JPH08194367A - トナー容器検出装置およびこれを利用した印刷装置 - Google Patents

トナー容器検出装置およびこれを利用した印刷装置

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JPH08194367A
JPH08194367A JP719895A JP719895A JPH08194367A JP H08194367 A JPH08194367 A JP H08194367A JP 719895 A JP719895 A JP 719895A JP 719895 A JP719895 A JP 719895A JP H08194367 A JPH08194367 A JP H08194367A
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JP
Japan
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toner
light
toner container
light receiving
absence
Prior art date
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Pending
Application number
JP719895A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Sugano
宏昌 菅野
Original Assignee
Nec Corp
日本電気株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corp, 日本電気株式会社 filed Critical Nec Corp
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Publication of JPH08194367A publication Critical patent/JPH08194367A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/08Details of powder developing device not concerning the development directly
    • G03G2215/0888Arrangements for detecting toner level or concentration in the developing device
    • G03G2215/0891Optical detection
    • G03G2215/0894Optical detection through a light transmissive window in the developer container wall

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの有無とトナー容器の有無の両方を同
時に検出することができ、検出装置の部品点数を削減す
る。 【構成】 トナーカートリッジ9に透明な光透過窓16
と半透明な光透過窓31を対向させて設け、これらの窓
に対応して発光素子13と受光素子14を配置する。ト
ナーカートリッジ9がない場合、発光素子13から出た
光15は直接受光素子14によって受光される。トナー
カートリッジ9がある場合、発光素子13から出た光1
5は光透過窓16からトナーカートリッジ9内に入り、
トナー7があると、これに遮断されるため受光素子14
によっては受光されず、トナー7がないときはその一部
が光半透過窓31を透過し、受光素子14によって受光
される。制御部21は受光素子14からの出力信号によ
ってトナー7およびトナーカートリッジ9の有無を検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録方式を用
いた印刷装置等に使用して好適なトナー容器およびこれ
を利用して構成した印刷装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3はトナーとトナー容器を検出する装
置を備えた電子写真式印刷装置の従来例を示す図であ
る。同図において、印刷装置1は、感光体ドラム2、現
像ローラ3、サプライローラ4、現像器5、帯電ブラシ
6等からなる印刷部Aを備え、現像器5内のトナー7を
サプライローラ4と現像ローラ3によって感光体ドラム
2の表面に供給して帯電させることによりトナー像を形
成し、これを用紙に転写印刷し、印刷後感光体ドラム2
の表面に残留しているトナー(排トナー)を掻き落とし
て排トナー容器8に回収するよう構成されている。現像
器5は、未使用のトナー7を収納するトナーカートリッ
ジ9と、トナーカートリッジ9内に配設された攪拌羽根
10等で構成されており、トナーカートリッジ9内のト
