JP2002169368A - Toner replenishing device - Google Patents

Toner replenishing device

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JP2002169368A
JP2002169368A JP2000366470A JP2000366470A JP2002169368A JP 2002169368 A JP2002169368 A JP 2002169368A JP 2000366470 A JP2000366470 A JP 2000366470A JP 2000366470 A JP2000366470 A JP 2000366470A JP 2002169368 A JP2002169368 A JP 2002169368A
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JP
Japan
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toner
driving
driven
stirring
stirrer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000366470A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Kimura
登彦 木村
Yasuyuki Ishiguro
康之 石黒
Hiroshi Kubota
宏 久保田
Atsushi Inoue
淳志 井上
Toshihide Ogoshi
俊秀 大越
Toshio Nishino
俊夫 西野
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate adhesion of toner or soiling due to the toner by controlling the toner residual in a toner tank from the outside of the toner tank. SOLUTION: The rotary shaft 26 of a stirring body 25 for stirring the toner in the toner tank 20 is extended to the outside of the toner tank 20, and a flywheel 28 is attached to one end of the shaft 26. A driving body 31 is driven and rotated facing to the flywheel 28 in such way that it is engaged with a pin 29 projectingly provided on the flywheel 28 so as to rotate the stirring body 25. When the stirring member 27 of the stirring body 25 passes through an upper dead point, the pin 29 is separated from the driving body 31 and the stirring body 25 is rotated toward a lower dead point by gravity. When the stirring member 27 comes into contact with the toner remaining in the toner tank 20, its rotation is stopped. Since the flywheel 28 is rotated and stopped interlocking with the movement of the stirring body 25, the toner amount in the toner tank 20 is discriminated by the movement of the flywheel 28 detected by a photosensor 42.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に使用されるトナー補給装置に関し、詳しく
は トナー残量を検知する機能を備えたトナー補給装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner replenishing device used in an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly, to a toner replenishing device having a function of detecting a remaining amount of toner.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、予め
一様に帯電された感光体上に像露光を行って静電潜像を
形成し、この静電潜像を現像装置から供給されるトナー
によって現像して、可視像(トナー像)を形成し、トナ
ー像を転写紙上に転写、定着している。現像装置の現像
槽内に現像ローラ、アジテータ等を配置するとともに、
現像槽にトナー補給装置が隣接して配置されている。ト
ナー補給装置は、現像槽内に収容されている現像剤のト
ナー濃度が低下した場合に、トナー槽から現像槽ヘトナ
ーを補給するように制御されている。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, an electrostatic latent image is formed by performing image exposure on a photoreceptor uniformly charged in advance. The electrostatic latent image is developed with toner supplied from a developing device to form a visible image (toner image), and the toner image is transferred and fixed on transfer paper. Along with placing the developing roller, agitator, etc. in the developing tank of the developing device,
A toner replenishing device is arranged adjacent to the developing tank. The toner replenishing device is controlled to replenish the toner from the toner tank to the developing tank when the toner concentration of the developer contained in the developing tank decreases.

【0003】ここで、トナー槽内のトナーの残量または
トナーの有無を検知するのに、一般には光学的手段が多
く採用されている。例えば、特開平5−27593号公
報には、図25に示すように、トナーが収容されたトナ
ー槽1における対向側壁にそれぞれ透明窓を設け、一方
の透明窓の外側に発光ダイオード(LED)2を配置し、
他方の透明窓の外側にフォトダイオード3を配置して、
トナー槽1内のトナー量がLED2からフォトダイオード
3までの光路を越すレベルに有るか否かによって、トナ
ー量が所定量あるか否かを判別する構成が開示されてい
る。
Here, generally, optical means are often used to detect the remaining amount of toner in the toner tank or the presence or absence of toner. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-27593, as shown in FIG. 25, transparent windows are provided on opposite side walls of a toner tank 1 containing toner, and a light emitting diode (LED) 2 is provided outside one of the transparent windows. And place
The photodiode 3 is arranged outside the other transparent window,
A configuration is disclosed in which whether or not the toner amount is a predetermined amount is determined based on whether or not the toner amount in the toner tank 1 is at a level that exceeds the optical path from the LED 2 to the photodiode 3.

【0004】また、特開平9−80892号公報には、
図26に示すように、トナー容器4の底部に透明窓5を
形成する一方、トナー容器4内で回転する撹拌部材6に
反射板を設け、透明窓5の外側に、透明窓5を通して反
射板に光を照射し、かつ反射板からの反射光を受光する
反射型フォトセンサ7を設け、反射光の有無によりトナ
ー容器4内にトナーが残存しているか否かを検出する構
成が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-80892 discloses that
As shown in FIG. 26, a transparent window 5 is formed at the bottom of the toner container 4, while a reflection plate is provided on a stirring member 6 rotating in the toner container 4, and a reflection plate is provided outside the transparent window 5 through the transparent window 5. There is disclosed a configuration in which a reflection-type photosensor 7 that irradiates light and receives reflected light from a reflection plate to detect whether or not toner remains in the toner container 4 based on the presence or absence of reflected light. I have.

【0005】しかし、前者の構成では、トナー槽に2個
の透明窓を設ける必要があり、トナーで透明窓が汚染さ
れて光路障害が発生すると、誤検知を招くおそれがあ
る。また、後者の構成では、透明窓の設置個数を減少で
きるが、これも反射板がトナーによって汚染されると、
トナー検出精度が低下する。
However, in the former configuration, it is necessary to provide two transparent windows in the toner tank, and if the transparent windows are contaminated with toner and an optical path failure occurs, erroneous detection may occur. Also, in the latter configuration, the number of transparent windows to be installed can be reduced, but also when the reflection plate is contaminated with toner,
The toner detection accuracy decreases.

