JPH10260578A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JPH10260578A JPH10260578A JP6604397A JP6604397A JPH10260578A JP H10260578 A JPH10260578 A JP H10260578A JP 6604397 A JP6604397 A JP 6604397A JP 6604397 A JP6604397 A JP 6604397A JP H10260578 A JPH10260578 A JP H10260578A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 現像剤の残量検知を安定して正確に行うこと
ができる現像装置を提供すること。 【構成】 現像剤を収容した現像容器と、該現像容器内
の現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体と、現像容
器内の現像剤を前記現像剤担持体に向けて移動させる回
転自在な撹拌部材(撹拌手段)5と、現像容器内の現像
剤の残量を検知する残量検知手段13を備えた現像装置
において、前記残量検知手段13が前記撹拌部材5を兼
ねており、前記撹拌部材5の回転周期中に現像剤の残量
検知をする位置を検知するための位置検知手段(凸部)
を設ける。本発明によれば、回転駆動される撹拌部材5
が現像剤担持体に対して所定の位置に来たときに残量検
知手段13を作動させるようにすれば、現像剤の残量を
常に同じ姿勢で検知することができ、現像装置の現像剤
残量を安定して正確に検知することができる。
ができる現像装置を提供すること。 【構成】 現像剤を収容した現像容器と、該現像容器内
の現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体と、現像容
器内の現像剤を前記現像剤担持体に向けて移動させる回
転自在な撹拌部材(撹拌手段)5と、現像容器内の現像
剤の残量を検知する残量検知手段13を備えた現像装置
において、前記残量検知手段13が前記撹拌部材5を兼
ねており、前記撹拌部材5の回転周期中に現像剤の残量
検知をする位置を検知するための位置検知手段(凸部)
を設ける。本発明によれば、回転駆動される撹拌部材5
が現像剤担持体に対して所定の位置に来たときに残量検
知手段13を作動させるようにすれば、現像剤の残量を
常に同じ姿勢で検知することができ、現像装置の現像剤
残量を安定して正確に検知することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写装
置、静電記録装置、レーザービームプリンタ等の画像形
成装置に装着される現像装置に係り、更に詳しくは現像
容器内に収容された現像剤の残量を検知するための残量
検知手段を備えた現像装置に関する。
置、静電記録装置、レーザービームプリンタ等の画像形
成装置に装着される現像装置に係り、更に詳しくは現像
容器内に収容された現像剤の残量を検知するための残量
検知手段を備えた現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写装置、静電記録装置、レー
ザービームプリンタ等の画像形成装置に装着される現像
装置を図12に基づいて説明する。
ザービームプリンタ等の画像形成装置に装着される現像
装置を図12に基づいて説明する。
【0003】即ち、図12は従来の現像装置2周辺の断
面図であり、現像装置2は、不図示の帯電装置、露光手
段等によってその表面に静電潜像が形成される像担持体
である感光ドラム3の周囲に配設されている。又、感光
ドラム3のほぼ反対側には、感光ドラム3上に残留した
トナー(現像剤)を除去して回収するためのクリーニン
グ器7が配設されている。
面図であり、現像装置2は、不図示の帯電装置、露光手
段等によってその表面に静電潜像が形成される像担持体
である感光ドラム3の周囲に配設されている。又、感光
ドラム3のほぼ反対側には、感光ドラム3上に残留した
トナー(現像剤)を除去して回収するためのクリーニン
グ器7が配設されている。
【0004】而して、現像装置2は、トナーを担持して
搬送する現像剤担持体である現像スリーブ4と、該現像
スリーブ4上のトナー層を規制するブレード18と、ト
ナーを収納する現像容器8と、トナーを攪拌する撹拌部
材5及びトナーの残量を検知するためのアンテナ20を
備えている。尚、撹拌部材5は図示矢印方向に回転し、
現像容器8内のトナーを崩してこれを現像スリーブ4の
方向へ移動させる機能を果たす。
搬送する現像剤担持体である現像スリーブ4と、該現像
スリーブ4上のトナー層を規制するブレード18と、ト
ナーを収納する現像容器8と、トナーを攪拌する撹拌部
材5及びトナーの残量を検知するためのアンテナ20を
備えている。尚、撹拌部材5は図示矢印方向に回転し、
現像容器8内のトナーを崩してこれを現像スリーブ4の
方向へ移動させる機能を果たす。
【0005】斯かる現像装置2にあっては、装置全体の
小型化やカートリッジ化する際のランニングコスト等を
考慮して、現像容器8内のトナーの残量をアンテナ20
によって検出することとしているが、この検出は次のよ
うな原理に基づいて行われるものである。
小型化やカートリッジ化する際のランニングコスト等を
考慮して、現像容器8内のトナーの残量をアンテナ20
によって検出することとしているが、この検出は次のよ
うな原理に基づいて行われるものである。
【0006】即ち、例えば、現像装置2にあっては、現
像容器8内のトナーの量によって変化する現像スリーブ
4とアンテナ20間の静電容量を図5に示すような等価
回路で検出することとしている。ここで、図5におい
て、16は現像バイアス印加用の交流電源、17は同直
流電源、Cはアンテナ20と現像スリーブ4とによって
構成されるコンデンサー、C1は電極としての現像スリ
ーブ4、C2は電極としてのアンテナ20である。この
等価回路においては、前記コンデンサーCの静電容量は
現像スリーブ4とアンテナ20間のトナー量により変化
