JPH0497181A - トナー残量検知方法 - 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、プリンタ、複写機等の画像形成機に組込まれ
る現像装置におけるトナー残量検知方法に係り、より具
体的には現像容器（１成分現像剤の場合）若しくは現像
容器と連設するトナー容器（２成分現像剤の場合）内の
トナー残量検知方法に関する。

「従来の技術」 従来より例えばキャリアとトナーからなる２成分現像剤
を用いた現像装置においては所定混合比で前記現像剤が
収納された現像容器にトナー補給機構を介してトナー容
器を連接するとともに、現像容器内にトナー濃度センサ
を配し、所定の電子写真現像動作により前記現像容器か
らトナーが消費される毎に生じる該トナーとキャリアと
の混合比の変化をトナー濃度センサにて検知し、該検知
信号に基づいて前記トナー補給機構を駆動制御しながら
逐次トナー容器より現像容器内にトナーを供給するよう
に構成すると共に、該トナー補給によりトナー容器内の
トナーが下限基準レベル以下になった場合に該容器内に
配置したトナー残量センサよりの検知信号に基づいて警
告表示を行い、そして更にそのままトナー補給を行う事
なく現像が行われた場合に、現像容器側が濃度不足に陥
るために前記現像動作を強制停止し濃度不足における画
像劣化を阻止するよう構成している。

そして前記現像装置においてはトナー残量センサと共に
クリーニング兼用の撹拌手段を設け、該撹拌手段により
前記残量センサ表面を適宜間隔で摺擦しながらクリーニ
ングを行うと共に、その周囲を撹拌混合することにより
トナー架橋等を防ぎ。

前記残量検知精度の向上を図るとともに、前記のような
現像装置においては、トナー残量が下限基準レベルより
更に低下すると検知精度も低下し、誤動作が生じ易いた
めに、トナー容器側のトナー残量が前記基準レベル以下
になった際にその後に行われるトナー補給回数若しくは
現像枚数をカウントし、該カウント値が所定カウント以
上になった際に前記強制停止を行い、又該カウント途中
にトナー補充が行われた場合には前記カウントをクリア
するように構成している。

「発明が解決しようとする技術的課題」しかしながら、
前記の様にカウント手段と撹拌手段を組合せると、 前記撹拌手段は現像動作に連動して駆動するものである
ために（もしその様に構成しなければユニット構成が煩
雑化するのみならず現像停止中も撹拌手段のみが駆動す
る事となり好ましくない、）、該撹拌手段がセンサ表面
を摺擦中に現像を停止した場合に、前記残量センサが圧
電素子で形成されている為に、前記撹拌手段の荷重がセ
ンサ表面に印加し、あたかも前記カウント途中にトナー
補充が行われたと同様の信号を送出し、トナー補充が行
われていないのに前記カウンタがクリアされてしまう場
合がある。

又撹拌手段がセンサ表面を摺擦中に残量検知動作を行う
と、トナーがないにも拘らずトナー有りと判断してしま
う場合があり、この為従来装置においては任意の検知サ
イクル時間を設定し、そのサイクル時間中に残量検知を
複数回行い、その間前記検知信号が連続して容器内のト
ナー残量基準レベル以下になった場合にトナー無しと判
断するように構成しつつその検知サイクル時間を成る程
度長く設定し、その検知精度の向上を図っている。

しかしながら前記のように検知サイクルを長く設定する
事は、トナー補充動作時に検知遅れが生じオーバーフロ
ーする恐れや補充動作が終了したにも拘らず、トナーエ
ンプティの表示がなされ、ユーザ側にとまどいが生じて
しまう。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、トナー補充動作
時や現像動作時の何れにおいても前記誤動作が生じる事
なく精度よく且つ速やかにトナー残量を検知し得るトナ
ー残量検知方法を提供する事を目的とする。

「課題を解決する為の技術手段」 かかる技術的課題を達成するために請求項１に記載した
発明において、現像動作時と併せて前記容器内へのトナ
ー補充作業時もトナー残量検知を行うと共に、該補充作
業時の検知サイクルを前記現像動作時の検知サイクルよ
り小に設定したトナー残量検知方法を提案する。

かかる発明によれば補充作業時と現像動作時で検知サイ
クルを異ならせ、夫々最適の検知サイクルを設定し得る
ために、トナー補充動作時に検知遅れが生じることなく
、補充完了とほぼ同時にトナーエンプティの表示がなさ
れるために、ユーザ側にとまどいが生じたり、オーバフ
ローが生じる恐れがなくなる。

又請求項２に記載した発明においては容器内のトナー残
量が前記下限基準レベル以下になった後に行われる前記
容器よりのトナー消費回数のカウント内容のクリアを、
前記現像動作時若しくは現像動作時とトナー補充作業時
のみクリア可能に設定し、現像停止時は前記クリア動作
を行わないようにした事にある。

