JPH11202609A

JPH11202609A - トナー補給容器及びトナー残量表示装置

Info

Publication number: JPH11202609A
Application number: JP1351298A
Authority: JP
Inventors: Masahito Suzuki; 雅人鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーボトル内の残量をできる限り精度よく
検知し、視覚的にも容易に判断できる容器及び残量表示
装置を提供すること。【解決手段】回転補給するトナー補給容器、及び該容
器上に貼付された発熱記録媒体、該媒体に記録する感熱
発熱ヘッド（Ａ）、該媒体の反射濃度を検出する検出器
（Ｂ）からなることを特徴とするトナー補給容器及びト
ナー残量表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電像記録用トナ
ー補給容器及びトナー残量表示装置に関するものであ
り、このトナー残量表示装置は、電子写真複写機、ファ
クシミリ、プリンタ等に応用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電像の現像装置へのトナー補給
には、一般的に、樹脂製のトナー補給容器特に不透明な
樹脂製トナー補給容器が用いられ、このトナー補給容器
を横に倒し回転可能な状態で現像装置にセットし、現像
装置の運転に伴って消費される量に見合うトナー分が該
トナー補給容器の開口から補給されるような構造が採ら
れているが、トナー補給容器のトナー補給能力即ちトナ
ー残量を判るようにすることが必要となる。

【０００３】例えば、特公昭６４−４４４７２号公報に
は、透磁率センサを用いたトナー残量検出法の１例とし
て、現像装置内に設けた透磁率センサの出力によりトナ
ー濃度判定を行い、トナー濃度が低いと判定されたとき
にはトナー容器からトナーの補給を行うことが記載され
ており、また、特開平９−４３９６２号公報には、透磁
率センサを用いてトナー補給容器内のトナー残量を測定
することが記載されている。すなわち同公開公報には、
トナー補給容器内の補給トナーが現像装置に連結したト
ナー供給口方向ヘ移動する途中において透磁率センサで
容器内のトナー移動量を測定し、補給トナーがトナー濃
度センサー上を通過したときを含む一定時間のトナー濃
度センサーの出力値の中で最も低い値とこれに先行する
一定時間の出力値の中で最も高い値を比較し、この差が
あらかじめ定めた値を下回るときトナー残量なしと判定
することにより、トナー補給が完全に無くなる前にトナ
ー残量なしを判定すると共に、現像装置内のトナー濃度
も透磁率センサで測定しこの濃度と、前記容器内のトナ
ー濃度とを比較することにより、前記容器内のとなーを
前記現像装置へ補給するタイミングを知ることが記載さ
れている。

【０００４】しかしながら、特公昭６４−４４４７２号
公報に記載の技術は現像装置内のトナー濃度ムラを考慮
し誤検知を防ぐためトナー残量を検知する判定レベルを
トナー濃度コントロールレベルよりもかなり余裕を持っ
て低濃度側に設定しなければならない。また、トナー容
器から現像装置にトナーが供給され均一に撹拌されるま
での時間を考慮すると、現像装置内でトナーがなくなっ
たことを検知して後にトナー容器からトナーの供給が開
始されるのでは遅くなる。特開平９−４３９６２号公報
記載の技術は、トナー供給タイミングの点では問題が少
ないが、透磁率センサを用い、測定結果をトナー量に換
算する手段、換算結果を表示する手段が必要であり、人
間がトナー補給容器中のトナー残量を目視によりで直接
判断することができず、また、現像装置本体からボトル
が取り外された場合、ボトル中にどれくらいトナーが入
っているのか（トナー残量、トナー履歴）がわからない
等の不具合があった。さらに、これら両技術においては
使用済みトナー供給ボトルのリサイクル再利用を目途と
していない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、上記従来技術に鑑み、トナーボトル内の残量を
できる限り精度よく検知し、視覚的にも容易に判断でき
リサイクル再利用し得るトナー補給容器を提供するこ
と、及びこの容器を使ったトナー残量の複雑大型でない
表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明の
（１）「発熱記録媒体が貼付され、回転しトナーを現像
装置に補給する樹脂材質製のトナー補給容器」、（２）
「壁面に貫通孔が設けられ、該貫通孔に発熱記録媒体
が、好ましくは白濁・透明変換型感熱記録媒体が設けら
れ、回転しトナーを現像装置に補給する透光性材質製の
トナー補給容器」によって達成される。

