JPH0623898B2 - 液体現像剤検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、液体現像剤を用いる複写機の現像液量を検出
する液体現像剤検出装置に関し、特にトナーと現像剤の
ように複数の液体を混合して使用する現像器の液面検出
に関する。

［従来技術］ ＰＰＣ複写機，静電記録方式のファクシミリ等では、感
光体，静電記録紙等の電荷担持体に所定の静電潜像を形
成し、これにトナーを含む現像剤を付着させて可視像を
形成する。したがって、トナー等は記録動作を行なう度
に消費される。

湿式、すなわち現像剤が液体の場合、一般に現像剤はト
ナー液と現像液の２種の液体を混合して生成する。これ
らの液体は、現像剤量が少なくなるとそれぞれ異なるボ
トル等の容器から補給される。現像剤の量の判定は、一
般にフロートスイッチを用いて、現像剤液面レベルを検
出して行なっている。

ところが、現像液とトナー液とを混合するために攪拌を
行なうと、現像剤に波打ちが生じ、その液面レベルが変
動する。波打ちが生ずると、現像剤の量がフロートスイ
ッチの検出レベル近傍にある場合、フロートスイッチの
出力は、液面正常レベルと液面異常（液面低）レベルを
交互に繰り返し出力する。したがって、フロートスイッ
チの出力を、直接トナー警報ランプの駆動回路等に接続
すると、トナー警報ランプ等は点滅する。また、フロー
トスイッチの出力をコピー制御回路に接続する場合に
は、コピーできなくなることがある。

そこで例えば特開昭５６−８１８７１号公報では、フロ
ートスイッチの出力する信号の積算値によって液面レベ
ルの判定を行なうことで波打ちの悪影響を防止すること
を開示している。

［発明の目的］ ところで、例えば複写機においては、現像剤の液面レベ
ルが所定以下になった時には、まず表示ランプ等でオペ
レータに警告を発し、それでも長時間、現像剤が補給さ
れず、現像剤の液面レベルが更に低下した時には、記録
品質が悪化するので、マシンビジー状態に設定し、プリ
ント動作を禁止するのが望ましい。

しかしながら、様々な液面レベルが検出できるようなフ
ロートスイッチは、構造が複雑になるし高価になる。ま
た、そのようなフロートスイッチを使用すると、各々の
液面レベル検出信号に対して、それぞれ液面の波打ちの
影響をなくするための回路を設置する必要があるので、
制御回路も構成が複雑になってしまう。

従って本発明は、液面レベルの波打ち等による誤動作を
なくするとともに、単一の液面レベル検出信号のみを使
用して、例えば液面低の警告とマシンビジー制御のよう
な複数種類の制御の実施を可能にし、多機能の装置を安
価に提供することを目的とする。

［構成］ 上記目的を達成するために、本発明においては、液体現
像剤を備える現像剤容器と、該現像剤容器内の液体現像
剤を撹拌する攪拌手段と、前記現像剤容器内の液面の高
さを検出するフロートスイッチとを具備する液体現像剤
検出装置において、状態の情報を保持しその時の状態に
応じた処理を実施する論理制御手段と第１の計数手段お
よび第２の計数手段を設け、該論理制御手段は、前記フ
ロートスイッチが所定の液面レベルを検出する時に、第
１の状態では第１の計数手段の定期的な計数を許可し、
第２の状態では第２の計数手段の定期的な計数を許可
し、第１の計数手段の計数値が第１の時間に対応する値
になると、第１の信号を出力して第１の状態から第２の
状態に切換え、第２の計数手段の計数値が第２の時間に
対応する値になると第２の信号を出力し、フロートスイ
ッチが前記所定の液面レベルを検出しない時には、第１
の状態に設定し第１の計数手段及び第２の計数手段の計
数値をクリアするように構成する。

