JPH04330471A

JPH04330471A - 現像装置

Info

Publication number: JPH04330471A
Application number: JP3284571A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-02-19
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1992-11-18
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JP3098823B2; US5287151A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式の複写
機やプリンタ等の画像形成装置に設けられる乾式（固体
）現像剤を用いる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の乾式現像剤を用いる現像装置は、
現像剤容器となるホッパ内に収納される例えばトナーで
ある粉末状の現像剤を撹拌部材であるアジテータで撹拌
し、それを現像ローラへ搬送している。そのアジテータ
はアジテータ軸の一端側に固定されており、そのアジテ
ータ軸は他端側がホッパ外部に突出し、その軸部に駆動
モータからの駆動力が伝達されて、常に一定の回転数で
回転するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の現像装置は、ホッパ内のトナーの量が変化し
てもアジテータを常に一定の回転数で回転させていたた
め不都合を生じることがあった。

【０００４】すなわち、トナーの撹拌は、トナーの量が
多い時には現像ローラへの搬送性及び補給性が良いため
に回転数は遅くてよいが、それが少なくなった時にはそ
の搬送性や補給性が悪くなるために回転数を速める必要
がある。しかしながら、従来はその回転数を一定に設定
し、それをトナーが無くなる直前のトナーエンド時でも
トナーを搬送できるだけの速い回転数に設定していたた
め、逆にトナーの量が多い時には無駄な回転をしてトナ
ーを過剰に供給してしまうことによって現像ローラの近
傍にトナーが詰まってかえって補給性を悪くしてしまう
ブロッキング現象や、トナーの供給しすぎによってシー
ル性の弱い部分からトナーが洩れ出すトナーの吹き出し
を発生させてしまう恐れがあった。また、トナーに過剰
なストレスを与えてトナーを劣化させてしまう恐れもあ
った。

【０００５】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、ホッパ内の現像剤の量が少なくなってもそ
れを十分に搬送して現像ローラへ補給することができ、
現像剤の量が多い時でも過剰供給によるブロッキング現
象や現像剤の吹き出しが発生しないようにすることを目
的とする。また、撹拌部材を回転させるために使用する
電力を省電力にし、更にトナーを劣化させないようにも
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、上述したような現像装置において、現像
剤容器内から現像ローラへ送る現像剤の搬送量を現像剤
容器内の現像剤の量に応じて制御する現像剤搬送量制御
手段を設けたものである。その現像剤搬送量制御手段は
、現像剤容器内の現像剤の量を検出する手段と、その手
段によって検出される現像剤の量に応じて撹拌部材の回
転数を変化させる手段とによって構成したり、撹拌部材
に加わる負荷の大きさに応じてその撹拌部材の回転数を
変化させる手段であるようにするとよい。また、その撹
拌部材の回転数を変化させる手段が、駆動モータと撹拌
部材の回転軸間に設けた駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ比
を変える手段であるようにすれば効果的である。

【０００７】さらに、上記現像剤搬送量制御手段が、現
像剤容器内の現像剤の量を検出する手段と、その手段に
よって検出される現像剤の量に応じて撹拌部材を間欠的
に回転させる周期を変化させる手段とからなるように構
成してもよい。また、現像ローラの現像剤薄層形成部又
はその近傍の現像剤の量を検出する手段と、その手段に
よって検出される現像剤の量が基準量以下になったとき
にのみ撹拌部材を回転させる手段とを設けて現像装置を
構成するとよい。その場合、現像剤の量を検出する手段
が現像ローラ表面の現像剤濃度を検出する濃度センサで
あるようにしたり、現像ローラの表面に当接する薄層ブ
レードに貼着した歪ゲージであるようにするとよい。

【０００８】

【作用】このように構成した現像装置によれば、現像剤
容器内の現像剤の量に応じてその現像剤容器内から現像
ローラへ送る現像剤の搬送量が現像剤搬送量制御手段に
よって制御されるので、現像剤容器内の現像剤の量如何
に係らずたとえそれが少量であったとしてもそれを確実
に現像ローラへ向けて搬送することができる。

【０００９】そして、その現像剤搬送量制御手段を、現
像剤容器内の現像剤の量を検出する手段と、その手段に
よって検出される現像剤の量に応じて撹拌部材の回転数
を変化させる手段とによって構成すれば、現像剤容器内
の現像剤の量に応じて撹拌部材の回転数が変化して現像
剤が撹拌されるので、現像剤の量が少ない時には撹拌部
材を速く回転させることによって少量であってもそれを
確実に搬送して補給することができ、その際に駆動モー
タから出力させるトルクを小さくして無駄なトルクを発
生させないようにすれば省電力になる。また、現像剤の
量が多い時には撹拌部材の回転数を遅くすることによっ
て、現像剤の過剰供給によるブロッキング現象の発生や
吹き出し等を防止することができる。

