トナー残量検出機構及びそれを用いた画像形成装置
【課題】 トナーなしの状態とトナーがある状態の２つの状態だけでなく、トナー残量を詳細に検出し、適確なトナー不足の警告やトナー残量を操作者に知らせる。
【解決手段】 トナー収容部に設けられ、軸支された回転軸５３ａを回転させ、当該回転により回転軸５３ａに設けられた攪拌部５３ｃを回転してトナーを攪拌する画像形成装置において、攪拌部５３ｃが回転軸５３ａの上部で回転軸５３ａに対し垂直の位置を超えると攪拌部５３ｃの自重によりトナー面まで自由落下し、落下した後、直ちに回転軸５３ａの回転により攪拌部５３ｃを回転するようにし、攪拌部５３ｃの回転周期を測定することによりトナー残量を検知するようにした。
【解決手段】 トナー収容部に設けられ、軸支された回転軸５３ａを回転させ、当該回転により回転軸５３ａに設けられた攪拌部５３ｃを回転してトナーを攪拌する画像形成装置において、攪拌部５３ｃが回転軸５３ａの上部で回転軸５３ａに対し垂直の位置を超えると攪拌部５３ｃの自重によりトナー面まで自由落下し、落下した後、直ちに回転軸５３ａの回転により攪拌部５３ｃを回転するようにし、攪拌部５３ｃの回転周期を測定することによりトナー残量を検知するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、一般に、図１３に示したように、ドラム表面に静電潜像を形成する感光ドラム１、現像剤であるトナー９を感光ドラム１に移動させる現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を攪拌器５３により攪拌しながら現像ローラ２に移動させるトナー供給ローラ３、感光ドラム１に移動されるトナー層の厚さを一定にするトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード７から構成されている。
【０００３】
また、保守性を考慮して、現像ローラ２とトナー供給ローラ３とトナーブレード１０とトナーカートリッジ１２を一体として交換可能なようにＥＰカートリッジ１３として構成するのが一般的である。
【０００４】
（従来のトナー残量検出機構の構成）
そして、従来のトナー残量検出のためのトナー残量検出センサ５０は、以下のように構成されている。この構成を図１３（右下側）、図１４、図１５を用いて説明する。まず、図１３（右下側）、図１５に示したように当該トナー残量検出センサ５０は、レバー５１の先端にマグネット５１ａを配置し、レバー５１の後端がフォトインタラプタ５２を横切るように構成し、レバー５１を図示しないバネ等によりＣ方向に付勢する構成としている。
【０００５】
一方、図１４に示したように、トナーを攪拌する攪拌器５３の回転軸５３ａは、ギア５５の中心部に篏入させられているがギア５５とは独立に支持され、ギア５５に対して係合させられて自由に回転することができる構成となっている。すなわち、Ｄ方向に前記ギア５５が回転すると、突起５４が前記攪拌器５３の腕部５３ｂを押してＤ方向に回転させる構成となっている。また、攪拌部５３ｃはトナー残量検出センサ５０のレバー５１を吸引するためにマグネット５１ａに吸引される磁性材料で構成されている。
【０００６】
以上の構成とすることにより、攪拌部５３ｃが実線のように下側に来るとき、トナー残量検出センサ５０のレバー５１に設けられたマグネット５１ａによりレバー５１がＣ方向とは逆の方向に引き付けられ、図１５（下側）の実線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２を遮蔽する。また、攪拌部５３ｃが下側になく、レバー５１に設けたマグネット５１ａにより吸引されない状態では、レバー５１がバネ等によりＣ方向に回転し、破線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２は遮断されない。
【０００７】
（従来のトナー残量検出方法）
以上の構成により、従来の画像形成装置のトナー残量の検出は、以下のように行なわれる。すなわち、図１６に示したように、トナーが充分にある場合は、（ａ）から（ｂ）の状態までは、トナーの抵抗及び攪拌部５３ｃの重さを常に受け、（ｂ）から（ｃ）破線の状態までは攪拌部５３ｃの重さを常に受けるので、腕部５３ｂが突起５４から離れることなく、一定速度で回転する。
【０００８】
そして、攪拌部５３ｃが最上死点位置から若干右側に来たとき、攪拌部５３ｃの重さにより、攪拌部５３ｃは、腕部５３ｂから離れてトナーがある位置（実線位置）まで落下する。その後、突起５４が腕部５３ｂ位置まで到達した後（ｄ）、腕部５３ｂは突起５４により押されて、再び（ａ）の状態となり、次いで（ｂ）の状態となるまではトナーの抵抗により突起５４とともに移動する。従って、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する時間は、攪拌部５３ｃが特に停滞しないで移動するときの遮断時間ｔ１となる。
【０００９】
すなわち、この場合のフォトインタラプタ５２の出力波形は、ギア５５の回転周期をＴ０とすると、図１８（ａ）に示したように、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗは比較的短いｔ１となる。
【００１０】
一方、トナー残量が減少し、図１７に示したように残り僅かとなった場合は、同図（ａ）、（ｂ）の状態及び（ｃ）の攪拌部５３ｃが自重により落下するまでは前述のトナーが多い場合と同様の動作となるが、（ｃ）の状態では、攪拌部５３ｃが上死点位置を過ぎると攪拌部５３ｃは何の抵抗もなくなり自重により突起５４から離れ下死点位置近傍まで落下する。
【００１１】
このとき、攪拌部５３ｃが下死点位置近傍に位置するので、攪拌部５３ｃによりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する。そして、フォトインタラプタ５２を遮蔽した状態のまま、突起５４が腕部５３ｂ位置まで到達した後（ｄ）、腕部５３ｂは突起５４により押されて、再び（ａ）の状態となる。従って、攪拌部５３ｃが下死点位置を離れた時点で、攪拌部５３ｃによるマグネット５１ａの吸引がなくなるので、フォトインタラプタ５２を遮蔽する時間は、ほぼ（ｃ）の状態から（ｄ）の状態までの時間となる。
