JPS58201027A

JPS58201027A - 画像形成材料のレベル検知装置

Info

Publication number: JPS58201027A
Application number: JP8522282A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Murata; 充弘村田; Akira Kumada; 明久万田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1982-05-20
Publication date: 1983-11-22

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】この発明はトナー、現像液、インクなどの画像形成材料
のレベル検知装置に関するものである。

この発明にかかる画像形成材料のレベル検知装置の背景
となる好適な従来例として、電子写真複写装置について
以下に説明する。

この電子写真複写装置においては、カーボン、磁性粉な
どのトナーが画像形成材料として使用されており、複写
が行われるごとに消費されてゆく。

したがって、トナーの残量が少なくなれば、補充が必要
であることを表示あるいは警告してやらなければならな
い。このトナーは通常容器に収容されているから、容器
内にトナーの残量検知装置を設けることが考えられる。

従来かかる］・ナーの残量を検知する装置としては、ト
ナー容器の内部またはトナー容器の側壁に圧電振動子を
取り付け、トナーと圧電振動子が直接接触する構成とな
っている。このような構造において、十分な量のトナー
が容器内にあれば、圧電振動子にトナーが付着し、トナ
ーの付加質量で圧電振動子の機械的振動が抑圧されるこ
とになる。

そして、トナーが消費されることにより、ｉ〜ルナ−圧
電振動子との接触がなくなれば、抑圧された圧電振動子
の機械的振動が開放され、このときの圧電振動子の振動
の変化を捉えてトナーの残量が少なくなったことを表示
または警告するというものである。

しかしながら、かかる構成からなるトナーの残量検知装
置では次のような欠点が見られる。つまり、圧電振動子
に直接トナーが付着するため、トナー量が少なくなって
もトナーが圧電振動子に付着ｌノたまま残り、圧電振動
子を拘束することになってしまう。したがってトナー残
量のレベル検知に際して誤動作が生じるという欠点があ
る。

この発明は上述した問題点を改善した画像形成材料のレ
ベル検知装置を提供することを目的とする。

またこの発明は凝集力、付着力の強いトナーなどの微粒
子からなる画像形成材料にも、また現像液、インクなど
の液体からなる画像形成材料にも適用できる画像形成材
料のレベル検知装置を提供することを目的とする。

さらにこの発明は誤動作がなく、構成が簡単で小形の画
像形成材料のレベル検知装置を提供することを目的とす
る。

すなわち、この発明にががるｉｉ！ｉｉ像形成材料のレ
ベル検知装置の要旨とするところは、可動検知部と、圧
電振動子と、画像形成材料を収容する容器と、を少なく
とも含み、画像形成材料を収容する容器の内部または側
壁に、その−面が画像形成材料と接触する位置に可動検
知部を配置し、可動検知部に荷重が加わったとき、この
可動検知部を介して圧電振動子を拘束するように構成し
たことを特徴とするものである。

以下この発明を図示した一実施例に従って詳細に説明す
る。

第１図は電子写真複写装置にこの発明にががる画像形成
材料のレベル検知装置を適用した例を示す要部側断面図
である。

図において、１はトナーを収容する容器であり、この容
器１の側壁には１〜ナーのレベル検知器２を取り付けて
いる。

この検出器２の詳細な構造を説明すれば以下のとおりで
ある。

１１はケースで、開口端１１ａを有し、この開口端１１
ａとは反対側の面に穴１１ｂを有している。この穴１１
ｂは可動検知部を構成する弾性シート１２で覆われ、弾
性シート１２は穴１１ｂの周辺部において接着剤で固定
されている。１３はＵ字状の圧電音叉で、一方の振動片
１３ａの内側面には励振用圧電素子１４ａが接着され、
他方の振動片１３ｂの内側面には受信用圧電素子１４ｂ
が接着されている。この圧電音叉１３は、折曲げ部に取
り付けられた支持体１５により基板１６に取り付けられ
ている。そして圧電音叉１３はその振動片１３ａ、１３
ｂの面が弾性シート１２の面と並行になる位置関係にあ
る。圧電音叉１３の一方の振動片１３ｂの外側面にはそ
の振動片１３ｂの中間点付近に支柱１７が取り付けられ
ており、支柱１７の他端が弾性シート１２に接触または
固着されている。この支柱１１の取り付は位置は振動片
１３ｂの中間点に限られるものではなく、圧電音叉１３
の開放端部でも、その他の個所でもよい。要はトナー残
量を検出する感度との関係から適宜決定すればよい。ま
たこの支柱１７の材料としては剛性をもつものでもよく
、または弾性をもつものでもよい。特に弾性をもつゴム
などで構成すると、寸法のバラツキを吸収でき、製造が
容易となる。

基板１６には所定の配線パターン（図示せず）が形成さ
れ、所定個所に検知回路を構成するコンデンサ（図示せ
ず）、発振用混成集積回路部品（図示せず）が取り付け
られ、圧電音叉１３の支持体１５（アース）およびリー
ド線とともに、第２図のように結線されている。

