JP3105102B2 - 現像剤有無検知装置 - Google Patents

現像剤有無検知装置

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JP3105102B2 JP05064801A JP6480193A JP3105102B2 JP 3105102 B2 JP3105102 B2 JP 3105102B2 JP 05064801 A JP05064801 A JP 05064801A JP 6480193 A JP6480193 A JP 6480193A JP 3105102 B2 JP3105102 B2 JP 3105102B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置等における現像剤の有無検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真装置等における現像剤の
有無検出装置として、光源と受光素子とを対向させて設
けてフォトインタラプタを形成し、両者間の現像剤の有
無を検出する光透過式の現像剤検出装置が知られてい
る。
【0003】図17に光透過式の現像剤有無検出装置の
従来例を示す。図17において、101は発光素子、1
02は受光素子である。103は現像剤容器であり、上
記発光素子101及び受光素子102と対向する位置に
光を透過する窓104,105が設けられている。
【0004】現像剤容器103内に現像剤Tが十分にあ
る間は、窓104より現像剤容器103中に進入した発
光素子101の光は、現像剤Tに遮られて受光素子10
2に到達しない。一方、現像剤の消費により現像剤容器
103が空になると、発光素子101の光は窓104,
105を通過して受光素子102に到達する。このよう
に、上記受光素子102の出力の変化によって、現像剤
Tの有無を検出している。
【0005】また、106は窓清掃部材であり、回転軸
107を回転中心にして駆動源(図示せず)によって回
動する。108は可撓体から成る清掃シートであり、窓
清掃部材106の回動に伴い窓104,105の内面と
当接し、清掃シート108が窓104,105の内面に
付着した現像剤Tを拭き取るように構成している。これ
により、現像剤容器103が空であるにも拘らず窓に付
着した現像剤Tによって発光素子101の光が遮られ、
現像剤有りと判定されることを防止している。
【0006】このような光透過式現像剤有無検知装置に
おいては、発光部と受光部へのごみの付着による検知精
度の低下が問題になる。例えば、特開平2−28416
5号公報では発光部または受光部をフレキシブルに保持
し、現像剤容器に対して密着させることにより、発光部
と受光部を単純に固設しているタイプに比べてごみ付着
防止性能を向上させた装置が提案されている。さらに上
記公報では、現像剤容器の着脱やドアの開閉に連動して
発光部や受光部をクリーニングする機構も提示されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような装置構成では、発光部または受光部を現像剤容器
に密着させた場合については、ごみ付着防止の点で効果
があるものの、装置のレイアウト上の制約から密着させ
られない場合には、当然ながらその効果を期待し得な
い。装置のレイアウト上の制約として最も重要なのは記
録材の搬送路で、装置全体の小型化等のために現像剤容
器の近傍に位置させることもしばしばである。特に、搬
送路が現像剤容器の直下(鉛直方向真下)に位置すると
きは、発光部または受光部のいずれかとバッティングす
ることになる。これは、光透過式現像剤検知装置では現
像剤容器の底に残った現像剤が無くなるのを検知するた
め、発光部または受光部のいずれかを現像剤容器の直下
に置く必要があるからである。
【0008】このような場合、検知素子(発光部あるい
は受光部)を現像剤容器直下ではなく斜め下等に配置す
るか、あるいは搬送路のさらに下に配置する(搬送路を
横切るように光路をレイアウトする)ことになる。前者
については現像剤容器の底に残った現像剤を最後まで
(無くなる間近まで)監視できないので、”現像剤無
