JPS63210870A - 現像剤残量検知装置 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ この発明は画像形成装置等に使用される現像器の現像剤
残量状態を検出するための現像剤残量検知装置に関する
ものである。

［発明の背景］ 電子写真装置等の画像形成装置に装備される現像器は多
くの場合、粉体現像剤を使用する乾式現像器である。該
現像器は一般に、感光ドラム等の静電潜像担持体に供給
すべき現像剤（トナー）を収容している箱形の現像剤容
器と、該現像剤容器内から該現像剤を該静電潜像担持体
へ向けて少量ずつ搬出する回転式の現像剤担持体と、を
有している。画像形成装置の稼動中は該現像剤容器内の
現像剤が該現像剤担持体によって搬出されていくため、
該現像剤容器内の現像剤が減少していく。そして、該現
像剤容器内の現像剤の残量レベルがある値以下になると
現像剤担持体によって搬出される現像剤の量も減少して
くるので画像の画質が低下するという状態が発生する。

従って、このような状態の発生を未然に防止するために
は該現像剤容器内の現像剤残量が所定のレベル以下にな
らぬように現像剤容器内の現像剤残量を常に監視すると
ともに現像剤容器内の現像剤レベルがある値以下になっ
た時には直ちに該現像剤容器内へ現像剤を補給しなけれ
ばならない。

従来、現像器内の現像剤残量を検知する装置としてたと
えば第４図に示す構成のものが知られている。

第４図において、５は画像形成装置の感光ドラム、１は
現像剤Ｔを収容している現像剤容器、２は該現像剤容器
１の側方開口部に配置された現像剤担持体すなわち現像
スリーブ、６は該現像剤容器２内で該現像スリーブ２と
平行に配置された導電性の検出子、３は現像剤容器１の
側方開口部に設けられて該現像スリーブ２上の付着現像
剤層の層厚を調整するブレード、４は現像スリーブ２に
現像バイアスを印加している交流バイアス電源、７ａは
検出子６と現像スリーブ２との間に存在する現像剤の量
に応じて該検出子６に銹起された電流を整流する整流回
路、８ａは該整流回路７ａで発生する電流信号を電圧に
変換する電流−電圧変換回路、１２は基準電圧信号を発
生する基準電圧発生回路、９は電流−電圧変換回路８ａ
から生じる測定電圧（検出電圧）と基準電圧とを比較し
て両電圧が一致した時に出力を生ずるコンパレータ、１
０はコンパレータ９の出力状態に応じて表示器１１を制
御する表示回路、である。現像剤残量検知装置は検出子
６と該検出子６の出力信号に応じて動作する各種回路７
ａ〜１０及び１２と表示器１１とによって構成されてい
る。

前記の如き公知の現像剤残量検知装置においては、コン
パレータ９に基準値を設定するための基準電圧発生回路
１２が交流バイアス電源４とは全く無関係に構成されて
いたため、交流バイアス電源４の出力電圧（すなわち、
現像スリーブ２に印加されているバイアス）が変動する
と、現像スリーブ２上に付着する現像剤の厚みが著しく
小さくなっていなくてもその厚みが著るしく減少したか
のように誤検知を惹起するという欠点があった。該検知
装置では検出子６の出力は現像スリーブ２に印加される
電圧と現像スリーブ２上に付着する（現像スリーブ２と
検出子６との間に存在する）現像剤の厚さとに依存する
ので、交流バイアス電源４の出力電圧は全く変動せずに
常に一定値を保っていることが望ましいが、該交流バイ
アス電源４は±１０％の出力余裕を以て製作されている
ので公知の現像器における現像バイアスの変動は最大で
１０％程度あり、このため、現像スリーブ２と検出子６
との間に存在する現像剤の層厚が著しく減少したという
現象が生じていなくても交流バイアス電源４の許容範囲
内の出力変動によって検出子６には偽りの（見かけの）
現像剤減少検出信号が発生することになる。従って、こ
のような偽りの現像剤減少検出信号が検出子６に生じた
時には、該信号の如き見かけの変動を自動的に補償して
常に正しい検知を可能としなければならないが、公知の
現像剤残量検知装置ではコンパレータ９に設定される基
準値が交流バイアス電源４の出力の変動とは全く関係な
く一定であったため、検出子６の見かけの出力変動を補
償することができず、従って交流バイアス電源４の出力
が変動すると誤検知を生ずることが多かった。

