DE69214731T2

DE69214731T2 - Anzeigemechanismus für Resttonermenge

Info

Publication number: DE69214731T2
Application number: DE69214731T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kikuchi; Yoshiharu Momiyama; Shigeki Nakajima; Yukio Ota; Masato Takano
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-07-07
Also published as: JP2837973B2; EP0704772A1; EP0521530A3; DE69214731D1; EP0521530B1; EP0521530A2; DE69222661T2; JPH0511610A; US5216462A; EP0704772B1; DE69222661D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einer elektrophographischen Aufzeichnungsvorrichtung verwendete Entwicklungsvorrichtung und insbesondere einen Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus dieser Vorrichtung.
Das Dokument EP 0 401 020 A2 offenbart eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus, bei dem ein Sensor dazu ausgelegt ist, die Rotation eines Rotors zu detektieren, der zusammen mit einer Rührwelle in einem Behälter rotiert, um eine Tonerzufuhrzeit anzuzeigen, wobei der Mechanismus folgendes aufweist: einen Stift, der in der Rührwelle befestigt ist, wobei der Rotor ein erstes Ende, das von der Rührwelle rotierbar gehalten wird, und ein zweites Ende aufweist, das sich an die Wand des Behälters angrenzend erstreckt, wobei das erste Ende einen Vorsprung, der mit der seitlichen Oberfläche des Stifts in Kontakt ist, und einen Sensorhebel aufweist, der rotierbar außerhalb des Behälters angeordnet ist. Der Rotor ist mit einem außerhalb des Behälters angeordneten Zungenelement mechanisch verbunden, und der Sensorhebel ist an der Rührwelle befestigt. Wenn sich eine ausreichende Entwicklermenge im Behälter befindet, wird beim Betrieb während der Rotation des Sensorhebels eine Ausrichtung des Zungenelementes mit diesem Sensorhebel aufrechterhalten, so daß der Photosensor das reflektierte Licht nicht detektieren kann, weil der Sensorhebel zwischen dem Zungenelement und dem Photosensor liegt. Wenn der Entwickler verbraucht wird, fällt das am Rotor befestigte Zungenelement aufgrund der Schwerkraft mit einer Geschwindigkeit nach unten, die höher ist als die Rotationsgeschwindigkeit des an der Rührwelle befestigten Sensorelements, so daß der Photosensor das vom Zungenelement reflektierte Licht detektieren kann und dadurch einen Alarm auslöst.
Andere Entwicklungsvorrichtungen, die in der elektrophotographischen Vorrichtung verwendet werden, sind mit einem Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus versehen, der eine getragene Rührwelle rotiert, die sich in Längsrichtung eines Behälters erstreckt, in dem sich Toner befindet, der dieser Rührwelle zugeführt wird, den Widerstand des Resttoners auf den Rotor überträgt, der auf der Rührwelle vorgesehen ist, und mittels eines Photosensors den Betrieb des Rotors detektiert. Eine solche typische Entwicklungsvorrichtung ist beispielsweise in einem Wartungshandbuch mit dem Titel "Laser Line 6 Elite", Seiten 3-21 bis 3-22 offenbart, das im Januar 1988 von der Firma Oki Electric Industries Co., Ltd. veröffentlicht wurde. Diese Entwicklungsvorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 ist ein Querschnitt des Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus der Entwicklungsvorrichtung.