【００１２】
すなわち、この場合のフォトインタラプタ５２の出力波形は、図１８（ｂ）に示したように、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗは、ギア５５の回転周期Ｔ０の半分近い時間ｔ２となりｔ１より長くなる。
【００１３】
以上のトナーが有る場合のマグネット５１ａの吸引時間ｔ１と、トナーが残り僅かな場合のマグネット５１ａの吸引時間ｔ２を予め測定して置き、ｔ１とｔ２の中間の時間として一定の時間ｔαを決めて置き、適時測定したマグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗがｔαより長くなった場合、トナー残量が不足していると判定していた。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−１１６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、攪拌部５３ｃが自重により落下したとき（図１６、図１７の各（ｃ）の状態）に、攪拌部５３ｃによりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽しない限り、トナー残量が１００％のときも、２０％程度のときも、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗ時間は、ほぼ同じ時間となる。
【００１５】
従って、トナー残量を詳細に把握することできず、トナーなしの状態とトナーがある状態の２つの状態しか検出することができないので、トナーなしの状態を検出した時点では、すでにトナーがなく、交換用のトナーカートリッジなどを準備していない場合では、しばらく画像形成装置を使用できなくなったり、或いは複数枚の印刷の際に途中でトナーがなくなり印刷かすれが発生したりするといった不具合が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、トナー収容部に設けられ、軸支されたシャフトを一定周期で回転し、そのシャフトに設けられた回転体の動作周期をセンサで検知することによりトナー残量を検知するトナー残量検知機構において、前記回転体は、前記シャフトの回転方向に対し回転自在となるように前記シャフトに設けられ、前記回転体は、前記シャフトの回転により前記シャフト上部に回転し、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下したのちは直ちに前記シャフトの回転により回転するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳細に述べたように、本発明の画像形成装置によれば、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下したのちは直ちに前記シャフトの回転により回転するようにしたので、前記回転体の回転周期を検出することにより、トナー残量を詳細に検出して表示することができる。
そして、詳細なトナー残量表示によりトナーがなくなる時期も予測できるので、交換用のトナーカートリッジの準備もでき画像形成装置を使用できなくなることもなくし、複数枚の印刷の際に途中でトナーがなくなり印刷かすれが発生したりすることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例】
【００１９】
（画像形成装置の構成）
実施例の画像形成装置の構成は、図１に示したように、ドラム表面に静電潜像を形成する感光ドラム１、現像剤であるトナー９を感光ドラム１に移動させる現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を攪拌器３３により攪拌しながら現像ローラ２に移動させるトナー供給ローラ３、感光ドラム１に移動されるトナー層の厚さを一定にするトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード７から構成されている。
【００２０】
また、保守性を考慮して現像ローラ２とトナー供給ローラ３とトナーブレード１０とトナーカートリッジ１２を一体として交換可能なようにＥＰカートリッジ１３として構成している。
【００２１】
（トナー残量検出機構の構成）
実施例の画像形成装置のトナー残量検出機構は、以下のように構成されている。なお、トナー残量検出センサの構成は、図３に示したように、レバー５１の先端にマグネット５１ａを配置し、レバー５１の後端がフォトインタラプタ５２を横切るように構成し、レバー５１を図示しないバネ等によりＣ方向に付勢し、或いは自重により点線の状態となるような構成としている。
【００２２】
一方、図４に示したように、ワンウェイクラッチ３６の固定部３６ａがギア５５に固定され、ワンウェイクラッチ３６の歯部３６ｂがトナーを攪拌する攪拌器３３の回転軸５３ａに固定されているので、攪拌器３３の回転軸５３ａは、図１ないし図３に示したように、ギア５５の中心部に篏入させられているがギア５５とは独立に支持され、ギア５５に対して係合させられて一方向に自由に回転することができる構成となっている。すなわち、Ｄ方向に前記ギア５５が回転すると、図４に詳細に示したワンウェイクラッチ３６により前記攪拌器５３の腕部５３ｂをＤ方向にのみ回転させる構成となっている。また、攪拌部５３ｃの一部または全部は後述のトナー残量検出センサのレバー５１を吸引するためにマグネット５１ａに吸引される磁性材料で構成されている。
【００２３】
なお、攪拌器の構成としては、図２のような構成ではなく、図５に示したように、図示しないギアにより回転する回転軸４３ａにワンウェイクラッチ３６を設けた腕部４３ｂ１を取り付け、もう一方の腕部４３ｂ２を回転自在な構成とした攪拌部４３ｃとしてもよいし、両方の腕部ともワンウェイクラッチ３６を設けた構成としてもよいし、さらに腕部を複数設けた構成としてもよい。以下、説明の便宜上、図２の攪拌器の構成にて説明するが、図５の構成の場合でも同様の動作となる。
【００２４】