［発明の目的］ この発明の目的は、前記の如き誤検知を起すことがない
、改良された現像剤残量検知装置を提供することである
。

［発明の概要］ この発明による現像剤残量検知装置においては、交流バ
イアス電源４の出力変動に応じて出力が変動する可変基
準電圧発生手段をコンパレータ９に接続したことを特徴
とするものである。従って、本発明による現像剤残量検
知装置では交流バイアス電源４の出力電圧の変動によっ
て検出子６の出力が変動してもコンパレータ９に設定さ
れる基準電圧も交流バイアス電源の出力電圧の変動に応
じて変化するため、コンパレータ９の出力レベルが変動
することはなく、従って、交流バイアス電源４の出力が
変動しても誤検知を招来することがなく、常に正確に現
像剤残量状態を検知することができる。

［実施例］ 以下に第１図乃至第３図を参照して本発明による改良さ
れた現像剤残量検知装置の構成と機能等について説明す
る。

第１図は本発明による改良された現像剤残量検知装置の
一実施例における概略構成図である。なお、第１図にお
いて第４図の従来装置と同じ部分は第４図と同じ符号で
表示してあり、この同じ部分についての説明を省略する
。

第１図に示した本発明の実施例では、コンパレータ９に
基準電圧ｖｓを設定するための新規な可変基準電圧発生
手段１３が交流バイアス電源４に関連して設けられてい
ることを特徴とする。

すなわち、本実施例では、交流バイアス電源４に対して
現像スリーブ２と並列に接続された所定容量ＣＳのコン
デンサ１４、該コンデンサ１４に直列に接続された整流
回路７ｂ、該整流回路７ｂの下流側に直列に接続された
電流−電圧変換回路８ｂ、によって該可変基準電圧発生
手段１３が構成されている。従って、検出子６と現像ス
リーブ２との間の現像剤量が変化せずに交流バイアス電
源４の出力電圧のみが変動した場合には、検出子６には
交流バイアス電源４の出力変動に応じた出力が生じる一
方、コンデンサ１４の端子にも交流バイアス電源４の出
力電圧の変動に応じた出力が生じ、検出子６の出力は整
流回路７ａにおいて交流成分が除去された後、電流−電
圧変換回路８ａで電圧信号に変換されてコンパレータ９
の一方の入力端子に印加され、コンデンサ１４の出力は
整流回路７ｂにおいて交流成分を除去された後、電流−
電圧変換回路８ｂで電圧信号に変換されてコンパレータ
９の他方の入力端子に印加される。

従って、本発明の現像剤残量検知装置では、コンパレー
タ９の一方の入力端子に印加される検出信号電圧ＶＤＣ
が交流バイアス電源４の電圧変動によって変動した時に
はコンパレータ９の他方の入力端子に印加される基準電
圧■３も交流バイアス電源４の電圧変動に応じて変化す
るので、誤検知を生ずる恐れがない。

コンダン１４の静電容量と現像剤容器１内の現像剤残量
との関係を一次比例するようにコンデンサ１４の静電容
量を決めることによって現像剤容器１内の現像剤残量を
正確に検知することができる。従って、たとえば、現像
剤容器１内の現像剤残量が５０ｇになった時に表示器１
１に「現像剤容器１内の現像剤がほぼ空である（もしく
は、要補給状態である）」ということを表示させるもの
と仮定すると、第２図の如く、現像剤残量とコンデンサ
１４の静電容量との関係を示す図において現像剤残量が
５０ｇの時の静電容量Ｃ１（ｐＦ）を該コンデンサ１４
の静電容量として設定すればよい。なお、第２図におい
て、横軸は現像剤容器１内の現像剤量（ｇ）、縦軸はコ
ンデンサ１４の静電容量（ｐＦ）である。

