができるようにし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］ 上記目的を達成するため請求項の１に記載された考案
は、本体部に対して着脱可能に装着されている現像装置
と、この現像装置の現像作用によって得られる基準パタ
ーン可視像のトナー濃度を検知する画像濃度検知機構と
を備えてなる画像形成装置において、上記現像装置を本
体部に装着した際に、画像濃度検知機構により基準パタ
ーン可視像のトナー濃度を検知して現像装置の新旧を判
断する制御機構を備えてなる構成を有している。

また請求項の２に記載された考案は、本体部に対して
着脱可能に装着されている現像装置と、この現像装置の
現像作用によって得られる基準パターン可視像のトナー
濃度を検知する画像濃度検知機構とを備えてなる画像形
成装置において、上記現像装置を本体部に装着した際
に、画像濃度検知機構により基準パターン可視像のトナ
ー濃度を複数回にわたって検知して現像装置の新旧を判
断する制御機構を備えてなる構成を有している。

さらに請求項の３に記載された考案は、本体部に対し
て着脱可能に装着されている現像装置と、この現像装置
内に現像剤を補給するように設けられている現像剤供給
部と、上記現像装置の現像作用によって得られる基準パ
ターン可視像のトナー濃度を検知するセンサーを含んで
なる画像濃度検知機構とを備えるようにした画像形成装
置において、上記現像装置を本体部に装着した際に、画
像濃度検知機構により基準パターン可視像のトナー濃度
を検知して現像装置の新旧を判断する制御機構を備えて
なるとともに、現像剤供給部が、現像領域の長手方向の
一端部側に配備され、画像濃度検知機構のセンサーは、
上記現像領域の長手方向中央部に関して、上記現像剤供
給部の反対側に配備される構成を有している。

［作用］ 請求項の１に記載された考案においては、画像濃度制
御装置を構成する画像濃度検知機構を利用して現像装置
の新旧が検知されるようになっている。

また請求項の２に記載された考案においては、請求項の
１に記載された考案と同様に、画像濃度制御装置を構成
する画像濃度検知機構を利用して現像装置の新旧が検知
されることとなるが、この場合複数回の検知動作によっ
て正確な情報が得られるようになっている。

さらに請求項の３に記載された考案においても、請求
項の１に記載された考案と同様に、画像濃度制御装置を
構成する画像濃度検知機構を利用して現像装置の新旧が
検知されることとなるが、画像濃度検知機構の検知動作
に影響を与えないように現像剤が供給されるようになっ
ている。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず本考案にかかる画像形成装置の構造を第３図に示
される複写機の実施例により述べる。

第３図に示されるように、コンタクトガラス１上に保
持されている複写すべき原稿は、コンタクトガラス１の
下方に配置されている露光光学系２により照射され、画
像に対応する光像が感光体ドラム３に露光されるように
なっている。

上記露光光学系２は、第１スキャナーを構成する原稿
照明用光源201,第１ミラー202,第２ミラー203および第
３ミラー204と、スルーレンズ205と、第２スキャナーを
構成する第４ミラー206および第５ミラー204とから構成
されている。前記第１スキャナーは、感光体ドラム３の
周速度（Ｖ）に対して（V/m;mは複写倍率）の速度で図
示右方向に移動され、それと同時に前記第２スキャナー
は、（V/2m）の速度で図の右方向に移動されるように図
示を省略した駆動モーターで駆動されるようになってい
る。なお感光体ドラム３の周速度は、等倍、変倍にかか
わらず一定である。

複写機本体１の中央やや右側に感光体ドラム３を中心
として作像系が配設されている。すなわち感光体ドラム
３の回りには該感光体ドラム３を一様に帯電させる帯電
チャージャー４、不要な電荷を消去するイレーサー５、
静電潜像にトナー粉末を磁気ブラシにより供給して現像
し、トナー可視像を得る現像装置６、感光体ドラム３上
のトナー可視像を記録用紙に転写する転写チャージャー
７、記録用紙に転写されずに感光体ドラム３上に残留さ
れているトナーを清掃するクリーニング装置８などが配
設されている。

