JP2000019829A - トナー量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー量を無段階で正確に検知できる低コス
トのトナー量検出装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 トナー４ｂの収容されたハウジング４ｄ
内に設けられ、上下方向に回転してトナー４ｂを撹拌す
るトナー撹拌パドル９と、トナー撹拌パドル９に滑動自
在に取り付けられ、トナー４ｂの表面が最下位置となる
磁界発生手段１１と、ハウジング４ｄの下部外側に設置
され、磁界発生手段１１が発生する磁界１５を検知する
磁界検知手段１２と、磁界検知手段１２に検知された磁
界１５の強度からトナー量を算出するトナー量算出手段
１４とを有するトナー量検出装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、収容されたトナー
の量を検出するトナー量検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタに代表されるよう
に、解像度に優れた鮮明な画像を形成できるトナー方式
の画像形成装置が普及してきている。その中でも、一成
分現像方式を使用した画像形成装置は、その構成上、装
置の小型化や軽量化、ならびに構成部品点数の削減を図
るのに大変適している。

【０００３】ここで、画像形成装置に用いられた従来の
現像装置について説明する。図５は従来の一成分現像方
式の画像形成装置に用いられた現像装置を示す概略図で
ある。

【０００４】図５に示すように、現像装置４は、トナー
４ｂの収容されるハウジング４ｄを有している。このハ
ウジング４ｄには、静電潜像にトナー４ｂを付着させて
トナー像を形成する現像ローラ４ａ、および現像ローラ
４ａにトナー４ｂを供給するトナー供給ローラ８が回転
自在に取り付けられている。また、現像ローラ４ａに圧
接され、この現像ローラ４ａの外周面に供給されたトナ
ー４ｂを所定の厚みに規制する層厚規制ブレード１０が
設けられている。さらに、ハウジング４ｄ内のトナー４
ｂを撹拌してこれをトナー供給ローラ８に送るトナー撹
拌パドル９が設置されている。

【０００５】このような現像装置によれば、ハウジング
４ｄ内のトナー４ｂはトナー撹拌パドル９により撹拌さ
れてトナー供給ローラ８に搬送される。トナー供給ロー
ラ８に搬送されたトナー４ｂはトナー供給ローラ８によ
り現像ローラ４ａに供給される。そして、現像ローラ４
ａに供給されたトナー４ｂは層厚規制ブレード１０によ
り所定の層厚に規制され、これにより現像ローラ４ａ上
に均一なトナー層が形成される。

【０００６】ところで、現像装置４によりトナー像担持
体上にトナー像の形成が行われると、ハウジング４ｄ内
のトナー４ｂが消費されてそのトナー量が減少する。

【０００７】そこで、ハウジング４ｄ内のトナー４ｂが
消費され尽くして画像形成が不能になってしまわないよ
うに、トナー量を検知してこれをユーザに報知すること
が必要になってくる。

【０００８】そして、従来では、光学センサを用いてト
ナー４ｂの有無を検知することが行われている。すなわ
ち、ハウジング４ｄに形成された窓に光学センサを固定
し、トナー４ｂの存否による遮光あるいは透光によりト
ナーの有無を検出している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、光学センサがハウジングの窓に固
定されているので、センサ固定位置におけるトナーの有
無しか判定することができない。したがって、トナー量
を検出するためには光学センサを異なった場所に複数個
配置する必要がある。そして、正確なトナー量を検出す
るためには、より多くの光学センサを配置する必要があ
る。

【００１０】これでは、トナー量検出装置の構成が複雑
になるのみならず、コストもアップしてしまう。

【００１１】また、光学センサによる検出を行う場合、
この光学センサが取り付けられている窓がトナーによっ
て汚されてしまった場合は、トナーがないにも拘わら
ず、トナーありと誤検知してしまう。

【００１２】そこで、本発明は、トナー量を無段階で正
確に検知することのできるトナー量検出装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】また、本発明は、低コストでトナー量を検
知することのできるトナー量検出装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のトナー量検出装置は、トナーの収容された
ハウジング内に設けられ、上下方向に回転してトナーを
撹拌するトナー撹拌手段と、トナー撹拌手段に滑動自在
に取り付けられ、トナーの表面が最下位置となる磁界発
生手段と、ハウジングの下部外側に設置され、磁界発生
手段が発生する磁界を検知する磁界検知手段と、磁界検
知手段に検知された磁界の強度からトナー量を算出する
トナー量算出手段とを有する構成としたものである。

