JP2003162139A - Developer sequential remaining quantity detection means and process cartridge - Google Patents

Developer sequential remaining quantity detection means and process cartridge

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JP2003162139A
JP2003162139A JP2001359172A JP2001359172A JP2003162139A JP 2003162139 A JP2003162139 A JP 2003162139A JP 2001359172 A JP2001359172 A JP 2001359172A JP 2001359172 A JP2001359172 A JP 2001359172A JP 2003162139 A JP2003162139 A JP 2003162139A
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JP
Japan
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developer
toner
amount
electrode
developing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001359172A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Hasegawa
秀明 長谷川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous detection and accurately detect the quantity of remaining toner by removing toner sticking to an electrode, in a sequential remaining quantity detection means that detects the quantity of toner in a developing device by an electrostatic capacity change. <P>SOLUTION: The electrode is disposed inside the radius of the rotation of T stir in the developing device. A vibrating member is disposed in contact with or near to the electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタや複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装
置と、その画像形成装置に装着するプロセスカートリッ
ジに関し、特にこのプロセスカートリッジ内のトナー量
を検知する手段と、プロセスカートリッジに搭載された
記憶手段とに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a laser beam printer or a copying machine, and a process cartridge mounted on the image forming apparatus, and more particularly, to a toner amount in the process cartridge. The present invention relates to means for detecting and storage means mounted on the process cartridge.

【0002】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段、及びクリーニング手段の少なくとも一
つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、
このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して
着脱可能とするものであるか、または、少なくとも現像
手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、
このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して
着脱可能とするものをいう。
Here, a process cartridge is a cartridge in which at least one of a charging means, a developing means, and a cleaning means and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge.
This cartridge is made detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus, or at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge,
This cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、電子写真複写機やレーザービーム
プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、画像情
報に対応した光を電子写真感光体に照射して潜像を形成
し、この潜像に現像手段を用いて現像剤を供給して顕像
化し、更に感光体からの記録媒体へ画像を転写すること
で記録媒体上に画像を形成している。現像手段には現像
剤収納容器が連結しており、画像を形成することで現像
剤は消費されていく。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer irradiates an electrophotographic photosensitive member with light corresponding to image information to form a latent image. An image is formed on the recording medium by supplying a developer to the recording medium to visualize the image and then transferring the image from the photoconductor to the recording medium. A developer container is connected to the developing means, and the developer is consumed by forming an image.

【0004】このような画像形成装置において、電子写
真感光体、現像剤などの消耗品の交換、メンテナンスの
簡便性を図る目的で、電子写真感光体と、電子写真感光
体に作用するプロセス手段としての現像手段、帯電手
段、クリーニング手段、更には現像剤収納容器や廃現像
剤容器などをプロセスカートリッジとして一体化し、画
像形成装置本体に対して着脱可能とするプロセスカート
リッジ方式がある。このプロセスカートリッジ方式によ
れば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユ
ーザー自身でおこなうことができるので、格段に操作性
を向上させることができる。そこで、このプロセスカー
トリッジ方式は、電子写真画像形成装置において、広く
用いられている。
In such an image forming apparatus, as an electrophotographic photosensitive member and a process means acting on the electrophotographic photosensitive member for the purpose of simplifying the replacement and maintenance of the consumable items such as the electrophotographic photosensitive member and the developer. There is a process cartridge system in which the developing means, the charging means, the cleaning means, the developer storage container, the waste developer container, and the like are integrated as a process cartridge and can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. According to this process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself without resorting to a serviceman, so that the operability can be markedly improved. Therefore, this process cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.

【0005】又、例えば、複数色の現像手段を有するカ
ラー画像形成装置において、各現像手段の消耗具合が違
う場合などに、各色の現像手段と現像剤収納容器とをカ
ートリッジ化した各色の現像カートリッジを画像形成装
置に対して着脱可能とし、個別に交換できるようにした
ものもある。
Further, for example, in a color image forming apparatus having developing means for a plurality of colors, the developing means for each color and the developer accommodating container are made into a cartridge when the consumption of each developing means is different. In some cases, the image forming apparatus can be detachably attached to the image forming apparatus and can be individually replaced.

【0006】このようなカートリッジ方式の画像形成装
置では、使用者は、例えば現像剤が無くなった時点でカ
ートリッジを交換することで、再び画像を形成すること
ができる。そのため、このような画像形成装置には、現
像剤が消費された場合にそれを検知し、使用者に報知す
る手段、即ち、現像剤量検出装置を備えることがある。
現像剤量検出装置は、カートリッジ内に画像形成に供す
ることができる現像剤がどのくらい残っているかを随時
知ることを可能とするために、現像剤残量レベルを検知
できる現像剤残量検知手段をカートリッジ又は画像形成
装置本体に備える。
In such a cartridge type image forming apparatus, the user can form an image again by, for example, replacing the cartridge when the developer is used up. Therefore, such an image forming apparatus may be provided with a means for detecting when the developer is consumed and notifying the user, that is, a developer amount detecting device.
The developer amount detecting device is provided with a developer remaining amount detecting means capable of detecting a developer remaining amount level in order to be able to know at any time how much developer remains that can be used for image formation in the cartridge. It is provided in the cartridge or the main body of the image forming apparatus.