記録用紙の給紙部10には、３段にわたって設けられる
給紙カセット101と両面複写用の中間トレイ102とが備え
られており、呼び出しコロ103および給紙コロ104により
記録用紙が１枚だけ送り出される。送り出された記録用
紙は、レジストローラー対105で一旦停止させられた
後、感光体ドラム３上の画像先端と同期をとられながら
転写部へ給送される。前記レジストローラ一対105を通
過し前記転写チャージャー７によりトナー可視像が転写
された記録用紙は定着装置11の熱ローラー対によりトナ
ー可視像が融着させられる。定着後の記録済み用紙は、
定着排紙ローラー対を通過し、本体排紙トレイまたは再
給紙装置へと向かう。

また第２図に示されるように、潜像担持体としての感
光体ドラム３は、図示を省略した駆動機構によって矢印
方向すなわち時計回りの方向へ回転駆動されている。こ
の感光体ドラム３は例えば有機感光体（OPC）から形成
されており、前記帯電チャージャー４によって所定電位
に一様に初期帯電されるとともに、前記露光光学系２に
よる光像の結像作用によって静電潜像が形成されるよう
になっている。

さらに上記感光体ドラム３の近傍に配置されている現
像装置６の現像ケーシング601内には現像剤担持体とし
ての円筒状部材からなる現像スリーブ602が設けられて
おり、この現像スリーブ602の一部は、上記現像ケーシ
ング601に設けられている開口部から感光体ドラム３側
に向かって露出されている。現像スリーブ602は、アル
ミニウムなどの非磁性体を中空円筒状に形成してなるも
のであり、図示を省略した駆動機構によって反時計回り
の方向へ回転駆動されているとともに、上記感光体ドラ
ム３に対して一定のギャップをもって対向するように配
置されている。そしてこの現像スリーブ602と感光体ド
ラム３との対向部分にトナーの移行領域すなわち現像領
域が形成されるようになっている。

現像領域は、図２における図面に直交する方向を長手
方向とする帯状の領域である。

一方上記現像スリーブ602の内部には、図示を省略し
た現像磁石ローラーが設けられており、この現像磁石ロ
ーラーの各磁極から発せられる磁力によって上記現像ス
リーブ602の外表面上に磁性のキャリアとトナーとから
なる磁気ブラシが穂立ちされるようになっている。この
磁気ブラシの穂端部分は、上述した現像領域において感
光体ドラム３の表面に対し弾性的に接触されている。

磁気ブラシを構成する現像剤は当初現像ケーシング60
1内に蓄えられており、パドルローラー603により攪拌さ
れながら現像スリーブ602に汲み上げられるようになっ
ている。現像スリーブ602に汲み上げられた現像剤は上
述のように磁気ブラシとして現像領域に搬送されていく
が、その途中で、現像スリーブ602に近接して配置され
ている現像ドクター604により磁気ブラシの穂切りが行
なわれ、これにより現像剤の量規制が行なわれるように
なっている。

前記現像ドクター604によって現像スリーブ602から除
去された余剰現像剤は、現像ドクター604の内側湾曲面
に沿ってセパレーターの傾斜板605に至り、さらに第１
図にも示されるように、上記傾斜板605に複数立設され
ているフィン606の案内作用によって横方向手前側（第
１図左方向）に移動されながら前記パドルローラー603
の背後領域に戻されるように落下されている。また上記
傾斜板605の第１図左端側部分には現像剤取り込み口607
が形成されており、この現像剤取り込み口607を通して
落下された現像剤が搬送スクリュー608の搬送作用によ
って横方向奥側（第１図右方向）に移動され、第１図右
端部分からパドルローラー603の上方領域に落下される
ようになっている。

また、前述した現像領域の長手方向（図１における左
右方向）の一端部側、この例においては現像ケーシング
601の手前側（図の左方）の側板部には、未使用の新規
現像剤を蓄える現像剤貯蔵容器609が取り付けられてい
る。この現像剤貯蔵容器609の現像装置側装着壁には供
給口611が貫通形成されているとともに、該現像剤貯蔵
容器609の壁面と現像ケーシング601の側板部との間にシ
ャッター612が設けられている。そしてこのシャッター6
12を第１図の状態にまで押し下げたときには、現像剤貯
蔵容器609の供給口611と現像ケーシング601の側板部に
形成されている開口613とが連通され、これにより現像
剤貯蔵容器609内の未使用新規現像剤が現像ケーシング6
01内に流れ込むようになっている。なお上記現像剤貯蔵
容器609には、取手部614が手前側に突出するように設け
られており、この取手部614を引くことによって現像装
置６の全体が手前側に抜き取られるとともに、上記取手
部614を押し込むことによって現像装置６の全体が奥側
の所定位置に装着されるようになっている。

