JPH0736092B2 - トナ−空検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子複写機やプリンタ等の現像装置または
トナー供給装置等に使用されるトナーの空検知装置に関
する。

［従来の技術］ 電子複写機等の現像装置やトナー供給装置に用いられる
トナー空検知装置としては、圧電素子を使用してトナー
の有無による音響インピーダンスの変化を利用する振動
子型空検知センサが用いられている。この空検知センサ
はセンサ面にトナーがあると、その圧力により内蔵され
ている振動子の振動モードが変り、これを検知してトナ
ーの有無を検出するものである。

第４図（Ａ），（Ｂ）は、このトナー空検知センサと出
力信号を模式的に示したものである。第４図（Ａ）はト
ナー空検知センサ１のセンサ面２をトナーが一部覆って
いる状態を示したものであるが、円形のセンサ面の直径
x₀,トナーでセンサ面２が覆われている部分をｘとする
と、ｘ＜ｃではセンサ１の出力信号がハイレベルに,x＞
ｃでは出力信号がロウレベルで出力され、ハイレベルで
はトナーの不足状態、ロウレベルではトナーの充足状態
を表示するようにしている。ところがこの種の空検知セ
ンサ１を用いるときに、例えば長時間放置したときとか
流動性の悪いトナーを使用したとき、あるいは劣悪な
温，湿度環境下にさらされているとき等に、センサ面２
にトナーが凝集、固着する、いわゆるブロッキングが発
生し、トナーが不足状態になっているにもかかわらず、
空検知センサ１が不足状態の信号を発しないことがあ
る。

これを解決するため、従来、トナー空検知センサ１付近
のトナーのブロッキングを防止するように、この空検知
センサ１のセンサ面２にトナー掻き落し部材を配設する
ことが提案されている（例えば、特開昭57−132022号公
報，特開昭59−182474号公報）。

第５図（Ａ）は、この従来例を示す図で、第５図（Ｂ）
はその要部の上から見た断面図である。即ち、トナー収
納容器３の下部には矢印方向に回動自在なローラ４が配
設されてトナーを外部に供給するようになっている。こ
のトナー収納容器３の器壁にはトナー空検知センサ５が
配設され、そのセンサ面６の前面でのトナーの充足，不
足状態を検知するようになっている。トナー収納容器３
内の、このトナー空検知センサ５の前に、回動自在な軸
７が設けられ、この軸７には先端がセンサ面６に近接し
て上下に振れるように状のトナー掻き落し部材８が配
設されている。軸７が図示しない駆動機構によって回動
または揺動することによって掻き落し部材８の先端部は
センサ面６に近接して上下動し、センサ面６の近傍のト
ナーのブロッキングを掻き落すようになっている。

しかし、この場合、トナーのブロッキングを充分防止で
きるように攪拌を良くすると、トナーがトナー収納容器
３内に充分有るときでも、攪拌時に空検知センサ５のセ
ンサ面６を押すトナーの圧力が見掛上下り、一時的にト
ナーが不足状態になったと同様の状態が生じてしまう場
合がある。このため、トナーが充分有るのにもかかわら
ず、トナーの不足状態の出力信号が出されてしまう。し
たがって、トナーのブロッキングを防止して、誤検知の
生じない攪拌部材の適切な設計は非常に制約を受けて厄
介なものである。