【0007】特に、現像剤が無くなったことを使用者に
報知するだけではなく、現像剤の量を逐次に検知して報
知することによって、使用者の利便性を更に向上したも
のがある。このような画像形成装置では、現像剤が未使
用時の何%だけ残っているかを算出して使用者に逐次報
知したり、又、所定品位の画像形成がおこなえない程現
像剤が減ったことを示す「現像剤無し」表示をおこな
い、画像不良が起こる前に現像剤が残り少なくなったこ
とを使用者に警告したりするものがある。
[0007] In particular, not only the user is informed that the developer is exhausted, but also the amount of the developer is sequentially detected and notified, thereby further improving the convenience for the user. In such an image forming apparatus, it is necessary to calculate how much% of the developer remains when not in use and to notify the user one by one, or that the amount of developer has decreased to such an extent that a predetermined quality image cannot be formed. In some cases, a "no developer" indication is displayed to warn the user that the developer is running low before an image defect occurs.

【0008】この現像剤量を検知する手段として、電極
となる板金を現像剤担持体に対向する箇所、若しくはそ
の他の複数の箇所に設けて、この板金と現像剤担持体と
の間、及びこれら板金と板金との間の静電容量が、絶縁
性トナーなどとされる現像剤の量に応じて変化すること
を利用したものがある。
As a means for detecting the amount of the developer, a sheet metal serving as an electrode is provided at a location facing the developer carrying body or at a plurality of other locations, and between the sheet metal and the developer carrying body, and between them. Some of them utilize that the electrostatic capacitance between the metal plates changes depending on the amount of the developer such as insulating toner.

【0009】即ち、この板金と現像剤担持体との間、若
しくは板金と板金との間の空間が現像剤で埋まっていれ
ば、その間の静電容量は大きくなり、現像剤が減るにつ
れて両者の間の空間を空気が占める率が増え、静電容量
は小さくなっていく。従って、この板金と現像剤担持体
との間の静電容量や板金間の静電容量と現像剤量の関係
を予め求めておけば、静電容量を測定することによって
現像剤量を検知することができる。
That is, if the space between the sheet metal and the developer bearing member or the space between the sheet metal and the sheet metal is filled with the developer, the electrostatic capacitance between them becomes large, and as the developer decreases, both of them are filled. The ratio of air occupying the space between them increases, and the capacitance decreases. Therefore, if the electrostatic capacity between the sheet metal and the developer carrier or the relationship between the electrostatic capacity between the sheet metals and the developer amount is obtained in advance, the developer amount is detected by measuring the electrostatic capacitance. be able to.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような現像剤量検知手段の場合、電極板金に向かって現
像剤が撹拌によって送り込まれてくると、現像剤が板金
に付着もしくは堆積しやすくなり、測定される静電容量
に誤差が生じて、その結果、現像剤残量検知手段によっ
て検出した現像剤残量の値と、実際に現像装置内に残っ
ている現像剤量が一致しない状態が生じることがある。
However, in the case of the developer amount detecting means as described above, when the developer is fed toward the electrode sheet metal by stirring, the developer easily adheres to or accumulates on the sheet metal. , There is an error in the measured capacitance, and as a result, the value of the developer remaining amount detected by the developer remaining amount detecting means does not match the amount of developer actually remaining in the developing device. May occur.

【0011】例えば、電極板金に現像剤が付着もしくは
堆積することによって、電極板金周辺には現像剤が残っ
ているが現像剤担持体には現像剤が供給されていないと
いった状況が生じ、その結果、現像剤が少なくなって画
像全域を可視化できず、画像不良が発生してしまう状態
(以下、白抜け)が警告を発する前に発生してしまうこ
とがある。
For example, when the developer adheres to or accumulates on the electrode sheet metal, a situation occurs in which the developer remains in the periphery of the electrode sheet metal but the developer is not supplied to the developer carrier, and as a result, In some cases, the amount of the developer is reduced, the entire image cannot be visualized, and a state in which an image defect occurs (hereinafter referred to as a blank area) occurs before the warning is issued.

【0012】更に、電極板金に現像剤が付着もしくは堆
積することによって、白抜け時の現像剤残量が多くなっ
てしまい、現像剤の無駄が生じる。
Further, since the developer adheres to or accumulates on the electrode sheet metal, the amount of the developer remaining at the time of white void becomes large and the developer is wasted.

【0013】特に、高温高湿環境では、電極である板金
表面に水分が吸着し、現像剤自身も水分を吸着するた
め、板金に現像剤が付着もしくは堆積しやすくなり、白
抜け時に現像剤残量が多くなる、又は、「現像剤無し」
警告を発する前に白抜け画像が発生してしまうといった
問題が発生しやすくなる。
In particular, in a high temperature and high humidity environment, water is adsorbed on the surface of the sheet metal which is the electrode, and the developer itself also adsorbs the water. Larger amount or "no developer"
A problem that a blank image occurs before the warning is issued easily occurs.

