JPS61109082A - 像形成装置におけるトナ−量検出装置 - 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］ この発明は感光体の感光面に静ｉｆ潜像を形成し、その
静電潜像にトナーを付着させて現像し、その現像した像
を媒体に転写する像形成装置におけるトナー量検出装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の像形成装置では現像器のトナーの使用量
を媒体に対する転写数、換言すれば用紙などの媒体に対
する印刷や複写の枚数によって予測してた。また、容器
内にトナーを入れ過ぎてもそれを検出することができな
かった。

［発明が解決しようとする問題点１ しかし、トナーの使用量を用紙などの媒体に対する印刷
や複写の枚数によって予測したのでは正確な使用層を知
ることはできず、このためトナー不足による転写濃度の
低下を招く問題があった。

また、トナーの入れ過ぎによるマグネットモータの回転
ムラが生じ、このため感光体に対するトナーの付着が均
一化されず濃度のムラが生ずる問題があった。

、この発明はこのような問題を解決するために為された
もので、容器内のトナーの不足を確実に検出することが
でき、トナー不足による濃度低下を招く虞れがない像形
成装置におけるトナ一層検出装置を提供することを目的
とする。

また、この発明は容器内へのトナーの入れ過ぎを検出す
ることができ、トナーの入れ過ぎによる濃度ムラを招く
虞れがない像形成装置におけるトナー量検出装置を提供
することを目的とする。

さらにこの発明はトナーの不足を使用者に確実に知らせ
ることができる像形成＠置におけるトナー量検出装置を
提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段］ この発明は感光体の感光面に静電潜像を形成し、その静
電潜像にトナーを付着させて現像し、その現像した像を
媒体に転写するものにおいて、モータ及びこのモータに
より回転駆動され、゛容器内に収容されているトナーを
感光体の感光面に供給するマグネットローラを有する現
像器と、モータの駆動電流を検出し、その電流値によ、
ってトナーの不足状態を検出するトナー不足検出手段と
を設けたものである。

また、この発明はモータの駆動電流を検出し、その電流
値によってトナーの入れ過ぎ状態を検出するトナーオー
バ検出手段をも設けたものである。

また、この発明はトナー不足検出手段の出力に応動して
トナーの不足状態を表示する表示手段を設けたものであ
る。

［作用］ ところで、マグネットローラを回転駆動するモータはマ
グモータと呼ばれるが、発明者によればこのモータは容
器内のトナー量によってその回転トルクが第１図のグラ
フａに示すように変化することが分った。そしてモータ
においては回転トルクが増加すると回転数が減少し、駆
動電流が増加するという関係があるため、回転トルクと
駆動電流は略比例的に変化し、従ってトナー量の変化に
、よってモータの駆動電流が第１図のグラフｂで示すよ
うに変化することになる。このグラフｂから例えばトナ
ー量が５ｇ以下になったときトナー不足とし、５５Ｑ以
上入ったときをトナーオーバーとすれば、モータの駆動
電流がＬＥ以下になったときをトナー不足とし、１０以
上になりたときをトナーオーバーとして検出すればトナ
ーの不足及びトナーオーバーを確実に検出できるように
なる。

この発明はこの原理に基づいて考えられたもので、モー
タの駆動電流をトナー不足に対応するレベル及びトナー
オーバーに対応するレベルと比較することによってトナ
ー不足状態及びトナーオーバー状態を検出している。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお、この実施例はこの発明をレーザーによる電子写真
プリンタに適用したものについて述べる。

第２図は全体の構成を示すもので、１は筐体である。こ
の筺体１の中央部に外周に沿って感光面が形成された感
光体としての感光ドラム２が設置されており、この感光
ドラム２は図示しないモータによって一定の速度で回転
駆動されている。前記感光ドラム２の円周上に沿って、
帯電部を形成する帯電チャージャ３、露光部を形成する
走査用レーザー光線４の発生装置５、現像部６、転写部
を形成する転写チャージャ７、除電部を形成する除電ラ
ンプ８、拭き取りローラ９が配設されている。

