JPS6256974A - トナ−空検知装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子複写機やプリンタ等の現像装置または
トナー供給装置等に使用されるトナーの空検知装置に関
する。

［従来の技術］ 電子複写機等の現像装置やトナー供給装置に用いられる
トナー空検知装置としては、圧電素子を使用してトナー
の有無による音響インピーダンスの変化を利用する振動
子型空検知センサが用いられている。この空検知センサ
はセンサ面にトナーがあると、その圧力により内蔵され
ている振動子の振動モードが変り、これを検知してトナ
ーの有無を検出するものである。

第４図（Ａ）、（Ｂ）は、このトナー空検知センサと出
力信号を模式的に示したものである。第４図（Ａ）はト
ナー空検知センサ１のセンサ面２をトナーが一部覆って
いる状態を示したものであるが、円形のセンサ面２の直
径ｘｏ、トナーでセンサ面２が覆われている部分をＸと
すると、Ｘ＜Ｃではセンサ１の出力信号がハイレベルに
、Ｘ＞Ｃでは出力信号がロウレベルで出力され、ハイレ
ベルではトナーの不足状態、ロウレベルではトナーの充
足状態を表示するようにしている。ところがこの種の空
検知センサ１を用いるときに、例えば長時間装置したと
きとか流動性の悪いトナーを使用したとき、あるいは劣
悪な温、湿度環境下にさらされているとき等に、センサ
面２にトナーが凝集、固着する、いわゆるブロッキング
が発生し、トナーが不足状態になっているのにもがかわ
らず、空検知センサ１が不足状態の信号を発しないこと
がある。

これを解決するため、従来、トナー空検知センサ１付近
のトナーのブロッキングを防止するように、この空検知
センサ１のセンサ面２にトナー掻き落し部材を配設する
ことが提案されている（例えば、特開昭５７−１３２０
２２号公報、特開昭５９−１８２４７４号公報）。

第５図（Ａ）は、この従来例を示す図で、第５図（Ｂ）
はその要部の上から見た断面図である。

即ち、トナー収納容器３の下部には矢印方向に回動自在
なローラ４が配設されてトナーを外部に供給子るように
なっている。このトナー収納容器３の器壁にはトナー空
検知センサ５が配設され、そのセンサ面６の前面でのト
ナーの充足、不足状態を検知するようになっている。ト
ナー収納容器３内の、このトナー空検知センサ５の前に
、回動自在な軸７が設けられ、この軸７には先端がセン
サ面６に近接して上下に振れるように口状のトナー掻き
落し部材８が配設されている。軸７が図示しない駆動機
構によって回動または揺動することによって掻き落し部
材８の先端部はセンサ面６に近接して上下動し、センサ
面６の近傍のトナーのブロッキングを掻き落すようにな
っている。

しかし、この場合、トナーのブロッキングを充分防止で
きるように撹拌を良くすると、トナーがトナー収納容器
３内に充分有るときでも、撹拌時に空検知センサ５のセ
ンサ面６を押すトナーの圧力が見掛上下り、一時的にト
ナーが不足状態になったと同様の状態が生じてしまう場
合がある。このため、トナーが充分有るのにもかかわら
ず、トナーの不足状態の出力信号が出されてしまう。し
たがって、トナーのブロッキングを防止して、誤検知の
生じない撹拌部材の適切な設計は非常に制約を受けて厄
介なものである。