これにより撹拌手段がセンサ表面を摺擦中に現像を停止
した場合においても、カウンタがクリアされる事はなく
、又トナー補充作業時はクリア可能に設定しであるため
にトナー補充を正確に検知する事が出来る。

又前記現像動作時は常にクリア可能であるために、トナ
ー補充の有無のみならずべた具現像やトナー架橋により
一時的にトナー残量が低下した場合にも対処し得、精度
よいトナー残量検知が可能となる。

尚現像動作時の判断は例えば現像ローラが回転している
か否か、又トナー補充作業時の判断は容器上面側の蓋体
等の開閉動作を検知する事により容易に判断可能である
。

又本発明は二成分現像剤に限定される事なく、−成分現
像剤においても適用可能であり、この場合は現像容器内
に直接トナー残量センサが付設される。

「実施例」 以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく
説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記
載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

第１図は本発明の実施例に係る現像装置周りの要部構成
を示し、１はキャリアとトナー力（所定濃度割合で収納
された現像容器で、感光体ドラム３と対面する開口側に
、不図示のマグロールシカ（内包されたスリーブ４を回
転自在に軸支させると共（二、該現像容器ｌの上方に仕
切板５を介してトナー容器２を取り付ける。

そして前記仕切板５の任意箇所に形成したテーバ状のガ
イド凹ｍ６の底側にスリット開口部６ａを設けると共に
、該開口部６ａにスポンジが包被されたトナー補給ロー
ラ７を回転自在に取り付け、該ローラ７にＣＰＵ１２よ
りの信号に基づし＼で回転制御可能な直流モータ８を連
結する。

−力現像容器１は、そのほぼ中央部に回転可能な撹拌部
材９Ａを取り付け、前記補給ローラ７より供給されたト
ナーを撹拌混合するとともに、該撹拌部材９Ａが摺擦可
能な容器ｌ底部にキャリアとトナーの混合率を透磁率変
化として捉えるトナー濃度センサ１０を配置する。

又トナー容器２はその上面側に開閉可能な蓋体１８と該
蓋体１８の開閉動作を検知するリミットスイッチ１９を
設けると共に、容器内はぼ中央部に回転可能な撹拌部材
９Ｂを取り付け、容器内トナーを撹拌混合するとともに
、該撹拌部材９Ｂが摺擦可能な容器１底部にトナー残量
を圧電変化として捉えるトナー残量センサ１１を付設し
、その検知信号をマシンコントロール側のＣＰ　Ｕ　１
２に送信する。

尚、前記撹拌部材９Ａ、９Ｂは現像ローラ７若しくは補
給ローラ用モータ８の回転に連動して回転可能に構成さ
れた支持部９ａ先端に軸方向に沿って延設する薄片９ｂ
を取り付け、該薄片９ｂにより前記各センサ１０，１１
表面を摺擦可能に構成する。

一方、マシンコントロール側ＣＰＵ１２にはトナー残量
検知サイクル時間を設定するカウンタ２０を付設すると
共に、該ＣＰ　Ｕ　１２内にはＴＩ＞ＴＩ’、Ｔ２＞７
２’の関係を有する複数の検知サイクル値Ｔ１．ＴＩ’
、Ｔ２、Ｔ２’が格納されており、前記蓋体１８の開閉
動作若しくはトナー容器２内のトナー残量が下限基準レ
ベルに達したか否かに基づいて夫々前記カウンタ２０内
にサイクル値Ｔ１．Ｔｌｏ、Ｔ２、Ｔ２’の（＼ずれか
をセットした後、該サイクル値がカウント更新される毎
に、トナー残量検知センサ１１よりの検知信号を取入れ
、その間前記検知信号が連続して容器内のトナー残量基
準レベル以下になった場合にトナー無しと判断するよう
に構成し、トナー無し若しくはトナー有り信号をトナー
濃度検知センサ１０よりの信号と共に画像処理装置側の
ＣＰＵ１３に送信する。

一方画像処理装置側のＣＰ　Ｕ　１３には、後記不揮発
性メモリ１５内のカウントデータが警告表示値Ｓに達し
た場合にトナー無し表示を行う表示パネル１４、トナー
下限基準レベル到達後の現像枚数をカウントして格納す
る不揮発性メモリ１５、及びコントロール板１６等が付
設され、そして該ＣＰＵ１３内に、前記トナー残量制御
信号に基づいてトナー容器２内のトナー残量が基準レベ
ル以下になった際に設定するトナー無し表示値Ｓ（例え
ば３００枚）が設定されている。

尚前記不揮発性メモ１月５内のカウント値は、現像動作
時とトナー補充作業時のみ前記カウントをクリア可能に
設定されている。

このような設定は例えば前記リミットスイッチ１９より
の信号及び現像ローラの駆ｗＪＩ１１御信号をマシンコ
ントロール側ＣＰ　ｔＪ　１２を介して取り入れ、前記
トナー容器２の蓋２０が開放状態にあるときはトナー補
充動作時と、又現像ローラ４が回転状態にあるときは現
像動作時と判断する事により前記設定を容易に行う事が
出来る。

