JPH11133721A

JPH11133721A - 電子写真装置

Info

Publication number: JPH11133721A
Application number: JP9294632A
Authority: JP
Inventors: Koichi Oya; 幸一大矢
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1999-05-21
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JP2976953B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正確なトナーの残量表示を行うことのできる
電子写真装置を提供することを目的とする。【解決手段】カートリッジ１側のタンク１２内に円弧
型平板Ｄ４を設け、タンク１２外にこの円弧型平板Ｄ４
と平行に複数の平板Ｄ１〜Ｄ３を上下方向に設ける。そ
して、本体側には、円弧型平板Ｄ４と平板Ｄ１〜Ｄ３か
らなるコンデンサの平板Ｄ１〜Ｄ３の電気容量を検出す
るためのセンサー５、６、７を設け、制御部１１におい
て、このセンサー５、６、７の検知信号を用いて、トナ
ーの残量を判断し、その判断結果を残量表示パネル８に
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に関
し、特にトナーの残量検出に特徴を有する電子写真装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真装置では、トナー残量表
示については、大半がトナーがなくなって初めて、フォ
トセンサーによりトナーなしを検知し「トナーなし」の
表示をする構造であった。また、検知手段を備えた方式
としては、現像スリーブと導電性検知部材間での静電容
量の変化にを利用したものが提案されている（特開平８
−２８６４９１、特開平８−２４８７５９）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の検知手
段を備えた検知方式では、導電性検知部が長手方向に長
く、存在するトナーとの接触において絶対量が大きいた
め、電気容量の変化に幅があり、正確な電気容量及びト
ナー残量を表示することができない。また、トナー量と
電気容量との関係について、最初に初期値として値を入
力し、現状値との比較により残量を認識するという制御
方式のため、初期値入力のための手間が必要であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、容
易、かつ、正確なトナーの残量表示を行うことのできる
電子写真装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、トナーを格
納するタンクを備えたカートリッジと、該カートリッジ
を装着して印刷を行う本体とからなる電子写真装置であ
って、前記カートリッジは、前記タンク内であって、該
タンク内面に沿い、かつ、該タンク内面から所定距離の
位置に設置された円弧型平板と、前記円弧型平板と対面
する位置であって、前記タンク外面において上下方向に
並べて設けられた小型の複数の平板とを備え、前記本体
は、前記円弧型平板と前記複数の平板との間に電圧をか
けるための手段と、前記複数の平板の電気容量を検知す
るセンサーと、前記センサーの検知信号より、トナーの
残量を判断する制御部と、前記制御部のトナーの残量の
判断結果を表示するための表示パネルとを備えたことを
特徴とする電子写真装置である。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の電子写真装置において、前記制御部が、前記複
数の平板のうち、前記上下方向に並べられた平板におい
て隣合う平板に関するセンサーの検知信号の違いより、
トナーの残量判断をすることを特徴としている。また、
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子写真装
置において、前記カートリッジが、前記円弧型平板と、
前記複数の平板とを１組として該組を複数備え、該組を
カートリッジの長手方向に配置し、前記本体が、前記電
圧をかけるための手段と、前記センサーとを１組とし
て、前記カートリッジに設けられた各組と対応するよう
に設け、前記制御部が、前記各組のセンサーの検知信号
より、トナーの残量を判断することを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子
写真装置において、前記制御部が、前記各組の上下方向
に並べられた平板の隣合う平板に関するセンサーの検知
信号の違い、および、各組間の平板に関するセンサーの
検知信号の違いよりトナーの残量判断をすることを特徴
としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
電子写真装置を図面を参照して説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施形態
による電子写真装置を側面方向のある断面から見たとき
の構成図である。図１は特に、カートリッジ１と電子写
真装置の本体（以下、単に「本体」と呼ぶ）のカートリ
ッジ受け部１０との関係およびトナーの残量判断のため
の回路構成を示した図となっている。なお、電子写真装
置の他の機構については、従来と同様のため説明を省略
する。図１より、本体のカートリッジ受け部１０には電
極Ａとカートリッジ１から電流を受け取るための電極Ｂ
１、Ｂ２、Ｂ３を上下に３個備えている。配置された電
極Ａと電極Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はそれぞれの電極を電気回
路４で接続し、カートリッジ１を挿入した際に、後述す
る円弧型平板Ｄ４と各平板Ｄ１〜Ｄ３間に電圧をかける
構造となる。電極Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３からの回路の途中に
はそれぞれセンサー５、６、７が設けられ、各電極から
の電気容量を個別にセンシング可能である。得られた電
気容量は、制御部１１で比較されてトナーの残量判断が
行われ、残量表示パネル８でトナーの残量があとどれく
らいあるか表示される。

