JPH09281787A - 粉体残量検出機構及び現像剤残量検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収容部内に設けた磁性材で形成されたレバー
と、収容部の外側にレバーの接近を検出する検出手段を
備えた残量検出機構に関し、収容部内に粉体或いは現像
剤を補充する時期を容易に知ることができる粉体残量検
出機構及び現像剤残量検出機構の提供を目的としてい
る。 【解決手段】 収容した粉体８を外部に供給する収容器
において、収容された粉体８を攪拌する攪拌手段11と、
下部に設けられ、粉体８を送出する送出口12と、内部に
設けられ、一端で回動自在に支持され、他端が攪拌手段
11による攪拌によって生じる粉体８の流動抵抗により回
動して粉体８の上面に位置し、磁性材で形成されたレバ
ー部材15と、収容器の外側に設けられ、レバー部材15の
接近を検出する検出手段17とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真印刷装置等の
プリンタの現像装置の現像剤等の残量検出機構に係り、
特に現像剤等の収容部内に設けた磁性材で形成されたレ
バーと、収容部の外側にレバーの接近を検出する検出手
段を備えた粉体残量検出機構及び現像剤残量検出機構に
関するものである。

【０００２】近来、オフィスオートメーションの進展に
より、コンピュータの出力端末装置、ファクシミリ装
置、及び複写機等にレーザプリンタ等の電子写真印刷装
置が多用されている。

【０００３】これらの装置では、感光ドラムに形成した
静電潜像を現像器によってトナー現像しているが、トナ
ーだけの一成分現像剤とトナーとキャリアの混合された
二成分現像剤とがあり、現像器の現像剤収容部内のトナ
ーが消費されて減少するため、トナーの補充を行ってい
る。一成分現像剤の場合はトナーそのものが減少する
が、二成分現像剤では、トナー濃度が減少することにな
る。本発明は、一成分現像剤の場合のトナーのエンプテ
ィを検出するものである。

【０００４】従来、その検出方法には、透磁率センサ方
法、ピエゾ検出方法、或いはトナー攪拌部内のレバーの
動きをフォトセンサ等で検出する方法が採用されている
が、コストや検出条件の設定がシビアであったり、トナ
ーのシーリングやレバー移動の渋りの問題がある。そこ
で、トナー漏れの恐れがなく、検出が確実で、且つコス
トが安い方法が望まれている。

【０００５】

【従来の技術】図７は本発明が適用されるレーザプリン
タの内部側面図を例示している。図において、１は印刷
用紙（以下用紙という) ２を集積して収容した給紙部、
３は繰出しローラ、４は搬送路、５はプリンタ部、６は
スタッカを示す。

【０００６】プリンタ部５は、感光ドラム（像形成体）
50ａの周辺に配置された帯電器51、光学ユニット52、現
像器７、転写器53、除電器54、クリーナ55及び定着器56
で構成されている。

【０００７】このような構成を有するので、帯電器51に
より感光ドラム50ａの面が帯電され、光学ユニット52か
ら印刷情報を光変調させたレーザ光が感光ドラム50ａに
照射され、その照射された箇所だけが電荷が下がり静電
潜像が形成される。感光ドラム50ａの静電潜像は現像器
７によりトナー現像される。

【０００８】一方、用紙２が繰出しローラ３の回転によ
り繰り出されて、図中矢印Ａ方向に搬送され、転写器53
によって帯電された用紙２に感光ドラム50ａ上のトナー
像が吸着される。用紙２に転写されたトナー像は定着器
56で、例えば、加熱／加圧定着され、スタッカ６に排出
される。

【０００９】転写後、除電器54で除電された感光ドラム
50ａ上に残留したトナーは、クリーナ55によってクリー
ニングされ、次の印刷動作に備える。なお、現像方法に
は、現像剤として、トナーだけで構成された一成分現像
剤を使用する方法とトナー及びキャリアを混合した二成
分現像剤を使用する方法とがある。トナーは樹脂材を基
材として、カーボン、染料及びワックス等を混合した粉
体で、キャリアは磁性材、例えば、主として微細鉄粉を
樹脂材でコーティングしたものである。いずれの場合も
現像に使用されるのはトナーである。以下、現像剤をト
ナー8aとして説明する。