【００１０】また、現像剤搬送量制御手段が、撹拌部材
に加わる負荷の大きさに応じてその撹拌部材の回転数を
変化させる手段であるようにすれば、現像剤の量が多い
ときには大きな負荷になるので撹拌部材を遅く回転させ
ることができ、少ないときには小さな負荷になるので速
く回転させることができる。そして、その撹拌部材の回
転数を変化させるのに駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ比を
変えることによって変化させるようにすれば、撹拌部材
を回転させる駆動モータの回転数を常に一定にしたまま
現像剤容器内の現像剤の量に応じて撹拌部材の回転数を
変化させることができる。

【００１１】さらに、現像剤搬送量制御手段が、現像剤
容器内の現像剤の量を検出する手段と、その手段によっ
て検出される現像剤の量に応じて撹拌部材を間欠的に回
転させる周期を変化させる手段とからなるようにすれば
、現像剤の量が少ない時には撹拌部材を間欠的に回転さ
せる周期を短くすることによって少量の現像剤でも確実
に搬送して補給することができ、多いときには周期を長
くすることによって現像剤の過剰供給によるブロッキン
グ現象や吹き出し等を防止することができると共に、駆
動モータの停止時間が長くなることによって電力も節約
できる。

【００１２】また、現像ローラの現像剤薄層形成部又は
その近傍の現像剤の量を検出する手段と、その手段によ
って検出される現像剤の量が基準量以下になったときに
のみ撹拌部材を回転させる手段とを設ければ、現像剤薄
層形成部又はその近傍の現像剤の量が基準量以下になる
と撹拌部材が回転して現像剤が補給されるので、現像剤
を現像ローラへ確実に送ることができると共に、更に省
電力になる。

【００１３】そして、その現像剤の量を検出する手段が
現像ローラ表面の現像剤濃度を検出する濃度センサであ
るようにすれば、新たに現像剤量検出用のセンサを設け
なくて済むのでその分コストダウンでき、その手段が現
像ローラの表面に当接する薄層ブレードに貼着した歪ゲ
ージであるようにすれば、最も必要とする現像ローラ表
面の現像剤量に応じて撹拌部材を回転させて現像剤を補
給することができるので信頼性が増す。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例である現像
装置を示す断面図、図２は同じくその現像装置をアジテ
ータ軸に沿って断面にした縦断面図である。

【００１５】この現像装置は、図１に示すように現像剤
容器としてのホッパ１内に回転可能に設けた撹拌部材で
あるアジテータ２を駆動モータ３によって回転させて現
像剤であるトナーＴｎ　を撹拌し、それを現像ローラ９
へ送り出すものであり、そのホッパ１内から現像ローラ
９へ送るトナーの搬送量をホッパ１内のトナー量に応じ
て制御している。

【００１６】そのため、この現像装置は、ホッパ１内の
トナーＴｎ　の量を検出する手段となる複数のセンサ４
Ａ〜４Ｄと、その各センサによって検出されるトナーＴ
ｎ　の量に応じて駆動モータ３を制御してアジテータ２
の回転数を変化させる制御手段１０とを備えており、こ
の実施例では、そのセンサ４Ａ〜４Ｄと制御手段１０と
が、ホッパ１内から現像ローラ９へ送るトナーの搬送量
をホッパ１内のトナー量に応じて制御する現像剤搬送量
制御手段として機能する。

【００１７】アジテータ２は、図２に示すように外部か
らホッパ側面１ａを貫通してホッパ１内に回転可能に嵌
入させたアジテータ軸５に、長さの異なる支持部材６，
７をそれぞれ軸線方向に配列して、その先端に例えば樹
脂製の可撓性を有するフィルム材（商品名マイラー等）
８をそれぞれ一体に固定したものであり、アジテータ軸
５を図１の矢示Ａ方向に回転させたときに、支持部材６
側のフィルム材８の先端がホッパ１の円弧部内面１ｂを
摺接しながら支持部材７と共に回転して、その中に収納
されているトナーＴｎ　を撹拌する。