ナー7をトナー検出装置11によって検出し、トナーカ
ートリッジ9自体の有無をトナーカートリッジ検出装置
12により検出するようにしている。トナー検出装置1
1は、トナーカートリッジ9を挟んで対向配置された発
光素子13および受光素子14を備え、発光素子13か
ら出た光15はトナーカートリッジ9に設けられた光透
過窓16を通過してトナーカートリッジ9内に入り、ト
ナー7がある場合はそこで遮られるため受光素子14に
よっては受光されず、トナー7がない場合は別の光透過
窓17を通過した後受光素子14によって受光され、こ
れによってトナー7の有無が検出される。この場合、受
光素子13の出力信号は増幅器18によって増幅され、
積分回路19を通すことにより攪拌羽根10による遮光
の影響を吸収し、A/D変換回路20によりアナログ信
号からデジタル信号に変換され、制御部21に出力され
る。制御部21は図4に示すトナー残量と受光素子14
の出力の関係に基づきトナー7の有無を判断する。トナ
ーカートリッジ検出装置12としては、例えばトナーカ
ートリッジ9の有無により開閉するスイッチが用いら
れ、その出力信号は前記制御部21に出力され、制御部
21でトナーカートリッジ9の有無を判断する。
【0003】前記攪拌羽根10は、軸22を中心として
発光素子13からの光を横切るように回転しながらトナ
ーカートリッジ9内のトナー7を攪拌するため、停止位
置によっては発光素子13からの光15を遮断し誤検出
することがある。このため、トナー7およびトナーカー
トリッジ9の検出は攪拌羽根10の動作中において行
う。なお、排トナー容器8に回収された排トナー7’
は、紙等の不純物が混入しているために一般的には再利
用されず、廃棄される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の印刷装置においてはトナー7およびトナーカー
トリッジ9を検出するために2つの検出装置、すなわ
ち、トナー検出装置11とトナーカートリッジ検出装置
12を別個独立に設けているため、検出装置の数が多く
なるという問題があった。
【0005】そこで、このような問題を解決する方法と
して、例えば特開平4−9992号公報に開示された検
出装置および検出方法が先行発明として知られている。
この先行発明は、排トナーと排トナー容器の検出を目的
とするものであるが、排トナー容器を透明材料にて形成
し、この容器を挟んで発光素子と透過受光素子を対向さ
せて配置し、さらに発光素子に近接して反射受光素子を
配置し、発光素子からの光を透過受光素子によって受光
することにより排トナーの有無を検出し、排トナー容器
の面で反射した反射光を反射受光素子で検出することに
より排トナー容器の有無を検出するようにしたものであ
る。
【0006】このような構成においては1つの発光素子
を排トナー検出と排トナー容器の検出に共用できる利点
を有するものの、受光素子を2つ必要とするため、素子
全体としては合計3つ必要とし、結果的には図3に示し
た従来装置と部品点数が同じになるという問題があっ
た。
【0007】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、トナー容器さらにはトナーの有無を対をなす一組
の発光素子と受光素子によって検出することができ、検
出装置の部品点数を削減し得るようにしたトナー容器検
出装置およびこれを利用した印刷装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、2つの光透過窓が対向し
て設けられたトナー容器と、前記2つの透過窓に対応し
て前記トナー容器の外側に配設された発光素子および受
光素子と、この受光素子からの信号によって前記トナー
容器の有無を判別する手段とを備え、前記2つの透過窓
のうちの一方を透明窓とし、他方を半透明窓としたこと
を特徴とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記
載の発明において、トナー容器の有無判別手段の入力側
に、受光素子からの信号を増幅する増幅器と、この増幅
された信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路を
設けたことを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請
求項2に記載のトナー容器検出装置において、トナー容
器の有無判別手段またはA/D変換回路の入力側に、増
幅器によって増幅された受光素子からの信号を時間で積
分するための積分回路を設けたことを特徴とする。請求
項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちのいずれか1
つの発明に記載されたトナー容器検出装置と、印刷媒体
上に画像を形成する印刷部と、この印刷部を制御する制
御部とを備え、この制御部が、トナー容器の有無を表示