【００１５】これにより、トナー量を無段階で正確に検
知することが可能になる。また、低コストでトナー量を
検知することが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、トナーの収容されたハウジング内に設けられ、上下
方向に回転してトナーを撹拌するトナー撹拌手段と、ト
ナー撹拌手段に滑動自在に取り付けられ、トナーの表面
が最下位置となる磁界発生手段と、ハウジングの下部外
側に設置され、磁界発生手段が発生する磁界を検知する
磁界検知手段と、磁界検知手段に検知された磁界の強度
からトナー量を算出するトナー量算出手段とを有するト
ナー量検出装置であり、トナー量を無段階で正確に検知
することが可能になるという作用を有する。また、低コ
ストでトナー量を検知することが可能になるという作用
を有する。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００１８】図１は本発明の一実施の形態による画像形
成装置を示す概略図、図２は図１の画像形成装置に用い
られた現像装置を示す概略図、図３は図２の現像装置に
おいてトナー量が多いときの動作状態を示す概略図、図
４は図２の現像装置においてトナー量が少ないときの動
作状態を示す概略図である。

【００１９】図１に示すように、画像形成装置には、感
光体ドラムからなり静電潜像が形成されるトナー像担持
体１を備えている。このトナー像担持体１は、その外周
面が有機光導電性材料によりコーティングされている。

【００２０】トナー像担持体１の周囲には、このトナー
像担持体１を一様に帯電させる帯電器２、ホストコンピ
ュータからの情報によりレーザをオン・オフしてトナー
像担持体１上に静電潜像を形成する露光系３、現像に寄
与するトナー４ｂを静電潜像の部分に転移させてこの静
電潜像を可視像に現像する現像装置４、トナー像担持体
１上に形成されたトナー像を用紙（図示せず）に転写す
る転写ローラ５、トナー像担持体１の外周面に残留して
いるトナー４ｂを除去するクリーナ６、トナー像担持体
１を除電して形成された静電像を消去する除電器７がト
ナー像担持体１の回転方向に沿って順次配列されてい
る。

【００２１】ここで、現像装置４について説明する。ト
ナー像担持体１上に形成された静電潜像を顕像化してト
ナー像４ｃにする現像装置４は、トナー４ｂの収容され
るハウジング４ｄを有している。このハウジング４ｄに
は、金属軸に導電性ゴムが巻き付けられ、静電潜像にト
ナー４ｂを付着させてトナー像４ｃを形成する現像ロー
ラ４ａ、およびこの現像ローラ４ａにトナー４ｂを供給
するトナー供給ローラ８がともに回転自在に取り付けら
れている。

【００２２】また、図２に示すように、現像装置４に
は、上下方向に回転してハウジング４ｄ内のトナー４ｂ
を撹拌するためのトナー撹拌パドル（トナー撹拌手段）
９が設けられている。

【００２３】このトナー撹拌パドル９の先端にはストッ
パ９ａが取り付けられており、また、たとえば永久磁石
などのように磁界を発生する磁界発生手段１１が滑動自
在に装着されている。したがって、磁界発生手段１１
は、トナー４ｂ内に埋没しない範囲において、回転する
トナー撹拌パドル９に沿って移動する。なお、磁界発生
手段１１には、永久磁石以外で磁界を発生する部材を用
いることができる。

【００２４】ハウジング４ｄの下部外側には、このよう
にしてトナー撹拌パドル９に沿って滑動する磁界発生手
段１１の磁界１５を検知するための磁界検知手段１２が
設置されている。この磁界検知手段１２にはたとえば磁
界検知コイルが使用されている。但し、磁界検知手段１
２には、磁界検知コイル以外で磁界を検知する部材を用
いることができる。

【００２５】さらに、磁界検知手段１２には、この磁界
検知手段１２により検知された磁界１５により電流を発
生する電流発生手段１３が電気的に接続されている。そ
して、電流発生手段１３には、発生した電流の大きさか
らハウジング４ｄ内のトナー量を算出するトナー量算出
手段１４が電気的に接続されている。

【００２６】以上のように構成された画像形成装置の動
作について説明する。画像形成が開始されると、ホスト
コンピュータから送られてくる各色別の情報によりレー
ザがオン・オフされ、露光系３によりトナー像担持体１
上に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像装置４
から供給されたトナー４ｂが付着すると、可視像すなわ
ちトナー像４ｃとなる。

