JPH09236981A - トナ−残量検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナ−残量を正確に検出するトナ−残量検出
機構を提供する。 【解決手段】 トナ−収容部１９の側壁１９ａに接触し
ながら常に一定の速度で一方方向に回転し、一方の端部
に突起を備えたラッセルバ−１５と、ラッセルバ−１５
と同軸上に設けられ、外周半径がラッセルバ−１５の外
周半径よりも小さく、ラッセルバ−１５の突起に押圧さ
れる位置に突起を備え、真上に位置すると、自重で回転
可能となるセンサ−バ−１６とを設ける。センサ−バ−
１６は、真上に位置する地点まで回転してきた時に、ト
ナ−残量が少ないと、自重で直ちに真下へ回転するの
で、真下に位置する時間が長くなる。一方、トナ−残量
が多いと、センサ−バ−１６はラッセルバ−１５の押圧
力を受けて回転するので、真下に位置する時間が短くな
る。このセンサ−バ−１６が真下に位置する時間をトナ
−ロ−検出センサ１３を介して検出することにより、ト
ナ−残量を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナ−収容部のト
ナ−残量を検出するトナ−残量検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷装置である電子写真プリンタ
においては、用紙カセットの上方に配設された給紙ロ−
ラにより、用紙カセットに積載された用紙を、搬送路に
１枚繰り出す。繰り出された用紙は、搬送路に設けられ
た一対の搬送ロ−ラにより転写器まで搬送される。

【０００３】一方、印字プロセスユニット部では、帯電
器によって像担持体である感光体ドラム表面に静電化を
与え、ＬＥＤヘッド等の光源により静電潜像を形成し、
現像ロ−ラにより感光体ドラム表面の静電潜像を可視像
化し、トナ−画像を形成する。そして、このトナ−画像
を、感光体ドラムに対向して設けられた転写器によっ
て、搬送されてきた用紙に転写する。

【０００４】転写器によりトナ−画像が転写された後
に、用紙は、更に搬送路を搬送され、定着部でトナ−画
像の定着が行われる。定着後の用紙は、別の搬送ロ−ラ
である排紙ロ−ラにより装置本体外に排出される。

【０００５】上記印字プロセスユニット部において、現
像ロ−ラにトナ−を供給する手段として、現像ロ−ラに
圧接され、同方向に回転するスポンジロ−ラと、スポン
ジロ−ラとは反対方向に回転し、トナ−カ−トリッジに
内蔵されているトナ−をスポンジロ−ラに供給する板状
の攪拌バ−とが設けられている。

【０００６】攪拌バ−はトナ−カ−トリッジとスポンジ
ロ−ラとの間に設けられた湾曲形状のトナ−収容部の内
部に、回転自在に設けられており、ギアの回転により、
ギアに形成された突起の一端に、攪拌バ−に形成された
突起の一端が押圧されて回転するようになっている。な
お、ギアの突起の一端から他端までの角度と攪拌バ−の
突起の一端から他端までの角度とを合わせると、略１８
０度となるように各突起は形成されている。

【０００７】それ故、攪拌バ−がトナ−収容部の真上ま
で回転してくると、自重で真下まで回転することがで
き、また、攪拌バ−が自重で回転した際に、突起の他端
がギアの突起の他端に途中で当接してしまうことがな
い。

【０００８】そして、攪拌バ−の役割は、トナ−収容部
を回転しながら搬送ロ−ラへトナ−を供給することと、
トナ−ロ−検出センサにトナ−残量が少ない状態である
ことを検出させることである。

【０００９】トナ−ロ−検出方法としては、攪拌バ−に
マグネットを装着させ、このマグネットが装置下部に設
けられたトナ−ロ−検出センサを吸引している時間の長
さにより、トナ−ロ−か否かを判断している。すなわ
ち、トナ−残量が少のとき、トナ−の抵抗は少なく、攪
拌バ−の回転を妨げるものがないので、攪拌バ−がトナ
−収容部の真上に位置した時に、上部からトナ−ロ−検
出センサの在る下部までの攪拌バ−の回転を妨げるもの
が無い。それ故、マグネットがトナ−ロ−検出センサを
吸引する時間が長くなる。一方、トナ−残量が多い時、
攪拌バ−がトナ−収容部に在るトナ−の抵抗を受けるの
で、回転が遅くなるあるいは途中で止まるので、常に一
定の速度で回転しているギア等の突起である回転手段に
より押してもらうことによりトナ−検出センサと対向す
る位置まで回転する。それ故、途中で回転が遅くなるあ
るいは止まっている時間分だけ、マグネットがトナ−ロ
−検出センサを吸引している時間が短くなる。この吸引
時間の長さの違いによりトナ−残量の検出が行われる。

【００１０】制御部は、トナ−ロ−検出センサからの出
力を受けて、トナ−残量が少の場合は、トナ−カ−トリ
ッジを交換し、トナ−を電子写真プリンタに補給するこ
とを示すメッセ−ジを表示する。

【００１１】また、攪拌バ−のマグネットがトナ−ロ−
検出センサを吸引する位置へと、攪拌バ−が回転する際
に、トナ−残量が少の場合は、トナ−の抵抗が少ないの
で、回転が早くなる。それ故、マグネットがトナ−ロ−
検出センサと対向する位置で停止しない場合がある。そ
れを防止するために、トナ−ロ−検出センサとマグネッ
トとが対向する位置にフィルムを張り付けたり、電子写
真プリンタのベ−スフレ−ムに一体にリミッタを張り付
け、トナ−ロ−検出センサに対向する位置で確実に攪拌
バ−を停止させていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のトナ−ロ−
検出機構においては、トナ−が攪拌バ−によって攪拌さ
れている間に、トナ−収容部のフレ−ムに付着する場合
があり、その状態では、攪拌バ−が自重で回転する際
に、フレ−ムに付着したトナ−に接触し、そのトナ−と
の摩擦負荷により、トナ−収容部の残留トナ−量が少で
あっても、途中で停止してしまう場合があった。する
と、攪拌バ−のマグネットがトナ−ロ−検出センサを吸
引している時間が短くなるので、制御部はトナ−残量少
状態ではないと判断してしまう。