一方前記感光体ドラム３には、画像濃度制御装置を構
成する画像濃度検知機構の光反射型センサー（Ｐセンサ
ー）20が感光体ドラム１の軸方向やや奥側寄りに対向す
るように配置されている。本実施例における即ち図２に
示すように、センサー20は、感光体３の回転方向に関し
て現像領域から離れた位置に配備されているが、図１に
示すように、現像領域の長手方向中央部に関して、現像
剤供給部である供給口611の反対側に配備されることに
なる。

この光反射型センサー20は、発光素子としてのLED201
と、受光素子としてのフォトトランジスター201とから
構成されており、感光体ドラム３上に形成された所定濃
度の基準パターン可視像のトナー濃度を検出する機能を
有している。具体的には、基準パターン可視像の前後に
おけるイレース領域から得られるセンサー出力VSG（例
えば約4Vで一定）と、基準パターン可視像から得られる
センサー出力VSP（例えば通常状態で0.3〜1.2V）との比
較が行なわれるようになっている。そそしてこれにより
検出された基準パターン可視像のトナー濃度は現像剤中
のトナー濃度として捕らえられ、それに基づいてトナー
補給などの制御動作が行なわれることとなる。本実施例
には、このような画像濃度検知機構を利用して前記現像
装置６の新旧を検知する制御機構が備えれている。

すなわちまず現像装置６の交換動作が、メインスイッ
チのオンまたはドアカバーの開閉により判断される。こ
のとき現像装置６が新しいものに交換されて本体部に装
着されたときには、現像剤供給用のシャッター612が第
１図の状態に押し下げられ、これにより現像剤貯蔵容器
609内の未使用新規現像剤が現像ケーシング601内に補給
される。またこれと同時に、画像濃度制御装置を構成す
る画像濃度検知機構の光反射型センサー20によるセンサ
ーチェック処理が３回繰り返して行なわれる。

現像ケーシング601内に補給された現像剤は現像装置
６の駆動立上りにより一様に拡散されこととなるが、現
像剤が補給された直後における現像剤は、現像ケーシン
グ601内の手前側に偏在されており、現像スリーブ602の
上にも手前側にしか現像剤は汲み上げられていない。し
たがってこの時点では感光体ドラム３上には基準パター
ン可視像は形成されないこととなり、基準パターン可視
像に対応するセンサー出力VSPの値はドラム表面に対応
するセンサー出力VSG（例えば約4V）に等しくなってい
る。

本実施例では、光反射型センサー20の設置位置に現像
剤が搬送されるまでには約30秒を要するようになってい
るが、これはA4サイズの記録用紙の約10枚分の複写時間
に相当する。したがって上記光反射型センサー20による
センサーチェック処理をA4サイズに相当する状態で３回
行なうこととすると、基準パターン可視像に対応するセ
ンサー出力VSPの値はセンサー出力VSGの値（例えば約4
V）に３回とも等しくなる。これにより現像装置６は新
しいものであると判断される。一方現像スリーブ602上
に現像剤が存在していれば、前記センサー出力VSPの値
は例えば通常状態の0.3〜1.2Vとなるため、これに基づ
いて現像装置６は未使用のものではなくて既に使用され
ていたものであると判断される。

この場合上記現像剤供給口611は、画像濃度検知機構
の光反射型センサー20から最も離れた位置に設置されて
いるため、現像剤の供給により画像濃度検知機構の検知
動作は影響されないようになっている。

このようなセンサーチェック処理による現像装置の新
旧判断は、本来的には１回のチェック処理でよいことと
なるが、基準パターン像のタイミングずれなどによるセ
ンサー異常を考慮すれば、本実施例のように数回のセン
サーチェック処理を実行させる方がより確実な情報を得
られることとなる。

上述した現像装置の交換にともなう新旧判断手順が第
４図ないし第７図に示されている。なお通常のコピー動
作は周知のため省略している。

現像装置６の本体部への装着つまり現像装置６の交換
検知においては、第４図STIおよび第６図ST2におけるDT
M検知FLAGがたてられている。現像装置６の交換と判断
された場合つまり第４図ST3においてDTM検知FLAG＝１に
なされた場合には、第７図に示されるフローが実行され
る。

