JPS5831363A - トナ−残量検知装置 - Google Patents

トナ−残量検知装置

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JPS5831363A
JPS5831363A JP13076781A JP13076781A JPS5831363A JP S5831363 A JPS5831363 A JP S5831363A JP 13076781 A JP13076781 A JP 13076781A JP 13076781 A JP13076781 A JP 13076781A JP S5831363 A JPS5831363 A JP S5831363A
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中山 憲章
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機等の現像器内のトナー量を検知するトナ
ー残量検知装置に関する・ 従来のトナー残量検知装置は現像器内の%定箇所に設け
られた検知素子でトナーの有無を検知していたが、トナ
ー補給の際、現像器内に片寄りてトナーが補給されるこ
とがある。このような場合、検知素子の次にトナーが存
在しないと、トナー量は充分にも拘らずトナー無しとな
シ、装置を停止させたシ、オペレータにトナー補給をラ
ンプによシ指令していた・また、オペレータはトナーを
補給したにも拘らずトナー無しランプが点灯するので、
装置が故障したものと判断してしまう。
本発明は上記従来技術の欠点に艦み、現像器内のトナー
残量を総量として正確に検出することが可能なトナー残
量検知装置の提供を目的としている。
以下、本発明の実施例を図面に従い説明する・第1図社
電子写真複写装置の現像器の断面図、第2図は第1図を
矢印ムの方向から見た図であム、12は磁気スリーブ現
像ローラ、13はトナー収容筐体、14は上蓋、15は
トナー検知導体である。
本現像器は例えに特開昭55−18656・号に記載の
一成分トナージャンビング現偉方式を採用している・か
かる現像方式においては、ローラ12に交流バイアス電
圧を印加し、高コントラスト、高階調の現像像を得てい
る@ 本実施例ではロー212に印加される交流バイアス電圧
を利用するものである〇 第3IQに本実施例のトナー検出回路図を示す◎交流バ
イアス電源AO8からの交流電圧社、現像ローr)12
に印加され、検知導体15kl、’A像ロー912に対
向して配置され、検出導体15に誘起電圧が発生する。
トナーlOには鉄か含有されているので、現像ローラ1
2と検知導体15間のトナーlOの量に応じて透輯率が
変化して、導体に発生する誘起電圧が変化する。
第3図の如き尋価回路で考えると、現像スリーブ12と
検知導体15を電波発生源とアンテナにたとえれは、そ
の中に鉄のフェライトが入る形で検知導体15に発生す
る誘起電圧が変化する・ 第4図にトナー分布の一例を示す。
図に於て17は従来の検知器である。従来の検知@17
では一点に於けるトナーの有無しか判別できなかった為
、トナー分布りではトナー有シと判断し、トナー分布1
ではまだトナーが残っているにも拘らず、トナー無しと
判断してしまう拳しかし本実施例に依れば3j!像スリ
ーブ12と検知導体間に存在するトナー量が同じであれ
ば、トナー残量は同一の値で検出することが可能であろ
う従って比較回路により、適切な参照電圧と比較すれば
正確にトナー無しを判別できる。
又、現像スリーブ12に印加するバイアス電圧は、その
振幅及び周波数か変化すると検知導体15に誘起される
電圧が変化するので、バイアス電圧の振幅及び周波数は
一定に制御される・又、検知導体15と現像スリーブ間
の距離は近ければ近い程、検知精度は上がるが、トナー
が國まる可能性があるので、ある11度離隔せしめるこ
とが望ましい・ gS図t tg 6図は本発明の他の実施例である。
検知導体とム0電源を備えたトナー残量の検知に於ては
、その検知能力は検知導体の形状に依って異なる・1m
5図に於て社検知導体としてコイル状金属18を使用し
、第6図に於ては検知導体として金属板19を用いてい
る。ここでトナー無しの場合の検出電圧をvoとし、ト
ナー有の場合の検出電圧をvlとすると、検知能力は(
■ヨーVs VVmで宍わすことができる。この値は金
属棒15で約0.1、金属板19で約0.2、コイル状
金属で約0.5となる。これはコイル状金属18は他の
棒状導体、或は金属板よりも、相互インダクタンスが大
きい為である。
又、コイルの巻数とコイルの直径に比例して検知能力は
改善されるが、スペース上の制限を受けるので適当な値
がとられる。又、検知導体は感光ドラムの軸方向に痕さ
れている為に、上部からのトナー供給の障害となシ、先
に述べ九様にトナーは固まる可能性がある。しかし検知
4体としてコイルを用いることによシ、トナーは円滑に
現像スリーブに供給され、又コイルはその形状により)
ナーが固まるのを防ぐ様に作用する。
又、第7wAに本発明の更に他の実施例を示す。
上述した実施例では現像スリーブ12に交流電圧を印加
したが第7図すに示す如く、交流電圧源20からの人0
電圧を現像スリーブ12’付近に設けられたコイル21
に印加してもよい。
118図に本発明の更に他の実施例を示す、第8図にお
いて24はコイル状金属18−1.18−2の11#L
如付妙部で、取p付は用の穴23−1.23−4を有し
ている。コイル状金属18−1 、18−2は常時2つ
取り付けておいてもよいし、付は換えてもよい・コイル
状金属18−1 、18−2を選択的に検知囲路に接続
することにより、トナー検知量の変更が可能である・ト
ナー検知量の変史は検知部の比較回路の参照電圧を変更
することによっても可能である・ 尚、以上の実施例に於て、検知導体を現像スリーブと平
行に全長に渡しであるが、必ずしも全長に渡す必[’は
なく、一部が欠落してもよい。
J[9図にトナー残量検知の詳細回路図を示す。
図においてXTALは水晶発振器、腑は増幅器II、I
FNIdイyA−p、DIVtl)jl器、 Rt 。
12 、 R4、15、R6Fi[t、Thl 、 V
R2d可変抵抗、01,02,03はコンデンサ、Tr
iはトランジスタ、Llは検知導体、OPlは演算増幅
器(以下オペアンプ)、LFJ)Fi発光ダイオードで
ある。水晶発振器XTALよル発振クロックは増@−路
層で増@され、更に分周器DIVで分周されて共振コン
デンサ02に印加される。共振コンデン−?02と検知
導体Llは共振回路を構成し、トナー残量がある値をと
った時、共振をおこし、出力値がピークに達する。出力
値4ダイオードD1及びコンデンサC3で整流平滑され
たのち、抵抗R4、VRIで分圧されオペアンプの反転
入力端子に印加される。反転入力端子電圧を■ムとする
非反転入力端子には基準電圧VDDを抵抗1’L5 。
