JPH0323479A - 現像器のトナー検出方法 - Google Patents

現像器のトナー検出方法

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JPH0323479A
JPH0323479A JP1157938A JP15793889A JPH0323479A JP H0323479 A JPH0323479 A JP H0323479A JP 1157938 A JP1157938 A JP 1157938A JP 15793889 A JP15793889 A JP 15793889A JP H0323479 A JPH0323479 A JP H0323479A
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JP1157938A
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Masaru Iida
優 飯田
Akimasa Iwamasa
岩政 暁賢
Yoshihiro Tonomoto
戸野本 好弘
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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
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    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
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    • GPHYSICS
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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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 感光体等に作威された潜像をトナーで現像する現像器に
おいて、トナーの有無を検出するトナー検出器が、該ト
ナー検出器の検出面を清掃する清掃器によってトナーの
有無検出を誤らぬようにした現像器のトナー検出方法に
関し、 経済的な現像器の提供を目的とし、 像担持体上の潜像をトナーにより現像する現像手段を有
する現像容器と、トナーホッパ内のトナ一を現像容器へ
供給するトナー供給手段と、トナーホンバ内のトナーの
有無を検出面に付着するトナーによって検出するトナー
検出手段と、該トナ供給手段に運動して該トナー検出手
段の検出面(+5)に71着したトナーを清掃する清掃
手段とを備えて収る現像器におい゜C,該トナー供給手
段のトナー供給期間内に、該トナー検出手段の検出出力
の継続時間に基づき、トナーの有無を判定する構戒とす
る。
(産業Eの利用分野〕 本発明は感光体等に作威された潜像をトナーで現像する
現像器に係り、特にトナーの有無を検出するトナー検出
器が、該トナー検出器の検出面を清掃する清掃器によっ
てトナーの有無検出を誤らぬようにした現像器のトナー
検出方法に関する。
情報化社会の発展に伴い、各種の印刷装置や複写装置等
が提供されているが、例えば、電子写真方弐を用いる印
刷装置や複写装置等では、感光体に作威された潜像をト
ナーによって現像し、この現像されたトナー像を用紙に
転写させ、この転与されたトナー像を定着させることで
、印刷を行っている。
この現像器は、トナーを供給するトナー供給部と、トナ
ー供給部から供給される微粉状のトナーとキャリアと呼
ばれる粉状の磁性体を混合する撹拌部と、この混合され
た現像剤を感光体に供給し、トナーを潜像に吸着させる
現像ローラから成り、トナー供給部にはトナーの有無を
検出するトナー検出器が設けられ、撹拌部にはトナー濃
度を検出する濃度センサが設けられている。
そして、感光体の潜像にトナーが吸着されてキャリアに
付随するトナー量が減少し、濃度センサがトナー不足を
検出すると、トナー供給部のトナー供給ローラが回転し
てトナーを撹拌部に供給している。
ところで、トナー供給部にはトナーカートリッジからト