【００１０】ここにおいて、図８の側断面図により現像
器７を詳細に説明する。図に示すように、現像器７は、
現像ローラ（現像剤担持体）9a、トナー8aが収容された
収容部（現像剤収容部）10ａ、矢印方向に回転して収容
部10ａ内のトナー8aを攪拌すると共に現像ローラ9aへト
ナー8aを送り出す攪拌機11ａ、及び現像ローラ9aに供給
されるトナー8aの厚さを規制するドクターブレード（現
像剤規制部材：以下ブレードという）12ａで構成されて
いる。また、収容部10ａは、収容部本体13及びキャップ
14で構成され、キャップ14は収容部本体13に装着されて
ロックされる。

【００１１】キャップ14を収容部本体13にロックする方
法は、収容部本体13の上方の両側のフック130a,130b
に、キャップ14に設けられた軸140a,140b を嵌め込ん
で、収容部本体13の開口部131 とキャップ14の開口部14
1 を当接して、収容部本体13の下方に設けられたロック
レバー132 を、キャップ14の係合部142 に押し込んでロ
ックする。

【００１２】従って、収容部10ａから供給されたトナー
8aは、ブレード12ａによって一定の厚さに規制されて、
現像ローラ9aによって対向する感光ドラム50ａの現像位
置まで運ばれて現像に使用される。

【００１３】このようにして、現像によってトナー8aが
消費されて収容部10ａ内のトナー8aが減少するので、図
示していないトナー量検出センサ（一成分現像剤の場
合）或いはトナー濃度検出センサ（二成分現像剤の場
合）の検出によってトナー8aの補充の必要性が報知され
た時に、キャップ14を開いてトナーを補充する。

【００１４】また、トナー8aの補充方法として、キャッ
プ14に代えて、トナー8aを充填したカートリッジを交換
する方法の装置もある。本発明は一成分現像剤の場合に
おけるトナー量検出に関するものであり、トナーの補充
時期を知る方法として、従来は次のような検出方法が考
案されている。 透磁率センサによる方法 透磁率の変化を非接触で検出する。 ピエゾ検出による方法 トナーの重量変化をピエゾの振幅の変化で検出する。 フォトセンサによる方法 トナー収容部に透明部を設け、その部分の光透過率の変
化で検出する。 レバーによる方法 トナー攪拌部内にトナー表面高さと共に降下するレバー
を設けて、このレバーの動きをフォトセンサ等で検出す
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、トナー残量検出方法として種々の方法が取られてい
るが、の透磁率センサによる方法では、取り扱いは容
易であるが、センサの検出精度を含めた検出条件の設定
がシビアであり、コストが掛かる。また非磁性トナーで
は採用できない。のピエゾ検出による方法では、コス
トが掛かる。のフォトセンサによる方法では、トナー
収容部の透明度、トナーの流動性（トナーが収容部の壁
に付着すると検出できない）の問題があり、検出条件の
設定（Ｓ／Ｎ比）の設定がシビアである。のレバーに
よる方法では、トナーのシーリングが困難であり、逆に
シールを完全にしようとすると、レバー移動が渋り易く
なる。という問題点がある。

【００１６】本発明は、収容部内に粉体或いは現像剤を
補充する時期を容易に知ることができる粉体残量検出機
構及び現像剤残量検出機構を提供することを目的として
いる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１及び図２は本発明の
原理説明図で、図１は請求項１に対応し、図２は請求項
２に対応している。

【００１８】図１において、８は粉体、11は収容された
粉体８或いは液体を攪拌する攪拌手段、12は下部に設け
られ、粉体８或いは液体を送出する送出口、15は内部に
設けられ、一端で回動自在に支持され、他端が攪拌手段
11による攪拌によって生じる粉体８或いは液体の流動抵
抗により回動して粉体８或いは液体の上面に位置し、磁
性材で形成されたレバー部材、17は収容器の外側に設け
られ、レバー部材15の接近を検出する検出手段である。