前記筺体１の側面下部には給紙カセット１０の挿入口１
１が形成されており、その挿入口１１と前記転写部７と
の間に給紙カセット１０内に収納されている用紙１２を
転写チャージャ７へ導くための給紙ローラ１３及び給紙
ガイド１４が設けられている。なお、前記筺体１の側面
にはまた手動で用紙を供給するための用紙挿入部１５が
設けられている。前記転写チャージャ７の前記給紙ガイ
ド１４に対する反対側には、搬送コンベア１６及び２本
の定着ローラ１７ａ、１７ｂからなる圧力式の定着部１
８が配設されている。

前記現像部６は第３図に示すようにマグモータ６１の回
転をギヤ６２．６３を介してマグネットロー５６４に伝
え、そのマグネットローラ６４の回転によってそのロー
ラの慢囲に付いている非磁性体の金属リング６５に吸い
付けた容器６６内のトナー６７を移動させて前記感光体
２に供給している。前記トナー６７の移動においてその
量がドクターブレード６８によって略一定になるように
講整されている。なお、図中実線の矢印は感光体２、モ
ータ６１、マグネットローラ６４の回転方向を示してい
る。

第４図は回路構成を示す図で、２１は制御部を構成する
ｃｐｕ　＜中央処理装置）、２２はｃｐｕ２１が各部を
制御するためのプログラムデータが格納されたＲＯＭ（
リード・オンリー・メモリ）、２３は印刷するための情
報を格納するエリアなどが形成されたＲＡＭ　（ランダ
ム・アクセス番メモＩＪ）、２４．２５はＩ１０ポート
チアル。前記ＣＰＵ２１．！：ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３
、Ｉｌｏ、ｆＣ−ト２４．２５とはパスライン２６によ
って接続されている。前記Ｉ１０ポート２４には各種セ
ンサーの制御回路、各種チャージャの制御回路、各種ラ
ンプの制御回路、前記マグモータ６１を除く各種モータ
の制御回路、前記レーザー光線発生装置５等が接続され
ている。前記Ｉ１０ポート２５は端子Ｐａ　、Ｐｌ、Ｐ
２　、Ｐｌ　、Ｐ４を設け、端子Ｐａをインバータ２７
を介してトナー不足表示用の発光ダイオード２８のカソ
ードに接続し、端子Ｐ１をバッファ２９を介してＮＰＮ
形のトランジスタ３０のベースに接続し、端子Ｐ４をイ
ンバータ３１を介してトナー量オーバー表示用の発光ダ
イオード３２のカソードに接続している。前記発光ダイ
オード２８のアノードは抵抗３３を介して＋Ｖ１端子に
接続され、前記発光ダイオード３２の７ノードは抵抗３
４を介して＋■１端子に接続されている。前記トランジ
スタ３０はそのコレクタを前記マグモータ６１を介して
＋■２端子に接続し、そのエミッタを抵抗３５を介して
接地している。前記抵抗３５の両端間には前記マグモー
タ６１に流れる駆動電流の大きさに比例した電圧が出力
されるが、その電圧を積分回路３６を介してトナー不足
検出回路３７及びトナーオーバ検出回路３８にそれぞれ
供給している。前記トナー不足検出回路３７はコンパレ
ータ３９を設け、そのコンパレータ３９の一方の入力端
子（＋）に抵抗４０．４１の分圧回路によって設定され
たトナー不足判定用の基準レベルＬｓを入力するととも
に他方の入力端子（−）に前記積分回路３６の出力を入
力している。前記コンパレータ３９の出力端子は抵抗４
２を介して＋■１端子に接続するとともにコンデンサ４
３を介して接地している。そして前記コンパレータ３９
の出力をシュミット回路４４を介して前記Ｉ１０ボート
２５の端子Ｐ２に供給している。前記トナーオーバ検出
回路３８はコンパレータ４５を設け、そのコンパレータ
４５の一方の入力端子（＋）に抵抗４６．４７の分圧回
路によって設定されたトナーオーバ判定用のｍ準しベル
Ｌ２を入力するとともに他方の入力端子（−）に前記積
分回路３６の出力を入力している。

前記コンパレータ４５の出力端子は抵抗４８を介して＋
■１端子に接続するとともにコンデンサ４９を介して接
地している。そして前記コンパレータ４５の出力を反転
入力端子をもつシュミット回路５０を介して前記Ｉ１０
ポート２５の端子Ｐ３に供給している。なお、前記基準
レベルＬ１は前述したトナー不足のときの駆動電流値Ｌ
Ｈに対応しており、また前記基準レベルＬ２は前述した
トナーオーバのときの駆動電流値Ｌｏ対応している。