【0014】従って、本発明の主たる目的は、現像装置
内の現像剤残量検知手段に付着した現像剤を除去して、
より正確に現像剤残量を検知することである。
Therefore, the main object of the present invention is to remove the developer adhering to the developer remaining amount detecting means in the developing device,
It is to detect the remaining amount of the developer more accurately.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そこで、上記目的を達成
するために、本発明に係る第一の手段として、電子写真
画像形成装置本体に用いられる、電子写真感光体に形成
された静電潜像を現像するための現像装置において、前
記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するため
の現像部材と、現像剤を撹拌する現像剤撹拌手段と、前
記現像剤撹拌手段の回転によって生じる現像剤の移動領
域に、少なくともひとつ配置される電極を含む複数の現
像剤残量検知用の電極を有し、前記現像剤の移動領域に
配置された電極の少なくともひとつに、電極表面に付着
した現像剤を除去する手段を設けたことを特徴とする現
像装置。
In order to achieve the above object, the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member used in the main body of the electrophotographic image forming apparatus as the first means according to the present invention. In a developing device for developing an image, a developing member for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member, a developer stirring means for stirring the developer, and a rotation of the developer stirring means. Has a plurality of electrodes for detecting the remaining amount of the developer including at least one electrode arranged in the moving area of the developer, and at least one of the electrodes arranged in the moving area of the developer has an electrode surface. A developing device comprising means for removing the adhered developer.

【0016】上記構成にすることにより、現像装置内の
現像剤残量検知手段に付着もしくは堆積した現像剤を除
去することができ、より正確な現像剤残量検知がおこな
え、白抜け時の現像剤残量が少なく現像剤の無駄を発生
させない現像装置が達成される。
With the above arrangement, the developer attached or accumulated on the developer remaining amount detecting means in the developing device can be removed, more accurate developer remaining amount can be detected, and the development at the time of white spot A developing device with a small amount of developer and no waste of developer is achieved.

【0017】また、本発明に係る第二の手段として、請
求項1記載の現像装置において、現像剤を除去する手段
とは、電極に接触する回転半径をもつ現像剤撹拌手段で
あることを特徴とする現像装置。
Further, as a second means according to the present invention, in the developing device according to the first aspect, the means for removing the developer is a developer stirring means having a turning radius for contacting the electrodes. And developing device.

【0018】上記構成にすることにより、現像装置内の
現像剤残量検知手段に付着もしくは堆積した現像剤を除
去することができ、より正確な現像剤残量検知がおこな
え、白抜け時の現像剤残量が少なく現像剤の無駄を発生
させない現像装置が達成される。
With the above-mentioned structure, the developer adhered to or accumulated on the developer remaining amount detecting means in the developing device can be removed, the more accurate developer remaining amount can be detected, and the development at the time of white spot A developing device with a small amount of developer and no waste of developer is achieved.

【0019】また、本発明に係る第三の手段として、請
求項1記載の現像装置において、現像剤を除去する手段
とは、電極に接触もしくは近接して配置された振動部材
であることを特徴とする現像装置。
As a third means according to the present invention, in the developing device according to the first aspect, the means for removing the developer is a vibrating member arranged in contact with or close to the electrode. And developing device.

【0020】上記構成にすることにより、現像装置内の
現像剤残量検知手段に付着もしくは堆積した現像剤を除
去することができ、より正確な現像剤残量検知がおこな
え、白抜け時の現像剤残量が少なく現像剤の無駄を発生
させない現像装置が達成される。
With the above structure, the developer attached or accumulated on the developer remaining amount detecting means in the developing device can be removed, the more accurate developer remaining amount can be detected, and the development at the time of white spot A developing device with a small amount of developer and no waste of developer is achieved.

【0021】また、本発明に係る第四の手段として、電
子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ
において、少なくとも請求項1記載の現像装置を含むこ
とを特徴とするプロセスカートリッジ。
As a fourth means according to the present invention, a process cartridge attachable to and detachable from an electrophotographic image forming apparatus includes at least the developing device according to claim 1.

【0022】上記構成にすることにより、現像装置内の
現像剤残量検知手段に付着もしくは堆積した現像剤を除
去することができ、より正確な現像剤残量検知がおこな
え、白抜け時の現像剤残量が少なく現像剤の無駄を発生
させないプロセスカートリッジが達成される。
With the above construction, the developer attached or accumulated on the developer remaining amount detecting means in the developing device can be removed, more accurate developer remaining amount can be detected, and the development at the time of white spot A process cartridge having a small amount of developer and no waste of developer is achieved.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態の画像
形成装置は、ホストコンピューターからの画像情報を受
け取り、画像出力するレーザービームプリンタであり、
感光ドラム、トナーなどの消耗品をプロセスカートリッ
ジとして本体から着脱し交換可能にした画像形成装置で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) An image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer which receives image information from a host computer and outputs an image.
This is an image forming apparatus in which consumable items such as a photosensitive drum and toner are detachable from the main body as a process cartridge and can be replaced.

【0024】本実施形態の構成について、図1、図2を
用いて説明する。
The configuration of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0025】図1で示すようにプロセスカートリッジC
は、感光体1.と、感光体を均一に帯電するための帯電
手段7.と、感光体1.に対向配置された現像手段とし
ての現像ローラ2.を含む現像装置4.と、クリーニン
グ手段8.と、クリーニング手段8.により感光体1.
から除去された残留トナーを収容するクリーナである廃
トナー容器9.とが一体的に構成されている。
As shown in FIG. 1, the process cartridge C
Is the photoconductor 1. And charging means for uniformly charging the photoconductor. And the photoconductor 1. 1. A developing roller as a developing unit that is arranged so as to oppose to 2. Developing device including 4. And cleaning means 8. And cleaning means 8. To photoreceptor 1.
Waste toner container which is a cleaner for containing the residual toner removed from the container 9. And are configured integrally.

