JP5541730B2 - 現像剤残量検知装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(1)画像形成装置例
図1は本実施例における画像形成装置100の概略構成図、図2はプロセスカートリッジ部分と制御系統のブロック図である。この装置100はプロセスカートリッジ着脱方式の転写式電子写真レーザープリンタである。即ち、装置100はパソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置300からCPUを有する制御手段(制御回路部)83に入力する画像データ(電気的画像信号)に基づいて記録材(記録媒体)Pに対する電子写真画像形成動作を行う。
本実施例の装置100は、ドラム40、帯電ローラ41、現像装置3、クリーニング装置4の4つの作像機器を一体的に装置本体100A内の装着部100Bに対して所定の手順・要領にて着脱可能な一体型のプロセスカートリッジCRとしてある。カートリッジCRにはカートリッジに関する各種の情報を読み書き可能な不揮発性メモリである記憶手段(第二記憶手段)43が設けられている。
カートリッジCRは、画像形成に使用されるにつれて、容器33に収容されているトナーが消費される。そこで、容器33の現像剤残量を検知する手段を具備させる。そして、制御手段83において、検知残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較する。検知残量値が閾値よりも少ない値となったら操作部200の表示部あるいはホスト装置300の表示部にカートリッジCRの寿命予告あるいは寿命警告をする。これにより使用者に、交換用のカートリッジCRの準備を促す。あるいはカートリッジCRの交換を促す。
第一電極部材1には第一静電容量検知手段81が接続される。第一静電容量検知手段81はスリーブ30と第一電極部材1との間の第一の静電容量を検知する。本実施例における第一静電容量検知手段81はスリーブ30に少なくとも交流電圧を含む検知電圧が印加された際に、第一電極部材1に誘起された第一交流電流量を検知する電流検知回路を含む。第一静電容量検知手段81で検知された第一交流電流量はアナログ/デジタル(A/D)変換されて、CPUを有する制御手段83に入力される。
第二電極部材2には第二静電容量検知手段82が接続される。第二静電容量検知手段82は、現像剤担持体30と第二電極部材2との間の第二の静電容量を検知する。本実施例における第二静電容量検知手段82は、スリーブ30に少なくとも交流電圧を含む検知電圧が印加された際に、第二電極部材2に誘起された第二交流電流量を検知する電流検知回路を含む。第二静電容量検知手段82で検知された第二交流電流量はアナログ/デジタル(A/D)変換され、CPUを有する制御手段83に入力される。
現像容器33内に複数の電極対1−30、2−30を配し、それぞれの静電容量を検知する際、互いの静電容量が互いの静電容量に影響を与える。一方の静電容量が大きくなれば、他方の静電容量は小さくなり、逆に、一方の静電容量が小さくなれば、他方の静電容量は大きくなる。言い換えれば、交流電圧を含む検知電圧を印加した際に、誘起電流が流れる電極部材が複数ある場合、静電容量に応じて誘起電流が複数に分割される。よって、一方の静電容量が大きくなれば、一方により大きい誘起電流が流れ、他方に流れる誘起電流は小さくなる。
X=aY+Z
と補正する。ここで、aは定数であり、あらかじめ決定し、第一記憶手段87に記憶しておく。
本実施例におけるトナー残量検知のシーケンスについて図5を参照しながら説明する。まず、STEP100において、スリーブ30に交流電流を含む検知電圧が印加される。本実施例においては、前記のように現像電圧と兼用している。現像電圧と兼用とすると、画像形成中であっても検知が可能となり、リアルタイムでトナー残量検知ができるため好適である。しかし、この限りではない。
本発明の第2の実施形態について説明する。カートリッジCRに対する使用者のニーズは様々である。装置を頻繁に使用する使用者は、カートリッジを交換する手間や予備のカートリッジを用意する手間をできるだけ少なくしたいというニーズをもっているため、トナー量がより多く入ったカートリッジを好む。装置をそれほど頻繁に使用しない使用者は、トナーをあまり消費しないため、トナー量が少なく、安価で重量が軽いカートリッジを好む。
本発明の第3の実施形態について説明する。本実施例のカートリッジの概略図とトナー残量検知に関わる画像形成装置の概略図を図9に示す。
現像剤担持体(現像ローラ)30は第一電極部材1を兼ねる。本実施例での現像ローラ30は、導電性のローラ基体上に半導電性のウレタンゴムなどの弾性部材を施した構成であり、トナーTを担持、及び搬送する。トナーTには、絶縁性非磁性一成分トナーを用いた。現像ローラ30は、ドラム40に接触して対向し、接触現像動作を行う。現像ローラ30には直流電圧からなる現像電圧85が印加され、静電潜像を現像する。