ナーが供給されるため、このカートリッジのトナーが無
くなったことをトナー検出器が検出してカートリッジの
交換を指示するようになっているが、トナー検出器は検
出而にトナーが付着していることで、トナーが有ること
を検出ずるため、i・ナー供給部のトナーが無くなった
時、検出而にトナーが付着しているとトナー有りと誤判
定する。
従って、トナー供給ローラの回転に伴い同転する清tκ
・器によって検出面の清掃をjテっているが、トナー供
給ローラの回転が停+h Lた時、この清掃器がトナー
検出器の検出面に接触していると、やはりトナー有りと
誤判定されることとなる。
このため、トナー供給ローラの回転状態から、ifJf
fl器が検出面に接触していない時にトナー検出器の検
出結果を参照するようにすれば良いが、清掃器の位置を
管理するための手段を用意する必要があり、且つ、制御
が煩雉となるため、経済的では無い。従って、簡易な方
法でiFJ’ff=にトナーの有無を検出し得ることが
望まれている。
〔従来の技術〕
第4図は現像器の一例を説明する図である。
感光ドラムlはモータM1に駆動電流が供給されること
で矢印Aに示す方向に回転し、前帯電器2によって帯電
させられた感光ドラム1の表面に、変調されたレーザ光
3が矢印3で示ず々口く投I・tされ、このレーザ光3
の走査によって文字等の潜像が形成される。
そして、この感光ドラム1の表面上に形威された潜像は
、現像器4の現像ローラ7が供給するキャリアとトナー
の混合された現像剤によって現像される. 現像器4はトナーを供給するl・ナーカーI・リンジl
9と、トナーを一時保留するトナーホノバ18と、トナ
ーを穴12より押し出すスポンジローラで構成されたト
ナー供給ローラl3と、トナーを撹拌するアジテータと
呼ばれる撹拌部材14と、トナーの有無を検出する検出
而l5を備えたトナー検出器16と、該検出面15の表
面を清掃する清掃器l7から構威されるトナー供給部、
該トナー供給部から供給された微粉状のトナーと粉状の
磁性体で構戒されたキャリアとを撹拌する撹拌ローラ1
0及び11と、トナー濃度を検出する濃度センサ8で構
威される撹拌部、該撹拌部のキャリアを吸着するマグネ
ットローラ5とマグネットローラ5により吸着したキャ
リアとトナーを感光ドラムlの表面に供給する非るR性
スリーブ6から構成される現像ローラ7及び、これらを
収納するケース9から構戒される。
現像ローラフの非磁性スリーブ6は矢印Bに示す方向に
回転し、マグネットローラ5が作戒する磁界により非磁
性スリーブ6に吸着されるキャリアに付随して吸着され
たトナーを、感光ドラムlの潜像に付着させ、この潜像
を現像する。
この現像されたトナー像はII送ローラ20と22によ
り搬送される用祇2lがガイド23を経て感光ドラム1
の表面に接触すると、図示省略した転写帯電器により帯
電させられた用紙21に転写される。
撹拌ローラ10と11はモータM2に駆動電流が供給さ
れて回転することにより、夫々矢印C及びDに示す方向
に回転し、キャリアとトナーとを撹拌する。従って、キ
ャリアの周りにはトナーが付着するが、このキャリアに
付着したトナー量が多い程、キャリアの粒子間を通過す
る磁束密度が低下することを利用してトナー濃度を測定
する濃度センサ8(透磁率センサ)により、この時のト
ナー濃度が検出される。
そして、トナーが消費されて現像されたトナー像が濃度
不足となる前に、図示省略した制御部に通知され、モー
タM,に駆動電流が供給される。
従って、トナー供給ローラ13と撹拌部材14が回転し
、トナーホッパ18内のトナーがトナー供給ローラ13
のスポンジローラにょり穴12に搬送され、撹拌部に供
給される。
この時トナー供給ローラ13に取付けられた清掃器17
が同時に回転し、トナー検出器16の検出面15の表面
に付着しているトナーを清掃するが、このトナー検出器
16は検出面15がトナーホッパ18内に突出しており
、この表面にトナーが付着しているか否かでトナーの有
無を検出している。
そして、トナーホッパ18にはトナーカートリッジ19
からトナーが補給されるが、トナーカートリンジ19内
のトナーが無くなり、トナーホンパl8内のトナーが不
足するようになると、検出面15の周りのトナーが無く
なって、検出而15の表面が清掃された後はトナーが付