【0026】また、図2のように画像形成装置であるレ
ーザープリンター14.には、プロセスカートリッジC
の上方に、画像情報に対応してレーザー光10.を照射
するレーザースキャナー11.が、また下方には感光体
1.に対向する転写手段12.が配設されている。上記
構成において、感光体1が帯電手段7.によって均一に
帯電され、その表面をレーザースキャナー11.から照
射されるレーザー光10.によって走査露光なされ、目
的の画像情報の静電潜像が形成される。静電潜像は、現
像ローラ2などの作用によって、トナー容器4.内のト
ナーTが付着されてトナー像として可視化される。な
お、本実施形態においては、絶縁性磁性1成分トナーを
用いた。感光体1.上の画像は、転写手段12.で記録
紙へ転写される。記録紙は、定着手段13.を通って記
録紙上に画像を定着させ、本体外部へ排出される。
Further, as shown in FIG. 2, a laser printer 14 which is an image forming apparatus. The process cartridge C
Above the laser beam corresponding to the image information. Laser scanner for illuminating However, the photoconductor 1. Transfer means facing to Is provided. In the above configuration, the photosensitive member 1 is the charging unit 7. Are evenly charged by the laser scanner 11. Laser light emitted from 10. Scanning exposure is carried out, and an electrostatic latent image of desired image information is formed. The electrostatic latent image is transferred to the toner container 4. The toner T inside is attached and visualized as a toner image. In this embodiment, the insulating magnetic one-component toner is used. Photoconductor 1. The above image is the transfer means 12. Is transferred to recording paper. The recording paper is a fixing unit 13. The image is fixed on the recording paper through the sheet and discharged to the outside of the main body.

【0027】トナー容器4.内には、撹拌手段3.があ
って、この撹拌手段3.が回転することでトナーT.は
ほぐされたり、現像ローラ2.へ供給される。また、ト
ナー容器4.内には図1.に示したような、トナー残量
検知手段である電極板金100及び101.が現像装置
4内の長手方向に全域にわたって配設されている。
Toner container 4. Inside the stirring means 3. Therefore, the stirring means 3. The toner T. If the developing roller 2. Is supplied to. In addition, the toner container 4. Figure 1. Electrode sheet metal 100 and 101. Are arranged over the entire region in the developing device 4 in the longitudinal direction.

【0028】電極板金100.及び101.である板金
は基本的に電流を流すことのできる材料であれば何でも
良いが、本実施形態では材料としてサビに強いSUSを
使用している。例えば、図1に示すように通常の現像バ
イアスである2KHz程度の交流バイアスと−400V
程度の直流バイアスが現像ローラ2及び電極板金10
0.である板金に印加されている。すると、現像ローラ
2.と電極板金101.の間、及び電極板金100.と
101.の間で交流電流が流れ、電流測定装置6.によ
って両者の合成電流値が計測され、この電流値から静電
容量は計測される。この電極板金100.及び101.
を、現像装置4.内に配設し、現像装置4.内トナー
T.の減少に伴って電極板金100.と101.の間と
電極板金101.と現像ローラ2.との間での静電容量
を観測することで、随時現像装置4.内トナーT.量を
知ることができる。本実施形態での記憶手段20.はク
リーナ容器9.側に設置されているが、これは、このカ
ートリッジC.がクリーナ容器9.側を先頭に画像形成
装置14.内に挿入する方向であるので、記憶装置2
0.と画像形成装置14.側の通信手段とが位置合わせ
し易いように考慮したからである。
Electrode sheet metal 100. And 101. The sheet metal as described above may basically be any material capable of passing an electric current, but in the present embodiment, rust resistant SUS is used as the material. For example, as shown in FIG. 1, an AC bias of about 2 KHz, which is a normal developing bias, and -400V.
A DC bias of a certain degree is applied to the developing roller 2 and the electrode sheet metal 10.
0. Is applied to the sheet metal. Then, the developing roller 2. And electrode sheet metal 101. , And electrode sheet metal 100. And 101. An alternating current flows between the two, and the current measuring device 6. The combined current value of the two is measured by the, and the capacitance is measured from this current value. This electrode sheet metal 100. And 101.
To the developing device 4. Inside the developing device 4. Inner toner T. Electrode sheet metal 100. And 101. Between the electrode sheet metal 101. And developing roller 2. 3. By observing the electrostatic capacity between the developing device and the developing device 4. Inner toner T. You can know the quantity. Storage means 20. Is a cleaner container 9. It is installed on the side of the cartridge C. Cleaner container 9. Image forming apparatus 14. Since it is the direction to insert inside, the storage device 2
0. And image forming apparatus 14. This is because consideration was given to facilitate alignment with the communication means on the side.

【0029】図3において、本実施形態におけるメモリ
制御構成を説明する。
The memory control configuration in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0030】本実施形態の場合カートリッジCは、廃ト
ナー容器9の上側面部に、メモリ20とメモリへの情報
の読み書きを制御するためのカートリッジ側制御部21
を有している。カートリッジが画像形成装置に装着した
場合は、メモリ20と画像形成装置側の本体制御部22
が互いに対向して配置されている。
In the case of the present embodiment, the cartridge C is provided on the upper side surface of the waste toner container 9 and has a memory 20 and a cartridge side controller 21 for controlling reading and writing of information from and to the memory.
have. When the cartridge is attached to the image forming apparatus, the memory 20 and the main body control unit 22 on the image forming apparatus side.
Are arranged to face each other.

