JP2012226087A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナーを収納する着脱可能な現像ユニットと、被検知電極361を有し回転軸29を中心に周回動作する検知マイラ351と、被検知電極362を有し回転軸29に検知マイラ351と90度をなすように設けられた検知マイラ352と、現像ユニットの外装に配設された静電容量センサ電極321と、被検知電極361と静電容量センサ電極321との間又は被検知電極362と静電容量センサ電極321との間の静電容量を検知し、検知した静電容量に関する情報を出力する静電容量センサIC33と、静電容量センサIC33により検知マイラ351を検知した時間と静電容量センサIC33により検知マイラ352を検知した時間との差に基づきトナーの量を判断するCPU40とを備える。
【選択図】図2
Description
図1は本実施例の構成であるカラーレーザプリンタの概略図である。図1に示すカラーレーザプリンタ(以下、本体と称す)は、本体101に対して着脱可能なプロセスカートリッジ5Y、5M、5C、5Kを備えている。これら4個のプロセスカートリッジ5Y、5M、5C、5Kは、同一構造であるものの、異なる色、すなわち、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー(現像剤)による画像を形成する点で相違している。以下、特定の色の説明をする場合を除きY、M、C、Kの符号を省略する。プロセスカートリッジ5は、現像ユニットと画像形成ユニットと廃トナーユニットの3つの構成で成り立つ。現像ユニットは、現像ローラ3、トナー補給ローラ12、トナー容器23、攪拌マイラ34を有している。尚、図1のトナー容器23内の詳細な説明は後述する。また、画像形成ユニットは、像担持体である感光ドラム1、帯電ローラ2を有している。廃トナーユニットは、クリーニングブレード4、廃トナー回収容器24を有している。
図2(a)は、プロセスカートリッジ5を構成する現像ユニットと静電容量センサ基板331の断面図である。図2(a)で示しているプロセスカートリッジ5の現像ユニット内には、トナー容器23に各色に対応したトナー28と、トナー容器23内のトナー28を攪拌する攪拌マイラ34とを備える。攪拌マイラ34(攪拌部材)は、トナー容器23内の回転軸29に備えられており、周回回転(周回動作)を行う。回転軸29には、トナー残量を検知するための、可撓性を有する検知マイラ351(第一部材)、検知マイラ352(第二部材)をそれぞれ備えている。検知マイラ352は、検知マイラ351の回転方向90度(所定の角度)後ろ側に配置されている。尚、この角度は90度に限定するものではない。すなわち、検知マイラ351と検知マイラ352を後述する静電容量センサIC33で検知した時間差と、検知マイラ352と検知マイラ351を静電容量センサIC33で検知した時間差とのそれぞれの時間差に、差ができるような角度であればよい。詳細は後述する図6のフローチャートの処理において説明する。また、検知マイラ351と検知マイラ352が接触しない角度であればよい。
図3は、本実施例のトナー残量検知の回路図である。バイパスコンデンサ46は、静電容量センサIC33のアナログ電源端子AVDDのノイズを除去するためのものである。また、バイパスコンデンサ47は、静電容量センサIC33のデジタル電源端子DVDDのノイズを除去するためのものである。静電容量センサIC33のSREF端子には基準電極320が接続され、SIN端子には静電容量センサ電極321が接続されている。基準電極320と静電容量センサ電極321は、同じ面積の銅箔パターンである。静電容量センサIC33は、シリアル通信によりCPU40との間でデータの送受信を行う。CPU40は、静電容量センサIC33のSCL端子に通信同期用のクロック信号を出力する。一方、静電容量センサIC33は、SDA端子を介して、検知した静電容量の値に対応した8ビットの検知レベルのデータ(静電容量に関する情報)をCPU40へ出力する。尚、静電容量センサIC33の詳細な動作原理は、公知技術であるため省略する。
図4に、トナー残量が比較的多い場合と比較的少ない場合の検知マイラ351、352の動作について説明する。検知マイラ351、352が回転動作を行うと、図4(a)に示すように、トナー残量が比較的多い場合、検知マイラ351、352はそれぞれトナーの抵抗を受けて、図中矢印方向の回転方向後側に変形し、撓みながら回転動作を行う。このとき、検知マイラ351の撓み量に比べ検知マイラ352の撓み量は大きく、回転方向後側へ大きく変形する。この状態において、検知マイラ351が静電容量センサ電極321の検知面上に到達した時間と検知マイラ352が静電容量センサ電極321の検知面上に到達した時間との差(以降、時間差)は長い。一方で、図4(b)に示すように、トナー残量が比較的少なくなると、検知マイラ351の撓み量の減少に比べ、検知マイラ352の撓み量の減少が大きい。その結果として、検知マイラ351が静電容量センサ電極321の検知面上に到達してから検知マイラ352が静電容量センサ電極321の検知面上に到達するまでの時間差は短くなる。この原理を使って、トナー残量を検知する。
図5を用いて本実施例のトナー残量の検知特性を説明する。上述したように、静電容量センサIC33は、検知した静電容量の値に対応する8ビットのデータをCPU40へ出力している。本実施例では、静電容量センサIC33がCPU40へ出力した8ビットのデータを10進数の検知レベルとして表示して説明をする。図5(a)は、トナー残量(%)と静電容量センサIC33で検知した検知マイラ351と検知マイラ352の時間差(ミリ秒(msec))の特性グラフである。図4で説明したように、トナー残量が多いほど時間差が長く(大きく)、トナー残量が少ないほど時間差が短い(小さい)。これにより、時間差を計測することでトナー残量を検知することができる。図5(b)は、トナー残量が65%のときの波形データであり、横軸は時間(msec)、縦軸は静電容量センサIC33の検知レベルである。検知マイラ351を検知した時間と検知マイラ352を検知した時間の時間差(msec)が390ミリ秒(msec)であることがわかる。