Die Entwicklungsvorrichtung 1 weist einen Behälterbereich 3 zur Aufnahme von Toner 2, der ihm zugeführt wird, eine Entwicklungswalze 5, eine Zuführwalze 6, eine Rührwelle 7, die sich in Längsrichtung des Bereichs 3 erstreckt und von beiden Seitenbereichen eines Kastens oder Rahmens 4 rotierbar getragen wird, sowie einen Klingenbereich 8 auf, der sich entlang der Oberfläche der Entwicklungswalze 5 in deren Achsialrichtung erstreckt. Die Entwicklungswalze 5, die Zuführwalze 6 und die Rührwelle 7 weisen jeweils ein Ende auf, das sich aus einem Seitenbereich des Rahmens 4 hinaus erstreckt und mit einer Getriebeeinrichtung verbunden ist. Jedes der Zahnräder greift in ein nicht dargestelltes Zwischenzahnrad ein, um dadurch eine Kette von Getrieben zu bilden. Wie in Fig. 3A dargestellt ist, weist die mit der Rührwelle 7 gekoppelte Getriebeeinrichtung 11 einen abgesetzten Bereich 11a auf und berührt einen Rotor 12, der zusammen mit der Getriebeeinrichtung 11 rotiert. Der abgesetzte Bereich 11a und der Rotor 12 weisen im wesentlichen denselben Radius auf. Die Rührwelle 7 ist mit ihrem einen Ende am Rotor 12 befestigt, und die Getriebeeinrichtung 11 ist relativ zur Rührwelle 7 rotierbar. Die Getriebeeinrichtung 11 und der Rotor 12 können relativ zueinander rotiert werden, indem ein Anschlag 15, der auf der Getriebeeinrichtung 11 vorgesehen ist, in einen länglichen Schlitz 14 eingreift, der im Rotor 12 vorgesehen ist, und indem ein Vorsprung 16, der auf dem Rotor 12 vorgesehen ist, in einen länglichen Schlitz 13 eingreift, der in der Getriebeeinrichtung 11 vorgesehen ist, wobei die länglichen Schlitze 13 und 14 relativ zum Zentrum der Getriebeeinrichtung 11 und des Rotors 12 bogenförmig sind. Eine Zugfeder 18 erstreckt sich über einen Vorsprung 17, der auf der Getriebeeinrichtung 11 vorgesehen ist, und einen Vorsprung 16, der auf dem Rotor 12 vorgesehen ist, so daß der Anschlag 15 der Getriebeeinrichtung 11 mit einem Ende des länglichen Schlitzes 14 in Kontakt gebracht wird. In dieser Situation wird ein konkaver Bereich 19, der auf der Getriebeeinrichtung 11 vorgesehen ist, so positioniert, daß er mit dem konkaven Bereich 20 überlappt, der auf dem Rotor 12 vorgesehen ist. Die Entwicklungswalze 5 berührt eine Photoleitertrommel 22, wie in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie dargestellt ist. Die Rührwelle 7 weist vor dem Toner 2 im Behälterbereich 3 eine Rührvorrichtung 21 auf, um im Behälterbereich 3 die Entstehung von Klumpen aus Toner 2 zu verhindern.
Die Fig. 3A und 4A zeigen die Situation, in der der Toner 2 sich im Behälterbereich 3 befindet, während die Fig. 3B und 4B die Situation zeigen, in der sich kein Toner im Behälterbereich 3 befindet.
Ein Sensorhebel 23 weist an seinem einen Ende einen Hebeldrehpunkt 24, eine an seinem anderen Ende vorgesehene Zugfeder 25 sowie einen an seinem im wesentlichen zentralen Bereich vorgesehenen konvexen Bereich 23a auf. Der konvexe Bereich 23a des Sensorhebels 23 berührt aufgrund der Elastizität der Zugfeder 25 den abgesetzten Bereich 11a sowie den äußeren Umfang des Rotors 12. Ein Vorsprung 23b des Sensorhebels 23 wird von einem in der Entwicklungsvorrichtung vorgesehenen Mikroschalter gehalten.
Im folgenden wird der Betrieb der Entwicklungsvorrichtung beschrieben.
