JPS59126570A - 液体現像剤検出装置 - Google Patents

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】 ■技術分野 本発明は、液体現像剤を用いる複写機の現像液量を検出
する現像剤検出装置に関し、特にトナーと現像剤のよう
に複数の液体を混合して使用する現像器の液面検出に関
する。

■従来技術 ＰＰＣ複写機、静電記録方式のファクシミリ等では、感
光体、静電記録紙等の電荷担持体に所定の静電潜像を形
成し、これにトナーを含む現像剤・を付着させて可視像
を形成する。したがって、トナー等は記録動作を行なう
度に消費される。

湿式、すなわち現像剤が液体の場合、一般に現像剤はト
ナー液と現像液の２種の液体を混合して生成する。これ
らの液体は、現像剤量が少なくなるとそれぞれ異なるボ
トル等の容器から補給される。

現像剤の量の判定は、一般にフロー１−スイッチを用い
て、現像剤液面レベルを検出して行なっている。

ところが、現像液とトナー液とを混合するために攪拌を
行なうと、現像剤に波打ちが生じ、その液面レベルが変
動する。波打ちが生ずると、現像剤の量がフロートスイ
ッチの検出レベル近傍にある場合、フロートス、イッチ
の出力は、液面正常レベルと液面異常（液面低）レベル
を交互に繰り返し出力する。したがって、フロートスイ
ッチの出力を、直接トナー警報ランプの駆動回路等に接
続すると、トナー警報ランプ等は点滅する。またフロー
トスイッチの出力をコピー制御回路に接続する場合には
、コピーできなくなることがある。

■発明の目的 本発明は、トナー液、現像液など複数液体の攪拌を確実
にするとともに、確実な現像剤検出を行なうことを目的
とする。

■構成 上記目的を達成するために、本発明においては、フロー
トスイッチの出力が″液面低″又は″液面筒″を検出し
た状態を所定時間以上継続する場合にのみ″現像剤少ｎ
、ｎ現像側オーバフロー″等と判別する一所定時間は、
少なくとも、攪拌羽根の形状および動作条件に応じて定
まる液面振動の１周期分とする。時間の判別は、コンデ
ンサと抵抗器を用いた充・放電回路を用いたアナログ回
路の出力レベルを所定レベルと比較して行なってもよい
し、論理回路でクロックパルスをカウントしてそのパル
ス数を定数と比較して行なってもよいし、マイクロコン
ピュータが処理ループを実行する度にカウントを行なう
とともにカウント値と定数との比較を行なうようにして
もよい。

これによれば、現像剤液面がフロートスイッチの検出レ
ベルより少し高いレベルまで低下した場合に羽根等の作
動によって液面が振動すると、フロートスイッチの出力
は液面レベル低を検出することがあるが、液面振動周期
内に１度でもフロートスイッチが液面レベル正常を検出
すると、それまでの時間測定の結果がクリアされ、″液
面低″とは判定されないので、液面の振動による誤判定
は生じない。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１ａ図を参照すると、現像器１５のタンク２０は、゛感
光体ドラム７の下方に備わっている。

現像器１５のタンク２０には、図示しなし一トナーボト
ルおよび現像剤ボトルから、トナー液および現像液が供
給され、ここに所定量の現像剤が蓄えられる。１〜ナー
液と現像液は、モータに接続した攪拌羽根２１により攪
拌される。タンク２ｏ内の現像剤は、ポンプ２２によっ
て現像電極２３まで汲み上げられ、その一部は感光体ド
ラム７上に、そこに形成された潜像に応じて付着する。

２４が、タンク２０内の現像剤量を検出するフロートス
イッチである。

第１ｂ図に、第１ａ図のフロートスイッチ２４近傍を拡
大して示す。第１ｂ図を参照してフロートスイッチ２４
を説明する。フロート２５は現像剤２６中に浮いており
、現像剤２６の液面高さに応じて、ガイド捧２７に沿っ
て上下動するようになっている。ガイド棒２７は、その
一端に形成したねじとナンドでタンク２０に固着しであ
る。

フロート２５の内部には、ガイド棒に対向する位置にマ
グネットが備わっており、ガイド棒２７の内部には２つ
のリードスイッチＳＷＩおよびＳＷ２が、それぞれ上下
に異なる位置に備むっている。