【００１８】アジテータ２の回転軸となるアジテータ軸
５は、図２のホッパ１の外側に突出した部分５ａに駆動
モータ３からの回転力が伝達され、それによって矢示Ａ
方向に回転する。ホッパ１は、図１に示すように円弧部
内面１ｂの底部から左方側の壁面にかけて例えば圧力セ
ンサであるセンサ４Ａ〜４Ｄを略当間隔に４個（必要に
応じて増減できる）配設し、それらがトナーＴｎ　を検
知した信号の組み合せによってホッパ１内のトナーＴｎ
　の量を検出するようにしている。すなわち、トナーＴ
ｎ　がセンサ４Ａ〜４Ｄのいずれかとフィルム材８との
間にあると、そのトナーＴｎ　はフィルム材８によって
押圧されて該当するセンサ４Ａ〜４Ｄに圧力が加わるた
め、押圧されたセンサがそれを検知する。

【００１９】この現像装置によってトナー無しを判断す
るには、例えば最も底部にあるセンサ４Ａが何秒間かの
間に連続してトナーを検知しなければトナー無しと判断
したり、アジテータ２の回転と同期させて支持部材６側
のフィルム材８がセンサ４Ａ〜４Ｄ上に位置する検知タ
イミングでそのセンサからの信号を判断したりして、そ
れが何回転か連続してトナーを検知しなければトナー無
しと判断したりする。

【００２０】制御手段１０は、各種判断及び処理機能を
有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、この現像装置やそれ
以外の図示しない画像形成装置内の各部を制御するため
に必要なプログラムを含む各処理プログラム及び固定デ
ータを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータ
メモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからな
るマイクロコンピユータである。

【００２１】この現像装置は、センサ４Ａ〜４Ｄを用い
てそのセンサからの検知信号の組み合せによってトナー
量を検出し、その量に応じて駆動モータ３にフィードバ
ックをかけてアジテータ２の回転数を変化させる。そし
て、この実施例のように、センサを４個使用すれば最高
５段階（４個全てオンで満杯と判断する）の回転数の切
換えができる。なお、このトナー検知用のセンサの配設
位置は、デットトナーがホッパ１の円弧部内面１ｂの底
面に僅かに残るデットスペース以外であれば、トナー量
の変化が判かる位置であればホッパ内の円弧部内面１ｂ
のどこの位置に設けてもよい。また、図１のセンサ４Ａ
〜４Ｄは、超音波によりトナーの有無を検知する超音波
センサであってもよい。

【００２２】次に、図３乃至図１０を参照して、アジテ
ータの回転数をアジテータ軸に加わる負荷の大きさに応
じて変化させるようにした現像装置の実施例について説
明する。この現像装置は、図３に示すようにフィルム材
８を支持部材６を介して支持するアジテータ軸１１に加
わる負荷（軸力）の大きさに応じてアジテータ２の回転
数を変化させるようにしてあり、その回転数は駆動モー
タ３の回転数を常に一定にして、駆動モータ３とアジテ
ータ２の回転軸となるアジテータ軸１１の間に設けた駆
動力伝達用ギヤ機構２０のギヤ比を変えることによって
変化させている。

【００２３】その駆動力伝達用ギヤ機構２０は、アジテ
ータ軸１１と駆動力伝達軸１２とを多数のカップリング
１３で接続し、その駆動力伝達軸１２の部分に外径の異
なる３個のギヤ１４，１５，１６をそれぞれ独立した状
態で回転可能に配設すると共に、それらのうちの何れか
が駆動力伝達軸１２と一体のピン状の爪２２に係合可能
にし、その各ギヤ１４，１５，１６に対応させて３種類
の外径の異なるギヤ部１７ａ，１７ｂ，１７ｃを備えた
駆動ギヤ１７を駆動モータ３によって回転される駆動軸
２１に固定して、それらのギヤのかみ合いを変えること
によってギヤ比が変えられるようにしたものである。

【００２４】駆動ギヤ１７は、駆動モータ３からの駆動
力が駆動軸２１を介して伝達され、その駆動力が３種類
のギヤ部１７ａ，１７ｂ，１７ｃの何れかにかみ合うギ
ヤ１４，１５，１６の何れかへ伝達され、それが爪２２
を介して駆動力伝達軸１２へ伝達され、さらにその駆動
力がカップリング１３、アジテータ軸１１、アジテータ
２の順に伝達されて、それが図３の矢示Ａ方向に回転す
る。

【００２５】３枚のギヤ１４，１５，１６は、図４乃至
図６に示すように中央に駆動力伝達軸１２を回転可能に
嵌入させる軸孔１４ａ，１５ａ，１６ａをそれぞれ形成
し、その各軸孔から外周方向へ向けて有底の係合溝１４
ｂ，１６ｂ、及び貫通の係合溝１５ｂをそれぞれ形成し
ている。また、駆動力伝達軸１２に固定される爪２２は
、図３に示すようにその駆動力伝達軸１２に径方向に嵌
入させて一体に固定したものであり、その爪２２の両端
を駆動力伝達軸１２からそれぞれ同量突出させて、その
爪２２の長さを３枚のギヤ１４，１５，１６の各係合溝
１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ内に無理なく係合可能な長さに
している。

