説明

粉体収納容器、及び、画像形成装置

【課題】比較的簡易な構成で高寿命であって、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量が正確に検知される、粉体収納容器、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】粉体収納容器32Yには、長手方向一端側に形成された底面に対する長手方向他端側に開口部が形成されるとともに、長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容した粉体が開口部に向けて搬送される筒状の容器本体33Yが設けられている。そして、この容器本体33Yの底面には、容器本体33Yの回転中心に対して等距離となる位置に、放射状に光反射部材35Yが設置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に設置される略筒状の粉体収納容器と、それが設置された画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、複写機等の画像形成装置においては、画像形成装置本体に着脱可能に設置される筒状の粉体収納容器(トナーボトル)が多く用いられている(例えば、特許文献1、2参照。)。
特許文献1、2において、画像形成装置本体に交換可能に設置される粉体収納容器(トナーボトル)は、主として、周面に螺旋状の溝が形成された容器本体(ボトル本体)と、容器本体の開口部を覆うように設置されたキャップ部(被保持部)と、で構成されている。そして、画像形成装置本体に設置された駆動モータによって容器本体が回転駆動されることで、容器本体内に収納された粉体(トナー)が開口部に向けて搬送されて、開口部からキャップ部の排出口を介して外部に粉体が排出される。
【0003】
このような筒状の粉体収納容器が設置された画像形成装置では、容器本体を駆動する駆動モータの稼働時間を積算することで、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量を間接的に求めている。そして、粉体収納容器の内部の粉体の残量が所定値以下になったときに、粉体収納容器の交換時期が近くなったことや交換が必要になったことを知らせるアラート表示をおこなっている。
【0004】
一方、特許文献3には、粉体収納容器が回転するごとに粉体収納容器に接触するメカニカルなスイッチを設置して、スイッチで検知した回転回数の積算値に基いて粉体収納容器に残留する粉体の残量を求める技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の画像形成装置では、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量を正確に検知することができなかった。
このような問題が生じてしまうことの主たる理由は、駆動モータの累積の稼働時間に、駆動モータの駆動が安定しない時間(起動から定常回転までの時間や、定常回転から駆動停止するまでの時間である。)が含まれてしまうことにある。特に、駆動モータとして、比較的安価なDCモータを使った場合には、このような問題が顕著になっていた。
そして、このような問題が生じてしまうと、粉体収納容器の交換が必要でないのに交換が必要である旨のアラート表示がされてしまったり、粉体収納容器の交換が必要であるのに交換が必要である旨のアラート表示がされなかったりしてしまうことになる。
【0006】
一方、特許文献3の技術は、粉体収納容器が回転するごとに粉体収納容器に接触するメカニカルなスイッチを設置して、粉体収納容器の回転回数を検知しているものの、経時においてスイッチが磨耗等によって故障してしまう可能性があった。
【0007】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で高寿命であって、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量が正確に検知される、粉体収納容器、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の請求項1記載の発明にかかる粉体収納容器は、長手方向を水平方向とした状態で画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される粉体収納容器であって、前記長手方向の一端側に形成された底面に対する前記長手方向の他端側に開口部が形成されるとともに、前記長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容した粉体が前記開口部に向けて搬送される筒状の容器本体と、前記容器本体の前記底面又は周面において前記容器本体の回転中心に対して等距離となる位置に放射状に設置された光反射部材と、を備えたものである。
【0009】
また、請求項2記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記光反射部材は、前記容器本体の回転方向に沿った周方向の幅が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、前記周方向の幅が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、からなるものである。
【0010】
また、請求項3記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記光反射部材は、入射光に対する反射率が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、前記反射率が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、からなるものである。
【0011】
また、請求項4記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記第1光反射部材と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材と、の前記容器本体の回転方向に沿った周方向の間隔と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材の前記周方向の幅と、のうち少なくとも一方が、当該粉体収納容器の種類に応じて可変されるものである。
【0012】
また、請求項5記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記画像形成装置本体に対して前記長手方向を装着方向として設置され、前記容器本体は、その周面上であって前記装着方向の奥側の位置に、前記容器本体の回転方向の姿勢を認識するための突起部を具備したものである。
【0013】
また、この発明の請求項6記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の粉体収納容器が前記画像形成装置本体に設置されたものである。
【0014】
