JPH1055105A - トナー量検出方法 - Google Patents
トナー量検出方法Info
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Abstract
とが可能なトナー量検出方法を提供する。 【解決手段】 フォトセンサ25の出力端子Bから伝達
されるノイズ成分を包含したデータを,積分アルゴリズ
ム法による演算処理してサンプリング(抽出)し,その
ノイズ成分をフィルタリング(除去)することにより,
トナー量を正確かつ確実に検知することができる。
Description
置)内のトナー量検出方法に関し,特にフォトセンサ
(光学センサ)を用いてレーザプリンタ内のトナーの有
無を正確に検知するトナー量検出方法に関するものであ
る。
トナー量検出装置の一の実施の形態を概略的に示したも
のである。同図に示したように,従来のトナー量検出装
置は,トナーの重さを検知し,その検知した値をデジタ
ル情報として出力する圧電センサ10と,この圧電セン
サ10から出力された情報を入力するセンサ入力部11
と,このセンサ入力部11からの信号を受けてシステム
(装置)全体を制御する中央処理装置及び回路制御部1
2とから構成されている。
装置は,不図示の現像機内におけるトナー量が充分であ
るか又は不足しているかを圧電センサ10で検知する。
次いで,この圧電センサ10からの情報がセンサ入力部
11を介して中央処理装置及び回路制御部12に入力さ
れると共に,この中央処理装置及び回路制御部12は,
現像機内のトナーの有無を判断し,その判断結果の信号
を不図示の表示部に出力する構成となっている。
ナー量検出装置の他の実施の形態であるフォトセンサを
使用したトナー検知回路を示したものである。同図に示
したように,従来のトナー検知回路は,次の各部材から
構成されている。 (1) アノード(陽極)が抵抗R1を介して電源電圧
Vccに接続され,かつカソード(陰極)が接地される
フォトダイオード20。 (2) べース端子がフォトダイオード20から発光さ
れる光を受光し,コレクタ端子であるノードAが抵抗R
2を介して電源電圧Vccに接続され,エミッタ端子が
接地されるフォトトランジスタ21。 (3)べース端子が抵抗R3を介してノードAに接続さ
れ,コレクタ端子であるノードBが抵抗R4を介して電
源電圧Vccに接続され,エミッタ端子が接地されるト
ランジスタ26。 また,フォトセンサ25は,光を発光するフォトダイオ
ード20と,前記フォトダイオード20から発光される
光を受光するフォトトランジスタ21とで構成される。
路が現像機内に実装された状態を表す概略的な説明図で
ある。同図に示した現像機においては,現像剤であるト
ナーを挟んでフォトダイオード20とフォトトランジス
タ21とを相互に対向配置する。また,帯電性のあるト
ナーによる,フォトダイオード20やフォトトランジス
タ21などとのショートを防止するため,少なくともフ
ォトダイード20とフォトトランジスタ21とのトナー
側のそれぞれに,トナー分離用の透明な絶縁性材料から
成る光透過膜22を配置する構成となっている。さら
に,光透過膜22に付着した微細粒子であるトナーがフ
ォトダイオード20から発振される光を遮断することに
より,誤動作が生じることを防止するため,次のような
機構が設けられている。すなわち,トナー除去用ブレー
ド23を回転軸24に固定し,この回転軸24を所定の
一定周期で回転させ,そのトナー除去用ブレード23と
光透過膜22とを摩擦させることにより,光透過膜22
に付着するトナーを除去する構成となっている。
れた従来のトナー量検出装置の作用について説明する。
現像機内の微細粒子であるトナーは,相互に対向配置さ
れたフォトダイオード20とフォトトランジスタ21と
の間に所定の一定の高さに蓄えられている。また,フォ
トダイオード20は,電源電圧Vccに順方向に接続さ
れているため,常に電流が流れ,所定の光を発光する。
定量以上に満たされている場合は,所定の高さにまで堆
積したトナーにより,フォトダイオード20から発振さ
れる光がフォトトランジスタ21のべース端子に到達し
ない。従って,フォトトランジスタ21は,ターンオフ
の状態となってノードAの信号がハイの状態となると共
に,トランジスタ26は,上記信号が抵抗R3を介して
べース端子に入力されるためターンオンの状態となり,
トナー量検出装置の最終出力端であるノードBの信号は
反転増幅されローの状態となる。
った場合,すなわちトナー不足となった場合は,フォト
ダイオード20から発振される光が,障害物であるトナ
ーの妨害を受けることなくフォトトランジスタ21のべ
ース端子に伝達されるため,フォトトランジスタ21は
ターンオンの状態となる。従って,フォトトランジスタ