次に、具体的にその厄介さを説明する。即ち、撹拌部材
としてのトナー掻き落し部材８と空検知センサ５のセン
サ面６との間隔ｄおよび撹拌速度の設定に制約が生じて
しまうことで、さらに、その設定値は使用するトナーの
流動性によっても変化し、流動性が悪い場合には上記の
設定値に適切な設定を行なうことが困難になってしまう
。例えば、第５図の装置において、流動性の異なるトナ
ーを入れて撹拌速度一定（毎分１００回転）の条件下で
、センサ面６と掻き落し部材８との間隔ｄを変えてトナ
ーがブロッキングを生ぜず、かつ、トナーが充分に有る
ときにトナーの不足状態を示す誤検知を起さない間隔ｄ
の範囲を調べた結果を第６図に示す。この図はトナーの
流動性の指数を横軸に、センサ面６と掻き落し部材８と
の間隔ｄを縦軸にとったものである。トナー空検知セン
サ５が良好な動作を示す範囲は斜線で示す範囲に限られ
ている。即ち、トナーの流動性を考慮すると適切な間隔
ｄの範囲は非常に限定されるうえ、使用できるトナーに
も制限を生じるものであり、連続使用によってトナーの
流動性は温・湿度や撹拌による添加物の遊離、微粉化等
によりかなり変化するものとなる。このため、初期的に
適切に設計された装置であっても、使用によってセンジ
グ能力が変化して不安定となることが多かった。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、トナーの
流動性による影響が受けないでトナーが充分に有るとき
にはトナー空検知センサがトナー不足状態を示す誤検出
が生じないトナーブロッキング防止装置を備え、安定し
た検出ができるトナー空検知装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］このため、
トナー供給装置などにおいて、このトナー供給装置の内
壁面に配設したトナー不足状態を検出する振動子型のト
ナー空検知センサと、この空検知センサに一部が近接し
て回動または揺動するトナー掻き落し部材を複数配設す
る。これらの各トナー掻き落し部材のトナー空検知セン
サのセンサ面に及ぼす作用面は、掻き落し部材の数だけ
センサ面を分割した面積とし、センサ面の一部のみを覆
うように配設している。そして、各掻き落し部材は単独
ではトナー空検知だンサのセンサ面の全面のトナーを掻
き落さないように配設されている。したがって、トナー
が充分有るときには撹拌時においても空検知センサのセ
ンサ面の一定面積は撹拌されないトナーが接触している
ので、トナー空検知センサはトナーの不足状態の誤信号
を発する危険を大幅に減少させることができる。

また、各々の掻き落し部材がトナー空検知センサのセン
サ面のトナーを掻き落す割合は、精動性や密度等のトナ
ーの性質や、トナー収納容器の構造あるいは掻き落し部
材の撹拌速度等によってその最適範囲は異なるが、一般
的には装置でのセンサのセンシング面積（トナーの充足
状態と不足状態の信号が切り換わるレベルでセンサ面が
トナーによって覆われている面積）以下に設定するのが
望ましい。

［実　施　例コ 以下、図面に基づいてこの発明のトナー空検知装置の実
施例示す。第１図（Ａ）、（Ｂ）は、この発明の一実施
例を示すトナー空検知装置をトナー供給装置に配設した
断面図および要部の上方からみた断面図である。即ち、
トナー収納容器１０の下部の開口部にはトナー供給ロー
ラ１１が配設されて、この収納容器１０内のトナーを排
出して供給するようになっている。また、トナー収納容
器１０の下部壁面にはトナー空検知センサ１２のセンサ
面１３が内方に向くように取り付けられている。このセ
ンサ面１３の前方に軸１４が設けられ、図示しないトナ
ー収納容器１０の側壁に回動できるように取り付けられ
ている。この軸１４には、第１図（Ｂ）に示すようにセ
ンサ面１３の左半分と対面するＬ字状の掻き落し部材１
５ａと、これと１８０度位相ずらした位置で軸１４に取
り付けられたセンサ面１３の右半分と対面するＬ字状の
掻き落し部材１５ｂとが配設されている。したがって、
軸１４により矢印方向へ回動することによって、先ずセ
ンサ面１３の左半面がわのトナーが掻き落し部材１５ａ
によって掻き落され、次でセンサ面１３の右半面がわの
トナーが掻き落し部材１５ｂによって掻き落される。こ
のように、トナー掻き落し部材１５ａ、１５ｂの先端部
が交互にセンサ面１３に近接して移動し、かつ、各々の
先端部は単独ではセンサ面１３の略半分に当たる面積を
掻き落すように設定されている。

この装置に、上記従来例の第６図に結果を示した実験に
使用したのと同じトナーを使用して、撹拌速度一定（毎
分１００回転）の条件下でセンサ面１３と掻き落し部材
１５ａ、１５ｂとの距、１ｉｆｄ′とを変え、ブロッキ
ングを生じないでかつトナーが充分ａるときにトナー空
検知センサ１２が不足状態を示す誤検知を起さない範囲
を調べた結果を第７図に示した。斜線で示す部分が良好
な動作範囲を示している。第６図に示した従来例と比較
すると、ブロッキング防止効果は何ら遜色ないうえに、
トナーが充分有るときにトナー空検知センサ１２がトナ
ー不足状態を示す誤検知を起すことがなく、その結果安
定したトナーの空検知ができるｄ′の範囲が広がり、ま
た、トナーの流動仔が変化して変らずに安定なトナーの
空検知ができるｄ′の設定が容易に可能になった。

