JPH02144582A - 現像装置 - 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〕 本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置の現像装置の改良に係り、更に詳し
くは、トナー量を正確に検出し得るようにした現像装置
に関する。

〔従来技術〕

第８図は一般的な静電式ａｊｉｆ像形成装置の現像装置
を示す、この現像装ｆ！ｆ５１では、現像槽５２内にト
ナーを収容し、この現像槽５２内で現像スリーブ５３を
回転させることにより、このｇＡ＠スリーブ５３の外周
面に付着したトナーを現像槽５２外の感光ドラム５８上
の静電層像現像部まで運び出し、現像槽５２外において
、感光ドラム５８上の静電潜像にトナーを乗り移らせ、
感光ドラム５８上にトナー像を形成するようにしている
。

この図は、現像スリーブ５３に押し付けたドクターブレ
ード６２によってトナー量を規制する型式の現像装置５
１を示している。撹拌棒５５は、トナーを均一に掻き混
ぜる働きをし、トナー内に空洞部分及びトナーの塊がで
きるのを防止する。

この現像装置５１では、導電体の現像スリーブ５３に印
加された交流電圧によって検出電極５４に誘起される誘
起電圧を検出することによってト十−量を検出する。

従って、トナーを検出する検出電極５４は、この図に示
すように残り少なくなったトナーＴａをできるだけ正確
にヰ★出するのに良好な現像槽５２の下部近傍に設けら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図に示す破線ａ、ｂ、ｃは、現像スリーブ５３に印
加された交流電圧によって、現像スリーブ５３および検
出電極５４間に発生する電気力線を構成的に示している
。この場合、大部分の電気力線はす、ｃに示すようにト
ナーＴａに影響されないが、一部の電気力線は、ａに示
すようにトナーＴａの中を通り、その結果、トナーＴａ
により影響される。従って、現像スリーブ５３に印加さ
れた交流電圧によって検出電極５４に誘起される誘起電
圧は、電気力線ａがあることによりトナーが現像槽５２
内に充分ある場合とほとんど変わらない値を示す。

ゆえに現像槽５２内のトナーが残り少なくなった第８図
に示すような状態を正確に検出するには、従来の方式で
は限界があった。

従って、本発明は、上記従来技術の課題を解決すること
のできる現像装置を提供することを目的としてなされた
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

と記目的を達成するめに、本発明は１Ｊ！＠ｖの下部近
傍に検出電極が設けられ、且つこの現像槽内に設けられ
た間中スリーブに交流電圧を印加すると共に、上記現像
槽内のトナーを攪拌手段により！ｌｆ！するようにした
現像装置において、前記検出電極を前記現像スリーブか
らの誘起電圧の影響を受けないように遮閉する形状の対
向電極を、上記検出電極に対向して設け、上記対向電極
に交流電圧を印加し、これに対応して誘起される上記検
出電極の誘起電圧を検出することにより、上記対向電極
とと記槍出電極間に介在するトナー量を検出するように
したことを特徴とする現像装置としで構成されている、 また、外乱の影響を受けないようにするために、現像槽
の下部近傍に検出電極が設けられ、且つこの現像槽内に
設けられた現像スリーブに交流電圧を印加すると共に　
」二足現像槽内のトナーを撹拌手段により攪拌するよう
にした現像装置において、前記検出電極を前記現像スリ
ーブからの誘起電圧の影響を受けないように遮閉する形
状の対向電極を、上記検出電極に対向して設け１、上記
対向電極に交流電圧を印加し、これに対応して誘起され
る上記検出電極の誘起電圧を検出することにより、上記
対向電極と上記検出電極間に介在するトナー量を検出す
ると共に、前記検出電極を挟んで、前記対向電極に対向
して、該検出電極を遮閉する形状のシールドプレートを
設けた現像装置として構成されている。

〔作用〕

上記のように構成された現像装置では、トナーが消量さ
れるにつれて前記対向電極と検出電極との間のトナーも
確実に減少し、やがて完全に無くｆＬ　ル（７）で、そ
の間の誘起電圧を測ることによりトナーの無（なったこ
とが正確に検出される。

また、上記対向電極は、上記検出電極を遮閉する形状と
なっており、その結果、前記現像スリーブに印加される
交ｆＬ電圧は、上記検出電極にほとんど影響を与えない
。

また、上記検出電極を遮閉する形状のシールドプレート
を用いると、例えば機械外部からの外乱の影響が除去さ
れる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例
につき説明し、本発明の理解に供する。

尚、以下の実施例は、本発明を具体化し、た−例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない
。

第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の断面模式図
、第２図は同現像装置のトナーエンプティ検出回路図、
第３図は第２図に示した回路図における各要素の信号波
形を示す波形図、第４図ｆａｔ５山）は同回路図におけ
るトナー検知信号の変化とトナーエンプティ信号の変化
を示４゛波形図、＠５図は同Ｕ路図におけるトナーエン
プティＬＥＤの動作を示すフローチャート、第６図は同
現像装置の対向電極等を示す部分の斜視図、第７図は同
部分の断面模式図である。