【００２６】駆動力伝達軸１２とカップリング１３とア
ジテータ軸１１は、ホッパ側面１ａから図３で左方側に
突設させた軸受管状部２３とそれと同一線上に配設され
る軸受管２５内にそれぞれ回転自在に嵌入されており、
駆動力伝達軸１２の同図で左方側の端面と軸受管２５の
垂直な壁面との間に圧縮コイルスプリング２４を介装し
て、自由状態において駆動力伝達軸１２がカップリング
１３側に押圧されて、その各カップリング１３の全長Ｌ
が最も最小寸法になった状態でそれらが連結されるよう
にしている。そして、その状態で図３に示すように駆動
力伝達軸１２の爪２２が最も小径のギヤ１６の係合溝１
６ｂ（図６も参照）に係合する。

【００２７】各カップリング１３は、図７乃至図１０に
示すようにある程度の厚さを有する金属円板の両面に、
半分ずつ図７及び図１０に示すように傾斜角θを相反す
る方向に異ならせて斜面１３ａ〜１３ｄをそれぞれ形成
したものであり、それぞれ隣り合うカップリング１３は
その斜面１３ｃが１３ａに、斜面１３ｄが１３ｂにそれ
ぞれ接し、さらに最もアジテータ軸１１側のカップリン
グ１３の斜面１３ａ，１３ｂが、それに対応させてアジ
テータ軸１１の左端面に斜面１３ｃ，１３ｄと同様な傾
斜角でそれぞれ形成した斜面に接し、最も駆動力伝達軸
１２側のカップリング１３の斜面１３ｃ，１３ｄがそれ
に対応させて駆動力伝達軸１２の右端面に斜面１３ａ，
１３ｂと同様な傾斜角で形成した斜面に接し、それらの
相互間の摩擦力で駆動力伝達軸１２からの駆動力がアジ
テータ軸１１へ順次伝達される。

【００２８】今、図３に示すように、駆動力伝達軸１２
が圧縮コイルスプリング２４の付勢力によって同図で右
方へ寄せられて爪２２がギヤ１６の係合溝１６ｂに係合
する位置にあるときに駆動モータ３を回転させると、そ
のモータからの駆動力が駆動ギヤ１７のギヤ部１７ｃか
らギヤ１６に伝達され、その駆動力が爪２２を介して駆
動力伝達軸１２に伝達される。さらに、その駆動力は軸
線方向の全長Ｌが最も最小寸法になっている状態で連結
している多数のカップリング１３を介してアジテータ軸
１１に伝達されて、アジテータ２が矢示Ａ方向に最も高
回転で回転する。

【００２９】その際、ホッパ１内のトナーＴｎ　の量が
多いときには、アジテータ２に加わる負荷は大きくなる
ため、多数個を軸線方向に配列している各カップリング
１３はそれぞれスラスト方向（図３で左右方向）に拡が
ろうとし、そのカップリング１３が拡がろうとする力と
駆動力伝達軸１２の左端面に作用してそれを阻止する方
向に作用している圧縮コイルスプリング２４の付勢力と
が釣り合う位置まで爪２２が図３で左方へ移動する。

【００３０】そして、その時爪２２が中間に位置するギ
ヤ１５に係合する位置にあれば、そのギヤ１５がギヤ部
１７ｂとかみ合ってアジテータ２が中速で回転し、爪２
２がさらに左方側へ移動していてギヤ１４とかみあう位
置にあれば、それがギヤ部１７ａとかみ合ってアジテー
タ２が低速で回転する。

【００３１】そして、ホッパ１内のトナーＴｎ　の量が
徐々に減少してアジテータ２に加わる負荷が減少してい
くと、それによって各カップリング１３間に作用してそ
れらを拡げる方向に作用している力が小さくなっていく
ため、爪２２は徐々に図３で右方へ移動していくように
なり、ギヤのかみ合う位置が変わってギヤ比が変わると
アジテータ２の回転数が自動的に速くなる。

【００３２】したがって、ギヤ１４とギヤ部１７ａのか
み合い時の回転数をホッパ１内にトナーＴｎ　を最大量
収納したときのトナー撹拌に適した回転数に、ギヤ１６
とギヤ部１７ｃのかみ合い時の回転数をトナーエンド直
前のトナー撹拌に、またギヤ１５とギヤ部１７ｂのかみ
合い時の回転数をその中間になるようにそれぞれ設定し
ておけば、アジテータ２の回転数をホッパ１内のトナー
の量に応じて３段階の回転数で回転させることができる
。