［作用］ 第１の時間は、例えば攪拌羽根の形状および動作条件に
よって定まる液面振動の１周期分以上に設定される。従
って、例えば現像剤液面がフロートスイッチの検出高さ
より少し高い位置まで低下した場合には、羽根等の作動
によって液面が振動すると、フロートスイッチが「液面
レベル低」を検出し、第１の計数手段の計数が開始され
ることもあるが、液面振動周期内に１度は、フロートス
イッチが「液面レベル正常」を検出するので、第１の時
間を経過する前に、第１の計数手段はクリアされるの
で、第１の信号は出力されない。

また、現像剤液面がフロートスイッチの検出高さより充
分低い位置まで低下した場合には、液面に波打ちが生じ
たとしても、フロートスイッチが「液面レベル低」を検
出し続けるので、第１の計数手段の計数が継続的に実施
される。そして第１の時間が経過すると、第１の信号が
出力され、例えば現像剤無し表示がオンになる。この
時、更に論理制御手段の保持する情報が、第１の状態か
ら第２の状態に切換わり、第２の計数手段の計数が開始
される。

そして、現像剤の補給が行なわれない時には、第２の時
間を経過するまで、第２の計数手段の計数が継続し、そ
の結果、第２の信号が出力されるので、例えばマシンビ
ジー状態として判定され、以後の動作が禁止される。

このように、例えば現像剤無しの表示制御とマシンビジ
ーの制御の両者を行なう場合であっても、フロートスイ
ッチが出力する単一の液面レベル信号のみに基づいて、
その信号の継続時間の長さによって２種類の状態を識別
するので、構造の簡単なフロートスイッチを利用できる
し、制御回路の構成も簡素化され、液面の波打ちによる
誤動作も防止される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１ａ図を参照すると、現像器１５のタンク２０は、感光
体ドラム７の下方に備わっている。現像器１５のタンク
２０には、図示しないトナーボトルおよび現像剤ボトル
から、トナー液および現像液が供給され、ここに所定量
の現像剤が蓄えられる。トナー液と現像液は、モータに
接続した撹拌羽根２１により撹拌される。タンク２０内
の現像剤は、ポンプ２２によって現像電極２３まで汲み
上げられ、その一部は感光体ドラム７上に、そこに形成
された潜像に応じて付着する。２４が、タンク２０内の
現像剤量を検出するフロートスイッチである。

第１ｂ図に、第１ａ図のフロートスイッチ２４近傍を拡
大して示す。第１ｂ図を参照してフロートスイッチ２４
を説明する。フロート２５は現像剤２６中に浮いてお
り、現像剤２６の液面高さに応じて、ガイド棒２７に沿
って上下動するようになっている。ガイド棒２７は、そ
の一端に形成したねじとナットでタンク２０に固着して
ある。

フロート２５の内部には、ガイド棒に対向する位置にマ
グネットが備わっており、ガイド棒２７の内部には２つ
のリードスイッチＳＷ１およびＳＷ２が、それぞれ上下
に異なる位置に備わっている。このフロートスイッチ２
４の外部には、第１ｃ図に示すように２つのスイッチＳ
Ｗ１およびＳＷ２から３つの線が引き出されている。Ｓ
Ｗ１はフロート２５の高さがＬ１を境として上にあると
きオン（接点閉）し、それより低いとオフ（接点開）す
る。またＳＷ２は、フロート２５の高さがＬ２を境とし
て下にあるときオンし、それより高いとオフする。Ｌ１
が液面上限レベルであり、Ｌ２が液面下限レベルであ
る。従ってスイッチＳＷ２が現像剤２６の“液面低”を
検知する。

第３図に、複写装置の電気回路の概略構成を示す。第３
図を参照して説明すると、制御を行なうマイクロコンピ
ュータユニットＣＰＵはマイクロプロセッサＭＰＵ，動
作プログラムデータおび定数データを格納した読み出し
専用メモリＲＯＭ，読み書きメモリＲＡＭ，タイマ，Ｉ
／Ｏポート等でなっており、このＩ／Ｏポートに各種ユ
ニットが接続されている。