次にかかる構成に基づくトナー残量検知手順を第２図に
基づくフローチャートにより説明する。

先ず（Ａ）に示すようにマシンコントロール側のＣＰＵ
では、前記リミットスイッチ１９よりの信号により容器
蓋がオーブンか否かを判断し、閉の場合（ＳＴＥＰＩ）
はトナー補充フラッグをＯＦＦ　した後、トナー残量検
知センサよりの検知信号がトナー残量基準レベル以下の
場合にカウンタにサイクル値ＴＩをセットしく５ＴＥＰ
２）　、カウンタ値がカウント更新される毎に、前記残
量検知センサよりの検知信号を取入れ、その間前記検知
信号が連続して容器内のトナー残量基準レベル以下にな
った場合にトナー無しフラッグをＯＮする（ＳＴＥＰ３
）　。

一方、トナー残量検知センサよりの検知信号がトナー残
量基準レベル以上の場合（ＳＴＥＰ４）にカウンタにサ
イクル値Ｔ２をセットしく５ＴＥＰ５）　、カウンタ値
がカウント更新される毎に、前記残量検知センサよりの
検知信号を取入れ、その間前記検知信号が連続して容器
内のトナー残量基準レベル以上である場合にトナー無し
フラッグをＯＦＦ　した後（ＳＴＥＰ６）　、容器蓋が
尚閉かどうか判断しながら前記動作を繰り返す、　　（
ＳＴＥＰ７）一方前記容器蓋がオープンした場合は印字
強制停止フラッグをＯＦＦ　した後（ＳＴＥＰ８）、　
（ＳＴＥＰ９）に移行しトナー補充フラッグをＯＮＮシ
ム後、トナー無しの場合はカウンタにサイクル値ＴＩ’
をセットＬ　（ＳＴＥＰＩＯ）　、一方トナー補充によ
りトナー残量検知センサよりの検知信号がトナー残量基
準レベル以上になった場合はカウンタにサイクル値Ｔ２
′をセットしく５ＴＥＰＩり、 夫々（５ＴＥＰ２）と（ＳＴＥＰ５）に移行する。

一方前記フラッグ信号を受けた画像ＣＰＬＩ側では（Ｂ
）に示すように、現像ローラの駆動制御信号をマシンコ
ントロール側ＣＰＵ１２を介して取り入れ現像動作中か
否か判断しく５ＴＥＰ２１）　、現像動作中で且つトナ
ー無しフラッグがＯＮされている場合（ＳＴＥＰ２２）
にトナー無し表示をＯＮするとともに現像枚数毎に不揮
発性メモリ１５内の設定値Ｓから減算カウントしく５Ｔ
ＥＰ２３）　、その間にトナー補給があった場合若しく
はべた黒現像やトナー架橋により一時的にトナー残量が
低下復元に復帰した場合に、不揮発性メモリ１５内のカ
ウンタ値Ｓ−ｎをクリアするとともに、トナー無し表示
をＯＦＦする（ＳＴＥＰ２４）　。

一方現像動作が停止された状態でトナー補充フラッグが
ＯＦＦの状態にあるときは単に待機中であるために前記
動作を繰り返す（ＳＴＥＰ２５）　。

トナー補充フラッグがＯＮされ且つトナー無しフラッグ
がＯＮされている場合に（ＳＴＥＰ２５）　トナー無し
表示のＯＮを継続しながらトナー補充動作を待ち（ＳＴ
ＥＰ２６）　、　　トナーが補充された後前記表示をＯ
ＦＦ　（ＳＴＥＰ２７）する。

以下前記動作を繰り返す。

従ってかかる実施例によれば本発明の作用が円滑に達成
し得る。

「効果」 以上記載した如く本発明によれば、トナー補充動作時や
現像動作時の何れにおいても前記誤動作が生じる事なく
精度よく且つ速やかにトナー残量を検知し得る０等の種
々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る現像装置周りの要部構成
と回路ブロックの接続状態を示す概略図、第２図はその
動作手順を示すフローチャート図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像容器若しくは現像容器と連設するトナー容器内
   のトナー残量を任意に設定した検知サイクルに基づいて
   検知する方法において、 現像動作時と併せて前記容器内へのトナー補充作業時も
   トナー残量検知を行うと共に、該補充作業時の検知サイ
   クルを前記現像動作時の検知サイクルより小に設定した
   事を特徴とするトナー残量検知方法 ２）現像容器若しくは現像容器と連設するトナー容器内
   のトナー残量が前記基準レベル以下になった際にその後
   に行われる前記何れかの容器よりのトナー消費回数をカ
   ウントしつつ、該カウント途中に前記容器を開放してト
   ナー補充が行われた場合には前記カウントをクリアする
   ようにした請求項１）記載のトナー残量検知方法におい
   て、前記カウントのクリアを、現像動作時若しくは前記
   現像動作時とトナー補充作業時のみ行う事を特徴とする
   トナー残量検知方法