JPS6397984A - Waste toner detector - Google Patents

Waste toner detector

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Publication number
JPS6397984A
JPS6397984A JP24308186A JP24308186A JPS6397984A JP S6397984 A JPS6397984 A JP S6397984A JP 24308186 A JP24308186 A JP 24308186A JP 24308186 A JP24308186 A JP 24308186A JP S6397984 A JPS6397984 A JP S6397984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
electrodes
image carrier
container
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP24308186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michihito Yamazaki
道仁 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS6397984A publication Critical patent/JPS6397984A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately detect the amount of toner even in a movable waste toner container by applying an AC voltage between electrodes arranged in the container and detecting the amount of toner from the variation of a current. CONSTITUTION:Toner scraped off the surface of an image carrier 1 by a cleaning blade 2a is guided a tube 3 from inside a cleaning device 2 into the container which is a hollow in the image carrier 1. The electrodes 5 and 7 are arranged in the container at proper eccentric positions off the center of its rotation; and the electrode 5 is connected to a conductive ring 8 connected to an AC high voltage power source 4 and the electrode 7 is connected to a conductive ring 9 connected to a detecting circuit 6. The electrodes 5 and 7 form a capacitor and the current flowing between the electrodes 5 and 7 changes its behavior in every turn of the image carrier 1. Consequently, the detecting circuit 1 detects the state of the current to know the amount of toner in the image carrier 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 (産業上の利用性!?) この発明は、静電複写機同プリンタなど、静電記録プロ
セスを利用する画像形成装置に用いるクリーニング装置
、とくにその廃トナー検知装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (1) Purpose of the Invention (Industrial Applicability!?) This invention relates to a cleaning device used in an image forming apparatus that utilizes an electrostatic recording process, such as an electrostatic copier or printer. The present invention relates to the waste toner detection device.

(従来技術と解決すべき課題) 走行する像担持体表面に形成した可転写のトナー像を、
紙を主とする、シート状の転写材に転写する工程をくり
返す周知の画像形成装置にあっては、転写ごとに、転写
に寄与せず、像担持体表面に残る残留トナーをその都度
充分に除去して、次工程以後の画質の劣化を阻止する必
要がある。
(Prior art and issues to be solved) A transferable toner image formed on the surface of a moving image carrier,
In well-known image forming apparatuses that repeat the process of transferring to a sheet-like transfer material, mainly paper, each time, the residual toner that does not contribute to the transfer and remains on the surface of the image carrier is sufficiently removed. It is necessary to remove it beforehand to prevent deterioration of image quality in the next process and thereafter.

このため、この種の画像形成装置にあっては、クリーニ
ングブレードなど、適宜のクリーニング手段を配して残
留トナーを除去するように構成するのが普通であるが、
クリーニング手段を配設したクリーニング装置そのもの
の容量はさして大きくないので、逐次装置内に貯留され
てゆくトナーを、別設の廃トナー容器に誘導M積させて
ゆくように構成したものが、従来からひろく実用されて
いる。
For this reason, this type of image forming apparatus is usually configured to be equipped with an appropriate cleaning means such as a cleaning blade to remove residual toner.
Since the capacity of the cleaning device itself equipped with the cleaning means is not very large, conventional methods have been constructed in such a way that the toner stored in the device is guided into a separate waste toner container. It is widely used.

そして、このようにトナー容器に蓄積されるトナー量は
、該容器内部空間に光路があるように、発光素子と受光
素子を配し、M積したトナーで該光路が遮断されたとき
に満杯信号を出力するようにしたり、転写ごとに出てく
る廃トナーの平均的な量を基準として、容器の満杯を推
認するなどの仕方で検知、処理するものが知られている
The amount of toner accumulated in the toner container is determined by arranging a light emitting element and a light receiving element so that there is an optical path in the interior space of the container, and generating a full signal when the optical path is blocked by M accumulated toner. There are known methods that detect and process waste toner by estimating whether the container is full based on the average amount of waste toner that comes out for each transfer.

画像形成装置が比較的大型で、装置内のスペースにも余
裕がある場合には、このような仕方でとくに支障はない
が、近来における、画像形成装置の小型化の進展、さら
には、像担持体とその周辺に配さるべき、帯電器、現像
器、クリーニング装置などのうちのいくつかの部材を一
体としてカートリッジ化して、この部分を使い捨てとす
るようにした小型の画像形成装置にあっては、装置内の
スペースが小さいので、廃トナー容器を別設することな
く、一般に中空の回転円筒状に形成した像担持体内空所
に廃トナーを誘導貯留するようなものが提案されている
If the image forming apparatus is relatively large and there is plenty of space within the apparatus, this method will not pose any particular problem, but in recent years, image forming apparatuses have become smaller and more compact. In the case of a small-sized image forming device, several parts such as a charger, a developing device, and a cleaning device, which should be placed in and around the body, are integrated into a cartridge, and this part is made disposable. Since the space within the apparatus is small, it has been proposed to guide and store waste toner in the hollow space of an image carrier, which is generally formed in the shape of a hollow rotating cylinder, without providing a separate waste toner container.