し”を検知した時点でまだ少なからぬ現像剤を残すこと
になってしまい、不経済である。一方、後者について
は、前者と違って現像剤を最後まで使い切ることができ
るので経済的であるというメリットがあるものの、検知
素子を現像剤容器に密着させられないばかりか、検知素
子と現像剤容器との間に搬送路があるため、検知素子へ
のごみ、特に紙粉の落下、付着が避けられず、検知精度
の低下が起こるというデメリットがある。これを防ぐに
は複雑なクリーニング機構が必要で、製造コストが高
く、故障し易い装置になってしまう。
【0009】本発明は、上記問題点を解決し、現像剤を
最後まで使いきることができるメリットを残しつつ、簡
単でコストをあまりかけずに検知素子へのごみ付着を防
止して検知精度の低下を防ぐことのできる光透過式の現
像剤有無検知装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願発明によれば、上記
目的は、画像形成装置内の現像剤容器を発光部と受光部
とで挟んで現像剤の有無を検知する現像剤有無検知装置
であって、現像剤容器と発光部との間、または現像剤容
器と受光部との間の少なくとも一方に記録材搬送路が形
成された画像形成装置に備えられた現像剤有無検知装置
において、発光部あるいは受光部と記録材搬送路との間
に光透過性のごみ付着防止カバーを設けるとともに、こ
のごみ付着防止カバーの記録材搬送路側の面を記録材通
紙面とほぼ同じ高さに配設し、さらに、このごみ付着防
止カバーの縁に微小突起を設けたことにより達成され
る。
【0011】
【0012】
【0013】
【作用】本願発明によれば、発光部または受光部と現像
剤容器との間に記録材の搬送路が形成された画像形成装
置に用いた場合であっても、ごみ付着防止カバーを設け
たことにより発光部または受光部にごみが付着しない。
また、ごみ付着防止カバー上に落ちるごみは、記録材の
通過時に記録材によって払い落とされるとともに、その
際、記録材と同カバーが強く接触しないため、同カバー
の光透過面に傷がつかない。
【0014】
【0015】
【0016】
【実施例】本発明の実施例1ないし実施例10を図面に
基づいて説明する。
【0017】〈実施例1〉先ず、本発明の実施例1を図
1ないし図6に基づいて説明する。図1は本発明の現像
剤有無検知装置を利用したLBP記録方式のファクシミ
リ装置の断面図である。給紙カセット1,2から繰り出
された記録材Pは、記録材搬送路3,4を通り所定のプ
ロセスを経て画像形成され、装置外に排出される。
【0018】図1において5は装置本体に着脱自在に構
成されたプロセスカートリッジであり、像担持体である
感光ドラム6、一次帯電器7、現像装置8、クリーニン
グ器9、現像剤Tを収容している現像剤容器10とが一
体的に収納されている。
【0019】本ファクシミリ装置における作像過程を以
下に説明する。感光ドラム6の表面が一次帯電器7によ
って一様に帯電された後、該感光ドラム6上に光源11
より画像(レーザビーム)12が照射されると、感光ド
ラム6上には静電潜像が形成される。静電潜像は、現像
装置8ないの現像剤(トナー)Tにより現像されて顕像
化され、トナー像に変えられる。感光ドラム6上のトナ
ー像は、装置本体側の転写帯電器13によって、記録材
P上に転写され、さらにトナー像を担持する記録材Pは
定着装置14によってトナー像が定着された後、装置外
に排出される。一方、転写が終了した感光ドラム6は、
クリーニング器9によって残留トナーが清掃され、次の
静電潜像が形成されるための準備が完了する。
【0020】図2は図1の要部拡大図で、本発明の現像
剤有無検知装置の縦断面図である。図2において、15
及び16はそれぞれ装置本体に対向して取り付けられた
発光素子及び受光素子であり、Sは発光素子15と受光
素子16とを結ぶ光軸である。17,18は現像剤容器
10の上面壁19及び底面壁20に設けた透明窓であ
る。このうち底面壁側の透明窓位置は、現像剤容器10
のおよそ最も低い位置に設けられている。なお、ここで
言う透明とは発光素子15の光を透過するという意味で
あり、可視的に透明である必要はない。
【0021】上記発光素子15、受光素子16及び透明