【０００７】また上記目的は、本発明の（３）「回転し
トナーを現像装置に補給するトナー補給容器に貼付され
た発熱記録媒体、該記録媒体に記録する感熱発熱ヘッド
（Ａ）、該媒体の反射濃度を検出する検出器（Ｂ）から
なることを特徴とするトナー補給容器のトナー残量表示
装置。」、（４）「前記容器の壁面に設けられた貫通孔
に貼付された白濁・透明変換型感熱記録媒体、該記録媒
体に記録する感熱発熱ヘッド（Ａ）、該媒体の反射濃度
を検出する検出器（Ｂ）からなることを特徴とするトナ
ー補給容器のトナー残量表示装置。」、（５）「前記発
熱ヘッド（Ａ）が、前記容器の回転数に応じ、容器の回
転軸方向に移動することを特徴とする前記第（３）又は
第（４）項に記載のトナー補給容器のトナー残量表示装
置。」、（６）「前記検出器（Ｂ）が、前記感熱ヘッド
（Ａ）の記録部位の反射濃度を検出し、感熱ヘッド
（Ａ）と共に容器の回転数に応じ、容器の回転軸方向に
移動することを特徴とする前記第（３）乃至第（５）項
の何れか１に記載のトナー補給容器のトナー残量表示装
置。」、（７）「前記検出器（Ｂ）により感熱媒体の記
録部端を検出し、該端から記録を続行することを特徴と
する前記第（３）乃至第（６）項の何れか１に記載のト
ナー補給容器のトナー残量表示装置。」、（８）「前記
感熱記録媒体が、可逆性感熱記録媒体であることを特徴
とする前記第（３）乃至第（７）項の何れか１に記載の
トナー補給容器のトナー残量表示装置。」、（９）「前
記可逆性感熱記録媒体が、白濁・透明変換型感熱記録媒
体であることを特徴とする前記第（８）項に記載のトナ
ー補給容器の残量表示装置。」により達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
詳細に説明する。図１には、本発明のトナーボトル（ト
ナー補給容器）の１例が示される。このトナーボトル
は、トナーの運搬、貯蔵、現像装置への供給のために使
用され、トナーの消費後に空となったときにはリサイク
ルし、再利用することができる。図１におけるトナーボ
トルは、胴体部が円筒状をしており、この胴体部の一端
のトナー補給口にはキャップが設けられ、螺旋状に溝が
設けられた胴体部には、感熱記録媒体が貼付されてい
る。この感熱記録媒体は、記録−未記録の差が明瞭にま
るように透明若しくは白色地肌を有し高濃度に発色しう
る白濁・透明変換型のものが好ましく、該トナーボトル
は樹脂材料製であって乳白色をしている。透明材質のも
のを使用することものできるが、微細樹脂材料からなる
トナーはボトル内壁によく付着するので、ボトルを透明
にしても内部のトナ−存在量を正確に目測することは難
しい。該トナーボトルのリサイクル再利用をし易くする
ように可逆性感熱記録層を有するものであることがより
好ましい。乳白色のトナーボトルはこの上に可逆性感熱
記録材料を貼付した場合に可逆性感熱記録材料を目立た
ないようにする。