Da die Getriebeeinrichtung der Entwicklungsvorrichtung 5 in eine nicht dargestellte Getriebeeinrichtung eingreift, um die Photoleitertrommel 22 anzutreiben, werden die Entwicklungswalze 5, die Zuführwalze 6 und die Rührwelle 7 in Richtung der Pfeile B, B bzw. D rotiert, wenn die Photoleitertrommel 22 in Richtung des Pfeiles C rotiert. Der mit Elektrizität aufgeladene Toner 2 auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 5 wird mittels der Klinge 8 gleichmäßig geschichtet und an sie gehaftet. Der Toner 2 haftet an einem elektrostatischen Latentbild, das auf der Photoleitertrommel 22 ausgebildet wurde, die mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles C rotiert, und macht das elektrostatische Latentbild sichtbar. Zu diesem Zeitpunkt rotiert die Rührvorrichtung 21 zusammen mit der Rührwelle 7 in Richtung des Pfeiles D, so daß der Toner 2 zur Zuführwalze 6 transportiert wird, und sie rührt den Toner 2, um zu verhindern, daß der in ihr befindliche Toner 2 verklumpt.
Wenn sich eine ausreichend große Restmenge an Toner 2 im Behälterbereich 3 befindet, ist der vom Toner 2 auf die Rührvorrichtung 21 ausgeübte Widerstand groß, so daß sich die Zugfeder 18 ausdehnt, wie in Fig. 4A gezeigt ist, wobei die Rotationskraft der Getriebeeinrichtung 11 auf den Rotor 12 übertragen wird, um dadurch die Rührwelle 7 in Richtung des Pfeiles D zu rotieren, während sich das andere Ende des länglichen Schlitzes 14 des Rotors 12 in Kontakt mit dem Anschlag 15 der Getriebeeinrichtung 11 befindet. Da der konkave Bereich 20 der Getriebeeinrichtung 11 nicht mit dem konkaven Bereich 19 des Rotors 12 überlappt, dreht sich der Sensorhebel 23 zu diesem Zeitpunkt nicht, so daß der an der Entwicklungsvorrichtung befestigte Mikroschalter 26 nicht betätigt wird. Wenn die im Behälterbereich 3 befindliche Restmenge an Toner 2 gering ist, wird der auf die Rührvorrichtung 21 wirkende Widerstand des Toners 2 gering. Die Zugfeder 18 zieht sich zusammen und überträgt die Rotationskraft der Getriebeeinrichtung 11 auf den Rotor 12, während sich ein Ende des länglichen Schlitzes 14 des Rotors 12 in Kontakt mit dem Anschlag 15 der Getriebeeinrichtung 11 befindet, wie in Fig. 4B dargestellt ist. Dies führt dazu, daß die Rührwelle 7 in Richtung des Pfeiles D rotiert wird. Zu diesem Zeitpunkt überlappt der konkave Bereich 20 der Getriebeeinrichtung 11 den konkaven Bereich 19 des Rotors 12, so daß sich der Sensorhebel 23 dreht, wenn sein konvexer Bereich 23a in die konkaven Bereiche 19 und 20 eintritt, wodurch der Vorsprung 23b des Sensorhebels 23 den Mikroschalter 26 betätigt. Bei dem Betriebsvorgang wird die im Behälterbereich 3 befindliche Tonerrestmenge 2 detektiert.