窓17,18との位置関係はプロセスカートリッジ5を
装置本体に装着した状態で、発光素子15及び受光素子
16が現像剤容器10を間に挟むように位置し、さらに
透明窓17,18がそれぞれ発光素子15及び受光素子
16に対向するように構成している。発光素子15は装
置本体に対し開閉可能なカートリッジカバー21に取り
付けられており、プロセスカートリッジ5の交換の際に
は図3に示すようにカートリッジカバー21と共に上方
に退避する。受光素子16は後に説明するように記録材
Pの搬送路の下方に取り付けられている。
【0022】図2において、22は現像剤容器10内に
設けた撹拌板であり、撹拌軸23を中心に振り子運動を
する撹拌アーム24によって矢印Yの方向に往復運動し
て現像剤Tを現像装置8に送り込むと共に、現像剤Tの
凝集や偏在を防止する。25は回動軸26を中心に支持
され、撹拌板22上の爪部27によって約100度の往
復回動をする清掃部材である。清掃部材25の回動軸2
6は透明窓17,18からそれぞれ等しい距離に設けら
れている。清掃部材25にはその中心付近に切り欠き窓
が設けてあり、光軸Sを遮らないように構成している。
28,29は可撓体から成る清掃ブレードであり、切り
欠き窓の先端部30,31に取り付けられている。
【0023】上記回動軸26と窓面17S(18S)と
の距離Hと、回動軸26と切り欠き窓の先端部30(3
1)との距離L及び回動軸26と清掃ブレード28(2
9)の先端との距離Jとは、L<H<Jなる関係を持つ
ように構成されている。そのため清掃部材25が往復回
動することで、清掃ブレード28,29が窓面17S,
18Sに当接して窓面17S,18Sに付着した現像剤
を拭き取ることができる。光軸Sが遮られるのは切り欠
き窓の先端部30,31及び清掃ブレード28,29が
光軸Sを横切る時のみとなり、従来と同様に、切り欠き
窓の先端部30,31及び清掃ブレード28,29が光
軸Sを遮らない間に現像剤の有無を検知することができ
る。
【0024】上述の作像過程において、上記撹拌羽根2
5が往復回動し、清掃ブレード28,29が窓面17
S,18Sに付着した現像剤を拭き取るが、現像剤Tが
十分にある間は、清掃ブレード28,29が窓面17
S,18S上の現像剤を拭き取ってもすぐに現像剤Tが
窓面を覆うため、発光素子15の光は受光素子16に到
達しないか、あるいは到達しても短時間で再び遮蔽され
る。しかし、現像剤の量が減少すると、窓の清掃後に現
像剤が窓面を覆うまでの時間が長くなり、やがて現像剤
Tが無くなると切り欠き窓先端部30,31及び清掃ブ
レード28,29が光軸Sを横切るとき以外は、発光素
子15の光が受光素子16に到達する。発光素子15の
光が受光素子16に到達すると、受光素子の出力信号が
変化する。図4は上記検知過程における受光素子16か
らの出力信号である。現像剤Tが十分にある間は(a)
のように光を受光している信号の持続時間tが短いが、
現像剤が無くなると(b)のように受光信号持続Tが長
くなる。このため、受光信号持続時間tを測定すること
で、現像剤が無くなったことを検知できる。また、本実
施例においては、一方の透明窓18(底面壁側)を現像
剤容器10のおよそ最も低い位置に設けたので、現像剤
Tが現像装置8に供給されなくなる直前まで”現像剤有
り”の判定がなされ、”現像剤無し”の判定時に残って
しまう現像剤の量を少なくすることができて経済的であ
る。
【0025】以上のような本実施例においては、プロセ
スカートリッジ5内の現像剤容器部分10の直下を記録
材Pが通過する構造になっており、受光素子16はこの
通紙面のさらに下に位置している。現像剤の有無検知は
記録材が搬送路の光軸Sの部分にないとき(記録材と記
録材との間、または記録材の前後のタイミング)に行
う。図5に受光素子16近傍の詳細を示す。受光素子1
6はファクシミリ装置本体のフレームに取り付けられ、
これを覆うようにごみ付着防止カバー32が取り付けら
れている。ごみ付着防止カバー32は透明な(光透過性
の)材質で作られている。ここで言う透明とは発光素子
15の光を通過するという意味であり、可視的に透明で
ある必要はない。ごみ付着防止カバー32の記録材搬送