【００１３】それ故、トナ−ロ−状態であっても、ユ−
ザ−に、トナ−残量が少であることを示すメッセ−ジが
表示されないので、トナ−が補給されず、その結果、印
刷がかすれてしまうといった問題点があった。

【００１４】また、攪拌バ−の行き過ぎを防止するため
に使用するフィルムやリミッタにおいては、フィルムの
場合、曲げ角度の誤差や連続使用による塑性変形が生じ
て攪拌バ−が所定位置で停止することができないという
問題点があった。また、ベ−スフレ−ムと一体型のリミ
ッタにおいては、部品のばらつきによる影響を受けやす
く、安定した性能が得られないといった問題点があっ
た。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明で設けた解決手段は、トナ−収容部の側壁に接
触しながら一定の速度で一方方向に回転し、一方の端部
に突起を備えたラッセル部材と、ラッセル部材と同軸上
に設けられ、外周半径がラッセル部材の外周半径よりも
小さく、ラッセル部材の突起に回転方向に押圧される位
置に突起を備え、真上に位置すると自重で回転可能とな
り、真上に位置する地点まで回転してきた時に、トナ−
収容部のトナ−残量が少ないと、直ちに真下まで自重で
回転し、ラッセル部材の突起に押圧されるまで真下に位
置し続け、トナ−残量が多いと、ラッセル部材の突起の
押圧力を受けて回転するセンサ−部材とを設け、センサ
−部材が真下に位置する時間の長さによりトナ−残量を
検出するものである。

【００１６】トナ−収容部のトナ−残量が多いと、セン
サ−部材が真上まで回転し、自重で回転可能な状態とな
った時に、トナ−収容部のトナ−に回転を妨げられる。
それ故、自重で回転可能な状態となっても、ラッセル部
材により回転方向に押圧されないと、真下まで回転する
ことができない。それ故、センサ−部材が真下に位置し
ている時間は短い。

【００１７】一方、トナ−収容部のトナ−残量が少ない
と、センサ−部材が真上まで回転した時に、トナ−の抵
抗が少ない。それ故、センサ−部材は直ちに真下まで回
転する。この時、センサ−部材は側壁に接触しないの
で、側壁に付着したトナ−の影響を受けずに回転する。
そして、ラッセル部材がセンサ−部材を押圧できる位置
まで回転してくるまで真下に位置し続ける。

【００１８】上記センサ−部材が真下に位置する時間に
よりトナ−残量が検出される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、各図面に共通な
要素には同一の符号を付す。第１の実施の形態 図１は発明の第１の実施の形態における印字プロセスユ
ニット部の構造を示す説明図、図２、図３は発明の第１
の実施の形態におけるフォトセンサの出力波形を示す説
明図である。まず、電子写真プリンタの構造について説
明する。図１において、電子写真プリンタには、破線で
示す印字プロセスユニット部１が設けられている。この
印字プロセスユニット部１には、後述するトナ−画像を
担持する感光体ドラム２が設けられている。そして、こ
の感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２表面に静
電化を与える帯電ロ−ラ３と、露光を行い、感光体ドラ
ム２上に静電潜像を形成するＬＥＤヘッド４と、トナ−
カ−トリッジ５からトナ−収容部１９を介し、攪拌バ−
６及びスポンジロ−ラ７により搬送され、（−）に帯電
されたトナ−を静電潜像に付着する現像ロ−ラ８と、感
光体ドラム２に一定の力で押し付けられ、感光体ドラム
２表面に形成されたトナ−画像を転写材である用紙９に
転写する転写ロ−ラ１０と、トナ−２６の帯電極性とは
逆のバイアス電圧を印加し、転写後の感光体ドラム２表
面に残存した残存トナ−を除去すると共に、感光体ドラ
ム２の表面の除電を行うクリ−ニングロ−ラ１１とが設
けられている。また、印字プロセスユニット部１には転
写されたトナ−を用紙９に定着する図示せぬ定着器が設
けられている。

【００２０】なお、上記現像ロ−ラ８には現像ブレ−ド
１２が圧接されており、この現像ブレ−ド１２がトナ−
を現像ロ−ラ８に均一に付着させる。また、上記トナ−
カ−トリッジ５に収納されているトナ−２６は、一旦湾
曲状のトナ−収容部１９に収容され、後述する攪拌バ−
６によりスポンジロ−ラ７へと移行する。

【００２１】また、印字プロセスユニット部１の下部で
あって、トナ−収容部１９と対向する位置の図示せぬフ
レ−ムには、トナ−ロ−検出センサ１３が設けられてお
り、このトナ−ロ−検出センサ１３にはマグネットが内
蔵されている。そして、攪拌バ−６に設けられた後述す
るマグネットがトナ−ロ−検出センサ１３と対向する
と、トナ−ロ−検出センサ１３に内蔵されたマグネット
が、攪拌バ−６に設けられたマグネットに吸引されてト
ナ−ロ−検出センサ１３が攪拌バ−６に近付く方向（矢
印Ｌ方向）に動き、その動きを後述するフォトセンサが
検出して、図２、図３に示すような波形を出力する。な
お、この波形については、後で説明する。