また、請求項7記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項6に記載の発明において、前記画像形成装置本体に装着された状態の前記粉体収納容器の前記光反射部材に対向する位置にて前記光反射部材の有無を光学的に検出することで前記容器本体の回転量を検知する検知手段を備え、前記検知手段によって検知された前記容器本体の回転量を積算した値から前記容器本体の内部に残留する粉体の残量を求めるものである。
【0015】
また、請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項7に記載の発明において、前記粉体収納容器は、前記画像形成装置本体に対して前記長手方向を装着方向として設置され、前記粉体収納容器の前記容器本体は、その周面上であって前記装着方向の奥側の位置に、前記容器本体の回転方向の姿勢を認識するための突起部を具備し、前記粉体収納容器の前記光反射部材は、前記容器本体の回転方向に沿った周方向の幅が所定値になるように形成され、又は、入射光に対する反射率が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、前記周方向の幅が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成され、又は、前記反射率が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、からなり、前記画像形成装置本体は、前記突起部が嵌合した状態の前記粉体収納容器の装着を案内するように前記装着方向に沿って延在するとともに、前記装着方向の奥側の位置で前記突起部との嵌合が解除されるレール部を備え、前記検知手段は、前記画像形成装置本体に装着された状態の前記粉体収納容器の前記第1光反射部材に対向する位置に光学センサを具備し、前記光学センサにて前記画像形成装置本体に前記粉体収納容器が装着された状態と装着されていない状態とを判別するものである。
【0016】
また、請求項9記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項8に記載の発明において、前記粉体収納容器は、前記第1光反射部材と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材と、の前記容器本体の回転方向に沿った周方向の間隔と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材の前記周方向の幅と、のうち少なくとも一方が、当該粉体収納容器の種類に応じて可変されるように形成され、前記画像形成装置本体は、前記光学センサを前記第1光反射部材と前記第2光反射部材との配列方向に沿って所定の速度で移動させる移動手段を備え、前記容器本体を回転駆動しない状態で、前記移動手段によって移動された前記光学センサにて前記画像形成装置本体に設置された前記粉体収納容器の種類を検知するものである。
【0017】
また、請求項10記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項7〜請求項9のいずれかに記載の発明において、前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器から粉体が供給される供給先における粉体の量を直接的又は間接的に検知して、その検知結果に基いて前記容器本体を回転駆動する駆動手段を備え、前記駆動手段は、前記検知手段の検知結果から求められた前記容器本体内の粉体の残量に基いて、前記容器本体の回転駆動を補正制御するものである。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、粉体収納容器の容器本体の底面又は周面において容器本体の回転中心に対して等距離となる位置に光反射部材を放射状に設置しているため、比較的簡易な構成で高寿命であって、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量が正確に検知される、粉体収納容器、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図2】作像部を示す断面図である。
【図3】トナー補給装置にトナー容器が設置された状態を示す模式図である。
【図4】トナー容器を側方から示す概略斜視図である。
【図5】トナー容器を底面側から示す概略斜視図である。
【図6】トナー容器の底面を示す平面図である。
【図7】トナー容器が画像形成装置本体に装着される手順を示す図である。
【図8】光学センサによる検知時間とセンサ出力との関係を示す図である。
【図9】種類の異なるトナー容器がセットされたときの、光学センサによる検知時間とセンサ出力との関係を示す図である。
【図10】変形例による、光学センサによる検知時間とセンサ出力との関係を示す図である。
【図11】トナー容器が画像形成装置本体に装着されたときの制御を示すフローチャートである。
【図12】トナー容器が画像形成装置本体で稼動されたときの制御を示すフローチャートである。
【図13】別形態のトナー容器を底面側から示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0021】
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つの粉体収納容器としてのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが着脱可能(交換可能)に設置されている(図3をも参照できる。)。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー(粉体)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
トナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体収納容器)の下方には、それぞれ、トナー補給装置60Y(図3を参照できる。)が配設されている。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32Kに収容された粉体としてのトナーは、それぞれ、トナー補給装置によって、作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置内に供給(補給)される。
【0022】
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
【0023】
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
【0024】
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
【0025】
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【0026】
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【0027】
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
【0028】
