JPH01179062A

JPH01179062A - 検出装置

Info

Publication number: JPH01179062A
Application number: JP62336537A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Isobe; 磯部　利文; Satoshi Watanabe; 智渡邊
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-07-17
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH087494B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、電子写真式カラー複写機の現像器等に適用
して好適な検出装置、特に現像剤の残量検出用素子の接
続状態を検出する検出系に適用して好適な検出装置に関
する。

［発明の背景１電子写真式カラー複写機等に用いられる現ｆ！ｌ器とし
ては、第３図に示すような構成のものが知られている。

同図において、１２３は現像器、２１はハウジングを示
し、このハウジング２１内には円筒状の現像スリーブ２
２が回転自在に収納される。

現像スリーブ２２内にはＮ、Ｓ８極を有する磁気ロール
２３が設けられる。現像スリーブ２２の外周面には層規
制片２４が圧接され、現像スリーブ２２に付着した現像
剤の層厚が所定の厚みとなるように規制される。所定の
厚みとは、１０〜５００μｍのうち、予め規定きれた値
をいう。

ハウジング２１内にはざらに第１及び第２の撹拌部材２
５．２６が設けられる。現像剤溜□す２“９にある現像
剤りは、反時計方向に回転する第１の撹拌部材２５と、
第１の撹拌部材２５とは逆方向に、しかも互いに重畳す
るように回転する第２の撹拌部材２６とによって十分撹
拌混合され、撹拌混合された現像剤りは、互いに逆方向
に回転する現像スリーブ２２と磁気ロール２３との回転
搬送力により、現像スリーブ２２の表面に現像剤が付着
搬送きれる。

像形成体１１上に付着した現像剤りによって、この像形
成体１１に形成された静電潜像が非接触状態で現＠され
る。

なお、現像時には、電源３０から供給きれる現像バイア
ス信号が、現像スリーブ２２に印加される。現像バイア
ス信号は電源３０から供給きれるが、この現像バイアス
信号は像形成体１１の非露光部の電位とほぼ同電位に選
定された直流成分と、これに重畳された交流成分とより
なる。

その結果、現像スリーブ２２上の現像剤りのトナーＴの
みが選択的に潜像化された像形成体１１の表面に移行す
ることによってその表面上に付着されて、現像処理が行
なわれることになる。

なお、２７は補給トナー容器、２８はトナー補給ローラ
である。３１は現像領域を示す。

現像剤としては、２成分現像剤が用いられ、現像バイア
スを印加していない状態では、像形成体１１と現像剤り
とが接触しない状態で、しかも交流バイアス印加による
振動電界の下で、トナーＴを飛翔させ、像形成体１１の
静電像に選択的に付１させて現像するようにしている。

このような非接触での現像方法を用いる場合には、像形
成体１１上に例えば冑トナー像、赤トナー像、黒トナー
像等からなる多色トナー像を順次現像するとき、先のト
ナー像を後の現像で損傷することがなり、シかも薄層現
像を実現できるなどの利点を有する。

ところで、°このような現像型においては、容器２７に
収納された現像剤（以下トナーという）Ｔの残量を検出
するため、容器２７にはその残量検出センサが取り付け
られている。

これは例えば、第４図に示すように容器２７の内壁の適
当な位置に形成された窓孔２７ａに、そのセンサ面３５
Ｄが容器２７の内部に露呈するように図示のような形状
をなすセンサ３５が取り付けられる。

このセンサ３５としては例えば圧電型振動子（ただしユ
ニモルフ構成）形式のセンサを使用した場合を示す。

センサ３５を含む検出装置５０は第５図に示すように構
成される。

まず、説明の便宜上センサ３５を図示するように略記す
る。３５Ａ、３５Ｂは一方の分割電極であり、３５Ｃは
他方の電極である。

分割電極３５Ａは直接電源Ｖｃｃに接続きれ、他方の分
割量ｗ１３５　Ｂは検出回路３６を構成する抵抗器５１
を介して電１１ＱＶｃｃに接続されると共に、ダーリン
トン接続された一方のト、ランジスタＱ１のベースに接
続される。