着しなくなる。
従って、トナー検出器l6は図示省略した制御部にトナ
ー無しの信号を送出し、制御部はトナーカートリッジ1
9の交換を例えば表示する。
第5図は清掃器の一例を説明する図である。
トナーホッパ18を形或するケース9には、トナー供給
ローラ13を構成するスポンジローラの一ド一部に穴1
2が設けられ、トナー供給ローラ13が回転することで
、この穴12からトナーが撹拌部に供給されるようにな
っている。
l・ナー検出器16の検出面l5はトナーホッパl8内
に突出しており、この表面にトナーが付着したままであ
ると、トナーホノパ18内にトナーが無くなっても、ト
ナー有りと判定され、トナーカートリッジ19の交換を
指示することが出来ないため、トナー供給ローラl3の
軸に例えば短冊形のシリコンゴムで作成された清掃器l
7が取付けられており、トナー供給ローラ13が回転す
ると、この清掃器17の先端が検出面15の表面を拭う
ことでトナー付着を清掃している。
〔発明が解決しようとする課題] トナー供給ローラ゛13は、撹拌部のトナー量が極端に
減少しない限り、連続して回転することは無く、通常は
半回転する程度である。そして、清掃器l7がトナー検
出器16の検出面15に接触している状態の時は、トナ
ー検出器16はトナー有りと認識するため、トナーホッ
パ18にトナーが無くてもトナー有りと誤検出する。
従って、清掃器17が検出面15に接触していない位置
を検出して、この時のトナー検出器16の検出結果を収
集する必要がある。
このためには、トナー補給ローラl3の軸か、モータM
,の軸にフォトエンコーダの如き位置検出手段を設け、
制御部がこの位置検出手段が検出する位置情報に基づき
、清掃器17が検出面15に接触していない位置を算出
する必要がある.従って、制御部の制御が複雑化してソ
フトウエアの作或工数が増大し、且つ、フォトエンコー
ダの如き余分なハードウエアを設けるため、現像器4が
高価となるという問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑み、制御部の動作を指示
するソフトウエアのタイマ機能を利用し、トナー供給ロ
ーラI3の同転している期間において、トナー有りの信
号の送出継続時間がトナー供給ローラ13の回転速度か
ら決定される時間継続した時、トナー有りと判定し、ト
ナー無しの信号の継続時間がトナー供給ローラl3の回
転速度から決定される時間継続した時、トナー無しと判
定するようにして、ハードウエアの追加を不要とし、I
II 御部の制御も簡易化することにより、経済的な現
像器とすることが可能な現像器のトナー検出方法の提供
を目的としている. 〔課題を解決するための手段〕 そして、この目的は、it図(A)に示されるように、
像担持体28上の潜像をトナーにより現像する現像千段
7を有する現像容器9と、l・ナーホッパ18内のトナ
ーを現像容器9へ供給するトナー供給手段27と、トナ
ーホッパ18内のトナーの有無を検出面15に付着する
トナーによって検出するトナー検出手段26と、該トナ
ー供給千段27に連動して該トナー検出手段2Gの検出
而l5に付着したトナーを清掃する清掃千段25とを備
えて成る現像器において、 該トナー供給千段27のトナー供給期間内に、該トナー
検出手段26の検出出力の継続時間に基づき、トナーの
有無を判定するようにした現像器のトナー検出方法によ
り達成される。
(作用) 即ち、第l図(B)に示すように、トナー供給手段27
が動作中であることを示す出力(a)がある期間L,内
に、トナー検出手段26の検出出力(b)が所定時間(
2以上継続した場合に、トナー有無の判定(C)をする
ことにより、清掃千段25がトナー検出手段26に当接
する際の出力に起因する誤検出を防止することが可能と
なる。
C実1jF1例〕 第2図は本発明の一実施例を説明する図で、第2図(a
)は全体構成を説明する図で、第2図〜}は回路のブロ
ンク図である。
第4図と同一符号は同一機能のものを示す。第2図(a
)において、制御手段24はモータM1とM,とを駆動
して回転させ、感光体28を回転させると共に、撹拌部
の撹拌ローラ10と1lを回転させる.そして、濃度セ
ンサ8はトナー量の減少に伴う透磁率に応した信号を送
出する。