21のコレクタ端子であるノードAの信号は,ローの状
態となると共に,トランジスタ26は,上記信号が抵抗
R3を介してべース端子に入力されるためターンオフの
状態となり,コレクタ端子であるノードBの信号はハイ
の状態となる。
出装置の最終出力端であるノードBの信号がローの状態
であれば現像機内にトナーが所定量存在し,またそのノ
ードBの信号がハイの状態でであれば現像機内に所定量
のトナーが存在しないことを示すように構成されてい
る。
トナー量検出装置をレーザプリンタ内に設けた場合に
は,検知センサとして使用される圧電センサが高価であ
るためレーザプリンタ自体も高価になるという問題が生
じることがある。また,現在,信頼性の高い圧電センサ
を生産可能な企業が比較的少ないため,需要に応じた圧
電センサの安定供給が達成されないという問題が生じる
ことがある。
使用する場合には,低価格かつ安定した供給が受けられ
るなどの利点がある反面,図8及び図9に示したよう
に,上記トナー除去用ブレード23のような機構によっ
て発生するノイズ成分の除去(フィルタリング)が困難
となる場合がある。
な問題点に鑑みて成されたものであり,低価格のフォト
センサをトナーの量を検出するセンサとして使用すると
共に,そのフォトセンサから出力される信号に包含され
るノイズ成分を,積分アルゴリズム法に基づく演算によ
って抽出し,排除することによりトナーの有無を正確か
つ確実に検知することができるトナー量検出方法を提供
することを目的としている。
め,請求項1に記載の発明によれば,表示手段を備えた
プリンタのフォトセンサを使用したトナー量検出方法に
おいて,フォトセンサから出力される所定の信号を所定
の一定周期でサンプリングし,このサンプリングされた
信号を積分アルゴリズムを用いて演算し,この演算の結
果に基づいて計数値を増加又は減少させ,これら増加又
は減少された計数値を設定された所定の基準値と比較
し,この比較により得られた値に基づいて,プリンタ内
のトナーの貯蔵量の状態を表示部に表示することを特徴
としている。
加又は減少された計数値が基準値よりも大きい場合及び
基準値と略同一である場合には,トナー量が所定量以下
であると判断して,表示部にトナー量が所定量以下であ
ることを表示させることを特徴としている。
増加及び減少された計数値が基準値よりも小さい場合に
は,トナー量が所定量以上であると判断して,表示部に
トナー量が所定量以上であることを表示させることを特
徴としている。
示部を備えたプリンタのフォトセンサを使用したトナー
量検出方法において,フォトセンサから出力される所定
の信号を所定の一定周期でサンプリングし,このサンプ
リングされた信号を積分アルゴリズムを用いて演算し,
この演算の結果に基づいて計数値を増加又は減少させ,
これら増加又は減少された計数値を設定された所定の第
1基準値及び第2基準値と比較し,この比較により得ら
れた値に基づいて,プリンタ内のトナーの貯蔵量の状態
を表示部に表示することを特徴としている。
加又は減少された計数値が第1基準値よりも大きい場合
及び第1基準値と略同一である場合には,トナー量が所
定量以下であると判断して,表示部にトナー量が所定量
以下であることを表示させることを特徴としている。
増加又は減少された計数値が第1基準値よりも小さい場
合には,さらに増加又は減少された計数値を第2基準値
と比較し,増加又は減少された計数値が第2基準値より
も大きい場合及び第2基準値と略同一である場合には,
トナー量が比較的少ないと判断して,表示部にトナー量
が比較的少ないことを表示させることを特徴としてい
る。
ば,増加及び減少された計数値が第1基準値よりも小さ
く,かつ第2基準値よりも小さい場合には,トナー量が
所定量以上で比較的多いと判断して,表示部にトナー量
が所定量以上で比較的多いことを表示させることを特徴
としている。
から出力されるノイズ成分を包含した信号データを積分
アルゴリズムによってサンプリングし,そのノイズ成分
をフィルタリング(除去)することができる。従って,
フォトセンサを使用した場合でも,トナー量を正確かつ
確実に検知することができる。また,当該発明において
は,フォトセンサを使用するため,かかる発明を適用し
たプリンタの生産コストを低下させることができると共
に,該プリンタを安定的に生産することができる。さら
に,増減された計数値とあらかじめ設定された所定の基
準値とを比較して,プリンタ内のトナー量を検出するこ
とができるため,使用者に詳細なトナー量の情報を知ら
せることができる。
ら,本発明にかかるトナーの検出方法の実施の形態につ
いて詳細に説明する。なお,以下の説明において,略同
一の機能及び構成を有する構成要素については,同一符
号を付することにより,重複説明を省略することとす
る。
参照しながら説明する。同図に示したように,かかる検