他方のトランジスタＱ２のエミッタは、直列接続された
一対の抵抗器５２．５３を介して接地される。その接続
中点ｑがセンサ３５の他方の電極３５Ｃに接続される。

これによって、センサ３５は抵抗Ｗ５２＋５３を介して
正帰還されることになる。

ざて、第４図に示すようにトナーＴが充分あるときには
センサ３５のセンサ面３５ＤをトナーＴが圧迫している
ので、センサ３５は自由振動できない。

そのため、トランジスタＱ１．Ｑ２がオン状態のままと
なり、トランジスタＱ２のエミッタ、従って外部回路と
の接続部分であるコネクタ５４からは一定の検出出力（
電圧）Ｓが得られる（第６図Ｂ）。

しかし、トナーＴが減り、センサ３５が自由振動できる
程度の量まで減少した場合には、これが自由振動し、そ
の持続エネルギーはトランジスタＱ１．　Ｑ２を介して
センサ３５の他方の電極３５Ｃに正帰還され、このセン
サ３５によって決まる固有振動数で発振することになる
。−そのため、検出出力Ｓとしては第６図Ａに示すよう
な交流電圧が得られる。

出力端子つまり、コネクタ５４に得られたこの検出出力
Ｓは、整流回路５５を構成するコンデンサ５５ａによっ
て、ＤＣ成分がカットされると共に、ダイオード５５ｂ
によって半波整流される。

この半波整流出力が積分器５６を介してＡ／Ｄ変換器５
７に供給されることによって、積分出力はそのレベルに
対応した所定ビット数のディジタル信号に変換される。

ディジタル信号はＣＰＵ６０に取り込まれる。

従って、トナーＴが充分あるときは積分出力は０°°で
、トナーＴが所定量より減少すると、ある所定レベルの
積分出力となるから、ＣＰＵ６０においてはこれに対応
したディジタル値の相違が検出される。

ＣＰＵ６０の出力は、表示手段６１に供給される。この
例ではトナーＴが所定以下となったとき、表示手段６１
が点灯するように制御され、オペレータに対しトナー補
給の必要性が視覚を持って知らされることになる。

トナーＴが補給されれば、センサ３５の自由振動が抑圧
されるため、再び積分出力が°°０°°となり、これに
よって表示手段６１は消灯する。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、トナーＴの交換時あるいは現像器清掃時等の
ときには、このように構成された現像器においては、通
常電源とコネクタ５４の夫々を外してその作業を行なう
ようにしている。

しかし、この作業が終了したとき最後には電源とコネク
タ５４を所定個所に接続する必要があるが、これを忘れ
ることがしばしばある。

電源の差し込みは、特に注意が払われるので、その接続
忘れはあまりないが、これに比べてコネクタ５４は接続
し忘れすることがある。

そうすると、次のような不都合な問題を惹起する。

すなわち、コネクタ５４が外れている状態では、整流回
路５５の入力である検出出力Ｓは°゛０°°となってい
る。

しかし、検出出力Ｓは整流回路５５によってそのＤＣ成
分がカットされて後段の積分器５６に供給されるため、
積分出力だけではトナーＴが充分入っている場合と、コ
ネクタ５４が外れている場合とでは全く区別がつかない
。

そのため、トナーＴがいくら消費きれてもトナー補給の
ための表示が点灯せず、画像濃度が低下するといった問
題が生じていた。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を構成簡
単に解決したものであって、コネクタが外れているとき
と、トナーが充分ある場合とで異なる出力が得られるよ
うにした検出装置を提案するものである。

［問題点を解決するための技術的手段］上述の問題点を
解決するため、この発明においては、センサ出力が接続
きれた検出回路を有し、この検出回路がコネクタを介し
て外部回路に接続され、この検出回路の出力に基づいて上記コネクタの接続状態
の有無が検出されるようになされたことを特徴とするも
のである。

［作　用］コネクタ５４から得られる検出出力Ｓは従来と同様な経
路を経てＣＰＵ６０に取り込まれる。検出出力ＳＬｔざ
らに次の回路を経由してＣＰＵ６０に取り込まれる。

すなわち、装置の電源が投入されると、検出出力Ｓはま
ず第２の積分器７ｏに供給され、その積分出力がクラン
プ素子例えばツェナーダイオード７１によって所定レベ
ルにクランプされる。