【００３３】そして、この実施例では、トナーＴｎ　が
少ない時には負荷が小さくなるために小さなモータトル
クでよいためそれだけ省電力で済む。また、この実施例
では、トルク×回転数＝一定となるので、そのどちらも
最大値の設定にする必要はなく、どちらかを優先できる
。

【００３４】なお、カップリング１３は、それが相互間
で空回りしないように、図７及び図１０に示した斜面１
３ａ〜１３ｄの傾斜角θ，その各斜面の摩擦係数μ，カ
ップリング１３の配設個数，圧縮コイルスプリング２４
（図３）のバネ定数やバネの長さ等を考慮して設定して
おけば、それをトルクリミッタとして使用することもで
きる。

【００３５】図１１は、ホッパ内のトナーの量に応じて
アジテータを間欠的に回転させる周期を変化させるよう
にした現像装置の実施例を示す断面図であり、図１と対
応する部分には同一の符号を付してある。この現像装置
は、ホッパ１内のトナーＴｎの量を検出する複数のセン
サ４Ａ〜４Ｄと、その各センサによって検出されるトナ
ーの量に応じてアジテー２を間欠的に回転させる周期を
変化させる制御手段３０とを設けている。そして、この
実施例では、そのセンサ４Ａ〜４Ｄと制御手段３０とが
、ホッパ１内から現像ローラ９へ送るトナーの搬送量を
ホッパ１内のトナー量に応じて制御する現像剤搬送量制
御手段として機能する。

【００３６】制御手段３０は、図１の制御手段１０と同
様に、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納した
ＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲ
ＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコン
ピユータである。

【００３７】その制御手段３０は、センサ４Ａ〜４Ｄか
らの検知信号の組み合せによってホッパ１内のトナー量
を検出し、その量に応じて駆動モータ３にフィードバッ
クをかけてアジテータ２を間欠的に回転させる周期を変
化させて、ホッパ１内から現像ローラ９へ送るトナーＴ
ｎの搬送量を制御する。すなわち、センサ４Ａ〜４Ｄの
全てがオンとなる満杯時には、図１２に示すように長い
周期Ｔ１で駆動モータ３を間欠的に回転させてアジテー
２を間欠的に回転させる。したがって、アジテー２は回
転頻度が少なくなるため、トナーの過剰供給によるブロ
ッキング現象の発生や吹き出し、更にはストレスによる
トナーの劣化が無くなる。

【００３８】そして、センサ４Ａ〜４Ｃがオンの時には
、図１３に示すように図１２の周期Ｔ１　よりもやや短
い周期Ｔ２　でアジテータ２を間欠的に回転させるよう
にし、センサ４Ａ，４Ｂがオンの時には、図１４に示す
ように図１３の周期Ｔ２　よりも更に短い周期Ｔ３　で
アジテー２を間欠的に回転させるようにし、センサ４Ａ
のみがオンの時には図１５に示すように図１４の周期Ｔ
３　よりも更に短い周期Ｔ４　でアジテー２を殆ど連続
回転に近い非常に短い周期で間欠的に回転させる。

【００３９】したがって、ホッパ１内にトナーＴｎの量
が少ない時にはアジテー２が短い周期で回転するため、
それが少量であっても確実に現像ローラ９へ搬送されて
補給される。また、トナー量が多いときには駆動モータ
３を間欠的に回転させる周期が長くなるため、駆動モー
タ３は停止時間が長くなるのでそれだけ電力の消費が少
なくなって省電力になる。

【００４０】なお、この実施例では、駆動モータ３の回
転数は同一、すなわちアジテータ２が１回転するのに要
する時間は一定である。また、ホッパ１内に残っている
トナー量とアジテータ２を間欠的に回転させる周期Ｔと
の関係は、予め実験等によりホッパ１内のトナー残量と
アジテータ２を回転させる各周期Ｔごとの搬送性との関
係を求めておき、それを基にして設定するとよい。また
、センサ４Ａのみオンの時アジテー２を連続回転にして
もよい。

【００４１】図１６は、ホッパ内の各位置におけるトナ
ーの量を検出する手段をアジテータが設けられている場
所以外に配設するようにした現像装置の実施例を示す断
面図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付し
てある。ホッパ１内のトナーＴｎの量は、トナー補給部
材３１を回転可能に収納しているトナー補給部３２の底
部よりもやや上方の補給部壁面１ｃに、図１で説明した
センサ４Ａ〜４Ｃと同様なセンサ４を１個配設するよう
にしても検出することができる。