路上流側(図中右側)は記録材が引っかからないように
テーパー形状にしてある。
【0026】図6に図5のAA断面を示す。ごみ付着防
止カバー32の表面の縁には微小突起33,34を設け
てある。
【0027】記録材搬送路からは、記録材Pから発生す
る紙粉やプロセスカートリッジ5着脱時に装置に入り込
むごみ等が受光素子16上に落ちてくる。ごみ付着防止
カバー32はこうした紙粉やごみが受光素子16に付着
するのを防ぎ、よって受光素子16の出力低下を防いで
検知精度を維持している。また、ごみ付着防止カバー3
2上に落ちるごみについては、同カバー表面を通紙面と
ほぼ同じ高さにしてあるので、記録材Pの通過時に記録
材Pによって払い落とされる。この際、微小突起33,
34ために記録材Pと同カバーの光透過面とが強く接
触しないため、同カバーの光透過面に傷がついて検知精
度に悪影響を及ぼすということもない。微小突起の高さ
は、異なる種類の装置ごとに、ごみ付着防止カバーの大
きさに応じて最適な値を見つけることが必要である。本
実施例の場合、ごみ付着防止カバー32は直径約15m
mの略円筒形、微小突起33,34の高さは0.3mm
である。また、微小突起33,34は同カバーと一体形
状で形成しているのでコスト的に有利である。
【0028】〈実施例2〉次に、本発明の実施例2につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所の説明は省
略する。
【0029】装置の仕様上、記録材の通紙枚数があまり
多くなく、ごみ付着防止カバーの光透過面の記録材によ
る傷の付き方がひどくないようであれば、微小突起を廃
止することもできる。この場合、記録材によるごみ付着
防止カバーのクリーニング効果がより確かなものにな
る。
【0030】〈実施例3〉次に、本発明の実施例3につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所の説明は省
略する。
【0031】もしも装置の耐用年数が長く、微小突起の
耐久性が必要ならば、実施例1のようなごみ付着防止カ
バーとは異なる種類の硬質プラスチックやステンレス等
の金属を用いて別部材にて形成しても良い。
【0032】〈実施例4〉次に、本発明の実施例4につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所の説明は省
略する。
【0033】実施例1では発光素子を上、受光素子を下
に配置していたが、装置によってはこれとは逆の場合も
ある。その場合には、ごみ付着防止カバーは下に取り付
けられている発光素子を覆うように取り付ければ良い。
検知精度を維持できるという効果は実施例1と同じであ
る。
【0034】〈実施例5〉次に、本発明の実施例5を図
7ないし図11について説明する。なお、実施例1との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0035】本実施例の現像剤有無検知装置は、図7に
示すように実施例1で説明したようなファクシミリ装置
に用いたものであり、ファクシミリ装置の概略構成は実
施例1で説明したものと同様である。
【0036】また、発光素子及び受光素子と搬送路の位
置関係等も図8に示すように実施例1と同様であり、プ
ロセスカートリッジの交換方法も図9に示すように実施
例1と同様である。なお、受光素子の出力信号も図4に
示した実施例1のものと同様である。
【0037】しかし、本実施例においては、定着装置1
4が発生する熱により装置本体の温度が異常に上昇する
のを防止するため、冷却用の電動式ファン(図示せず)
が設けられ、各所に設けられた風路を通じて装置内の空
気を装置外に排出している。
【0038】また、本実施例の受光素子16は、ファク
シミリ装置本体のフレームに取り付けられ、図10に示
すようにその近傍にごみ付着防止用の吸引ダクト35が
取り付けられている。ごみ付着防止用の吸引ダクト35
はファクシミリ装置本体のフレームと一体で作られ、記
録の非記録面側に位置している。吸引は風路をファクシ
ミリ装置本体冷却用のファンからごみ付着防止用の吸引
ダクト35まで通じることで行っている。専用のファン