出方法は,次の各工程から構成されている。 (1)レーザプリンタがオンにされると(ステップS
1),トナー空計数値の上限値及び下限値と,トナーの
有無を判断する基準となる基準値とを設定し,システム
を初期化する工程(ステップS2)。 (2)システムが初期化された後,トナー量検出装置の
最終出力端であるノードBの信号がハイHであるかを判
断する工程(ステップS3)。 (3)ステップS3での判断の結果,ノードBの信号が
ハイHである場合は,トナー空計数値を1ずつ増加させ
る工程(ステップS4)。 (4)ステップS3での判断の結果,ノードBの信号が
ローである場合は,トナー空計数値を1ずつ減少させる
工程(ステップS5)。 なお,本実施の形態においては,ステップS4及びステ
ップS5とを合わせて,空計数増減工程(ステップS
6)とする。 (5)ステップS6後に,トナー空計数値がステップS
2の初期化段階で設定された基準値よりも大きい場合及
び基準値と同一である場合にはトナーが無いと判断し,
その基準値よりも小さい場合にはトナーがあると判断す
る工程(ステップS7)。 (6)ステップS7でトナーが無いと判断された場合
に,不図示の表示部にトナーが無いという表示,例えば
「トナーEMPTY」を表示する工程(ステップS
8)。 (7)ステップS7でトナーがあると判断された場合
に,不図示の表示部にトナーがあるという表示,例えば
「トナーFULL」を表示する工程(ステップS9)。 なお,本実施の形態においては,ステップS8及びステ
ップS9を合わせて,表示工程(ステップS10)とす
る。
を,レーザプリンタに適用した場合の実施例について説
明する。まず,図1に示したように,レーザプリンタが
オンにされると(ステップS1),システムが初期化さ
れる(ステップS2)と共に,図6及び図7に示したフ
ォトダイオード20は,電源電圧Vccに接続され,常
に電流が流れることによって所定の光を発光する。この
際,システム初期化工程(ステップS2)において,フ
ォトセンサ25の出力信号によって計数動作を実行する
トナー空計数値の上限値及び下限値と,トナーの有無を
判断する基準である基準値とが,ソフトウエアにより設
定される。
る光は,トナーが所定量ある場合にはそのトナーにより
遮断され,トナーが所定量以下である場合にはフォトト
ランジスタ21のべース端子にまで到達する。そして,
その光の有無によってフォトトランジスタ21がターン
オフ又はターンオンされることにより,トナー量検出装
置の出力端子であるノードBに係る信号は,図8及び図
9に示したような状態となる。すなわち,トナーが所定
量以上である(充分にある)場合には,トナー量検出装
置の出力端子であるノードBにローの信号が出力され,
トナーが所定量以下である(不足している)場合には,
ノードBにハイHの信号が出力される。次いで,ノード
Bの信号のレベルを,不図示の中央演算処理装置におい
て判断する(ステップS3)。
の信号がハイHレベルである場合には,トナーが無いと
判断し,不図示のトナー空計数値を1ずつ増加させ(ス
テップS4),ノードBの信号がローレベルである場合
には,トナーが充分であると判断し,トナー空計数値を
1ずつ減少させる(ステップS5)。これらステップS
3〜S5において,トナー空計数値をサンプリング時間
Tの周期でサンプリング(抽出)すると,図2(a)に
示したような出力波形を得ることができる。
トナー空計数値を増減した値と設定した基準値とを比較
判断する(ステップS7)。この際,トナー空計数値を
増減した値が基準値よりも大きい場合及びその基準値と
同一の場合には,図2(b)に示したようなハイHレベ
ルの制御信号を出力し,表示部に「トナーEMPTY」
を表示させて(ステップS8),使用者にトナーの交換
時期を知らせる。また,トナー空計数値を増減した値が
設定された基準値よりも小さい場合には,図2(b)に
示したようなローLレベルの制御信号を出力し,表示部
に「トナーFULL」を表示させて(ステップS9),
使用者にプリンタのトナー量が充分であることを知らせ
る(ステップS10)。
参照しながら説明する。同図に示したように,かかる検
出方法は,次の各工程から構成されている。 (1)レーザプリンタがオンにされると(ステップS1
1),トナー空計数値の上限値及び下限値と,トナーの
残量を判断する基準となる第1基準値及び第2基準値と
を設定し,システムを初期化する工程(ステップS1
2)。 (2)システムを初期化された後,トナー量検出装置の
最終出力端であるノードBの信号がハイHであるかを判
断する工程(ステップS13)。 (3)ステップS13での判断の結果,ノードBの信号
がハイHである場合は,トナー空計数値を1ずつ増加さ
