JPH0416912Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は電子写真技術を応用した画像形成装置
に関し、特に現像剤残量検知装置に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

一般に画像形成装置においては、用紙に転写さ
れる画像のいわゆる印字品位を一定に保つため、
現像器内のトナー残量を検知しトナー残量が規定
値以下の時ユーザにトナー交換を知らせている。

従来、上述の様なトナー残量の検知装置とし
て、電歪振動子を使用したものがある。これは、
現像器の側壁又は、底部に電歪振動子を取付け、
これをトナー残量検知用のセンサとして、電歪振
動子にかかるトナーの流動圧力の違いにより、ト
ナー残量の検知を行なつている。

しかしながら、トナーは粉体である為トナー残
量がセンサの検知レベルに近いと（トナー無し状
態に近づくと）現像器内でのトナーの移動により
トナー残量の検知が不規則となる。すなわち、ト
ナーの移動により電歪振動子上にトナーが存在し
ない場合にはトナー残量無しと出力し、逆に電歪
振動子上にトナーが存在する場合にはトナー残量
有りと出力し、トナー残量の検知が不正確となる
問題が存在する。

〔考案の目的〕

本考案は、上述の点に鑑み正確な現像剤の残量
の検知が行なえる現像剤残量検知装置を提供する
ことを目的とする。

〔考案の要点〕

上記目的は、本考案によれば、現像器内の現像
剤の有無を検出するセンサと、該センサの出力を
周期的にＮ回サンプリングするサンプリング回路
と、前記Ｎ回のサンプリングデータ中の現像剤無
しの検出回数を計数する計数手段と、該計数手段
が計数した前記検出回数を記憶する記憶手段と、
前記Ｎ回のサンプリングを繰り返し行い前記記憶
手段に記憶された過去の前記検出回数と今回計数
した前記検出回数とを比較して今回の検出回数が
過去の検出回数以上になつた場合にのみ前記記憶
手段の記憶する前記検出回数を今回計数した数値
に書き換える書き換え手段と、前記現像剤の残留
状況をｎ段階に段階表示する表示手段を有し、該
表示手段は前記記憶手段に記憶された前記検出回
数からＮ／ｎが減算できる回数に応じて現像剤残
量を段階的に表示することを特徴とする現像剤残
量検知装置を提供することにより実現できる。

〔考案の実施例〕

第２図は本考案の一実施例のトナー残量検知装
置を備えたプリンタの外観図である。同図に示す
ようにプリンタは上部機体１及び下部機体２とに
分割されて形成されており、上部機体１は図示し
ないヒンジ部を中心として、必要に応じて開放す
ることができる。そして上部機体１内には印字ヘ
ツド６等が設けられ、下部機体２内には感光ドラ
ム３と現像器４、用紙を収納する給紙カセツト
７、上部機体１の開放を検出するシエルオープン
スイツチ８等が設けられ、上部機体１を開放する
ことで各種メンテナンスが可能である。例えば、
現像器４上のトナー補給用フタ５を開くことによ
りトナーを補給ができる。

第３図は上述の現像器４の要部断面図である。
同図において、現像器４は、感光ドラム３の周面
近傍に配設されている。そして現像器４内の現像
ロール１１は、感光体ドラム３と摺擦する位置に
設けられ、現像ロール１１の側部には攪拌棒１２
により十分混合されたトナー１３が存在する（但
し、同図においてはトナー１３の欠乏状態を示し
ている為攪拌棒１２近傍には現像剤１３は存在し
ない）。また、現像容器１４の下部にはトナー残
量を検出するトナーセンサ１５が取付けられてい
る。

一方、プリンタ内には第１図に示す様な回路が
図示しない箇所に設けられている。同図において
１５はトナーセンサ、２２はトナーセンサ１５の
信号をCPU２３に伝えるトナー検出回路、２３
はCPU，２４はプリンタの制御プログラムを記
憶したROM、２５はCPU２３のデータを一時記
憶するRAM，２６は、トナー残量の有無や、故
障内容等を表示する表示部である。