クランプ出力は第１のゲート回路７２を介してＡ／Ｄ変
換器５７に供給されることによって、クランプ出力が所
定ビット数のディジタル信号に変換される。

他方、整流回路５５及び第１の積分器５６を経た積分出
力は、第２のゲート回路７３によってゲートされた後、
Ａ／Ｄ変換される。

第１及び第２のゲート回路７２．７３は相補的に制′ａ
されるものであって、電源投入時は必ず第１のゲート回
路７２がオンするように、ＣＰＵ６０の出力に基づいて
制御すれるものとする。

こうすることによって、電源投入時はまず第１の積分器
７０で検出出力Ｓが積分きれる。

コネクタ５４が正常に接続され、しかもトナーＴが充分
入っているとき、あるいはトナーの補給が必要なときに
はいずれも所定の積分出力が得られる。

これに対し、コネクタ５４が外れているようなときには
、その検出出力Ｓは°°Ｏ°°であるから、この場合に
は積分出力が°°０°°となる。

従って、コネクタ５４が外れているときはディジタル出
力が°°０°°となり、これによって表示手段６１が動
作する。

これと同時に別に設けられた警報手段６ｚが動作してコ
ネクタ５４が外れているときは、警報音をもってオペレ
ータに知らせることができる。これによって、コネクタ
忘れのまま装置を動作きせる事故を未然に防ぐことがで
きる。

なお、コネクタ５４が正常に接続されているときには、
つまり検出出力がＯポルトでないときには、ＣＰＵ６０
からの指令によって、第２のゲート回路７３がオンする
ように切り換えられる。

［実　施　例］続いて、この発明に係る検出装ばの一例を第１図以下を
参照して詳細に説明する。以下の例は上述したように現
ｔｓ器のトナー残量検出系に適用した場合である。

この発明の説明の都合上、まずこの発明か適用される上
述したような現像器を有するディジタルカラー複写機の
概要を第２図を参照して説明する。

装置のコピー釦をオンすることによって原稿読み取部Ａ
が駆動される。

まず、原稿台８１の原稿８２が光学系により光走査され
る。

この光学系は、ハロゲンランプ（若しくは蛍光灯）８６
及び反射ミラー８７が設けられたキャリッジ８４、■ミ
ラー８９及び８９°が設けられた可動ミラーユニット８
８で構成される。

キャリッジ８４及び可動ミラーユニット８８はステッピ
ングモーター９０により、スライドレール８３上をそれ
ぞれ所定の速度及び方向に走行せしめられる。

すなわち、ステッピングモータ９０より伝達された回転
力が、ローラ９２．９３及びプーリ１１１の間にかけ巡
らされたベルト９５によって伝達され、これによってキ
ャリッジ８４及び可動ミラーユニット８８が移動せしめ
られる。

ハロゲンランプ８６により原稿８２を照射して得られた
光学情報（画体情報）が反射ミラー８７、■ミラー８９
．８９°を介して、光学情報変換ユニット１００に導か
れる。

光源としてはハロゲンランプを用い、工Ｒカットフィル
タをレンズ手前に入れた系を用いる。

カラー原稿の光走査に際しては、光学に基づく特定の色
の強調や減衰を防ぐため、蛍光灯を使用する場合には、
市販の温白色系の蛍光灯を使用してもよい。

この場合、ちらつき防止のため、蛍光灯は約４０ｋＨｚ
の高周波電源で点灯、駆動きれる。

また、管壁の定温保持あるいは、ウオームアツプ促進の
ため、ポジスタ使用のヒーターで保温されている。

プラテンガラス８１の左端部上面側には標準白色板９７
が設けられている。これは、標準白色板９７を光走査す
ることにより画像信号を白色信号に正規化するためであ
る。

光学情報変換ユニット１００はレンズ１０１、プリズム
１０２、ダイクロイックミラー１０３及び赤の色分解像
が投光されるＣＣＤ１０４と、シアン色の色分解像が投
光されるＣＣＤ１０５とで構成される。

光学系より得られる光信号はレンズ１０１により集約さ
れ、上述したプリズム１０２内に設けられたダイクロイ
ックミラー１０３により赤色光学情報と、シアン色光学
情報に色分解される。

それぞれの色分解像は各ＣＣＤ１０４，１０５の受光面
で結偉されることにより、電気４８号に変換された画像
信２号が得られる。画像信号は信号処理系で信号処理き
れた後、各色信号が書き込み部Ｂへと出力される。