する電極C1,C2間の誘電率に伴って変化する。この
結果、残量検知手段13の負荷抵抗14の両端に現れる
現像バイアスの交流成分の微分波形の大きさが変化し、
この信号をモニター15で測定することによって現像容
器8内のトナーの残量を検出することができる。
像容器8内のトナーの量によって変化する現像スリーブ
4とアンテナ20間の静電容量を図5に示すような等価
回路で検出することとしている。ここで、図5におい
て、16は現像バイアス印加用の交流電源、17は同直
流電源、Cはアンテナ20と現像スリーブ4とによって
構成されるコンデンサー、C1は電極としての現像スリ
ーブ4、C2は電極としてのアンテナ20である。この
等価回路においては、前記コンデンサーCの静電容量は
現像スリーブ4とアンテナ20間のトナー量により変化
する電極C1,C2間の誘電率に伴って変化する。この
結果、残量検知手段13の負荷抵抗14の両端に現れる
現像バイアスの交流成分の微分波形の大きさが変化し、
この信号をモニター15で測定することによって現像容
器8内のトナーの残量を検出することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図12
に示す従来の現像装置2においては、アンテナ20は現
像スリーブ4の近傍に固定されているため、アンテナ2
0がトナーの現像スリーブ4の近傍での動きを阻害し、
現像スリーブ4の長手方向でトナーの循環不良による濃
度ムラが発生する可能性があった。これを防ぐために
は、図13及び図14に示すようにアンテナ20の代わ
りに撹拌部材5をアンテナ兼用とし、これを回転させて
トナーを攪拌するようにすれば良い。
に示す従来の現像装置2においては、アンテナ20は現
像スリーブ4の近傍に固定されているため、アンテナ2
0がトナーの現像スリーブ4の近傍での動きを阻害し、
現像スリーブ4の長手方向でトナーの循環不良による濃
度ムラが発生する可能性があった。これを防ぐために
は、図13及び図14に示すようにアンテナ20の代わ
りに撹拌部材5をアンテナ兼用とし、これを回転させて
トナーを攪拌するようにすれば良い。
【0008】しかし、撹拌部材5と現像スリーブ4とか
ら構成されるコンデンサーCの静電容量は撹拌部材5の
撹拌周期Tで変動するため、正確なトナー残量検知がで
きない。つまり、現像スリーブ4と撹拌部材5とで図5
に示すコンデンサーCを構成し、このコンデンサーCの
静電容量をトナー残量検知として用いているが、図13
及び図14に示す攪拌部材5はクランク状に形成されて
いるため、これが回転することによってその中央部が現
像スリーブ4から遠ざかったり、現像スリーブ4に近寄
ったりし、図15に示すように回転周期である攪拌周期
Tで静電容量が変化する。この結果、図5において、負
荷抵抗14の両端に現れる電圧も周期的に変化し、正確
なトナー残量検知が行えないという問題が発生してい
た。
ら構成されるコンデンサーCの静電容量は撹拌部材5の
撹拌周期Tで変動するため、正確なトナー残量検知がで
きない。つまり、現像スリーブ4と撹拌部材5とで図5
に示すコンデンサーCを構成し、このコンデンサーCの
静電容量をトナー残量検知として用いているが、図13
及び図14に示す攪拌部材5はクランク状に形成されて
いるため、これが回転することによってその中央部が現
像スリーブ4から遠ざかったり、現像スリーブ4に近寄
ったりし、図15に示すように回転周期である攪拌周期
Tで静電容量が変化する。この結果、図5において、負
荷抵抗14の両端に現れる電圧も周期的に変化し、正確
なトナー残量検知が行えないという問題が発生してい
た。
【0009】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、現像剤の残量検知を安定して
正確に行うことができる現像装置を提供することにあ
る。
で、その目的とする処は、現像剤の残量検知を安定して
正確に行うことができる現像装置を提供することにあ
る。
【0010】
【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記載の発明は、現像剤を収容した現像容器
と、該現像容器内の現像剤を像担持体に供給する現像剤
担持体と、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体
に向けて移動させる回転自在な撹拌手段と、前記現像容
器内の現像剤の残量を検知する残量検知手段を備えた現
像装置において、前記残量検知手段が前記撹拌手段を兼
ねており、前記撹拌手段の回転周期中に残量検知をする
位置を検知するための位置検知手段を有することを特徴
とする。
め、請求項1記載の発明は、現像剤を収容した現像容器
と、該現像容器内の現像剤を像担持体に供給する現像剤
担持体と、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体
に向けて移動させる回転自在な撹拌手段と、前記現像容
器内の現像剤の残量を検知する残量検知手段を備えた現
像装置において、前記残量検知手段が前記撹拌手段を兼
ねており、前記撹拌手段の回転周期中に残量検知をする
位置を検知するための位置検知手段を有することを特徴
とする。
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の外周の一部に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残量
検知手段を作動させるための接点部と接点を作動させる
突起部を有することを特徴とする。
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の外周の一部に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残量
検知手段を作動させるための接点部と接点を作動させる
突起部を有することを特徴とする。