鴇2で分圧した電圧Vmが印加されている。電圧Vムが
Vmよシ大きい時発光ダイオード■Dが点灯してトナー
無しを使用者に報知する・1slO図にトナー残量着し
くは検知導体Llの自己インダクタンスLと、出力電圧
Vムの関係を示す・ 自己インダクタンスがLAIZ)とき共振する様にコン
デンサ02の値を選ぶと出力電圧vAFiイの如く変化
する◎このように設定するとトナー残量が多いか少いか
の判断は難しい0そこで自己インダクタンスがLmつま
シトナー残量がかなシ少〈なった所で共振する如くコン
デンサ02の値を選べば出力電圧vBFi口の如く変化
するので、正確にトナー残量を検知することが可能とな
る。
厘9図の回路においては視像スリーブに交流電圧を印加
する必要かなく、つtaジャンピング現像以外の現像方
式であっもトナーが磁性トナーであれば検知導体Llの
自己インダクタンスの変化によりトナー残量を検出する
ことが可能であるb 謳11図、纂12図にトナー残量検知の他の回路例を示
す・第11図において、29Fiコントロ一ル個号入力
端子、30は交流電源、31社IA曹バイアス電圧発生
器、32は現像スリーブ、33ti)ナー、34は検知
導体、35は整流回路、36社基準電圧発生器、37祉
比較回路、38はゲート回路、39は保持回路、40は
表示器である。
入力電子29にコントロール信号が入力されると、現像
スリーブ32に現像バイアスが印加され、検知導体34
にトナー33の残量に応じ九交流電圧が誘起される。
誘起電圧ll1U流薗路35で直流化され、比較回路3
7に入力される。比較回路37は基準電圧発生器36の
出力電圧と整流回路35の出力電圧を比較し、大小の判
別結果をゲート(ロ)路38に入力する・ゲート回路3
8のもう一方の端子にはコントロール(1号が入力され
、トナー残量が少なく、コントロール信号が出力されて
いる時、信号を保持回路39に出力し、表示器40を点
灯し、トナー残量が少ないことを表示する・保持回路3
9はコントロール信号が出ていない時にもトナー残量が
少ないことを表示しておく為に設けられている・ 第12図の詳細回路で災に詳しくa明する・第12図に
おいて第11図と同様の機能を有するものについては同
一の番号を付す。
端子29に入力されたコントロール信号によ68像スリ
ーブ32に交流高電圧が印加され、トナー33の残量に
応じた交流電圧が検知導体34に誘起される。検知導体
に誘起された電圧は可変抵抗YRIIで分圧し九のち、
ダイオードDtli?1riLL、コyfytOn?平
+’l しI*t圧Vs會得る・直流電圧Va Fiオ
ペアンプOP2の非反転入力端子に入力される・オペア
ンプOP2の反転入力端子には安定化電源400出力電
圧VDDが抵抗R12、可変抵抗VRI 2で分圧され
て印加されている・可変抵抗VR12により基準電圧を
可変し、検知量を変えることができる。
オペアン70P2U)ナー残量が多いとき、出力端子K
(ト)電圧を出力しトランジスタTRI 1がオンする
・一方、コントロール信号がインバータINV2に人力
されているのでTR12aオフとなりている・従つて、
電圧VanはダイオードD12゜トランジスタTR12
を介して接地され、整流スイシテング素子80RI F
iオフとな)、発光ダイオードLID2は点灯しない。
トナー残量が少くなると、TRIIはオフし、コントロ
ール信号が出ている状態ではTR12もオフで電圧Vs
IIはダづオード014%抵抗R17を介して接地され
て、 80R1をオンし、LKD2を点灯する。LBD
2d80R1の働きによシコントロール信号が出力され
なくなっても点灯をつづける。
ここでトナー補給口(不図示)を開けるとスイッチ8W
が開とな如80R1はオフする。そしてトナーを補給す
れば、次にコントロール信号が出力された時にはトラン
ジスタTRI 1がオンとなって発光ダイオードLED
 2はオフのままとなる。
ζこで出力電圧v1とトナー量との関係を第13図に示
す・トナー量M。K達すると、出力電圧社飽和し、この
時の電圧v1をVaとする@を九トナー量がOのときの
電圧v1をvbとすると、R11の抵抗値が150にΩ
でTRI 1の抵抗値1鴫のト* 、Vi=c9.68
V 、 Vb−6,4V テTo、”k。
以上の如く、本実施例ではJJl像バイアスを印加しな
い時、即ち現像中以外の時でもトナー無しを表示できる
ので、使用者にとって有利である。災にジャンビンダ現
像0&に現像スリーブに印加される交流電圧を使用して
いるので、トナー検出の為O1#喪な交流電源が必費で
ない為、構成が簡略化されると共に安価となる。]I!
に現像ロール(スリーブ)と平行に検知導体を配置して
いるのでトナー残量を総量として検出することが可能で
ある。
第14図にマイクロコンビ、−夕を使用し九トナー残量
検知回路の一例を示す@第12図の一路と同一の機能を
有するものには同一の符号を付し友。図においてマイク
ロコンビ、−タWは現像バイアスコントロール信号を端
子P1よシ出力し、オペアンプOP2の出力社端子P2
よシ入力される。マイコンMeはPiの出力信号と端子
P20入力入力上を論理演算して、トナー残量が少くな
ると端子P3をハイレベルとして、 TR13をオンさ
せ、IJD3を点灯する・又、マイコンは複写機Oシー
ケンス制御を実行する。 LBD3はスイッチSWt切
ることによシ解除される。
以上の如く、本実1l11は現像ロールと大略平行に検
知導体を設け、検知導体に鋳起される電圧によりトナー
残量を検出している・従って、従来の一点でトナーの有
無を検出する装置K比べて、総量としてトナー残量を検
出で亀る・史に現像方式としてジャンピング3J像を用
い九場合に抹新九な交流電源を必要としていない為構成
が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
JII1図は本実施例の**aorr面図、第2図は第
illを矢印人の方向から見た図、薬3図社トナー検出
回路図、第4図はトナー量の分布を示す図、第5図は第
2の実施例を示す図、ts6図&;を嬉sto実施例を
示す図、第7図(a) 、 (b)は本発明の第4の実
施例を示す図、籐8図(1)。 1ゴ (b)、本発明のjI5の実施例を示す図、第911F
iトナー残量検出回路図、1lL10図はトナー残量と
出力電圧vho−係を示す図、第11WAは他Oトナー
残量検出回路のブロック図、第12図は第11図の詳細
回路図、1s13図はトナー量と出力電圧■1の関係を
示す図、第14m3はマイタ゛ロコンビ、−夕を用いた
トナー残量検出回路図である・ 因において、lG#′i)ナー、11は電子写真感光ド
ラム、12拡蝉気スリ一ブ機像ローラ、l3は収容筐体
、15Fi)ナー検知導体、18はコイル状金属性検知
導体を夫々示す。 出願人  キャノン株式会社 コピア株式会社 代理人 丸島儀−r”、’ パ! ・−2−一。 第1図 第7図 ((2) (b) 11.71

