JPH0322989B2 - - Google Patents

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JPH0322989B2
JPH0322989B2 JP13076781A JP13076781A JPH0322989B2 JP H0322989 B2 JPH0322989 B2 JP H0322989B2 JP 13076781 A JP13076781 A JP 13076781A JP 13076781 A JP13076781 A JP 13076781A JP H0322989 B2 JPH0322989 B2 JP H0322989B2
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toner
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Hidefumi Kanai
Noriaki Nakayama
Masayoshi Hayashi
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機等の現像器内のトナー量を検知
するトナー残量検知装置に関する。
従来のトナー残量検知装置は現像器内の特定箇
所に設けられた検知素子でトナーの有無を検知し
ていたが、トナー補給の際、現像器内に片寄つて
トナーが補給されることがある。このような場
合、検知素子の所にトナーが存在しないと、トナ
ー量は充分にも拘らずトナー無しとなり、装置を
停止させたり、オペレータにトナー補給をランプ
により指令していた。また、オペレータはトナー
を補給したにも拘らずトナー無しランプが点灯す
るので、装置が故障したものと判断してしまう。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、現像器内
のトナー残量を総量として正確に検出することが
可能なトナー残量検知装置の提供を目的としてい
る。
まず、第1図乃至第4図を用いて本発明でのト
ナー残量検知の原理の説明をする。
第1図は電子写真複写装置の現像器の断面図、
第2図は第1図を矢印Aの方向から見た図であ
る。
図において10は中心に鉄等の磁性材料が含有
されている一成分磁性トナー、11は電子写真感
光ドラム、12は磁気スリーブ現像ローラ、13
はトナー収容筐体、14は上蓋、15はトナー検
知導体である。
本現像器は例えば特開昭55−18656号に記載の
一成分トナージヤンピング現像方式を採用してい
る。かかる現像方式において、ローラ12に交流
バイアス電圧を印加し、高コントラスト、高階調
の現像像を得ている。
本装置例ではローラ12に印加される交流バイ
アス電圧を利用するものである。
第3図に本装置例のトナー検出回路図を示す。
交流バイアス電源ACSからの交流電圧は、現像
ローラ12に印加され、検知導体15は、現像ロ
ーラ12に対向して配置され、検出導体15に誘
起電圧が発生する。トナー10には鉄が含有され
ているので、現像ローラ12と検知導体15間の
トナー10の量に応じて透磁率が変化して、導体
に発生する誘起電圧が変化する。
第3図の如き等価回路で考えると、現像スリー
ブ12と検知導体15を電波発生源とアンテナに
たとえれば、その中に鉄のフエライトが入る形で
検知導体15に発生する誘起電圧が変化する。
第4図にトナー分布の一例を示す。
図に於て17は従来の検知器である。従来の検
知器17では一点に於けるトナーの有無しか判別
できなかつた為、トナー分布Dではトナー有りと
判断し、トナー分布aではまだトナーが残つてい
るにも拘らず、トナー無しと判断してしまう。し
かし本装置例に依れば現像スリーブ12と検知導
体間に存在するトナー量が同じであれば、トナー
残量は同一の値で検出することが可能である。従
つて比較回路により、適切な参照電圧と比較すれ
ば正確にトナー無しを判別できる。
又、現像スリーブ12に印加するバイアス電圧
は、その振幅及び周波数が変化すると検知導体1
5に誘起される電圧が変化するので、バイアス電
圧の振幅及び周波数は一定に制御される。又、検
知導体15と現像スリーブ間の距離は近ければ近
い程、検知精度は上がるが、トナーが固まる可能
性があるので、ある程度離隔せしめることが望ま
しい。
第5図は以上の原理を採用した本発明の第1実
施例の説明図であり、第6図は比較例である。検
知導体とAC電源を備えたトナー残量の検知に於
ては、その検知能力は検知導体の形状に依つて異
なる。第5図に於ては検知導体としてコイル状金
属18を使用し、第6図に於ては検知導体として
金属板19を用いている。ここでトナー無しの場
合の検出電圧をV0とし、トナー有の場合の検出
電圧をV1とすると、検知能力は(V1−V0)/V0
で表わすことができる。この値は金属棒15で約
0.1、金属板19で約0.2、コイル状金属で約0.5と
なる。これはコイル状金属18は他の棒状導体、
或は金属板よりも、相互インダクタンスが大きい
為である。
又、コイルの巻数とコイルの直径に比例して検
知能力は改善されるが、スペース上の制限を受け
るので適当な値がとられる。又、検知導体は感光
ドラムの軸方向に渡されている為に、上部からの
トナー供給の障害となり、先に述べた様にトナー
は固まる可能性がある。しかし検知導体としてコ
イルを用いることにより、トナーは円滑に現像ス
リーブに供給され、又コイルはその形状によりト