信号処理系はＡ／Ｄ変換手段の他、色分離手段、多値化
手段等の各種信号処理回路を含むものとする。

書き込み部Ｂは偏向器９３５を有する。偏向器９３５と
しては、ガルバノミラ−や回転多面鏡などの他、水晶等
を使用した光偏向子からなる偏向器を使用してもよい。

色信号により変調されたレーザビームはこの偏向器９３
５によって偏向走査される。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックスセ
ンサ（図示せず）によりビーム走査が検出きれて、第１
の色信号（例えば青信号）によるビーム変調が開始され
る。変調されたビームは帯電オ；１２１によって、−様
な帯電が付与された像形成体（感光体ドラム）１１上を
走査するようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体１１０
回転による副走査とにより、像形成体１１上には第１の
色（８号に対応する静電像が形成されることになる。

この静電像は、青トナーを収容する現像器１２３によっ
て現像きれる。現像器１２３には高電圧源からの所定の
バイアス電圧が印加されている。

現像により青トナー像が形成される。

なお、現像器１２３のトナー補給はシステムコントロー
ル用のＣＰＵ　（図示せず）からの指令信号に基づいて
、トナー補給手段（図示せず）が制御されることにより
、必要時トナーが補給されることになる。

青トナー像はクリーニングブレード１２７の圧着が解除
された状態で回転され、第１の色信号の場合と同様にし
て第２の色信号（例えば赤信号）に基づき、静電像が形
成きれ赤トナーを収容する現像器１２４を使用すること
によって、これが現像されて赤トナー像が形成される。

現像器１２４には高圧電源から所定のバイアス電圧が印
加きれるは言うまでもない。

同様にして、第３の色信号（黒信号）に基づき静電像が
形成され、黒トナーが充填された現像器１２５により、
前回と同様にして現像される。

従って、像形成体１１上には多色トナー像が書き込まれ
たことになる。

なお、ここでは３色の多色トナー像の形成について説明
したが、２色又は単色トナー像を形成することができる
は言うまでもない。

現像処理としては、上述したように、高圧電源からの交
流及び直流バイアス電圧が印加きれた状態において、像
形成体１１に向けて各トナーを飛翔きせて現像するよう
にした、いわゆる非接触２成分ジャンピング現像の例を
示した。

一方、給紙装置１４１から送り出しロール１４２及びタ
イミングロール１４３を介して送給された記録紙Ｐは、
像形成体１１の回転とタイミングをあわせられた状態で
、像形成体１１の表面上に搬送される。そして、高圧電
源から高圧電圧が印加きれた転写極１３０により、多色
トナー像が記鋒紙Ｐ上に転写され、かつ分ｗ＆＋！１１
３１により分ｍされる。

分離された記録紙Ｐは定着装置１３２へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてカラー画像が得られる。

転写終了した像形成体１１はクリーニング装置１２６に
より清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。

クリーニング装置１２６においては、ブレード１２７に
より清掃きれたトナーの回収をしやすくするため、ブレ
ード１２７に設けられた金属ロール１２８に所定の直流
電圧が印加される。この金属ロール１２８が像形成体１
１の表面に非接触状態に配置きれる。

ブレード１２７はクリーニング終了後、圧着を解除きれ
るが、解除時、取り残される不要トナーを除去するため
、更に補助クリーニングローラ１２９が設けられ、この
ローラ１２９を像形成体１１と反対方向に回転、圧着す
ることにより、不要トナーが十分に清掃、除去される。

なお、給紙装置１４１にはセンサ６５ａが設けられ、そ
の検出化力がＣＰＵに送出される。

続いて、上述した現像器のトナーＴ残量検出系の−例を
第１図に示す。

第５図と対応する部分には、同一符号を付し、その説明
は省略する。

検出装置５０の出力端子であるコネクタ５４から得られ
る検出出力Ｓは整流回路５５及び第１の積分器５６を介
して第２のゲート回路７３に供給される。

ゲート出力はＡ／Ｄ変換器５７によってディジタル変換
きれて、ＣＰＵ６０に取り込まれる。

検出出力Ｓはざらに第２の積分器７０に供給され、その
出力がクランプ素子であるツェナーダイオード７１にて
所定の実施レベルにクランプされ、これが第１のゲート
回路７２を経てＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されたデ
ィジタル信号が上述と同じ＜ＣＰＵ６０に取り込まれる
。