制御手段24は濃度センサ8の信号に応して検出出力(
透磁率)が所定値よりも高くなり、トナー濃度が低fし
たと判断すると、七ータM3に駆動電流を供給してトナ
ー供給部のトナー供給千段27を回転させる。従って、
第5図に示されるようにしてトナー供給手段27と共に
回転するように構威された清掃手段25も回転し、トナ
ー検出手段26の検出面l5に付着しているトナーを清
掃する。
又、現像ローラ7は撹拌部のキャリアとトナーで構成さ
れる現像剤を感光体28に搬送して感光体28に形成さ
れた潜像を現像する。
制?1手段24はトナー供給千段27が回転している期
間内、即ち、モータM,に駆動電流を供給している時間
の間に、トナー検出手段26が送出したトナー有り信号
の継続時間及び/又はトナー無し信号の継続時間に基づ
き、トナーの有無を判定する。
即ち、制御手段24はモータM,を駆動している間のみ
、ソフトウェアによるタイマ機能を利用して、トナー検
出手段26がトナー有りの信号を送出している時間を積
算し、トナー供給手段27の回転速度から予め定まる第
1の時間以Fに、トナー有り信号が継続した時は、清掃
千段25が検出面15に接触していない期間に、i・ナ
ー有り信号が送出された時間を示すため、トナー有りと
判定する。
又、トナー検出千段26がトナー無しの信号を送出して
いる時間を積算し、トナー供給千段27の回転速度から
予め定まる第2の時間以上に、トナー無し信号が継続し
た時は、清掃千段25が検出面l5に接触していない期
間に、トナー無し信号が送出された時間を示すため、ト
ナー無しと判定する。
従って、制御千段24は上記何れか一方の結果を用いる
か、両方の結果を用いてトナーの有無を判定する。
第2図(b)において、プロセッサ29はROM30に
格納されているプログラムを読出して動作し、入出力ポ
ート32を経て図示省略した駆動回路を制御してモータ
M+ とM2に駆動電流を供給させ、第4図に示す感光
ドラム1と撹拌ローラ10を夫々回転させる. プロセッサ29は濃度センサ8からトナー補給を指示す
る信号が入出力ポート32を経て入ると、入出力ポート
32を経て図示省略した駆動回路を制御し、モータM,
に駆動電流を供姶させ、トナー供給ローラl3を回転さ
せる。従って、清掃器17も回転してトナー検出器16
の検出面15に付着しているトナーを清掃する。
連続して撹拌部にトナーを供給する場合、第3図に示す
タイムチャートを用いて説明する。第3図(a)のM3
の駆動に示す如く、プロセッサ29はモータM,に連続
して駆動電流を供給させ、モータM3を回転させる。従
って、トナー供給ローラ13が連続して回転し、清掃器
17はトナー検出器16の検出面15に対し、第3図(
a)の検出面への清掃器の接触に示す如く、トナー供給
ローラ13が一回転するのに必要な時間T1の中、T2
に示す時間の間接触して検出面15上のトナーを清掃す
る. この時トナー検出器16はプロセッサ29に対し、トナ
ーホッパl8内のトナー量が少なく、検出面15にトナ
ーが接触していない場合、第3図(a)のトナー検出器
出力■に示す如く、清掃器17が検出面15に接触して
いる間、トナー有りの信号を送出し、清掃器l7が検出
面15から離れると、トナー無しの信号を送出する。
又、トナーホッパ18内のトナー量が多く、検出面15
にトナーが接触している場合、第3図(a)のトナー検
出器出力■に示す如く、清掃器17が検出面15に接触
している間は勿論、清掃器17が検出面l5から離れて
も、トナーが直ちに接触するため、トナー有りの信号を
送出し続ける.トナー補給が行われて濃度センサ8がト
ナー補給を指示する信号の送出を停止すると、プロセッ
サ29はモータM3の駆動を停止する。従って、トナー
供給ローラl3の回転も停止するが、この時第3図(a
5の検出面への清掃器の接触の■に示す如く、モータM
,が再び駆動される迄、清掃器17が検出面15に接触
したままであるとすると、第3図(a)のトナー検出器
出力■に示す如く、トナー検出器16はトナー有りの信
号を送出したままとなる. この時モータM,が停止する前に清掃317が検出面1
5に接触してから停止する迄のT3に示す時間と、モー
タM,が再び駆動されて清掃器17が検出面15から離
れる迄のT4に示す時間の合計は、T2と等しくなる.