ここで、図1を参照して、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、2次転写バックアップローラ12、複数のテンションローラ13、14、中間転写クリーニング部10、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ部材12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
【0029】
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
【0030】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【0031】
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【0032】
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
【0033】
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
【0034】
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0035】
次に、図2にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Y、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Y、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Y、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Y、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路64Yに連通している。
【0036】
このように構成された現像装置5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
【0037】
ここで、現像装置5Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Y(粉体収納容器)に収容されているトナー(粉体)が、トナー補給装置60Y(図3を参照できる。)を介して現像剤収容部54Y内に補給される。なお、トナー補給装置の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【0038】
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
【0039】
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
【0040】
次に、図3にて、トナー補給装置60Yについて詳述する。
図3を参照して、装置本体100のトナー容器収容部31に設置された各トナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体収納容器)内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置によって適宜に各現像装置内に補給される。
なお、4つのトナー補給装置やトナー容器32Y、32M、32C、32Kは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、イエローに対応したトナー補給装置60Yやトナー容器32Yのみの説明をおこない、他の3つの色に対応したトナー補給装置やトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜に省略する。
【0041】
図3を参照して、トナー容器32Yが装置本体100のトナー容器収容部31に装着(図3中、右方(矢印方向)への移動である。)されると、その装着動作に連動して、キャップ部34Yの下方に設置されたシャッタ部材34dが移動してトナー排出口Wが開放されるとともに、トナー補給装置60Yのトナー補給口73wとトナー排出口Wとが連通する。これにより、トナー容器32Y内に収容されたトナーが、トナー排出口Wから排出されて、トナー補給装置60Yのトナー補給口73wからトナータンク部61Y内に貯溜されることになる。
【0042】
ここで、図3〜図5を参照して、粉体収納容器としてのトナー容器32Yは、略円筒状のトナーボトルであって、主として、トナー容器収容部31に非回転で保持されるキャップ部34Yと、ギア33cが一体的に形成された容器本体33Y(ボトル本体)と、で構成される。容器本体33Yは、キャップ部34Yに対して相対的に回転可能に保持されている。そして、容器本体33Yは、駆動手段(駆動モータ91、駆動ギア81等で構成されている。)によって、長手方向を回転軸方向として回転駆動(図3の矢印方向の回転駆動である。)される。そして、容器本体33Y自体が回転することで、容器本体33Yの内周面に螺旋状に形成された突起33aによって、トナー容器32Y(容器本体33Y)の内部に収容されたトナーが長手方向に搬送されて(図3の右方から左方への搬送である。)、キャップ部34Yのトナー排出口Wからトナーが排出される。すなわち、駆動手段81、91によってトナー容器32Yの容器本体33Yが適宜に回転駆動されることで、トナータンク部61Yにトナーが適宜に供給される。なお、トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換されることになる。
【0043】
図3を参照して、トナー補給装置60Yは、トナータンク部61Y、トナー搬送スクリュ62Y(オーガ)、撹拌部材65Y、トナーエンドセンサ66Y、駆動モータ91、駆動ギア81、等で構成されている。
トナータンク部61Yは、トナー容器32Yのトナー排出口Wの下方に配設されていて、トナー容器32Yのトナー排出口Wから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部61Yの底部は、トナー搬送スクリュ62Y(トナー搬送経路)の上流部に接続されている。
また、トナータンク部61Yの壁面(底部から所定高さの位置である。)には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサ66Yが設置されている。トナーエンドセンサ66Yとしては、圧電センサ等を用いることができる。そして、トナーエンドセンサ66Yによってトナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことが制御部90にて検知(トナーエンド検知)されると、制御部90の制御により駆動手段(駆動モータ91、駆動ギア81)によってトナー容器32Yの容器本体33Yを所定時間回転駆動してトナータンク部61Yへのトナー補給をおこなう。
【0044】
また、トナータンク部61Yの中央(トナーエンドセンサ66Yの近傍である。)には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーの凝集を防ぐ撹拌部材65Yが設置されている。撹拌部材65Yは、軸部に可撓性部材が設置されたものであって、図3の反時計方向に回転することによりトナータンク部61Y内のトナーを撹拌する。さらに、撹拌部材65Yの可撓性部材の先端が、回転周期でトナーエンドセンサ66Yの検知面に摺接することで、トナーエンドセンサ66Yの検知面にトナーが固着して検知精度が低下する不具合を抑止している。