【００２２】次に攪拌バ−６の構造について説明する。
図４は発明の第１の実施の形態における攪拌バ−を示す
分解斜視図、図５は発明の第１の実施の形態におけるギ
アを示す側面図、図６は図５に示すＨ−Ｈ断面図、図７
は発明の第１の実施の形態におけるラッセルバ−を示す
部分側面図、図８は図７に示すＪ−Ｊ断面図、図９は発
明の第１の実施の形態におけるセンサ−バ−を示す部分
側面図、図１０は図９に示すＫ−Ｋ断面図、図１１は発
明の第１の実施の形態におけるラッセルバ−とセンサ−
バ−との位置関係を示す説明図である。

【００２３】図４、図５、図６、図７、図８、図９、図
１０において、駆動手段であるギア１４は、図示せぬ駆
動源と接続され、駆動源からの駆動力を受けて回転す
る。このギア１４には、突出部１４ａが形成されてお
り、この突出部１４ａには、孔１４ｂが形成されてい
る。攪拌バ−６は、ギア１４の孔１４ｂに突出部１５ａ
が嵌合することによりギア１４と接続されるラッセルバ
−１５と、ラッセルバ−１５の突出部１５ａ、１５ｆに
形成された孔１５ｃ及び孔１５ｄに突出部１６ａ、１６
ｂが嵌合することによりラッセルバ−１５と同軸上で接
続されるセンサ−バ−１６と、センサ−バ−１６に設け
られたマグネット１７とから構成される。

【００２４】ラッセルバ−１５の突出部１５ｆはフレ−
ムに設けられた図示せぬ軸受に回転自在に軸支されてい
る。

【００２５】ギア１４の突出部１４ａには図６に示すよ
うに、平部１４ｃが形成されており、この平部１４ｃが
ラッセルバ−１５の平部１５ｂと重なり合い、ギア１４
とラッセルバ−１５とが一体に回転するようになってい
る。ラッセルバ−１５のギア１４側の突出部１５ａに
は、図８に示すように、突起１５ｅが形成されている。
一方、センサ−バ−１６のギア１４側の突出部１６ａの
先端には突起１６ｃが形成されている。

【００２６】センサ−バ−１６の外周半径Ｒｓとラッセ
ルバ−１５の外周半径Ｒｒとの関係は、数式１のような
関係となっている。

【００２７】Ｒｓ＜Ｒｒ・・・（１） 上記数式１の関係により、ラッセルバ−１５はトナ−収
容部１９の側壁１９ａに接触することができ、センサ−
バ−１６は側壁１９ａまで届かない長さとなっている。
すなわち、ラッセルバ−１５はスポンジロ−ラ７へのト
ナ−２６の供給を行い、センサ−バ−１６はトナ−残量
の検出の役割を果たしている。

【００２８】図１１に示すように、ラッセルバ−１５と
センサ−バ−１６とが１８０°の位相差を持った状態に
おいて、ラッセルバ−１５の孔１５ｃにセンサ−バ−１
６の突出部１６ａが嵌合した際に、突起１５ｅの一端が
突起１６ｃの一端を回転方向に押圧することが可能とな
るように突起１５ｅと突起１６ｃとは形成されている。
そして、上記構成により、ギア１４が回転するとセンサ
−バ−１６も一体となって回転できるようになってい
る。

【００２９】上記構成により、ギア１４とラッセルバ−
１５とは常に同じ速度で一体となって回転し、図１１に
おいて、ラッセルバ−１５とセンサ−バ−１６とが１８
０°の位相差を持った状態では、ラッセルバ−１５とセ
ンサ−バ−１６とは同じ速度で一体に回転し、それ以外
の状態では、センサ−バ−１６がラッセルバ−１５より
も早く回転するか、あるいはセンサ−バ−１６の回転が
停止することになる。

【００３０】また、１８０°の位相差を持った状態でラ
ッセルバ−１５とセンサ−バ−１６とは軸支されている
ので、図１１に示すようにラッセルバ−１５が真下に在
るときに、センサ−バ−１６が真上に在る、すなわち、
センサ−バ−１６が自重で回転することのできる位置に
在る。それ故、この状態では、ラッセルバ−１５に押圧
されなくても、センサ−バ−１６は回転することが可能
である。

【００３１】また、ラッセルバ−１５がトナ−２６をか
き揚げた直後にセンサ−バ−１６が回転するので、トナ
−２６の残量が多ければ、トナ−２６が図４に示すラッ
セルバ−１５の高さｈを越え、センサ−バ−１６の回転
を妨げる。一方、トナ−残量が少なくなると、トナ−２
６がラッセルバ−１５の高さｈを越えなくなり、後から
回転するセンサ−バ−１６の回転を妨げなくなる。

【００３２】次に上記構成のトナ−残量検出に関する制
御系について説明する。図１２は発明の第１の実施の形
態における制御系を示すブロック図である。

【００３３】図１２において、制御部３０にはフォトセ
ンサ３１が接続されており、フォトセンサ３１は、トナ
−ロ−検出センサ１３を検知しており、トナ−ロ−検出
センサ１３の図示せぬマグネットがマグネット１７に吸
引されている時間に応じて、出力波形を変化させる。制
御部３０はこの出力波形の違いによりトナ−残量を検出
する。そして、トナ−残量が少ない場合には、表示部３
２にトナ−残量が少ない状態であると表示する。