1)カートリッジは実施例の一体型のプロセスカートリッジに限られない。本発明の現像剤残量検知装置は分離型のプロセスカートリッジの現像ユニットや現像カートリッジにおける現像容器内の現像剤残量を検知する場合にも有効に適用できる。また、本発明の現像剤残量検知装置は、現像装置が作り付けで、現像容器に現像剤を補給するタイプの画像形成装置において現像容器内の現像剤残量を検知する場合にも有効に適用できる。
Claims (10)
- 像担持体に形成された潜像の現像に使用される乾式粉体の現像剤が収容されている現像容器における現像剤残量検知装置であって、
前記現像容器の内部にそれぞれ配設された第一電極部材及び第二電極部材と、
前記現像容器の内部に配設されていて、前記第一電極部材と対をなして第一の静電容量を有するコンデンサを構成し、前記第二電極部材と対をなして第二の静電容量を有するコンデンサを構成する共通電極部材と、
前記第一の静電容量を検知する第一静電容量検知手段と、
前記第二の静電容量を検知する第二静電容量検知手段と、
制御手段と、
を有し、前記第一電極部材は前記共通電極部材との間の最近接距離が、前記第二電極部材よりも近い位置に配置され、前記制御手段は、前記第一静電容量検知手段の検知結果を前記第二静電容量検知手段の検知結果に基づいて補正した補正結果から、前記現像容器における現像剤残量を検知することを特徴とする現像剤残量検知装置。 - 前記共通電極部材は、前記現像剤を担持搬送して前記潜像に供給する現像剤担持体であることを特徴とする請求項1に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記第一電極部材は、前記現像剤を担持搬送して前記潜像に供給する現像剤担持体であることを特徴とする請求項1に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記共通電極部材は、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材であることを特徴とする請求項3に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記第一静電容量検知手段は、前記共通電極部材に交流電圧を印加した際に前記第一電極部材に誘起される交流電流を検知することによって前記第一の静電容量を検知し、前記第二静電容量検知手段は、前記共通電極部材に交流電圧を印加した際に前記第二電極部材に誘起される交流電流を検知することによって前記第二の静電容量を検知することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記現像容器の内部に前記現像剤を搬送する移動可能な撹拌部材を有し、前記撹拌部材は、少なくとも一部が前記第二電極部材と前記共通電極部材の間に存在することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記補正結果は、前記第二の静電容量に応じて補正量を決定し、第一の静電容量を大きくするように補正した補正結果であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置。
- 前記補正結果は、前記第二電極部材と前記共通電極部材との間に静電容量が存在しないときの、前記第一電極部材と前記共通電極部材との間の静電容量とほぼ等しくなるように補正した補正結果であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置。
- 像担持体に形成された潜像の現像に使用される乾式粉体の現像剤が収容されている現像容器と、前記現像容器における現像剤残量検知装置と、を有し、画像形成動作を行う画像形成装置において、前記現像剤残量検知装置が請求項1乃至8のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置であることを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体に形成された潜像の現像に使用される乾式粉体の現像剤が収容されている現像容器と、前記現像容器における現像剤残量検知装置として、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の現像剤残量検知装置と、を有し、画像形成動作を行う画像形成装置であって、
少なくとも、前記第一電極部材と前記第二電極部材と前記共通電極部材を有する前記現像容器が画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着されるカートリッジとして構成されていることを特徴とする画像形成装置。
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