【０００９】このような可逆性感熱記録層を有する感熱
記録媒体としては、特開昭５５−１５４１９８号公報に
記載の「ポリマーおよび／または樹脂からなるマトリッ
クス材（Ａ）と、該マトリックス材（Ａ）に不溶で、か
つ第２相としてその中に分散されている有機低分子物質
（Ｂ）とからなる材料対（Ａ／Ｂ）から構成された温度
依存性を有する遮光体であって、該材料対（Ａ／Ｂ）は
（Ｔ₀）以上の予熱温度に依存して、特定温度（Ｔ₀）以
下において遮光性が変わる性質を有し、その結果、（Ｔ
₀）より高い変換温度（Ｔ₂）以上に加熱して、その後
（Ｔ₀）以下に冷却したとき最大遮光性を示し、（Ｔ₀）
と（Ｔ₂）の間にある透明温度（Ｔ₁）まで、最大遮光状
態で加熱し、その後（Ｔ₀）以下に冷却したとき、温度
が上がるにつれて遮光性が下がる性質を示し、（Ｔ₁）
と（Ｔ₂）の間の温度まで加熱して、その後（Ｔ₀）以下
に冷却したときの最小の遮光性を示す温度依存性を有す
る遮光体」、特開平７−１１７３５２号公報に記載の
「支持体上に、加熱温度を変えることによって可逆的に
透明−不透明変化の生じる感熱層と、更にその上に保護
層を設けた可逆性感熱記録媒体において、該保護層が凹
凸を有し、該凹部に感熱層を設けた可逆性感熱記録媒
体」の他、特開昭５４−１１９３７７７号、特開昭６３
−３９３７８号、特開昭６３−１０４８７９号、特開昭
６３−１７８０７９号、特開昭６３−１７９７９５号、
特開昭６３−２２１０８７号公報、特開平２−１３６３
号、特開平３−２０８９号、特開平３−１６９５９０
号、特開平５−８５３８号、特開平５−４１７８１号、
特開平５−１３９０５３号、特開平６−４０１５３号、
特開平６−４８０２４号、特開平６−２５５２４７号、
特開平８−３０６８３４号、特開平８−３１８６３４
号、特開平８−３２４１６４号、特開平９−３５０１６
号及び特開昭９−３９４１５号の各公報記載の可逆性感
熱記録層を有するもの等々が挙げられる。これら感熱層
は、いずれも加熱態様の違いにより黒色−白色、又は白
濁−透明に可逆的に変化する。

【００１０】図１の例のトナーボトルに貼付した感熱記
録媒体は出荷時白色であるが、使用時（トナー供給時）
には横に倒し回転可能な状態で現像装置にセットされ、
発熱体にて記録されることにより感熱記録媒体が黒色に
なり、この黒色状態を検出器で検出することにより、消
費された（現像装置へ供給された）トナー量を定量的に
検出することができ、かつ、黒色状態を肉眼で直接目視
することにより、トナー量の消費程度を知覚することが
できる。したがって図１におけるトナーボトルは、材質
が不透明樹脂からなるものであってよく、また、透明な
樹脂からなるものであってもよい。好ましくはトナーボ
トルに貼付した感熱記録媒体の地肌の色が乳白色又は透
明である場合、乳白色又は透明であってよい。

【００１１】このボトルはスパイラルの溝を有するため
回転により自動的にトナーをトナー入口側へ搬送する。
そのため、ボトルの中の途中のトナー粉面は図中で点線
で示されるような状態になっている。使用の際、横に倒
し回転可能な状態で現像装置にセットし、現像装置の運
転に伴って消費される量に見合うトナー分が該トナー補
給容器の開口から現像装置に補給されることになる。こ
のトナーボトルの場合は、例えばトナーが充填され出荷
するときボトルに透明状態の感熱記録媒体を貼付するこ
とができる。トナーの消費に伴って、発熱体にて記録さ
れることにより感熱記録媒体に着色部分が増し、トナー
が消費され尽したときには、感熱記録媒体は例えば全面
着色している。空になったボトルが回収され再利用可能
な状態にトナーが再充填されて出荷されるときには、感
熱記録媒体は、再度、透明状態化される。したがって、
ボトルのユーザーはこのラベル相当部分について全く何
等の措置を講じる必要がなく、ボトルを出荷する業者が
出荷時に手当するだけでラベル相当部分の貼り換え等を
することなしにボトルのリサイクル再利用が可能にな
る。