操作パネルユニットは、各種キースイッチの読み取り回
路および表示器ドライブ回路を備えている。表示器ドラ
イブ回路には、“トナー無し”表示用の発光ダイオード
ＬＥ１，“マシンビジー”表示用の発光ダイオードＬＥ
２等が接続されている。ソレノイドドライバユニットお
よびリレードライバユニットは、それぞれ各種クラッチ
駆動ソレノイド，リレー等を駆動する多数のドライブ回
路でなっている。

フロートスイッチ２４等のスイッチ類は、プルアップし
た多数の抵抗器等でなるインターフェース回路を介して
Ｉ／Ｏポートに接続してある。

第２ａ図にマイクロコンピュータユニットＣＰＵの概略
動作を示す。第２ａ図を参照して説明する。まず電源が
オンとなると、初期化を行なう。すなわちこの例ではス
タックポインタＳＰの内容を１０Ｆ８Ｈに設定し、８１
５５（ＲＡＭ，タイマ，Ｉ／Ｏポート）を所定の動作モ
ードに設定し、ＲＡＭの内容をクリアし、各種フラグを
初期状態に設定する。次いで、エラーチェックサブルー
チン，ステータス出力サブルーチン，表示サブルーチン
およびスタートチェックサブルーチンでなる処理ループ
の動作を繰り返す。表示サブルーチンは各種レジスタお
よびフラグの内容に基づいて所定の表示器を付勢する処
理ルーチンであり、スタートチェックサブルーチンは、
操作パネル上のキーの状態をチェックし、プリントスタ
ート等の指示があるかどうかをチェックする処理ルーチ
ンである。

第２ｂ図に、第２ａ図のエラーチェックサブルーチンの
処理動作を示す。第２ｂ図を参照して説明する。この処
理は、各部の状態チェック処理でなっている。すなわ
ち、ポーズスイッチチェック，ＯＰＣ（感光体ドラム
７）位置カウンタチェック，給紙トレイカバーチェッ
ク，現像引き出しチェック，定着器チェック，ジャムチ
ェック，給紙トレイチェック，オペレーションスイッチ
チェック，主走査エラーチェック等は無条件で行ない、
さらに、メインモータを駆動している時には、タイミン
グパルス（感光体ドラムの回転に同期して出力される）
エラーチェック，トナーエンドチェックおよびレジスト
タイミングチェックを行ない、メインモータが停止して
いる時には、回収トナーオーバーチェック，ＯＰＣセッ
トチェック，ヒータウォームアップチェック，および電
源制御を行なう。

第２ｂ図のトナーエンドチェック処理動作を、第２ｃ図
に示す。なお、この処理動作は所定時間毎に繰り返し実
行される。第２ｃ図を参照して説明する。トナーエンド
チェックは、現像剤検出器３８の出力レベルをチェック
して行なう。トナーエンドでなければ、トナーエンドフ
ラグおよびトナーエンドビジーフラグをリセットし、ト
ナーエンドカウンタおよびトナーエンドビジーカウンタ
の内容をクリアする。

フロートスイッチ２４（ＳＷ２）が“現像剤無し”レベ
ルを出力すると、トナーエンドフラグをチェックする。
初回では、トナーエンドフラグが“０”にリセットされ
ているので、トナーエンドカウンタを１つカウントアッ
プする。フロートスイッチ２４の出力が現像剤無しレベ
ルの状態を継続すると、この処理を行なう毎にトナーエ
ンドカウンタがカウントアップする。トナーエンドカウ
ンタの内容が所定値Ｎになると、トナーエンドフラグを
“１”にセットし、次回のチェックでトナーエンド表示
（ＬＥ１点灯）を行なう。この実施例では、所定値Ｎ
を、２秒間に相当する数値に設定してあり、この値はＲ
ＯＭ（８３５５）に定数データとして格納してある。