【0006】このように、トナーによる汚染に起因した
誤動作を回避したものとして、特開平5−11610号
公報に開示された構成が知られている。図27に示すよ
うに、トナー容器8内に、回転時にトナーの抵抗力を受
ける磁性材からなる門型の撹拌器9が撹拌軸10に回転
可能に支持され、トナー容器8の外側には、撹拌器9と
の間で磁気吸引力が作用する永久磁石11を有したセン
サレバー12が回動可能に設けられ、センサレバー12
に形成された遮光片13の通過を検出する透過型光セン
サ14が配設されている。
A configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-11610 is known as one which avoids malfunctions caused by toner contamination. As shown in FIG. 27, a portal stirrer 9 made of a magnetic material that receives the resistance of toner during rotation is rotatably supported by a stirring shaft 10 inside the toner container 8, and outside the toner container 8, A sensor lever 12 having a permanent magnet 11 on which a magnetic attraction force acts between the stirrer 9 and the sensor lever 12 is provided rotatably.
Is provided with a transmission type optical sensor 14 for detecting passage of the light shielding piece 13 formed in the light emitting element.

【0007】この構成において、撹拌軸10の回転に伴
って撹拌器9が回転した際に、撹拌器9が上死点に達す
ると、自重により降下する。このとき、トナー容器8内
のトナー量によって停止する位置が変わる。そして、撹
拌器9に対して永久磁石11を介して応動するセンサレ
バー12の変位によって、光センサ14のオンまたはオ
フする時間が異なる。この時間を比較することにより、
トナー量を検出する。
In this configuration, when the stirrer 9 reaches the top dead center when the stirrer 9 rotates with the rotation of the stirring shaft 10, the stirrer 9 descends by its own weight. At this time, the stop position changes depending on the amount of toner in the toner container 8. The on / off time of the optical sensor 14 varies depending on the displacement of the sensor lever 12 that responds to the stirrer 9 via the permanent magnet 11. By comparing this time,
The toner amount is detected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平5−116
10号公報に記載された技術では、トナー汚染の影響に
よる誤検知を回避できるが、撹拌器からの磁気吸引力が
作用する永久磁石や光センサの光路を遮光するセンサレ
バー等といった構成部品が増加する。しかも、比較的大
型のセンサレバー等をトナー容器の外側に配設している
ので、装置全体が大型化する。特に、撹拌器の変位を永
久磁石を介してセンサレバーに伝達する構成としている
ため、撹拌器の変位に対してセンサレバーの変位が若干
遅延する傾向があり、センサレバーにより光センサのオ
ンまたはオフする時間を明確に判別し難く、トナー量の
検出精度が劣る。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-116 is disclosed.
According to the technology described in Japanese Patent Application Publication No. 10-210, erroneous detection due to the influence of toner contamination can be avoided, but the number of components such as a permanent magnet on which a magnetic attraction force from a stirrer acts and a sensor lever that blocks an optical path of an optical sensor increases. I do. In addition, since a relatively large sensor lever or the like is provided outside the toner container, the size of the entire apparatus is increased. In particular, since the displacement of the stirrer is transmitted to the sensor lever via the permanent magnet, the displacement of the sensor lever tends to be slightly delayed with respect to the displacement of the stirrer. It is difficult to clearly determine the time to perform, and the detection accuracy of the toner amount is inferior.

【0009】本発明は、上記に鑑み、簡易な構造でコン
パクト化を図るとともに、トナー量を正確に検出できる
検出機能を備えたトナー補給装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a toner replenishing apparatus which has a simple structure, is compact, and has a detection function capable of accurately detecting the amount of toner.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、トナー槽内に設けられた撹拌体の回転軸の一端側
をトナー槽外まで延伸して、回転軸の一端に従動体が一
体的に設けられ、この従動体に対して係脱自在な駆動体
が設けられ、両者が係合するとき回転軸に回転駆動力が
伝達され、従動体が駆動体から離脱したとき、トナー槽
内のトナー量に応じた撹拌体の動きを検出してトナー量
を検出するものである。すなわち、撹拌体が上死点を越
えて自重により下死点に向かって回転すると、トナー量
に応じた位置で停止することを利用して、この動きに連
動する従動体の動きを検出する手段を設けている。
Means for Solving the Problems According to the present invention, one end of a rotating shaft of a stirring member provided in a toner tank is extended to the outside of the toner tank, and a driven member is integrally formed with one end of the rotating shaft. A driving body is provided, which is detachable from the driven body. When both are engaged with each other, a rotational driving force is transmitted to a rotating shaft, and when the driven body is separated from the driving body, the inside of the toner tank is removed. Is to detect the amount of toner by detecting the movement of the stirring member in accordance with the amount of toner. That is, when the agitating body rotates toward the bottom dead center by its own weight beyond the top dead center and stops at a position corresponding to the toner amount, a means for detecting the movement of the driven body linked to this movement is utilized. Is provided.

【0011】撹拌体は、枠状の撹拌部材が回転軸から半
径方向に突設されたものであり、撹拌体の重心は回転軸
から偏心した位置とされている。これにより、撹拌部材
は、上死点を通過すると、自重により下死点に向かって
回転するようになる。また、撹拌部材を枠状にすれば、
軽量化を図れ、駆動機構にかかる負荷を軽減できる。さ
らに、撹拌部材が自重により降下してトナーに接触した
とき、重いとトナー上に停止せずに沈降してしまって、
正確なトナー量を検出できなくなるが、軽量にすること
によって、このようなことは起こり得ず、検出の信頼性
を高めることができる。
The stirrer has a frame-shaped stirrer protruding radially from the rotation axis, and the center of gravity of the stirrer is eccentric from the rotation axis. Accordingly, when the stirring member passes through the top dead center, the stirring member rotates toward the bottom dead center by its own weight. Also, if the stirring member is formed in a frame shape,
The weight can be reduced, and the load on the drive mechanism can be reduced. Furthermore, when the stirring member descends by its own weight and comes into contact with the toner, if it is heavy, it will settle without stopping on the toner,
Although an accurate toner amount cannot be detected, such a case cannot occur by reducing the weight, and the reliability of the detection can be improved.

【0012】従動体としては、ピンを突設した円盤とさ
れ、駆動体は、ピンに当接するカムとされる。カムは、
撹拌体の撹拌部材が上死点に達するまでピンに係合し
て、回転駆動力を伝達できればよく、その形状は限定さ
れるものではない。なお、円盤のピンを撹拌体の重心位
置の軸方向延長線上に配置しておけば、取り付け時の駆
動体と従動体との位置合わせを容易に行える。
The driven body is a disk having a pin protruding therefrom, and the driving body is a cam abutting on the pin. The cam is
The shape of the stirring member is not limited as long as the stirring member of the stirring member can be engaged with the pin until the stirring member reaches the top dead center to transmit the rotational driving force. If the pins of the disk are arranged on the axial extension of the center of gravity of the stirrer, the positioning of the driving body and the driven body during mounting can be easily performed.