以上の構成とすることにより、攪拌部５３ｃが実線のように下側に来るときは、トナー残量検出センサ５０のレバー５１に設けられたマグネット５１ａによりレバー５１がＣ方向とは逆の方向に引き付けられ、図３の実線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２を遮蔽する。また、攪拌部５３ｃが下側になく、レバー５１に設けたマグネット５１ａにより吸引されない状態では、マグネット５１ａにより吸引されないのでレバー５１がバネ等によりＣ方向に回転し、図中破線で示される位置となりフォトインタラプタ５２は遮断されない。
【００２５】
（制御系の構成）
実施例の画像形成装置の制御系の構成を図６に示す。同図に示したように実施例の画像形成装置２１は、上位装置２２からの印刷データを受信するインタフェイス部２３と、後述の光センサ２８の出力や図示しない媒体検出センサの出力結果に基づき印刷制御や媒体搬送用モータの駆動制御を行う制御部２４、制御部２４の制御のもとに図示しないモータを回転駆動して印刷媒体１１の搬送や各ローラや感光ドラム１を回転駆動させるモータ駆動回路２５、上位装置２２からの印刷データである画像・文字等を感光ドラム１に静電潜像させるＬＥＤヘッド２６、各部ローラのバイアス電圧を設定する電圧設定部２７、フォトインタラプタ５２から構成される光センサ２８、トナー残量が不足した場合などの画像形成装置の異常を操作者に知らせるための表示部２９から構成され、同図のように接続されている。なお、制御部２４には、制御プログラムを実行する際に必要なデータを格納するためのメモリ２４ａ及び時間を計測するためのタイマ２４ｂが内蔵されている。
【００２６】
（通常の印刷動作）
以上の構成により、実施例の画像形成装置では以下のように印刷が行われる。すなわち、トナーカートリッジ１２より随時供給され攪拌器３３により攪拌されるトナー９をトナー供給ローラ３により現像ローラ２に移送しトナーブレード１０によりトナー厚を一定にされながら現像ローラ２に移動する。そして、ＬＥＤヘッド２６により感光ドラム１上に静電潜像を生成し（通常は所望の画像、文字等の部分の電位を下げ）、静電潜像上にトナー９を付着させ、付着したトナー９を感光ドラム１と転写ローラ５間の印刷媒体１１に転写し、図示しない定着部にてトナーを定着することにより印刷が行われ、感光ドラム１に残ったトナーがクリーニングブレード７によりかきとられ、感光ドラム１のクリーニングが行なわれる。
【００２７】
（トナー残量検出動作）
実施例の画像形成装置のトナー残量の検出は、以下のように行なわれる。図７はトナーが充分にある場合の攪拌部５３ｃの回転遷移を表し、図８はトナーが残り僅かな状態での攪拌部５３ｃの回転遷移を表している。
【００２８】
まず、図７の場合のようにトナーが充分にある場合は、（ａ）から（ｂ）の状態までは、トナーの抵抗及び攪拌部５３ｃの重さを常に受け、（ｂ）から（ｃ）状態までは攪拌部５３ｃの重さを常に受け、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向とは逆の方向へは回転制限され当該方向には戻ることはないので、一定速度でＤ方向に回転する。
【００２９】
そして、攪拌部５３ｃが最上死点位置から若干右側に来たとき、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向への回転は制限されないので、攪拌部５３ｃの重さによりトナーがある位置（実線位置）まで落下する。すなわち、ギア５５によるこの間の回転（以下、「スキップ回転角」という）をスキップすることになる。そして、直ちに、（ｄ）に示したように腕部５３ｂはワンウェイクラッチ３６により回転駆動されて、再び（ａ）の状態となる。
【００３０】
従って、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、図７（ｃ）に示した攪拌部５３ｃが最上死点位置からトナーがある位置まで落下したスキップ回転角９０度程度の時間分、短くなるので、フォトインタラプタ５２の出力は図９（ａ）に示したように比較的長い周期Ｔ１となる。
【００３１】
一方、トナー残量が減少し、図８に示したように残り僅かとなると、（ａ）、（ｂ）の状態及び（ｃ）の攪拌部５３ｃが自重により落下するまでは、前述トナーが多い場合と同じであるが、（ｃ）の状態で、攪拌部５３ｃが上死点を過ぎると、攪拌部５３ｃは、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向への回転は制限されないので、トナーがあるほぼ下死点位置（実線位置）まで落下する。そして、直ちに、（ｄ）に示したように腕部５３ｂはワンウェイクラッチ３６により回転駆動されて、再び（ａ）の状態となる。
【００３２】
従って、トナーが残り僅かな場合は、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、攪拌部５３ｃが最上死点位置からトナーがあるほぼ下死点位置まで落下するので、１８０度程度のスキップ回転角の時間分、短くなり、フォトインタラプタ５２の出力は図９（ｃ）に示したように、Ｔ１やＴ２より短い周期Ｔ３となる。
【００３３】
ここで、前記周期Ｔは、予め実験によりトナー残量と周期Ｔの関係を求め、例えばテーブルデータとして周期Ｔとトナー量の関係をメモリ２４ｂに格納して置くようにすればよい。すなわち、トナー満杯の状態を「Ｆｕｌｌ」、トナー量がほぼ満杯の状態「Ｎｅａｒ Ｆｕｌｌ」、トナーが残り僅かな状態を「Ｎｅａｒ Ｅｎｄ」、トナー不足の状態を「Ｅｎｄ」として表し、トナーが満杯である場合、周期Ｔは、ギア５５の回転周期Ｔ０となり、トナーがほとんどない場合はＴ０／２（＝０．５＊Ｔ０）となるので、
【００３４】
Ｆｕｌｌ ： Ｔ＞０．８＊Ｔ０
【００３５】
Ｎｅａｒ Ｆｕｌｌ： ０．８＊Ｔ０≧Ｔ＞０．７＊Ｔ０
【００３６】
Ｎｅａｒ Ｅｎｄ ： ０．７＊Ｔ０≧Ｔ＞０．６＊Ｔ０
【００３７】
Ｅｎｄ ： ０．６＊Ｔ０≧Ｔ
とし、適時測定する周期Ｔにより前記各状態を判定し判定結果に応じて各トナー残量の状態を表示部２９に表示する。或いは、さらに細かく範囲を分け各トナー残量の状態を表示するようにしてもよいし、操作者に分かりやすいように、適時測定する周期Ｔに応じて図１０に示したように目盛によって、詳細に表示するようにしてもよい。
【００３８】