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  lA像ロールによシ記録体上の静電潜像を現
    像する現像器内の磁性トナーの残量を検出するトナー残
    量検知装置に於いて、前記トナーO残量を検出する検知
    導体を前記現像ロールの長手方向に大略平行に設叶たこ
    とを特徴とするトナー残量検知装置。
  2. (2)  前記検知導体がコイル状金属であることを特
    徴とする第1項記載のトナー残量検知装置。
  3. (3)更に前記コイル状金属に所定周波数の信号を印加
    する発振回路と、前記コイル状金属を含む共振回路とを
    有し、トナー量の変化を前記・コイル状金属の自己イン
    ダクタンスの変化として検出することを特徴とする第2
    項記載のトナー残量検知装置・
  4. (4)  更に前記埃倫ロールに交流電圧を印加する印
    加手段を有することを特徴とする第1項又は第2項記載
    のトナー残量検知装置・
JP13076781A 1981-08-19 1981-08-19 トナ−残量検知装置 Granted JPS5831363A (ja)

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JPH0322989B2 JPH0322989B2 (ja) 1991-03-28

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6290681A (ja) * 1985-10-17 1987-04-25 Canon Inc 現像装置
JPS63149674A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Canon Inc 現像剤検知装置
JPS63208885A (ja) * 1987-02-26 1988-08-30 Canon Inc 画像形成装置
JPS63210870A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 Canon Inc 現像剤残量検知装置
DE10061852A1 (de) * 2000-12-12 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer Kraftstoffeinspritzanlage

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