【0013】他の従動体としては、従動歯車とされ、駆
動体が従動歯車に噛合する原動歯車とされる。この原動
歯車の一部に歯欠け部を形成することにより、歯欠け部
が従動歯車に対向するとき従動体が駆動体から離脱する
ので、撹拌部材の自由降下させるための機構を簡単にで
き、複雑な駆動制御が不要となる。ここで、原動歯車の
歯数は、従動歯車を半周以上回転させる歯数に設定して
おく。このようにすれば、撹拌部材が降下する方向は常
に一方向になり、ワンウェイクラッチのような複雑な部
品を用いる必要がなくなる。
The other driven member is a driven gear, and a driving member is a driving gear that meshes with the driven gear. By forming a toothless part in a part of the driving gear, the driven body separates from the driving body when the toothless part faces the driven gear, so that a mechanism for freely lowering the stirring member can be simplified. No complicated drive control is required. Here, the number of teeth of the driving gear is set to the number of teeth for rotating the driven gear more than half a turn. In this case, the direction in which the stirring member descends is always one direction, and there is no need to use a complicated component such as a one-way clutch.

【0014】トナー検出手段は、トナー槽内での撹拌体
の動きをトナー槽外に伝える従動体に被検出部を設け、
この被検出部の動きあるいは位置を検出する検出センサ
と、該検出センサの検出結果に基づいてトナー量を判別
する判別手段とを有し、判別手段は、検出センサによっ
て検出された従動体の回転速度の変化に基づいて回転速
度の変化が大きいほどトナー量が少ないと判断する、あ
るいは検出センサによって検出された従動体の停止時間
に基づいて停止時間が長いほどトナー量が少ないと判断
する。また、撹拌部材の停止位置に対応した位置に停止
した被検出部を検出して、トナー量の多少を判断する。
[0014] The toner detecting means is provided with a detected part on a driven member for transmitting the movement of the stirring member in the toner tank to the outside of the toner tank.
A detection sensor for detecting the movement or the position of the detected portion; and a discriminating means for discriminating a toner amount based on a detection result of the detection sensor, wherein the discriminating means detects the rotation of the driven body detected by the detection sensor. Based on the speed change, it is determined that the toner amount is smaller as the rotation speed is larger, or it is determined that the toner amount is smaller as the stop time is longer based on the stop time of the driven body detected by the detection sensor. Further, a detected portion stopped at a position corresponding to the stop position of the stirring member is detected, and the amount of toner is determined.

【0015】検出センサとしては、非接触式センサある
いは接触式センサのいずれでもよいが、光センサ、磁気
センサ等の非接触式センサが適しており、従動体に負担
をかけることがなく、安定した検出を行える。なお、被
検出部は、光センサを用いる場合は、円盤の外周近傍に
設けられた貫通孔、あるいは反射部材とされる。磁気セ
ンサを用いる場合は、円盤の外周近傍に設けられた磁性
部材とされる。これらは、1つでも複数でもよく、複数
個設ける場合は、外周に沿って一定間隔に配列してお
く。
As the detection sensor, either a non-contact type sensor or a contact type sensor may be used, but a non-contact type sensor such as an optical sensor, a magnetic sensor or the like is suitable. Detection can be performed. In the case where an optical sensor is used, the detected portion is a through-hole or a reflection member provided near the outer periphery of the disk. When a magnetic sensor is used, it is a magnetic member provided near the outer periphery of the disk. One or a plurality of these may be provided. When a plurality of these are provided, they are arranged at regular intervals along the outer circumference.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)第1実施形態のト
ナー補給装置の概略構成を図1に示す。なお、図面は、
トナー補給装置の内部構成を示しているため、装置の外
壁のうち、上壁および側壁を省略している。本トナー補
給装置は、図示しない現像装置に連結された状態で電子
写真プロセスの複写機、プリンタ等の画像形成装置内に
配置されており、1成分現像剤あるいは2成分現像剤が収
容された現像装置におけるトナーが少なくなったとき、
トナーセンサのトナー濃度検知信号に基づいたトナー補
給信号により作動して、トナー槽20内のトナーを現像
装置に供給するものである。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a toner supply device according to a first embodiment. The drawings are
Since the internal configuration of the toner replenishing device is shown, the upper and side walls of the outer wall of the device are omitted. The toner replenishing device is disposed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer of an electrophotographic process in a state where the toner replenishing device is connected to a developing device (not shown), and is provided with a one-component developer or a two-component developer. When the toner in the device is low,
It operates in response to a toner replenishment signal based on a toner concentration detection signal of a toner sensor to supply the toner in the toner tank 20 to the developing device.

【0017】トナー槽20は、トナー収容室21とトナ
ー供給室22が連結された形状とされる。トナー供給室
22には、スリット状に形成されたトナー落下口23が
形成され、現像装置内に連通している。そして、スポン
ジローラ等からなる供給ローラ24が内装され、側壁に
回転自在に支持されている。現像装置ヘトナーを供給す
る場合、供給ローラ24がモータによって回転駆動さ
れ、供給ローラ24の表面にトナーを吸着して、トナー
落下口23から現像装置へトナーを供給する。
The toner tank 20 has a shape in which a toner storage chamber 21 and a toner supply chamber 22 are connected. The toner supply chamber 22 has a slit-shaped toner drop port 23 formed therein, and communicates with the inside of the developing device. A supply roller 24 composed of a sponge roller or the like is provided inside, and is rotatably supported on the side wall. When supplying toner to the developing device, the supply roller 24 is driven to rotate by a motor, adsorbs the toner on the surface of the supply roller 24, and supplies the toner from the toner dropping port 23 to the developing device.