或いは、以下に述べるように、周期Ｔから一義的にトナー残量を求める算出式によりトナー残量を求めるようにしてもよい。すなわち、図１１（ａ）に示したように斜線部のトナーが残っているとした場合、スキップ回転角は、θ＋π／４となり、トナー残量に相当する斜線部の面積Ａｔは、
【００３９】
Ａｔ＝半円の面積 − ２＊（三角形ａｂｃ＋弧ｂｃｄ） （１）
【００４０】
と表され、
２＊三角形ａｂｃの面積＝（ｒｓｉｎθ）＊（ｒｃｏｓθ） （２）
【００４１】
２＊弧ｂｃｄ＝πｒ＾２＊（θ／π） （３）
【００４２】
であるので、
Ａｔ＝ｒ＾２＊（π／２−θ−ｓｉｎθ・ｃｏｓθ） （４）
【００４３】
として表される。
この斜線部の面積Ａｔと角度θの関係を図で表すと、縦軸を単位円（ｒ＝１）を４分割した面積を"１"とすると、図１２のような関係となる。
【００４４】
一方、スキップ回転角がθ＋π／４の場合、フォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、
【００４５】
Ｔ＝Ｔ０＊｛２π−（θ＋π／４）／２π （５）
【００４６】
となり、
θ＋π／４＝２π（１−Ｔ／Ｔ０） （６）
【００４７】
として表すことができるので、周期Ｔからスキップ回転角θ＋π／４を直接抽出することができ、さらに抽出したθを（４）式に代入することにより一義的に面積Ａｔが求められトナー残量を求めることができる。
【００４８】
なお、実際のトナーの配置は、図１１（ｂ）のように攪拌部５３ｃによりトナーがやや図中左側に寄せられるので、前記のように求められたトナー残量から一定値を加算、或いは所定の率で大きくする補正を行うようにするとよい。
【００４９】
以上の実施例の説明では、周期Ｔを攪拌部５３ｃが１回転する時間としたが、図９（ｃ）にＴ'として示したように最下点にマグネット吸着離脱後、上死点まで攪拌部５３ｃが回転移動するまでの時間Ｔ'はトナー残量に関係なく常に必要な時間となるので、これを除去した時間、すなわちＴ−Ｔ'により、トナー残量との関係を求めて置き、周期Ｔからトナー残量を求めるようにしてもよい。
【００５０】
また、以上の実施例の説明では、トナー残量検出センサをレバー５１に取り付けたマグネット５１ａと攪拌部５３ｃの吸引を利用した検出方法として説明したが、攪拌部５３ｃや回転軸５３ａが１回転する時間を測定できれば、どのような構成としてもよい。例えば、攪拌部５３ｃの材料とした磁性金属（鉄、ニッケル）などに対する検出感度が高い近接センサなどを設け、攪拌部５３ｃや回転軸５３ａの接近を検出する方法としてもよいし、密封性のよいマイクロスイッチなどを攪拌部５３ｃの通過位置に設け当該スイッチがオンオフするように構成し、このオンオフ時間を測定するようにしてもよい。
【００５１】
（実施例の効果）
以上詳細に述べたように、実施例の画像形成装置によれば、攪拌部５３ｃが回転軸５３ａの上部で回転軸５３ａに対し垂直の位置を超えると攪拌部５３ｃの自重によりトナー面まで自由落下し、落下した後、直ちに回転軸５３ａの回転により攪拌部５３ｃを回転移動するようにしたので、攪拌部５３ｃの回転周期を検出することにより、トナー残量を詳細に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上述べたように、本発明は、トナーなどの現像剤を用いて印刷を行うプリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の画像形成装置に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例の画像形成装置の構成図である。
【図２】実施例の攪拌器の構造である。
【図３】実施例の画像形成装置のトナー残量検出センサの構成図である。
【図４】実施例の攪拌器の横断面図である。
【図５】別の実施例の攪拌器の構造である。
【図６】実施例の制御系の構成図である。
【図７】実施例のトナー残量検出動作の説明図である。
【図８】実施例のトナー残量検出動作の説明図である。
【図９】実施例のフォトインタラプタの出力信号である。
【図１０】実施例の画像形成装置のトナー残量の表示例である。
【図１１】実施例の画像形成装置の攪拌部回転周期を説明する図である。
【図１２】トナー残量とスキップ回転角の関係の説明図である。
【図１３】従来の画像形成装置の構成図である。
【図１４】従来の画像形成装置の攪拌器の構造である。
【図１５】従来の画像形成装置のトナー残量検出センサの構成図である。
【図１６】従来の画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。
【図１７】従来の画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。
【図１８】従来の画像形成装置のフォトインタラプタの出力信号である。
【符号の説明】
【００５４】
９ トナー
３３、４３、５３ 攪拌器
３６ ワンウェイクラッチ
４４ａ、５３ａ 回転軸
４３ｂ、５３ｂ 腕部
４３ｃ、５３ｃ 攪拌部
５０ トナー残量検出センサ
５１ レバー
５１ａ マグネット
５２ フォトインタラプタ
５５ ギア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、一般に、図１３に示したように、ドラム表面に静電潜像を形成する感光ドラム１、現像剤であるトナー９を感光ドラム１に移動させる現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を攪拌器５３により攪拌しながら現像ローラ２に移動させるトナー供給ローラ３、感光ドラム１に移動されるトナー層の厚さを一定にするトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード７から構成されている。
【０００３】
また、保守性を考慮して、現像ローラ２とトナー供給ローラ３とトナーブレード１０とトナーカートリッジ１２を一体として交換可能なようにＥＰカートリッジ１３として構成するのが一般的である。
【０００４】
（従来のトナー残量検出機構の構成）