【００３４】次に上記構成の攪拌バ−６によるトナ−残
量の検出について説明する。図１、図２、図３、図４に
おいて、トナ−ロ−検出センサ１３がセンサ−バ−１６
に設けられたマグネット１７に吸引されている間は、フ
ォトセンサ３１の検出波形はＯＮ状態となり、トナ−ロ
−検出センサ１３が吸引されていない状態ではフォトセ
ンサ３１の検出波形はＯＦＦ状態となる。図１３に示す
ように、トナ−２６の残量が少なければ、図１１に示す
センサ−バ−１６が自重で回転できる状態において、セ
ンサ−バ−１６の回転をトナ−２６が妨げないので、セ
ンサ−バ−１６は直ちに真下まで回転する。それ故、図
３に示すように、フォトセンサ３１の出力波形がＯＮ状
態の時間が長くなる。フォトセンサ３１の出力波形がＯ
Ｎ状態の時間が長ければ、制御部３０はトナ−２６の残
量が少ない状態であると判断する。

【００３５】すなわち、トナ−残量の違いにより、セン
サ−バ−１６が真下に位置している時間の長さが変化す
るので、フォトセンサ３１のＯＮ、ＯＦＦ出力時間が変
化する。なお、図１３は発明の第１の実施の形態におけ
る印字プロセスユニット部の構造を示す説明図である。

【００３６】次に上記構成における電子写真プリンタの
印刷動作について説明する。

【００３７】まず、用紙カセットの上方に配設された給
紙ロ−ラにより、用紙カセットに積載された用紙９を、
搬送路に１枚繰り出す。繰り出された用紙９は、搬送路
に設けられた一対の搬送ロ−ラにより転写ロ−ラ１０ま
で搬送される。

【００３８】一方、図１に示す印字プロセスユニット部
１においては、帯電ロ−ラ３により感光体ドラム２表面
に静電荷を与え、ＬＥＤヘッド４により露光を行い、感
光体ドラム２上に静電潜像を形成する。次に現像ロ−ラ
８により（−）に帯電したトナ−を静電潜像に付着さ
せ、感光体ドラム２表面に形成されたトナ−画像を転写
ロ−ラ１０により用紙９に転写する。そして、図示せぬ
定着器により、転写されたトナ−を用紙９に定着する。
定着後の用紙は、別の搬送ロ−ラである排紙ロ−ラによ
り装置本体外に排出される。

【００３９】次に攪拌バ−１６のトナ−残量検出動作に
ついて説明する。図１４、図１５は発明の第１の実施の
形態における攪拌バ−の動作説明図である。

【００４０】まず、図１に示すようにトナ−収容部１９
のトナ−残量が多い場合について説明する。図１４状態
Ａにおいて、まず、ラッセルバ−１５の突起１５ｅの一
端がセンサ−バ−１６の突起１６ｃの一端に接触してい
る。この時、センサ−バ−１６はラッセルバ−に押圧さ
れなくても、自重で矢印Ｇ方向へ回転することができ
る。しかし、トナ−２６の抵抗を受けるので、状態Ｂに
示すようにセンサ−バ−１６の回転は一時停止してしま
う。

【００４１】ラッセルバ−１５がギア１４の駆動力を受
けて、矢印Ｇ方向へと回転し、状態Ｃに示すように、セ
ンサ−バ−１６の突起１６ｃの一端にラッセルバ−１５
の突起１５ｅの一端が当接し、押圧すると、センサ−バ
−１６が矢印Ｇ方向へと再び回転し、マグネット１７が
トナ−ロ−検出センサ１３を吸引する位置まで来る（状
態Ｄ）。

【００４２】すると、マグネット１７に、トナ−ロ−検
出センサ１３に内蔵された図示せぬマグネットが吸引さ
れ、トナ−ロ−検出センサ１３が矢印Ｌ方向に動き、そ
の動きをフォトセンサ３１が検出して、図２に示すよう
にＯＮ状態となる。なお、ラッセルバ−１５は常に回転
しているので、センサ−バ−１６もラッセルバ−１５に
押圧されると回転するが、ラッセルバ−１５に押圧され
回転しながらも、マグネット１７の吸引力が及ぶ間はト
ナ−ロ−検出センサ１３はマグネット１７に吸引され
る。

【００４３】ラッセルバ−１５の突起１５ｅに押圧さ
れ、状態Ｅに示すようにトナ−ロ−検出センサ１３から
マグネット１７が離れる。それにより、トナ−ロ−検出
センサ１３は元の位置に戻り、フォトセンサ３１の出力
はＯＦＦとなる。

【００４４】図２に示す波形では、トナ−ロ−検出セン
サ１３がマグネット１７に吸引されている時間が短いの
で、ＯＮ状態の時間（ｔ１）が短くなり、ラッセルバ−
１５が一回転する時間Ｔとの関係は、数式２の関係とな
る。

【００４５】ｔ１＜（Ｔ／２）・・・（２） そして、このＯＮ状態の時間とＯＦＦ状態の時間とがそ
れぞれ制御部３０に送信され、制御部３０は、ＯＮ状態
の時間が数式１に当てはまっている間は、トナ−残量が
多いと判断する。

【００４６】次にトナ−収容部１９の残量が少ない場合
について説明する。図１５状態Ａにおいて、まず、ラッ
セルバ−１５の突起１５ｅがセンサ−バ−１６の突起１
６ｃに接触している。この時、センサ−バ−１６はラッ
セルバ−１５に押圧されなくても、自重で矢印Ｇ方向へ
回転することができる。この時トナ−２６の抵抗が少な
いので、状態Ｂに示すように、センサ−バ−１６は真下
まで直ちに回転する。この時、センサ−バ−１６は側壁
１９ａから離れているので、側壁１９ａに付着したトナ
−２６の影響を受けない。従って、センサ−バ−１６は
スム−ズに矢印Ｇ方向へ自重で回転する。

【００４７】すると、トナ−ロ−検出センサ１３とマグ
ネット１７とが対向し、マグネット１７に、トナ−ロ−
検出センサ１３に内蔵された図示せぬマグネットが吸引
され、トナ−ロ−検出センサ１３が矢印Ｌ方向に動き、
その動きをフォトセンサ３１が検出して、図３に示すよ
うにＯＮ状態となる。