【0018】トナー収容室21には、現像装置に供給さ
れる前のトナーが収容され、撹拌体25が設けられてい
る。撹拌体25は、室内でのトナーの凝集を防止した
り、あるいはトナーの再利用を可能とする装置では、回
収された再利用トナー(未転写トナー)と新規トナーと
を混合している。なお、トナー収容室21の上壁には、
トナー補給用の開閉自在な蓋が設けられている。
The toner storage chamber 21 stores the toner before being supplied to the developing device, and is provided with an agitator 25. The stirrer 25 mixes the collected reusable toner (untransferred toner) and new toner in a device that prevents aggregation of toner in a room or enables reuse of toner. In addition, on the upper wall of the toner storage chamber 21,
An openable and closable lid for supplying toner is provided.

【0019】撹拌体25は、側壁に回転自在に支持され
た回転軸26と、この回転軸26に一体的に設けられた
撹拌部材27とからなり、撹拌体25の回転によって、
室内のトナーを撹拌すると共に撹拌されたトナーをトナ
ー供給室22側へ送り込んでいる。撹拌部材27は、1
本のコ字状の枠を回転軸26に半径方向に向けて取り付
けたものである。撹拌部材27を枠状とすることによ
り、軽量化でき、トナーの撹拌時に回転軸26の回転負
荷が大きく増大することがなく、撹拌性能も良好に発揮
される。
The stirrer 25 includes a rotating shaft 26 rotatably supported on the side wall and a stirring member 27 provided integrally with the rotating shaft 26.
The toner in the room is stirred and the stirred toner is sent to the toner supply chamber 22 side. The stirring member 27 is
The U-shaped frame is attached to the rotating shaft 26 in the radial direction. By forming the stirring member 27 in a frame shape, the weight can be reduced, the rotation load of the rotating shaft 26 does not greatly increase at the time of stirring the toner, and the stirring performance can be exhibited well.

【0020】回転軸26の一端側が側壁を貫通してトナ
ー槽20の外部まで延伸され、その一端に円盤状のフラ
イホイール28が一体的に取り付けられている。フライ
ホイール28の外側面に1本のピン29が突設されてお
り、ピン29と撹拌部材27とは回転軸26に対して同
じ角度位置、すなわち撹拌部材27の軸方向延長線上に
ピン29が位置している。これにより、撹拌体25の重
心位置は、この延長線上で回転軸26から偏心した位置
となる。
One end of the rotating shaft 26 extends through the side wall to the outside of the toner tank 20, and a disc-shaped flywheel 28 is integrally attached to one end of the rotating shaft 26. One pin 29 protrudes from the outer surface of the flywheel 28, and the pin 29 and the stirring member 27 have the same angular position with respect to the rotating shaft 26, that is, the pin 29 is located on the axial extension of the stirring member 27. positioned. Accordingly, the position of the center of gravity of the stirring body 25 is a position eccentric from the rotation shaft 26 on this extension line.

【0021】そして、ピン29を有するフライホイール
28からなる従動体30に回転駆動力を伝達するため
に、フライホイール28に対向して駆動体31が配され
ている。この駆動体31と従動体30とによって、撹拌
体25を回転駆動するための駆動機構が構成される。駆
動体31は、図示しないモータ、ギア等の駆動源の駆動
軸32の先端に取り付けられた半月状のカムとされ、ピ
ン29に対して係脱するようになっている。すなわち、
駆動体31がピン29に当接した係合状態のとき、駆動
体31から撹拌体25に回転駆動力が伝達され、ピン2
9から離れた離脱状態のときには、回転駆動力は伝達さ
れない。
In order to transmit a rotational driving force to a driven body 30 comprising a flywheel 28 having a pin 29, a driving body 31 is arranged opposite to the flywheel 28. The driving body 31 and the driven body 30 constitute a driving mechanism for rotationally driving the stirring body 25. The driving body 31 is a half-moon-shaped cam attached to the tip of a driving shaft 32 of a driving source such as a motor or a gear (not shown), and is adapted to be disengaged from the pin 29. That is,
When the driving body 31 is in the engaged state in contact with the pin 29, the rotational driving force is transmitted from the driving body 31 to the stirring body 25, and
At the time of the detached state away from 9, the rotational driving force is not transmitted.

【0022】ここで、駆動体31の回転と撹拌体25の
回転との関係について説明する。まず、図2に示すよう
に、撹拌部材27が下死点の位置にあり、駆動体31が
ピン29に当接している状態を開始状態とする。駆動体
31が時計回りに回転すると、ピン29を介してフライ
ホイール28が回転し、これに伴って撹拌部材27がト
ナーを撹拌しながら回転する。図3に示すように、駆動
体31が1/4回転して、さらに回転していくと、撹拌
部材27がトナーを持ち上げてトナー供給室22に送り
込む。
Here, the relationship between the rotation of the driving body 31 and the rotation of the stirring body 25 will be described. First, as shown in FIG. 2, a state in which the stirring member 27 is at the position of the bottom dead center and the driving body 31 is in contact with the pin 29 is set as a start state. When the driving body 31 rotates clockwise, the flywheel 28 rotates via the pin 29, and accordingly, the stirring member 27 rotates while stirring the toner. As shown in FIG. 3, when the driving body 31 rotates 1/4 and further rotates, the stirring member 27 lifts the toner and sends it to the toner supply chamber 22.

【0023】そして、駆動体31が1/2回転すると、
図4に示すように、撹拌部材27は上死点に達する。撹
拌体25の重心は回転軸26よりも上方にあるため、撹
拌部材27が上死点を僅かでも越えると、撹拌体25は
自重により下死点に向かって回転する。このとき、駆動
体31の回転速度は、自重により降下する撹拌体25の
回転速度よりも低く設定されているので、ピン29の移
動に駆動体31の回転が追いつかず、駆動体31からピ
ン29が離脱する。撹拌部材27がトナーの上に乗った
ところで、撹拌体25の回転が停止する。その後、駆動
体31が回転してきて、図5に示すように、ピン29に
当接すると、撹拌体25が再び回転を始める。
When the driving body 31 makes a half turn,
As shown in FIG. 4, the stirring member 27 reaches the top dead center. Since the center of gravity of the stirrer 25 is above the rotation shaft 26, when the stirrer 27 slightly exceeds the top dead center, the stirrer 25 rotates toward the bottom dead center by its own weight. At this time, since the rotation speed of the driving body 31 is set to be lower than the rotation speed of the agitating body 25 descending by its own weight, the rotation of the driving body 31 cannot catch up with the movement of the pin 29, and Leaves. When the stirring member 27 rides on the toner, the rotation of the stirring member 25 stops. Thereafter, when the driving body 31 rotates and comes into contact with the pin 29 as shown in FIG. 5, the stirring body 25 starts to rotate again.