本実施例のトナー残量を検知する処理を図6のフローチャートを用いて説明する。以降の実施例におけるフローチャートも同様に、これらのフローチャートの処理は、CPU40により行われる。しかしながら、これに限定されず、例えば特性用途向けの集積回路(ASIC)が画像形成装置に実装されている場合には、それにいずれかのステップの機能を持たせても良い。ステップ(以下、Sとする)101でCPU40は、検知マイラ351及び検知マイラ352を回転動作させる。本実施例では、1回転の時間を約1秒(sec)としている。S102でCPU40は、図3で示した回路を用いて静電容量センサIC33とシリアル通信して静電容量センサIC33の検知レベルの読み取りを開始する。また、CPU40は、検知レベルの読み取りとともに、不図示のタイマαをリセットして、静電容量センサIC33の検知レベルの読み取りを開始してからの時間の計測も開始する。
図7を用いて本実施例におけるプロセスカートリッジについて説明する。図7は、本実施例におけるプロセスカートリッジと静電容量センサ基板の断面図である。本実施例のプロセスカートリッジ5のトナー容器23には、各色に対応したトナー28(不図示)と、トナー28をトナー補給ローラ12へ供給する攪拌棒261とを備えている。攪拌棒261は、回転軸29を中心として回転運動し、トナー28を攪拌する。別の回転軸29には、トナー残量を検知するための攪拌棒261及び検知マイラ352を備えている。攪拌棒261は、高い剛性を有し、トナー28の抵抗によらず、一定に回転動作を行うものである。検知マイラ352は、攪拌棒261の回転方向90度後ろ側に配置され、可撓性を有している。また、攪拌棒261は導電性を持った部材を用いている。検知マイラ352の周方向の先端付近に、導電性の被検知電極362を備えている。
図8を用いて本実施例におけるトナー残量の検知特性を説明する。図8(a)は、トナー残量(%)と静電容量センサIC33で検知した検知マイラ351と検知マイラ352のそれぞれの検知レベルの差(検知レベル差)の特性グラフである。トナー残量が多いほど検知レベル差が小さく、トナー残量が少ないほど検知レベル差が大きい。これにより、検知レベル差を算出することでトナー残量を検知することができる。図8(b)は、トナー残量が10%のときの波形データである。本実施例では、静電容量センサIC33が検知マイラ351に備えられた被検知電極361と検知マイラ352に備えられた被検知電極362を検知した検知レベルの平均値をそれぞれ算出する。そして、それぞれ算出した検知レベルの平均値の差(すなわち、検知レベル差)を用いて、トナー残量を判断する。図8(b)では、検知マイラ351の検知レベルの平均値Aは195であり、検知マイラ352の検知レベルの平均値Bは210であり、検知レベルの平均値の差すなわち検知レベル差が15であることがわかる。図8(c)は、検知レベル差とトナー残量とを対応付けたテーブルNである。テーブル数値の間のトナー残量は、既知の線形補間を行い算出する。ここで、算出された検知レベル値は、本実施例における値であるため、条件が変われば算出される検知レベル差の値も変わる。トナー残量を判断するテーブルの数値も同様である。
本実施例のトナー残量を検知するシーケンスを図9のフローチャートを用いて説明する。S201〜S205、S215、S216は実施例1の図6のS101〜S105、S117、S118と同様の処理であるため説明を省略する。S206でCPU40は、検知マイラ351又は検知マイラ352を検知する。S206でCPU40は、検知マイラ351の被検知電極361又は検知マイラ352の被検知電極362と静電容量センサ電極321との間の静電容量の検知レベルが立ち上がり閾値以上に変化し始めるタイミングを検知する。本実施例では、検知レベルの立ち上がり閾値をS205で決定した初期値+30%としている。この立ち上がり閾値以上となったタイミングを検知マイラ351又は検知マイラ352が静電容量センサ電極321の検知面上に到達したタイミングであると判断している。S206でCPU40は、静電容量センサIC33の検知レベルが立ち上がり閾値以上であると判断した場合、S207の処理に進む。一方、S206でCPU40は、静電容量センサIC33の検知レベルが立ち上がり閾値未満であると判断した場合は、S217でエラーの判断を行う。S217、S218の処理はS215、S216の処理と同様であるため説明を省略する。
実施例1〜4では、理解し易いように1回の検知でテーブルを参照するような説明をしている。しかし、複数回のデータを平均化した後に、それぞれのテーブルを参照するような制御にすることで、さらに検知精度をあげることが期待できる。
33 静電容量センサIC
351 検知マイラ
352 検知マイラ
361 被検知電極
362 被検知電極
40 1チップマイクロコンピュータ(CPU)
Claims (6)
- 現像剤を収納する着脱可能な現像ユニットと、
第一電極を有し、前記現像ユニット内の回転軸を中心に周回動作する第一部材と、
第二電極を有し、前記第一部材の回転軸に前記第一部材と所定の角度をなすように設けられた第二部材と、
前記現像ユニットの外装に配設された第三電極と、