前記ＣＰＵ２１は前記ＲＯＭ２２のプログラムデータに
基づいて第５図に示す処理を行うようにしている。すな
わち、スタートされると先ず初期処理を行ない、印刷す
べきデータがあるかチェックする。データが無ければデ
ータがセットされるまで持つ。またデータがあればＩ１
０ボート２５の端子８里をハイレベルにオンする。これ
によってトランジスタ３０をオンさせてマグモータ６１
を回転駆動させる。また、Ｉ１０ボート２４を制御して
感光ドラム２、レーザー光線発生装置５、定着部１８な
ども動作させる。そして、モータの駆動電流が安定する
一定の遅延時間を置いてＩ１０ボート２５の端子Ｐ２の
レベルを読込む。このレベルがＯ−レベルのときはコン
パレータ３９の他方の入力端子（−）に入力される電圧
レベルが１１以上あることになり、これはマグモータ６
１に流れる駆動電流がレベルＬＥ以上あると判断する。

次にＩ１０ポート２５の端子Ｐ３のレベルを読込む。こ
のレベルがローレベルのときはコンパレータ４５の他方
の入力端子（−）に入力される電圧レベルがＬ２以下に
あることになり、これはマグモータ６１に流れる駆動電
流がレベルＬｏ以下であると判断する。しかして、これ
は容器６６内のトナー６７の量が正常な状態にあると判
断して用紙１２の送り、データに応じたレーザー光の変
調、帯電、転写とを行ってデータを用紙１２に印刷する
。そして印刷が終了しない内はＩ１０ボート２５の端子
Ｐ２と端子Ｐ３のチェックをくり返し、印刷が終了する
と動作したちのすべてをオフ制御する。

一方、Ｉ１０ボート２５の端子Ｐ２のレベルチェックに
おいて、そのレベルがハイレベルのときはコンパレータ
３９の他方の入力端子（−）に入力される電圧レベルが
し１以下になっていることになり、これはマグモータ６
１に流れる駆動電流がレベルＬｉｒ以下になっていると
判断する。すなわち、これは容器６６内のトナー６７が
不足状態になっている判断し、Ｉ１０ボート２５の端子
Ｐａをハイレベルにオンする。これによってトナー不足
表示用の発光ダイオード２８が点灯し、トナー不足を知
らせる。づいてマグネットモータ６１、レーザー光線発
生装！５などの動作を停止させる。また、Ｉ１０ポート
２５の端子Ｐ！のレベルチェックにおいて、そのレベル
がハイレベルのときはコンパレータ４５の他方の入力端
子（−）に入力される電圧レベルが１２以上になってい
ることになり、これはマグモータ６１に流れる駆動電流
がレベルＬｏ以上になっていると判断する。

すなわち、これは容器６６内にトナー６７が入り過ぎて
オーバ状態になっている判断し、Ｉ１０ポート２５の端
子Ｐ４をハイレベルにオンする。これによってトナーオ
ーバ表示用の発光ダイオード３２が点灯し、トナーのオ
ーバ状態を知らせる。

続いてマグネットモータ６１、レーザー光線発生装置１
５などの動作を停止させる。

このような構成の本発明実施例装置においては、現像部
６において容器６６内のトナー量が不足するとマグモー
タ６１のトルクが小さくなって回転数が上がる。しかし
て、マグモータ６１に流れる駆動電流が低下し、トナー
不足検出回路３７においてコンパレータ３９の他方の入
力端子（−）への入力電圧レベルが一方の入力端子（＋
）に対する入力電圧レベルＬｌよりも低下するようにな
る。

こうしてＩ１０ボート２５の端子Ｐ２への入力レベルが
ハイレベルとなり、トナー不足が検出される。また発光
ダイオード２８が点灯されてトナーの不足状態が知らさ
れる。

また、現像部６において容器６６内にトナーが必要以上
に入るようなことがあるとマグモータ６１の回転が悪く
なりトルクが高くなる。しかして、マグモータ６１に流
れる駆動電流が増加し、トナーオーバ検出回路３８にお
いてコンパレータ４５の他方の入力端子（−）への入力
電圧レベルが一方の入力端子（＋）に対する入力電圧レ
ベルＬ２よりも上昇するようになる。こうしてＩ１０ボ
ート２５の端子Ｐ３への入力レベルがハイレベルとなり
、トナーオーバが検出される。また発光ダイオード３２
が点灯されてトナーのオーバ状態が知らされる。