【００１２】図２には、本発明のトナーボトル（トナー
補給容器）の別の１例が示される。このトナーボトル
も、トナーの消費後に空となったときにはリサイクル
し、再利用することができる。このトナーボトルの場合
は、容器壁に貫通孔が設けられ、感熱記録媒体（Ａ）が
その貫通孔に貼付されているが、感熱記録媒体（Ａ）は
白濁−透明変換型感熱記録媒体であることが望ましい。
このような白濁−透明変換型感熱記録媒体は、特公平８
−２２６２２号公報に例示される。発熱体にて記録され
ることにより感熱記録媒体が黒色になり、この黒色状態
を検出器で検出することにより、消費された（現像装置
へ供給された）トナー量を定量的に検出することがで
き、かつ、黒色状態を肉眼で直接目視することにより、
トナー量の消費程度を知覚することができる点は図１に
示されるトナーボトルと同様であるが、このトナーボト
ルの場合は、例えばトナーが充填され出荷するときボト
ルに白濁化状態の感熱記録媒体（Ａ）を貼付することが
できる。トナーの消費に伴って、発熱体にて記録消去さ
れることにより感熱記録媒体に透明部分が増し、トナー
が消費され尽したときには、感熱記録媒体は透明になっ
ている。空になったボトルが回収され再利用可能な状態
にトナーが再充填されて出荷されるときには、感熱記録
媒体（Ａ）は再度度白濁状態化される。この場合、透明
なので、途中何らかの都合で現像装置から外された場合
でも目視でトナーの有無がわかる利点がある。但し、感
熱記録媒体（Ａ）は無論、出荷時に透明で出し、使用後
を白濁とすることもできる。

【００１３】図３は、本発明のトナー補給容器の残量表
示装置の１構成例を示す図である。図３に示されるよう
に、この装置は、ネジ切りシャフトの回転（駆動部図示
せず）により左右に移動させられるホルダーと、可逆性
感熱記録媒体（Ａ）が貼付され横に倒された状態で現像
装置にセットされたトナーボトルとを有し、前記ホルダ
ー内には前記可逆性感熱記録媒体（Ａ）に白濁（黒色）
部分を形成し又は白濁（黒色）部分を透明領域化するた
めのーマルヘッドと、前記可逆性感熱記録媒体（Ａ）の
白濁（黒色）化状態又は透明化状態を検知するための検
知手段としてのフォトカプラを有し、該フォトカプラは
前記可逆性感熱記録媒体（Ａ）に光を照射するＬＥＤの
ような発光素子（発光器）と感熱記録媒体（Ａ）からの
反射光を受光してフォトカプラが感熱記録媒体（Ａ）上
に存在するか否かをモニタし、かつ感熱記録媒体（Ａ）
上に存在する場合の感熱記録媒体（Ａ）上の白濁（黒
色）部分をモニタするフォトトランジスタのような受光
素子（受光器）からなる。さらに、現像装置にトナーボ
トルがセットされたか否かをモニタするセット確認用セ
ンサを設けることができ、またトナーボトルがセットさ
れたか否かは、後述するように、受光素子からの出力信
号により確認することができる。

【００１４】図４には、可逆性感熱記録媒体（Ａ）の白
濁（黒色）部分を用いたトナーボトルの状態、トナーの
消費程度を検知する手法の１例が示されている。図４の
例において、トナーボトルが現像装置にセットされる
と、セット確認用センサ（図示せず）の信号により、ホ
ルダーは図４の（４ｃ）位置のホームポジションに移動
し、検出を行なう。図４の（４ａ）にて示されるよう
に、新品と判断された場合は可逆性感熱記録媒体（Ａ）
の白濁（黒色）部分を記録する。図の（４ｂ）には初回
の記録がされた状態が示される。既に記録がある場合、
即ち（４ｃ）に示される場合は、記録部の端部を検出
し、そこまでホルダーを移動し、回転すなわち記録を始
める。記録部端部がエンド位置の場合（（４ｄ）に示さ
れる場合）、トナーエンドと判断し、本機はそれに応じ
た対応をとる。