第３図は、横軸に現像剤容器１内の現像剤残量をとり、
縦軸に基準電圧Ｖ、と検出信号電圧ＶＯＣをとって該検
出信号電圧及び基準電圧と交流バイアス電源４の出力電
圧の変動との関係を示したものである。交流バイアス電
源４の出力電圧が実線で示すように正規の電圧ｖｐｐで
ある場合、現像剤容器１内の現像剤残量が５０ｇの時の
検出信号電圧ＶＯＣの値及び基準電圧ｖ３の値は正規の
値ｖ３゜どなるが、交流バイアス電源４の出力電圧が点
線で示すように正規の電圧■ＰＰよりも大きな電圧ＶＰ
ＰＩである場合は現像剤残量が５０ｇの時の検出信号電
圧Ｖ。Ｃの値及び基準電圧Ｖ、の値はＶ　ｓｒ　（Ｖ　
ｓｒ＞　Ｖ　ｓｏ）となって検出信号電圧の値及び基準
電圧の値も交流バイアス電源４の出力電圧に応じて大き
くなる。

また、交流バイアス電源４の出力電圧が正規の値ＶＰＰ
よりも小さな値Ｖ　ＰＰ２である時には、検比信号電圧
ＶＤＣの値及び基準電圧Ｖ、の値も正規の値ＶＰＰより
も小さな値Ｖ　ＰＰ２となる。

第１図及び第３図に示すように本発明の現像剤残量検知
装置では、コンパレータ９に基準電圧を設定するための
可変基準電圧設定手段としての一部であるコンデンサ１
４が交流バイアス電源４に接続されているので、交流バ
イアス電源４の出力電圧の変動によって検出子６の出力
電圧が変動した時にコンデンサ１４の出力電圧すなわち
コンパレータ９の基準電圧も変動するため、交流バイア
ス電源４の出力電圧の変動に基因する見かけの検出信号
電圧の影響を除去することができる。

なお、本発明の現像剤残量検知装置は現像器内の現像剤
残存状態の検知のみならず、現像器に現像剤を補給する
ための現像剤補給制御装置としても適用できることは当
然である。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の現像剤残量検知装置は
、現像バイアスの変動に応じてコンパレータの基準値も
変化させる可変基準電圧発生手段を有しているので、現
像バイアスの変動が生じても誤検知を生ずる恐れがなく
、常に正確な検知を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像剤残量検知装置の概略図、第
２図は本発明装置に含まれるコンデンサの静電容量と現
像剤残量との関係を示した図、第３図はコンパレータ９
に印加される検出信号電圧及び基準電圧が交流バイアス
電源４の出力変動によって変動する状態を示した図、第
４図は公知の現像剤残量検知装置の概略図、である。 １・・・現像剤容器 ２・・・現像スリーブ（現像剤担持体）３・・・ブレー
ド ４・・・交流バイアス電源 ５・・・感光ドラム（静電潜像担持体）６・・・検出子 ７ａ及び７ｂ・・・整流回路 ８ａ及び８ｂ・・・電流−電圧変換回路９・・・コンパ
レータ １０・・・表示回路 １１・・・表示器 １２・・・基準電圧発生回路 １３・・・可変基準電圧発生手段 １４・・・コンデンサ １１゛１ 本　　多　　小　　平、： ：−ブ 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流バイアス電源に接続された現像スリーブ等の現像剤
   担持体に近接して現像剤容器中に該現像剤担持体と共に
   配置された検出子と、該現像剤担持体と該検出子との間
   に存在する現像剤の量に応じて該検出子に誘起される電
   流を整流し且つ電圧に変換して測定電圧を得る第１の信
   号処理手段と、基準電圧と該測定電圧とを比較する比較
   手段と、を有する現像剤残量検知装置において、 該交流バイアス電源に対して該現像剤担持体と並列に接
   続された所定容器のコンデンサと、該交流バイアス電源
   の出力電圧の変動に応じて該コンデンサに誘起される電
   流変化を整流し且つ電圧に変換する第２の信号処理手段
   と、から成る可変基準電圧発生手段を該比較手段に接続
   したことを特徴とする現像剤残量検知装置。