一般に、この種のトナー容器にあっては、容器が満杯に
なった後までトナーを11続収容してゆくと、クリーニ
ング装はの機能に悪影響を及ぼし、クリーニング不良、
これにもとず〈画質の劣化を招来するおそれがあるので
、容器内のトナー量を検知し、満杯になったらトナーを
捨てたりあるいは容器を交換したりする必要がある。
Generally, in this type of toner container, if toner is stored 11 times in a row until the container is full, the function of the cleaning device will be adversely affected, resulting in poor cleaning and
Based on this, it is necessary to detect the amount of toner in the container and discard the toner or replace the container when it is full, as this may lead to deterioration in image quality.

とくに、前述のような、カートリッジ方式をとる画像形
成装置にあっては、像担持体の寿命、現像器内のトナー
が無くなる時期、廃トナー容器(像担持体)が満杯にな
る時期などがほぼ一致するようにするのが有利であるが
、このためには、廃トナー量を正確に外部で検知するこ
とがきわめ重要になる。
In particular, in the case of image forming apparatuses that use a cartridge method as described above, there are approximately certain times when the image bearing member has a lifespan, when the toner in the developing device runs out, and when the waste toner container (image bearing member) becomes full. It would be advantageous to have a match, but for this purpose it is extremely important to accurately detect the amount of waste toner externally.

ところが、像担持体を廃トナー容器として使用する場合
、このものが回転するために、内部に蓄積されたトナー
が安定した状態を維持せず、像担持体の回転にともなっ
てつれ廻りする傾向となり、内部の空間でほこりのよう
に舞うので、前述のような光路の遮断を利用するような
ものは誤検知を発生しやすく、廃トナーの発生量を基準
とするようなものは、あまり正確な定量は不可能で。
However, when the image carrier is used as a waste toner container, since this body rotates, the toner accumulated inside does not maintain a stable state and tends to move around as the image carrier rotates. , it dances like dust in the internal space, so methods that use blocking of the optical path as mentioned above are likely to cause false detection, and methods that use the amount of waste toner generated as a standard are not very accurate. Quantification is impossible.

カートリッジ内の他の部材との使用可能期間の関係から
有効な手段とはいえない。
This cannot be said to be an effective means due to the relationship between the usable period and other components in the cartridge.

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、可動の廃トナー容器においても正確にトナー量を
検知し得る廃トナー検知装置を提供することを目的とす
るものである。
The present invention has been made in order to cope with such a situation, and it is an object of the present invention to provide a waste toner detection device that can accurately detect the amount of toner even in a movable waste toner container.

(2)発明の構成 (課題を解決する技術手段、その作用)上記の目的を達
成するために1本発明は、回転円筒状の像担持体など可
動の廃トナー容器内に配設した電極間に一定の交流電圧
を印加し、トナー量の変化によるその電圧の変化によっ
てトナー量を検知するように構成したことを特徴とする
ものである。
(2) Structure of the Invention (Technical Means for Solving the Problems and Their Effects) In order to achieve the above objects, the present invention provides the following features: A constant alternating current voltage is applied to the toner, and the amount of toner is detected based on a change in the voltage due to a change in the amount of toner.

このように構成することによって、つねに正確にトナー
量を検知することができ、とくにカートリッジ方式をと
る画像形成装置にあっては、カートリッジの有効利用を
はかることができる。
With this configuration, the amount of toner can always be detected accurately, and the cartridge can be used effectively, especially in an image forming apparatus that uses a cartridge method.

(実施例の説明) 第1図は、本発明を回転円筒状の像担持体を有する複写
機に適用した実施例を示す要部の、一部切截概略図であ
って、像担持体1には、クリーニング装置2が平行に近
接配置してあり、これに取着したクリーニングブレード
2aが像担持体に圧接してこれに付着している廃トナー
を除去するも0“ta、              
  。
(Description of an Embodiment) FIG. 1 is a partially cutaway schematic diagram showing a main part of an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine having a rotating cylindrical image carrier. A cleaning device 2 is arranged close to the cleaning device 2 in parallel, and a cleaning blade 2a attached to the cleaning device 2a presses against the image carrier to remove waste toner adhering to the image carrier.
.