【0012】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の側面に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残量検知手
段を作動させるための一部が欠けた円周状の電極と該円
周状の電極と摺擦する固定接点とを有することを特徴と
する。
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の側面に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残量検知手
段を作動させるための一部が欠けた円周状の電極と該円
周状の電極と摺擦する固定接点とを有することを特徴と
する。
【0013】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の側面が反射部と非反射部材を有し、前記画像形成装置
に前記歯車の側面に対応する位置に配設された光センサ
ーを有することを特徴とする。
明において、前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一端
に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯車
の側面が反射部と非反射部材を有し、前記画像形成装置
に前記歯車の側面に対応する位置に配設された光センサ
ーを有することを特徴とする。
【0014】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記位置検知手段は、前記現像剤担持体と
前記撹拌部材の間の静電容量或は静電容量を表す電圧を
モニターし、前記撹拌手段の1回転周期毎に各周期中の
最大静電容量値或は静電容量を表す最大電圧をピックア
ップするシーケンスを有することを特徴とする。
明において、前記位置検知手段は、前記現像剤担持体と
前記撹拌部材の間の静電容量或は静電容量を表す電圧を
モニターし、前記撹拌手段の1回転周期毎に各周期中の
最大静電容量値或は静電容量を表す最大電圧をピックア
ップするシーケンスを有することを特徴とする。
【0015】従って、本発明によれば、回転駆動される
撹拌部材が現像剤担持体に対して所定の位置に来たとき
に残量検知手段を作動させるようにしたため、現像剤の
残量に対応する静電容量を常に同じ姿勢で検知すること
ができ、現像装置の現像剤残量を安定して正確に検知す
ることができる。
撹拌部材が現像剤担持体に対して所定の位置に来たとき
に残量検知手段を作動させるようにしたため、現像剤の
残量に対応する静電容量を常に同じ姿勢で検知すること
ができ、現像装置の現像剤残量を安定して正確に検知す
ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【0017】<実施の形態1>図1は本発明に係る現像
装置を装着した画像形成装置の概略断面図、図2はプロ
セスカートリッジの断面図である。
装置を装着した画像形成装置の概略断面図、図2はプロ
セスカートリッジの断面図である。
【0018】図1に示す画像形成装置は本体100の内
部に前面カバー105を開けてプロセスカートリッジ1
を装着することにより構成され、装着されたプロセスカ
ートリッジ1の上方には光学ユニット111が配され、
図1の右上方に給紙トレイ101及びその下方に給紙ロ
ーラ102がそれぞれ配され、又、プロセスカートリッ
ジ1の下方には転写前下ガイド103と転写ローラ10
4が配され、図1の左上方向に排紙トレイ110、定着
装置106及び排紙ローラ109が配設されている。
部に前面カバー105を開けてプロセスカートリッジ1
を装着することにより構成され、装着されたプロセスカ
ートリッジ1の上方には光学ユニット111が配され、
図1の右上方に給紙トレイ101及びその下方に給紙ロ
ーラ102がそれぞれ配され、又、プロセスカートリッ
ジ1の下方には転写前下ガイド103と転写ローラ10
4が配され、図1の左上方向に排紙トレイ110、定着
装置106及び排紙ローラ109が配設されている。
【0019】又、図2に示すように、プロセスカートリ
ッジ1は、矢印R3方向に回転駆動される像担持体とし
ての感光ドラム3、該感光ドラム3の周囲に配置された
帯電ローラ6、現像剤担持体としての現像スリーブ4、
本発明に係る現像装置2、クリーニング器7等を一体に
組み込んでユニットとして構成されている。
ッジ1は、矢印R3方向に回転駆動される像担持体とし
ての感光ドラム3、該感光ドラム3の周囲に配置された
帯電ローラ6、現像剤担持体としての現像スリーブ4、
本発明に係る現像装置2、クリーニング器7等を一体に
組み込んでユニットとして構成されている。
【0020】次に、画像形成装置の動作を図1及び図2
に基づいて簡単に説明する。
に基づいて簡単に説明する。
【0021】プロセスカートリッジ1の内部に設けられ
た感光ドラム3の表面は帯電ローラ6によって一様に帯
電され、光学ユニット111から原稿像に対応するよう
にレーザーが感光ドラム3の表面に照射されると、該感
光ドラム3の表面に静電潜像が形成される。そして、こ
の感光ドラム3上の静電潜像は現像装置2の現像スリー
ブ4よって搬送されるトナーを用いて現像されてトナー
像として顕像化される。
た感光ドラム3の表面は帯電ローラ6によって一様に帯
電され、光学ユニット111から原稿像に対応するよう
にレーザーが感光ドラム3の表面に照射されると、該感
光ドラム3の表面に静電潜像が形成される。そして、こ
の感光ドラム3上の静電潜像は現像装置2の現像スリー
ブ4よって搬送されるトナーを用いて現像されてトナー
像として顕像化される。
【0022】一方、給紙トレイ101より転写材Pが給
紙ローラ102によって1枚ずつ取り出され、該転写材
Pは転写前下ガイド103に沿って感光ドラム3と転写
ローラ104との間を通過する。そして、感光ドラム3
上のトナー像が転写材P上に転写される。
紙ローラ102によって1枚ずつ取り出され、該転写材
Pは転写前下ガイド103に沿って感光ドラム3と転写
ローラ104との間を通過する。そして、感光ドラム3
上のトナー像が転写材P上に転写される。