第１図及び第６図、第７図を参照してこの実施例に係る
現像装置ｌについて説明する。この現像装置１は、いわ
ゆるジャンピング現象を用いて感光ドラム８に現像スリ
ーブ３から微小量ずつのトナーＴを供給するタイプのも
のである。ドクターフＩ／−ド１２は、上記現像スリー
ブ３に押し当てられ、回転する現像スリーブ３により、
感光ドラム８との間の現像部に搬送されるトナー量の規
制を行う。

また現像１１１２内には、攪拌手段５が設けられている
。この攪拌手段５は、現像槽２内に収容されたトナーが
固まるのを防止したり、あるいはトナーの中に空洞がで
きるのを防止したりするためにトナーを常時攪拌するも
のである。第６図及び第７図は、攪拌手段５及び検出電
極４．対向電極６の取付位置関係を示しており、撹拌棒
５．は、画電極の間を通るように取付されている。

撹拌棒５１は、中心軸５ゎに取り付けられた支点５トを
中心に回動自在に支持されており、中心軸５ｃが図示さ
れない駆動モータにより矢印Ｘに示す様に回転すると撹
拌棒５．は、矢印Ｙに示ず樺に移動し、トナーを攪拌す
る。

また、第１図において、検出電極４は、図に示すように
残り少なくなったトナーＴを正確に検出するのに良好な
現像１２の下部近傍に設けられている。

この実施例では現像スリーブ３は導電体でジャンピング
制御等の為の交流電圧が印加されている。

（第３図（Ａ））そして、この検出電極４に対向して、
現像スリーブ３に対向する側に、検出電極４が同現像ス
リーブ３からの誘起電圧の影響を受けないように遮閉す
る形状の対向電極６が設けられている。この対向電極６
には、上記現像スリーブ３と並列に、上記交流電圧が印
加されている。

更にまた、この検出電極４が外乱の影響を受けないよう
に検出電極４を挟んで対向電極６に対向して、検出電極
４を遮閉する形状のアースされたシールドプレート７が
現像槽２のケーソング内面に沿って設けられでいる。

次に、第２．３．４．５図を用いて、第２図の回路およ
びその動作を説明する５ 第３図（八）に示す交流電圧が、対向１１極６に印加さ
れると、検出１ｉ極４に誘起された交流信号に応じて第
２図のＢ点には、第３図（Ｂ）に示すような交流信号が
あられれる。

この交流信号Ｂの波形の振幅は、対向電極６検出電極４
および、この画電極４．６間のトナー量とで形成される
コンデンサの静電容量の大きさを表している。従って、
ピークホールド回路９を経て得られるトナー検知信号Ｃ
は、第３図（Ｃ）に示される如きものとなり、その値は
、検出電極４と、対向電極６との間のトナー量に関係す
る値となる。

トナーが現像槽２内に充分ある状態では、検出電極４と
、対向電極６との間にはトナーが満たされており、静電
容量が大である。従ってトナー検知信号Ｃは第４図（闇
に示すαの値を示す。

現像槽２内のトナーＴが、画像処理の継続により消費さ
れ残り少な（なると、検出電極４と対向電極６との間に
は第１図に示す空気１’ＷＡＲができ、トナーが更に消
耗されるとやがて検出電極４と対向電極６との間にはト
ナーが介在しなくなる。

従って、検出電極４と対向１！捲６との間の電気力線は
、全てこの空気層ＡＲを通るようになる。

ゆえに、検出電極４と対向電極６との間の静電容量は、
この空気１ｉＡＲに影響されて急激に小さくなるので、
トナー検知信号Ｃは、この空気ｆｆ１ＡＲが発生した瞬
間、急激に小さくなり、第４図（ａｔに示すβの値とな
る。

従って、第４図体）に示すような適当なスレシホ・−ル
ドレベル信号ｖｔｈと、トナー検知信号Ｃとを比較器１
０において比較し、トナー検知信号Ｃがスレシホールド
レベル信号ｖｔｈを下回った時点で、トナーエンプティ
信号ＴａｍｐをマイクロコンピュータＣＰＵに入力する
。

第４図（ｂ）はこのようなトナーエンプティ信号Ｔａｍ
ｐの波形図を示している。

マイクロコンピュータＣＰＵは、このようなトナーエン
プティ信号Ｔａｍｐが入力されると、第５図に示すよう
なフローチャートに従って、発光ダイオード等からなる
トナーエンプティＬＥＤを点灯させ、オペレータにトナ
ーの補給を促す。