前記像担持体の周辺には、よく知られているように、−
成帯電器、現像器、転写帯電器など画像形成に要する部
材が配設しであることは勿論であるが、それらは本発明
には直接関係がないので、すべて省略しである。
As is well known, around the image carrier, -
It goes without saying that members required for image formation, such as a charger, a developer, and a transfer charger, are provided, but since they are not directly related to the present invention, they are all omitted.

クリーニングブレードによって像担持体表面からかき落
されたトナーは、クリーニング装置内の貯留部にたまり
、ついでチューブ3内に配された搬送スクリュー(不図
示)によって、像担持体内部空所たる容器内に誘導され
る。
The toner scraped off from the surface of the image carrier by the cleaning blade accumulates in a storage section in the cleaning device, and is then transferred to a container, which is a cavity inside the image carrier, by a conveying screw (not shown) disposed in the tube 3. be guided.

該容器内には、その回転中心から外れた偏心位置適所に
一対の電極5.7が配されており、電極5は、絶縁チュ
ーブ5aに囲繞された導線を介して、交流高圧電源4に
接続されて像担持体外周に設けられた導電性リング8に
、また、前記電極7は、絶縁チューブ7aに囲繞されて
た導線を介して、検知回路6に接続され印加電圧による
電流をひろう導電性リング9に夫々接続しである。
A pair of electrodes 5.7 are disposed inside the container at appropriate eccentric positions away from the center of rotation, and the electrodes 5 are connected to the AC high voltage power source 4 via a conductive wire surrounded by an insulating tube 5a. The electrode 7 is connected to the detection circuit 6 via a conductive wire surrounded by an insulating tube 7a, and is connected to a conductive ring 8 provided on the outer periphery of the image carrier, so that the conductive ring 8 is connected to a conductive ring 8 provided on the outer circumference of the image carrier. These are connected to the ring 9, respectively.

ここで、電極5.7間の距離をdとし、面積をSとする
と、両電極は容量 C=εS/d     (1) のコンデンサを形成することになる。
Here, if the distance between the electrodes 5.7 is d and the area is S, then both electrodes form a capacitor with a capacitance of C=εS/d (1).

電極間に空気(e=1)あるいはトナー(ε=2〜3)
が存在するので、電極間に一定の交流電圧を印加してお
くことにより、電極間に流れる電流によって(1)式に
おけるεの変化がわかる。
Air (e=1) or toner (ε=2-3) between the electrodes
Therefore, by applying a constant AC voltage between the electrodes, the change in ε in equation (1) can be determined by the current flowing between the electrodes.

ここで、電極間にE(ω) =E (2πf)の交流電
圧を印加すれば、電流は となる。
Here, if an AC voltage of E(ω) = E (2πf) is applied between the electrodes, the current becomes.

感光体内の空気の誘電率を61、廃トナーのそれを(2
とすると、廃トナーがないときには、の電流が流れ、電
極間にトナーがあるときには、の電流が流れる。
The dielectric constant of the air inside the photoreceptor is 61, and that of the waste toner is (2).
Then, when there is no waste toner, a current flows, and when there is toner between the electrodes, a current flows.

ここで、感光体内のトナーは重力によっておおむねその
下部にあるものとしている。
Here, it is assumed that the toner inside the photoconductor is generally located at the bottom of the photoconductor due to gravity.

したがって第1図のように、電極が偏心位置にあるとき
には、感光体の1回転ごとに、電極間に流れる電流の振
舞いは、 1)   It(ω)のみが流れる。
Therefore, as shown in FIG. 1, when the electrodes are at eccentric positions, the behavior of the current flowing between the electrodes for each rotation of the photoreceptor is as follows: 1) Only It(ω) flows.

る。Ru.

’ )   1 ’l (U))  のみが流れる。’) 1’l (U)) only flows.

というように変化してゆくことになり、これらのケース
がそれぞれ、感光体内にほぼトナーがない状態、ある程
度のトナーが存在する状態、所定量のトナーが貯った示
すことになる。
These cases respectively indicate a state in which there is almost no toner in the photoreceptor, a state in which a certain amount of toner exists, and a state in which a predetermined amount of toner has accumulated.

第2図は上記の各状態に対応する電流のプラス部分のみ
をとって示したものである。
FIG. 2 shows only the positive portion of the current corresponding to each of the above states.

したがって、検知回路6によって電流の状態を検知する
ことによって、廃トナー容器たる感光体内のトナー量を
知ることが可能である。
Therefore, by detecting the state of the current with the detection circuit 6, it is possible to know the amount of toner in the photoreceptor, which is the waste toner container.