そして、従来のトナー残量検出のためのトナー残量検出センサ５０は、以下のように構成されている。この構成を図１３（右下側）、図１４、図１５を用いて説明する。まず、図１３（右下側）、図１５に示したように当該トナー残量検出センサ５０は、レバー５１の先端にマグネット５１ａを配置し、レバー５１の後端がフォトインタラプタ５２を横切るように構成し、レバー５１を図示しないバネ等によりＣ方向に付勢する構成としている。
【０００５】
一方、図１４に示したように、トナーを攪拌する攪拌器５３の回転軸５３ａは、ギア５５の中心部に篏入させられているがギア５５とは独立に支持され、ギア５５に対して係合させられて自由に回転することができる構成となっている。すなわち、Ｄ方向に前記ギア５５が回転すると、突起５４が前記攪拌器５３の腕部５３ｂを押してＤ方向に回転させる構成となっている。また、攪拌部５３ｃはトナー残量検出センサ５０のレバー５１を吸引するためにマグネット５１ａに吸引される磁性材料で構成されている。
【０００６】
以上の構成とすることにより、攪拌部５３ｃが実線のように下側に来るとき、トナー残量検出センサ５０のレバー５１に設けられたマグネット５１ａによりレバー５１がＣ方向とは逆の方向に引き付けられ、図１５（下側）の実線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２を遮蔽する。また、攪拌部５３ｃが下側になく、レバー５１に設けたマグネット５１ａにより吸引されない状態では、レバー５１がバネ等によりＣ方向に回転し、破線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２は遮断されない。
【０００７】
（従来のトナー残量検出方法）
以上の構成により、従来の画像形成装置のトナー残量の検出は、以下のように行なわれる。すなわち、図１６に示したように、トナーが充分にある場合は、（ａ）から（ｂ）の状態までは、トナーの抵抗及び攪拌部５３ｃの重さを常に受け、（ｂ）から（ｃ）破線の状態までは攪拌部５３ｃの重さを常に受けるので、腕部５３ｂが突起５４から離れることなく、一定速度で回転する。
【０００８】
そして、攪拌部５３ｃが最上死点位置から若干右側に来たとき、攪拌部５３ｃの重さにより、攪拌部５３ｃは、腕部５３ｂから離れてトナーがある位置（実線位置）まで落下する。その後、突起５４が腕部５３ｂ位置まで到達した後（ｄ）、腕部５３ｂは突起５４により押されて、再び（ａ）の状態となり、次いで（ｂ）の状態となるまではトナーの抵抗により突起５４とともに移動する。従って、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する時間は、攪拌部５３ｃが特に停滞しないで移動するときの遮断時間ｔ１となる。
【０００９】
すなわち、この場合のフォトインタラプタ５２の出力波形は、ギア５５の回転周期をＴ０とすると、図１８（ａ）に示したように、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗは比較的短いｔ１となる。
【００１０】
一方、トナー残量が減少し、図１７に示したように残り僅かとなった場合は、同図（ａ）、（ｂ）の状態及び（ｃ）の攪拌部５３ｃが自重により落下するまでは前述のトナーが多い場合と同様の動作となるが、（ｃ）の状態では、攪拌部５３ｃが上死点位置を過ぎると攪拌部５３ｃは何の抵抗もなくなり自重により突起５４から離れ下死点位置近傍まで落下する。
【００１１】
このとき、攪拌部５３ｃが下死点位置近傍に位置するので、攪拌部５３ｃによりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する。そして、フォトインタラプタ５２を遮蔽した状態のまま、突起５４が腕部５３ｂ位置まで到達した後（ｄ）、腕部５３ｂは突起５４により押されて、再び（ａ）の状態となる。従って、攪拌部５３ｃが下死点位置を離れた時点で、攪拌部５３ｃによるマグネット５１ａの吸引がなくなるので、フォトインタラプタ５２を遮蔽する時間は、ほぼ（ｃ）の状態から（ｄ）の状態までの時間となる。
【００１２】
すなわち、この場合のフォトインタラプタ５２の出力波形は、図１８（ｂ）に示したように、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗは、ギア５５の回転周期Ｔ０の半分近い時間ｔ２となりｔ１より長くなる。
【００１３】
以上のトナーが有る場合のマグネット５１ａの吸引時間ｔ１と、トナーが残り僅かな場合のマグネット５１ａの吸引時間ｔ２を予め測定して置き、ｔ１とｔ２の中間の時間として一定の時間ｔαを決めて置き、適時測定したマグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗがｔαより長くなった場合、トナー残量が不足していると判定していた。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−１１６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、攪拌部５３ｃが自重により落下したとき（図１６、図１７の各（ｃ）の状態）に、攪拌部５３ｃによりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽しない限り、トナー残量が１００％のときも、２０％程度のときも、マグネット５１ａの吸引時間ｔｌｏｗ時間は、ほぼ同じ時間となる。
【００１５】
従って、トナー残量を詳細に把握することできず、トナーなしの状態とトナーがある状態の２つの状態しか検出することができないので、トナーなしの状態を検出した時点では、すでにトナーがなく、交換用のトナーカートリッジなどを準備していない場合では、しばらく画像形成装置を使用できなくなったり、或いは複数枚の印刷の際に途中でトナーがなくなり印刷かすれが発生したりするといった不具合が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、トナー収容部に設けられ、軸支されたシャフトを一定周期で回転し、そのシャフトに設けられた回転体の動作周期をセンサで検知することによりトナー残量を検知するトナー残量検知機構において、前記回転体は、前記シャフトの回転方向に対し回転自在となるように前記シャフトに設けられ、前記回転体は、前記シャフトの回転により前記シャフト上部に回転し、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下したのちは直ちに前記シャフトの回転により回転するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳細に述べたように、本発明の画像形成装置によれば、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下したのちは直ちに前記シャフトの回転により回転するようにしたので、前記回転体の回転周期を検出することにより、トナー残量を詳細に検出して表示することができる。