フロートスイッチ２４が、更に“現像剤無し”レベルの
出力を持続すると、この処理を行なう毎にトナーエンド
ビジーカウンタを１つカウントアップする。このカウン
タの内容が所定値Ｎ２になると、トナーエンドビジーフ
ラグを“１”にセットして次回のトナーエンドチェック
でマシンビジー表示（ＬＥ２点灯）を行なう。この実施
例では、所定値Ｎ２を、２秒間に相当する値に設定して
あり、この時間データはＲＯＭに定数データとして格納
してある。

現像剤の量すなわち液面が第１ｂ図のＬ２近傍まで減少
すると、撹拌羽根２１の回動に伴ってフロートスイッチ
２４の出力レベルが変動するが、一般にこの変化は周期
的であり、その周期は撹拌羽根２１の動作周期に近い値
であるので、フロートスイッチ２４の出力レベルが“現
像剤無し（減少）”になってから、トナーチェックルー
チンをＮ回実行する前にすなわち２秒を経過する前に、
フロートスイッチ２４の出力レベルが“現像剤有”に変
わるので、トナーエンドカウンタはクリアされ、Ｎまで
達しない。したがって、トナーエンドは表示されない。

現像剤が更に減少して、液面がＬ２よりも波の高さ分だ
け低くなると、波打ちがある場合の波の山の部分でもフ
ロートスイッチ２４は“現像剤無し（減少）”出力す
る。２秒を経過するまで一度も“現像剤有”レベルが出
力されないと、トナーエンドカウンタの値がＮ（すなわ
ち２秒）に達し、トナーエンドが表示される。トナーエ
ンドの表示をした後でも、フロートスイッチング２４の
出力が“現像剤有”に戻ると、トナーエンドフラグ、ト
ナーエンドビジーフラグ，トナーエンドカウンタおよび
トナーエンドビジーカウンタはクリアされるので表示も
クリアされる。しかしこの場合に、再度、フロートスイ
ッチ２４の出力が“現像剤無し”になっても、トナーエ
ンドカウンタがＮになるまではトナーエンド表示がめま
ぐるしく変わることはない。

トナーエンドが表示されてもトナーが補給されない場合
には、トナーエンドフラグが“１”にセットされた状態
でトナーエンドビジーカウンタのカウントアップを続
け、所定時間（Ｎ２）を経過するとトナーエンドビジー
フラグをセットして、マシンビジー表示を行なう。また
後述するように、トナーエンドビジーフラグをセットす
ることにより、次回のプリント動作を禁止する。

第２ｄ図に、第２ａ図のステータス出力サブルーチンの
概略動作を示す。第２ｄ図を参照して説明する。エラー
チェックルーチンでトナー切れ、ジャム等のエラーがな
い場合にはプリントキーを押すと、プリントフラグをセ
ットしてコピープロセスをスタートする。すなわち、メ
インモータ，露光ランプ，帯電チャージャ１４，転写・
分離チャージャ１６等をオンにセットし、光学系制御ユ
ニットにスキャナ（光学走査系）スタート信号を出力す
る。

給紙クラッチをオンして供給コロ１０又は１１を駆動
し、レジストローラ１２まで記録紙を給紙する。感光体
ドラム７の位置に対応するタイミングパルスのカウント
値が所定の値になると、レジストローラクラッチをオン
してレジストローラ１２を駆動するとともに給紙を終了
する。像を転写された紙が排紙されると、プリント終了
フラグをセットする。これにより次回のステータス出力
処理において、連続コピーの場合にはコピーカウンタを
デクリメントしてコピープロセスを再開し、１枚コピー
の場合にはコピープロセスを終了させる。ジャムが発生
すると直ちにメインモータ，露光ランプ，チャージャ等
をオフし、光学系をホーム位置に戻し、コピープロセス
に関するフラグ類をリセット（コピー禁止状態にセッ
ト）する。