【０００７】一方、カートリッジ１には、トナーを納め
るタンク１２と現像ローラ９が設けられている。そし
て、このタンク１２内には円弧形の導体である円弧型平
板Ｄ４が設けられ、本体側の電極Ａから電流を受けるた
めの端子Ｃと接続されている。この円弧型平板Ｄ４は、
トナーを納めるタンク１２の内面に沿い、タンク内面か
ら所定距離の位置に設置されている。なお、この「所定
距離」とは、タンク１２内部にあるトナーの攪拌器２に
と接しない位置で、かつ、タンク内面と円弧型平板Ｄ１
との間にトナーが入る距離であるものとする。さらに、
カートリッジ１は、円弧型平板Ｄ４と対面する位置であ
って、タンク１２外面において上下方向に並べて設けら
れた平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を備えている。なお、この平
板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と、円弧型平板Ｄ４のとの位置関係
は平行で、その間隔は等距離となっている。

【０００８】図２は、カートリッジ１を長手方向からみ
たときの図である。図２においてＥ１、Ｅ２、Ｅ３は、
それぞれ順に平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と接続され、本体に
電流を供給するためにカートリッジ１の表面であって、
本体との接触面に設けられた複数の端子である。また、
符号Ｄ１からＤ３はタンク１２外面に設けられた平板の
投射位置を示しており、符号Ｄ４はタンク１２内部に設
けられた円弧型平板の投射位置を示している。このよう
に、円弧型平板Ｄ４および平板Ｄ１〜Ｄ３は、例えば、
カートリッジ１の長手方向の中央部に設けるもとのす
る。

【０００９】図３は、カートリッジの端子の説明図であ
る。端子Ｃの周りには電極Ａとの接点を除き絶縁体３を
設けている。これは、外部からの余計な電位を遮断する
ためである。同様にして、各平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およ
び端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３（電極Ｂ１〜Ｂ３との接点は除
く）の周りにも各平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３からの純粋な電
位を得ることができるように絶縁体３が設けられている
ものとする。

【００１０】図１において、本体のカートリッジ受け部
１０にカートリッジ１を装着すると、電極Ａと端子Ｃ、
及び、電極Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３と平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に
それぞれ接続された端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３（図２参照）
がそれぞれ接し電気回路４を構成する。この電気回路４
において、円弧型平板Ｄ４と平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３はそ
れぞれ平行板コンデンサーの役割を果たすことで、この
間に電圧をかけると電流が流れ、各平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ
３に電荷がたまる。各平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３で発生した
電気容量はカートリッジ１側の端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３か
ら本体側の電極Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３に伝わり、センサー
５、６、７で読みとられる。そして、このセンサの検知
信号が、制御部１１に入力され、制御部１１にて、トナ
ーの残量を判断し、その判断結果に基づいて、残量表示
パネル８にてトナーの残量表示が行われる。なお、平板
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、小型であり、カートリッジの長手
方向において十分に短く、トナーの偏りによる影響を受
けない程度の幅であるものとする。

【００１１】次に、トナーの残量と、センサ−５、６、
７の検知結果の関係を図４〜図６を用いて説明する。図
４のように、トナー１３がタンク１２内に十分ある場合
は、円弧型平板Ｄ４と平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の各平板間
にトナーが入り込む。よって、各平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３
に蓄えられる電気容量は同じくなり、その結果センサー
５、６、７で得られた値は同じになる。このような場
合、制御部１１は、トナーが十分あるものと判断し、残
量表示パネル８において、例えば、”青”いランプを点
灯させる。

