JP3255175B2 - トナー有無検出装置 - Google Patents
トナー有無検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の現像装
置等に用いられるトナー有無検出装置に関する。
置等に用いられるトナー有無検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機等の画像形成装置においては、画
像形成に伴って現像装置内のトナーが消費されるため、
現像装置内のトナーの有無をトナー有無検出装置によっ
て常時検知しておく必要がある。
像形成に伴って現像装置内のトナーが消費されるため、
現像装置内のトナーの有無をトナー有無検出装置によっ
て常時検知しておく必要がある。
【０００３】上記トナー有無検出装置の代表的なものと
して、例えば現像装置内に２本の電極棒を設け、これら
の電極棒間の静電容量の変化を検知することによって現
像装置内のトナーの有無を検知するものがある。即ち、
このトナー有無検出装置において電極棒間に十分なトナ
ーが存在すれば、トナーの誘電率が空気のそれより大き
いことから、電極棒間の静電容量は増加し、電極棒間の
トナーが少なければ電極棒間の静電容量が減少するた
め、このことによって現像装置内のトナーの有無を検知
することができる。
して、例えば現像装置内に２本の電極棒を設け、これら
の電極棒間の静電容量の変化を検知することによって現
像装置内のトナーの有無を検知するものがある。即ち、
このトナー有無検出装置において電極棒間に十分なトナ
ーが存在すれば、トナーの誘電率が空気のそれより大き
いことから、電極棒間の静電容量は増加し、電極棒間の
トナーが少なければ電極棒間の静電容量が減少するた
め、このことによって現像装置内のトナーの有無を検知
することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような電極棒を用いたトナー有無検出装置では、電極棒
間の静電容量は例えばトナーが十分に存在する場合で５
ＰＦ、トナーが無い場合で３ＰＦ程度であり、この静電
容量の変化は大きい反面、その絶対値が小さいため、電
極棒から検出回路までの浮遊容量等の影響を受けて検出
値に大きな誤差が生じてしまうという問題があった。
ような電極棒を用いたトナー有無検出装置では、電極棒
間の静電容量は例えばトナーが十分に存在する場合で５
ＰＦ、トナーが無い場合で３ＰＦ程度であり、この静電
容量の変化は大きい反面、その絶対値が小さいため、電
極棒から検出回路までの浮遊容量等の影響を受けて検出
値に大きな誤差が生じてしまうという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、検出誤差を小さく抑えてトナ
ー収納部内のトナーの有無を高精度に検出することがで
きるトナー有無検出装置を提供することにある。
で、その目的とする処は、検出誤差を小さく抑えてトナ
ー収納部内のトナーの有無を高精度に検出することがで
きるトナー有無検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トナーを収納するトナー収納部内のトナ
ーの有無を検出するトナー有無検出装置において、複数
の凹凸形状を有する平面状の第１の電極部と第２の電極
部を、これらの凹凸形状が互いに組み合わされるよう
に、所定の隙間を設けて平行に配設した電極パターンで
あって、前記トナー収納部内のトナーを撹拌するトナー
撹拌部材によって摺擦されるように前記トナー収納部内
に配置されている電極パターンと、前記電極パターンか
ら出力される、前記第１の電極部と第２の電極部間の静
電容量に応じた出力値を入力される検出回路と、を有
し、前記トナー収納部内のトナーの有無を、前記第１の
電極部と第２の電極部間の静電容量の変化により検出す
ることを特徴とする。
め、本発明は、トナーを収納するトナー収納部内のトナ
ーの有無を検出するトナー有無検出装置において、複数
の凹凸形状を有する平面状の第１の電極部と第２の電極
部を、これらの凹凸形状が互いに組み合わされるよう