第７図において、センサーチェックカウンターをクリ
アーつまりCTPCE＝０になされた上で（ST3）、センサー
チェック処理が実行される（ST4）。センサーチェック
処理では上述した現像装置６のトナー濃度チェックが行
なわれ、その結果VSP≧3.0（ST5）となれば、同様なセ
ンサーチェック処理が再度２回繰り返される（ST6,ST
7）。この３回のセンサーチェック処理で１回でもVSP＜
3.0となれば通常コピーモードに移行される（ST8,ST
9）。しかし３回のセンサーチェック処理ともVSP≧3.0
となった場合には、現像部攪拌処理が実行された後に
（ST10）、通常コピーモードに移行される（ST11,ST1
2）。

前述した現像部攪拌処理は、約60秒の間現像装置６を
駆動するものであり、交換された現像装置６が新しい場
合に現像部内に現像剤を一様に拡散されることを目的と
している。

なお本実施例ではセンサーチェック処理回数を３回と
しているが、複写速度によって現像剤の拡散速度が異な
ってくるため、それぞれに適合する回数を選択すればよ
いことは当然である。またトナー濃度制御装置として光
反射型センサーを用いているが、透磁率の変化をみるセ
ンサーやインダクタンスの変化をみるセンサーなど、他
のセンサーをも同様に採用することができる。

［考案の効果］ 以上述べたように請求項の１に記載された考案は、画
像濃度制御装置を構成する画像濃度検知機構を利用して
現像装置の新旧を検知させるように制御機構を備えるこ
ととしたから、特別なセンサー部を設ける必要がなくな
り、現像装置の新旧を検知するセンサー部の簡易化を図
ることができ、装置の小型化および低廉化を達成するこ
とができる。

また請求項の２に記載された考案は、画像濃度制御装
置を構成する画像濃度検知機構を利用して現像装置の新
旧を検知するように制御機構を備えるとともに、複数回
の検知動作によって正確な情報を得る制御機構としたか
ら、上記請求項の１に記載された考案の効果を確実に達
成することができる。

さらに請求項の３に記載された考案は、画像濃度制御
装置を構成する画像濃度検知機構を利用して現像装置の
新旧を検知するように制御機構を備えるとともに、画像
濃度検知機構の検知動作に影響を与えないように現像剤
を供給させる配置関係を採用したから、上記請求項の１
に記載された考案の効果を一層確実に達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例における現像装
置の構成を表わした横断面説明図および縦断面説明図、
第３図は本考案を適用する画像形成装置の一例としての
複写機を表わした側面説明図、第４図，第５図，第６図
および第７図は本考案に係る制御機構による制御手順を
表わしたフローである。 ３…感光体ドラム、６…現像装置、602…現像スリー
ブ、604…現像ドクター、605…傾斜板、606…フィン、6
09…現像剤貯蔵容器、610…現像剤供給口。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体部に対して着脱可能に装着されている
   現像装置と、この現像装置の現像作用によって得られる
   基準パターン可視像のトナー濃度を検知する画像濃度検
   知機構とを備えてなる画像形成装置において、 上記現像装置を本体部に装着した際に、画像濃度検知機
   構により基準パターン可視像のトナー濃度を検知して現
   像装置の新旧を判断する制御機構を備えてなることを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】本体部に対して着脱可能に装着されている
   現像装置と、この現像装置の現像作用によって得られる
   基準パターン可視像のトナー濃度を検知する画像濃度検
   知機構とを備えてなる画像形成装置において、 上記現像装置を本体部に装着した際に、画像濃度検知機
   構により基準パターン可視像のトナー濃度を複数回にわ
   たって検知して現像装置の新旧を判断する制御機構を備
   えてなることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】本体部に対して着脱可能に装着されている
   現像装置と、この現像装置内に現像剤を補給するように
   設けられている現像剤供給部と、上記現像装置の現像作
   用によって得られる基準パターン可視像のトナー濃度を
   検知するセンサーを含んでなる画像濃度検知機構とを備
   えるようにした画像形成装置において、 上記現像装置を本体部に装着した際に、画像濃度検知機
   構により基準パターン可視像のトナー濃度を検知して現
   像装置の新旧を判断する制御機構を備えてなるととも
   に、 上記現像剤供給部は、現像領域の長手方向の一端部側に
   配備され、 上記画像濃度検知機構のセンサーは、上記現像領域の長
   手方向中央部に関して、上記現像剤供給部の反対側に配
   備されることを特徴とする画像形成装置。