ナーが固まるのを防ぐ様に作用する。
又、第7図に本発明の更に他の実施例を示す。
上述した実施例では現像スリーブ12に交流電圧
を印加したが第7図bに示す如く、交流電圧源2
0からのAC電圧を現像スリーブ12′付近に設け
られたコイル21に印加してもよい。
第8図に本発明の更に他の実施例を示す。第8
図において24はコイル状金属18−1,18−
2の取り付け部で、取り付け用の穴23−1,2
3−2を有している。コイル状金属18−1,1
8−2は常時2つ取り付けておいてもよいし、付
け換えてもよい。コイル状金属18−1,18−
2を選択的に検知回路に接続することにより、ト
ナー検知量の変更が可能である。トナー検知量の
変更は検知部の比較回路の参照電圧を変更するこ
とによつても可能である。
尚、以上の実施例に於て、検知導体を現像スリ
ーブと平行に全長に渡してあるが、必ずしも全長
に渡す必要はなく、一部が欠落してもよい。
第9図にトナー残量検知の詳細回路図を示す。
図においてXTALは水晶発振器、AMPは増幅回
路、INVはインバータ、DIVは分周器、R1,
R2,R4,R5,R6は抵抗、VR1,VR2
は可変抵抗、C1,C2,C3はコンデンサ、
Tr1はトランジスタ、L1は検知導体、OP1は
演算増幅器(以下オペアンプ)、LEDは発光ダイ
オードである。水晶発振器XTALより発振クロ
ツクは増幅回路AMPで増幅され、更に分周器
DIVで分周されて共振コンデンサC2に印加され
る。共振コンデンサC2と検知導体L1は共振回
路を構成し、トナー残量がある値をとつた時、共
振をおこし、出力値がピークに達する。出力値は
ダイオードD1及びコンデンサC3で整流平滑さ
れたのち、抵抗R4、VR1で分圧されオペアン
プの反転入力端子に印加される。反転入力端子電
圧をVAとする。非反転入力端子には基準電圧VDD
を抵抗R5,VR2で分圧した電圧VBが印加され
ている。VAがVBより大きい時発光ダイオード
LEDが点灯してトナー無しを使用者に報知する。
第10図にトナー残量若しくは検知導体L1の
自己インダクタンスLと、出力電圧VAの関係を
示す。
自己インダクタンスがLAのとき共振する様に
コンデンサC2の値を選ぶと出力電圧VAはイの
如く変化する。このように設定するとトナー残量
が多いか少いかの判断は難しい。そこで自己イン
ダクタンスがLBつまりトナー残量がかなり少く
なつた所で共振する如くコンデンサC2の値を選
べば出力電圧VBはロの如く変化するので、正確
にトナー残量を検知することが可能となる。
第9図の回路においては現像スリーブに交流電
圧を印加する必要がなく、つまりジヤンピング現
像以外の現像方式であつてもトナーが磁性トナー
であれば検知導体L1の自己インダクタンスの変
化によりトナー残量を検出することが可能であ
る。
第11図、第12図にトナー残量検知の他の回
路例を示す。第11図において、29はコントロ
ール信号入力端子、30は交流電源、31は現像
バイアス電圧発生器、32は現像スリーブ、33
はトナー、34は検知導体、35は整流回路、3
6は基準電圧発生器、37は比較回路、38はゲ
ート回路、39は保持回路、40は表示器であ
る。
入力端子29にコントロール信号が入力される
と、現像スリーブ32に現像バイアスが印加さ
れ、検知導体34にトナー33の残量に応じた交
流電圧が誘起される。
誘起電圧は整流回路35で直流化され、比較回
路37に入力される。比較回路37は基準電圧発
生器36の出力電圧と整流回路35の出力電圧を
比較し、大小の判別結果をゲート回路38に入力
する。ゲート回路38のもう一方の端子にはコン
トロール信号が入力され、トナー残量が少なく、
コントロール信号が出力されている時、信号を保
持回路39に出力し、表示器40を点灯し、トナ
ー残量が少ないことを表示する。保持回路39は
コントロール信号が出ていない時にもトナー残量
が少ないことを表示しておく為に設けられてい
る。
第12図の詳細回路で更に詳しく説明する。第
12図において第11図と同様の機能を有するも
のについては同一の番号を付す。
端子29に入力されたコントロール信号により
現像スリーブ32に交流高電圧が印加され、トナ
ー33の残量に応じた交流電圧が検知導体34に
誘起される。検知導体に誘起された電圧は可変抵
抗VR11で分圧したのち、ダイオードD11で
整流し、コンデンサC11で平滑し直流電圧VS
を得る。直流電圧VSはオペアンプOP2の非反転
入力端子に入力される。オペアンプOP2の反転
入力端子には安定化電源40の出力電圧VDDが抵
抗R12、可変抵抗VR12で分圧されて印加さ
れている。可変抵抗VR12により基準電圧を可
変し、検知量を変えることができる。
オペアンプOP2はトナー残量が多いとき、出
力端子に(+)電圧を出力しトランジスタTR1
1がオンする。一方、コントロール信号がインバ
ータINV2に入力されているのでTR12はオフ
となつている。従つて、電圧VDDはダイオードD
12、トランジスタTR12を介して接地され、
整流スイツチング素子SCR1はオフとなり、発
光ダイオードLED2は点灯しない。
トナー残量が少くなると、TR11はオフし、
コントロール信号が出ている状態ではTR12も
オフで電圧VDDはダイオードD14、抵抗R17
を介して接地されて、SCR1をオンし、LED2
を点灯する。LED2はSCR1の働きによりコン
トロール信号が出力されなくなつても点灯をつづ
ける。