現像器４内のトナーの有無を検出するトナーセ
ンサ１５の出力は、トナー検出回路２２に入力さ
れる。トナーセンサ１５は、トナー無しを検出し
たときは、交流信号を出力するようになつてお
り、これによりトナー検出回路２２のトランジス
タＱがオンするため、ローレベル信号がトナー無
し信号としてCPU２３のIN端子に入力される。
また、トナーセンサ１５がトナー有りを検出した
ときは、前記交流信号の出力動作が停止されるた
め、トランジスタＱがオフし、これによりCPU
２３にハイレベル信号が出力される。そして、
CPU２３は、一定の処理を実行し、トナー残量
の有無を表示部２６に表示する。

一方、第４図はRAM２５のメモリエリアの一
部を説明する図である。COUNTERはトナーセ
ンサ１５の出力をチエツクするごとに“１”加算
される１バイトのカウンタエリアであり、後述す
る100回のセンサチエツクをカウントする為に使
用される。TONRCNTはトナーセンサ１５がト
ナー無しを検知すると“１”加算される１バイト
の記憶エリアである。TONRBFは上述の
COUNTERが100カウントした時、トナー無し検
知回数が増加していた場合TONRCNTの値を記
憶するエリア、COUNTBFはTONRFGフラグ
を記憶する１バイトの記憶エリアである。

以上の様な構成のトナー残量検知回路の動作に
ついて第５図及び第６図のフローチヤートと第４
図のメモリマツプを用いて説明する。第５図はメ
インのフローチヤートである。

プリンタの電源が投入されると、まず、ランプ
の断線、サーミスタの断線等の診断を行ない、さ
らに定着ヒータをONし、プリンタの初期状態の
セツトを行う（ステツプS1）。次に上述の診断で
異常があつたかどうか判断する（S2）。異常があ
れば（S2がＮ）、プリンタの動作を停止する
（S8）。一方異常がなければ（S2がＹ）、モータを
回転させる（S3）。次にトナーセンサ１５のチエ
ツクを行なう（TONRCHK）（S4）。トナーセン
サ１５のチエツクの処理（S4）を詳しく表した
ものが第６図のフローチヤートである。まずモー
タが回転しているかどうか判断する。すなわち、
上述の処理（S3）で行なつた通り異常なくモー
タが回転しているかを確認するものである（ステ
ツプST1）。モータが回転しているとき（ST1が
Ｙ）、所定周期でトナーセンサ１５のチエツクを
行なうためのタイマが動作中かどうか判別する
（ST5）。ここでタイマが動作していないときは
（ST5がＮ）タイマをスタートさせ、タイマが動
作しているときは（ST5がＹ）、タイマが設定値
に達しているかどうか判断する（ST7）。

タイマが設定値に達していないときは（ST7が
Ｎ）処理（ST1）に戻り上記の処理を繰り返す。
一方タイマが設定値に達しているとき（ST7が
Ｙ）、トナーセンサ１５の出力により、ドナーの
有無を判別する（ST8）。

すなわち、タイマにトナーの有無を判断する間
隔に対応する時間を設定し、タイマがタイムアツ
プする毎にトナー検知回路２２、CPU２３でト
ナーの有無を判断するのである。新品の現像器４
を使用した時、又はトナーを補強した後は、通常
トナー有無の判断（ST8）はＹとなる。

このばあいにはRAM２５のCOUNTERを＋１
し、COUNTERのカウント値が“100”になるま
でタイムアツプ毎に繰り返す（ST1→ST5→…
ST8→ST1０→ST1１→ST1→…）。

その後COUNTER値が“100”に達すると、
RAM２５内のCOUNTBFにTONRFGをセツト
し、COUNTERを“０”にリセツトする。そし
て、TONRCNTの値をＡレジスタ（このレジス
タはCPU２３内に内蔵されている）にストアし、
TONRCNTの値をクリアする（ST1２）。上述
の様にトナーが…分にある場合には処理（ST9）
が行なわれていない為、TONRCNTの値は
“０”である。したがつて、 トナーが現像器４内に…分ある時にはＡレジス
タには“０”がストアされる。