【0031】本発明に使用されるメモリとしては、通常
の半導体による電子的なメモリが特に制限なく使用する
ことができる。特に、メモリと読みだし/書き込みIC
の間のデータ通信を電磁波によって行う非接触メモリで
ある場合、カートリッジ側制御部21と本体制御部22
の間が非接触であってもよいためカートリッジの装着状
態による接触不良の可能性がなくなり、信頼性の高い制
御を行うことができる。
As the memory used in the present invention, an ordinary electronic semiconductor memory can be used without particular limitation. Especially memory and read / write IC
In the case of a non-contact memory that performs data communication between the cartridges by electromagnetic waves, the cartridge side controller 21 and the main body controller 22
Since there may be no contact between them, there is no possibility of contact failure due to the mounting state of the cartridge, and highly reliable control can be performed.

【0032】これら二つの制御部によってメモリ内の情
報の読み出しおよび書き込みを行うための制御手段が構
成される。メモリ20の容量については、カートリッジ
使用量及びカートリッジ特性値などの複数個の情報を記
憶するのに十分な容量をもつものとする。また、メモリ
20には、カートリッジが使用された量が随時書き込み
記憶されている。
These two control units constitute a control means for reading and writing information in the memory. Regarding the capacity of the memory 20, it is assumed that the memory 20 has a capacity sufficient to store a plurality of pieces of information such as a cartridge usage amount and a cartridge characteristic value. In the memory 20, the used amount of the cartridge is written and stored as needed.

【0033】図4にプロセスカートリッジ内のトナー量
を検知するための回路構成を示す。トナー量は、現像バ
イアス印加手段としての現像バイアス回路104から所
定のACバイアスを出力すると、その印加バイアスはリ
ファレンスコンデンサ105と現像ローラ106と、電
極107にそれぞれ印加される。これによって、リファ
レンス用コンデンサ105両端には電圧V1が発生し、
電極107,108の電極間には静電容量C4に応じた
電流が発生する。この電流を演算式により電圧V2に変
換する。本実施形態では、電極107、108は、電極
板金100と、電極板金101に対応する。
FIG. 4 shows a circuit configuration for detecting the amount of toner in the process cartridge. As for the toner amount, when a predetermined AC bias is output from the developing bias circuit 104 as the developing bias applying unit, the applied bias is applied to the reference capacitor 105, the developing roller 106, and the electrode 107, respectively. As a result, a voltage V1 is generated across the reference capacitor 105,
A current corresponding to the capacitance C4 is generated between the electrodes 107 and 108. This current is converted into a voltage V2 by an arithmetic expression. In the present embodiment, the electrodes 107 and 108 correspond to the electrode sheet metal 100 and the electrode sheet metal 101.

【0034】検出回路109は入力されるリファレンス
用コンデンサ105との両端に発生する電圧V1と電極
対間電圧V2の電圧差から電圧V3を生成し、AD変換
部110に出力する。AD変換部110はアナログ電圧
V3をデジタル変換した結果を本体制御部22に出力す
る。本体制御部22は、このデジタル値に変換された電
圧値からプロセスカートリッジ内のトナー量を認識す
る。
The detection circuit 109 generates a voltage V3 from the voltage difference between the voltage V1 generated across the reference capacitor 105 and the voltage V2 between the electrode pairs, and outputs the voltage V3 to the AD converter 110. The AD converter 110 outputs the result of digital conversion of the analog voltage V3 to the main body controller 22. The main body control unit 22 recognizes the amount of toner in the process cartridge from the voltage value converted into this digital value.

【0035】以上のように本実施形態では、トナー残量
検出手段によって検出された静電容量値を画像形成装置
本体が、電圧に変換して図5のような電圧値で出力され
ている。また、静電容量と電圧の関係は、画像形成装置
の回路により様々であり、静電容量と電圧の関係が同じ
減少関数であっても、増加関数であってもよい。
As described above, in this embodiment, the image forming apparatus main body converts the electrostatic capacitance value detected by the toner remaining amount detecting means into a voltage and outputs the voltage value as shown in FIG. The relationship between the capacitance and the voltage varies depending on the circuit of the image forming apparatus, and the relationship between the capacitance and the voltage may be the same decreasing function or increasing function.

【0036】上記のような、手段によってトナーの残量
検知をおこなうプロセスカートリッジにおいて、第一の
実施形態では、図11に示すように、トナー容器4内の
撹拌手段3に厚み100μmのマイラーシートを軸に貼
り付けた部材を用い、その回転半径の内側に少なくとも
ひとつの電極を配置した。
In the process cartridge for detecting the remaining amount of toner by the means as described above, in the first embodiment, as shown in FIG. 11, the stirring means 3 in the toner container 4 is provided with a Mylar sheet having a thickness of 100 μm. A member attached to the shaft was used, and at least one electrode was arranged inside the turning radius.