【００１９】収容した粉体８或いは液体を外部に供給す
る収容器において、収容器の外側で検出手段17によりレ
バー部材15の接近を検出するように構成されている。従
って、レバー15の接近を検出手段17が検出するので、収
容器内の粉体８或いは液体が所定量に減少したことを知
ることができ、コストの安い簡単な機構で、粉体８或い
は液体洩れの恐れがなく、確実に補充すべき時期を知る
ことができる。

【００２０】図２において、8Aは現像剤、11は現像剤収
容部10に設けられ、現像剤8Aを攪拌する攪拌手段、10は
現像剤8Aが収容され、攪拌手段11を有する現像剤収容
部、９は現像剤収容部10から供給される現像剤8Aを搬送
する現像剤担持体、12A は現像剤担持体９に供給される
現像剤8Aを規制する現像剤規制部材、15は現像剤収容部
10の内部に設けられ、一端で回動自在に支持され、他端
が攪拌手段11による攪拌によって生じる現像剤8Aの流動
抵抗により回動して現像剤8Aの上面に位置し、磁性材で
形成されたレバー部材、17は現像剤収容部10の外側に設
けられ、レバー部材15の接近を検出する検出手段であ
る。

【００２１】現像剤規制部材12A に規制されながら供給
されて現像剤担持体９により搬送された現像剤8Aによっ
て、像形成体50に形成された静電潜像を現像する現像装
置において、現像剤収容部10の外側の検出手段17によっ
てレバー部材15の接近を検出するように構成されてい
る。

【００２２】従って、レバー部材15の接近を検出手段17
が検出するので、現像剤収容部10内の現像剤8Aが所定量
に減少したことを知ることができ、コストの安い簡単な
機構で、現像剤8Aの洩れの恐れがなく、確実に補充すべ
き時期を知ることができる。

【００２３】請求項３：レバー部材15に粉体８、液体、
或いは現像剤8Aの流動抵抗を受けるフラップ部を設けた
構成とする。従って、一層レバー部材15を現像剤8Aの上
面に位置し易くすることができる。

【００２４】請求項４：収容器或いは現像剤収容部10
は、レバー部材15を内蔵し、上向きの第１の開口部を有
する収容部本体と、下向きの第２の開口部を有し、第１
の開口部の外周の所定位置で回動自在に支持され、第１
の開口部及び第２の開口部を当接させて、第２の開口部
が第１の開口部の支持位置に対して外周の対向する位置
でロックされるキャップ部と、ロックを解除してキャッ
プ部を支持位置を中心に回動させた時に、レバー部材15
の先端を所定高さまで上昇させる上昇手段とを備えた構
成とする。

【００２５】従って、粉体８、液体、或いは現像剤8Aを
補充するときに、キャップ部を開くことにより、上昇手
段によってレバー部材15の先端が上昇し、粉体８、液
体、或いは現像剤8Aを補充したときに、レバー部材15の
先端を粉体８、液体、或いは現像剤8Aの上面に位置させ
ることができる。

【００２６】請求項５：上昇手段は、レバー部材15の回
動支持位置に設けられた係合突起部と、キャップ部に設
けられ、キャップ部の回動により先端が係合突起部に係
合する係合レバーとで構成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、従来例で説明したレーザプ
リンタの現像器に本発明を適用した実施例１及び実施例
２を図３〜図６により説明する。全図を通じて同一符号
は同一対象物を示す。

【００２８】１）実施例１ 実施例１を図３〜図５により説明する。図３及び図４は
本発明の実施例１を示す構成図、図５は実施例１を説明
する分解斜視図である。

【００２９】図３に示すように、現像器7aにおいて、収
容部10ｂの収容部本体13ａの内部に、一端が支軸100 に
回動自在に支持され、収容部10ｂの側壁の曲面に沿うよ
うに湾曲形状で、磁性材料、例えば、鉄板で形成された
レバー（レバー部材）15ａが設けられている。レバー15
ａの両側端面には、間隔を置いて斜め方向に複数のフラ
ップ16が設けられている。