【００１２】図４の状態から、トナー１３が少なくなっ
てくると、図５のように、円弧型平板Ｄ４と平板Ｄ１の
間にはトナーがなくなる。この結果、平板Ｄ１に蓄えら
れる電気容量と、平板Ｄ２およびＤ３に蓄えられる電気
容量とが異なってくる。その結果、センサー５で得られ
た値だけ異なる。このような場合、制御部１１は、トナ
ーが残り少ないものと判断し、残量表示パネル８におい
て、例えば、”黄”色いランプを点灯させる。

【００１３】さらに、図５の状態よりトナー１３が少な
くなると、図６のように、円弧型平板Ｄ４と平板Ｄ１、
Ｄ２の間にトナーがなくなり、その結果、センサー７の
値が他のセンサー５、６の値と異なる。このような場
合、制御部１１は、トナーが無くなったものと判断し、
残量表示パネル８において、例えば、”赤”いランプを
点灯させる。なお、図６の状態はトナーが無くなる寸前
の状態を示したものとする。

【００１４】上記図４〜図６で説明したように、センサ
ー５〜７の検出信号の違いにより、制御部１１でトナー
残量の表示を行うように制御する。このセンサー５〜７
の検出信号とトナー残量の判断結果の関係をまとめたの
が図７のフローチャートである。始めに、電子写真装置
の電源を投入することにより、円弧型平板Ｄ４と各平板
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３間に電圧をかける（Ｓ１）。そして、
センサー５、６、７より、平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の電気
容量の検出を行う（Ｓ２）。そして、センサー５、６、
７の検出結果が同じ、もしくは、所定の誤差範囲内であ
る場合（Ｓ３）には、残量表示パネル８上で、トナーが
十分あることを示す”青”いランプを点灯させる（Ｓ
４）。

【００１５】一方、センサー６、７の検出結果が同じ、
もしくは、所定の誤差範囲内であり、センサー５の検出
結果が他のセンサーと異なる場合（センサー５≠｛６＝
７｝）（Ｓ５）には、残量表示パネル８上で、トナーが
残り少ないことを示す”黄”色いランプを点灯させる
（Ｓ６）。一方、センサー５、６の検出結果が同じ、も
しくは、所定の誤差範囲内であり、センサー７の検出結
果が他のセンサーと異なる場合（センサー｛５＝６｝≠
７）（Ｓ７）には、残量表示パネル８上で、トナーが残
り少ないことを示す”黄”色いランプを点灯させる（Ｓ
８）。

【００１６】このように、平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が小さ
いことでトナーの偏りに関係なく、円弧型平板Ｄ４と平
板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３間のトナーのあるなしを確実に判断
できるため、正確な電気容量をセンシングすることがで
き、正確に残量表示を行える。また、制御部１１は、上
下方向に並べられた平板において隣合う平板（Ｄ１とＤ
２、あるいは、Ｄ２とＤ３）に関するセンサーの検知信
号の違いより、トナーの残量判断をすることで、段階的
なトナーの残量の表示ができ、印刷が出来なくなるとい
う事態を回避することができる。

【００１７】（第２の実施の形態）第１の実施の形態
は、円弧型平板Ｄ４および平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をカー
トリッジ１に１組設けた場合であるが、本実施の形態
は、カートリッジの長手方向にこれらを複数組設けた構
成とする。図８は、第２の実施の形態におけるカートリ
ッジ１を長手方向からみたときの図である。なお、図８
において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を
付けている。カートリッジ１には、端子Ｃ、Ｅ１〜Ｅ３
および円弧型平板Ｄ４、平板Ｄ１〜Ｄ３を一組として、
こられの組が、カートリッジ１の長手方向の中央部、中
央より右側、中央より左側の計３組設けられている。な
お、図８において、各組において同一の構成部には同一
の符号（Ｃ、Ｄ１〜Ｄ４、Ｅ１〜Ｅ３）を用い、組を区
別するために、一方の端の組には符号にダッシュ「’」
を、他方の端の組にはダブルダッシュ「”」を付けてい
る。