従って、上述したような現像装置１を用いれば、トナー
検知信号Ｃをトナーの消耗度合に応じて急激に変化させ
ることができるので、トナー量が残り少なくなったこと
を的確に検出することができる。

また、攪拌手段５は、撹拌棒５１を検出電極４と対向電
極６との間を通ってトナーを攪拌するので、検出電極４
と対向電極６間のトナーによるブリッジを防止でき、ま
た、トナーが残り少なくなった時、均一にトナーを攪拌
するので、空気槽ＡＲを確実に生ずる効果ももたらす、
なお、攪拌手段５の構造は上記の場合に限定されない。

上記実施例では、現像スリ・−ブ３に印加する交流電圧
を並列に対向電極６に印加したが、対向電極６に印加す
る交流電圧は別途独立に設けても良く、任意に選べる。

ただし、上記の様に並列にすれば、別途の交流電圧源を
省略できるため低コスト化がはかれる。

また、対向電極６は、検出電極４を遮閉する形状として
いるので、検出電極４は現像スリーブ３に印加される交
流電圧にほとんど影響されない。

更にまたシールドプレート７を用いれば、検出電極４は
、外乱の影響を受けなくなる。外乱の例としては、画像
形成装置本体内に設けたトランス、クラッチその他の電
気部品や、更に装置外の金属性机や大型部品による影響
が考えられる。

なお、更に、検出電極４をループ状にして指向性をもた
せると、感度よくトナー量の検出ができる。

上記実施例では、いわゆるジャンピング方式の画像形成
装置に、この発明を通用し７た場合について説明したが
、いわゆる検切板により磁気ブラシを形成する形式の画
像形成装置についても当然本発明は通用可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、現像槽の下部近傍に検出電極が設けられ
、且つこの現像槽内に設けられた現像スリーブに交流電
圧を印加すると共に、上記現像槽内のトナーを攪拌手段
により攪拌するようにした現像装置において、前記検出
電極を前記現像スリーブからの誘起電圧の影響を受けな
いように遮閉する形状の対向電極を、上記検出電極に対
向して設け、上記対向電極に交流電圧を印加し、これに
対応してｙ、起される上記検出電極の誘起電圧を検出す
ることにより、上記対向１を極と上記検出電極間に介在
するトナー量を検出するようにしたことを特徴とする現
像装置が提供される。従って、トナーが残り少なくなっ
た状態を現像スリーブ側の影響を受けることなく確実に
、正確に検出することができる。また、上記現像装置に
加えて、上記検出電極を遮閉する形状のシールドプレー
トを用いれば、上記検出電極は外乱の影響を受けなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の断面模式図
、第２図は同現像装置のトナーエンプティ検出回路図、
第３図は第２図に示した回路図における各要素の信号波
形を示す波形図、第４図＋ａ＋、山）は同回路図におけ
るトナー検知信号の変化とトナーエンプティ信号の変化
を示す波形図、第５図は同回路図におけるトナーエンプ
ティＬＥＤの動作を示すフローチャート、第６図は同現
像装置の対向電極等を示す部分の斜視図、第７図は同部
分の断面模式図、第８図は従来の現像装置の断面模式図
である。 〔符号の説明〕 １・・・現像装置２・・・現像槽 ３・・・現像スリーブ　　４・・・検出電極５・・・攪
拌手段　　　　６・・・対向電極７・・・シールドプレ
ート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像槽の下部近傍に検出電極が設けられ、且つこの
   現像槽内に設けられた現像スリーブに交流電圧を印加す
   ると共に、上記現像槽内のトナーを攪拌手段により撹拌
   するようにした現像装置において、 前記検出電極を前記現像スリーブからの誘起電圧の影響
   を受けないように遮閉する形状の対向電極を、上記検出
   電極に対向して設け、上記対向電極に交流電圧を印加し
   、これに対応して誘起される上記検出電極の誘起電圧を
   検出することにより、上記対向電極と上記検出電極間に
   介在するトナー量を検出するようにしたことを特徴とす
   る現像装置。 ２、現像槽の下部近傍に検出電極が設けられ、且つこの
   現像槽内に設けられた現像スリーブに交流電圧を印加す
   ると共に、上記現像槽内のトナーを撹拌手段により撹拌
   するようにした現像装置において、 前記検出電極を前記現像スリーブからの誘起電圧の影響
   を受けないように遮閉する形状の対向電極を、上記検出
   電極に対向して設け、上記対向電極に交流電圧を印加し
   、これに対応して誘起される上記検出電極の誘起電圧を
   検出することにより、上記対向電極と上記検出電極間に
   介在するトナー量を検出すると共に、 前記検出電極を挟んで、前記対向電極に対向して、該検
   出電極を遮閉する形状のシールドプレートを設け、外乱
   の影響を受けないようにしたことを特徴とする現像装置
   。