に、所定の隙間を設けて平行に配設した電極パターンで
あって、前記トナー収納部内のトナーを撹拌するトナー
撹拌部材によって摺擦されるように前記トナー収納部内
に配置されている電極パターンと、前記電極パターンか
ら出力される、前記第１の電極部と第２の電極部間の静
電容量に応じた出力値を入力される検出回路と、を有
し、前記トナー収納部内のトナーの有無を、前記第１の
電極部と第２の電極部間の静電容量の変化により検出す
ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、電極パターンを構成する平面
状の第１の電極部と第２の電極部は、これらの凹凸形状
が互いに組み合わされるように、所定の隙間を設けて平
行に配設されている。そのため、これらの電極部間の対
向長さを長くすることができ、静電容量に応じた出力値
を大きくすることができる。従って、検出誤差を小さく
抑えてトナー収納部内のトナーの有無を高精度に検出す
ることができるという効果が得られる。
状の第１の電極部と第２の電極部は、これらの凹凸形状
が互いに組み合わされるように、所定の隙間を設けて平
行に配設されている。そのため、これらの電極部間の対
向長さを長くすることができ、静電容量に応じた出力値
を大きくすることができる。従って、検出誤差を小さく
抑えてトナー収納部内のトナーの有無を高精度に検出す
ることができるという効果が得られる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【０００９】先ず、本発明の第１実施例を図１〜図５に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１０】図１は画像形成装置内の像担持体である感
光ドラム１の一側に配設される現像装置２の断面を示し
ている。該現像装置２は感光ドラム１上に形成された静
電潜像をトナー像として顕像化するものであり、これは
感光ドラム１側に近接し、該感光ドラム１にトナーを供
給する現像部２０と、該現像部２０の一側に設けられ、
この現像部２０にトナーを供給する、トナー収納部とし
ての現像剤収納部２１とから構成されている。
光ドラム１の一側に配設される現像装置２の断面を示し
ている。該現像装置２は感光ドラム１上に形成された静
電潜像をトナー像として顕像化するものであり、これは
感光ドラム１側に近接し、該感光ドラム１にトナーを供
給する現像部２０と、該現像部２０の一側に設けられ、
この現像部２０にトナーを供給する、トナー収納部とし
ての現像剤収納部２１とから構成されている。
【００１１】そして、上記現像部２０には、その外周面
にトナーを付着させつつ回転し、該トナーを感光ドラム
１側に移動させ、現像バイアスの印加によってこのトナ
ーを感光ドラム１側へ飛翔させる現像剤担持体としての
現像スリーブ２２と、該現像スリーブ２２に当接して回
転し、現像部２０内のトナーをこの現像スリーブ２２に
塗布する塗布ローラ２３等が配設されている。
にトナーを付着させつつ回転し、該トナーを感光ドラム
１側に移動させ、現像バイアスの印加によってこのトナ
ーを感光ドラム１側へ飛翔させる現像剤担持体としての
現像スリーブ２２と、該現像スリーブ２２に当接して回
転し、現像部２０内のトナーをこの現像スリーブ２２に
塗布する塗布ローラ２３等が配設されている。
【００１２】又、現像剤収納部２１には、その中央部
に、支軸２４ａを中心に回転して内部のトナーを現像部
２０の方へ撹拌搬送する撹拌翼２４が配設されている。
尚、この撹拌翼２４は或る程度変形自在であり、現像剤
収納部２１内の上、下面に当接しつつ回転し、この現像
剤収納部２１内のトナーの略全量を撹拌搬送することが
できる構成になっている。
に、支軸２４ａを中心に回転して内部のトナーを現像部
２０の方へ撹拌搬送する撹拌翼２４が配設されている。
尚、この撹拌翼２４は或る程度変形自在であり、現像剤
収納部２１内の上、下面に当接しつつ回転し、この現像
剤収納部２１内のトナーの略全量を撹拌搬送することが
できる構成になっている。
【００１３】而して、画像形成装置の感光ドラム１等に
対して画像形成作業が開始されると、現像剤収納部２１