このように現像部６においてトナーが不足したときには
それをマグモータ６１の駆動電流の低下によって検出し
、またトナーを入れ過ぎたときにはそれをマグモータ６
１の駆動電流の増加によって検出しているので、トナー
の不足及びトナーオーバを実際に照らして確実に検出す
ることができる。しかも、トナーの不足状態及びオーバ
状態を発光ダイオード２８．３２によって知らせるよう
にしているので、装置の使用者はトナーの不足や入れ過
ぎを確実にることができる。従って、トナーが不足して
いる場合には直ちに補給することができ、トナー不足に
よる印刷濃度の低下を招く虞れはない。また、トナーが
オーバしているときには余分な分を取除けばよく、こう
することによって印刷に濃度のムラが発生するのを防止
することができる。

なお、前記実施例はこの発明をレーザーを使用した電子
写真プリンタに適用したものについて述べたが必ずしも
これに限定されるものでないのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、容器内のトナー
の不足を確実に検出することができ、トナー不足による
濃度低下を招く虞れがない像形成装置におけるトナー量
検出装置を提供できるものである。

また、この発明によれば容器内へのトナーの入れ過ぎを
検出することができ、トナーの入れ過ぎ′による濃度ム
ラを招く虞れがない像形成装置におけるトナー量検出装
置を提供できるものである。

ざらにこの発明によればトナーの不足を使用者に確実に
知らせることができる像形成装置におけるトナー量検出
装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はトナーの量とマグモータのトルク及び駆動電流
との関係を示すグラフ、第２図〜第５図はこの発明の実
施例を示すもので、第２図は全体の構成を示す図、第３
図は現像部の具体的構成を示す一部断面した図、第４図
は要部の回路構成を示す図、第５図はＣＰＵによる印刷
時の処理を示す流れ因である。 ２・・・感光ドラム（感光体）、６・・・現像部、６１
・・・マグモータ、６４・・・マグネットローラ、６６
・・・容器、６７・・・トナー、２１・・・ＣＰＬＪ　
（中央処理装置）、２２・・・ＲＯＭ　　（リード・オ
ンリー・メモリ）、２５・・・Ｉ１０ボート、２８・・
・トナー不足表示用の発光ダイオード、３７・・・トナ
ー不足検出回路、３８・・・トナーオーバ検出回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体の感光面に静電潜像を形成し、その静電潜
   像にトナーを付着させて現像し、その現像した像を媒体
   に転写するものにおいて、モータ及びこのモータにより
   回転駆動され、容器内に収容されているトナーを前記感
   光体の感光面に供給するマグネットローラを有する現像
   器と、前記モータの駆動電流を検出し、その電流値によ
   ってトナーの不足状態を検出するトナー不足検出手段と
   を設けたことを特徴とする像形成装置におけるトナー量
   検出装置。
2. （２）感光体の感光面に静電潜像を形成し、その静電潜
   像にトナーを付着させて現像し、その現像した像を媒体
   に転写するものにおいて、モータ及びこのモータにより
   回転駆動され、容器内に収容されているトナーを前記感
   光体の感光面に供給するマグネットローラを有する現像
   器と、前記モータの駆動電流を検出し、その電流値によ
   ってトナーの不足状態を検出するトナー不足検出手段と
   、前記モータの駆動電流を検出し、その電流値によって
   トナーの入れ過ぎ状態を検出するトナーオーバ検出手段
   とを設けたことを特徴とする像形成装置におけるトナー
   量検出装置。
3. （３）感光体の感光面に静電潜像を形成し、その静電潜
   像にトナーを付着させて現像し、その現像した像を媒体
   に転写するものにおいて、モータ及びこのモータにより
   回転駆動され、容器内に収容されているトナーを前記感
   光体の感光面に供給するマグネットローラを有する現像
   器と、前記モータの駆動電流を検出し、その電流値によ
   ってトナーの不足状態を検出するトナー不足検出手段と
   、この検出手段出力に応動してトナーの不足状態を表示
   する表示手段とを設けたことを特徴とする像形成装置に
   おけるトナー量検出装置。