次に、第２図に基づいて、この発明のトナー空検知装置
の第２実施例を説明する。上記第１図（Ａ）、（Ｂ）　
ｌ巳示す第１実施例との違いは、軸１４に設けられたト
ナー掻き落し部材が第１実施例のものでは棒状のもので
あったのを、この例では板状のトナー掻き落し部材１５
’ｃ、１５ｄを１８０度位相をずらして軸１４に配設さ
れている点で、その他は同一である。

この例でも、上記第１実施例のものと殆ど同じ作用・効
果が得られた。

次に、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）に基づいて、この発明
の第３実施例について説明する。上記第１．第２実施例
のものでは、トナー掻き落し部材１５ａ。

１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが一本の軸′１４に取り付けら
れていたのを、各々の掻き落し部材を駆動する軸を別体
に設けた点である。即ち、センサ面２１の左半面を掻き
落すための掻き落し部材２３ａは軸２２ａに取り付けら
れ、右半面を掻き落す掻き落し部材２３ｂは軸２２ｂに
取り付けらける。そして、両掻き落し部材２３ａ、２３
ｂは交互にセンサ面２１の前にあるいはトナーを掻き落
すように１８０度位相がずれた状態で矢印方向に駆動さ
れる。

この第３実施例のものにおいても、第１実施例と同様に
センサ面と掻き落し部材との間隔とトナーの流動性に関
して広い範囲でトナー空検知装置が安定した動作を示し
た。

以上の各側は、掻き落し部材を各２個の例について説明
したが、軸に１２０度位相ずらせた３個のｆＭき落し部
材を配設することによっても同様の作用・効果が得られ
る。　　　　　□ また、容易に推考できるように、このトナー空検知装置
は各実施例に示すようにトナー供給装置に配設するだけ
でなく、トナー現像装置あるいは現像剤嵩検知式トナー
の濃度センサとして使用できることは勿論である。　− ［発明の効果］ 従来の構成では、トナーの流動性の変化まで考慮したと
き、トナーが充分あるのにかかわらずトナー空検知セン
サが不足状態を示す誤検知を起さないで効果的にブロッ
キングを防止することが困難であったが、この発明のも
のではトナーの流動性が大きく変化したときにも誤検知
を起さず、効果的にブロッキングを防止でき、安定した
トナーの空検知を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は、この発明の第１実施例を
示すトナー空検知装置の断面図、および要部の上からみ
た拡大断面図、 第２図は、この発明の第２実施例を示す掻き落し部材を
示す線図、 第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は、この発明の第３実施例を
示すトナー空検知装置の正面図および断面図、第４図（
Ａ）　、　（Ｂ）は、トナー空検知センサの使用状態を
示す模式図およびその出力信号の線図、第５図（Ａ）　
、　（Ｂ）は、従来のトナー空検知装置の断面図および
上から見た要部の断面図、第６図は、従来のトナー空検
知装置のセンサ面と掻き落し部材の間隔ｄとトナー流動
性指数との関係を示した線図、 第７図は、この発明のトナー空検知装置のセンサ面と掻
き落し部材の間隔とトナー流動性指数との関係を示した
線図である。 １２．２０・・・・・・トナー空検知センサ１３．２１
・・・・・・センサ面 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、２３ａ、２３ｂ・・
・・・・・・・・・・・・・トナー掻き落し部材％１図
（Ａ）　　　ル１四、。 ｄ′ 処２図 １５を 馬３区（Ａ）　　　　も３　ｆａ（ｓ）馬６区 外７区 ｄ′ トナー７茂ｆ７ＪＴ工？ｊ［

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー現像装置等の内壁面に配設され、トナーの不足状
   態を検知するトナー空検知センサと、この空検知センサ
   に一部が近接して配置され、回動もしくは揺動して上記
   トナー空検知センサのセンサ面近傍のトナーを掻き落す
   複数の掻き落し部材と、この掻き落し部材の各々の描く
   作用面がトナー空検知センサのセンサ面全面を覆うよう
   に配設され、かつ、トナー掻き落し部材の各々は同時に
   トナー空検知センサのセンサ面上にないよう交互に作用
   するようにしたことを特徴とするトナー空検知装置。