内の撹拌翼２４が回転し、内部のトナーを現像部２０の
方へ供給するとともに、該現像部２０の現像スリーブ２
２や塗布ローラ２３も回転する。
対して画像形成作業が開始されると、現像剤収納部２１
内の撹拌翼２４が回転し、内部のトナーを現像部２０の
方へ供給するとともに、該現像部２０の現像スリーブ２
２や塗布ローラ２３も回転する。
【００１４】塗布ローラ２３は現像部２０内のトナーを
現像スリーブ２２に塗布し、トナーが塗布された現像ス
リーブ２２は、不図示のブレード等によりそのトナー層
厚が薄層に規制されたトナーを感光ドラム１側に移動さ
せる。そして、感光ドラム１に形成された静電潜像が現
像装置２の現像スリーブ２２側に移動してくるタイミン
グに合わせて現像スリーブ２２に現像バイアス電圧が印
加され、該現像スリーブ２２上のトナーが感光ドラム１
側に移動して前記静電潜像をトナー像として顕像化す
る。
現像スリーブ２２に塗布し、トナーが塗布された現像ス
リーブ２２は、不図示のブレード等によりそのトナー層
厚が薄層に規制されたトナーを感光ドラム１側に移動さ
せる。そして、感光ドラム１に形成された静電潜像が現
像装置２の現像スリーブ２２側に移動してくるタイミン
グに合わせて現像スリーブ２２に現像バイアス電圧が印
加され、該現像スリーブ２２上のトナーが感光ドラム１
側に移動して前記静電潜像をトナー像として顕像化す
る。
【００１５】尚、感光ドラム１上のトナー像は不図示の
転写帯電器を介して転写紙上に転写されるが、この転写
紙は更に定着器の方へ送られて、そのトナー像が永久像
として定着される。
転写帯電器を介して転写紙上に転写されるが、この転写
紙は更に定着器の方へ送られて、そのトナー像が永久像
として定着される。
【００１６】ところで、画像形成作業の進行と共に、現
像剤収納部２１内のトナーは消費され、最終的にはこの
現像剤収納部２１内にはトナーが無くなってくる。その
ため、この現像装置２にはトナーの有無を検知し、これ
を作業者に知らせるトナー有無検出装置が設けられてい
る。
像剤収納部２１内のトナーは消費され、最終的にはこの
現像剤収納部２１内にはトナーが無くなってくる。その
ため、この現像装置２にはトナーの有無を検知し、これ
を作業者に知らせるトナー有無検出装置が設けられてい
る。
【００１７】上記トナー有無検出装置は電極間の静電容
量の変化によってトナーの有無を検知するものであり、
その検知部である電極を有する電極板３０が現像装置２
の現像剤収納部２１内に配設され、他の検知回路（比較
・判定回路等）は現像装置２外の画像形成装置本体側に
設けられている。
量の変化によってトナーの有無を検知するものであり、
その検知部である電極を有する電極板３０が現像装置２
の現像剤収納部２１内に配設され、他の検知回路（比較
・判定回路等）は現像装置２外の画像形成装置本体側に
設けられている。
【００１８】上記電極板３０は撹拌翼２４の下方の現像
剤収納部２１の下面２１ａに取り付けられており、該電
極板３０の上方のトナーは撹拌翼２４によって十分に撹
拌される。このため、図４に示すように現像剤収納部２
１内にトナーＴが十分存在すれば、電極板３０上にもト
ナーＴが十分存在することになり、該電極板３０はトナ
ーＴを介して撹拌翼２４によって摺擦される。
剤収納部２１の下面２１ａに取り付けられており、該電
極板３０の上方のトナーは撹拌翼２４によって十分に撹
拌される。このため、図４に示すように現像剤収納部２
１内にトナーＴが十分存在すれば、電極板３０上にもト
ナーＴが十分存在することになり、該電極板３０はトナ
ーＴを介して撹拌翼２４によって摺擦される。
【００１９】又、現像剤収納部２１内にトナーＴが無け
れば、図３に示すように、電極板３０上にもトナーＴが
無く、電極板３０は撹拌翼２４により直接摺擦されるこ
ととなる。
れば、図３に示すように、電極板３０上にもトナーＴが
無く、電極板３０は撹拌翼２４により直接摺擦されるこ
ととなる。
【００２０】従って、電極板３０上のトナーＴの有無に
よって現像剤収納部２１内のトナーの有無を検出するこ
とができる。即ち、電極板３０上のトナーの有無が現像