板に表示または上位装置に通知する機能を備えたことを
特徴とする。
【0009】
【作用】トナー容器に設けられた2つの光透過窓のうち
一方は透明窓からなり、発光素子からの光を透過させ
る。他方の光透過窓は半透明窓からなり、発光素子から
の光の一部を透過し、一部をカットする。トナー容器の
検出において、トナーを収納しないトナー容器が存在す
る場合、発光素子から出射した光は、いずれか1つの光
透過窓からトナー容器の内部に入射し、別の光半透過窓
を透過して受光素子により受光される。トナーがトナー
容器内にある場合、トナー容器内に入った発光素子から
の光はトナーによって遮られるため、受光素子は発光素
子からの光を受光しない。トナー容器自体がない場合、
発光素子からの光は受光素子によって直接受光されるた
め、その出力信号はトナー容器がある場合でトナーが入
っていない場合の出力信号より大きい。A/D変換回路
は、受光素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換
する。積分回路は受光素子からの信号を積分すること
で、トナー容器内の攪拌羽根の回転による遮光によりト
ナーがないにもかかわらずトナーがあるような信号の出
方を吸収する。表示板または上位装置は制御部からの信
号によりトナーおよびトナー容器の有無を表示する。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明に係るトナー容器検出装
置およびそれを利用した印刷装置の一実施例を示す概略
構成図、図2はトナー残量と発光素子の光がトナーカー
トリッジを透過する透過率の関係を示す図である。な
お、図中従来技術の欄で説明したと同一の構成部材等に
ついては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
また、本発明は未使用のトナー7を収納するトナーカー
トリッジ9と、排トナー7’を収納する排トナー容器8
(以下これらを総称して呼ぶ場合はトナー容器という)
のいずれに対しても適用実施し得るものであるが、本実
施例においてはトナーカートリッジ9に適用した場合を
示す。
【0011】図1において、トナー容器検出装置30
は、トナーカートリッジ9を挟んで上下に対向配置され
た発光素子13と受光素子14を備えている。トナーカ
ートリッジ9の発光素子13と受光素子14が対向する
上下の壁面には光透過窓16と31がそれぞれ設けられ
ている。この場合、上側の光透過窓16は透明窓からな
り、下側の光透過窓31は光透明窓とされる。半透明な
光透過窓31の透過率としては任意であるが、トナーに
よる汚れを考慮した透過率、例えば透過率50%とされ
る。その他の構成は図3に示した従来装置と略同様であ
る。
【0012】このような構成において、発光素子13か
ら出た光15は光透過窓16からトナーカートリッジ9
内に入りトナー7があるときはそこで遮られてしまうた
め受光素子14によっては受光されないが、トナー7が
ない場合は光15の一部が光透過窓31を透過して受光
素子14により受光される。受光素子14によって受光
された光は、出力信号として電気信号に変換され、この
電気信号は増幅器18によって増幅され、A/D変換回
路20に送られる。この場合、増幅器18とA/D変換
回路20との間に積分回路19を設けておくと、増幅器
18からの信号を積分することで攪拌羽根10の回転に
よる遮光による影響、すなわちトナーがないにも拘らず
トナーがあるような信号の出方を吸収することができ
る。積分回路19を通った出力信号はA/D変換回路2
0にてアナログ信号からデジタル信号に変換され、制御
部21に入力される。制御部21は図2に示すトナー残
量と受光素子14の出力の関係に基づきトナー7の有無
およびトナーカートリッジ9自体の有無を同時に判断す
る。すなわち、トナーカートリッジ9がない場合、発光
素子13から出た光はそのまま受光素子14によって受
光されるため、その出力信号はI1 となり、トナーカー
トリッジ9がある場合でトナー7がない時には発光素子
13からの光15の一部が半透明は光透過窓31によっ
てカットされるため、受光素子14の出力信号はI2 と
なり(I1 >I2 )、トナー7がある場合は発光素子1
3からの光15を完全に遮断するため受光素子14の出
力信号I3 は零となる。したがって、これら3つの出力
信号I1 ,I2 ,I3 のうちのいずれか1つが制御回路
21に入力されることで、トナー7の有無およびトナー
カートリッジ9の有無を同時に検出することができる。
そして、制御部21はトナー7およびトナーカートリッ
ジ9の有無を印刷装置のパネル面等に設けた図示しない
表示板に表示したり、あるいはまたパーソナルコンピュ
ータ、ワークステーション、ホストコンピュータ等の上
位装置に通知する。
【0013】このように本発明に係るトナー容器検出装
置30にあっては、発光素子13と受光素子14を備
え、トナーカートリッジ9に透明な光透過窓16と半透