【0023】而して、トナーが転写された転写材Pは定
着装置106まで搬送され、該定着装置106によって
熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後、排紙ロー
ラ109によって排出され本体100外へ排出されて排
紙トレイ110上に積載される。
着装置106まで搬送され、該定着装置106によって
熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後、排紙ロー
ラ109によって排出され本体100外へ排出されて排
紙トレイ110上に積載される。
【0024】次に、本発明に係る現像装置2を図2に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0025】現像装置2は、トナーを収容する現像容器
8、現像スリーブ4、現像容器8内に配設された攪拌部
材5等を備えている。現像容器8は箱型に構成されてお
り、その下部には開口部を有し、円柱状の現像スリーブ
4と長方形状の現像ブレード18とでほぼ密閉された現
像室に開口部を介して連通しており、内部には攪拌部材
5が設けられている。
8、現像スリーブ4、現像容器8内に配設された攪拌部
材5等を備えている。現像容器8は箱型に構成されてお
り、その下部には開口部を有し、円柱状の現像スリーブ
4と長方形状の現像ブレード18とでほぼ密閉された現
像室に開口部を介して連通しており、内部には攪拌部材
5が設けられている。
【0026】ところで、前記現像スリーブ4は図2の紙
面垂直方向に支持され、感光ドラム3の矢印R3方向の
回転に伴って矢印R4の方向に回転駆動される。又、前
記現像ブレード18は、図2の紙面垂直方向に長い長方
形状に構成されており、その上端側は板金19に固定さ
れて該板金19と共に現像容器8に固定され、下端側は
現像スリーブ3の表面に当接している。尚、この現像ブ
レード18は、現像スリーブ4に塗布されて担持搬送さ
れるトナーの量を規制して現像装置2から感光ドラム3
に供給されるトナーの層厚さを調整するものである。
面垂直方向に支持され、感光ドラム3の矢印R3方向の
回転に伴って矢印R4の方向に回転駆動される。又、前
記現像ブレード18は、図2の紙面垂直方向に長い長方
形状に構成されており、その上端側は板金19に固定さ
れて該板金19と共に現像容器8に固定され、下端側は
現像スリーブ3の表面に当接している。尚、この現像ブ
レード18は、現像スリーブ4に塗布されて担持搬送さ
れるトナーの量を規制して現像装置2から感光ドラム3
に供給されるトナーの層厚さを調整するものである。
【0027】而して、現像スリーブ4によって担持搬送
されるトナーは、現像容器8内に配設された攪拌部材5
によって現像スリーブ4に向かって移送される。この攪
拌部材5は、現像容器8の左右(図2の紙面垂直方向)
の不図示の側板によって回転自在に支持されるととも
に、不図示の駆動手段によって矢印R5方向に回転駆動
される。
されるトナーは、現像容器8内に配設された攪拌部材5
によって現像スリーブ4に向かって移送される。この攪
拌部材5は、現像容器8の左右(図2の紙面垂直方向)
の不図示の側板によって回転自在に支持されるととも
に、不図示の駆動手段によって矢印R5方向に回転駆動
される。
【0028】上記攪拌部材5は、例えばステンレス鋼等
の非磁性金属材料から成る棒又は板状部材でクランク状
に成形され、クランク軸に該当する軸部5bを中心に回
転し、クランクピンに該当するピン部5aが矢印R5方
向に回転することによってトナーを現像スリーブ4側に
移動させる。又、この攪拌部材5は、トナーの攪拌作用
の他にトナーの残量を検知する作用を果たし、トナー残
量検知手段13の一部を兼ねている。ここで、図3に現
像スリーブ4と攪拌部材5の位置関係を示し、図4に図
3のA部を拡大して示す。
の非磁性金属材料から成る棒又は板状部材でクランク状
に成形され、クランク軸に該当する軸部5bを中心に回
転し、クランクピンに該当するピン部5aが矢印R5方
向に回転することによってトナーを現像スリーブ4側に
移動させる。又、この攪拌部材5は、トナーの攪拌作用
の他にトナーの残量を検知する作用を果たし、トナー残
量検知手段13の一部を兼ねている。ここで、図3に現
像スリーブ4と攪拌部材5の位置関係を示し、図4に図
3のA部を拡大して示す。
【0029】図4に詳細に示すように、撹拌部材5の端
部には、該撹拌部材5の駆動手段であるはすば歯車10
aが取り付けられており、該はすば歯車10aの外周の
一部には凸部9aが形成されている。
部には、該撹拌部材5の駆動手段であるはすば歯車10
aが取り付けられており、該はすば歯車10aの外周の
一部には凸部9aが形成されている。
【0030】而して、攪拌部材5が回転し、該攪拌部材
5の回転部分であるピン部5aと現像スリーブ4との距
離が最適(本発明においては再接近)となると、はすば
歯車10aの外周の一部に形成された凸部9aによって
接点部材11が押し下げられ、装置本体内に設けられた
トナー残量検知手段13と攪拌部材5とが接続されてト
ナー残量検知手段13が作動する。その後、攪拌部材5
が回転し、該撹拌部材5のピン部5aと現像スリーブ4
との距離が再び最適になるまで接点部材11は押し下げ
られることはなく、トナー残量検知手段13は作動しな
い。従って、攪拌部材5の回転部分であるピン部5aと
現像スリーブ4との距離が最適であるときには常に決ま
った姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動してトナ
ー残量を検知することができる。
5の回転部分であるピン部5aと現像スリーブ4との距
離が最適(本発明においては再接近)となると、はすば
歯車10aの外周の一部に形成された凸部9aによって
接点部材11が押し下げられ、装置本体内に設けられた
トナー残量検知手段13と攪拌部材5とが接続されてト
ナー残量検知手段13が作動する。その後、攪拌部材5
が回転し、該撹拌部材5のピン部5aと現像スリーブ4