【0024】ところで、トナー槽20内のトナー量が少
ない場合、図6〜8に示すように、撹拌部材27が上死
点に達するまでは上記と同じ動きをする。撹拌部材27
が上死点を越えると、撹拌体27は自重により回転して
いくが、トナー量が少ないため撹拌部材27はトナーの
抵抗を受けず、瞬時に下死点まで到達する。そのため、
図9に示すように、駆動体31が3/4回転してもピン
29には当接せず、回転駆動力は伝達されない。駆動体
31が再び図6に示す位置に到達すると、ピン29に当
接して、撹拌体25の回転が再開される。
When the amount of toner in the toner tank 20 is small, the same movement as described above is performed until the stirring member 27 reaches the top dead center, as shown in FIGS. Stirring member 27
Exceeds the top dead center, the stirring member 27 rotates by its own weight. However, since the toner amount is small, the stirring member 27 does not receive the resistance of the toner and immediately reaches the bottom dead center. for that reason,
As shown in FIG. 9, even if the driving body 31 rotates 3/4, it does not come into contact with the pin 29, and no rotational driving force is transmitted. When the driving body 31 reaches the position shown in FIG. 6 again, it comes into contact with the pin 29 and the rotation of the stirring body 25 is restarted.

【0025】なお、撹拌部材27の質量が大きいと、自
重で降下する方向に作用する力がトナーの抵抗力を上回
り、トナー量が少ない場合に正確な残量検知が行えな
い。このため、撹拌部材27を可及的に軽量に構成する
必要があり、金属製の場合、太さ0.5〜1mm程度の
金属細線で形成するのが好ましい。
If the mass of the stirring member 27 is large, the force acting in the direction of falling by its own weight exceeds the resistance force of the toner, and accurate detection of the remaining amount cannot be performed when the amount of toner is small. For this reason, it is necessary to make the stirring member 27 as lightweight as possible. In the case of metal, it is preferable to form the stirring member 27 with a thin metal wire having a thickness of about 0.5 to 1 mm.

【0026】上記のように、撹拌部材27が上死点を越
えて降下して停止するまでの最大降下速度、すなわちフ
ライホイール28の最大回転速度は、降下距離が大きい
ほど大となり、トナー量が少ないとき大となる。また、
撹拌部材27が上死点を越えて降下して停止した後、回
転を再開するまでの停止期間は、トナー量が少ないほど
長くなる。したがって、トナー槽20内のトナー残量に
よって撹拌部材27に連動するフライホイール28の回
転状況が異なるため、このフライホイール28の動きを
検出すれば、トナー槽20の外部からでもトナー槽20
内のトナー量を検出することができる。
As described above, the maximum descending speed until the stirring member 27 descends beyond the top dead center and stops, that is, the maximum rotational speed of the flywheel 28, increases as the descending distance increases, and the toner amount decreases. Large when small. Also,
After the agitating member 27 descends beyond the top dead center and stops, the stop period until the rotation is restarted becomes longer as the toner amount is smaller. Therefore, the rotation state of the flywheel 28 interlocked with the stirring member 27 varies depending on the remaining amount of toner in the toner tank 20.
Can be detected.

【0027】そこで、トナー槽20内のトナー量を検出
するために、トナー量に応じて変化するフライホイール
28の動きを検出するトナー検出手段が設けられてい
る。トナー検出手段は、フライホイール28の動きを検
出するためにフライホイール28に設けられた被検出部
を検出する検出センサと、検出センサの検出結果に基づ
いてトナー量を判別する判別手段とからなる。検出セン
サは、図1、10に示すように、フライホイール28を
挟むように発光素子40と受光素子41とが対向配置さ
れた透過型光センサ42、いわゆるフォトインタラプタ
とされ、検出信号を画像形成装置の制御装置に出力す
る。制御装置の判別手段43では、トナー量を判断し
て、トナー無しを検出した場合には、画像形成装置の表
示部等においてトナー補給を促すメッセージを表示す
る。
In order to detect the amount of toner in the toner tank 20, there is provided a toner detecting means for detecting the movement of the flywheel 28 which changes according to the amount of toner. The toner detecting means includes a detecting sensor provided on the flywheel 28 for detecting the movement of the flywheel 28 for detecting a detected portion, and a determining means for determining a toner amount based on a detection result of the detecting sensor. . As shown in FIGS. 1 and 10, the detection sensor is a transmission type optical sensor 42 in which a light emitting element 40 and a light receiving element 41 are arranged opposite to each other with the flywheel 28 interposed therebetween, that is, a so-called photo interrupter. Output to the control device of the device. The determination means 43 of the control device determines the amount of toner, and when detecting the absence of toner, displays a message prompting toner supply on a display unit or the like of the image forming apparatus.

【0028】被検出部は、フライホイール28の外周付
近に形成された貫通孔44であり、所定ピッチで複数個
配列されている。光センサ42は、貫通孔44のピッチ
円上に光路がくるように、かつピン29に接触しないよ
うに配置されている。そして、光センサ42の光路上に
貫通孔44が存在するときには光センサ42はオンし、
貫通孔44が存在しないときにはオフする。これによ
り、光センサ42のオンオフのタイミングを監視するこ
とによって、フライホイール28の回転速度や停止時間
等を検出することができる。
The detected portions are through holes 44 formed near the outer periphery of the flywheel 28, and a plurality of detected portions are arranged at a predetermined pitch. The optical sensor 42 is arranged such that the optical path is on the pitch circle of the through hole 44 and is not in contact with the pin 29. When the through hole 44 exists on the optical path of the optical sensor 42, the optical sensor 42 is turned on,
It is turned off when the through hole 44 does not exist. Thus, by monitoring the on / off timing of the optical sensor 42, the rotation speed, the stop time, and the like of the flywheel 28 can be detected.