【００１８】図９は、第２の実施の形態に電子写真装置
のカートリッジ受け部１０に配置された端子および回路
構成を示した図である。図９より、カートリッジ１を装
着した場合に、カートリッジ１側の端子Ｃ、Ｅ１、Ｅ
２、Ｅ３と接する位置に、電極Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が
設けられている。同様に、端子Ｃ’、Ｅ１’、Ｅ２’、
Ｅ３’と接する位置に、電極Ａ’、Ｂ１’、Ｂ２’、Ｂ
３’が設けられ、端子Ｃ”、Ｅ１”、Ｅ２”、Ｅ３”と
接する位置に、電極Ａ”、Ｂ１”、Ｂ２”、Ｂ３”が設
けられている。また、電極Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３にはそれぞ
れセンサー５、６、７が接続され、平板Ｄ１、Ｄ２、Ｄ
３の電気容量を計測できるようになっている。同様に電
極Ｂ１’、Ｂ２’、Ｂ３’にはそれぞれセンサー５’、
６’、７’が接続され、電極Ｂ１”、Ｂ２”、Ｂ３”に
はそれぞれセンサー５”、６”、７”が接続されてい
る。また、図からもわかるように、各組毎に電気回路
４、４’、４”を構成するようになっており、各組毎に
円弧型平板と各平板間に電圧を掛けられるようになって
いる。そして、全てのセンサーの検出信号が、制御部１
１に入力され、この信号に基づいてトナーの残量判断を
行い、残量表示パネル８にその判断結果を表示する。

【００１９】図１０は、第２の実施形態におけるトナー
の残量判断のフローチャートである。始めに、電子写真
装置の電源を投入することにより、各組の円弧型平板と
各平板間に電圧をかける（Ｓ１１）。そして、各センサ
ーより、各平板の電気容量の検出を行う（Ｓ１２）。ト
ナーがカートリッジ内に十分ある場合は、各組の最上位
位置に設置された平板Ｄ１、Ｄ１’、Ｄ１”と円弧型平
板Ｄ４、Ｄ４’、Ｄ４”間にトナーがあるので、平板Ｄ
１、Ｄ１’、Ｄ１”に関する電気容量を検出するセンサ
ー５、５’、５”の検出結果が同じ、もしくは、所定の
誤差範囲内となる。この場合（Ｓ１３）には、残量表示
パネル８上で、トナーが十分あることを示す”青”いラ
ンプを点灯させる（Ｓ１４）。なお、この場合、当然下
にあるそれより平板に関するセンサーで検出した電気容
量も同じとなる（センサー５＝６＝６’＝６”＝７＝
７’＝７”）。

【００２０】しかし、トナーがなくなってくると、トナ
ーカートリッジのトナーの偏りが発生するため、各セン
サーによって値が異なってくる。よって、トナーがなく
なる寸前の場合は、最下部の部分の平板（Ｄ３、Ｄ
３’、Ｄ３”）と円弧型平板（Ｄ４、Ｄ４’、Ｄ４”）
間にトナーがある場合で、センサー７、７’、７”だけ
の電気容量が同じになる（センサー５、５’、５”、
６、６’、６”の検出結果とは異なる）。あるいは、ト
ナーの偏りにより、最下部の平板のどれか１つだけにト
ナーがない場合が生じ、それらに対応するセンサー７、
７’、７”のうちの１つが電気容量が異なる（どれか１
つがセンサー５、５’、５”、６、６’、６”の検出結
果と同になる）。すなわち、図１０のステップＳ１５で
示すセンサーの検出結果の条件を満たす場合には、トナ
ーの残量なしと判断し、残量表示パネル８上で残量なし
を意味する”赤”いランプを点灯させる。それ以外の場
合には（Ｓ１７）、残量表示パネル８上で、トナーが残
り少ないことを示す”黄”色いランプを点灯させる（Ｓ
１８）。このように、長手方向の位置に上記センサーを
より増やすことで、トナーの偏りによるトナーなしをよ
り正確に判断することができる。