との距離が再び最適になるまで接点部材11は押し下げ
られることはなく、トナー残量検知手段13は作動しな
い。従って、攪拌部材5の回転部分であるピン部5aと
現像スリーブ4との距離が最適であるときには常に決ま
った姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動してトナ
ー残量を検知することができる。
【0031】ところで、図5に示すように、トナー残量
検知手段13は、現像バイアスが印加されている現像ス
リーブ4と攪拌部材5との間の静電容量を検知し、この
検知された静電容量の値から現像容器8内のトナーの残
量を推測するものであり、負荷抵抗14とモニター15
を主要部材として構成されている。
検知手段13は、現像バイアスが印加されている現像ス
リーブ4と攪拌部材5との間の静電容量を検知し、この
検知された静電容量の値から現像容器8内のトナーの残
量を推測するものであり、負荷抵抗14とモニター15
を主要部材として構成されている。
【0032】ここで、トナー残量検知手段を含んで構成
される等価回路を図5に基づいて説明する。
される等価回路を図5に基づいて説明する。
【0033】現像スリーブ4には交流電源16と直流電
源17が接続されており、これにより現像スリーブ4に
は交流と直流とによる重畳電流が流れる。この現像スリ
ーブ4が一方の電極C1となり、又、これに対向する攪
拌部材5が他方の電極C2となってコンデンサーCを構
成している。
源17が接続されており、これにより現像スリーブ4に
は交流と直流とによる重畳電流が流れる。この現像スリ
ーブ4が一方の電極C1となり、又、これに対向する攪
拌部材5が他方の電極C2となってコンデンサーCを構
成している。
【0034】このような等価回路において、コンデンサ
ーCの静電容量は現像スリーブ4と攪拌部材5の間のト
ナーの量により変化する電極C1,C2間の誘電率に伴
って変化する。従って、トナー残量検知手段13の負荷
抵抗14の両端に現れる現像バイアスの交流成分の微分
波形の大きさは現像スリーブ4と攪拌部材5の間のトナ
ー量の変動に応じて変化し、この信号をモニター15で
測定することによって現像容器8内のトナーの残量を検
出することができる。
ーCの静電容量は現像スリーブ4と攪拌部材5の間のト
ナーの量により変化する電極C1,C2間の誘電率に伴
って変化する。従って、トナー残量検知手段13の負荷
抵抗14の両端に現れる現像バイアスの交流成分の微分
波形の大きさは現像スリーブ4と攪拌部材5の間のトナ
ー量の変動に応じて変化し、この信号をモニター15で
測定することによって現像容器8内のトナーの残量を検
出することができる。
【0035】以上の構成において攪拌部材5が攪拌周期
Tで回転したときの該攪拌部材5と現像スリーブ4との
間の静電容量の変化を図6に示す。図6に示すように、
周期T毎に攪拌部材5と現像スリーブとの間の静電容量
が検知され、それ以外では静電容量は0と検知されてい
る。現像容器8内のトナーが減るに従って、検知される
静電容量は減少していくため、トナー残量が減ったため
にプロセスカートリッジ1を交換するに適切な静電容量
値を設定し、その設定値以上の値を周期Tよりも長い時
間で検知できないときにはトナー無しと表示する。
Tで回転したときの該攪拌部材5と現像スリーブ4との
間の静電容量の変化を図6に示す。図6に示すように、
周期T毎に攪拌部材5と現像スリーブとの間の静電容量
が検知され、それ以外では静電容量は0と検知されてい
る。現像容器8内のトナーが減るに従って、検知される
静電容量は減少していくため、トナー残量が減ったため
にプロセスカートリッジ1を交換するに適切な静電容量
値を設定し、その設定値以上の値を周期Tよりも長い時
間で検知できないときにはトナー無しと表示する。
【0036】而して、本実施の形態によれば、攪拌部材
5のピン部5aと現像スリーブ4との距離が最適である
常に決まった姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動
し、静電容量のデータを採取することができるため、現
像容器8内のトナー残量を正確に検知してプロセスカー
トリッジ1の交換時期を正確に把握することができるよ
うなる。
5のピン部5aと現像スリーブ4との距離が最適である
常に決まった姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動
し、静電容量のデータを採取することができるため、現
像容器8内のトナー残量を正確に検知してプロセスカー
トリッジ1の交換時期を正確に把握することができるよ
うなる。
【0037】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2を図7及び図8に基づいて説明する。尚、図7は実
施の形態2に係る現像装置の現像スリーブと攪拌部材の
位置関係を示す斜視図、図8は図7のB部拡大詳細図で
あり、これらの図においては図3及び図4に示したと同
一要素には同一符号を付しており、以下、それらについ
ての説明は省略する。
態2を図7及び図8に基づいて説明する。尚、図7は実
施の形態2に係る現像装置の現像スリーブと攪拌部材の
位置関係を示す斜視図、図8は図7のB部拡大詳細図で
あり、これらの図においては図3及び図4に示したと同
一要素には同一符号を付しており、以下、それらについ
ての説明は省略する。
【0038】図8に示すように、撹拌部材5の一端に設
けられた歯車10bの側面にはC型の導電部材9bが取
り付けられており、この導電部材9bは常時接地されて
いる。
けられた歯車10bの側面にはC型の導電部材9bが取
り付けられており、この導電部材9bは常時接地されて
いる。
【0039】而して、攪拌部材5が回転し、該攪拌部材
5の回転部分であるピン部5aと現像スリーブ4との距
離が最適であるとき以外は、C型の導電部材9bは、常
に接点12aが攪拌手段5の端部に接触しているスイッ
チ板12の接点12bと接しており、強制的に接地され
ているため、トナー残量検知手段13は作動しない。