前記第一電極と前記第三電極との間又は前記第二電極と前記第三電極との間の静電容量を検知し、検知した静電容量に関する情報を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された前記情報に基づいて、前記現像ユニット内の現像剤の量を判断する判断手段と、
を備え、
前記判断手段は、前記出力手段が前記第一電極と前記第三電極との間の静電容量を検知した時間と、前記出力手段が前記第二電極と前記第三電極との間の静電容量を検知した時間との差に基づき現像剤の量を判断することを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤を収納する着脱可能な現像ユニットと、
第一電極を有し、前記現像ユニット内の回転軸を中心に周回動作する第一部材と、
第二電極を有し、前記第一部材の回転軸に前記第一部材と所定の角度をなすように設けられた第二部材と、
前記現像ユニットの外装に配設された第三電極と、
前記第一電極と前記第三電極との間又は前記第二電極と前記第三電極との間の静電容量を検知し、検知した静電容量に関する情報を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された前記情報に基づいて、前記現像ユニット内の現像剤の量を判断する判断手段と、
を備え、
前記判断手段は、前記出力手段が出力した前記第一電極と前記第三電極との間の静電容量に関する情報と、前記出力手段が出力した前記第二電極と前記第三電極との間の静電容量に関する情報と、の差に基づき現像剤の量を判断することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第一部材及び前記第二部材は、可撓性を有し、
前記第二部材は、前記第一部材に比べて撓み量が大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記第一電極は、前記回転軸に直交する周方向の前記第一部材の先端に設けられ、
前記第二電極は、前記周方向の前記第二部材の先端に設けられることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記第一電極は、前記回転軸に直交する周方向の前記第一部材の前記回転軸側に設けられ、
前記第二電極は、前記周方向の前記第二部材の先端に設けられることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記第二部材は、可撓性を有し、前記第二電極が前記回転軸に直交する周方向の前記第二部材の先端に設けられ、
前記第一部材は、前記第一電極であり、前記第二部材に比べて剛性が高く、前記現像剤を攪拌する機能を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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JP2018205532A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 株式会社リコー | 粉体量検知装置及び画像形成装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02197881A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-06 | Canon Inc | 現像剤検出装置 |
JP2000147891A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-05-26 | Canon Inc | 現像装置及びプロセスカ―トリッジ及び電子写真画像形成装置及び撹拌部材 |
JP2002132036A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-09 | Sharp Corp | トナー量検出装置 |
JP2004354904A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Sharp Corp | トナー残量検出装置及びそれを備える画像形成装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02197881A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-06 | Canon Inc | 現像剤検出装置 |
JP2000147891A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-05-26 | Canon Inc | 現像装置及びプロセスカ―トリッジ及び電子写真画像形成装置及び撹拌部材 |
JP2002132036A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-09 | Sharp Corp | トナー量検出装置 |
JP2004354904A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Sharp Corp | トナー残量検出装置及びそれを備える画像形成装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012237898A (ja) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2018205532A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 株式会社リコー | 粉体量検知装置及び画像形成装置 |
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