【0037】比較例として、図13に示した従来の構
成、即ち、すべての電極を撹拌手段の回転半径より外側
に配置した構成において、200(g)のトナーを充填
してN/N環境(25゜、30%)で白抜けが発生する
まで耐久試験をおこない、トナー残量検知手段からの検
出値の推移を図6に示した。実測された検出値はトナー
残量が少なくなってくると、理想値からはずれ、低い出
力値を示してしまう。即ち、電極に付着したトナーが原
因で、測定される静電容量が大きくなり、出力電圧が小
さくなる。この状態においては、本体制御部は、実際に
現像装置内に残っているトナー量とは異なるトナー残量
を認識し、表示してしまうため、例えば、白抜け画像が
警告より前に発生してしまうなどの問題が発生してしま
う。
As a comparative example, in the conventional structure shown in FIG. 13, that is, in the structure in which all the electrodes are arranged outside the rotation radius of the stirring means, 200 (g) of toner is filled and the N / N environment ( The durability test was conducted until white spots occurred at 25 °, 30%), and the transition of the detected value from the toner remaining amount detecting means is shown in FIG. The measured detection value deviates from the ideal value and shows a low output value as the remaining toner amount decreases. That is, due to the toner adhering to the electrodes, the measured capacitance increases and the output voltage decreases. In this state, the main body control unit recognizes and displays a toner remaining amount different from the toner amount actually remaining in the developing device, and therefore, for example, a blank image occurs before the warning. Problems such as being lost will occur.

【0038】また、表1に高温高湿環境(32゜、80
%)における、白抜け時のトナー残量を示した。従来の
構成では、白抜け時に30(g)のトナーが現像装置内
に残ってしまう。
Table 1 also shows a high temperature and high humidity environment (32 °, 80 °
%) Indicates the residual toner amount at the time of white void. With the conventional configuration, 30 (g) of toner remains in the developing device when white spots occur.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】それに対して、本実施形態で用いた、電極
を撹拌手段の回転半径の内側に配置した構成(図11)
で、200(g)のトナーを充填してN/N環境(25
゜、30%)で白抜けが発生するまで耐久試験をおこな
った結果、図7に示すように、トナー残量が少なくなっ
てくると、撹拌手段が電極をはたくような形で、付着し
たトナーを落とす効果があるので、実測された検出電圧
は理想値とほぼ等しい推移を示した。
On the other hand, the structure used in this embodiment, in which the electrodes are arranged inside the radius of rotation of the stirring means (FIG. 11)
Then, 200 (g) of toner is charged and the N / N environment (25
As a result of performing a durability test until white spots occur at 30 °, 30 °), as shown in FIG. 7, when the toner remaining amount becomes low, the agitating means adheres in a form of striking the electrode. Due to the effect of dropping the toner, the actually detected detection voltage showed a transition almost equal to the ideal value.

【0041】また、表1に高温高湿環境(32゜、80
%)における、白抜け時のトナー残量を示した。本実施
形態の構成によれば、白抜け時のトナー残量を従来の構
成よりも少なくすることができ、トナーの無駄をなくす
ことができた。
Table 1 also shows a high temperature and high humidity environment (32 °, 80 °
%) Indicates the residual toner amount at the time of white void. According to the configuration of the present embodiment, it is possible to reduce the amount of toner remaining at the time of white spots as compared with the conventional configuration, and it is possible to eliminate waste of toner.

【0042】本実施形態の構成を用いた場合、耐久前
半、即ち、トナーが十分残っている時には、撹拌シート
がトナーの重みによって撓り、電極板金に接触しないの
で、トナー残量検出電圧にばらつき或いはノイズが発生
せず、耐久後半、即ち、白抜け直前には、撹拌シートが
電極板金に接触して、付着もしくは堆積したトナーを掻
き落とすことによって、正確なトナー残量を検知できる
という特長を有している。
When the configuration of this embodiment is used, in the first half of durability, that is, when the toner is sufficiently left, the stirring sheet is bent by the weight of the toner and does not come into contact with the electrode sheet metal. Alternatively, the noise does not occur, and in the latter half of durability, that is, just before the white spots, the stirring sheet comes into contact with the electrode plate metal and scrapes off the adhered or accumulated toner, so that the accurate remaining toner amount can be detected. Have

【0043】本実施形態は、トナー残量レベル検知手段
として電極板金方式を用いたが、本発明は、この方式の
トナー残量検知手段に限定するものではなく、トナー残
量を検知できれば、その方式は問わない。
In the present embodiment, the electrode sheet metal method is used as the toner residual amount level detecting means, but the present invention is not limited to this type of toner residual amount detecting means, and if the toner residual amount can be detected, The method does not matter.

【0044】(実施形態2)第二の実施形態で用いた、
画像形成装置及び画像形成装置に着脱可能なプロセスカ
ートリッジ及び、トナー逐次残量検知方法に関しては、
上記実施形態1と同様であるので、ここでは省略する。
(Embodiment 2) Used in the second embodiment,
Regarding the image forming apparatus, the process cartridge detachable from the image forming apparatus, and the method for detecting the remaining amount of toner successively,
Since it is similar to the first embodiment, it is omitted here.

【0045】本実施形態では、図12に示すように電極
板金に接触した位置に振動部材200及び、振動部材2
00を駆動させるための電源201を設けた。この振動
部材はトナー残量が少なくなってくると、画像形成後に
ドラムが停止した時に、数秒間振動し、電極板金に付着
したトナーを振るい落とすものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the vibrating member 200 and the vibrating member 2 are placed at the positions in contact with the electrode sheet metal.
A power source 201 for driving the 00 is provided. When the amount of remaining toner decreases, the vibrating member vibrates for several seconds when the drum stops after image formation, and shakes off the toner adhering to the electrode sheet metal.