【００４８】ここで、ラッセルバ−１５は一定の速度で
回転しているで、フォトセンサ３１のＯＮ状態は、ラッ
セルバ−１５の突起１５ｅがセンサ−バ−１６の突起１
６ｃを押圧し、マグネット１７の吸引力がトナ−ロ−検
出センサ１３に及ばなくなるまで続く（状態Ｃ）。それ
故、図３に示すように、ＯＮ状態の時間（ｔ２）がトナ
−残量が多いときよりも長くなる。

【００４９】そして、ラッセルバ−１５の突起１５ｅが
センサ−バ−１６の突起１６ｃを押圧する位置まで回転
してきて、状態Ｅに示すようにトナ−ロ−検出センサ１
３からマグネット１７が離れる。それにより、トナ−ロ
−検出センサ１３は元の位置に戻り、フォトセンサ３１
の出力はＯＦＦとなる。

【００５０】図３に示す波形では、トナ−ロ−検出セン
サ１３がマグネット１７に吸引されている時間が長いの
で、ＯＮ状態の時間（ｔ２）が長くなり、ラッセルバ−
１５が一回転する時間Ｔとの関係は、数式３の関係とな
る。

【００５１】ｔ２（Ｔ／２）・・・（３） そして、このＯＮ状態の時間とＯＦＦ状態の時間とがそ
れぞれ制御部３０に送信され、制御部３０は、ＯＮ状態
の時間が数式３の関係となっていると、トナ−残量が少
ないと判断する。

【００５２】そして、トナ−残量が少ない状態であるこ
とを表示部３２に表示して、オペレ−タに知らせる。

【００５３】上記第１の実施の形態においては、トナ−
収容部１９全体のトナ−を攪拌させるための攪拌バ−
と、トナ−残量を検出するための攪拌バ−とを別部材で
設け、センサ−バ−１６の回転半径Ｒｓがラッセルバ−
１５の回転半径Ｒｒよりも小さいので、トナ−残量が少
ない場合において、トナ−収容部１９のフレ−ム１９ａ
に付着したトナ−の摩擦負荷の影響を受けずに、確実に
センサ−バ−１６が自重で回転することができる。

【００５４】従って、トナ−ロ−検出センサ１３を正確
に作動させることができる。それ故、制御部３０にトナ
−残量を正確に伝達することができる。

【００５５】また、ラッセルバ−１５とセンサ−バ−１
６とは、ラッセルバ−１５の突起１５ｅがセンサ−バ−
１６の突起１６ｃを押圧できる状態の時に、略１８０度
の位相差を持つように同軸上に設けられているので、セ
ンサ−バ−１６が真上に位置した時に、センサ−バ−１
６が回転する箇所のトナ−２６はラッセルバ−１５によ
りかき揚げられてた後となっている。それ故、正確にト
ナ−残量を検知することができる。

【００５６】第２の実施の形態 次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照しな
がら説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様な部
分には同一符号を付してその説明は省略する。図１６は
発明の第２の実施の形態における攪拌バ−を示す分解斜
視図、図１７は発明の第２の実施の形態におけるギアを
示す側面図、図１８は図１７に示すＨ−Ｈ断面図、図１
９は発明の第２の実施の形態におけるセンサ−バ−を示
す部分側面図、図２０は図１９に示すＫ−Ｋ断面図、図
２１は発明の第２の実施の形態におけるラッセルバ−を
示す部分側面図、図２２は図２１に示すＭ−Ｍ断面図で
ある。

【００５７】この実施の形態において、上記第１の実施
の形態と異なる点は、センサ−バ−１６の長手方向の長
さを短くした点である。

【００５８】詳しくは、図１６において、攪拌バ−６
は、ラッセルバ−１５と、センサ−バ−１６とから構成
されており、図１７、図１８に示すように、ギア１４と
ラッセルバ−１５との関係は上記第１の実施の形態と同
様であり、また、図１９、図２０に示すように、ラッセ
ルバ−１５とセンサ−バ−１６との関係も、ラッセルバ
−１５とセンサ−バ−１６とが嵌合している位置が異な
るのみで、それ以外は上記第１の実施の形態と同様であ
る。

【００５９】図２１に示すように、ラッセルバ−１５の
略中央部には突出部１５ｇが形成されている。そして、
この突出部１５ｇには、上記第１の実施の形態に示した
突出部１５ａと同様に、図２２に示すように、孔１５ｈ
が形成され、この孔１５ｈに図１９に示すセンサ−バ−
１６の突出部１６ａが嵌合することにより、ラッセルバ
−１５とセンサ−バ−１６とが接続される。また、突出
部１５ｇには突起１５ｊが形成されており、この突起１
５ｊがセンサ−バ−１６の突起１６ｃを押圧することに
より、センサ−バ−１６が回転する。

【００６０】なお、突出部１５ａには上記第１の実施の
形態に示した孔１５ｃ、突起１５ｅを形成する必要はな
い。

【００６１】その他は全て上記第１の実施の形態と同様
であるので説明は省略する。

【００６２】上記第２の実施の形態においては、ラッセ
ルバ−１５の両回転軸の間にセンサ−バ−１６の片側軸
を保持する軸受部を設けることにより、第１の実施の形
態の効果に加え、センサ−バ−１６の長手方向の長さを
ラッセルバ−１５よりも短くすることが可能となる。そ
の結果、用紙の幅に応じてプリンタの幅を変えると、ラ
ッセルバ−１５のプリンタの幅方向の長さ（長手方向の
長さ）も変えなければならないが、センサ−バ−１６
は、マグネット１７が回転することができる長さだけあ
れば良いので、センサ−バ−１６の場合はプリンタの幅
に応じて、長手方向の長さを変える必要がない。それ
故、どのような幅のプリンタであっても同じセンサ−バ
−１６を使用することが可能となり、また、短くした分
だけコストを安くすることができる。