【0045】
図示は省略するが、トナー搬送スクリュ62Yは、トナータンク部61Yから現像装置5Yに至るトナー搬送経路64Yに内設されていて、トナータンク部61Yに貯留されたトナーを現像装置5Yに向けて搬送するものである。
【0046】
また、図3、図7等を参照して、トナー容器収容部31には、トナー容器32Yの容器本体33Yを保持するためのボトル受部120、トナー容器32Yのキャップ部34Yを固定保持するためのキャップ受部121、トナー容器32Yの着脱を案内するためのレール部110(溝部)、トナー容器32Yの回転量を検知する検知手段としての検知部80、等が設置されている。
【0047】
ここで、図1、図7を参照して、装置本体100の手前側(図1の紙面垂直方向手前側であって、図7の左側である。)に設置された本体カバー(不図示である。)を開放すると、トナー容器収容部31が露呈される。そして、各トナー容器32Y、32M、32C、32Kの長手方向を水平方向とした状態で、装置本体100の手前側から各トナー容器32Y、32M、32C、32Kの着脱操作(トナー容器の長手方向を着脱方向とする着脱操作である。)がおこなわれる。
ここで、ボトル受部120は、その長手方向の長さが、トナー容器32Yの長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。また、キャップ受部121はボトル受部120における長手方向(装着方向)の一端側(手前側)に設けられている。また、レール部110は、ボトル受部120に対向する上方の位置に設置されていて、トナー容器32Y(容器本体33Y)の上部に形成された突起部33bが嵌合するように形成されている。そして、トナー容器32Yは、突起部33bをレール部110に嵌合させた状態で、キャップ部34Y側を装着方向手前側として、ボトル受部120上を滑動されながらトナー容器収容部31(装置本体100)にセットされることになる。
【0048】
また、本実施の形態では、トナー容器32Yが着脱可能に設置される、トナー容器収容部31(装置本体100)の装着方向奥側には、検知手段としての検知部80が設置されている(図3〜図5、図7等を参照できる。)。検知部80は、検知板82上に光学センサ81が設置されたものであって、容器本体33Yの底面に放射状に形成された光反射部材35Yを光学センサ81によって光学的に検知することで容器本体33Yの回転量を検知する。
なお、検知部80(検知手段)の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【0049】
次に、図4〜図6にて、粉体収納容器としてのトナー容器32Yについて詳述する。
図4、図5に示すように、トナー容器32Y(粉体収納容器)は、主として、容器本体33Y(ボトル本体)と、その頭部に設けられたキャップ部34Y(ボトルキャップ)と、で構成される。
容器本体33Yは、長手方向(図4の左右方向である。)の一端側に形成された底面に対する長手方向の他端側に、開口部(キャップ部34Yによって覆われている。)が形成された、略筒状の容器である。また、容器本体33Yの周面には、内部に向けて螺旋状に突起する突起33a(螺旋状溝)が形成されていて、容器本体33Yが長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容したトナー(粉体)が開口部に向けて搬送されることになる。
【0050】
また、容器本体33Yの頭部(開口部が形成された側である。)には、容器本体33Yとともに一体的に回転するギア33cが設けられている(図4を参照できる。)。開口部は、容器本体33Yの頭部(装着動作において後方となる位置である。)に設けられていて、容器本体33Y内に収容されたトナーをキャップ部34Y内のスペース(空洞)に向けて排出するためのものである。
ギア33cは、装置本体100のトナー容器収容部31に設けられた駆動ギア81と噛合して、容器本体33Yを回転軸を中心に回転駆動させるためのものである。詳しくは、ギア33cは、開口部の周りを1周するように形成されていて、容器本体33Yの回転中心に対して放射状に複数の歯が形成されている。そして、ギア33cは、その一部が、キャップ部34Yに形成された切欠部(図4を参照できる。)から露呈して、その露呈した位置にて装置本体100の駆動ギア81と噛合する。そして、駆動ギア81からギア33cに駆動力が伝達されて、容器本体33Yが図6の時計方向に回転することになる。なお、本実施の形態において、駆動ギア81及びギア33cは平歯車である。
【0051】
また、容器本体33Yには、その周面上であって装着方向奥側(図4の右側である。)の位置に、容器本体33Yの回転方向の姿勢を認識するための突起部33bが形成されている。この突起部33bは、容器本体33Yの底面に形成された光反射部材35Yにおける第1反射板35a(第1光反射部材)に対応する位置に設置されている。これにより、突起部33bを装置本体100のレール部110に嵌合させた状態で、装置本体100へのトナー容器32Yの装着動作がおこなわれることで、装着が完了した直後には、光反射部材35Yにおける第1反射板35a(第1光反射部材)が常に周方向の上方にある状態で容器本体33Yがセットされることになる。
このように構成された容器本体33Yは、その周面上に形成される螺旋状の突起33aやギア33cや突起部33bとともにブロー成形にて製造することができる。
【0052】
ここで、図5、図6を参照して、本実施の形態におけるトナー容器32Y(粉体収納容器)は、容器本体33Yの底面に、容器本体33Yの回転中心に対して等距離となる位置に放射状に光反射部材35Yが形成されている。
詳しくは、光反射部材35Yは、単数の第1光反射部材としての第1反射板35aと、複数の第2光反射部材としての第2反射板35b1〜35b7と、からなる。これらの反射板35a、35b1〜35b7は、いずれも、光に対する反射率の高い材料(ミラー等である。)で形成されていて、容器本体33Yの底面(トナー容器収容部31に設置された状態で、検知部80に対向する面である。)において外周面側の位置に間隔を空けて周状に配設されている。
第1反射板35a(第1光反射部材)は、容器本体33Yの回転方向に沿った周方向の幅が所定値Mになるように形成されている。7つの第2反射板35b1〜35b7(第2光反射部材)は、周方向の幅H0、H1が第1反射板35aの幅Mよりも狭くなるように形成されていて(H0、H1<M)、周方向に等間隔に配設されている。
【0053】
一方、画像形成装置本体100には、画像形成装置本体100(トナー容器収容部31)に装着された状態のトナー容器32Yの光反射部材35Yに対向する位置にて光反射部材35Yの有無を光学的に検出することで容器本体33Yの回転量を検知する検知手段としての検知部80が設置されている。そして、検知部80(検知手段)によって検知された容器本体33Yの回転量を積算した値から、容器本体33Y(トナー容器32Y)の内部に残留するトナーの残量(トナー残量)を求めている。