【0046】ここで、図8を用いて、本実施形態におけ
る回路構成について説明する。
Here, the circuit configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0047】実施形態1の図4で説明したように、現像
装置内の電極板金からの出力電圧を残量検知検出部26
が検出し、その値に基づき本体制御部23が演算処理を
おこない、トナー残量が何%であるかを判断する。検知
部300は感光体が駆動しているか、または停止してい
るかを判断する。振動部材制御部202には本体制御部
23からの情報と検知部300からの情報が入力され、
現像装置内のトナー残量が25%以下であり、かつ感光
体が停止している場合に、電源201を作動させ、振動
部材200を駆動する。
As described with reference to FIG. 4 in the first embodiment, the output voltage from the electrode sheet metal in the developing device is used to detect the remaining amount detection unit 26.
Is detected, and the main body control unit 23 performs arithmetic processing based on the detected value to determine what percentage of the remaining toner amount is. The detection unit 300 determines whether the photoconductor is driving or stopped. Information from the main body control unit 23 and information from the detection unit 300 are input to the vibration member control unit 202,
When the remaining amount of toner in the developing device is 25% or less and the photoconductor is stopped, the power supply 201 is operated and the vibration member 200 is driven.

【0048】次に、図9のフローチャートを用いて、本
実施形態の振動部材の動作について説明する。 S301:電源スイッチON S302:入力信号に応じてプリントを開始する。 S303:静電容量を測定することによってトナー残量
検知を行う。 S304:本体制御部23が、残量検知検出部26から
の検出電圧V3にもとづいて演算処理をおこない、トナ
ー残量が25%以上かどうか確認する。トナー残量が2
5%以下である(Yes)と判断するとS305に進
む。 S305:感光体検知部300が、感光体が停止してい
るかどうか確認する。 S306:振動部材制御部202が、電源201を数秒
間だけONにする。 S307:振動部材200が駆動する。 S308:プリントレディ状態となり、次のプリント信
号にそなえる。
Next, the operation of the vibrating member of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. S301: Power switch ON S302: Printing is started according to the input signal. S303: The remaining toner amount is detected by measuring the electrostatic capacity. S304: The main body control unit 23 performs a calculation process based on the detection voltage V3 from the remaining amount detection detection unit 26, and confirms whether the remaining toner amount is 25% or more. 2 toner remaining
If it is determined to be 5% or less (Yes), the process proceeds to S305. S305: The photoconductor detection unit 300 confirms whether or not the photoconductor is stopped. S306: The vibration member control unit 202 turns on the power supply 201 for only a few seconds. S307: The vibration member 200 is driven. S308: The print ready state is set and the next print signal is prepared.

【0049】上記と同様な制御をトナー残量が0%にな
るまで繰り返す。
The same control as above is repeated until the remaining toner amount reaches 0%.

【0050】このように、現像装置内のトナー残量が2
5%以下になると、毎プリント後に感光体が停止する
と、振動部材が数秒間だけ振動するといった制御がなさ
れる。
Thus, the remaining amount of toner in the developing device is 2
When it is 5% or less, control is performed such that the vibrating member vibrates for a few seconds when the photoconductor stops after each printing.

【0051】上記のフローチャートに従い動作を行うこ
とによって、電極板金へのトナーの付着、堆積を極力抑
えることができる。
By performing the operation according to the above-mentioned flow chart, it is possible to suppress the adhesion and deposition of the toner on the electrode sheet metal as much as possible.

【0052】本実施形態で用いた構成で、200(g)
のトナーを充填して、N/N環境(25゜、30%)で
白抜けが発生するまで耐久試験をおこなった結果を図1
0に示した。トナー残量が25%を検知すると上記の制
御方法によって振動部材が作動し、電極に付着したトナ
ーを振るい落とすことによって、実測された検出電圧は
理想値とほぼ等しい推移を示した。
With the configuration used in this embodiment, 200 (g)
Fig. 1 shows the results of a durability test in which the toner of No. 1 was filled and white spots occurred in an N / N environment (25 °, 30%).
It was shown at 0. When the remaining toner amount of 25% is detected, the vibrating member is activated by the above control method, and the toner adhering to the electrodes is shaken off, whereby the actually measured detected voltage shows a transition substantially equal to the ideal value.

【0053】また、表1に高温高湿環境(32゜、80
%)における、白抜け時のトナー残量を示した。本実施
形態の構成によれば、白抜け時のトナー残量を従来の構
成よりも少なくすることができ、トナーの無駄をなくす
ことができた。
Table 1 also shows a high temperature and high humidity environment (32 °, 80 °
%) Indicates the residual toner amount at the time of white void. According to the configuration of the present embodiment, it is possible to reduce the amount of toner remaining at the time of white spots as compared with the conventional configuration, and it is possible to eliminate waste of toner.

