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公開番号2023174061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-07
出願番号2022086702
出願日2022-05-27
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G03G 15/08 20060101AFI20231130BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】重力に反してトナーを搬送する現像装置にトナーを補給する構成の画像形成装置において、適切な補給制御を行う技術を提供する。
【解決手段】像担持体と、現像剤により像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体の下方にて現像剤を収容する収容室と、収容室の内部で回転して現像剤を撹拌しながら上方に搬送する搬送手段を有する現像装置と、収容室に現像剤を補給する補給装置と、収容室内部の導電部材間の静電容量に基づいて現像剤量を検知する検知手段と、搬送手段の回転に伴う静電容量の変動幅に関する情報を取得し、情報がターゲット変動幅以上なら補給装置からの補給量を増加させ、変動幅がターゲット変動幅よりも小さければ補給量を減少させる、制御部と、を備える画像形成装置を用いる。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を用いて前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に設けられ、前記現像剤を収容する収容室と、前記収容室の内部で回転することによって前記現像剤を撹拌するとともに、前記現像剤を上方に搬送して前記現像剤担持体に供給する搬送手段と、を有する現像装置と、
前記収容室に前記現像剤を補給する補給装置と、
前記収容室の内部に配置された複数の導電部材の間の静電容量を検知し、前記静電容量に基づいて前記収容室の内部の前記現像剤の量を検知する検知手段と、
制御部と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記収容室の内部での前記搬送手段の回転に伴う前記静電容量の変動幅に関する情報を取得し、
前記情報がターゲット変動幅以上である場合は、前記補給装置から前記収容室への前記現像剤の補給量を増加させ、前記変動幅が前記ターゲット変動幅よりも小さい場合は、前記補給量を減少させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記現像剤の量が、当該現像剤の量が減少すると前記変動幅が増加する範囲に含まれるように、前記補給量を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記収容室における初期の前記現像剤の量は、当該現像剤の量が減少すると前記変動幅が増加する範囲に含まれるような量である
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記現像剤の量と前記変動幅の関係が、横軸に前記現像剤の量を取り、縦軸に前記変動幅を取ったグラフの傾きが事実上負になる範囲に含まれるように、前記補給量を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記静電潜像を形成するときのドット数に基づいて前記現像剤の消費量を推定し、前記推定された消費量の積算値が閾値以上となった場合に、前記検知手段による前記現像剤の量の検知を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体および前記現像装置は、前記画像形成装置の装置本体に装着することが可能なプロセスカートリッジに備えられるものであり、
前記制御部は、前記プロセスカートリッジが装着されてから所定の変動幅検知期間の間に、前記収容室の内部における前記現像剤の量に基づいて、前記ターゲット変動幅を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記プロセスカートリッジが装着されたときに新品であるか否かを判断し、新品であると判断した場合に前記変動幅を算出して、前記ターゲット変動幅とする
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送手段は、弾性のあるシート部材を有し、前記シート部材が前記収容室の内部で
前記現像剤を載せながら回転することにより前記現像剤を撹拌するとともに、弾性変形した前記シート部材の形状が復元することにより前記現像剤を上方に搬送するものであり、
前記収容室に収容される前記現像剤の量は、前記シート部材が前記現像剤を載せながら回転しているとき、その回転方向における前記シート部材の上流側に前記現像剤が存在しない空間ができるような量である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の導電部材は、前記収容室の内部に設けられた凹部に配置される
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記シート部材が回転している間の前記凹部の状態は、前記シート部材に載せられた前記現像剤が入り込む第１の状態と、前記シート部材の下流側の前記現像剤が存在しない前記空間に当接する第２の状態と、を繰り返すものであり、
前記凹部は、前記第１の状態において入り込んだ前記現像剤が、前記第２の状態においては落下するような形状に形成される
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置がある。このような画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（以下、「感光体」）を一様に帯電させ、帯電した感光体の表面を選択的に露光することによって、感光体上に静電潜像を形成する。感光体上に形成された静電潜像は、現像装置により現像剤（以下、「トナー」）でトナー像として顕像化される。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙やプラスチックシート等の記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像形成を行う。
【０００３】
このような画像形成装置は、一般に、トナーの補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナーの補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティに優れた画像形成装置を提供することができる。
【０００４】
ここで、複数の感光体を鉛直方向と交差する方向に一列に配置したインライン方式の画像形成装置がある（特許文献１）。特許文献１の画像形成装置では、複数の感光体を、被転写体（中間転写体または記録材担持体）の下方に配置している。このように、感光体を被転写体の下方に配置する場合、画像形成装置本体内において、定着装置と、現像装置（または露光装置）とを、被転写体を間に挟んで離れた位置に配置することができる。その結果、現像装置（または露光装置）が定着装置の熱の影響を受け難いという利点がある。
【０００５】
一方で、感光体を被転写体の下方に配置するような構成の場合、現像装置において、重力に反してトナーを上方に搬送する必要が生じる。特許文献１では、重力に反してトナーを搬送するために、弾性を有する搬送部材を用いて現像装置内でトナーを撹拌し搬送している。さらに、重力に反してトナーを搬送する現像装置をプロセスカートリッジが有する画像形成装置において、画像形成に伴って消費されるトナーをプロセスカートリッジへ補給する機構を備える場合がある。補給機構として例えば、トナーを収容したトナー容器を画像形成装置本体に着脱可能に設け、画像形成によるトナー消費に応じて、トナー容器から現像装置にトナーを補給する構成がある。
【０００６】
また、特許文献２の画像形成装置では、圧力センサを用いて現像容器内のトナーの剤面レベルを検知し、材面レベルが所定のレベル以下となった場合にトナーを補給している。これにより、画像形成に伴う現像容器内のトナーの減少量に応じた量のトナーを補給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－２５３２０３号公報
特開２００６－０６５０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のような、重力に反してトナーを搬送する現像装置をプロセスカートリッジとして用いる構成において、特許文献２のように圧力センサを用いてトナーの剤面を検知し補給制御を行った場合、トナーを搬送する搬送部材の位置によってトナーの剤面が変わるため、トナー量検知の精度が低下し、補給のタイミングを適切に制御することが難しくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、重力に反してトナーを搬送する現像装置にトナーを補給する構成の画像形成装置において、適切な補給制御を行う技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を用いて前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に設けられ、前記現像剤を収容する収容室と、前記収容室の内部で回転することによって前記現像剤を撹拌するとともに、前記現像剤を上方に搬送して前記現像剤担持体に供給する搬送手段と、を有する現像装置と、
前記収容室に前記現像剤を補給する補給装置と、
前記収容室の内部に配置された複数の導電部材の間の静電容量を検知し、前記静電容量に基づいて前記収容室の内部の前記現像剤の量を検知する検知手段と、
制御部と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記収容室の内部での前記搬送手段の回転に伴う前記静電容量の変動幅に関する情報を取得し、
前記情報がターゲット変動幅以上である場合は、前記補給装置から前記収容室への前記現像剤の補給量を増加させ、前記変動幅が前記ターゲット変動幅よりも小さい場合は、前記補給量を減少させる、
ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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