次にこのＡレジスタの“０”のデータと
TONRBF内のデータとを比較する（ST13）。こ
のTONRBFには、前回のＡレジスタのデータ、
すなわちその後の処理（ST14）においてＡレジ
スタのデータがTONRBFに書込まれる為に前回
のフローでのＡレジスタのデータが書込まれてい
る。勿論初期時には“０”がセツトされており、
最初のフロー、及び以後トナーが十分有る時には
Ａレジスタのデータは“０”であり、TONRBF
のデータも“０”である為、判断（ST13）はＹ
となり、上述の処理（ST14）を実行した後、Ａ
レジスタのデータから“20”をマイナスする。こ
の時Ａレジスタのデータは“０”であり“20”を
減算するとキヤリー（CY）が出力され、CPU２
３は表示部２６にトナー…分有りの表示を行なう
（ST15、ST16、ST25）。一方、プリント動作を
繰返すと順次トナーが減少し、トナーが欠乏し出
すと、トナーセンサ１５はトナー無しを検知し、
CPU２３がトナー無しと判断したとき、前述の
判断（ST8）はＮとなり、トナー無しの検知回数
を示すTONRCNTに“１”を加算する（ST9）。

その後、前述と同様トナーセンサ１５の出力の
チエツク回数をCOUNTERに＋１づつ加算し、
ST1→ST5→ST8→ST9→ST10（又はST8→
ST10）→ST11を繰り返し、トナーセンサ１５の
チエツク回数（COUNTER）が“100”かどうか
判断する（ST11）。そして、“100”であれば
（ST11がＹ）、次にトナーセンサ１５のチエツク
を終了した事を示す、フラグ（TONRFGフラ
グ）をRAM２５のCOUNTBFにセツトする。

説明は前後するがこのTONRFGフラグは後述
するメインフローの処理（S6、S7）においてフ
ラグの判別をし、プリンタレデイチエツクの処理
を実行するかしないかを決める為のフラグであ
る。

さらに、前述と同様トナー無しの検出回数
TONRCNTの値をCPU２３のＡレジスタに記憶
し、TONRCNTのデータをクリアする
（ST12）。この時Ａレジスタに記憶される
TONRCNTの値は、トナー無しのカウント処理
（ST9）を複数回実行している為“０”以外の値
である。

次にＡレジスタの値と前回のCOUNTERが100
回カウントする間トナーセンサのチエツクで検出
したトナー無しの検出回数のデータを記憶した
TONRBFとの比較では、トナー無しの検出の初
期はST13がＹとなるが、さらにCOUNTER100
回毎に記憶されるトナー無しカウントのデータで
は、粉体であるトナーの検出がトナーセンサ１５
で不安定に行われるため、前回のトナー無しの検
出回数より少なくなるときがある（ST13がＮ）。
このときはTONRBFの値を書き変えず、判断
（S1）にもどり、上述と同様のフローを繰り返
す。従つてトナーセンサ１５でのトナー残量検知
が不安定であつても、確実にトナー無し検知回数
が増した時又は同数の時だけ処理（ST14）以降
を実行することになる。

そして、前述のようにＡレジスタの値を
TONRBFにストアする処理（ST14）の後に、
上述のように確実にトナーの無し回数が増加され
たとき、又は同数の時トナー残量を判断する為の
処理ST15以降を実行する。すなわち、順次Ａレ
ジスタの値から“20を減算し、その結果をＡレジ
スタに書込みＡレジスタがマイナスかどうか
（CYフラグが“１”かどうか）判断するものであ
る。例えば、判断（ST1６）がＮで、判断（ST1
８）がＹであれば処理（ST1７）で行つた−20の
処理（この前の処理ST15で−20しているので合
計−40）によりCYが“１”となつたのであるか
らＡレジスタは“20”〜“39”の間のデータに相
当し、表示部２６に残り8/10を表示する（ST２
６）。

また、判断（ST18）までがＮで、判断
（ST20）がＹであれば処理（ST1９）で行なつた
−20の処理によりCYが“１”となつたのである
からＡレジスタは“40”〜“59”の間のデータに
相当し、表示部２６に残り6/10を表示する
（ST27）。さらに、同様の処理を繰り返し、順次
表示部２６に残り4/10（ST28）、残り2/10を表示
する（S29）。

最後に判断（ST24）でCYフラグが“１”でな
いときはトナーセンサ１５による検出を100回行
なつて、100回全てトナー無しを検出したときで
あり、トナー残量が無いと判断し、表示部２６に
トナー無しを表示する（ST30）。

このトナー無し表示によりユーザがトナーを補
給する為に、プリンタのシエルを開いてトナーの
補給作業を行う時は、モータが停止するのでこの
場合には、処理（ST1）により判断され、タイマ
をストツプし、TONRCNT、COUNTERを
“０”にする（ST2）。その後、シエルを閉じる
と、シエルオープン検出スイツチ８がシエルの閉
じられたのを検出し、CPU２３に知らせ、作業
終了が判断される（ST3）。