また、ケースには、通気孔１１ｃが設けられており、温
度変化によりケース１１内の気圧が変化して可動検知部
に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。この通気孔１
１ｃを利用して発振用混成集積回路部品などからの出力
リード線を引出すようにすればよい。

かかる構成からなる検知器２は、その可動検知部である
弾性シート１２が容器１に露呈するように、検知器２の
ケース１１を容器１の孔１ａは嵌め込ｌυだ状態で取り
付けられている。

次にこの発明かかるレベル検知装置の機能を第２図に従
って説明する。

まず、増幅器が組込まれている混成集積回路部品２０に
電源を投入すると、励振用圧電索子１４ａに信号が加わ
り、振動片１３ａ　、　１３ｂが振動し、その振動を受
信用圧電素子１４ｂで検知して増幅器へ正帰還し、この
結果発振が持続する。そして、可動検知部の弾性シート
１２にトナーの荷重が加わると、支柱１７で結合された
検知用振動片１３ｂの振動が拘束され、正帰還ループが
絶たれて発振が止まる。

この発振停止に基いて検出端子２０ａに検出信号が川れ
る。この検出信号を出力回路３０へ供給し、この出力回
路３０によって次段の回路を制御するようにしている。

この出力回路３０は第１図示のケース１１に組み込むよ
うにしてもよい。

第３図は出力回路３０の具体的回路例である。

また、第４図は出力回路に接続される次段の回路として
表示回路あるいは制御回路を含めたブロック図を示して
いる。表示回路あるいは制御回路には、残量表示ランプ
、音、音声などによる報知システム回路、リレー回路、
駆動回路などがある上記した実施例では、圧電音叉を自
動振で駆動しているが、他励振で駆動するように構成し
てもよい。

第１図に示した構成において、弾性シート１２として厚
み１００μｍのシリコンゴムシートを用いた。

また圧電音叉１３として、音叉の材質がエリンバ−１振
動片の幅が２．５ｍｍ、長さが１７ｍｍ、振動片間の間
隔が３．５ｎ＋ｍ、共振周波数が約１．５ＫＨ２のもの
を用いた。容器１内に、可動検知部である弾性シート１
２に２ｍｇ　７ｍｍ２の荷重が加わるように１〜ナーを
収容したところ、圧電音叉１３の振動が停止することを
確認した。またトナーを取り除き、弾性シート１２に加
わる荷重を除くと、圧電音叉１３は振動を開始した。

したがって、この実験結果より明らかなように、上記し
た構成からなるレベル検知装置を用いれば、トナー量の
残量検知が可能となり、トナーの補充時期を使用者に的
確に知らせることができる。

検知感度については、支柱１７の断面積、支柱１７の取
付位置、弾性シート１２の材質、厚みを変えることによ
って調節づ“ることができる。

上記した実施例によれば、トナーが弾性シート１２の可
動検知部に接触するため、直接圧電音叉１３の振動片１
３ａ、１３ｂに付着して誤動作が発生するという危険性
はない。

上記した実施例ではトナーの下限量である残量を検知す
る例について説明したが、もちろんトナーの上限量を検
知する例に適用することができる。

第５図は同じくこの発明にかかる画像形成材料のレベル
検知装置の他の例の要部側断面図である。

第１図に示したものとの相違点は、検知器２をトナーを
収容する容器１内部に取り付けた点と、検知器２を構成
する圧電振動子として圧電音叉１３の代わりに圧電音片
１３を用いた点にある。

したがって、第５図については便宜上相違点についての
み説明する。

まず、検知器２は容器１内に取り付（プられるため、ケ
ース１１がトナーと圧電音片１３などとの接触を防止す
る、いわゆる隔絶部材の役目を果たしている。

また、圧電音片１３はその一面に励振用圧電素子１４ａ
が接着され、他面に受信用圧電素子１４ｂが接着されて
いる。そして圧電音片１３の一端は支持体１５により基
板１６に取り付けられており、他端には支柱１７が取り
付けられている。この支柱１７は弾性シート１２に接触
または固着されている。

支柱１７は圧電音片１３に取り付けられているが、圧電
音片１３と一体に構成してもよい。

第６図、第７図はその変形例を示したものであり、圧電
音片の突部１３ｃが支柱１７の役目を果たす、また図示
しないが、音片の一面に圧電素子を接着し、この圧電素
子の上に励振用電極と帰還用電極を設けて自励振タイプ
の圧電音片を構成してもよい。

第８図は圧電音片１３を用いた例のレベル検知装置の回
路図であり、第２図に示した先の実施例の回路図と同様
な構成からなるため、同一番号を付して詳細な説明は省
略する。

次に、第９図〜第１１図はこの発明のさらに他の実施例
を示したもので、便宜上その相違点のみを明する。

第９図は、ケース４１に孔４１ａを設け、孔４１ａ周辺
部に形成された段差に弾性接着剤４２でシー１−４３を
取り付けたものである。この場合、シー１〜４３は金属
板、樹脂板など弾性を有しないものでもよい。