このフロートスイッチ２４の外部には、第１ｃ図に示す
ように２つのスイッチＳＷＩおよびＳＷ２から３つの線
が引き出されている。ＳＷＩはフロート２５の高さがＬ
ｌを境として上にあるときオン（接点閉）し、それより
低いとオフ（接点間）する。またＳＷ２は、フロート２
５の高さがＲ２を境として下にあるときオンし、それよ
り高いとオフする。Ｌｌが液面上限レベルであり、Ｒ２
が液面下限レベルである。従ってスイッチＳＷ２が現像
剤２６の″液面低″を検出する。

リードスイッチＳＷ２を接続した電気回路（ＳＷｌも同
様の回路に接続しである）を第２ａ図に示す。第２ａ図
を参照して説明する。抵抗器Ｒ１゜Ｒ２およびコンデン
サＣ１でなる回路が時定数回路である。コンデンサＣ１
の一端は接地され、抵抗器Ｒ１の一端に電圧＋Ｅが印加
されている。トランジスタＱ１が、リードスイッチＳＷ
２の閉。

開に応じて、この時定数回路の充・放電を制御する。時
定数回路の出力端にはダーリントントランジスタＱ２を
接続してあり、Ｑ２のコレクタを出力端にしである。ま
たＱ２のコレクタ側には発光ダイオードＬＥＤを接続し
である。

第２ｂ図に、第２ａ図の電気回路の動作を示す。

第２ｂ図をも参照して説明する。フロートスイッチ（Ｓ
Ｗ２）がオフの時、Ｑｌのベース電位はＨ（十Ｅ）とな
りＱｌがオンしてそのコレクタ電位はＬ　（ＯＶ近傍）
となる。この状態では、抵抗器Ｒ２の一端がしてあるの
で時定数回路は充電されず、Ｑ２のベース端もしである
からＱ２がオフし、制御信号はＨ，ＬＥＤ消灯となる。

フロートスイッチがオンすると、ＱｌのベースがＬとな
り、Ｑｌがオフしてそのコレクタ電位がＨ（Ｒ１，Ｒ２
，＋Ｅ等で定まる所淀電位）になる。

したがって、電源ライン（＋Ｅ）から抵抗器Ｒ１および
Ｒ２を介してコンデンサＣ１に電流が流れ、コンデンサ
Ｃ１が充電される。コンデンサＣ１の端子間電圧（Ｑ２
′のベース電位）は、時定数回路の定数等で定まる所定
の指数関数カーブで徐々に上昇する。この電圧がトラン
ジスタＱ２のベース−エミッタ間順方向電圧Ｖｂｅに達
するまでは、トランジスタＱ２はオフ状態を保持する。

したがってフロートスイッチのオン時間が所定時間Ｔに
達するまでは、制御信号はＨのままで１発光ダイオード
ＬＥＤも発光しない。波打ち等の影響を受けてもフロー
トスイッチがオフしなくなると、充電電圧は徐々に高く
なり、Ｔを経過してその電圧がＶｂｅに達するとトラン
ジスタＱ２がオンする。したがって発光ダイオードＬＥ
Ｄが点灯し、制御信号がＬとなる。時定数回路の各々の
定数を各々の記号と同一の記号で表わすと、時間Ｔは次
式のようになる。

Ｔ＝−０１（Ｒｌ　＋Ｅ２）ｊ！ｎ　（１−Ｖｂｅ／　
Ｅ）実施例では、Ｇ１＝１００μＦ、Ｒ１＝３！９０に
Ω。

Ｒ２＝ＩＫΩ、　十Ｅ＝２４Ｖ、Ｖｂｅ＝１．２ＶｉＣ
それぞれ設定してあり、これにより時間Ｔは２秒になっ
ている。Ｒ２の値に対してＲ１の値を非常に大きくして
いるのは、充電時定数に対して放電時定数を大きくする
ためである。すなわち、放電時定数が比較的大きいと、
フロートスイッチのオフ時間が短い場合に、コンデンサ
ＣＩの放電が完全に行なわれないうちに次の充電が開始
され、オン時間がＴに達する前に電圧がＶｂｅに達する
ことがあるが、Ｒ２に対してＲ１を大きく設定すること
で、実質上このような現象が生じないようにしている。