【００１５】したがって、図５に示されるように、ラベ
ル状の可逆性感熱記録媒体（Ａ）が貼付されたトナーボ
トルを横に倒した状態で現像装置にセットし、現像装置
の稼働に伴って回転させ、ネジ切りシャフトを回転させ
てホルダーを移動しトナーボトル貼付されたラベル状可
逆性感熱記録媒体（Ａ）の有無および位置をホルダー中
のフォトカプラにより検知すると共に、さらにフォトカ
プラにより可逆性感熱記録媒体（Ａ）が黒（白濁）状態
にあるか−白（透明）状態にあるかをモニタし、黒（白
濁）状態にある場合にはラベル状可逆性感熱記録媒体
（Ａ）の端部を探し出ししその位置にサーマルヘッドを
セットして書き込み（記録）を開始させ、他方、タブ白
（透明）状態にある場合にはサーマルヘッドを可逆性感
熱記録媒体（Ａ）への書き込み（記録）可能状態にし、
書き込み（記録）をする。フォトカプラにより、サーマ
ルヘッドの書き込み（記録）領域に終点に至ったことこ
とを検知（エンド検知）したときは、現像装置又は現像
装置の付いた複写機本機にそれを知らせ、現像装置又は
複写機本機の運転を止める。

【００１６】また本発明においては、例えば図６に示さ
れるような方法により、上記図３に示される装置を制御
することができる。即ち、図６ａに示されるように、受
光素子からの出力は増幅、波形整形（図示せず）の後
（Ｖ_out）、例えばワンチップマイコンにより構成され
る制御部に入力されて制御部の出力信号を作るために使
われ、制御部はこの出力信号に基いて前記ネジ切りシャ
フトを回転する駆動部の回転制御状態を制御し、また、
前記サーマルヘッドへの通電量を制御する。例えば図６
ｂに示されるように、Ｖ_outが高出力の場合即ち可逆性
感熱記録媒体（Ａ）に白濁（黒色）部分が形成されてな
い場合は、前記駆動部の回転状態を順方向への通常回転
とし前記サーマルヘッドへの通電量を書き込み用レベル
に保持し、Ｖ_outが低出力の場合（白濁（黒色）部分が
形成されている場合）は、前記駆動部の回転状態を順方
向への通常回転とし前記サーマルヘッドへの通電量を消
去用レベルに保持する。また、フォトカプラが前記可逆
性感熱記録媒体（Ａ）から外れるとボトル表面の色等が
検出され、Ｖ_outは中出力となるので、前記ホルダーの
位置をリセットするため、駆動部の回転状態を逆方向へ
の高速回転とし前記サーマルヘッドへの通電量を零レベ
ルにする。

【００１７】図６ｃに示されるように、このため該制御
部は、予めシャフト回転の閾値データ及びサーマルヘッ
ドへの通電閾値データを書き込んだＲＯＭ、前記Ｖ_out
のためのレジスタ部、該レジスタ部からの出力をラッチ
するためのデータラッチ部、該データラッチ部からのパ
ルス出力をカウントしてシャフト回転及びサーマルヘッ
ド通電の電力量を設定するための両カウンタ部、両カウ
ンタ部からの出力により作動するシャフト回転及びサー
マルヘッド通電のためのドライバ部、及び、回転制御及
び通電制御のためのドライバデータ作成部を有するもの
とすることができる。したがってこの場合、該ＲＯＭは
ドライバデータ作成部からのデータを参照してＣＰＵか
らのアドレス信号により前記閾値データを読み出し、該
データは前記ＣＰＵにより制御される前記レジスタ部、
データラッチ部に送られ、このデータに基いて該両駆動
部は、制御されたシャフト回転及びサーマルヘッド通電
を行うようにすることができる。