Bei dem herkömmlichen Tonerrestmenge-Detektionsmechanismus gibt es jedoch folgenden Nachteil. Wenn der auf die Rührvorrichtung ausgeübte Widerstand des Toners ausreichend groß ist, dehnt sich nämlich die Zugfeder aus, um dadurch zu bewirken, daß der auf der Getriebeeinrichtung vorgesehene Anschlag mit dem anderen Ende des im Rotor vorgesehenen länglichen Schlitzes in Kontakt gebracht wird, wodurch der Mikroschalter nicht betätigt wird. Wenn der auf die Rührvorrichtung ausgeübte Widerstand des Toners gering ist, tritt andererseits eine instabile Situation ein, in der sich die Zugfeder zusammenzieht, so daß der auf der Getriebeeinrichtung vorgesehene Anschlag weder mit dem einen noch mit dem anderen Ende des im Rotor vorgesehenen länglichen Schlitzes in Kontakt gebracht wird. Das Ausmaß des vom Toner ausgeübten Widerstands variiert je nach der Tiefe, mit der die Rührvorrichtung Toner in den Toner eingreift, und in einer solchen Situation vibriert der Anschlag im länglichen Schlitz. Sowohl der konkave Bereich der Getriebeeinrichtung als auch des Rotors überlappen einander zu diesem Zeitpunkt, um dadurch den Sensorhebel zu betätigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus zu schaffen, der in der Lage ist, auch dann einen stabilen Detektionsbetrieb durchzuführen, wenn der Widerstand des Toners gering ist, um dadurch einer Bedienungsperson eine korrekte Tonerzufuhrzeit mitzuteilen.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, weist der Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes auf: einen Behälter, eine Rührwelle, einen Rotor, der jeweils im Behälter angeordnet ist, einen Photosensor, einen Stift, der auf der Rührwelle befestigt ist, und einen Anschlag, der jeweils außerhalb des Behälters angeordnet ist, wobei der Photosensor die Rotation des mit der Rührwelle im Behälter zusammen rotierenden Rotors detektiert, um einen Sensorhebel anzuziehen. Der aus einem magnetischen Körper gebildete Rotor weist ein erstes Ende, das von der Rührwelle gehalten wird, und ein zweites Ende auf, das so vorgesehen ist, daß es an die Wand des Behälters angrenzt und von der Rührwelle gehalten wird. Das zweite Ende weist einen Vorsprung auf, der mit der seitlichen Oberfläche des Stifts in Kontakt ist. Der Sensorhebel ist außerhalb des Behälters vorgesehen und weist ein Ende auf, auf dem ein Permanentmagnet vorgesehen ist, und es ist in der Lage, sich nahe zum Ort des magnetischen Körpers zu drehen. Darüber hinaus schaltet der Sensorhebel den Photosensor an einem unteren Totpunkt, der eine erste Position darstellt, ein oder aus. Der Anschlag steht mit dem Sensorhebel, der sich zusammen mit dem Rotor in eine zweite Position dreht, wodurch er den Photosensor ein- bzw. ausschaltet, in Kontakt und hält ihn auf.
Wenn die Rührwelle in dem Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus rotiert wird, kann der Rotor zusammen mit der Rührwelle rotieren, da das eine Ende des Stifts mit dem Vorsprung des Rotors in Kontakt gebracht wird. Wenn der Rotor den oberen Totpunkt erreicht, fällt er durch seine Schwerkraft schneller nach unten als die Rührwelle. Zu diesem Zeitpunkt wird, je nach dem, ob im Behälterbereich Toner vorhanden ist, auf das andere Ende des Magnetrotors der Widerstand des Toners ausgeübt, so daß die Haltstellung des Rotors variiert wird. Dies führt dazu, daß die Zeit variiert wird, während der der Sensorhebel den Photosensor auf EIN bzw. AUS schaltet. Es ist möglich, die genaue Tonerzufuhrzeit durch den Vergleich dieser EIN- bzw. AUS-Zeit mit einer anderen Zeit bzw. Referenz-EIN-Zeit oder Referenz-AUS-Zeit zu detektieren. Gemäß der Erfindung ist es möglich, das Vorhandensein des Toners ohne Verwendung der Feder zu detektieren und einen Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus zu schaffen, der in der Lage ist, einen stabilen Betrieb durchzuführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Eintwicklungsvorrichtung zeigt, die einen Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
Fig. 2 ist ein Querschnitt, der den Aufbau einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung zeigt;
Fig. 3A und 3B sind Ansichten, die den Betrieb des Photosensors des herkömmlichen Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus zeigen;
Fig. 4A und 4Bsind Ansichten, die die Beziehung zwischen dem Sensorhebel des herkömmlichen Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus und dem Rotor desselben zeigen;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den schematischen Aufbau eines Hauptbereichs des Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6A und 6Bsind Seitenansichten, die die Beziehung zwischen der Rührvorrichtung und dem Sensorhebel des Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus gemäß Fig. 5 zeigen;
Fig. 7A bis 7C sind Ansichten, die den Betrieb der Rührvorrichtung zeigen, wenn ein Tonerbehälterbereich keinen Toner enthält;
Fig. 8A und 8Bsind Ansichten, die den Betrieb der Rührvorrichtung zeigen, wenn der Toner im Tonerbehälterbereich bleibt;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des Steuerbereichs des Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß Fig. 5 zeigt; und
Fig. 10A und 10B sind Zeitdiagramme des Mechanismus gemäß Fig. 5.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Ein Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf Fig. 1 und die Fig. 5 bis 15 beschrieben. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung zeigt, die mit einem Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.