【００６３】第３の実施の形態 次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照しな
がら説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様な部
分には同一符号を付してその説明は省略する。図２３は
発明の第３の実施の形態における攪拌バ−を示す分解斜
視図である。この第３の実施の形態において、上記第１
の実施の形態と異なる点は、図２３に示すように、ラッ
セルバ−１６の長手方向の平面に、流動性の高いトナ−
２６は通過する大きさの孔２５を複数形成した点であ
る。その他は全て上記第１の実施の形態と同様であるの
で説明は省略する。

【００６４】トナ−２６を図１に示すトナ−収容部１９
に補給した際に、まだトナ−カ−トリッジ５から少量し
か補給されていない状態においては、ラッセルバ−１５
が補給されたトナ−２６を全てかき揚げてしまうと、セ
ンサ−バ−１６の自重で回転することを妨げるトナ−２
６が無くなってしまい、その結果、トナ−２６が補給さ
れているにも拘らず、トナ−残量が少ないことを示すメ
ッセ−ジが表示され続けてしまう場合がある。

【００６５】しかし、第３の実施の形態においては、補
給されて間もないトナ−２６は流動性が高いので、ラッ
セルバ−１５にかき揚げられてしまっても、孔２５から
こぼれ落ちる。それ故、ラッセルバ−１５がトナ−２６
をかき揚げてしまっても、センサ−バ−１６が回転する
箇所にトナ−２６が在る。それ故、図１４状態Ａから状
態Ｂにセンサ−バ−１６が回転する際に、センサ−バ−
１６の回転はトナ−２６により妨げられるので、トナ−
残量が少ないことを示すメッセ−ジが直ちに消える。

【００６６】また、トナ−２６の残量が少なくなってく
ると、トナ−２６の流動性が低くなるすなわち、トナ−
収容部１９内を何度か回転していると、トナ−２６は塊
となるので、孔２５をトナ−２６がすり抜けることがで
きなくなり、上記第１の実施の形態と同様に、ラッセル
バ−１５の高さｈをトナ−２６が越えることができなく
なる。

【００６７】なお、ラッセルバ−１５に孔２５が形成さ
れていても、トナ−収容部２９の側壁２９ａに付着して
いるトナ−２６は、ラッセルバ−１５の端部１５ｇでか
き落されるので、問題ない。

【００６８】第４の実施の形態 次に本発明の第４の実施の形態について図面を参照しな
がら説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様な部
分には同一符号を付してその説明は省略する。図２４は
発明の第４の実施の形態における攪拌バ−を示す斜視
図、図２５は発明の第４の実施の形態におけるギアを示
す側面図、図２６は図２５に示すＰ−Ｐ断面図、図２７
は第４の実施の形態における攪拌バ−を示す正面図であ
る。

【００６９】図２４において、攪拌バ−２７には両端に
突出部２７ａ、２７ｂが形成されており、突出部２７ｂ
は図示せぬ軸受に回転自在に軸支されており、突出部２
７ａは、図２５、図２６に示すギア２８の突出部２８ａ
に形成された孔２８ｂに嵌合する。この突出部２７ａと
孔２８ｂとの嵌合により、攪拌バ−２７とギア２８とが
一体となって回転する。また、攪拌バ−２７にはマグネ
ット２９が内蔵されており、上記第１の実施の形態と同
様に、マグネット２９がトナ−ロ−検出センサ１３のマ
グネットを吸引することにより、フォトセンサ３１の出
力が変化する。

【００７０】図２７に示すように、攪拌バ−２７の突出
部２７ａには突起２７ｂが形成されている。また、図２
６に示すように、突出部２８には突起２８ｃが形成され
ている。

【００７１】図２６において、突出部２８の突起２８ｃ
の端部は、一端が駆動部２８ｄとなっており、他端がス
トッパ部２８ｅとなっている。また、図２７において、
攪拌バ−２７の突起２７ｂの端部は一端が被駆動部２７
ｃとなっており、他端がストッパ部２７ｃとなってい
る。そして、図示せぬ駆動源からの駆動力によりギア２
８が回転すると、ギア２８の駆動部２８ｄが攪拌バ−２
７の被駆動部２７ｃを押圧することにより、ギア２８の
回転を攪拌バ−２７に伝達する。

【００７２】攪拌バ−２７の被駆動部２７ｃとストッパ
部２７ｄとの間の角度Θ１は、トナ−２６の残量が少な
くなり、攪拌バ−２７が真上から自重で、トナ−ロ−検
出センサ１３のマグネットを吸引することのできる位置
まで回転してきたときに、トナ−攪拌バ−２７のストッ
パ部２７ｄがギア２８のストッパ部２８ｅに当接する角
度である。

【００７３】その他の構造は上記第１の実施の形態と同
様であるので説明は省略する。また、ギア２８は上記第
１の実施の形態と同様に、常に一定の速度で回転してい
る。次に攪拌バ−２７のトナ−残量検出動作について説
明する。図２３、図２４は発明の第４の実施の形態にお
ける攪拌バ−の動作説明図である。