【００２７】そして、トナー像担持体１におけるトナー
像４ｃの現像が終わり、用紙が転写ローラ５に搬送され
るのと略同時に、この転写ローラ５はトナー像担持体１
に当接される。そして、所定レベルの電圧が印加される
ことにより、トナー像担持体１上のトナー像４ｃが用紙
に転写される。

【００２８】その後、定着器（図示せず）により用紙に
トナー像４ｃが定着されて画像形成が終了する。

【００２９】一方、転写されなかった残留トナー像はク
リーナ６によってトナー像担持体１から除去され、さら
に、トナー像担持体１は除電器７により除電される。こ
れにより、トナー像担持体１は新たな画像形成の待機状
態となる。

【００３０】ここで、現像装置４におけるトナー量の検
出動作を図３および図４を用いて説明する。

【００３１】前述のように、磁界発生手段１１は、トナ
ー４ｂ内に埋没しない範囲において、回転するトナー撹
拌パドル９に沿って滑動する。したがって、磁界発生手
段１１が最も下降した位置は、ハウジング４ｄ内のトナ
ー４ｂの量によって決まる。

【００３２】すなわち、図３に示すように、ハウジング
４ｄ内にトナー４ｂが十分にあるときには、磁界発生手
段１１はトナー４ｂのために下降することができない。
すると、磁界発生手段１１と磁界検知手段１２との間隔
が狭まらないので、磁界検知手段１２は磁界発生手段１
１の発生する磁界１５をほとんど検知することができな
い。したがって、電流発生手段１３からは全く、あるい
はほとんど電流は発生しないので、これを検出したトナ
ー量算出手段１４により大きな値のトナー量が算出され
る。

【００３３】一方、図４に示すように、トナー量が減少
してくると、トナー撹拌パドル９に沿って滑動する磁界
発生手段１１はトナー４ｂの表面の低下とともに下降し
て次第に磁界検知手段１２に接近する。これにより、磁
界検知手段１２により検知される磁界１５が大きくな
る。すると、磁界検知手段１２に接続された電流発生装
置１３に磁界の大きさに応じた電流が生じ、これを検出
したトナー量算出手段１４によりトナー量が算出され
る。

【００３４】このように、本実施の形態によれば、収容
されたトナー４ｂの表面が最下位置となる磁界発生手段
１１の磁界の強度を磁界検知手段１２で検知し、これか
らトナー量を算出することとしているので、トナー量を
無段階で正確に検知することが可能になる。

【００３５】また、多くのセンサを用いる必要がないの
で、低コストでトナー量を検知することが可能になる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、収容さ
れたトナーの表面が最下位置となる磁界発生手段の磁界
の強度を磁界検知手段で検知し、これからトナー量を算
出することとしているので、トナー量を無段階で正確に
検知することが可能になるという有効な効果が得られ
る。

【００３７】また、本発明によれば、多くのセンサを用
いる必要がないので、低コストでトナー量を検知するこ
とが可能になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による画像形成装置を示
す概略図

【図２】図１の画像形成装置に用いられた現像装置を示
す概略図

【図３】図２の現像装置においてトナー量が多いときの
動作状態を示す概略図

【図４】図２の現像装置においてトナー量が少ないとき
の動作状態を示す概略図

【図５】従来の一成分現像方式の画像形成装置に用いら
れた現像装置を示す概略図

【符号の説明】

４ｂ トナー ４ｄ ハウジング ９ トナー撹拌パドル（トナー撹拌手段） １１ 磁界発生手段 １２ 磁界検知手段 １４ トナー量算出手段 １５ 磁界

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光井 輝生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小島 康史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小田 博史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上村 賢一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川上 康弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 梅野 幸司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AB03 DA15 DA54 FA19

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーの収容されたハウジング内に設けら
   れ、上下方向に回転して前記トナーを撹拌するトナー撹
   拌手段と、 前記トナー撹拌手段に滑動自在に取り付けられ、前記ト
   ナーの表面が最下位置となる磁界発生手段と、 前記ハウジングの下部外側に設置され、前記磁界発生手
   段が発生する磁界を検知する磁界検知手段と、 前記磁界検知手段に検知された磁界の強度からトナー量
   を算出するトナー量算出手段とを有することを特徴とす
   るトナー量検出装置。