【００２１】なお、上記実施形態において、平板を上下
方向に３つ設けているが、これに限定するものでない。
また、第２の実施の形態において、”組”を３組設けて
いるが、これに限定されるものでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電子
写真装置によれば、下記の効果を得ることができる。平
板が小さいことでトナーの偏りに関係なく、円弧型平板
と平板間のトナーのあるなしを確実に判断できるため、
正確な電気容量をセンシングすることができ、正確な残
量表示を行える。また、制御部において、上下方向に並
べられた平板において隣合う平板に関するセンサーの検
知信号の違いより、トナーの残量判断をすることで、段
階的なトナーの残量の表示ができ、トナー切れで印刷が
急に出来なくなるという事態を回避することができる。
また、カートリッジの長手方向の位置に複数組平板を設
け、これらの電気容量をそれぞれセンサー検出すること
で、トナーの偏りによるトナーなしをより正確に判断す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態による電子写真装置
を側面方向から見たときの構成図である。

【図２】カートリッジを長手方向からみたときの図で
ある。

【図３】カートリッジの端子の説明図である。

【図４】図１の電子写真装置におけるトナー残量判断
を説明するための図である。

【図５】図１の電子写真装置におけるトナー残量判断
を説明するための図である。

【図６】図１の電子写真装置におけるトナー残量判断
を説明するための図である。

【図７】トナーの残量判断のフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施の形態におけるカートリ
ッジを長手方向からみたときの図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に電子写真装置の
カートリッジ受け部に配置された電極および回路構成を
説明するための図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態におけるトナーの
残量判断のフローチャートである。

【符号の説明】

１カートリッジ２攪拌
器３絶縁体４電気
回路５、６、７センサ８残量
表示パネル９現像ローラ１０カー
トリッジ受け部１１制御部１２タ
ンク１３トナーＡ、Ｂ１〜Ｂ３電極Ｃ、Ｅ１〜Ｅ３端子Ｄ１〜Ｄ３平板Ｄ４円弧型平板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを格納するタンクを備えたカート
リッジと、該カートリッジを装着して印刷を行う本体と
からなる電子写真装置であって、前記カートリッジは、前記タンク内であって、該タンク内面に沿い、かつ、該
タンク内面から所定距離の位置に設置された円弧型平板
と、前記円弧型平板と対面する位置であって、前記タンク外
面において上下方向に並べて設けられた小型の複数の平
板とを備え、前記本体は、前記円弧型平板と前記複数の平板との間に電圧をかける
ための手段と、前記複数の平板の電気容量を検知するセンサーと、前記センサーの検知信号より、トナーの残量を判断する
制御部と、前記制御部のトナーの残量の判断結果を表示するための
表示パネルとを備えたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】前記制御部は、前記複数の平板のうち、前記上下方向に並べられた平板
において隣合う平板に関するセンサーの検知信号の違い
より、トナーの残量判断をすることを特徴とする請求項
１に記載の電子写真装置。
【請求項３】前記カートリッジは、前記円弧型平板と、前記複数の平板とを１組として該組
を複数備え、該組を前記カートリッジの長手方向に配置
し、前記本体は、前記電圧をかけるための手段と、前記センサーとを１組
として、前記カートリッジに設けられた各組と対応する
ように設け、前記制御部は、前記各組のセンサーの検知信号より、トナーの残量を判
断することを特徴とする請求項１に記載の電子写真装
置。
【請求項４】前記制御部は、前記各組の上下方向に並べられた平板の隣合う平板に関
するセンサーの検知信号の違い、および、各組間の平板
に関するセンサーの検知信号の違いよりトナーの残量判
断をすることを特徴とする請求項３に記載の電子写真装
置。