トナーエンドカウンタがＮに達しトナーエンドが表示さ
れる場合、コピーカウンタをクリアし、通常の処理を続
行する。すなわち、連続コピーにセットされている場合
でも、その後はプリントスタートキーが押されても１枚
コピー動作を行なって処理を終了する。また、この状態
が長く続いてトナーエンドビジーフラグ“１”にセット
されると、プリントスタート指示キャンセルにセットし
てエラーフラグをクリアする。プリントスタートキャン
セルにセットされると、プリントスタートキースイッチ
の操作は無効になり、トナーエンドおよびマシンビジー
が表示された状態で、トナーが補給されるまでコピーで
きなくなる。

上記実施例ではフロートスイッチの１つのスイッチＳＷ
２に対応する動作を説明したが、もう１つのスイッチＳ
Ｗ１についても同様に動作する。上記実施例では、マイ
クロコンピュータで時間のカウントおよび判別を行なっ
ているが、カウンタ，比較器，ラッチ等通常の論理回路
を用いても実施例と同様に本発明を実施しうる。

［効果］ 以上のとおり、本発明によればフロートスイッチが所定
時間継続的に現像剤無し等を検出する場合にのみ現像剤
補給要等と判別するので、動作が確実であり、液面の波
打ち、スイッチ接点のチャタリング等によりフロートス
イッチから異常信号が出力されても、装置が異常動作を
することはない。

また、例えば現像剤無しの表示制御とマシンビジーの制
御の両者を行なう場合であっても、フロートスイッチが
出力する単一の液面レベル信号のみに基づいて、その信
号の継続時間の長さによって２種類の状態を識別するの
で、構造の簡単なフロートスイッチを利用できるし、生
後回路の構成も簡素化される。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明を実施する一形式の複写機の概略構成
を示す側面図、第１ｂ図は第１ａ図のフロートスイッチ
２４近傍を示す拡大側面図、第１ｃ図は第１ｂ図のフロ
ートスイッチの等価回路図である。 第２ａ図，第２ｂ図，第２ｃ図及び第２ｄ図は、第３図
のマイクロコンピュータユニットＣＰＵの概略動作を示
すフローチャートである。 第３図は本発明のもう１つの実施例の電気回路の概略構
成を示すブロック図である。 １：コンタクトガラス、２：照明灯 ３：第１ミラー、４：第２ミラー ５：第３ミラー、６：第４ミラー ７：感光体ドラム ８，９：給紙カセット １０，１１：給紙コロ １２：レジストローラ １３：先端折り曲げローラ １４：帯電チャージャ、１５：現像器 １６：転写・分離チャージャ １７：搬送ローラ、１８：定着ローラ １９：コピートレイ ２０：タンク（現像剤容器） ２１：撹拌羽根（撹拌手段） ２２：ポンプ、２３：現像電極 ２４：フロートスイッチ ２５：フロート、２６：現像剤 ２７：ガイド棒 ＳＷ１，ＳＷ２：リードスイッチ ＣＰＵ：マイクロコンピュータユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体現像剤を備える現像剤容器と、該現像
   剤容器内の液体現像剤を撹拌する攪拌手段と、前記現像
   剤容器内の液面の高さを検出するフロートスイッチとを
   具備する液体現像剤検出装置において、 状態の情報を保持しその時の状態に応じた処理を実施す
   る論理制御手段と第１の計数手段および第２の計数手段
   を備え、該論理制御手段は、前記フロートスイッチが所
   定の液面レベルを検出する時に、第１の状態では第１の
   計数手段の定期的な計数を許可し、第２の状態では第２
   の計数手段の定期的な計数を許可し、第１の計数手段の
   計数値が第１の時間に対応する値になると、第１の信号
   を出力して第１の状態から第２の状態に切換え、第２の
   計数手段の計数値が第２の時間に対応する値になると第
   ２の信号を出力し、フロートスイッチが前記所定の液面
   レベルを検出しない時には、第１の状態に設定し第１の
   計数手段及び第２の計数手段の計数値をクリアする、こ
   とを特徴とする液体現像剤検出装置。