剤収納部２１内のトナーの有無を示すように、電極板３
０をトナー撹拌部材としての撹拌翼２４の可動範囲に設
置している。
よって現像剤収納部２１内のトナーの有無を検出するこ
とができる。即ち、電極板３０上のトナーの有無が現像
剤収納部２１内のトナーの有無を示すように、電極板３
０をトナー撹拌部材としての撹拌翼２４の可動範囲に設
置している。
【００２１】ここで、図２に示すように、電極板３０の
外表面上には、プリント基板上の配線パターンと同じ製
造方法で作られた一対の平面電極３１，３２が互いに所
定の隙間を有する如く平行に配設されている。この一対
の平面電極３１，３２は、複数の屈曲部としての互いに
組み合わさった多数の凹凸形状から形成されているた
め、電極３１，３２間の対向長さが長く、その間の静電
容量は電極棒等の場合に比べて遥かに大きくなる。
外表面上には、プリント基板上の配線パターンと同じ製
造方法で作られた一対の平面電極３１，３２が互いに所
定の隙間を有する如く平行に配設されている。この一対
の平面電極３１，３２は、複数の屈曲部としての互いに
組み合わさった多数の凹凸形状から形成されているた
め、電極３１，３２間の対向長さが長く、その間の静電
容量は電極棒等の場合に比べて遥かに大きくなる。
【００２２】而して、現像装置２の現像剤収納部２１内
に十分なトナーＴが存在し、電極板３０上に図４に示す
ように十分なトナーＴが存在する場合には、電極板３０
上の平面電極３１，３２間も十分なトナーで満されてい
るため、この平面電極３１，３２は大きなトナー有りの
出力値（静電容量値）をトナー有無検出装置の検知回路
に出力する。
に十分なトナーＴが存在し、電極板３０上に図４に示す
ように十分なトナーＴが存在する場合には、電極板３０
上の平面電極３１，３２間も十分なトナーで満されてい
るため、この平面電極３１，３２は大きなトナー有りの
出力値（静電容量値）をトナー有無検出装置の検知回路
に出力する。
【００２３】一方、現像剤収納部２１内にトナーＴが殆
ど無く、電極板３０上に図３に示すようにトナーＴが殆
ど無い場合には、電極板３０上の平面電極３１，３２間
にも十分なトナーは無く、この平面電極３１，３２は、
空気の誘電率がトナーＴのそれより小さいことから、ト
ナー有り出力値よりは十分小さいトナー無し出力値を検
知回路に出力する。この場合、検知回路は現像装置２内
にトナーＴが不足していることを検知し、警告ランプ等
を介して作業者に現像装置２内にトナーＴが不足してい
ることを知らせる。
ど無く、電極板３０上に図３に示すようにトナーＴが殆
ど無い場合には、電極板３０上の平面電極３１，３２間
にも十分なトナーは無く、この平面電極３１，３２は、
空気の誘電率がトナーＴのそれより小さいことから、ト
ナー有り出力値よりは十分小さいトナー無し出力値を検
知回路に出力する。この場合、検知回路は現像装置２内
にトナーＴが不足していることを検知し、警告ランプ等
を介して作業者に現像装置２内にトナーＴが不足してい
ることを知らせる。
【００２４】以上のように、電極３１，３２の対向長さ
の長い、その間の静電容量の大きい電極３１，３２を介
して現像装置２内のトナーＴの有無を検知しているた
め、トナーＴの有無に拘らずこの検知信号の絶対値は大
きく、該信号値が電極３１，３２と検知回路間の浮遊容
量等の影響を受けることはない。
の長い、その間の静電容量の大きい電極３１，３２を介
して現像装置２内のトナーＴの有無を検知しているた
め、トナーＴの有無に拘らずこの検知信号の絶対値は大
きく、該信号値が電極３１，３２と検知回路間の浮遊容
量等の影響を受けることはない。
【００２５】従って、トナー有無検出装置の検出誤差は
小さくなり、その検知精度は向上する。又、電極３１，
３２間の対向長さは長くても、この電極３１，３２は平
面電極であるため、設置場所を取らず、従って、現像装
置２が大型化するという不都合もない。
小さくなり、その検知精度は向上する。又、電極３１，
３２間の対向長さは長くても、この電極３１，３２は平
面電極であるため、設置場所を取らず、従って、現像装
置２が大型化するという不都合もない。
【００２６】更に、電極３１，３２はプリント基板上の