次に、具体的にその厄介さを説明する。即ち、攪拌部材
としてのトナー掻き落し部材８と空検知センサ５のセン
サ面６との間隔ｄおよび攪拌速度の設定に制約が生じて
しまうことで、さらに、その設定値は使用するトナーの
流動性によっても変化し、流動性が悪い場合には上記の
設定値に適切な設定を行なうことが困難になってしま
う。例えば、第５図の装置において、流動性の異なるト
ナーを入れて攪拌速度一定（毎分100回転）の条件下
で、センサ面６と掻き落し部材８との間隔ｄを変えてト
ナーがブロッキングを生ぜず、かつ、トナーが充分に有
るときにトナーの不足状態を示す誤検知を起さない間隔
ｄの範囲を調べた結果を第６図に示す。この図はトナー
の流動性の指数を横軸に、センサ面６と掻き落し部材８
との間隔ｄを縦軸にとったものである。トナー空検知セ
ンサ５が良好な動作を示す範囲は斜線で示す範囲に限ら
れている。即ち、トナーの流動性を考慮すると適切な間
隔ｄの範囲は非常に限定されるうえ、使用できるトナー
にも制限を生じるものであり、連続使用によってトナー
の流動性は温・湿度や攪拌による添加物の遊離、微粉化
等によりかなり変化するものとなる。このため、初期的
に適切に設計された装置であっても、使用によってセン
シング能力が変化して不安定となることが多かった。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、トナーの
流動性による影響を受けないでトナーが充分に有るとき
にはトナー空検知センサがトナー不足状態を示す誤検出
を生じないトナーブロッキング防止装置を備え、安定し
た検出ができるトナー空検知装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ このため、トナー供給装置などにおいて、このトナー供
給装置の内壁面に配設したトナー不足状態を検出する振
動子型などのトナー空検知センサと、この空検知センサ
にー部が近接して回動または揺動するトナー掻き落し部
材を複数配設する。これらの各トナー掻き落し部材のト
ナー空検知センサのセンサ面に及ぼす作用面は、センサ
面を掻き落し部材の個数以下の複数に分割した面積と
し、センサ面の一部のみを覆うように配設している。そ
して、各掻き落し部材は単独ではトナー空検知センサの
センサ面の全面のトナーを掻き落さないように配設され
ている。したがって、トナーが充分有るときには攪拌時
においても空検知センサのセンサ面の一定面積は攪拌さ
れないトナーが接触しているので、トナー空検知センサ
はトナーの不足状態の誤信号を発する危険を大幅に減少
させることができる。

また、各々の掻き落し部材がトナー空検知センサのセン
サ面のトナーを掻き落す割合は、流動性や密度等のトナ
ーの性質や、トナー収納容器の構造あるいは掻き落し部
材の攪拌速度等によってその最適範囲が異なるが、一般
的には装置でのセンサのセンシング面積（トナーの充足
状態と不足状態の信号が切り換わるレベルでセンサ面が
トナーによって覆われている面積）以下に設定するのが
望ましい。

［実 施 例］ 以下、図面に基づいてこの発明のトナー空検知装置の実
施例示す。第１図（Ａ），（Ｂ）は、この発明の一実施
例を示すトナー空検知装置をトナー供給装置に配設した
断面図および要部の上方からみた断面図である。即ち、
トナー収納容器10の下部の開口部にはトナー供給ローラ
11が配設されて、この収納容器10内のトナーを排出して
供給するようになっている。また、トナー収納容器10の
下部壁面にはトナー空検知センサ12のセンサ面13が内方
に向くように取り付けられている。このセンサ面13の前
方に軸14が設けられ、図示しないトナー収納容器10の側
壁に回動できるように取り付けられている。この軸14に
は、第１図（Ｂ）に示すようにセンサ面13の左半分と対
面するＬ字状の掻き落し部材15aと、これと180度位相を
ずらした位置で軸14に取り付けられたセンサ面13の右半
分と対面するＬ字状の掻き落し部材15bとが配設されて
いる。したがって、軸14により矢印方向へ回動すること
によって、先ずセンサ面13の左半面がわのトナーが掻き
落し部材15aによって掻き落され、次でセンサ面13の右
半面がわのトナーが掻き落し部材15bによって掻き落さ
れる。このように、トナー掻き落し部材15a,15bの先端
部が交互にセンサ面13に近接して移動し、かつ、各々の
先端部は単独ではセンサ面13の略半分に当たる面積を掻
き落すように設定されている。

この装置に、上記従来例の第６図に結果を示した実験に
使用したのと同じトナーを使用して、攪半速度一定（毎
分100回転）の条件下でセンサ面13と掻き落し部材15a,1
5bとの距離ｄ′とを変え、ブロッキングを生じないでか
つトナーが充分有るときにトナー空検知センサ12が不足
状態を示す誤検知を起さない範囲を調べた結果を第７図
に示した。斜線で示す部分が良好な動作範囲を示してい
る。第６図に示した従来例と比較すると、ブロッキング
防止効果は何ら遜色ないうえに、トナーが充分有るとき
にトナー空検知センサ12がトナー不足状態を示す誤検知
を起すことがなくその結果安定したトナーの空検知がで
きるｄ′の範囲が広がり、また、トナーの流動性が変化
しても変らずに安定なトナーの空検知ができるｄ′の設
定が容易に可能になった。