次にもう１つの実施例を説明する。第３図に、複写装置
の電気回路の概略構成を示す。第３図を参照して説明す
ると、制御を行なうマイクロコンピュータユニットＣＰ
ＵはマイクロプロセッサＭＰＵ、動作プログラムデータ
および定数データを格納した読み出し専用メモリＲＯＭ
、読み書きメモリＲ’Ａ　Ｍ　、タイマ、Ｉ１０ボート
等でなっており、このＩ１０ボートに各種ユニットが接
続されている。

操作パネルユニットは、各種キースイッチの読み取り回
路および表示器ドライブ回路を備えている。

表示器ドライブ回路には、″トナー無し″表示用の発光
ダイオードＬＥＩ、″マシンビジー″表示用の発光ダイ
オードＬＥ２等が接続されている。

ソレノイドドライバユニットおよびリレードライバユニ
ットは、それぞれ各種クラッチ駆動ソレノイド、リレー
等を駆動する多数のドライブ回路でなっている。

フロートスイッチ２４等のスイッチ類は、プルアップし
た多数の抵抗器等でなるインタフェース回路を介してＩ
１０ボートに接続しである。

第４ａ図にダイクロコンピュータユニットＣＰＵの概略
動作を示す。第４ａ図を参照して説明する。まず電源が
オンになると、初期化を行なう。

すなわちこの例ではスタックポインタＳＰの内容を１０
Ｆ８Ｈに設定し、８１５５　（ＲＡＭ、タイマ、Ｉ１０
ボート）を所定の動作モードに設定し、ＲＡＭの内容を
クリアし、各種フラグを初期状態に設定する。次いで、
エラーチェックサブルーチン、ステータス出力サブルー
チン、表示すブルーチンおよびスタートチェックサブル
ーチンでなる処理ループの動作を繰り返す。表示すブル
ーチンは各種レジスタおよびフラグの内容に基づいて所
定の表示器を付勢する処理ルーチンであり、スタートチ
ェックサブルーチンは、操作パネル上のキーの状態をチ
ェックし、プリントスタート等の指示があるかどうかを
チェックする処理ルーチンである。

第４ｂ図に、第４ａ図のエラーチェックサブルーチンの
処理動作を示す。第４ｂ図を参照して説明する。この処
理は、各部の状態チェック処理でなっている。すなわち
、ポーズスイッチチェック、０ＰＣ（感光体ドラム７）
位置カウンタチェック。

給紙トレイカバーチェック、現像引き出しチェック、定
着器チェック、ジャムチェック、給紙トレイチェック、
オペレーションスイッチチェック。

主走査エラーチェック等は無条件で行ない、さらに、メ
インモータを駆動している時には、タイミングパルス（
感光体ドラムの回転に同期して出力される）のエラーチ
ェック、トナーエンドチェックおよびレジストタイミン
グチェックを行ない、メインモータが停止している時に
は、回収トナーオーバーチェック、○ＰＣセットチェッ
ク、ヒータウオームアツプチェックおよび電源制御を行
なう。

第４ｂ図のトナーエンドチェック処理動作を、第４Ｃ図
に示す。なお、この処理動作は所定時間毎に繰り返し実
行される。第４ｃ図を参照して説明する。トナーエンド
チェックは、現像剤検出器３８の出力レベルをチェック
して行なう。トナーエンドでなければ、トナーエンドフ
ラグおよびトナーエンドビジーフラグをリセットし、ト
ナーエンドカウンタおよびトナーエンドビジーカウンタ
の内容をクリアする。

フロートスイッチ２４　　（ＳＷ２）が″現像剤無し″
レベルを出力すると、トナーエンドフラグをチェックす
る。初回では、トナーエンドフラグがＩＩ　ＯＨにリセ
ットされているので、１−ナーエンドヵウンタを１つカ
ウントアツプする。フロートスイッチ２４の出力が現像
剤無しレベルの状態を継続すると、この処理を行なう毎
にトナーエンドカウンタがカウントアツプする。トナー
エンドカウンタの内容が所定値Ｎになると、トナーエン
ドフラグをＩＩ　Ｉ　ＩＩにセットし、次回のチェック
でトナーエンド表示（ＬＥ　１点灯）を行なう。この実
施例では、所定値Ｎを、２秒間に相当する数値に設定し
てあり、この値はＲＯＭ　（８３５５，）に定数データ
として格納しである。