そして、詳細なトナー残量表示によりトナーがなくなる時期も予測できるので、交換用のトナーカートリッジの準備もでき画像形成装置を使用できなくなることもなくし、複数枚の印刷の際に途中でトナーがなくなり印刷かすれが発生したりすることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例】
【００１９】
（画像形成装置の構成）
実施例の画像形成装置の構成は、図１に示したように、ドラム表面に静電潜像を形成する感光ドラム１、現像剤であるトナー９を感光ドラム１に移動させる現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を攪拌器３３により攪拌しながら現像ローラ２に移動させるトナー供給ローラ３、感光ドラム１に移動されるトナー層の厚さを一定にするトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード７から構成されている。
【００２０】
また、保守性を考慮して現像ローラ２とトナー供給ローラ３とトナーブレード１０とトナーカートリッジ１２を一体として交換可能なようにＥＰカートリッジ１３として構成している。
【００２１】
（トナー残量検出機構の構成）
実施例の画像形成装置のトナー残量検出機構は、以下のように構成されている。なお、トナー残量検出センサの構成は、図３に示したように、レバー５１の先端にマグネット５１ａを配置し、レバー５１の後端がフォトインタラプタ５２を横切るように構成し、レバー５１を図示しないバネ等によりＣ方向に付勢し、或いは自重により点線の状態となるような構成としている。
【００２２】
一方、図４に示したように、ワンウェイクラッチ３６の固定部３６ａがギア５５に固定され、ワンウェイクラッチ３６の歯部３６ｂがトナーを攪拌する攪拌器３３の回転軸５３ａに固定されているので、攪拌器３３の回転軸５３ａは、図１ないし図３に示したように、ギア５５の中心部に篏入させられているがギア５５とは独立に支持され、ギア５５に対して係合させられて一方向に自由に回転することができる構成となっている。すなわち、Ｄ方向に前記ギア５５が回転すると、図４に詳細に示したワンウェイクラッチ３６により前記攪拌器５３の腕部５３ｂをＤ方向にのみ回転させる構成となっている。また、攪拌部５３ｃの一部または全部は後述のトナー残量検出センサのレバー５１を吸引するためにマグネット５１ａに吸引される磁性材料で構成されている。
【００２３】
なお、攪拌器の構成としては、図２のような構成ではなく、図５に示したように、図示しないギアにより回転する回転軸４３ａにワンウェイクラッチ３６を設けた腕部４３ｂ１を取り付け、もう一方の腕部４３ｂ２を回転自在な構成とした攪拌部４３ｃとしてもよいし、両方の腕部ともワンウェイクラッチ３６を設けた構成としてもよいし、さらに腕部を複数設けた構成としてもよい。以下、説明の便宜上、図２の攪拌器の構成にて説明するが、図５の構成の場合でも同様の動作となる。
【００２４】
以上の構成とすることにより、攪拌部５３ｃが実線のように下側に来るときは、トナー残量検出センサ５０のレバー５１に設けられたマグネット５１ａによりレバー５１がＣ方向とは逆の方向に引き付けられ、図３の実線で示される位置となるのでフォトインタラプタ５２を遮蔽する。また、攪拌部５３ｃが下側になく、レバー５１に設けたマグネット５１ａにより吸引されない状態では、マグネット５１ａにより吸引されないのでレバー５１がバネ等によりＣ方向に回転し、図中破線で示される位置となりフォトインタラプタ５２は遮断されない。
【００２５】
（制御系の構成）
実施例の画像形成装置の制御系の構成を図６に示す。同図に示したように実施例の画像形成装置２１は、上位装置２２からの印刷データを受信するインタフェイス部２３と、後述の光センサ２８の出力や図示しない媒体検出センサの出力結果に基づき印刷制御や媒体搬送用モータの駆動制御を行う制御部２４、制御部２４の制御のもとに図示しないモータを回転駆動して印刷媒体１１の搬送や各ローラや感光ドラム１を回転駆動させるモータ駆動回路２５、上位装置２２からの印刷データである画像・文字等を感光ドラム１に静電潜像させるＬＥＤヘッド２６、各部ローラのバイアス電圧を設定する電圧設定部２７、フォトインタラプタ５２から構成される光センサ２８、トナー残量が不足した場合などの画像形成装置の異常を操作者に知らせるための表示部２９から構成され、同図のように接続されている。なお、制御部２４には、制御プログラムを実行する際に必要なデータを格納するためのメモリ２４ａ及び時間を計測するためのタイマ２４ｂが内蔵されている。
【００２６】
（通常の印刷動作）
以上の構成により、実施例の画像形成装置では以下のように印刷が行われる。すなわち、トナーカートリッジ１２より随時供給され攪拌器３３により攪拌されるトナー９をトナー供給ローラ３により現像ローラ２に移送しトナーブレード１０によりトナー厚を一定にされながら現像ローラ２に移動する。そして、ＬＥＤヘッド２６により感光ドラム１上に静電潜像を生成し（通常は所望の画像、文字等の部分の電位を下げ）、静電潜像上にトナー９を付着させ、付着したトナー９を感光ドラム１と転写ローラ５間の印刷媒体１１に転写し、図示しない定着部にてトナーを定着することにより印刷が行われ、感光ドラム１に残ったトナーがクリーニングブレード７によりかきとられ、感光ドラム１のクリーニングが行なわれる。
【００２７】
（トナー残量検出動作）