【００４２】そこで、この実施例では、そのセンサ４に
よって検出されるトナーＴｎの量が基準量（予め設定し
ておく）以下になったときにのみアジテータ２を回転さ
せる制御手段４０（図１の制御手段１０と同様なマイク
ロコンピュータ）を設け、センサ４の部分のトナー量が
少なくなってセンサ４がトナー無しを検知した時にのみ
それまで停止していたアジテータ２を駆動モータ３によ
って回転させる。このようにすれば、トナー補給部３２
の部分のトナー量を常に一定に保つことができ、それに
よって現像ローラ９へ一定量のトナーを確実に補給する
ことができる。

【００４３】また、図１６（複数の実施例の説明に使用
している）に示すように、現像ローラ９の現像剤薄層形
成部３３のトナーの量を検出する手段となる歪ゲージ３
４を現像ローラ９の表面に当接する薄層ブレード３５に
貼着し、現像ローラ９の表面に付着しているトナーの層
厚が変化することによって歪ゲージ３４のたわみ量が変
化することを利用してトナー量を検出し、それが基準量
以下になったときにのみアジテータ２を駆動モータ３に
よって回転させるようにしてもよい。

【００４４】すなわち、予め現像ローラ９の表面にトナ
ーによる薄層が形成されていない状態における薄層ブレ
ード３５のたわみを最初に測定しておいてその値を基準
値（Ｒｅｓｅｔする）にすると共に、トナー層の厚さと
薄層ブレード３５のたわみ量との関係を実測等によって
求めておき、現像ローラ表面のトナー層が補給を必要と
する層厚（基準量として予め設定しておく）以下になっ
たときにのみ駆動モータ３を駆動させてアジテータ２を
回転させ、トナーを現像剤薄層形成部３３の近傍へ補給
して層厚を再び設定値になるようにする。このようにす
れば、ホッパ１内のトナー量がトナーエンドに近い残量
状態になっても、現像ローラ９の表面のトナー薄層の厚
さを常に一定に保つことができる。

【００４５】さらに、図１６に同様に示すように、トナ
ーの量を検出する手段が現像ローラ９の表面のトナー濃
度を検出する濃度センサ３６であるようにして、その検
出したトナー量が基準量以下になったときにのみアジテ
ータ２を駆動モータ３によって回転させるようにすれば
、予め濃度センサ３６が装置に設けられている場合には
、新たにトナー量を検出するためのセンサを設ける必要
がなくなるので、その分コストダウンできる。

【００４６】なお、図１６を用いて説明した各実施例で
は、センサ４，歪ゲージ３４，濃度センサ３６がトナー
の量が基準量以下になったときに、それまで停止させて
いた駆動モータ３を駆動させてアジテータ２を回転させ
るようにしたが、駆動モータ３をそれらのセンサ類が基
準量以下のトナー量を検知するまでは極低回転で回転さ
せておき、トナーが基準量以下になったときに通常の回
転数あるいは高回転になるように回転数を変化させるよ
うにしてもよい。

【００４７】このように、トナーの量を検出するセンサ
等をアジテータ２が設けられている位置以外の現像ロー
ラ９の現像剤薄層形成部３３又はその近傍に設けるよう
にすれば、図１の実施例ではホッパ１の円弧部内面１ｂ
に設けたセンサ４Ａ〜４Ｄが圧力センサである場合は、
そのセンサ面にアジテータ２が回転することによってト
ナーが押し付けられることによってトナーの有無を検知
するため、トナーが満杯に近い状態でもアジテータ２を
トナー量検知のために回転させておかなければならなか
ったが、そのようなアジテータを回転させることなしに
歪ゲージ３４あるいは濃度センサ３６によってトナー量
を検知することができるので、トナー量が基準量以下に
なるまではアジテータ２の回転を停止させておけるだけ
省電力の効果がより大となる。

【００４８】図１７は、ホッパ内のトナー量を非接触に
よる方法で検出して現像ローラへ送るトナーの量を制御
するようにした実施例を示す断面図である。この現像装
置は、ホッパ１内のトナーＴｎの量を、ホッパ上部の壁
面１ｄに固定した非接触式センサ３８によってトナーの
高さを検知することによって検出し、その量に応じてア
ジテータ２の回転数や間欠回転させる周期を変えたり、
そのトナー量が基準量以下になったときにのみアジテー
タ２を回転させる。その非接触式センサ３８としては、
例えば図１８に示すような公知の超音波式変位センサや
、あるいは図示しないレーザ式変位センサ等を使用する
。

【００４９】その超音波式の非接触式センサ３８は、振
動子を通して超音波のパルス信号を先端のセンサ面３８
ａから測定対象物に向けて発信し、その超音波が空気中
を伝わって測定対象物に到達してそれが反射波となって
再びセンサ部に戻ってくるその発信してから反射波がセ
ンサ部に届くまでの時間により、測定対象物のセンサか
らの距離を検出するものである。