【0054】
詳しくは、検知部80(検知手段)は、検知板82上の周方向の一部(回転中心から所定距離離れた部分である。)に、光学センサ81(フォトセンサ)が設置されたものである。光学センサ81は、LED、LD等の発光素子と、フォトダイオード等の受光素子と、からなる。そして、光学センサ81は、周方向の位置が固定された状態で、回転する容器本体33Yの底面の一部に向けて発光素子から光を照射して、エンコーダとして機能する反射板35a、35b1〜35b7によって反射される反射光を受光素子で受光することで、容器本体33Yがどのくらい回転したかを検知する。具体的に、トナー容器32Yの容器本体33Yが回転すると、その回転量(検知時間)にともない、図8に示すような反射板35a、35b1〜35b7の配列に沿った光学センサ81の出力(センサ出力)が検知される。そして、制御部90にて、光学センサ81によって検知された出力波形の数に応じて容器本体33Yの回転量(回転角度)が算出されて、さらに回転量を積算した値(累積回転量)が求められて、それに基いてトナー容器32Yのトナー残量が間接的に求められる。すなわち、累積回転量が増加するのに比例して、トナー残量が減少するような演算がおこなわれる。
【0055】
そして、制御部90で求められたトナー容器32Yのトナー残量が、所定値よりも少なくなった時点で、装置本体100の表示パネル(不図示である。)に、その旨の表示(ニアエンド表示)をおこなう。これにより、ユーザーは、トナー容器32Yの内部のトナー量が少なくなっていてトナー容器32Yの交換時期が近いことを認識することになる。
さらに、制御部90で求められたトナー容器32Yのトナー残量が、上述した所定値よりもさらに少なくなって空の状態になった時点で、装置本体100の表示パネルに、その旨の表示(トナーエンド表示)をおこなう。これにより、ユーザーは、トナー容器32Yの内部にトナーがなくなっていてトナー容器32Yの交換をおこなう必要があることを認識することになる。
【0056】
このように、本実施の形態では、駆動モータ91の駆動が安定しない時間(起動から定常回転までの時間や、定常回転から駆動停止するまでの時間である。)の有無に関わらず、容器本体33Yの回転量を検知部80によって光学的に直接検知して、それに基いてトナー容器32Yのトナー残量を求めている。そのため、比較的正確なトナー残量検知をおこなうことができる。さらに、検知部80は、容器本体33Yに接触することがないため、機械的な磨耗劣化が生じない。
【0057】
ここで、本実施の形態では、図6及び図7を参照して、トナー容器収容部31(装置本体100)に、突起部33bが嵌合した状態のトナー容器32Yの装着(又は、離脱)を案内するように装着方向に沿って延在する凹状のレール部110が設置されている。このレール部110は、装着方向の奥側の位置で突起部33bとの嵌合が解除されるように形成されている。すなわち、レール部110は、装着方向手前側から装着方向奥側の少し手前側の位置まで延在するように形成されている。このような構成により、トナー容器32Yのトナー容器収容部31への装着が完了した状態で、レール部110によって容器本体33Yの回転が規制されなくなるため、駆動手段81、91による容器本体33Yの回転駆動が可能になる。
なお、図7を参照して、ボトル受部120にも、トナー容器32Yが回転駆動されたときの突起部33bとの干渉を避けるために、突起部33bに対応する位置(装着方向奥側の位置である。)に凹部が形成されている。
【0058】
具体的に、トナー容器32Yの装着動作について説明する。
まず、装置本体100の手前側(図7の左側である。)に設置された本体カバー(不図示である。)を開放すると、トナー容器収容部31が露呈される。そして、図7(A)に示すように、トナー容器32Yの長手方向を略水平方向とした状態で、図6のように容器本体33Yの突起部33bをレール部110に合わせて、トナー容器32Yを、装置本体100の手前側から奥側に向けてボトル受部120を滑動させながら押し込んでいく。このとき、ボトル受部120の装着方向手前側に設置されたキャップ受部121は、トナー容器32Yに付勢されて、下方の退避位置に押し下げられる。また、トナー容器32Yの容器本体33Yは、突起部33bとレール部110との嵌合によって、その回転方向の姿勢が規制される(第1反射板35aが周方向の上方の位置にある状態である。)。
その後、トナー容器32Yの装着動作が進められると、トナー容器32Yによるキャップ受部121の下方への付勢が解除されて、図7(B)に示すように、キャップ受部121は、不図示の付勢部材によって上方に付勢されて、キャップ部34Yに嵌合してキャップ部34Yを固定保持する。これにより、トナー容器収容部31(装置本体100)におけるトナー容器32Yの位置が定められる。このとき、容器本体33Yの突起部33bは、レール部110から外れた状態になる。さらに、トナー容器32Yのギア33cが装置本体100の駆動ギア81に噛み合った状態になり、さらに容器本体33Yの光反射部材35Yが検知部80にて検知可能な位置まで近づく。こうして、トナー容器32Yの装置本体100への装着動作が完了する。
なお、画像形成装置100からのトナー容器32Yの離脱時には、上述した装着時の動作と逆の動作がおこなわれることになる。
【0059】
ここで、検知部80(検知手段)の光学センサ81は、画像形成装置本体100に装着された状態のトナー容器32Yの第1反射板35aに対向する位置にある(図7(B)の状態である。)。そして、光学センサ81によって、画像形成装置本体100にトナー容器32Yが装着された状態と装着されていない状態とを判別する。すなわち、光学センサ81によって、トナー容器32Yのセット検知(有無検知)がおこなわれる。
具体的に、図8を参照して、光学センサ80にて、図8中の「容器の有無検知」と記した波形と同じ大きさの出力(ハイ信号)が検知されたときに、画像形成装置本体100にトナー容器32Yが装着された状態であると判別する。これに対して、上述した波形とは異なる出力(ロー信号)が検知されているときには、画像形成装置本体100にトナー容器32Yが装着されていない状態であると判別する。
本実施の形態では、光学センサ81で検知される第1反射板35aの幅Mを比較的大きく設定しているため、第1反射板35aが周方向に多少回転移動してしまっても、トナー容器32Yのセット検知を確実におこなうことができる。
また、第1反射板35aの幅Mを他の第2反射板35b1〜35b7のものと区別できるように設定することで、先に説明した容器本体33Yの回転量の検知において基準位置の検出を容易におこなうことができる。例えば、容器本体33Yが複数回以上連続して回転するようなときであっても、第1反射板35aを検知する回数によって容器本体33Yの回転回数を簡易的に検知することができる。
【0060】
また、本実施の形態におけるトナー容器は、(1)第1反射板35aと、7つの第2反射板35b1〜35b7のうち第1反射板35aに隣接する第2反射板35b1(検知板82の回転方向に沿って隣接する第2反射板である。)と、の容器本体の回転方向に沿った周方向の間隔Nと、(2)7つの第2反射板35b1〜35b7のうち第1反射板35aに隣接する第2反射板35b1の周方向の幅H0と、のうち少なくとも一方が、トナー容器32Yの種類(本実施の形態では、YMCKの色による種類である。)に応じて可変されている。