上記の装置にあっては、電極間に電圧を印加するための
交流電源をそなえているが、このものが転写材分離手段
、現像バイアスなどに用いられている電源を利用するこ
ともできることは勿論である。
The above device is equipped with an AC power source for applying voltage between the electrodes, but it is of course possible to use the power source used for the transfer material separation means, developing bias, etc. It is.

第3A図、第3B図は一方の電極を感光体回転軸線の近
傍に配したものを、また第4図は感光体のひとつの側壁
の周辺近傍に両電極を配したものを示すもので、これら
のもののように、少なくとも一方の電極を、感光体周壁
近くの偏心位置に配することにより、上述のものと同様
にトナー量を検知できる。
3A and 3B show one electrode arranged near the photoreceptor rotation axis, and FIG. 4 shows both electrodes arranged near the periphery of one side wall of the photoreceptor. By arranging at least one of the electrodes at an eccentric position near the peripheral wall of the photoreceptor, the amount of toner can be detected in the same way as in the above-mentioned ones.

(3)発明の効果 本発明は1以上説明した構成を有しているから、感光体
など像担持体のように運動している部材を廃トナー容器
として利用する場合にも、正確にトナー量を検知するこ
とができるから、画像形成装置におけるクリーニング装
置の機能を常時有効に維持することができ、とくに前述
のようなカートリッジ方式の画像形成装置の場合、現像
器の消費トナー、感光体の寿命などとの整合性を保ちや
すい効果がある。
(3) Effects of the Invention Since the present invention has the configuration described above, even when a moving member such as an image bearing member such as a photoreceptor is used as a waste toner container, the amount of toner can be accurately determined. This allows the cleaning device in the image forming apparatus to always function effectively.Especially in the case of a cartridge-type image forming apparatus such as the one described above, it is possible to detect the toner consumption of the developing device and the life of the photoreceptor. This has the effect of making it easier to maintain consistency with other systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を、感光体をトナー容器として利用する
複写機に適用した実施例を示す要部側面図、 第2図は、トナー量と電流の関係を示すグラフ、 第3A図ないし第4図は電極の配置態様を例示する要部
の断面図である。 1・・11感光体、2会・・クリーニング装置、3・・
・搬送チューブ、4・・・交流電源、5゜7・・・電極
、6・・・検知回路、8.9・os導電リング、 第2図 t(4間) ドラム1FEI期 (1)(幻  (3)
FIG. 1 is a side view of main parts showing an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine that uses a photoreceptor as a toner container. FIG. 2 is a graph showing the relationship between toner amount and current. FIG. 4 is a sectional view of a main part illustrating the arrangement of electrodes. 1.11 photoreceptor, 2..cleaning device, 3..
・Transport tube, 4...AC power supply, 5°7...electrode, 6...detection circuit, 8.9・os conductive ring, Fig. 2 t (between 4) Drum 1FEI period (1) (illustration (3)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)クリーニング装置によって像担持体から除去され
た廃トナーを、該像担持体をトナー容器としてこれに収
容する画像形成装置において、前記像担持体内にトナー
の存在を検知するトナーセンサを配してなる廃トナー検
知装置。
(1) In an image forming apparatus in which waste toner removed from an image carrier by a cleaning device is stored in the image carrier as a toner container, a toner sensor is arranged to detect the presence of toner in the image carrier. Waste toner detection device.
(2)トナーセンサが、2個の電極からなり、両電極間
に実効値一定の交流電圧を印加する特許請求の第1項記
載の廃トナー検知装置。
(2) The waste toner detection device according to claim 1, wherein the toner sensor includes two electrodes, and an AC voltage with a constant effective value is applied between the two electrodes.
JP24308186A 1986-10-15 1986-10-15 Waste toner detector Pending JPS6397984A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24308186A JPS6397984A (en) 1986-10-15 1986-10-15 Waste toner detector

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JP24308186A JPS6397984A (en) 1986-10-15 1986-10-15 Waste toner detector

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JPS6397984A true JPS6397984A (en) 1988-04-28

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ID=17098495

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JP24308186A Pending JPS6397984A (en) 1986-10-15 1986-10-15 Waste toner detector

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JP (1) JPS6397984A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146270A (en) * 1988-12-27 1992-09-08 Konica Corporation Color image forming apparatus having interchangeable image forming process cartridges

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146270A (en) * 1988-12-27 1992-09-08 Konica Corporation Color image forming apparatus having interchangeable image forming process cartridges

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