I!IIち、T2−T,十T4である。これは、通常T
1が2秒であり、T,は0.8秒であるため、トナー供
給ローラ13の回転速度が緩やかであり、モータM3の
起動/停止に伴う速度変化に基づく時間の誤差が無視出
来るためである。
前記の如く、トナー供給ローラ13は通常動作時には、
半回転する程度であるため、一回転する度に清掃器l7
が検出面15に接触したまま停止するようなタイ邑ング
で動作する場合、次のトナー補給を行う迄の期間、トナ
ー検出器16がトナー有り信号を送出していることがあ
る。
従って、このようなタイミングで動作する場合に、確実
にトナー無しが検出されるようにする必要がある。
第3図(b)はトナーホッパl8のトナー量が減少して
、プロセッサ29にトナー無しを認識させる場合のタイ
ムチャートを示す。
プロセッサ29はモータM3に駆動電流を供給させると
、RAM3 1に設けたソフトウェアによる1゛,タイ
マ33と′Foタイマ34を起動して、時間の積算を開
始させる。
T,タイマ33はプロセッサ29がモータM3に駆動電
流を供給させている期間のみ、トナー検出器l6がトナ
ー有り信号を送出している時間を積算し、T7タイマ3
4はプロセッサ29がモータM3に駆動電流を供給させ
ている期間のみ、トナー検出器16がトナー興し信号を
送出している時間を積算する。
そして、プロセッサ29はT,タイマ33がトナー有り
と判定する時間を積算した時、T.タイマ34をリセッ
トし、モータM,に駆動電流を供給させている期間中に
トナー検出器16がトナー無し信号を送出した時、T,
タイマ33をリセッ1・ずる。
従って、プロセッサ29が第3図(t))のM,の駆動
に示す如く、モータM,に駆動電流を供給させる時間T
,及びT,の間で、T.タイマ34は、第3図(b)の
トナー検出器出力のT0に示ず時間とT112に示す時
間とを積算する。
これは、第3図(b)の検出面への′/l1!掃器の接
触に示すT,とT4の時間はトナー検出2316がトナ
ー有り信号を送出するからである。
又、′F,タイマ33は、トナー検出器16がトナー有
り信号を送出する時間T3及び1゛4を積算ずるが、ト
ナー検出器l6がトナー無し信号を送出した時リセ・ン
トされる。即ち、時間T4が経過した後リセットされる
プロセッサ29は′「1タイマ34が積算した時間T 
6+ +T azが、トナー無しと判定する時間、例え
ば、1秒以上となるとトナー無しと判定する。
即ち、第3図(b)のM3の駆動に示す如く、トナー供
給ローラ13を半同転させるために、モータM,に駆動
電流を供給させている間の時間′F,及びT,の合計時
間は、トナー供給ローラl3を一回転させる時間T.で
あり、この時間は2秒である。そして、時間T,は次に
トナー補給をする迄?時間であり不定である。
又、清11817の検出而l5に対する接触時間は、第
3図0))の検出面への清掃器の接触に示す如くであり
、モータM,が停止する前に清掃器17は検出面l5に
接触するが、この清掃器l7が検出而15に接触してか
ら停止する迄のT,に示ず時間と、モータM,が再び駆
動されて清掃器17が検出面15から離れる■の′F4
に示す時間の合計は、1゛2 と等しくなり、この時間
は0.8秒である。
従って、′I゛.タイマ34の積算時間T.+T.fは
1.2秒となるため、プロセッサ29はT8タイマ34
の積算時間が1秒以上であれば、トナー無しと判定する
第3図(C)はトナーホッパ18に十分にトナーが存在
する場合の動作を説明するタイムチャートである。プロ
セッサ29はモータM,に駆動電流を供給さげると、R
AM3 1に設けたソフトウエアによる′l″,タイマ
33とT.タイマ34を起動ずる。
T1タイマ33はトナー検出器l6がトナー有り信号を
送出しているため、時間の積算を開始するが、T.タイ
マ34はトナー検出器l6がトナーpセし信号を送出し
ていないため、時間の積算を行わない。そして、Trタ
イマ33がトナー有りと判定する時間を積算するとりセ
ントされるため、トナー検出器l6がトナー無し信号を
送出した時、零から積算を開始する。
T tタイマ33はプロセッサ29がモータM,に駆動
電流を供給させている!U1間のみ、トナー検出器16
がトナー有り信号を送出している時間を積算するため、
プロセッサ29が第3U(C)のM3の駆動に示す如く
、モータM,に駆動電流を供給させる時間T5及びT,
の間で、第3図(C)のトナ検出器出力の]゛.に示ず
時間と1゛f2に示す時間とを積算する。
プロセッサ29はT,タイマ33が積算した時間T f
 I + T f Zが、トナー有りと判定する時間、
例えば、2秒以上となるとトナー有りと111定する。
即ち、第3図(C)のM,の駆勤に示す如く、1・ナ?