そして、装置本体100においては、検知板82が光学センサ81を反射板35a、35b1〜35b7の配列方向に沿って所定の速度で移動させる移動手段として機能する。詳しくは、検知板82は、容器本体33Yの回転中心と同じ仮想線上に回転軸を有していて、不図示のモータから回転軸に駆動が伝達されることで検知板82が図6の時計方向に回転する。
そして、トナー容器32Yが装置本体100にセットされた状態であって、容器本体33Yを回転駆動しない状態(回転停止した状態)で、検知板82(移動手段)によって回転移動された光学センサ81にて画像形成装置本体100に設置されたトナー容器の種類を検知する。
【0061】
具体的に、図6に示すように、イエローに対応したトナー容器32Yは、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔がNに設定されていて、隣接する第2反射板35b1の幅がH0に設定されている。これにより、検知板82を回転させたときの光学センサ81の出力波形は、図8に示すようなものになり、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔Nに対応する検知時間t10と、隣接する第2反射板35b1の幅H0に対応する検知時間t20と、を検出することで、その位置にイエロー用のトナー容器32Yがセットされたことを識別する。
【0062】
また、マゼンタに対応したトナー容器32Mは、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔がN1(上述したNよりも大きな値である。)に設定されていて、隣接する第2反射板35b1の幅がH0に設定されている。これにより、検知板82を回転させたときの光学センサ81の出力波形は、図9(A)に示すようなものになり、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔N1に対応する検知時間t11(上述したt10より長い時間である。)と、隣接する第2反射板35b1の幅H0に対応する検知時間t20と、を検出することで、その位置にマゼンタ用のトナー容器32Mがセットされたことを識別する。
同様に、シアンに対応したトナー容器32Cは、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔がNに設定されていて、隣接する第2反射板35b1の幅がH3(上述したH0よりも小さな値である。)に設定されている。これにより、検知板82を回転させたときの光学センサ81の出力波形は、図9(B)に示すようなものになり、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔Nに対応する検知時間t10と、隣接する第2反射板35b1の幅H3に対応する検知時間t21(上述したt20より短い時間である。)と、を検出することで、その位置にシアン用のトナー容器32Cがセットされたことを識別する。
同様に、ブラックに対応したトナー容器32Kは、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔がN1に設定されていて、隣接する第2反射板35b1の幅がH3に設定されている。これにより、検知板82を回転させたときの光学センサ81の出力波形は、図9(C)に示すようなものになり、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔N1に対応する検知時間t11と、隣接する第2反射板35b1の幅H3に対応する検知時間t21と、を検出することで、その位置にブラック用のトナー容器32Kがセットされたことを識別する。
そして、種類の異なる各トナー容器32Y、32M、32C、32Kが、それぞれ、トナー容器収容部31の正規位置へ装着されたことを光学センサ81で検知したときにのみ、その後のトナー容器の回転駆動(補強動作)が可能になるように制御する。
【0063】
このような構成・動作によって、容器本体を回転駆動せずに、トナー容器の誤セットを防止することができる。すなわち、所定の色のトナー容器収容部(例えば、シアンのトナー容器収容部である。)に、異なる色のトナー容器(例えば、イエローのトナー容器である。)がセットされて、所望のカラー画像が形成できなくなる不具合が抑止される。
特に、本実施の形態では、容器本体を回転駆動させることなく、トナー容器の誤セットを検知できるため、トナー容器から現像装置5Yやトナータンク部61Yに異なるトナーが僅かでも混ざってしまうようなことはない。
【0064】
なお、本実施の形態では、収納されるトナー色の異なる4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kを識別するために、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔や、隣接する第2反射板35b1の幅を可変した。
これに対して、仕向け地(例えば、国内と海外との区別である。)の異なるトナー容器や、発売元(例えば、自販とOEM販売との区別である。)の異なるトナー容器、を識別するために、第1反射板35aと隣接する第2反射板35b1との間隔や、隣接する第2反射板35b1の幅を可変することもできる。
【0065】
また、本実施の形態では、第1反射板35a(第1光反射部材)の幅Mが、第2反射板35b1〜35b7(第2光反射部材)の幅H0、H1と異なるように形成した。
これに対して、第1反射板35a(第1光反射部材)の反射率(光学センサ81からの入射光に対する反射率である。)が、第2反射板35b1〜35b7(第2光反射部材)の反射率と異なるように形成することもできる。具体的に、第1反射板35aの反射率が、第2反射板35b1〜35b7の反射率よりも大きくなるように形成した場合には、図10に示すような、センサ出力の波形を得ることができる。このような場合にも、光学センサ81によって第1反射板35aが検知されやすくなり、トナー容器32Yのセット検知を確実におこなうことができる。さらに、第1反射板35aを他の第2反射板35b1〜35b7のものと区別できるため、先に説明した容器本体33Yの回転量の検知において基準位置の検出を容易におこなうことができる。
なお、第1反射板35aの幅と反射率とが、それぞれ、第2反射板35b1〜35b7の幅と反射率と異なるように形成した場合にも、当然に同様の効果を得ることができる。
また、反射板の反射率の大小は、反射板の材料や色相等を変化させることで容易に可変することができる。
【0066】
以下、本実施の形態における画像形成装置でおこなわれる制御について、まとめて説明する。
図11は、トナー容器32Yが画像形成装置本体100に装着されたときの制御を示すフローチャートである。
図11に示すように、まず、検知板82(移動手段)が、ホームポジション(第1反射板35aに対向する位置である。)にあることが確認され、ホームポジションにないときにはその位置への移動がおこなわれる(ステップS1〜S2)。なお、このような検知板82(光学センサ81)のホームポジション検知は、装置本体100に設置された不図示の位置検知センサによっておこなうことができる。