シエルが閉じられると（ST3がＹ）、
TONRBFを“０”にし、COUNTBFの
TONRFGフラグ（COUNTERが100になつた時
セツトされるフラグ）をクリアし、トナー無しの
表示をクリアし、モータを動作させる（ST4）。

このとき例えばユーザがトナー補給を行なわず
にシエルを閉じた場合も処理（ST4）で
TONRBFを“０”にし、トナー無し表示のクリ
アされるが、TONRFGフラグもクリアされてい
る為、メインフローチヤートの次の処理（S5）
に進んでも、処理（S5）においてCOUNTBFの
TONRFGフラグを判別し、フラグがセツトされ
ていない為、プリント動作の為のレデイーチエツ
クを行なわず、処理（S7）に進む。処理（S7）
のプリンタの通常処理では処理（S6）のレデイ
チエツクが行われてなければプリント動作が行わ
れず、再びトナーセンサ１５のチエツクの処理
（S4）（TONRCHK）にもどり、上述した処理
（ST5〜ST30）を行なう。従つて、シエルの開閉
動作により一時的にトナー無し表示はクリアされ
るが100回のトナーセンサのチエツク処理の時間
経過後（例えばST5のタイマを0.1sに設定すれば
0.1×100＝10秒）再びトナー無しの表示が表示さ
れるので、実用上問題がない。

トナー補給が行なわれた場合再度上述と同様に
ドナーセンサのチエツク処理（ST5〜ST30）を
実行し、TONRFGフラグがセツトされるので判
断（S5）においてフラグが存在し、（S5がＹ）、
次のプリンタレデイーのチエツク（S6）を実行
し、プリント動作可能とし、以後処理（S4〜S7）
を繰り返して実行する。

以上の様に本実施例はトナーセンサ１５の出力
のチエツクをタイマで決まる一定の周期で行な
い、センサのチエツクを例えば100回行ない、そ
の内のトナー無しの検出回数からトナー残量を判
断しトナー残量を表示し、しかもこの時前回のセ
ンサチエツクのトナー無しの検出回数と等しいか
大きいときのみ、その値を記憶しそのときのトナ
ー残量の割合に応じて表示するのでユーザはトナ
ー無し状態を明確に判断できる。さらに、センサ
のチエツク回数すべてにおいてトナー無しを検出
したときトナー無しを表示する様にしているの
で、トナーの移動等によりトナー残量の検知が不
安定であつても誤まつてトナー無しが表示される
ことがない。

〔考案の効果〕 以上述べた如く、本考案によれば、トナー残量
が少なくなりトナー容器内でのトナーの移動によ
りトナーセンサ出力が不安定に出力されても、正
確にトナー残量が検出でき、トナー無しの表示及
びプリント動作停止を正確な時期に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路ブロツク図、
第２図は本考案の一実施例を含むプリンタの外観
図、第３図は現像器の要部断面図、第４図はメモ
リエリアの一部を示す図、第５図及び第６図は、
第１図の動作を説明するフローチヤートである。 １４……現像容器、１５……トナーセンサ、２
３……CPU、２４……ROM、２５……RAM。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 現像器内の現像剤の有無を検出するセンサと、
   該センサの出力を周期的にＮ回サンプリングする
   サンプリング回路と、前記Ｎ回のサンプリングデ
   ータ中の現像剤無しの検出回数を計数する計数手
   段と、該計数手段が計数した前記検出回数を記憶
   する記憶手段と、前記Ｎ回のサンプリングを繰り
   返し行ない前記記憶手段に記憶された過去の前記
   検出回数と今回計数した前記検出回数とを比較し
   て今回の検出回数が過去の検出回数以上になつた
   場合にのみ前記記憶手段の記憶する前記検出回数
   を今回計数した数値に書き換える書き換え手段
   と、前記現像剤の残留状況をｎ段階に段階表示す
   る表示手段を有し、該表示手段は前記記憶手段に
   記憶された前記検出回数からＮ／ｎが減算できる
   回数に応じて現像剤残量を段階的に表示すること
   を特徴とする現像剤残量検知装置。