フロートスイッチ２４が、更に″現像剤無し″レベルの
出力を持続すると、この処理を行なう毎にトナーエンド
ビジーカウンタを１つカウントアツプする。このカウン
タの内容が所定値Ｎ２になると、トナーエン１ヘビジ−
フラグをｒｒ　１　ｎにセットして次回のトナーエンド
カウンタでマシンビジー表示（ＬＥ２点灯）を行なう。

この実施例では、′所定値Ｎ２を、２０秒間に相当する
値に設定してあり。

この時間データはＲＯＭに定数データとして格納しであ
る。

現像剤の斌すなわち液面が第１ｂ図のＬ２近傍まで減少
すると、攪拌羽根２１の回動に伴ってフロートスイッチ
２４の出力レベルが変動するが、一般にこの変化は周期
的であり、その周期は攪拌羽根２１の動作周期に近い値
であるので、フロートスイッチ２４の出力レベルが″現
像剤無しく減少）″になってから、トナーチェックルー
チンを′Ｎ回実行する前にすなわち２秒を経過する前に
、フロートスイッチ２４の出力レベルが″現像剤有″に
変わるので、トナーエンドカウンタはクリアされ、Ｎま
で達しない。したがって、１−ナーエンドは表示されな
い。

現像剤が更に減少して、液面がＬ２よりも波の高さ分だ
け低くなると、波打ちがある場合の波の山の部分でもフ
ロートスイッチ２４は″現像剤無しく減少）″を出力す
る。２秒を経過するまで一度も′″現像像側″レベルが
出方されないと、トナーエンドカウンタの値がＮ（すな
わち２秒）に達し、トナーエンドが表示される。トナー
エンドの表示をした後でも、フロートスイッチ２４の出
力が″現像剤有″に戻ると、トナーエンドフラグ、トナ
ーエンドビジーフラグ、トナーエンドカウンタおよびト
ナーエンドビジーカウンタはクリアされるので表示もク
リアされる。しかしこの場合に、再度、フロートスイッ
チ２４の出力が′″現像像側し″になっても、トナーエ
ンドカウンタがＮになるまではトナーエンドが表示され
ないので、トナーエンド表示がめまぐるしく変わること
はない。

トナーエンドが表示されてもトナーが補給されない場合
には、トナーエンドフラグがｎ　１　ｒｒにセットされ
た状態でトナーエンドビジーカウンタのカウントアツプ
を続け、所定時間（Ｎ２）を経過するとトナーエンドビ
ジーフラグをセットしで、マシンビジー表示を行なう。

また後述するよう−に、トナーエンドビジーフラグをセ
ットすることにより、次回のプリント動作を禁止する。

第４ｄ図に、第４ｄ図のステータス出力サブルーチンの
概略動作を示す。第４ｄ図を参照して説明する。エラー
チェックルーチンでトナー切れ、ジャム等のエラーがな
い場合にはプリントキーを押すと、プリントフラグをセ
ットしてコピープロセスをスタートする。すなわち、メ
インモータ、露光ランプ、帯電チャージャ１４．転写・
分離チャージャ１６等をオンにセットし、光学系制御ユ
ニットにスキャナ（光学走査系）スタート信号を出力す
る。

給紙クラッチをオンして給紙コロｌＯ又は１１を駆動し
、レジストローラ１２まで記録紙を給紙する。感光体ド
ラム７の位置に対応するタイミングパルスのカウント値
が所定の値になると、レジストローラクラッチをオンし
てレジストローラ１２を駆動するとともに給紙を終了す
る。像を転写された紙が排紙されると、プリント終了フ
ラグをセットする。これにより次回のステータス出力処
理において、連続コピーの場合にはコピーカウンタをデ
クリメントしてコピープロセスを再開し、１枚コピーの
場合にはコピープロセスを終了させる。