In Fig. 1 umfaßt eine Entwicklungsvorrichtung 1 eine Entwicklungswalze 5, Getriebeeinrichtungen 9 und 10, eine Rührvorrichtung 30 zum Rühren des im Behälterbereich befindlichen Toners 2, um ein Verklumpen des Toners 2 zu verhindern, und einen Photosensor- oder Photomeßfühler-Mechanismus 70 (dessen genaue Form nicht dargestellt ist). Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus am einen Ende der Entwicklungsvorrichtung 1 befestigt.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den schematischen Aufbau eines Hauptbereichs des Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei dem Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, werden beide Enden einer Rührwelle 7 von nicht dargestellten Seitenbereichen eines Rahmens 4 rotierbar getragen. Ein Ende der Rührwelle erstreckt sich aus dem Seitenbereich des Rahmens 4 hinaus, und ihr anderes Ende ist an der Getriebeeinrichtung befestigt. Auf dem anderen Ende der Rührwelle 7 ist ein Stift 31 befestigt. Die Rührvorrichtung 30, die als Rotor dient, besteht beispielsweise aus einem runden Eisenstab und weist eine U-förmige Konfiguration auf, die einen Körper 30a und Arme 30b und 30c umfaßt. Beide Enden der Arme 30b und 30c sind gerundet, so daß sie um die Rührwelle 7 rotierbar sind. Am Ende des Arms 30c ist ein Vorsprung 30d vorgesehen. Der Vorsprung 30d verläuft parallel zur Rührwelle 7 und ist so ausgebildet, daß er mit dem Stift 31 in Kontakt ist. Bei dem Photomeßfühler-Mechanismus 70 weist ein aus einem synthetischen Kunstharz etc. bestehender Sensorhebel 32 ein geringes Gewicht und eine im wesentlichen L-förmige Konfiguration auf, die einen Körper 32a und einen Arm 32b umfaßt. Der Sensorhebel 32 ist außerhalb des Rahmens 4 vorgesehen. Ein Rotations-Hebeldrehpunkt 33, der an einem Ende des Körpers 32a des Sensorhebels 32 vorgesehen ist, verläuft parallel zur Rührwelle 7 und ist relativ zur Entwicklungsvorrichtung drehbar. Am anderen Ende des Körpers 32a ist ein Abschirmungsbereich 32c vorgesehen, um einen an der Entwicklungsvorrichtung befestigten Photosensor 35 ein- oder auszuschalten. Ein an der Entwicklungsvorrichtung befestigter Anschlag 36 begrenzt den Drehbereich des Sensorhebels 32. Im vorderen Ende des Arms 32b ist ein Permanentmagnet eingebettet und außerhalb des Rahmens 4 positioniert.