その後、ホームポジションにある光学センサ81(検知部80)によって、トナー容器32Yのセット検知がされる(ステップS3)。その結果、トナー容器32Yがセットされている状態が検知された場合には、検知板82を回転移動して(ステップS4)、トナー容器32Yの種類を検知・識別する(ステップS5)。その結果、色の異なるトナー容器が誤セットされていることが検知された場合には、その旨を装置本体100の表示パネル(不図示である。)に警告表示する(ステップS7)。
これに対して、トナー容器が正しくセットされていることが検知された場合には、その後のユーザーの操作によってプリント動作が可能になるように制御して(ステップS8)、本フローが終了する(ステップS9)。
【0067】
図12は、トナー容器32Yが画像形成装置本体100で稼動されたときの制御(通常のプリント動作時の制御)を示すフローチャートである。
図12に示すように、図11の制御フローを経て、画像形成装置100でのプリント動作(トナー容器32Yのトナー補給動作)が可能になると、検知板81による回転が停止した状態(光学センサ81の位置がホームポジションで固定された状態である。)で、検知部80(光学センサ81)による容器本体33Yの回転量の検知がおこなわれ、その積算値に基いてトナー容器32Yにおけるトナー残量が求められる(ステップS11〜S12)。
【0068】
そして、トナー容器32Yからのトナー補給が進められて、やがてトナー残量が所定値A1(例えば、100gである。)以下であることが検知されると、トナー容器32Yから供給先としてのトナータンク部61Yに向けて供給するトナー補給量の制御が補正される(ステップS13〜S14)。先に説明したように、トナータンク部61Y(供給先)にはトナータンク部61Yにおけるトナー量を検知するトナーエンドセンサ66Y(図3を参照できる。)が設置されていて、その検知結果に基いて駆動モータ91(駆動手段)によって容器本体33Yが適宜に回転駆動される。ところが、トナー容器32Yからのトナー補給が進められて、トナー残量がある程度少なくなってくると、容器本体33Yを所定時間回転したときにトナー容器32Yから排出されるトナー量(トナー補給量)が徐々に少なくなってくる。そのため、本実施の形態では、ステップS14にて、検知部80の検知結果から求められた容器本体33Y内のトナー残量に基いて、駆動モータ91によっておこなわれる容器本体33Yの回転駆動を補正制御している。具体的に、トナーエンドセンサ66Yの検知結果に基いて求められる容器本体33Yの回転駆動時間に対して補正係数(実験によるトナー残量とトナー補給量との関係から予め定められたものである。)を乗じた時間だけ、容器本体33Yを回転駆動する。このような補正制御をおこなうことで、経時においてもトナー容器32Yから安定的なトナー補給をおこなうことができる。
【0069】
その後、トナー容器32Yからのトナー補給がさらに進められて、やがてトナー残量が所定値A2(例えば、50gである。)以下であることが検知されると、トナー容器32Yの交換時期が近いものとして、装置本体100の表示パネルにニアエンド表示がおこなわれる(ステップS15〜S16)。
そして、トナー容器32Yからのトナー補給がさらに進められて、やがてトナー残量が所定値A3(A2よりも小さな値であって、0gに近い値である。)以下であることが検知されると、トナー容器32Y内にトナーがなくトナー容器32Yの交換が必要であるものとして、装置本体100の表示パネルにトナーエンド表示がおこなわれる(ステップS17〜S18)。そして、トナー容器の交換作業がおこなわれるまで、その後の画像形成装置100におけるプリント動作を一時的にできないように制御して、本フローが終了する(ステップS19)。
【0070】
なお、本実施の形態におけるトナー容器32Yは、容器本体33Yの底面において容器本体33Yの回転中心に対して等距離となる位置に、放射状に光反射部材35Y(第1反射板35aと7つの第2反射板35b1〜35b7とである。)を設置した。
これに対して、図13に示すように、容器本体33Yの周面(外周面)において容器本体33Yの回転中心に対して等距離となる位置(外周面上の位置である。)に、放射状に光反射部材(第1反射板135aと7つの第2反射板135b1〜135b7とである。)を設置することもできる。この場合、容器本体33Yにおいて反射板135a、135b1〜135b7が設置される長手方向の位置は、装着方向奥側に限定されることなく、任意の位置に設定することができる。そして、その反射板135a、135b1〜135b7に対向する位置に、図13の破線で示す周方向に移動可能に構成された光学センサ181(検知部)を設置することになる。そして、この光学センサ181(検知部)によって、本実施の形態のものと同様に、容器本体33Yの回転量の検知や、トナー容器32Yのセット検知や、トナー容器32Yの種類の検知(誤セット検知)、をおこなう。このような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【0071】
以上説明したように、本実施の形態では、トナー容器32Y(粉体収納容器)の容器本体33Yの底面(又は周面)において容器本体33Yの回転中心に対して等距離となる位置に光反射部材35Yを放射状に設置しているため、比較的簡易な構成で高寿命であって、トナー容器32Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を正確に検知することができる。
【0072】
なお、本実施の形態では、粉体収納容器としてのトナー容器32Y、32M、32C、32K内に粉体としてトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を現像装置に適宜に供給する画像形成装置に対しては粉体収納容器内に粉体として2成分現像剤を収容することもできる。
また、本実施の形態において、作像部6Y、6M、6C、6Kの一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。
そして、それらの場合であっても、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0073】
また、本実施の形態では、装置本体100へのトナー容器32Yの装着時において、キャップ部34Y側が装着方向手前側になるように構成した。これに対して、装置本体100へのトナー容器32Yの装着時において、キャップ部34Y側が装着方向奥側になるように構成することもできる。その場合、容器本体33Yの底面に形成した光反射部材35Yを装着方向手前側で検知部80に対向するように構成する必要があるため、検知部80が装置本体100の本体カバーの開閉動作に連動して光反射部材35Yに退避位置から対向位置に移動するように構成することができる。そして、このような場合であっても、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0074】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【0075】
5Y 現像装置、