実施例の画像形成装置のトナー残量の検出は、以下のように行なわれる。図７はトナーが充分にある場合の攪拌部５３ｃの回転遷移を表し、図８はトナーが残り僅かな状態での攪拌部５３ｃの回転遷移を表している。
【００２８】
まず、図７の場合のようにトナーが充分にある場合は、（ａ）から（ｂ）の状態までは、トナーの抵抗及び攪拌部５３ｃの重さを常に受け、（ｂ）から（ｃ）状態までは攪拌部５３ｃの重さを常に受け、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向とは逆の方向へは回転制限され当該方向には戻ることはないので、一定速度でＤ方向に回転する。
【００２９】
そして、攪拌部５３ｃが最上死点位置から若干右側に来たとき、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向への回転は制限されないので、攪拌部５３ｃの重さによりトナーがある位置（実線位置）まで落下する。すなわち、ギア５５によるこの間の回転（以下、「スキップ回転角」という）をスキップすることになる。そして、直ちに、（ｄ）に示したように腕部５３ｂはワンウェイクラッチ３６により回転駆動されて、再び（ａ）の状態となる。
【００３０】
従って、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、図７（ｃ）に示した攪拌部５３ｃが最上死点位置からトナーがある位置まで落下したスキップ回転角９０度程度の時間分、短くなるので、フォトインタラプタ５２の出力は図９（ａ）に示したように比較的長い周期Ｔ１となる。
【００３１】
一方、トナー残量が減少し、図８に示したように残り僅かとなると、（ａ）、（ｂ）の状態及び（ｃ）の攪拌部５３ｃが自重により落下するまでは、前述トナーが多い場合と同じであるが、（ｃ）の状態で、攪拌部５３ｃが上死点を過ぎると、攪拌部５３ｃは、ワンウェイクラッチ３６によりＤ方向への回転は制限されないので、トナーがあるほぼ下死点位置（実線位置）まで落下する。そして、直ちに、（ｄ）に示したように腕部５３ｂはワンウェイクラッチ３６により回転駆動されて、再び（ａ）の状態となる。
【００３２】
従って、トナーが残り僅かな場合は、攪拌部５３によりマグネット５１ａが吸引されフォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、攪拌部５３ｃが最上死点位置からトナーがあるほぼ下死点位置まで落下するので、１８０度程度のスキップ回転角の時間分、短くなり、フォトインタラプタ５２の出力は図９（ｃ）に示したように、Ｔ１やＴ２より短い周期Ｔ３となる。
【００３３】
ここで、前記周期Ｔは、予め実験によりトナー残量と周期Ｔの関係を求め、例えばテーブルデータとして周期Ｔとトナー量の関係をメモリ２４ｂに格納して置くようにすればよい。すなわち、トナー満杯の状態を「Ｆｕｌｌ」、トナー量がほぼ満杯の状態「Ｎｅａｒ Ｆｕｌｌ」、トナーが残り僅かな状態を「Ｎｅａｒ Ｅｎｄ」、トナー不足の状態を「Ｅｎｄ」として表し、トナーが満杯である場合、周期Ｔは、ギア５５の回転周期Ｔ０となり、トナーがほとんどない場合はＴ０／２（＝０．５＊Ｔ０）となるので、
【００３４】
Ｆｕｌｌ ： Ｔ＞０．８＊Ｔ０
【００３５】
Ｎｅａｒ Ｆｕｌｌ： ０．８＊Ｔ０≧Ｔ＞０．７＊Ｔ０
【００３６】
Ｎｅａｒ Ｅｎｄ ： ０．７＊Ｔ０≧Ｔ＞０．６＊Ｔ０
【００３７】
Ｅｎｄ ： ０．６＊Ｔ０≧Ｔ
とし、適時測定する周期Ｔにより前記各状態を判定し判定結果に応じて各トナー残量の状態を表示部２９に表示する。或いは、さらに細かく範囲を分け各トナー残量の状態を表示するようにしてもよいし、操作者に分かりやすいように、適時測定する周期Ｔに応じて図１０に示したように目盛によって、詳細に表示するようにしてもよい。
【００３８】
或いは、以下に述べるように、周期Ｔから一義的にトナー残量を求める算出式によりトナー残量を求めるようにしてもよい。すなわち、図１１（ａ）に示したように斜線部のトナーが残っているとした場合、スキップ回転角は、θ＋π／４となり、トナー残量に相当する斜線部の面積Ａｔは、
【００３９】
Ａｔ＝半円の面積 − ２＊（三角形ａｂｃ＋弧ｂｃｄ） （１）
【００４０】
と表され、
２＊三角形ａｂｃの面積＝（ｒｓｉｎθ）＊（ｒｃｏｓθ） （２）
【００４１】
２＊弧ｂｃｄ＝πｒ＾２＊（θ／π） （３）
【００４２】
であるので、
Ａｔ＝ｒ＾２＊（π／２−θ−ｓｉｎθ・ｃｏｓθ） （４）
【００４３】
として表される。
この斜線部の面積Ａｔと角度θの関係を図で表すと、縦軸を単位円（ｒ＝１）を４分割した面積を"１"とすると、図１２のような関係となる。
【００４４】
一方、スキップ回転角がθ＋π／４の場合、フォトインタラプタ５２を遮蔽する周期Ｔは、
【００４５】
Ｔ＝Ｔ０＊｛２π−（θ＋π／４）／２π （５）
【００４６】
となり、
θ＋π／４＝２π（１−Ｔ／Ｔ０） （６）
【００４７】
として表すことができるので、周期Ｔからスキップ回転角θ＋π／４を直接抽出することができ、さらに抽出したθを（４）式に代入することにより一義的に面積Ａｔが求められトナー残量を求めることができる。
【００４８】
なお、実際のトナーの配置は、図１１（ｂ）のように攪拌部５３ｃによりトナーがやや図中左側に寄せられるので、前記のように求められたトナー残量から一定値を加算、或いは所定の率で大きくする補正を行うようにするとよい。
【００４９】
以上の実施例の説明では、周期Ｔを攪拌部５３ｃが１回転する時間としたが、図９（ｃ）にＴ'として示したように最下点にマグネット吸着離脱後、上死点まで攪拌部５３ｃが回転移動するまでの時間Ｔ'はトナー残量に関係なく常に必要な時間となるので、これを除去した時間、すなわちＴ−Ｔ'により、トナー残量との関係を求めて置き、周期Ｔからトナー残量を求めるようにしてもよい。
【００５０】
また、以上の実施例の説明では、トナー残量検出センサをレバー５１に取り付けたマグネット５１ａと攪拌部５３ｃの吸引を利用した検出方法として説明したが、攪拌部５３ｃや回転軸５３ａが１回転する時間を測定できれば、どのような構成としてもよい。例えば、攪拌部５３ｃの材料とした磁性金属（鉄、ニッケル）などに対する検出感度が高い近接センサなどを設け、攪拌部５３ｃや回転軸５３ａの接近を検出する方法としてもよいし、密封性のよいマイクロスイッチなどを攪拌部５３ｃの通過位置に設け当該スイッチがオンオフするように構成し、このオンオフ時間を測定するようにしてもよい。