【0029】他の検出センサの構成を図11に示す。検
出センサとして反射型光センサ45が用いられ、被検出
部はフライホイール28の外周付近に配置された金属板
等の反射部材46とされる。図11(a)に示すよう
に、反射部材36がフライホイール28の外側面に所定
ピッチで複数個取り付けられている場合、光センサ45
はフライホイール28の外側面に対向するように配置さ
れる。また、同図(b)に示すように、反射部材46が
フライホイール28の外周面に所定ピッチで複数個取り
付けられている場合、光センサ45はフライホイール2
8の外周面に対向するように配置される。光センサ45
に反射部材46が対向するとき、光センサ45はオン
し、対向していないとき、光センサ45はオフする。こ
れによっても、光センサ45のオンオフのタイミングか
らフライホイール28の回転速度や停止時間等を検出で
きる。
FIG. 11 shows the configuration of another detection sensor. A reflection type optical sensor 45 is used as a detection sensor, and the detected portion is a reflection member 46 such as a metal plate arranged near the outer periphery of the flywheel 28. As shown in FIG. 11A, when a plurality of reflection members 36 are attached to the outer surface of the flywheel 28 at a predetermined pitch, the optical sensor 45
Is disposed so as to face the outer surface of the flywheel 28. Further, as shown in FIG. 3B, when a plurality of reflection members 46 are attached to the outer peripheral surface of the flywheel 28 at a predetermined pitch, the optical sensor 45
8 are arranged so as to face the outer peripheral surface. Optical sensor 45
When the reflection member 46 is opposed to the optical sensor 45, the optical sensor 45 is turned on, and when not, the optical sensor 45 is turned off. In this way, the rotation speed and the stop time of the flywheel 28 can be detected from the ON / OFF timing of the optical sensor 45.

【0030】上記の各光センサの出力とトナー槽20内
のトナー量との関係として、撹拌部材27が上死点に達
するまでは、光センサのオンオフは一定間隔であるが、
撹拌部材27が上死点を越えた後、撹拌部材27が降下
していくにつれて光センサのオンオフの間隔は早くな
る。撹拌部材27がトナーに接触して停止すると、光セ
ンサはオンまたはオフのままとなる。駆動体31が再び
ピン29に当接するまで、この状態が続く。
As for the relationship between the output of each optical sensor and the amount of toner in the toner tank 20, the ON / OFF of the optical sensor is constant until the stirring member 27 reaches the top dead center.
After the stirring member 27 exceeds the top dead center, the ON / OFF interval of the optical sensor increases as the stirring member 27 descends. When the stirring member 27 comes into contact with the toner and stops, the optical sensor remains on or off. This state continues until the driver 31 contacts the pin 29 again.

【0031】そこで、撹拌部材27の降下速度に光セン
サのオンオフの回数が比例するので、撹拌部材27が停
止するときまでの光センサのオンオフの回数をカウント
して、そのカウント数を設定値と比較する。カウント数
が大であれば、トナー量が少ないと判断し、トナー無し
の報知を行うようにする。カウント数が小であれば、ト
ナー量は十分あると判断する。あるいは、予めトナー量
を変化させて光センサのオンオフの回数を測定したテー
ブルを作成しておき、実際のカウント数とテーブルの値
とを比較すれば、残存しているトナー量を知ることがで
きる。これによって、トナー量が少ないことを検出すれ
ば、トナー補給の準備をしておくとよい。
Therefore, since the number of times the optical sensor is turned on and off is proportional to the descending speed of the stirring member 27, the number of times the optical sensor is turned on and off until the stirring member 27 stops is counted, and the counted number is set as a set value. Compare. If the count number is large, it is determined that the toner amount is small, and the notification of the absence of toner is performed. If the count is small, it is determined that the toner amount is sufficient. Alternatively, a table in which the number of ON / OFF of the optical sensor is measured by changing the amount of toner in advance is created, and the remaining amount of toner can be known by comparing the actual count number with the value in the table. . Thus, if it is detected that the amount of toner is small, it is preferable to prepare for toner supply.

【0032】また、撹拌部材27の停止時間によっても
トナー量を判別することができる。すなわち、撹拌部材
27が停止したとき、光センサの出力はオンまたはオフ
のままとなって変化しない。このときの停止時間を測定
して、設定値と比較すれば、トナーの有無の判別あるい
はトナー量の検出ができる。
The amount of toner can also be determined based on the stop time of the stirring member 27. That is, when the stirring member 27 stops, the output of the optical sensor remains on or off and does not change. If the stop time at this time is measured and compared with a set value, it is possible to determine the presence or absence of toner or to detect the amount of toner.

【0033】なお、トナー収容室21の大きさや使用さ
れる画像形成装置によって、撹拌体25の回転数の仕様
が異なる。この種の撹拌体25の回転数は少なければ毎
分10回転以下であり、多くとも毎分10数回転程度に
設定されている。つまり、比較的低速で動くので、フラ
イホイール28の動きの変化を的確に検出でき、回転速
度の変化や撹拌部材27がトナーに接触したことによる
フライホイール28の滞在時間(停止時間)の検出を容
易に行える。例えば、撹拌体25の回転数を毎分10回
転に設定したと仮定すると、下死点での撹拌部材27の
滞在時間が最短となる場合(トナー満杯の状態)では、
6秒に1回、撹拌部材27は下死点を通過する。下死点
での撹拌部材27の滞在時間が最長となる場合(トナー
エンプティー状態)では、駆動体31が1/2回転する
までの間、撹拌部材27は約3秒間程度停止したままの
状態となる。
The specification of the number of rotations of the stirring body 25 differs depending on the size of the toner storage chamber 21 and the image forming apparatus used. The number of revolutions of this type of stirring body 25 is set to 10 revolutions per minute or less if it is small, and is set to about 10 several revolutions per minute at most. That is, since the movement of the flywheel 28 is performed at a relatively low speed, the change in the movement of the flywheel 28 can be accurately detected, and the detection of the change in the rotation speed and the stay time (stop time) of the flywheel 28 due to the contact of the stirring member 27 with the toner. Easy to do. For example, assuming that the rotation speed of the stirring body 25 is set to 10 rotations per minute, when the staying time of the stirring member 27 at the bottom dead center becomes the shortest (when the toner is full),
Once every six seconds, the stirring member 27 passes through the bottom dead center. In the case where the staying time of the stirring member 27 at the bottom dead center is the longest (toner empty state), the stirring member 27 remains stopped for about 3 seconds until the driving body 31 rotates by 回 転. Become.