せる工程(ステップS14)。 (4)ステップS13での判断の結果,ノードBの信号
がローである場合は,トナー空計数値を1ずつ減少させ
る工程(ステップS15)。 なお,本実施の形態においては,ステップS14及びス
テップS15とを合わせて,空計数増減工程(ステップ
S16)とする。 (5)ステップS16後に,トナー空計数値がステップ
S11で設定された第1基準値よりも大きい場合及び第
1基準値と同一である場合にはトナーが無いと判断し,
その第1基準値よりも小さい場合には後述のステップS
19に判断を委ねる第1判断工程(ステップS17)。 (6)ステップS17でトナーが無いと判断された場合
に,不図示の表示部にトナーが無いという表示,例えば
「トナーEMPTY」を表示する工程(ステップS1
8)。 (7)ステップS17でトナー空計数値が第1基準値よ
りも小さいと判断された後,さらにトナー空計数値を設
定された第2基準値と比較し,そのトナー空計数値が設
定された第2基準値よりも大きい場合及び第2基準値と
同一の場合にはトナーが比較的少ないと判断し,その第
2基準値よりも小さい場合にはトナーが比較的多いと判
断する第2判断工程(ステップS19)。 (8)ステップS19でトナーが比較的少ないと判断さ
れた場合に,不図示の表示部にトナーが少ないという表
示,例えば「トナーLOW」を表示する工程(ステップ
S20)。 (9)ステップS20でトナーが比較的多いと判断され
た場合に,不図示の表示部にトナーが多いという表示,
例えば「トナーFULL」を表示する工程(ステップS
21)。 なお,本実施の形態においては,ステップS18,2
0,21を合わせて,表示工程(ステップS22)とす
る。
を,レーザプリンタに適用した場合の実施例について説
明する。まず,図3に示したように,プリンタがオンに
されると(ステップS1),システムが初期化される
(ステップS12)と共に,図6及び図7に示したフォ
トダイオード20は,電源電圧Vccに接続され,常に
電流が流れることによって所定の光を発光する。この
際,システム初期化工程(ステップS12)において,
フォトセンサの出力信号によって計数動作を実行するト
ナー空計数値の上限値及び下限値及と,トナーの有無を
判断する基準である第1基準値及び第2基準値とが,ソ
フトウエアにより設定される。
る光は,トナーが所定量ある場合にはそのトナーにより
遮断され,トナーが所定量以下である場合にはフォトト
ランジスタ21のべース端子にまで到達する。そして,
その光の有無によってフォトトランジスタ21がターン
オフ又はターンオンされることにより,トナー量検出装
置の出力端子であるノードBに係る信号は,図8及び図
9に示したような状態となる。すなわち,トナーが所定
量である(充分にある)場合には,トナー量検出装置の
出力端子であるノードBにローの信号が出力され,トナ
ーが所定量以下である(不足している)場合には,ノー
ドBにハイHの信号が出力される。次いで,ノードBの
信号をレベルを,不図示の中央処理装置において判断す
る(ステップS13)。
Bの信号がハイHレベルである場合には,トナーが無い
と判断し,不図示のトナー空計数値を1ずつ増加させ
(ステップS14),ノードBの信号がローレベルであ
る場合には,トナーが充分であると判断し,トナー空計
数値を1ずつ減少させる(ステップS15)。これらス
テップS13〜S15において,トナー空計数値をサン
プリング時間Tの周期でサンプリング(抽出)すると,
図4(a)に示したような出力波形を得ることができ
る。
計数値を増減した値と,設定した第1基準値とを比較判
断する(ステップS17)。この際,トナー空計数値を
増減した値が第1基準値よりも大きい場合及びその基準
値と同一の場合には,図4(b)に示したような第1制
御線にハイHの信号を出力し,表示部に「トナーEMP
TY」を表示させて(ステップS18),使用者にトナ
ーの交換時期を知らせる。また,トナー空計数値を増減
した値が設定された第1基準値よりも小さい場合には,
そのトナー空計数値を増減した値が設定された第2基準
値よりも大きいか又は同一であるかの比較判断を行う
(ステップS19)。
計数値を増減した値が設定された第2基準値よりも大き
い場合及びその基準値と同一である場合には,図4
(b)に示したように,第1制御線にハイH信号を出力
し,かつ第2制御線にロー信号を出力し,表示部に「ト
ナーLOW」を表示させて(ステップS20),使用者
にトナー量が比較的少ないことを知らせる。
計数値を増減した値が設定された第2基準値よりも小さ
い場合には,図4(b)に示したように,第1制御線及
び第2制御線にローの信号を出力し,表示部に「トナー
FULL」を表示させて(ステップS21),使用者に
トナー量が比較的多い,すなわち充分であることを知ら
せる。