Die Fig. 6A und 6B sind jeweils Seitenansichten, die die Beziehung zwischen der Rührvorrichtung und dem Sensorhebel zeigen. Fig. 6A zeigt die Situation, in der der Stift 31 auf der Rührwelle 7 die Rührvorrichtung 30 vom unteren Totpunkt in Richtung des Pfeiles D rotiert, während sich der Stift 31 in Kontakt mit dem Vorsprung 30d befindet. In dieser Situation fängt der Sensorhebel 32 das Licht zwischen dem lichtemittierenden Element und dem lichtempfangenden Element des Photosensors 35 am unteren Totpunkt E ab, der die erste Position darstellt, um den Photosensor 35 auszuschalten. Fig. 6B zeigt die Situation, in der der Körper 30a der Rührvorrichtung 30, der in Richtung des Pfeiles D rotiert, die einem Permanentmagneten 34 des Sensorhebels 32 am nächsten liegende Position erreicht, wie in Fig. 6A dargestellt ist, und anschließend erreicht er den unteren Totpunkt F der Rührvorrichtung 30, der die zweite Position darstellt. In dieser Situation wird der Sensorhebel 32 in Richtung des Pfeiles G gedreht und mit dem Anschlag 36 der Entwicklungsvorrichtung in Kontakt gebracht, da der Permanentmagnet 34 von der Rührvorrichtung 32 angezogen wird. Dies führt dazu, daß das lichtempfangende Element das vom lichtemittierenden Element emittierte Licht empfängt, so daß der Photosensor 35 eingeschaltet wird.
Die Fig. 7A bis 7C sind Ansichten, die den Betrieb der Rührvorrichtung zeigen, wenn der Tonerbehälterbereich keinen Toner enthält. In Fig. 7A steigt die Rührvorrichtung 30 durch die Rotation der Rührwelle 7 von ihrem unteren Totpunkt in Richtung des Pfeiles D, während sie mit dem Stift 31 in Kontakt ist. In Fig. 7B erreicht die Rührvorrichtung 30 einen oberen Totpunkt H, und anschließend erreicht sie aufgrund ihrer Schwerkraft den unteren Totpunkt F schneller als die Rührwelle 7, da die Menge an Toner 2 gering ist. In Fig. 7C wird der Stift 31 der Rührwelle 7 wieder mit der Rührvorrichtung 30 in Kontakt gebracht, die am unteren Totpunkt F angehalten wurde.
Die Fig. 8A und 8B sind Ansichten, die den Betrieb der Rührvorrichtung zeigen, wenn der Toner im Tonerbehälterbereich verbleibt. In Fig. 8A erreicht die Rührvorrichtung 30 den oberen Totpunkt H und fällt anschließend durch ihre Schwerkraft zur Oberfläche des Toners 2, der zur Hälfte in einem Behälterbereich 5 verbleibt. Nachdem der Vorsprung 30d der Rührvorrichtung 30 mit dem Stift 31 in Kontakt gebracht worden ist, rührt die Rührvorrichtung 30 ausgehend von der in Fig. 8A dargestellten Situation in Fig. 8B den Toner 2 durch die Rotation der Rührwelle 7 in Richtung des Pfeiles D.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Steuerbereichs des Tonerrestmengen-Detektionsmechanismus gemäß der Ausführungsform zeigt.
Eine (im nachfolgenden als CPU 38 bezeichnete) Zentraleinheit 38 ist mittels Busleitungen 41 und 42 mit einem Speicher 37 und einem Eingabe-/Ausgabe-Port 39 gekoppelt. Der Photosensor 35 und eine Alarmlampe 40 sind jeweils über Leitungen 43 bzw. 44 mit dem Eingabe-/Ausgabe-Port 39 gekoppelt. In der CPU 38 ist ein Zeitgeber 38a untergebracht. Auf den Empfang eines vom Photosensor 35 ausgegebenen AUS-Signals hin betätigt die CPU 38 den Zeitgeber 38a, so daß der Zeitgeber 38a die Zeit zählt, bis der Photosensor 35 ein EIN-Signal ausgibt. Die CPU 38 vergleicht den Zeitgeber-Zählwert Tc, der vom Zeitgeber 38a gezählt wurde, mit Daten Ts, die dem im Speicher 37 zum Zeitpunkt der Tonerzufuhr gespeicherten Zeitgeber-Zählwert entsprechen, und erzeugt ein an die Alarmlampe 40 gerichtetes Alarmsignal, wenn der Ausdruck Tc ≤ Ts gilt.