は使用していないのでコスト的に非常に有利である。な
お、ごみ付着防止用の吸引ダクト35の記録材搬送路上
流側(図中右側)は記録材が引っかからないようにテー
パー形状にしてある。
【0039】図11に図10のAA断面を示す。記録材
搬送路からは、記録材Pから発生する紙粉やこぼれた現
像剤などのごみが受光素子16上に落ちてくる。ごみ付
着防止用の吸引ダクト35はこうした紙粉やごみを吸引
して受光素子16に落下、付着するのを防ぎ、よって受
光素子16の出力低下を防いで検知精度を維持してい
る。なお、ごみ付着防止用の吸引ダクト35の吸引能力
はあまり高くなくて良い。ごみを吸引しきれずとも、ご
みが風で流されて検知素子上に落下しない程度であれば
十分である。また、ダクトを記録材の非記録面側(下
側)に設けることで、記録上の現像剤(トナー)が吹き
飛ばされて画像が乱れるのを防止している。
【0040】本発明によれば、透明カバーによってごみ
付着を防止する方法に比べ、透明カバーでの光透過のロ
スや透明カバー表面の傷による光の散乱のロスが無いの
で、より確実な現像剤有無検知をすることができる。
【0041】〈実施例6〉次に、本発明の実施例6につ
いて説明する。なお、実施例5との共通箇所の説明は省
略する。
【0042】実施例5ではダクトの吸引を装置本体の冷
却用ファンで行ったが、専用のファンを別に設ければご
み付着防止効果がより確かなものになる。
【0043】〈実施例7〉次に、本発明の実施例7につ
いて説明する。なお、実施例5との共通箇所の説明は省
略する。
【0044】実施例5ではごみ付着防止をダクトからの
吸引で行ったが、逆に吹き出しで行うこともできる。い
ずれにしても、検知素子上を常に風が流れている状態に
することがポイントである。
【0045】〈実施例8〉次に、本発明の実施例8につ
いて説明する。なお、実施例5との共通箇所の説明は省
略する。
【0046】実施例5では発光素子が上、受光素子が下
に位置していたが、装置によってはこれとは逆の場合も
ある。その場合には、ごみ付着防止用の吸引ダクトは下
に取り付けられている発光素子の近傍に取り付ければ良
い。検知精度を維持できるという効果は実施例5と同様
である。
【0047】〈実施例9〉次に、本発明の実施例9を図
12ないし図16に基づいて説明する。なお、実施例1
との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0048】本実施例の現像剤有無検知装置は、図12
に示すように実施例1で説明したようなファクシミリ装
置に用いたものであり、ファクシミリ装置の概略構成は
実施例1で説明したものと同様である。
【0049】また、発光素子及び受光素子と搬送路の位
置関係等も図13に示すように実施例1と同様であり、
プロセスカートリッジの交換方法も図14に示すように
実施例1と同様である。なお、受光素子の出力信号も図
4に示した実施例1のものと同様である。
【0050】しかし、本実施例の受光素子16は、ファ
クシミリ装置本体のフレームに取り付けられ、図15に
示すように受光素子16の上流下側(非記録面側)にご
み付着防止ブラシ36が取り付けられている。ごみ付着
防止ブラシ36は可撓性の材質で作られている。
【0051】記録材搬送路からは、記録材Pから発生す
る紙粉や記録材Pに着いているごみが受光素子16上に
落ちてくる。ごみ付着防止ブラシ36はこうした紙粉や
ごみを受光素子16の上流で払い落として受光素子16
に付着するのを防ぎ、よって受光素子16の出力低下を
防いで検知精度を維持している。
【0052】図16に図15のAA断面を示す。ごみ付
着防止ブラシ36の幅は受光素子16の幅よりもわずか
に広い程度で十分である。
【0053】〈実施例10〉次に、本発明の実施例10
について説明する。なお、実施例9との共通箇所の説明
は省略する。
【0054】実施例9ではごみ付着防止ブラシは記録材
の非記録面側(受光素子側)であったが、記録面側にも
設けてごみ付着防止効果をより高めることもできる。但
し、その際は本実施例の画像形成装置のように、ごみ付
着防止ブラシの位置が画像の転写位置よりも上流でなけ
ればならない。記録側の下流にごみ付着防止ブラシがあ