5の回転部分であるピン部5aと現像スリーブ4との距
離が最適であるとき以外は、C型の導電部材9bは、常
に接点12aが攪拌手段5の端部に接触しているスイッ
チ板12の接点12bと接しており、強制的に接地され
ているため、トナー残量検知手段13は作動しない。
【0040】しかし、攪拌部材5のピン部5と現像スリ
ーブ4との距離が最適であるときには、C型の導電部材
9bがスイッチ板12の接点12bから離れるため、ト
ナー残量検知手段13が作動する。従って、攪拌部材5
のピン部5aと現像スリーブ4との距離が最適である常
に決まった姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動し
て静電容量のデータを採取することができるため、現像
容器8内のトナー残量を正確に検知してプロセスカート
リッジ1の交換時期を正確に把握することができるよう
になる。
ーブ4との距離が最適であるときには、C型の導電部材
9bがスイッチ板12の接点12bから離れるため、ト
ナー残量検知手段13が作動する。従って、攪拌部材5
のピン部5aと現像スリーブ4との距離が最適である常
に決まった姿勢でのみトナー残量検知手段13が作動し
て静電容量のデータを採取することができるため、現像
容器8内のトナー残量を正確に検知してプロセスカート
リッジ1の交換時期を正確に把握することができるよう
になる。
【0041】<実施の形態3>次に、本発明の実施の形
態3を図9及び図10に基づいて説明する。尚、図9は
実施の形態3に係る現像装置のトナー残量検知手段の構
成を示す斜視図、図10は同平面図であり、本実施の形
態においても画像形成装置本体100とプロセスカート
リッジ1の主な構成は実施の形態1と同じであるため、
それらについての説明は省略する。
態3を図9及び図10に基づいて説明する。尚、図9は
実施の形態3に係る現像装置のトナー残量検知手段の構
成を示す斜視図、図10は同平面図であり、本実施の形
態においても画像形成装置本体100とプロセスカート
リッジ1の主な構成は実施の形態1と同じであるため、
それらについての説明は省略する。
【0042】本実施の形態では、攪拌部材5の一端には
該撹拌部材5の駆動手段である歯車10cが取り付けら
れており、該歯車10cの側面にはI型に黒色の塗料を
塗った塗料部22が設けられ、同側面のその他の部分は
白色の塗料が塗られている。ここで、歯車10cは、本
来、安全性及び機能性の面から歯車支持箱23の中に収
納されてプロセスカートリッジ1と一体化されている。
該撹拌部材5の駆動手段である歯車10cが取り付けら
れており、該歯車10cの側面にはI型に黒色の塗料を
塗った塗料部22が設けられ、同側面のその他の部分は
白色の塗料が塗られている。ここで、歯車10cは、本
来、安全性及び機能性の面から歯車支持箱23の中に収
納されてプロセスカートリッジ1と一体化されている。
【0043】上記歯車支持箱23の側面には前記塗料部
22を見るための窓23aが形成されている。又、光を
出力するための発光部24と反射した光を入力信号とし
て検知するための受光部25が本体100に設けられて
おり、発光部24から出力された光は前記窓23aを通
過して歯車10cの側面で反射し、その反射光は窓23
aを通って受光部25によって受光される。
22を見るための窓23aが形成されている。又、光を
出力するための発光部24と反射した光を入力信号とし
て検知するための受光部25が本体100に設けられて
おり、発光部24から出力された光は前記窓23aを通
過して歯車10cの側面で反射し、その反射光は窓23
aを通って受光部25によって受光される。
【0044】而して、上記発光部24は常に光を出力し
ており、前記攪拌部材5が歯車10cと共に回転し、黒
の塗料部22以外に光が照射されるときに受光部25は
反射した光を検知することができる。
ており、前記攪拌部材5が歯車10cと共に回転し、黒
の塗料部22以外に光が照射されるときに受光部25は
反射した光を検知することができる。
【0045】しかし、更に攪拌部材5が歯車10cと共
に回転し、黒の塗料部22に光が照射されるときには光
が塗料部22に吸収されるため、受光部25は反射した
光を検知することができない。即ち、黒の塗料部22に
光が当たるときに撹拌部材5の回転部分5aと現像スリ
ーブ4との距離が最適となるよう設定し、又、受光部2
5が光を検知できないときに残量検知手段13が作動す
るようにする。
に回転し、黒の塗料部22に光が照射されるときには光
が塗料部22に吸収されるため、受光部25は反射した
光を検知することができない。即ち、黒の塗料部22に
光が当たるときに撹拌部材5の回転部分5aと現像スリ
ーブ4との距離が最適となるよう設定し、又、受光部2
5が光を検知できないときに残量検知手段13が作動す
るようにする。
【0046】従って、撹拌部材5の回転部分5aと現像
スリーブ4との距離が最適であるという常に決まった姿
勢でのみ残量検知手段13が作動してデータを採取する
ことができるため、現像容器8内のトナーの残量を正確
に検知してプロセスカートリッジ1の交換の時期を正確
に把握できるようになる。尚、図7に示した残量検知手
段13の構成と図5に示した等価回路を用いた残量検知
手段13の説明は実施の形態1と同じであるため、ここ
での再度の説明は省略する。
スリーブ4との距離が最適であるという常に決まった姿
勢でのみ残量検知手段13が作動してデータを採取する
ことができるため、現像容器8内のトナーの残量を正確
に検知してプロセスカートリッジ1の交換の時期を正確
に把握できるようになる。尚、図7に示した残量検知手
段13の構成と図5に示した等価回路を用いた残量検知
手段13の説明は実施の形態1と同じであるため、ここ
での再度の説明は省略する。
【0047】<実施の形態4>次に、本発明の実施の形
態4を図11及び図14に基づいて説明する。尚、図1
1は検知される静電容量の時間的変化を示す図、図14
はトナー残量検知手段の構成を示す斜視図であり、本実
施の形態においても本体100とプロセスカートリッジ