【００７４】まず、図１に示すようにトナ−収容部１９
の残量が多い場合について説明する。図２３状態Ｒにお
いて、まず、攪拌バ−２７の被駆動部２７ｃがギア２８
の駆動部２８ｄに接触している。この状態は、攪拌バ−
２７のマグネット２９がトナ−ロ−検出センサ１３のマ
グネットを吸引している状態であり、フォトセンサはＯ
Ｎ状態となっている。この状態でギア２８が矢印Ｇ方向
へ回転すると、ギア２８の駆動部２８ｄに攪拌バ−２７
の被駆動部２７ｃが押圧されて攪拌バ−２７が矢印Ｇ方
向へ回転する。そして、マグネット２９の吸引力がトナ
−ロ−検出センサ１３のマグネットに及ばなくなり、状
態Ｓを経由して状態Ｔとなると、攪拌バ−２７は自重で
回転をし始める。しかし、トナ−２６の抵抗を受けるの
で、状態Ｕ１に示すように攪拌バ−２７の回転は一時停
止してしまう。

【００７５】ギア２８の被駆動部２８ｄが攪拌バ−２７
の被駆動部２７ｃに当接する位置まで回転し（状態Ｕ
２）、押圧すると、再び状態Ｒに戻り、マグネット２９
がトナ−ロ−検出センサ１３を吸引する位置まで来る。

【００７６】すると、マグネット２９に、トナ−ロ−検
出センサ１３に内蔵された図示せぬマグネットが吸引さ
れ、トナ−ロ−検出センサ１３が図１に示す矢印Ｌ方向
に動き、その動きを図示せぬフォトセンサが検出して、
図２に示すようにＯＮ状態となる。なお、ギア２８は常
に回転しているので、攪拌バ−２７もギア２８に押圧さ
れると回転するが、ギア２８に押圧され回転しながら
も、マグネット１７の吸引力が及ぶ間はトナ−ロ−検出
センサ１３はマグネット２９に吸引される。

【００７７】ギア２８の駆動部２８ｄに押圧され、マグ
ネット２９の吸引力がトナ−ロ−検出センサ１３の図示
せぬマグネットに及ばなくなると、トナ−ロ−検出セン
サ１３は元の位置に戻り、フォトセンサはＯＦＦ状態と
なる。

【００７８】図２に示す波形では、トナ−ロ−検出セン
サ１３がマグネット２９に吸引されている時間が短いの
で、ＯＮ状態の時間（ｔ１）が短くなる。すなわち、上
記第１の実施の形態と同様に、ＯＮ状態の時間が数式１
の関係となっていれば、トナ−残量が多いと制御部３０
は判断する。

【００７９】次にトナ−収容部１９のトナ−残量が少な
い場合について説明する。図２９において、状態Ｔまで
は上記トナ−収容部１９のトナ−残量が多い場合と同様
である。しかし、攪拌バ−２７が自重で回転することが
可能な位置となると、トナ−２６の抵抗が少ないので、
状態Ｖに示すように、攪拌バ−２７は下まで直ちに回転
する。この時、ギア２８のストッパ部２８ｅに攪拌バ−
２７のストッパ部２７ｄが当接し、攪拌バ−２７はそこ
で必ず回転を停止する。従って、攪拌バ−２７は、トナ
−ロ−検出センサ１３と対向する位置に回転してきた際
に、行き過ぎることなく停止する。

【００８０】すると、トナ−ロ−検出センサ１３とマグ
ネット２９とが対向し、マグネット２９に、トナ−ロ−
検出センサ１３に内蔵された図示せぬマグネットが吸引
され、トナ−ロ−検出センサ１３が図１に示す矢印Ｌ方
向に動き、その動きを図示せぬフォトセンサが検出し
て、図３に示すようにＯＮ状態となる。

【００８１】ギア２８は一定の速度で回転しているで、
ギア２８が状態Ｒとなるまで回転し、ギア２８の駆動部
２８ｄが攪拌バ−２７の被駆動部２７ｃを押圧し、マグ
ネット２９の吸引力がトナ−ロ−検出センサ１３に及ば
なくなるまでフォトセンサのＯＮ状態は続く。それ故、
図３に示すように、ＯＮ状態の波形の幅がトナ−残量が
多いときよりも長くなる。なお、ギア２８は常に回転し
ているので、攪拌バ−２７もギア２８に押圧されると回
転するが、ギア２８に押圧され回転しながらも、マグネ
ット２９の吸引力が及ぶ間はトナ−ロ−検出センサ１３
はマグネット２９に吸引される。

【００８２】ギア２８の駆動部２８ｄに押圧され、マグ
ネット２９の吸引力がトナ−ロ−検出センサ１３の図示
せぬマグネットに及ばなくなると、トナ−ロ−検出セン
サ１３は元の位置に戻り、フォトセンサはＯＦＦ状態と
なる。

【００８３】図３に示す波形では、トナ−ロ−検出セン
サ１３がマグネット２９に吸引されている時間が長いの
で、ＯＮ状態の時間が長くなる。すなわち、上記第１の
実施の形態と同様に、ＯＮ状態の時間が数式３の関係と
なっていれば、トナ−残量が少ないと制御部３０は判断
する。

【００８４】上記第４の実施の形態においては、攪拌バ
−２７がトナ−ロ−検出センサと対向する位置に来る
と、確実にそこで停止する。従って、トナ−残量を正確
に検出することが可能である。

【００８５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載される効果を奏する。

【００８６】トナ−収容部の側壁に接触しながら一定の
速度で一方方向に回転し、一方の端部に突起を備えたラ
ッセル部材と、ラッセル部材と同軸上に設けられ、外周
半径がラッセル部材の外周半径よりも小さく、ラッセル
部材の突起に回転方向に押圧される位置に突起を備え、
真上に位置すると自重で回転可能となり、真上に位置す
る地点まで回転してきた時に、トナ−収容部のトナ−残
量が少ないと、直ちに真下まで自重で回転し、ラッセル
部材の突起に押圧されるまで真下に位置し続け、トナ−
残量が多いと、ラッセル部材の突起の押圧力を受けて回
転するセンサ−部材とを設け、センサ−部材が真下に位
置する時間の長さによりトナ−残量を検出することによ
り、トナ−残量が少ない場合において、トナ−収容部の
側壁に付着したトナ−の摩擦負荷の影響を受けずに、確
実にセンサ−部材が自重で真上から真下へ回転すること
ができる。それ故、装置本体にトナ−残量が少ない状態
であることを確実に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の第１の実施の形態における印字プロセス
ユニット部の構造を示す説明図である。