32Y、32M、32C、32K トナー容器(粉体収納容器)、
33Y 容器本体、
33a 突起(螺旋状の突起)、
33b 突起部(螺旋状の突起)、 33c ギア、
34Y キャップ部、
35Y 光反射部材、
35a 第1反射板(第1光反射部材)、
35b1〜35b7 第2反射板(第2光反射部材)、
60Y トナー補給装置、
80 検知部(検知手段)、
81 光学センサ、
82 検知板(移動手段)、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
110 レール部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0076】
【特許文献1】特開平4−1681号公報
【特許文献2】特開2002−268344公報
【特許文献3】特開2009−265369公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向を水平方向とした状態で画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される粉体収納容器であって、
前記長手方向の一端側に形成された底面に対する前記長手方向の他端側に開口部が形成されるとともに、前記長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容した粉体が前記開口部に向けて搬送される筒状の容器本体と、
前記容器本体の前記底面又は周面において前記容器本体の回転中心に対して等距離となる位置に放射状に設置された光反射部材と、
を備えたことを特徴とする粉体収納容器。
【請求項2】
前記光反射部材は、
前記容器本体の回転方向に沿った周方向の幅が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、
前記周方向の幅が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、
からなることを特徴とする請求項1に記載の粉体収納容器。
【請求項3】
前記光反射部材は、
入射光に対する反射率が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、
前記反射率が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、
からなることを特徴とする請求項1に記載の粉体収納容器。
【請求項4】
前記第1光反射部材と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材と、の前記容器本体の回転方向に沿った周方向の間隔と、
前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材の前記周方向の幅と、
のうち少なくとも一方が、当該粉体収納容器の種類に応じて可変されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の粉体収納容器。
【請求項5】
前記画像形成装置本体に対して前記長手方向を装着方向として設置され、
前記容器本体は、その周面上であって前記装着方向の奥側の位置に、前記容器本体の回転方向の姿勢を認識するための突起部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の粉体収納容器。
【請求項6】
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の粉体収納容器が前記画像形成装置本体に設置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
前記画像形成装置本体に装着された状態の前記粉体収納容器の前記光反射部材に対向する位置にて前記光反射部材の有無を光学的に検出することで前記容器本体の回転量を検知する検知手段を備え、
前記検知手段によって検知された前記容器本体の回転量を積算した値から前記容器本体の内部に残留する粉体の残量を求めることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記粉体収納容器は、前記画像形成装置本体に対して前記長手方向を装着方向として設置され、
前記粉体収納容器の前記容器本体は、その周面上であって前記装着方向の奥側の位置に、前記容器本体の回転方向の姿勢を認識するための突起部を具備し、
前記粉体収納容器の前記光反射部材は、
前記容器本体の回転方向に沿った周方向の幅が所定値になるように形成され、又は、入射光に対する反射率が所定値になるように形成された単数の第1光反射部材と、
前記周方向の幅が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成され、又は、前記反射率が前記第1光反射部材のものとは異なるように形成されるとともに、前記周方向に等間隔に配設された複数の第2光反射部材と、
からなり、
前記画像形成装置本体は、
前記突起部が嵌合した状態の前記粉体収納容器の装着を案内するように前記装着方向に沿って延在するとともに、前記装着方向の奥側の位置で前記突起部との嵌合が解除されるレール部を備え、
前記検知手段は、前記画像形成装置本体に装着された状態の前記粉体収納容器の前記第1光反射部材に対向する位置に光学センサを具備し、
前記光学センサにて前記画像形成装置本体に前記粉体収納容器が装着された状態と装着されていない状態とを判別することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記粉体収納容器は、
前記第1光反射部材と、前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材と、の前記容器本体の回転方向に沿った周方向の間隔と、
前記複数の第2光反射部材のうち前記第1光反射部材に隣接する第2光反射部材の前記周方向の幅と、
のうち少なくとも一方が、当該粉体収納容器の種類に応じて可変されるように形成され、
前記画像形成装置本体は、
前記光学センサを前記第1光反射部材と前記第2光反射部材との配列方向に沿って所定の速度で移動させる移動手段を備え、
前記容器本体を回転駆動しない状態で、前記移動手段によって移動された前記光学センサにて前記画像形成装置本体に設置された前記粉体収納容器の種類を検知することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器から粉体が供給される供給先における粉体の量を直接的又は間接的に検知して、その検知結果に基いて前記容器本体を回転駆動する駆動手段を備え、
前記駆動手段は、前記検知手段の検知結果から求められた前記容器本体内の粉体の残量に基いて、前記容器本体の回転駆動を補正制御することを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2012−255918(P2012−255918A)
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−129032(P2011−129032)
【出願日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】