Die Fig. 10A und 10B sind Zeitdiagramme des Mechanismus gemäß der Ausführungsform Fig. 10A zeigt das Zeitdiagramm in der Situation, in der der Toner im Tonerbehälterbereich verbleibt, und Fig. 10B zeigt das Zeitdiagramm in der Situation unmittelbar vor der Tonerzufuhr.
Die von der Zeit t&sub1; bis t&sub2; dauernde Zeitperiode zeigt einen Zyklus T, der eine Umdrehung der Rührwelle 7 darstellt, und eine Zeitgeber-Betriebszeitdauer T&sub1;, die vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; dauert, stellt das Intervall dar, während dem die Rührvorrichtung 30 den Sensorhebel 32 dreht und dabei den Photosensor 35 auf EIN schaltet.
Im folgenden wird der Betrieb der Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Rührvorrichtung 30 an den Sensorhebel 32 angrenzend vorbeiläuft, der sich, wie in Fig. 6A dargestellt ist, im unteren Totpunkt E in der Ruhestellung befindet, wird der Sensorhebel 32 unter der Einwirkung des Permanentmagneten 34 zur Rührvorrichtung 30 hin angezogen und in Richtung des Pfeiles G abgelenkt, wie in Fig. 6B dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Photosensor 35 auf EIN geschaltet. Obwohl die Rührvorrichtung 30 zusammen mit der Rührwelle 7 rotiert, wird der Sensorhebel 32 mit dem Anschlag 36 in Kontakt gebracht und von diesem aufgehalten, und anschließend kehrt er zum unteren Totpunkt E zurück. In dieser Situation wird der Photosensor 35 zum Zeitpunkt t&sub1; auf AUS geschaltet, wie in den Fig. 10A und 10B dargestellt ist. Wenn die CPU 38 das AUS-Signal empfängt, betätigt sie den Zeitgeber 38a. Wenn die Rührvorrichtung 30 den unteren Totpunkt E des Sensorhebels 32 erneut passiert, um dadurch den Photosensor 35 zum Zeitpunkt t&sub2; einzuschalten, stellt die CPU 38 die Aktivierung des Zeitgebers 38a ein. Anschließend liest die CPU 38 den Zeitgeber-Zählwert Tc des Zeitgebers 38a und vergleicht den Zeitgeber-Zählwert Tc mit dem Zeitgeber- Zählwert Ts, der zum Zeitpunkt der Tonerzufuhr im Speicher gespeichert wurde. Wenn der Ausdruck Tc ≤ Ts gilt, erzeugt die CPU 38 ein an die Alarmlampe 40 gerichtetes Alarmsignal, um dadurch die Alarmlampe 40 einzuschalten. Vorausgesetzt, daß der Tonerbehälterbereich voll Toner 2 ist, wie in den Fig. 8A und 8B dargestellt ist, steigt die Rührvorrichtung 30 zusammen mit der Rührwelle 7 zum oberen Totpunkt H, rotiert dann aufgrund ihrer Schwerkraft schneller als die Rührwelle 7 und hält dann an der Oberfläche des Toners 2 an. Anschließend beginnt die Rührvorrichtung 30 zusammen mit der Rührwelle 7 zu rotieren, wie in Fig. 8B dargestellt ist. Der Betrieb in dieser Situation ist in dem Zeitdiagram gemäß Fig. 10A dargestellt. Wie in Fig. 10A dargestellt ist, beendet der Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus einen Zyklus, der zu dem Zeitpunkt beginnt, zu dem die Rührvorrichtung 30 aufgrund ihrer Schwerkraft vom oberen Totpunkt H aus rotiert, und der zu dem Zeitpunkt endet, zu dem die Rührvorrichtung 30 über den unteren Totpunkt E des Sensorhebels 32 gelangt. Wenn die Rührvorrichtung 30 andererseits aufgrund ihrer Schwerkraft vom oberen Totpunkt H aus rotiert, wie in Fig. 7B dargestellt ist, und über den unteren Totpunkt E des Sensorhebels 32 gelangt, ohne daß Widerstand durch den Toner 2 auf sie ausgeübt wird, wird die Zeitgeber-Betriebszeit T&sub1; abgekürzt, wie in Fig. 10B dargestellt ist. Wenn der Zeitgeber-Zählwert Tc während der Zeitgeber-Betriebszeit T&sub1; zum Zeitgeber- Zählwert Ts, der zum Zeitpunkt der Tonerzufuhr im Speicher 37 gespeichert wurde, so in Beziehung steht, daß dies zum Ausdruck Tc ≤ Ts führt, schaltet die CPU 38 die Alarmlampe 40 ein, um die Bedienungsperson zu informieren, daß Toner benötigt wird.