配線パターンと同じ方法で製造できるため、その形状が
複雑で電極間の対向長さが十分に長いものであっても、
製作が容易であるというメリットがある。
配線パターンと同じ方法で製造できるため、その形状が
複雑で電極間の対向長さが十分に長いものであっても、
製作が容易であるというメリットがある。
【００２７】ここで、図５に示すように、互いの対向距
離が大きい複雑な形状の平行電極３１，３２を得ること
も可能である。斯かる電極３１，３２は通常のプリント
基板上にエッチングで銅のパターンを形成することによ
って得られるものであり、所謂プリント基板の配線パタ
ーンの製法と同一方法で製造されるものであるため、複
雑なパターンのものでも製造コストは簡単なパターンの
ものと変わらない。
離が大きい複雑な形状の平行電極３１，３２を得ること
も可能である。斯かる電極３１，３２は通常のプリント
基板上にエッチングで銅のパターンを形成することによ
って得られるものであり、所謂プリント基板の配線パタ
ーンの製法と同一方法で製造されるものであるため、複
雑なパターンのものでも製造コストは簡単なパターンの
ものと変わらない。
【００２８】次に、本発明の第２実施例を図６に基づい
て説明する。尚、図６においては第１実施例に係るもの
と同一機能を有するものについては同一符号を付しその
説明は省略する。
て説明する。尚、図６においては第１実施例に係るもの
と同一機能を有するものについては同一符号を付しその
説明は省略する。
【００２９】本実施例においては、現像装置２の現像剤
収納部２１内のトナーの有無を検知するトナー有無検出
装置の検知部である電極３１，３２を第１実施例のよう
に電極板３０上に取り付けるのではなく、撹拌翼２４の
下方の現像剤収納部２１の下面２１ａに直接取り付ける
ようにした。
収納部２１内のトナーの有無を検知するトナー有無検出
装置の検知部である電極３１，３２を第１実施例のよう
に電極板３０上に取り付けるのではなく、撹拌翼２４の
下方の現像剤収納部２１の下面２１ａに直接取り付ける
ようにした。
【００３０】即ち、アルミ箔から構成される一対の電極
３１，３２を現像剤収納部２１の下面２１ａに貼着する
か、又は現像剤収納部２１の下面２１ａに一対の電極３
１，３２を導電塗料の印刷や吹き付け等により形成す
る。尚、この場合、電極３１，３２の形状は第１実施例
の電極３１，３２のように、複数の屈曲部としての互い
に組み合わさった多数の凹凸形状を有し、電極３１，３
２間の対向長さが十分に長いものであることとする。
３１，３２を現像剤収納部２１の下面２１ａに貼着する
か、又は現像剤収納部２１の下面２１ａに一対の電極３
１，３２を導電塗料の印刷や吹き付け等により形成す
る。尚、この場合、電極３１，３２の形状は第１実施例
の電極３１，３２のように、複数の屈曲部としての互い
に組み合わさった多数の凹凸形状を有し、電極３１，３
２間の対向長さが十分に長いものであることとする。
【００３１】而して、本実施例に係るトナー有無検出装
置においても、第１実施例に係るものと同様に、トナー
の有無の検知が精度良くなされるが、特に本実施例にお
いては第１実施例のような電極板３０が不要となるた
め、その分だけコストダウンを図ることができるととも
に、現像剤収納部２１内の容積も電極板３０が無い分だ
け大きく取ることができるというメリットが得られる。
置においても、第１実施例に係るものと同様に、トナー
の有無の検知が精度良くなされるが、特に本実施例にお
いては第１実施例のような電極板３０が不要となるた
め、その分だけコストダウンを図ることができるととも
に、現像剤収納部２１内の容積も電極板３０が無い分だ
け大きく取ることができるというメリットが得られる。
【００３２】尚、以上の第１及び第２実施例においては
現像装置２についてのトナー有無検出装置について述べ
たが、これに限らず、トナー収納部を有する画像形成装
置内の機器であれば、本発明に係るトナー有無検出装置
が適用可能であることは勿論である。
現像装置２についてのトナー有無検出装置について述べ
たが、これに限らず、トナー収納部を有する画像形成装
置内の機器であれば、本発明に係るトナー有無検出装置