第１及び第２のゲート回路７２．７３はＣＰＵ６０から
の制御信号によって、相補的に制ａ！Ｉされるもので、
装置電源の投入時は必ず第１のゲート回路７２がオンす
るようにその優先動作が決められているものとする。

ＣＰＵ６０に関連して表示手段６１と共に、この例では
ブザー等の警報手段６２が設けられ、コネクタ５４の接
続忘れ時に警報手段６２が駆動されるものとする。

さて、装置の電源が投入されると第１のゲート回路７２
のみがオンする。この状態で検出装置５０からはコネク
タ５４の接続の有無、トナーＴの残量に対応した検出出
力Ｓが得られる。

検出出力Ｓは第２の積分器７ｏで積分でされる。

トナーＴが充分あるときには第６図Ｂに示す所定のＤＣ
レベルを有した検出出力Ｓが得られる。トナー補給が必
要な場合には、同図Ａに示す交流信号の検出出力Ｓが得
られる。

このような検出出力Ｓの場合には、いずれも所定レベル
に積分され、これがツェナーダイオード７１でクランプ
されることになるから、コネクタ５４が接続されている
ときには、所定のクランプ出力が得られる。

これに対し、コネクタ５４が外れているとぎには検出出
力Ｓが°０°°であるため（同図Ｃ）、積分結果も°°
０°°となり、クランプ出力も°°０°°にならざるを
得ない。従って、クランプ出力を判別すれば、コネクタ
５４の接続状態の有無を明確に識別することができる。

この判別は、Ａ／Ｄ変換出力をｃｐｕｅｏに取り込むこ
とによって行なわれ、もし、コネクタ５４が接続されて
いないものと判別きれたときには、警報手段６２が駆動
されて警報が発っせられる。

これによって、オペレータはコネクタ５４の接続忘れを
より確実に知ることができる。また、このときはＣＰＵ
６０からの指令によって、コピーボタンの受付けが禁止
きれる。

一方、コネクタ５４が接続されているときには、ＣＰＵ
６０からの制御信号が反転されて、今度は第２のゲート
回路７３がオン状態に制御きれる。

そうすると、通常のトナー残量検出モードとなり、上述
したようにトナー補給が必要であるときには表示手段６
１上にその旨が表示されることになる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明の構成によれば、検出回
路の出力に基づいてコネクタの接続状態の有無が検出さ
れるようにしたものである。これによれば、コネクタが
接続きれているときとそうでないときの検出出力を的確
に判別できる。

特に上述の場合には、現像剤残量検出センサそのものが
コネクタの接続を検出するセンサとしても使用されてい
るので、単一のセンサで多目的検出が可能となる。

これによって、現像剤の残量の他に、センサコネクタの
接続の状態までも確実に検出できる。

従って、コネクタの接続忘れによって生ずる画像濃度の
低下等を確実に防止できる特徴を有する。

このようなことから、この発明に係る検出装置は上述し
た電子写真式カラー複写機に使用きれる現像器の現像剤
残量検出系に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る検出装置の一例を示す系統図、
第２図はこの発明が適用される電子写真式カラー複写機
の一例を示す要部の構成図、第３図はこれに使用されて
いる現像器の一例を示す構成図、第４図は検出センサの
配置例の説明図、第５図は従来の検出装置の一例を示す
系統図、第６図はその動作説明に供する波形図である。２７・・・トナー容器３５・・・検出センサ３５Ａ〜３５Ｃ・・・電極３６・・・検出回路５０・・・検出装置５４・・・コネクタ５６．７０・・・積分器５７・・・Ａ／Ｄ変換器６０・−−ＣＰＵ６１・・・表示手段６２・・・警報手段７２．７３’・・・ゲート回路１２３．１２４．１２５− ・・・現像器Ｓ・・・検出出力Ｔｔ・・現像剤特許出願人　コ　ニカ　株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）センサ出力が接続された検出回路を有し、この検
出回路がコネクタを介して外部回路に接続され、この検出回路の出力に基づいて上記コネクタの接続状態
の有無が検出されるようになされたことを特徴とする検
出装置。
（２）コネクタが接続されていないときには、警報手段
が動作するようになされたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の検出装置。
（３）上記センサとして現像剤の残量の有無を検出する
センサが使用されてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項若しくは第２項記載の検出装置。
（４）上記センサとして圧電型振動子が使用されてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項若しく
は第３項記載の検出装置。