Obwohl der Rotor gemäß der Ausführungsform eine U-förmige, mit beiden Armen 30b und 30c einstückig ausgebildete Rührvorrichtung 30 umfaßt, kann auch ein Arm 30c alleine als Rotor ausgebildet sein. Der Rotor kann auch als von der Rührvorrichtung unabhängig vorgesehen werden.
Anstelle des Photosensors kann ein Hall-Element als Sensor verwendet werden. In diesem Fall sollte der Permanentmagnet am Sensorhebel befestigt werden.

Claims

1. Entwicklungsvorrichtung (1) mit einem Tonerrestmengen- Detektionsmechanismus, bei dem ein Sensor (35) dazu dient, die Rotation eines Rotors (30c) zu detektieren, der zusammen mit einer Rührwelle (7) in einem Behälter rotiert, um eine Tonerzufuhrzeit anzuzeigen, wobei der Mechanismus folgendes aufweist:

einen Stift (31), der in der Rührwelle (7) befestigt ist;

wobei der Rotor (30c) ein erstes Ende, das von der Rührwelle (7) rotierbar gehalten wird, und ein zweites Ende aufweist, das sich nahe der Wand des Behälters erstreckt und mit einem magnetischen Material ausgebildet ist, wobei das erste Ende einen Vorsprung (30d) aufweist, der mit der seitlichen Oberfläche des Stifts (31) in Kontakt steht;

einen Sensorhebel (32), der rotierbar außerhalb des Behälters angeordnet ist und ein Ende aufweist, auf dem ein Permanentmagnet (34) vorgesehen und angeordnet ist, um sich nahe dem Ort des magnetischen Materials des Rotors zu drehen, wobei der Sensorhebel angeordnet ist, um den Sensor (35) an einem unteren Totpunkt (E) dieses Sensorhebels ein- bzw. auszuschalten; und

einen Anschlag (36), um den Sensorhebel (32) aufzuhalten, der sich zusammen mit dem Rotor (30c) in eine zweite Position (F) dreht, in der er den Sensor (35) ein- bzw. ausschaltet;

wobei die Anordnung dergestalt ist, daß der Sensorhebel (32) bei Rotation des Rotors (30c) vom Rotor (30c) magnetisch angezogen wird, bis der Anschlag (36) den Sensorhebel aufhält, woraufhin der Sensorhebel vom Rotor magnetisch getrennt wird und an seinen unteren Totpunkt (E) zurückkehrt;

wobei der Mechanismus dazu ausgebildet ist, Schaltperioden des Sensors (35) aufeinanderfolgend zu vergleichen und ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die Schaltperiode unterhalb eines gespeicherten Wertes liegt.

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Sensor (35) ein Photosensor ist.

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Sensor (35) ein Hall-Element ist.

4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Rotor (30c) ein Arm einer U-förmigen Rührvorrichtung (30) ist, die auf der Rührwelle (7) drehbar getragen ist.