ここでトナー補給口(不図示)を開けるとスイ
ツチSWが開となりSCR1はオフする。そしてト
ナー補給すれば、次にコントロール信号が出力さ
れた時にはトランジスタTR11がオンとなつて
発光ダイオードLED2はオフのままとなる。
ここで出力電圧VSとトナー量との関係を第1
3図に示す。トナー量M0に達すると、出力電圧
は飽和し、この時の電圧VSをVaとする。またト
ナー量が0のときの電圧VSをVbとすると、R1
1の抵抗値が150KΩでVR11の抵抗値1MΩのと
き、Va=9.68V、Vb=6.4Vであつた。
以上の如く、本実施例では現像バイアスを印加
しない時、即ち現像中以外の時でもトナー無しを
表示できるので、使用者にとつて有利である。更
にジヤンピング現像の為に現像スリーブに印加さ
れる交流電圧を使用しているので、トナー検出の
為の新たな交流電源が必要でない為、構成が簡略
化されると共に安価となる。更に現像ロール(ス
リーブ)と平行に検知導体を配置しているのでト
ナー残量を総量として検出することが可能であ
る。
第14図にマイクロコンピユータを使用したト
ナー残量検知回路の一例を示す。第12図の回路
と同一の機能を有するものには同一の符号を付し
た。図においてマイクロコンピユータMCは現像
バイアスコントロール信号を端子P1より出力
し、オペアンプOP2の出力は端子P2より入力
される。マイコンMCはP1の出力信号と端子P
2の入力信号とを理論演算して、トナー残量が少
くなると端子P3をハイレベルとして、TR13
をオンさせ、LED3を点灯する。又、マイコン
は複写機のシーケンス制御を実行する。LED3
はスイツチSWを切ることにより解除される。
以上の如く、本発明は、現像ロールにより記録
体上の静電潜像を現像する現像器内の磁性トナー
の残量を検出するトナー残量検知装置に於いて、
前記トナーの残量に対応した誘起電圧を発生する
コイル状の検知導体をその長手方向が前記現像ロ
ールの長手方向に大略平行となるように設けたこ
とを特徴とするので、現像器内でトナーの片寄り
が生じても総量として残量を検出するから誤判断
が防止でき、かつ検知導体がコイル状であつて、
その長手方向が現像ロールの長手方向と大略平行
であるので、現像器内で現像ロールに向かつて移
動するトナーをほぐす作用も行い、トナーの固化
を防止する効果も有する。更に現像方式としてジ
ヤンピング現像を用いた場合には新たな交流電源
を必要としていない為構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を説明する為の現像器の
断面図、第2図は第1図を矢印Aの方向から見た
図、第3図はトナー検出回路図、第4図はトナー
量の分布を示す図、第5図は第1の実施例を示す
図、第6図は比較例を示す図、第7図a,bは本
発明の第2の実施例を示す図、第8図a,bは本
発明の第3の実施例を示す図、第9図はトナー残
量検出回路図、第10図はトナー残量と出力電圧
VAの関係を示す図、第11図は他のトナー残量
検出回路のブロツク図、第12図は第11図の詳
細回路図、第13図はトナー量と出力電圧VS
関係を示す図、第14図はマイクロコンピユータ
を用いたトナー残量検出回路図である。 図において、10はトナー、11は電子写真感
光ドラム、12は磁気スリーブ現像ローラ、13
は収容筐体、15はトナー検知導体、18はコイ
ル状金属性検知導体を夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 現像ロールにより記録体上の静電潜像を現像
    する現像器内の磁性トナーの残量を検出するトナ
    ー残量検知装置に於いて、前記トナーの残量に対
    応した誘起電圧を発生するコイル状の検知導体を
    その長手方向が前記現像ロールの長手方向に大略
    平行となるように設けたことを特徴とするトナー
    残量検知装置。 2 更に前記コイル状金属に所定周波数の信号を
    印加する発振回路と、前記コイル状金属を含む共
    振回路とを有し、トナー量の変化を前記コイル状
    金属の自己インダクタンスの変化として検出する
    ことを特徴とする第1項記載のトナー残量検知装
    置。 3 更に前記現像ロールに交流電圧を印加する印
    加手段を有することを特徴とする第1項記載のト
    ナー残量検知装置。
JP13076781A 1981-08-19 1981-08-19 トナ−残量検知装置 Granted JPS5831363A (ja)

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JPH0792623B2 (ja) * 1985-10-17 1995-10-09 キヤノン株式会社 現像装置
JPS63149674A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Canon Inc 現像剤検知装置
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DE10061852A1 (de) * 2000-12-12 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer Kraftstoffeinspritzanlage

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