1の主な構成は実施の形態1と同じであるため、それら
についての説明は省略する。
態4を図11及び図14に基づいて説明する。尚、図1
1は検知される静電容量の時間的変化を示す図、図14
はトナー残量検知手段の構成を示す斜視図であり、本実
施の形態においても本体100とプロセスカートリッジ
1の主な構成は実施の形態1と同じであるため、それら
についての説明は省略する。
【0048】図14に示すように、攪拌部材5は攪拌軸
5bに取り付けられている不図示の歯車によって回転駆
動され、その回転部分5aは撹拌軸5bを中心として回
転する。このときに検知される静電容量を図11に示
す。図11に示すように、検知される静電容量は、撹拌
部材5の撹拌周期Tで変動しながらトナーの残量に応じ
て減少していく。
5bに取り付けられている不図示の歯車によって回転駆
動され、その回転部分5aは撹拌軸5bを中心として回
転する。このときに検知される静電容量を図11に示
す。図11に示すように、検知される静電容量は、撹拌
部材5の撹拌周期Tで変動しながらトナーの残量に応じ
て減少していく。
【0049】ところで、上記撹拌周期Tは画像形成装置
の種類で決定されていて変化することはないため、図1
1に示すように、検知している時間は撹拌周期T毎に区
切られる。そして、各撹拌周期Tの中の最大の静電容量
を採取するシーケンスを設ける。
の種類で決定されていて変化することはないため、図1
1に示すように、検知している時間は撹拌周期T毎に区
切られる。そして、各撹拌周期Tの中の最大の静電容量
を採取するシーケンスを設ける。
【0050】又、トナー残量が減ったためにプロセスカ
ートリッジ1を交換するに適切な静電容量が予め設定さ
れており、前述の検知された最大の静電容量の値がこの
設定値以下になったときにトナー無しと表示してその旨
をユーザーに知らせるようにしている。
ートリッジ1を交換するに適切な静電容量が予め設定さ
れており、前述の検知された最大の静電容量の値がこの
設定値以下になったときにトナー無しと表示してその旨
をユーザーに知らせるようにしている。
【0051】以上のようなシーケンスを設定することに
より、現像容器8内のトナーの残量を正確に検知してプ
ロセスカートリッジ1の交換の時期を正確に把握できる
ようになった。
より、現像容器8内のトナーの残量を正確に検知してプ
ロセスカートリッジ1の交換の時期を正確に把握できる
ようになった。
【0052】尚、本実施の形態では、撹拌部材5の撹拌
周期T毎に各周期T中の最大静電容量値をピックアップ
するようにしたが、静電容量を表す最大電圧をピックア
ップするようにしても良い。又、アンテナ線が回転等の
移動をする、しないに拘らず、トナー残量検知手段13
で検知される静電容量が周期をもって変動する場合も、
本実施の形態に示すシーケンスを設定することによって
同様の効果を得ることができる。
周期T毎に各周期T中の最大静電容量値をピックアップ
するようにしたが、静電容量を表す最大電圧をピックア
ップするようにしても良い。又、アンテナ線が回転等の
移動をする、しないに拘らず、トナー残量検知手段13
で検知される静電容量が周期をもって変動する場合も、
本実施の形態に示すシーケンスを設定することによって
同様の効果を得ることができる。
【0053】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、回転駆動される撹拌部材が現像剤担持体に対し
て所定の位置に来たときに残量検知手段を作動させるよ
うにしたため、現像剤の残量に対応する静電容量を常に
同じ姿勢で検知することができ、現像装置の現像剤残量
を安定して正確に検知することができるという効果が得
られる。
よれば、回転駆動される撹拌部材が現像剤担持体に対し
て所定の位置に来たときに残量検知手段を作動させるよ
うにしたため、現像剤の残量に対応する静電容量を常に
同じ姿勢で検知することができ、現像装置の現像剤残量
を安定して正確に検知することができるという効果が得
られる。
【図1】本発明に係る現像装置を装着した画像形成装置
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図2】本発明に係る現像装置を装着した画像形成装置
のプロセスカートリッジの断面図である。
のプロセスカートリッジの断面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る現像装置の残量検
知手段の構成を示す斜視図である。
知手段の構成を示す斜視図である。
【図4】図3のA部拡大詳細図である。
【図5】現像剤残量検知に関する等価回路図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る現像装置の撹拌部
材の撹拌周期と静電容量との関係を示す図である。
材の撹拌周期と静電容量との関係を示す図である。
【図7】実施の形態2に係る現像装置の現像スリーブと
攪拌部材の位置関係を示す斜視図である。
攪拌部材の位置関係を示す斜視図である。
【図8】図7のB部拡大詳細図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係る現像装置のトナー
残量検知手段の構成を示す斜視図である。
残量検知手段の構成を示す斜視図である。
【図10】本発明の実施の形態3に係る現像装置のトナ
ー残量検知手段の構成を示す平面図である。
ー残量検知手段の構成を示す平面図である。
【図11】本発明の実施の形態4に係る現像装置の撹拌
部材の撹拌周期と静電容量との関係を示す図である。
部材の撹拌周期と静電容量との関係を示す図である。
【図12】従来の現像装置の断面図である。
【図13】従来の現像装置の断面図である。
【図14】従来及び本発明の実施の形態4に係る現像装
置の残量検知手段の構成を示す斜視図である。
置の残量検知手段の構成を示す斜視図である。
【図15】従来の現像装置の撹拌部材の撹拌周期と静電
容量との関係を示す図である。
容量との関係を示す図である。