ジャムが発生すると直ちにメインモータ、露光ランプ、
チャージャ等をオフし、光学系をホーム位置に戻し、コ
ピープロセスに関するフラグ類をリセット（コピー禁止
状態にセット）する。

トナーエンドカウンタがＮに達しトナーエンドが表示さ
れる場合、コピーカウンタをクリアし、通常の処理を続
行する。すなわち、連続コピーにセットされている場合
でも、その後はプリントスタートキーが押されても１枚
コピー動作を行なって処理を終了する。また、この状態
が長く続いてトナーエンドビジーフラグが１”にセット
されると、プリントスタート指示キャンセルにセットし
てエラーフラグをクリアする。プリントスタートキャン
セルにセットされると、プリントスタートキースイッチ
の操作は無効になり、′Ｆ−ナーエンドおよびマシンビ
ジーが表示された状態Ｊ、　　ト’ｆ−が補給されるま
でコピーできなくなる。

上記実施例ではフロートスイッチの１つのスイッチＳＷ
２に対応する動作を説明したが、もう１つのスイッチＳ
ＷＩについても同様に動作する。上記実施例では、マイ
クロコンピュータで時間のカウントおよび判別を行なっ
ているが、カウンタ。

比較器、ラッチ等通常の論理回路を用いても実施例と同
様に本発明を実施しうる。

■効果 以上のとおり、本発明によればフロートスイッチが所定
時間継続的に現像剤無し等を検出する場合にのみ現像剤
補給要等と判別するので、動作が確実であり、液面の波
打ち、スイッチ接点のチャタリング等によりフロー、ト
スイッチから異常信号が出力されても、装置が異常動作
をすることはなり１゜

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明を実施する一形式の複写機の概略構成
を示す側面図、第１ｂ図は第１ａ図のフロートスイッチ
２４近傍を示す拡大側面図、第１Ｃ図は第１ｂ図のフロ
ートスイッチの等価回路図である。 第２ａ図は第１ｂ図のフロートスイッチを接続した電気
回路を示す回路図、第２ｂ図は第１ａ図の回路の動作を
示すタイミングチャートである。 第３図は本発明のもう１つの実施例の電気回路の概略構
成を示すブロック図である。 第４ａ図、第４ｂ図、第４ｃ図および第４ｄ図は、第３
図のマイクロコンピュータユニットＣＰＵの概略動作を
示すフローチャートである。 １：コンタクトガラス　　２：照明灯 ３：第１ミラー　　　　　４：第２ミラー５：第３ミラ
ー　　　　　６：第４ミラー７：感光体ドラム　　　　
８，９：給紙カセット１０．１１：給紙２口　　１２ニ
レジストローラ１３：先端折り曲げローラ １４：帯電チャージャ　　１５：現像器１６：転写・分
離チャージャ １７：搬送ローラ　　　　１８：定着ローラ１９：コピ
ートレイ ２０：タンク（現像剤容器） ２１：攪拌羽根（攪拌手段） ２２；ポンプ　　　　　　２３：現像電極２４：フロー
トスイッチ　２５：フロート２６：現像剤　　　　　　
２７：ガイド捧ＳＷＩ、ＳＷ２：リードスイッチ ＣＰＵ：マイクロコンピュータユニット特許出願人　株
式会社　リコー 第４ａ図 第４ｃ 第４ｂ又

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数種類の液体を蓄える現像剤容器；現像剤容器
   内の液体を攪拌する攪拌手段；現像剤容器内の液面高さ
   を検出するフロートスイッチ；および フロートスイッチが、液面レベル低もしくは高を所定時
   間継続して検出する場合に所定の信号を出力する判別手
   段； を備える湿式現像器の現像剤検出装置。
2. （２）判別手段は、フロートスイッチの出力に応じて充
   ・放電する時定数回路、および時定数回路の出力レベル
   に応じて２値信号を出力するスイッチング素子を備える
   、前記特許請求の範囲第（１）項記載の湿式現像器の現
   像剤検出装置。
3. （３）判別手段は、所定のクロックパルスで定まる時間
   をカウントする論理回路である、前記特許請求の範囲第
   （１）項記載の湿式現像器の現像剤検出装置。