【００５０】この非接触式センサ３８によるホッパ１内
のトナー量の検出は、その検出物がトナーという粉体で
あり、それがアジテータ２によって撹拌されている時に
測定した場合には実際のトナー量と相違する場合が考え
られるので、その測定はある一定時間測定を継続するよ
うにして、トナー面（上面）が略水平状態になる状態で
の検出結果により実トナー量を測定するようにする。ま
た、アジテータ２が停止している状態の時（トナー面が
略水平状態になる）に、トナー量を測定するようにして
もよい。

【００５１】さらに、この図１７の実施例のように、超
音波を発信及び受信するセンサ面３８ａをトナーＴｎが
飛散するホッパ１内に面するように配設する場合には、
その検知精度を向上させるために、図１８に示すように
透明なセンサ面３８ａを払拭することにより常に清掃す
るワイパ３９等のクリーニング装置を装着するようにす
るとよい。このようにワイパ３９を設ける場合には、非
接触式センサ３８のセンサ面３８ａ′を、図１９に示す
非接触式センサ３８′のようにワイパ３９の払拭領域形
状に合わせた形状にすれば、そこにトナーが溜らないよ
うにすることができる。

【００５２】また、図２０に示すように、非接触式セン
サ３８をホッパ１の壁面１ｄの外側に配置すると共に、
その壁面１ｄのセンサの検出ライン（点線で示す超音波
等の通過部）となる部分をトナーが付着しにくい材料で
形成した透明な窓部４０にすれば、ワイパ等のクリーニ
ング装置を省くことができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、現像剤容器内の現像剤の量に応じてその現像剤容器内
から現像ローラへ送られる現像剤の搬送量が現像剤搬送
量制御手段によって制御されるので、現像剤の量が多い
ときでも過剰供給によるブロッキング現象やシール部か
らのトナーの吹き出しを防止できると共にトナーにスト
レスを加えることによって生じるトナーの劣化を防止で
き、少ないときでも現像剤を確実に現像ローラへ搬送し
て補給することができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、現像剤容器内の
現像剤の量に応じて撹拌部材の回転数を変化させて現像
剤を効率良く撹拌できるので、現像剤の量が少ない時で
もそれを十分に搬送して補給することができ、その際に
現像剤を撹拌する負荷は小さいためにモータトルクは小
さくてよいだけ省電力で済む。

【００５５】請求項３の発明によれば、現像剤容器内の
現像剤の量と相関関係にある撹拌部材に加わる負荷の大
きさに応じて撹拌部材の回転数を変化させることができ
るので、現像剤容器に現像剤の量を検出するためのセン
サ類を設けなくて上記の効果を達成することができる。

【００５６】請求項４の発明によれば、駆動モータと撹
拌部材の回転軸間に設けた駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ
比を変えることによって撹拌部材の回転数を変化させる
ことができるので、撹拌部材を回転させる駆動モータの
回転数を常に一定にできるため駆動モータの回転数制御
が不要になる分だけ制御が簡単になる。

【００５７】請求項５の発明によれば、現像剤の量が少
ない時には撹拌部材を間欠的に回転させる周期を短くさ
せることによって少量であってもそれを確実に搬送して
補給することができ、多いときには周期を長くすること
によって現像剤の過剰供給によるブロッキング現象や吹
き出しを防止することができると共に、駆動モータの停
止時間を多くして電力を節約できる。そして、駆動モー
タはオン・オフ制御するだけて回転速度を変える必要が
ないので制御が簡単になる。

【００５８】請求項６の発明によれば、現像剤薄層形成
部又はその近傍の現像剤の量が基準量以下になると撹拌
部材が回転して現像剤が補給されるので、アジテータは
必要時だけ回転することにより、さらに電力を節約する
ことができる。請求項７の発明によれば、濃度センサが
現像剤の量を検出するセンサとして機能するので、既に
濃度センサが設けられている場合には新たに現像剤検出
用のセンサを設ける必要がないのでコストダウンでき、
請求項８の発明によれば、薄層ブレードに貼着した歪ゲ
ージにより最も必要とする現像ローラ表面の現像剤量に
応じて撹拌部材を回転させてトナーをそこに補給するこ
とができるので、より信頼性が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である現像装置を示す断面
図である。