【0034】次に、他の検出センサとして、図12
(a)(b)に示すように、光センサの代わりに磁気セ
ンサ47を用い、被検出部は反射部材の代わりに鉄板や
磁石等の磁性部材48とされる。これらの配置は上記の
反射型光センサ45の場合と同じである。そして、磁気
センサ47に磁性部材48が対向するとき、磁気センサ
47はオンし、対向していないときオフするので、磁気
センサ47のオンオフのタイミングからフライホイール
28の回転速度や停止時間等を検出できる。
Next, as another detection sensor, FIG.
As shown in (a) and (b), a magnetic sensor 47 is used instead of the optical sensor, and the detected part is a magnetic member 48 such as an iron plate or a magnet instead of the reflection member. These arrangements are the same as those in the case of the reflection type optical sensor 45 described above. When the magnetic member 48 is opposed to the magnetic sensor 47, the magnetic sensor 47 is turned on. When the magnetic member 48 is not opposed to the magnetic sensor 47, the magnetic sensor 47 is turned off. Therefore, the rotational speed and the stop time of the flywheel 28 are detected from the on / off timing of the magnetic sensor 47. it can.

【0035】磁気センサ47の出力特性(動作特性)
は、図13に示すように、磁性部材48が接近して存在
する場合、検出される透磁率が高くなって高い出力を示
し、磁性部材48が離間している場合には低い出力を示
す。そこで、磁気センサ47の出力値の高低(大小)に
基づくオンオフ状態や継続時間の長短といった変化状態
を監視することによって、図14に示すように、磁性部
材48の接近離間を検知することができる。なお、ここ
では、センサ出力のオンオフが、磁界変化の発生頻度
(フライホイール28の回転速度の高低)として検出さ
れれば充分である。
Output characteristics (operating characteristics) of the magnetic sensor 47
As shown in FIG. 13, when the magnetic member 48 is present in close proximity, the detected magnetic permeability is high, indicating a high output, and when the magnetic member 48 is separated, the output is low. Therefore, by monitoring a change state such as an on / off state based on the level (large or small) of the output value of the magnetic sensor 47 and a length of the continuous time, it is possible to detect the approach or separation of the magnetic member 48 as shown in FIG. . Here, it is sufficient that the on / off of the sensor output is detected as the frequency of occurrence of a magnetic field change (the rotation speed of the flywheel 28).

【0036】フライホイール28が磁性部材48の1ピ
ッチ分を回転するのにかかる時間をTとすると、フライ
ホイール28の回転速度が遅い場合には、図15(a)
に示すように、磁気センサ47と磁性部材48とが対向
している期間が長い、すなわち変化が緩慢であるので、
磁気センサ47の出力変化はオンオフの切替わり間隔が
長く、またセンサ出力オンの継続期間も長くなる。逆
に、フライホイール28の回転速度が速い場合には、図
15(b)に示すように、磁気センサ47と磁性部材4
8とが対向している期間が短い、すなわち変化が頻繁で
あるので、磁気センサ47の出力変化はオンオフの切替
わり間隔が短く、またセンサ出力オンの継続期間も短く
なる。
Assuming that the time required for the flywheel 28 to rotate by one pitch of the magnetic member 48 is T, when the rotation speed of the flywheel 28 is low, FIG.
As shown in the figure, since the period in which the magnetic sensor 47 and the magnetic member 48 face each other is long, that is, the change is slow,
The output change of the magnetic sensor 47 has a long on / off switching interval and a long duration of sensor output on. Conversely, when the rotation speed of the flywheel 28 is high, as shown in FIG.
8 is short, that is, changes are frequent, so that the output change of the magnetic sensor 47 has a short on-off switching interval and a short period of sensor output on.

【0037】このように磁気センサ47を用いても上記
の光センサの場合と同様に、そのオンオフの回数や出力
が変化しない時間を測定することによって、トナーの有
無あるいはトナー量を判別することができる。
As described above, even if the magnetic sensor 47 is used, it is possible to determine the presence or absence of toner or the amount of toner by measuring the number of on / off times and the time during which the output does not change, as in the case of the optical sensor described above. it can.

【0038】(第2実施形態)本実施形態のトナー補給
装置では、図16に示すように、歯車を用いて撹拌体2
5に回転駆動力を伝達しており、第1実施形態のものと
は駆動機構が異なる。その他の構成は第1実施形態と同
じである。本トナー補給装置の駆動体31は、駆動源の
駆動軸32の先端に取り付けられた原動歯車50とさ
れ、従動体30は、この原動歯車50に噛合う従動歯車
51とされ、トナー槽20の外部に突出した回転軸26
の一端に取り付けられている。また、従動歯車51に、
これより大径の円盤52が一体的に取り付けられてい
る。
(Second Embodiment) In the toner supply device of the present embodiment, as shown in FIG.
5, and the driving mechanism is different from that of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The driving body 31 of the toner replenishing device is a driving gear 50 attached to the tip of a driving shaft 32 of a driving source, and the driven body 30 is a driven gear 51 that meshes with the driving gear 50. Rotating shaft 26 protruding outside
Attached to one end. In addition, the driven gear 51
A disc 52 having a larger diameter than this is integrally attached.

【0039】原動歯車50の一部に、歯欠け部53が形
成されており、歯欠け部53が従動歯車51に対向する
とき、従動歯車51は原動歯車50から離脱した状態と
なり、回転駆動力は伝達されない。この歯欠け部53
は、撹拌部材27と対向する位置に形成され、撹拌部材
27が上死点に到達したときに、歯欠け部53の始端が
従動歯車51にかかるようになっている。
A toothless portion 53 is formed in a part of the driving gear 50. When the toothless portion 53 faces the driven gear 51, the driven gear 51 is separated from the driving gear 50, and the rotational driving force is generated. Is not transmitted. This tooth missing part 53
Is formed at a position facing the stirring member 27, so that when the stirring member 27 reaches the top dead center, the start end of the toothless portion 53 is engaged with the driven gear 51.