供給ローラ13を半回転させるために、モータM3に駆
動電流を供給させている間の時間T,及びT6の合計時
間は、トナー供給ローラ13を一回転させる時間T1で
あり、この時間は2秒である。そして、時間T,は次に
トナー補給をする迄の時間であり不定である。
又、清掃器17の検出面15に対する接触時間は、第3
図(C)の検出面への清掃器の接触に示す如くであり、
モータM,が停止する前に清掃器l7は検出面15に接
触するが、この清掃器l7が検出面l5に接触してから
停止する迄のT,に示す時間と、モータM3が再び駆動
されて清掃器17が検出面l5から離れる迄のT4に示
す時間の合計は、T.と等しくなり、この時間は0.8
秒である。
従って、T,タイマ33の計数時間は、第3図(C)の
トナー検出器出力に示す如くであり、T.+Tfzであ
る.そして、このT,タイマ33の計数時間T■十T0
はTS +T,であり、従って2秒である.このため、
ブロセンサ29はT,タイマ33の計数時間が例えば2
秒以上であればトナー有りと判定する。
プロセッサ29はT,タイマ33の計数時間とT0タイ
マ34の計数時間とを用いてトナーの有無を判定しても
良いし、何方か一方の計数時間からトナーの有無を判定
しても良い。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明はプロセッサ29の動作を指
示するソフトウェアのタイマ機能を利用し、ハードウエ
アを追加することなく、珪つ、簡易な方法でトナーの有
無を判定することが可能となるため、経済的な現像器を
提供することが出来る.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を説明する図、 第2図は本発明の一実施例を説明する図、第3図は第2
図の動作を説明するタイムチャート、第4図は現像器の
一例を説明する図、 第5図は清掃器の一例を説明する図である。 図において、 lは感光ドラム、    2は前帯電器、3はレーザ光
、     4は現像器、5はマグネットローラ、6は
非るR性スリーブ、7は現像ローラ、    8は濃度
センサ、9はケース、      to.tt は撹拌
ローラ、12は穴、        l3はトナー供給
ローラ、14は撹拌部材、    l5は検出面、16
はトナー検出器、  ゛17は清掃器、l8はトナーホ
ンパ、   19はトナーカートリソジ、2 20,2クは搬送ローラ、 21は用紙、23はガイド
、      24は制御手段、25は清掃手段、  
  26はトナー検出手段、27はトナー供給手段、 
28は感光体、29はプロセッサ、    30はRO
M、31はRAM、     32は人出力ポート、3
3はT,タイマ、   34はT.タイマである.■ 
回 ((2) cb) 本督朝の一実′施仔}五g先F月76図第 2 面 (
+/)Z) エ貝イ象i4の 一仔・目 都ざH月コ『 3 匹a羊
 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 像担持体(28)上の潜像をトナーにより現像する現像
    手段(7)を有する現像容器(9)と、トナーホッパ(
    18)内のトナーを現像容器(9)へ供給するトナー供
    給手段(27)と、トナーホッパ(18)内のトナーの
    有無を検出面(15)に付着するトナーによって検出す
    るトナー検出手段(26)と、該トナー供給手段(27
    )に連動して該トナー検出手段(26)の検出面(15
    )に付着したトナーを清掃する清掃手段(25)と、を
    備えて成る現像器において、 該トナー供給手段(27)のトナー供給期間内に、該ト
    ナー検出手段(26)の検出出力の継続時間に基づき、
    トナーの有無を判定するようにしたことを特徴とする現
    像器のトナー検出方法。
JP1157938A 1989-06-20 1989-06-20 現像器のトナー検出方法 Pending JPH0323479A (ja)

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