【００５１】
（実施例の効果）
以上詳細に述べたように、実施例の画像形成装置によれば、攪拌部５３ｃが回転軸５３ａの上部で回転軸５３ａに対し垂直の位置を超えると攪拌部５３ｃの自重によりトナー面まで自由落下し、落下した後、直ちに回転軸５３ａの回転により攪拌部５３ｃを回転移動するようにしたので、攪拌部５３ｃの回転周期を検出することにより、トナー残量を詳細に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上述べたように、本発明は、トナーなどの現像剤を用いて印刷を行うプリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の画像形成装置に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例の画像形成装置の構成図である。
【図２】実施例の攪拌器の構造である。
【図３】実施例の画像形成装置のトナー残量検出センサの構成図である。
【図４】実施例の攪拌器の横断面図である。
【図５】別の実施例の攪拌器の構造である。
【図６】実施例の制御系の構成図である。
【図７】実施例のトナー残量検出動作の説明図である。
【図８】実施例のトナー残量検出動作の説明図である。
【図９】実施例のフォトインタラプタの出力信号である。
【図１０】実施例の画像形成装置のトナー残量の表示例である。
【図１１】実施例の画像形成装置の攪拌部回転周期を説明する図である。
【図１２】トナー残量とスキップ回転角の関係の説明図である。
【図１３】従来の画像形成装置の構成図である。
【図１４】従来の画像形成装置の攪拌器の構造である。
【図１５】従来の画像形成装置のトナー残量検出センサの構成図である。
【図１６】従来の画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。
【図１７】従来の画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。
【図１８】従来の画像形成装置のフォトインタラプタの出力信号である。
【符号の説明】
【００５４】
９ トナー
３３、４３、５３ 攪拌器
３６ ワンウェイクラッチ
４４ａ、５３ａ 回転軸
４３ｂ、５３ｂ 腕部
４３ｃ、５３ｃ 攪拌部
５０ トナー残量検出センサ
５１ レバー
５１ａ マグネット
５２ フォトインタラプタ
５５ ギア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収容部に設けられ、軸支されたシャフトを一定周期で回転し、当該シャフトに設けられた回転体の動作周期をセンサで検知することによりトナー残量を検知するトナー残量検知機構において、
前記回転体は、前記シャフトの回転方向に対し回転自在となるように前記シャフトに設けられ、
前記回転体は、前記シャフトの回転により前記シャフト上部に回転し、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下した後は直ちに前記シャフトの回転により回転することを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項２】
請求項１のトナー残量検知機構において、
前記回転体は、前記シャフトに対しワンウェイクラッチにより前記シャフトの回転方向に対し回転自在に設けられることを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項３】
請求項１のトナー残量検知機構において、
前記トナー残量は、トナーフルの時の前記回転体の回転周期と検出された回転周期に基づき検知されることを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のトナー残量検知機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー収容部に設けられ、軸支されたシャフトを一定周期で回転し、当該シャフトに設けられた回転体の動作周期をセンサで検知することによりトナー残量を検知するトナー残量検知機構において、
前記回転体は、前記シャフトの回転方向に対し回転自在となるように前記シャフトに設けられ、
前記回転体は、前記シャフトの回転により前記シャフト上部に回転し、前記回転体がシャフトの上部で前記シャフトに対し垂直以上の位置となると前記回転体の自重により前記シャフトの回転周期より速く回転しトナー面まで自由落下し、落下した後は直ちに前記シャフトの回転により回転することを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項２】
請求項１のトナー残量検知機構において、
前記回転体は、前記シャフトに対しワンウェイクラッチにより前記シャフトの回転方向に対し回転自在に設けられることを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項３】
請求項１のトナー残量検知機構において、
前記トナー残量は、トナーフルの時の前記回転体の回転周期と検出された回転周期に基づき検知されることを特徴とするトナー残量検知機構。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のトナー残量検知機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−２３５３７（Ｐ２００６−２３５３７Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０１４３５（Ｐ２００４−２０１４３５）
【出願日】平成１６年７月８日（２００４．７．８）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月８日（２００４．７．８）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
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