【図２】発明の第１の実施の形態におけるフォトセンサ
の出力波形を示す説明図である。

【図３】発明の第１の実施の形態におけるフォトセンサ
の出力波形を示す説明図である。

【図４】発明の第１の実施の形態における攪拌バ−を示
す分解斜視図である。

【図５】発明の第１の実施の形態におけるギアを示す側
面図である。

【図６】図５に示すＨ−Ｈ断面図である。

【図７】発明の第１の実施の形態におけるラッセルバ−
を示す部分側面図である。

【図８】図７に示すＪ−Ｊ断面図である。

【図９】発明の第１の実施の形態におけるセンサ−バ−
を示す部分側面図である。

【図１０】図９に示すＫ−Ｋ断面図である。

【図１１】発明の第１の実施の形態におけるラッセルバ
−とセンサ−バ−との位置関係を示す説明図である。

【図１２】発明の第１の実施の形態における制御系を示
すブロック図である。

【図１３】発明の第１の実施の形態における印字プロセ
スユニット部の構造を示す説明図である。

【図１４】発明の第１の実施の形態における攪拌バ−の
動作説明図である。

【図１５】発明の第１の実施の形態における攪拌バ−の
動作説明図である。

【図１６】発明の第２の実施の形態における攪拌バ−を
示す分解斜視図である。

【図１７】発明の第１の実施の形態におけるギアを示す
側面図である。

【図１８】図１７に示すＨ−Ｈ断面図である。

【図１９】発明の第２の実施の形態におけるセンサ−バ
−を示す部分側面図である。

【図２０】図１９に示すＫ−Ｋ断面図である。

【図２１】発明の第２の実施の形態におけるラッセルバ
−を示す部分側面図である。

【図２２】図２１に示すＭ−Ｍ断面図である。

【図２３】発明の第３の実施の形態における攪拌バ−を
示す分解斜視図である。

【図２４】発明の第４の実施の形態における攪拌バ−を
示す斜視図である。

【図２５】発明の第４の実施の形態におけるギアを示す
側面図である。

【図２６】図２５に示すＰ−Ｐ断面図である。

【図２７】発明の第４の実施の形態における攪拌バ−を
示す正面図である。

【図２８】発明の第４の実施の形態における攪拌バ−の
動作説明図である。

【図２９】発明の第４の実施の形態における攪拌バ−の
動作説明図である。

【符号の説明】

１ 印字プロセスユニット部 ６ 攪拌バ− １３ トナ−ロ−検出センサ １４ ギア １５ ラッセルバ− １６ センサ−バ− １９ トナ−収容部 ２５ 孔 ２６ トナ− ２７ 攪拌バ− ２８ ギア ３０ 制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナ−収容部の側壁に接触しながら一定
   の速度で一方方向に回転し、一方の端部に突起を備えた
   ラッセル部材と、 ラッセル部材と同軸上に設けられ、外周半径がラッセル
   部材の外周半径よりも小さく、ラッセル部材の突起に回
   転方向に押圧される位置に突起を備え、真上に位置する
   と自重で回転可能となり、真上に位置する地点まで回転
   してきた時に、トナ−収容部のトナ−残量が少ないと、
   直ちに真下まで自重で回転し、ラッセル部材の突起に押
   圧されるまで真下に位置し続け、トナ−残量が多いと、
   ラッセル部材の突起の押圧力を受けて回転するセンサ−
   部材とを設け、 センサ−部材が真下に位置する時間の長さによりトナ−
   残量を検出することを特徴とするトナ−残量検出機構。
2. 【請求項２】 上記ラッセル部材とセンサ−部材とは、
   ラッセル部材の突起がセンサ−部材の突起を押圧できる
   状態の時に、略１８０度の位相差を持つように同軸上に
   設けた請求項１記載のトナ−残量検出機構。
3. 【請求項３】 上記センサ−部材をラッセル部材よりも
   長手方向に短くし、 上記ラッセル部材の突起を、上記センサ−部材の突起を
   押圧する位置に設けた請求項２記載のトナ−残量検出機
   構。
4. 【請求項４】 上記ラッセル部材の長手方向の平面に、
   流動性の高いトナ−は通過する大きさの孔を複数形成し
   た請求項２記載のトナ−残量検出機構。
5. 【請求項５】 一定の速度で回転する駆動手段の回転方
   向への押圧力を受けて回転すると共に、真上に位置する
   と自重で真下へ回転することが可能な攪拌バ−が、真上
   に位置する地点まで回転してきた時に、トナ−収容部の
   トナ−残量が少ないと、直ちに真下まで自重で回転し、
   攪拌バ−の突起の一端が、駆動手段の突起の一端に押圧
   されるまで真下に位置し続け、トナ−残量が多いと、駆
   動手段の突起の押圧力を受けて回転し、この攪拌バ−の
   真下に位置する時間の長さにより、トナ−残量を検出す
   るトナ−残量検出機構において、 上記攪拌バ−に形成された突起の一端から他端までの角
   度を、トナ−残量が少ない状態で攪拌バ−が真下へ回転
   した時に、攪拌バ−の突起の他端が駆動手段の突起の他
   端に当接する角度としたことを特徴とするトナ−残量検
   出機構。