明な光透過窓31を対向させて設けるだけでよいため、
検出装置自体の構成が簡単で、上記した先行発明に比べ
て受光素子の数を1つ少なくすることができ、経済的に
優れているといえる。
【0014】なお、上記実施例においてはトナーカート
リッジ9の上面側に透明な光透過窓16を設け、下面側
に半透明な光透過窓31を設けた場合について示した
が、本発明はこれに何等特定されるものではなく、この
逆であってもよい。また、光透過窓16をトナーカート
リッジ9の上面に配設したが、側面に設けることも可能
である。また、本発明は排トナー7’と排トナー容器8
の検出にもそのまま適用実施し得る。さらに、上記実施
例は積分回路19を設けた場合を示したが、攪拌羽根を
備えない排トナー容器8の検出に適用する場合はその必
要がない。さらにまた、上記実施例はトナー容器8が一
体に形成されたトナーカートリッジ9を示したが、別個
独立して形成されるものであってもよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るトナー
容器検出装置およびこれを利用した印刷装置は、トナー
容器に透明な光透過窓と半透明な光透過窓を設けたの
で、トナー容器自体の有無検出とトナーの有無検出とを
トナー容器を挟んで対向配置した1組の発光素子と受光
素子によって同時に行うことができる。したがって、検
出装置自体、特に受光素子の数を削減することができ、
検出装置の簡素化を実現することができる。また、積分
回路は受光素子からの信号を積分することでトナー容器
内の攪拌羽根の回転による遮光によりトナーがないにも
拘らずトナーがあるような信号の出方を吸収し、正確な
トナーの有無検出を可能にする。また、表示板や上記装
置はトナーおよびトナー容器の有無を表示するため、こ
れによりトナーおよびトナー容器の有無を知ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るトナー容器検出装置およびこれ
を利用した印刷装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。
【図2】 本発明におけるトナーの残量と発光素子の光
がトナーカートリッジを透過する透過率の関係を示す図
である。
【図3】 トナー検出装置およびトナーカートリッジ検
出装置を備えた印刷装置の従来例を示す概略構成図であ
る。
【図4】 従来装置におけるトナーの残量と発光素子の
光がトナーカートリッジを透過する透過率の関係を示す
図である。
【符号の説明】
1…印刷装置、2…感光体ドラム、3…現像ローラ、4
…サプライローラ、5…印刷部、6…帯電ブラシ、7…
トナー、8…排トナー容器、9…トナーカートリッジ、
10…攪拌羽根、11…トナー検出装置、12…トナー
カートリッジ検出装置、13…発光素子、14…受光素
子、16,17…光透過窓、18…増幅器、19…積分
回路、20…A/D変換回路、21…制御部、30…ト
ナー容器検出装置、31…光透過窓。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 21/00 386

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの光透過窓が対向して設けられたト
    ナー容器と、前記2つの透過窓に対応して前記トナー容
    器の外側に配設された発光素子および受光素子と、この
    受光素子からの信号によって前記トナー容器の有無を判
    別する手段とを備え、前記2つの透過窓のうちの一方を
    透明窓とし、他方を半透明窓としたことを特徴とするト
    ナー容器検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトナー容器検出装置にお
    いて、 トナー容器の有無判別手段の入力側に、受光素子からの
    信号を増幅する増幅器と、この増幅された信号をデジタ
    ル信号に変換するA/D変換回路を設けたことを特徴と
    するトナー容器検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のトナー容器検出装置にお
    いて、 トナー容器の有無判別手段またはA/D変換回路の入力
    側に、増幅器によって増幅された受光素子からの信号を
    時間で積分するための積分回路を設けたことを特徴とす
    るトナー容器検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のうちのいずれか1つに記
    載のトナー容器検出装置と、印刷媒体上に画像を形成す
    る印刷部と、この印刷部を制御する制御部とを備え、こ
    の制御部が、トナー容器の有無を表示板に表示または上
    位装置に通知する機能を備えたことを特徴とする印刷装
    置。
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