【0054】本実施形態は、トナー残量レベル検知手段
として電極板金方式を用いたが、本発明は、この方式の
トナー残量レベル検知手段に限定するものではなく、ト
ナー残量レベルを検知できれば、その方式は問わない。
In the present embodiment, the electrode sheet metal method is used as the toner remaining amount level detecting means, but the present invention is not limited to this type of toner remaining amount level detecting means, and it is possible to detect the toner remaining amount level. The method does not matter.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な方法で現像装置内の現像剤残量検知手段に付着も
しくは堆積した現像剤を効果的に除去することができ、
常に正確な現像剤残量を把握することができる。また、
白抜け時の現像剤残量を極力少なくできるため、現像剤
の無駄を発生させないプロセスカートリッジが達成でき
た。
As described above, according to the present invention,
By a simple method, it is possible to effectively remove the developer adhered to or accumulated on the developer remaining amount detecting means in the developing device.
It is possible to always grasp the accurate remaining amount of the developer. Also,
Since the amount of developer remaining at the time of white voids can be minimized, a process cartridge that does not waste developer can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る実施形態1のプロセスカートリッ
ジの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a process cartridge according to a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る実施形態1のプロセスカートリッ
ジ画像形成装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the process cartridge image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る実施形態1の本体制御部情報とメ
モリ情報のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of main body control unit information and memory information according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る実施形態1のプロセスカートリッ
ジ内のトナー量を検知するための回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram for detecting the amount of toner in the process cartridge according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明に係る実施形態1のトナー残量と検出電
圧の関係である。
FIG. 5 is a relationship between the remaining toner amount and the detected voltage according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る実施形態1の比較例のトナー残量
と検出電圧の関係である。
FIG. 6 is a relationship between a remaining toner amount and a detected voltage in a comparative example of the first embodiment according to the present invention.

【図7】本発明に係る実施形態1のトナー残量と検出電
圧の関係である。
FIG. 7 is a relationship between the remaining toner amount and the detected voltage according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図8】本発明に係る実施形態2の振動部材を駆動する
ための回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram for driving a vibrating member according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明に係る実施形態2の振動部材の動作のフ
ローチャート図である。
FIG. 9 is a flowchart of the operation of the vibrating member according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明に係る実施形態2のトナー残量と検出
電圧の関係である。
FIG. 10 is a relationship between the remaining toner amount and the detected voltage according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明に係る実施形態1の現像装置の断面図
である。
FIG. 11 is a sectional view of the developing device according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明に係る実施形態2の現像装置の断面図
である。
FIG. 12 is a sectional view of a developing device according to a second embodiment of the present invention.

【図13】従来の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 2 現像スリーブ 3 T攪拌 4 現像容器 5 現像ブレード 6 逐次残検用印加バイアス電源 7 帯電ローラ 8 クリーニングブレード 9 クリーニング容器 10 レーザ光 11 レーザユニット 12 転写ローラ 13 定着ユニット 14 レーザビームプリンタ 20 メモリ 21 メモリ側伝達部 22 本体制御部 23 制御部 26 本体残量検知検出部 100、101 トナー残量レベル検知手段である電極
板金 104 現像バイアス電源 105 リファレンス用コンデンサ 106 現像器 107、108 電極 109 検出回路 110 AD変換部 C プロセスカートリッジ T トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Developing sleeve 3 T stirring 4 Developing container 5 Developing blade 6 Applied bias power source for successive residual detection 7 Charging roller 8 Cleaning blade 9 Cleaning container 10 Laser light 11 Laser unit 12 Transfer roller 13 Fixing unit 14 Laser beam printer 20 Memory 21 Memory-side Transmission Section 22 Main Body Control Section 23 Control Section 26 Main Body Remaining Amount Detection Detection Sections 100, 101 Electrode Sheet Metal 104 as Toner Remaining Amount Level Detection Unit Development Bias Power Supply 105 Reference Capacitor 106 Developers 107, 108 Electrode 109 Detection Circuit 110 AD Converter C Process Cartridge T Toner

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子写真画像形成装置本体に用いられ
る、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
めの現像装置において、 前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
めの現像部材と、現像剤を撹拌する現像剤撹拌手段と、
前記現像剤撹拌手段の回転によって生じる現像剤の移動
領域に、少なくともひとつ配置される電極を含む複数の
現像剤残量検知用の電極を有し、前記現像剤の移動領域
に配置された電極の少なくともひとつに、電極表面に付
着した現像剤を除去する手段を設けたことを特徴とする
現像装置。
1. A developing device for developing an electrostatic latent image formed on an electrophotographic photosensitive member, which is used in a main body of an electrophotographic image forming apparatus, wherein the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member is A developing member for developing, a developer stirring means for stirring the developer,
In the moving area of the developer generated by the rotation of the developer stirring means, there is provided a plurality of electrodes for detecting the remaining amount of the developer including at least one electrode, and the electrode arranged in the moving area of the developer. At least one of the developing devices is provided with a means for removing the developer adhering to the surface of the electrode.
【請求項2】 請求項1記載の現像装置において、 現像剤を除去する手段とは、電極に接触する回転半径を
もつ現像剤撹拌手段であることを特徴とする現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein the means for removing the developer is a developer stirring means having a radius of gyration that contacts the electrode.
【請求項3】 請求項1記載の現像装置において、 現像剤を除去する手段とは、電極に接触もしくは近接し
て配置された振動部材であることを特徴とする現像装
置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the means for removing the developer is a vibrating member arranged in contact with or close to the electrode.
【請求項4】 電子写真画像形成装置に着脱可能なプロ
セスカートリッジにおいて、 少なくとも請求項1記載の現像装置を含むことを特徴と
するプロセスカートリッジ。
4. A process cartridge attachable to and detachable from an electrophotographic image forming apparatus, comprising at least the developing device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016161710A (en) * 2015-02-27 2016-09-05 キヤノン株式会社 Developer container, developing device, process cartridge, image forming apparatus, and apparatus body of image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016161710A (en) * 2015-02-27 2016-09-05 キヤノン株式会社 Developer container, developing device, process cartridge, image forming apparatus, and apparatus body of image forming apparatus

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