【図２】同じくその現像装置をアジテータ軸に沿って断
面にした縦断面図である。

【図３】現像装置の他の実施例を主要な部分を断面にし
て示す構成図である。

【図４】図３の実施例の駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ１
４を示す正面図である。

【図５】同じくその駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ１５を
示す正面図である。

【図６】同じくその駆動力伝達用ギヤ機構のギヤ１６を
示す正面図である。

【図７】図３の実施例のカップリングを示す斜視図であ
る。

【図８】同じくそのカップリングの平面図である。

【図９】同じくそのカップリングの正面図である。

【図１０】同じくそのカップリングの側面図である。

【図１１】ホッパ内のトナー量に応じてアジテータを間
欠的に回転させる周期を変化させるようにした現像装置
の実施例を示す断面図である。

【図１２】図１１の実施例によりアジテータを間欠的に
回転させる周期Ｔ１　のパルス波形を示す線図である。

【図１３】同じくその周期Ｔ２　のパルス波形を示す線
図である。

【図１４】同じくその周期Ｔ３　のパルス波形を示す線
図である。

【図１５】同じくその周期Ｔ４　のパルス波形を示す線
図である。

【図１６】ホッパ内の各位置におけるトナーの量を検出
する手段をアジテータが設けられている場所以外に配設
するようにした実施例を示す断面図である。

【図１７】ホッパ内のトナー量を非接触による方法で検
出するようにした現像装置の実施例を示す断面図である
。

【図１８】図１７の実施例に設けられている非接触式セ
ンサの一例を示す斜視図である。

【図１９】同じくその非接触式センサの異る例を示す斜
視図である。

【図２０】同じくその非接触式センサをホッパ外部に配
設するようにした実施例の主要部のみを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　ホッパ（現像剤容器）　　　　　　　　　　２　
　アジテータ（撹拌部材）３　　駆動モータ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４Ａ〜４Ｄ　　センサ５，１１　　アジテータ軸　　　　　　　　　　　　１
０，３０，４０　　制御手段１２　　駆動力伝達軸　　　　　　　　　　　　　　　
　１３　　カップリング１４，１５，１６　　ギヤ　　　　　　　　　　　　１
７　　駆動ギヤ２０　　駆動力伝達用ギヤ機構　　　　
　　　　２１　　駆動軸２２　　爪　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　２４　　圧縮コイ
ルスプリング３２　　トナー補給部　　　　　　　　　　　　　　　
　３３　　現像剤薄層形成部３４　　歪ゲージ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　３５　　薄層ブレード３６　　濃度センサ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３８　　非接触式センサＴｎ　　　トナー（現像剤）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　現像剤容器内に回転可能に設けた撹拌
部材を駆動モータによって回転させて現像剤を撹拌する
現像装置において、前記現像剤容器内から現像ローラへ
送る現像剤の搬送量を前記現像剤容器内の現像剤の量に
応じて制御する現像剤搬送量制御手段を設けたことを特
徴とする現像装置。
【請求項２】　　請求項１記載の現像装置において、前
記現像剤搬送量制御手段が、現像剤容器内の現像剤の量
を検出する手段と、該手段によって検出される現像剤の
量に応じて前記撹拌部材の回転数を変化させる手段とか
らなることを特徴とする現像装置。
【請求項３】　　請求項１記載の現像装置において、前
記現像剤搬送量制御手段が、前記撹拌部材に加わる負荷
の大きさに応じて該撹拌部材の回転数を変化させる手段
であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】　　請求項２又は３記載の現像装置におい
て、前記撹拌部材の回転数を変化させる手段が、前記駆
動モータと撹拌部材の回転軸間に設けた駆動力伝達用ギ
ヤ機構のギヤ比を変える手段であることを特徴とする現
像装置。
【請求項５】　　請求項１記載の現像装置において、前
記現像剤搬送量制御手段が、現像剤容器内の現像剤の量
を検出する手段と、該手段によって検出される現像剤の
量に応じて前記撹拌部材を間欠的に回転させる周期を変
化させる手段とからなることを特徴とする現像装置。
【請求項６】　　現像剤容器内に回転可能に設けた撹拌
部材を駆動モータによって回転させて現像剤を撹拌する
現像装置において、現像ローラの現像剤薄層形成部又は
その近傍の現像剤の量を検出する手段と、該手段によっ
て検出される現像剤の量が基準量以下になったときにの
み前記撹拌部材を回転させる手段とを設けたことを特徴
とする現像装置。
【請求項７】　　請求項６記載の現像装置において、現
像剤の量を検出する手段が現像ローラ表面の現像剤濃度
を検出する濃度センサであることを特徴とする現像装置
。
【請求項８】　　請求項６記載の現像装置において、現
像剤の量を検出する手段が現像ローラの表面に当接する
薄層ブレードに貼着した歪ゲージであることを特徴とす
る現像装置。