この実施例では、弾性接着剤４２によりシート４３が変
位するので、シート４３に加わる荷重を圧電振動子に伝
え、振動を拘束することができる。

第１０図は、周囲にコルゲーション４３ａを施したシー
ト４３を、ケース４１の孔４１ａ周辺部に固着したもの
である。

この実施例ではコルゲーション４３ａによりシート４３
が変位しうるので、シート４３が可動検知部として機能
する。

第１１図は、ゴムなどの弾性体からなるケース４１の一
部分を肉薄に構成し、この肉薄部４１ｂを可動検知部と
したものである。

第１２図〜第１４図は、相前後するが、圧電音叉の変形
例を示したもので、第１図における支柱１７を用いずに
、圧電音叉５１の振動片を加工、つまり振動片の一部を
突出させた突出部５１ａを支柱１７の代わりとしたもの
である。

第１４図は、励振用振動片１３ａ、１３ｂにも検出用振
動片上の支柱と同様に１７ａ、　１７ｂを取り付（プた
もので、両振動片１３ａ、１３ｂの質量を同じくして共
振状態を安定にしたものである。

第１５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は圧電音叉の支持方法
と振動モードを示し、同図（ａ　）は第１図に示した実
施例の場合である。この他、同図（ｂ）に示すように、
励振用振動片の中間点で支持しても、同図（Ｃ）に示す
ように、音叉の折り曲げ部と励振用振動片の開放端部の
２個所で支持するようにしてもよい。

なお、図示しないが、圧電振動子としてＵ字状圧電音叉
のほか、Ｗ字状圧電音叉を用いてもよく、この場合は中
間の振動片で支持するようにずればよい。

また、可動検知部側に支柱、突出部などを形成し、可動
検知部と振動片を結合するようにしてもＪ：い。

さらに、可動検知部と振動片とは支社、突出部などによ
り接触または固着させているが、両者の間に空隙を設け
てもよい。

さらにまた、圧電振動子として圧電音叉を用いる場合、
受信用振動片を拘束するようにしているが、このほか励
振用振動片、あるいは受信用および励振用振動片の両方
に荷重を伝え、その振動を拘束するようにしてもよい。

上記した実施例では画像形成材料として電子写真複写装
置のトナー量のレベルを検出する例について説明したが
、このほか湿式複写機の現像液のレベルを検出する例に
ついても適用できる。

またインクジェットプリンターに用いられるインクのレ
ベル検出についても適用することができる。

さらには、ファクシミリなどにおいて使用される電子写
真複写装置の１〜ナーのレベル検出についても適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真複写装置にこの発明にかかる画像形成
材料のレベル検知装置を適用した例を示す要部側断面図
、第２図は検知装置の回路図、第３図は出力回路の具体
的回路例、第４図はブロック図、第５図はこの発明にか
かる画像形成材料のレベル検知装置の他の例を示す要部
側断面図、第６図、第１図は圧電音片の変形例を示す側
面図、第８図は第５図に示した検知装置の回路図、第９
図〜第１１図は可動検知部の変形例を示す側断面図、第
１２図〜第１４図は圧電音叉の変形例を示す側断面図、
第１５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも圧電音叉の
支持方法と共振モードを示す概略図である。１・・・・・・トナーを収容する容器、２・・・・・・
トナーのレベル検知器、１１・・・・・・ケース、１１
ａ・・・・・・開口端、１２・・・・・・弾性シート、
１３・・・・・・圧電音叉、圧電音片、１３ａ、１３ｂ
・・・・・・振動片、１４ａ・・・・・・励振用圧電素
子、１４ｂ・・・・・・受信用圧電素子、１５・・・・
・・支持体、１６・・・・・・基板、１７・・・・・・
支柱。特　　許　　出　　願　　人株式会社村田製作所滉５図ん４区第２図＋Ｖ手　　続　　補　　正　　書昭和５７年　９月１８日１、事件の表示昭和５１年特許願第８５２２２号２、発明の名称画像形成材料のレベル検知装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称　（
６２３）株式会社　村　１）製　作　所昭和５７年８月
３１日（発送日）５、補正により増加する発明の数６、補正の対象明細書の全文１、補正の内容明細書の浄書（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可動検知部と、圧電振動子と、画像形成材料を収
容する容器と、を少なくとも含み、画像形成材料を収容
する容器の内部または側壁に、その−面が画像形成材料
と接触する位置に可動検知部を配置し、可動検知部に荷
重が加わったとき、この可動検知部を介して圧電振動子
を拘束するように構成したことを特徴とする画像形成材
料のレベル検知装置。
（２）圧電振動子は圧電音叉である特許請求の範囲第（
１）項記載の画像形成材料のレベル検知装置。
（３）圧電振動子は圧電音片である特許請求の範囲第（
１）項記載の画像形成材料のレベル検知装置。