が適用可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、本発明によれば、電極パターンを構成する平面
状の第１の電極部と第２の電極部は、これらの凹凸形状
が互いに組み合わされるように、所定の隙間を設けて平
行に配設されている。そのため、これらの電極部間の対
向長さを長くすることができ、静電容量に応じた出力値
を大きくすることができる。従って、検出誤差を小さく
抑えてトナー収納部内のトナーの有無を高精度に検出す
ることができるという効果が得られる。
よれば、本発明によれば、電極パターンを構成する平面
状の第１の電極部と第２の電極部は、これらの凹凸形状
が互いに組み合わされるように、所定の隙間を設けて平
行に配設されている。そのため、これらの電極部間の対
向長さを長くすることができ、静電容量に応じた出力値
を大きくすることができる。従って、検出誤差を小さく
抑えてトナー収納部内のトナーの有無を高精度に検出す
ることができるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例に係る現像装置等の断面図
である。
である。
【図２】同現像装置に用いられる電極板の斜視図であ
る。
る。
【図３】同電極板上にトナーが無い場合の電極板の断面
図である。
図である。
【図４】同電極板上にトナーが有る場合の電極板の断面
図である。
図である。
【図５】同電極板上の他の電極パターンを示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の第２実施例に係る現像装置等の断面図
である。
である。
２１ 現像剤収納部（トナー収納部） ２４ 撹拌翼（トナー撹拌部材） ３１，３２ 電極（電極部） Ｔ トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−144582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−123242（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251874（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200989（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 トナーを収納するトナー収納部内のトナ
ーの有無を検出するトナー有無検出装置において、 複数の凹凸形状を有する平面状の第１の電極部と第２の
電極部を、これらの凹凸形状が互いに組み合わされるよ
うに、所定の隙間を設けて平行に配設した電極パターン
であって、前記トナー収納部内のトナーを撹拌するトナ
ー撹拌部材によって摺擦されるように前記トナー収納部
内に配置されている電極パターンと、 前記電極パターンから出力される、前記第１の電極部と
第２の電極部間の静電容量に応じた出力値を入力される
検出回路と、 を有し、 前記トナー収納部内のトナーの有無を、前記第１の電極
部と第２の電極部間の静電容量の変化により検出するこ
とを特徴とするトナー有無検出装置。 - 【請求項２】 前記検出回路は、前記トナー収納部の外
部であって、画像形成装置本体側に設けられていること
を特徴とする請求項１記載のトナー有無検出装置。 - 【請求項３】 前記第１の電極部と第２の電極部は、プ
リント基板上にエッチングによってパターンを形成する
ことによって得られることを特徴とする請求項１記載の
トナー有無検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28197191A JP3255175B2 (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | トナー有無検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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