て,添付図面を参照しながら説明したが,本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において,当業者であれば,各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり,それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。
おいて,トナー量検出方法をレーザプリンタに適用した
例を挙げて説明したが,本発明はかかる構成に限定され
るものではなく,トナーを使用する各種プリンタ及び各
種複写機にも適用することが可能である。
示したようなノイズ成分を,積分アルゴリズムを用いて
サンプリング(抽出)し,効果的にフィルタリング(除
去)することにより,信頼性の向上を図ることができ,
低価格のフォトセンサをトナー量検出装置の検知センサ
として使用することができる。
概略的な説明図である。
の概略的な説明図である。
概略的な説明図である。
の概略的な説明図である。
明するための概略的な説明図である。
るトナー検知回路を説明するための概略的な説明図であ
る。
した場合の概略的な説明図である。
概略的な説明図である。
概略的な説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 表示手段を備えたプリンタのフォトセン
サを使用したトナー量検出方法において,前記フォトセ
ンサから出力される所定の信号を所定の一定周期でサン
プリングし,このサンプリングされた前記信号を積分ア
ルゴリズムを用いて演算し,この演算の結果に基づいて
計数値を増加又は減少させ,これら増加又は減少された
計数値を設定された所定の基準値と比較し,この比較に
より得られた値に基づいて,前記プリンタ内のトナーの
貯蔵量の状態を前記表示部に表示することを特徴とす
る,トナー量検出方法。 - 【請求項2】 前記増加又は減少された計数値が前記基
準値よりも大きい場合及び前記基準値と略同一である場
合には,前記トナー量が所定量以下であると判断して,
前記表示部に前記トナー量が所定量以下であることを表
示させることを特徴とする,請求項1に記載のトナー量
検出方法。 - 【請求項3】 前記増加及び減少された計数値が前記基
準値よりも小さい場合には,前記トナー量が所定量以上
であると判断して,前記表示部に前記トナー量が所定量
以上であることを表示させることを特徴とする,請求項
1に記載のトナー量検出方法。 - 【請求項4】 表示部を備えたプリンタのフォトセンサ
を使用したトナー量検出方法において,前記フォトセン
サから出力される所定の信号を所定の一定周期でサンプ
リングし,このサンプリングされた前記信号を積分アル
ゴリズムを用いて演算し,この演算の結果に基づいて計
数値を増加又は減少させ,これら増加又は減少された計
数値を設定された所定の第1基準値及び第2基準値と比
較し,この比較により得られた値に基づいて,前記プリ
ンタ内のトナーの貯蔵量の状態を前記表示部に表示する
ことを特徴とする,トナー量検出方法。 - 【請求項5】 前記増加又は減少された計数値が前記第
1基準値よりも大きい場合及び前記第1基準値と略同一
である場合には,前記トナー量が所定量以下であると判
断して,前記表示部に前記トナー量が所定量以下である
ことを表示させることを特徴とする,請求項4に記載の
トナー量検出方法。 - 【請求項6】 前記増加又は減少された計数値が前記第
1基準値よりも小さい場合には,さらに前記増加又は減
少された計数値を前記第2基準値と比較し,前記増加又
は減少された計数値が前記第2基準値よりも大きい場合
及び前記第2基準値と略同一である場合には,前記トナ
ー量が比較的少ないと判断して,前記表示部に前記トナ
ー量が比較的少ないことを表示させることを特徴とす
る,請求項4に記載のトナー量検出方法。 - 【請求項7】 前記増加及び減少された計数値が前記第
1基準値よりも小さく,かつ前記第2基準値よりも小さ
い場合には,前記トナー量が所定量以上で比較的多いと
判断して,前記表示部に前記トナー量が所定量以上で比
較的多いことを表示させることを特徴とする,請求項4
に記載のトナー量検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019960016063A KR100189082B1 (ko) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 포토 센서를 이용한 토너 감지 방법 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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