ると転写画像がごみ付着防止ブラシによって乱されてし
まうからである。
【0055】
【発明の効果】以上のように、本発明の現像剤有無検出
装置は、発光部あるいは受光部を記録材搬送路のさらに
下に配置して、光路が記録材搬送路を横切るようにレイ
アウトしても、複雑なクリーニング機構を用いることな
く、故障の心配の無いごみ付着防止カバーによって発光
部または受光部へのごみ付着を安価に防ぐことができ、
検知精度が低下しない。すなわち、ごみがごみ付着防止
カバー上に落ちることがあっても、記録材の通過時に記
録材によって払い落とされる。その際、微小突起の存在
により、記録材と同カバーが強く接触しないため、同カ
バーの光透過面に傷がつかない。よって、現像剤を最後
まで使い切ることができるというメリットを残しつつ、
記録材搬送路を自由にレイアウトして装置全体を小型化
し、製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるファクシミリ装置の
断面図である。
【図2】図1装置における現像剤有無検知装置の断面図
である。
【図3】図1装置のカートリッジカバーを開けた状態を
示す図である。
【図4】図1装置における受光素子近傍の詳細図であ
る。
【図5】図4のAA断面図である。
【図6】図1装置における受光素子の出力信号の説明図
である。
【図7】本発明の実施例5におけるファクシミリ装置の
断面図である。
【図8】図5装置における現像剤有無検知装置の断面図
である。
【図9】図5装置のカートリッジカバーを開けた状態を
示す図である。
【図10】図5装置における受光素子近傍の詳細図であ
る。
【図11】図10のAA断面図である。
【図12】本発明の実施例10におけるファクシミリ装
置の断面図である。
【図13】図12装置における現像剤有無検知装置の断
面図である。
【図14】図12装置のカートリッジカバーを開けた状
態を示す図である。
【図15】図12装置における受光素子近傍の詳細図で
ある。
【図16】図15のAA断面図である。
【図17】従来の現像剤有無検知装置の断面図である。
【符号の説明】 5 プロセスカートリッジ 10 現像剤容器 15 発光素子 16 受光素子 17,18 透明窓 25 清掃部材 32 ごみ付着防止カバー 33,34 微小突起 35 ごみ付着防止用の吸引ダクト 36 ごみ付着防止ブラシ T 現像剤 P 記録材 S 光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−210479(JP,A) 特開 昭64−31176(JP,A) 特開 平3−58880(JP,A) 特開 平2−16074(JP,A) 実開 平4−64151(JP,U) 実開 昭62−161135(JP,U) 実開 平3−97655(JP,U) 実開 昭61−106956(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 114 G03G 15/00 510 B65H 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置内の現像剤容器を発光部と
    受光部とで挟んで現像剤の有無を検知する現像剤有無検
    知装置であって、現像剤容器と発光部との間、または現
    像剤容器と受光部との間の少なくとも一方に記録材搬送
    路が形成された画像形成装置に備えられた現像剤有無検
    知装置において、発光部あるいは受光部と記録材搬送路
    との間に光透過性のごみ付着防止カバーを設けるととも
    に、このごみ付着防止カバーの記録材搬送路側の面を記
    録材通紙面とほぼ同じ高さに配設し、さらに、このごみ
    付着防止カバーの縁に微小突起を設けたことを特徴とす
    る現像剤有無検知装置。
  2. 【請求項2】 上記ごみ付着防止カバーは、直径約15
    mmの略円筒形であり、上記微小突起の高さは0.3m
    mであることを特徴とする請求項1に記載の現像剤有無
    検知装置。
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