1 プロセスカートリッジ 2 現像装置 3 感光ドラム(像担持体) 4 現像スリーブ(現像剤担持体) 5 撹拌部材(撹拌手段) 8 現像容器 9a 凸部 9b C型の導電部材 10a〜10c 歯車 13 残量検知手段 20 アンテナ 24 発光部材(光センサー) 25 受光部材(光センサー)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 義矢 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 現像剤を収容した現像容器と、該現像容
器内の現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体と、前
記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に向けて移動
させる回転自在な撹拌手段と、前記現像容器内の現像剤
の残量を検知する残量検知手段を備えた現像装置におい
て、 前記残量検知手段が前記撹拌手段を兼ねており、前記撹
拌手段の回転周期中に残量検知をする位置を検知するた
めの位置検知手段を有することを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】 前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一
端に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯
車の外周の一部に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残
量検知手段を作動させるための接点部と接点を作動させ
る突起部を有することを特徴とする請求項1記載の現像
装置。 - 【請求項3】 前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一
端に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯
車の側面に、前記撹拌手段の回転周期中に前記残量検知
手段を作動させるための一部が欠けた円周状の電極と該
円周状の電極と摺擦する固定接点とを有することを特徴
とする請求項1記載の現像装置。 - 【請求項4】 前記位置検知手段は、前記撹拌手段の一
端に配設された、前記撹拌手段を回転駆動するための歯
車の側面が反射部と非反射部材を有し、前記画像形成装
置に前記歯車の側面に対応する位置に配設された光セン
サーを有することを特徴とする請求項1記載の現像装
置。 - 【請求項5】 前記位置検知手段は、前記現像剤担持体
と前記撹拌部材の間の静電容量或は静電容量を表す電圧
をモニターし、前記撹拌手段の1回転周期毎に各周期中
の最大静電容量値或は静電容量を表す最大電圧をピック
アップするシーケンスを有することを特徴とする請求項
1記載の現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6604397A JPH10260578A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6604397A JPH10260578A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 現像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10260578A true JPH10260578A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13304465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6604397A Pending JPH10260578A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 現像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10260578A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008139883A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Ricoh Co Ltd | 粉体量検出装置、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
US7756432B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-07-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and cartridge having optical detection of toner amount |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP6604397A patent/JPH10260578A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7756432B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-07-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and cartridge having optical detection of toner amount |
JP2008139883A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Ricoh Co Ltd | 粉体量検出装置、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
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