【００１８】図７には、図２にて示される本発明のトナ
ーボトルを用いたトナー残量表示装置の１例が示され
る。この例では、容器壁に貫通孔を設け、白濁−透明変
換型感熱記録媒体（Ａ）がその孔に貼付されている。感
熱記録媒体（Ａ）は特公平８−２２６２２号公報に例示
される。無垢ボトルには白濁化状態の感熱記録媒体
（Ａ）を貼付して出荷される。初回使用後ヘッドで全面
が透明化され、尽にはトナーエンドを検出する。各検出
レベルは各々６ａ、６ｂ、６ｃのレベルによって検出さ
れる。出荷時に透明で出し、使用後を白濁としてもよ
い。

【００１９】図１の例では感熱記録媒体を用いたが、代
わりに無色又は着色の支持体上に上記白濁−透明変換型
感熱記録媒体を設けたものを用いてもよい。上記白濁−
透明変換型感熱記録媒体及び感熱記録媒体は可逆性のも
のであってもよい。可逆性のものでは、使用後のボトル
を再使用するいわゆるリサイクル型使用の場合、媒体の
記録状態を消去し、初期化することができ、そのまま再
使用できるという利点がある。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明によれば、トナーボトル内の残量を精
度よくかつ迅速に検知し、視覚的にも容易に判断できリ
サイクル再利用し得るトナー補給容器が提供され、ま
た、この容器を使ったトナー残量の複雑大型でない表示
装置が提供されるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナーボトルの構成例を表わす図であ
る。

【図２】本発明のトナーボトルの他の構成例を表わす図
である。

【図３】本発明のトナー残量表示装置の１構成例を示す
図である。

【図４】本発明のトナー残量表示装置におけるトナーの
消費程度の表示法の１例を示す図である。

【図５】本発明のトナー残量表示装置におけるトナーの
消費程度を検知する手法の１例を示す図である。

【図６】本発明のトナー残量表示装置におけるトナー消
費程度を検知する別の手法の１例を示す図である。

【図７】本発明の他のトナー残量表示装置を説明する図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転しトナーを現像装置に補給するトナ
ー補給容器に貼付された発熱記録媒体、該記録媒体に記
録する感熱発熱ヘッド（Ａ）、該媒体の反射濃度を検出
する検出器（Ｂ）からなることを特徴とするトナー補給
容器のトナー残量表示装置。
【請求項２】前記容器の壁面に設けられた貫通孔に貼
付された白濁・透明変換型感熱記録媒体、該記録媒体に
記録する感熱発熱ヘッド（Ａ）、該媒体の反射濃度を検
出する検出器（Ｂ）からなることを特徴とするトナー補
給容器のトナー残量表示装置。
【請求項３】前記発熱ヘッド（Ａ）が、前記容器の回
転数に応じ、容器の回転軸方向に移動することを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載のトナー補給容器のト
ナー残量表示装置。
【請求項４】前記検出器（Ｂ）が、前記感熱ヘッド
（Ａ）の記録部位の反射濃度を検出し、感熱ヘッド
（Ａ）と共に容器の回転数に応じ、容器の回転軸方向に
移動することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れ
か１に記載のトナー補給容器のトナー残量表示装置。
【請求項５】前記検出器（Ｂ）により感熱媒体の記録
部端を検出し、該端から記録を続行することを特徴とす
る請求項１乃至請求項４の何れか１に記載のトナー補給
容器のトナー残量表示装置。
【請求項６】前記感熱記録媒体が、可逆性感熱記録媒
体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち
何れか１に記載のトナー補給容器及び残量表示装置。
【請求項７】前記可逆性感熱記録媒体が、白濁・透明
変換型感熱記録媒体であることを特徴とする請求項６に
記載のトナー補給容器の残量表示装置。