次に、第２図に基づいて、この発明のトナー空検知装置
の第２実施例を説明する。上記第１図（Ａ），（Ｂ）に
示す第１実施例との違いは、軸14に設けられたトナー掻
き落し部材が第１実施例のものでは棒状のものであった
のを、この例では板状のトナー掻き落し部材15c,15dを1
80度位相をずらして軸14に配設されている点で、その他
は同一である。

この例でも、上記第１実施例のものと殆ど同じ作用・効
果が得られた。

次に第３図（Ａ），（Ｂ）に基づいて、この発明の第３
実施例について説明する。Ｃ上記第1,第２実施例のもの
では、トナー掻き落し部材15a,15b,15c,15dが一本の軸1
4に取り付けられていたのを、各々の掻き落し部材を駆
動する軸を別体に設けた点である。即ち、センサ面21の
左半面を掻き落すための掻き落し部材23aは軸22aに取り
付けられ、右半面を掻き落す掻き落し部材23bは軸22bに
取り付けられる。そして、両掻き落し部材23a,23bは交
互にセンサ面21の前にあるいはトナーを掻き落すように
180度位相がずれた状態で矢印方向に駆動される。

この第３実施例のものにおいても、第１実施例と同様に
センサ面と掻き落し部材との間隔とトナーの流動性に関
して広い範囲でトナー空検知装置が安定した動作を示し
た。

以上の各例は、掻き落し部材を各２個の例について説明
したが、軸に120度位相をずらせた３個の掻き落し部材
を配設することによっても同様の作用・効果が得られ
る。

また、容易に推考できるように、このトナー空検知装置
は各実施例に示すようにトナー供給装置に配設するだけ
でなく、トナー現像装置あるいは現像材嵩検知式トナー
の濃度センサに対しても使用できることは勿論である。

［発明の効果］ 従来の構成では、トナーの流動性の変化まで考慮したと
き、トナーが充分あるのにかかわらずトナー空検知セン
サが不足状態を示す誤検知を起さないで効果的にブロッ
キングを防止することが困難であったが、この発明のも
のではトナーの流動性が大きく変化したときにも誤検知
を起さず、効果的にブロッキングを防止でき、安定した
トナーの空検知を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第１実施例を示す
トナー空検知装置の断面図、および要部の上からみた拡
大断面図、 第２図は、この発明の第２実施例を示す掻き落し部材を
示す線図、 第３図（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第３実施例を示す
トナー空検知装置の正面図および断面図、 第４図（Ａ），（Ｂ）は、トナー空検知センサの使用状
態を示す模式図およびその出力信号の線図、 第５図（Ａ），（Ｂ）は、従来のトナー空検知装置の断
面図および上から見た要部の断面図、 第６図は、従来のトナー空検知装置のセンサ面と掻き落
し部材の間隔ｄとトナー流動性指数との関係を示した線
図、 第７図は、この発明のトナー空検知装置のセンサ面と掻
き落し部材の間隔ｄ′とトナー流動性指数との関係を示
した線図である。 12,20……トナー空検知センサ 13,21……センサ面 15a,15b,15c,15d,23a,23b……トナー掻き落し部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−148017（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−196274（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−190557（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−16152（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−100364（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−36752（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センサー面をトナー収納容器内に望ませて
   配置し、圧電素子を用いてトナーの有無による音響イン
   ピーダンスの変化を検出してトナーの有無を検知するト
   ナー空検知センサと、 回動もしくは揺動して上記センサ面近傍のトナーを掻き
   落すように配置された複数の掻き落し部材と、 を備えたトナー空検知装置において、 上記掻き落し部材の各々のセンサ面に対する作用面積は
   センシング面積以下であり、順次交替しながらセンサ面
   に作用することにより、上記センサ面のほぼ全面を覆う
   ように複数の掻き落し部材を配設したことを特徴とする
   トナー空検知装置。