【００３０】収容部本体13ａの側壁の外側には、先端に
磁石19を有し、中間位置で支軸180に回動自在に支持さ
れ、他端が遮蔽型の光センサ（検出手段）17ａの発光を
遮蔽／遮蔽解除する検出レバー18が設けられている。磁
石19は、レバー15ａの先端部に対向するように位置して
いる。光センサ17ａは図示していない制御部に接続され
ている。

【００３１】また、図４及び図５に示すように、レバー
15ａの支軸100 に支持された位置から所定角度方向に係
合突起部20が設けられ、一方、キャップ14ａの軸140a,1
40bの付近に一端が固定され、先端がキャップ14ａの回
動によって係合突起部20に係合してレバー15ａを押し上
げる舌片部材21が設けられている。

【００３２】このような構成を有するので、図３におい
て、攪拌機11ａの回転によるトナー8aの流動抵抗によっ
て、レバー15ａは矢印方向に回動して先端がトナー8aの
上面方向に移動し、流動抵抗がフラップ16に一層効果的
に作用してレバー15ａを押し上げてトナー8aの上面に位
置する。

【００３３】収容部10ｂ内のトナー8aが使用されて順次
減少し、トナー8aの上面が降下するのに連れて、レバー
15ａの先端も下降する。やがて、レバー15ａの先端は収
容部10ｂの側壁に接近し、外側の図中２点鎖線の位置に
ある検出レバー18の先端の磁石19を吸引し、実線で示す
ように、検出レバー18が矢印方向に回動して、他端が光
センサ17ａの発光を遮蔽して、トナー8aのエンプティを
検出する。

【００３４】検出信号は制御部へ送られて、警報ランプ
或いは警報ブザーによってトナーエンプティが報知され
て、トナー8aの補充が促される。そこでオペレータが、
図４に示すように，収容部10ｂのキャップ14ａのロック
レバー132 を外してロックを解除して、図中２点鎖線で
示すように、キャップ14ａを矢印方向に回動させると、
収容部本体13ａの開口部131 が開くと共に、舌片部材21
が係合突起部20に係合して、図中２点鎖線で示すよう
に、レバー15ａを先端が上昇する方向に回動させる。そ
こで、レバー15ａが上昇した位置でトナー8aを補充する
ことができる。

【００３５】２）実施例２ 図６の構成図により実施例２を説明する。実施例２が実
施例１と異なるのは、検出手段を実施例１の光センサ17
ａに代えて、磁気センサとしたことである。

【００３６】図に示すように、現像器7bの収容部10ｃに
おいて、レバー15ｂは、実施例１で説明したレバー15ａ
と同様の形状で樹脂材で形成され、先端に磁石22が取り
付けられている。収容部本体13ｂの側壁の外側に、磁気
センサ17ｂが設けられている。磁気センサ17ｂは、図示
していない制御部に接続されている。

【００３７】このような構成を有するので、トナー8aが
使用により減少すると、レバー16ｂの先端が降下し、先
端の磁石22が収容部10ｃの下部の外壁に近付くに連れ
て、磁気センサ17ｂが磁石22の磁気を検出し、磁石22の
変位に応じて出力される電気信号の電圧が所定値を越え
た時に、トナーエンプティと判定して報知する。

【００３８】このようにして、実施例１では、レバー15
ａ、検出レバー18及び光センサ17ａ、実施例２では、レ
バー15ｂ及び磁気センサ17ｂによる簡単な機構で、トナ
ー8aが洩れる恐れがなく、コスト安にトナーエンプティ
を容易に検出することができる。

【００３９】また、キャップ14ｂを開くことにより、レ
バー15ａを上昇位置へ引き上げることができて、トナー
補充後のレバー15a,15b の位置を正常にすることができ
る。更に、レバー15a,15b の先端位置の高さまでトナー
8aを補充すれば良いので、補充量の目安とすることもで
きる。

【００４０】上記例では、トナー8aのエンプティを検出
する場合を説明したが、他の粉体のエンプティを検出す
る場合にも同様に適用することができる。また、上記実
施例２では、磁気センサ17ｂを使用した場合を説明した
が、他の検出手段、例えば、リードリレー等を用いる方
法としても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、 コストの安い簡単な機構で、収容器内の粉体の洩れの
恐れがなく、確実に粉体或いは液体を補充すべき時期を
知ることができる。

【００４２】現像装置の現像剤収容部内の現像剤の洩
れの恐れがなく、確実に現像剤を補充すべき時期を知る
ことができる。 という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１に対応する原理説明図

【図２】 本発明の請求項２に対応する原理説明図

【図３】 本発明の実施例１を示す構成図（その１）

【図４】 本発明の実施例１を示す構成図（その２）

【図５】 実施例１を説明する分解斜視図

【図６】 本発明の実施例２を示す構成図

【図７】 本発明が適用されるレーザプリンタの内部側
面図

【図８】 従来例の現像器の側断面図

【符号の説明】

７,7a,7bは現像器、 ８は粉体、 8A
は現像剤、8aはトナー、 ９は現像剤担持
体、 9aは現像ローラ、10は現像剤収容部、
10ａ〜10ｃは収容部、 11は攪拌部材、11ａは攪拌
機、 12は送出口、 12A は現像剤
規制部材、12ａはブレード、 14,14aはキャッ
プ、 15はレバー部材、15a,15b はレバー、
16はフラップ、 17は検出手段、17ａは光セン
サ、 17ｂは磁気センサ、 18は検出レバ
ー、19,22 は磁石、 20は係合突起部、
21は舌片部材、50は像形成体、 50ａは感光
ドラム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収容した粉体を外部に供給する収容器に
   おいて、 収容された粉体を攪拌する攪拌手段と、 下部に設けられ、粉体を送出する送出口と、 内部に設けられ、一端で回動自在に支持され、他端が前
   記攪拌手段による攪拌によって生じる粉体の流動抵抗に
   より回動して該粉体の上面に位置し、磁性材で形成され
   たレバー部材と、 収容器の外側に設けられ、該レバー部材の接近を検出す
   る検出手段とを備えたことを特徴とする粉体残量検出機
   構。
2. 【請求項２】 現像剤が収容され、該現像剤を攪拌する
   攪拌手段を有する現像剤収容部と、 現像剤収容部から供給される現像剤を搬送する現像剤担
   持体と、 現像剤担持体に供給される現像剤を規制する現像剤規制
   部材とを備え、 現像剤規制部材に規制されながら供給されて現像剤担持
   体により搬送された現像剤によって、像形成体に形成さ
   れた静電潜像を現像する現像装置において、 前記現像剤収容部の内部に設けられ、一端で回動自在に
   支持され、他端が前記攪拌手段による攪拌によって生じ
   る現像剤の流動抵抗により回動して現像剤の上面に位置
   し、磁性材で形成されたレバー部材と、 現像剤収容部の外側に設けられ、レバー部材の接近を検
   出する検出手段とを備えたことを特徴とする現像剤残量
   検出機構。
3. 【請求項３】 前記レバー部材に前記粉体或いは前記現
   像剤の流動抵抗を受けるフラップ部を設けたことを特徴
   とする請求項１或いは請求項２の粉体残量検出機構及び
   現像剤残量検出機構。
4. 【請求項４】 前記収容器或いは前記現像剤収容部は、 前記レバー部材を内蔵し、上向きの第１の開口部を有す
   る収容部本体と、 下向きの第２の開口部を有し、第１の開口部の外周の所
   定位置で回動自在に支持され、第１の開口部及び第２の
   開口部を当接させて、第２の開口部が第１の開口部の支
   持位置に対して外周の対向する位置でロックされるキャ
   ップ部と、 該ロックを解除してキャップ部を支持位置を中心に回動
   させた時に、レバー部材の先端を所定高さまで上昇させ
   る上昇手段とを備えたことを特徴とする請求項１、請求
   項２或いは請求項３の粉体残量検出機構及び現像剤残量
   検出機構。
5. 【請求項５】 前記上昇手段は、 レバー部材の回動支持位置に設けられた係合突起部と、 キャップ部に設けられ、キャップ部の回動により先端が
   係合突起部に係合する係合レバーとで構成されることを
   特徴とする請求項４の粉体残量検出機構及び現像剤残量
   検出機構。