【0040】図17、18に示すように、撹拌部材27
が下死点の位置にあるとき、原動歯車50が時計回りに
回転すると、従動歯車51が回転し、これに伴って撹拌
部材27がトナーを撹拌しながら回転する。撹拌部材2
7が上死点に到達したとき、図19に示すように、原動
歯車50は従動歯車51と噛合っているが、上死点を越
えると、図20に示すように、歯欠け部53の始端が従
動歯車51にかかり、従動歯車51は原動歯車50から
離脱する。すると、撹拌体25の重心は回転軸26より
も上方にあるため、撹拌体25は自重により下死点に向
かって回転する。撹拌部材27がトナーの上に乗ったと
ころで、撹拌体25の回転が停止し、その後、原動歯車
50が回転して、歯欠け部53の終端が通り過ぎると、
原動歯車50が従動歯車51に噛合い、撹拌体25が再
び回転を始める。
As shown in FIGS.
When the drive gear 50 rotates clockwise while the drive gear 51 is at the position of the bottom dead center, the driven gear 51 rotates, and accordingly, the stirring member 27 rotates while stirring the toner. Stirring member 2
When the motor 7 reaches the top dead center, the driving gear 50 meshes with the driven gear 51 as shown in FIG. 19, but when the driving gear 7 exceeds the top dead center, as shown in FIG. The start end is applied to the driven gear 51, and the driven gear 51 is separated from the driving gear 50. Then, since the center of gravity of the stirrer 25 is above the rotation shaft 26, the stirrer 25 rotates toward the bottom dead center by its own weight. When the stirring member 27 rides on the toner, the rotation of the stirring member 25 stops, and then, when the driving gear 50 rotates and the end of the toothless portion 53 passes,
The driving gear 50 meshes with the driven gear 51, and the stirring body 25 starts rotating again.

【0041】そして、検出センサと判別手段からなるト
ナー検出手段が設けられている。検出センサは、図21
に示す透過型光センサ42、図22に示す反射型光セン
サ45、図23に示す磁気センサ47のいずれかとされ
る。透過型光センサ42を用いる場合、被検出部は、円
盤52に形成された貫通孔44とされる。反射型光セン
サ45を用いる場合、被検出部は、円盤52に取り付け
られた反射部材46とされる。磁気センサ47を用いる
場合、被検出部は、円盤52に取り付けられた磁性部材
48とされる。これらの構成および作用は第1実施形態
と同じである。
Further, a toner detecting means including a detecting sensor and a discriminating means is provided. The detection sensor is shown in FIG.
23, a reflection type optical sensor 45 shown in FIG. 22, and a magnetic sensor 47 shown in FIG. When the transmission type optical sensor 42 is used, the detected portion is a through hole 44 formed in the disk 52. When the reflection type optical sensor 45 is used, the detection target is the reflection member 46 attached to the disk 52. When the magnetic sensor 47 is used, the detected part is a magnetic member 48 attached to the disk 52. These configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0042】撹拌部材27が回転する際における速度変
化を図24に示す。(a)はトナー収容室21内にトナ
ーが存在する通常の場合を示し、(b)はトナー量の少
ない状態であり、新たにトナーを補給する必要のある場
合を示している。
FIG. 24 shows a speed change when the stirring member 27 rotates. (A) shows a normal case in which toner is present in the toner storage chamber 21, and (b) shows a state in which the amount of toner is small, and it is necessary to newly supply toner.

【0043】撹拌部材27は、上死点に達するまでは一
定速度で回転する。上死点を通過して降下し始めると、
徐々に速度が上昇していき、トナーと接触あるいは下死
点に到達直後には速度が激減してから撹拌部材27は停
止する。この撹拌部材27の停止位置への到達タイミン
グをトリガとして、再び撹拌体25が原動歯車50によ
って駆動されるまでの時間が、時間閾値の近辺であるか
否か検出することによって、トナー槽20内におけるト
ナー量を判別することが可能となる。
The stirring member 27 rotates at a constant speed until the top dead center is reached. When you start to descend after passing through the top dead center,
The speed gradually increases, and immediately after contact with the toner or when the bottom dead center is reached, the speed sharply decreases, and then the stirring member 27 stops. Triggered by the arrival timing of the stirring member 27 to the stop position, the time until the stirring body 25 is driven again by the driving gear 50 is detected as to whether or not the time is near the time threshold, so that the inside of the toner tank 20 is detected. Can be determined.

【0044】図24(a)の場合のように、トナー槽2
0内のトナー量が比較的多い場合には、撹拌体25は原
動歯車50を介して駆動される時間が長くなるので、撹
拌部材27が検出センサに対応する位置を通過する短い
期間のみセンサ出力がオンまたは高出力となる。図24
(b)の場合のように、トナー槽20内のトナー量が比
較的少ない場合には、撹拌部材27が下死点到達後に検
出センサに対応する位置にある程度の期間滞在するの
で、センサ出力がオンまたは高出力の継続時間が長くな
る。この継続時間が閾値より長いとき、トナー無しと判
断される。
As shown in FIG. 24A, the toner tank 2
When the amount of toner within 0 is relatively large, the time during which the stirring member 25 is driven via the driving gear 50 becomes longer, so that the sensor output is output only for a short period in which the stirring member 27 passes the position corresponding to the detection sensor. Is turned on or has high output. FIG.
When the amount of toner in the toner tank 20 is relatively small, as in the case of (b), the stirring member 27 stays at the position corresponding to the detection sensor after reaching the bottom dead center for a certain period of time. Longer duration of on or high power. If the duration is longer than the threshold, it is determined that there is no toner.

【0045】また、トナー槽20内にトナーが無い状態
で、撹拌部材27が自重により降下するときの光路の遮
光回数、反射回数あるいは磁界変化の回数といった発生
頻度を予め測定して、この回数を閾値に予め設定してお
く。撹拌部材27の降下速度が大きい場合には、単位時
間当りの光路の遮光回数・頻度、反射光を受光する回数
・頻度あるいは磁界変化の発生する回数・頻度が大き
く、降下速度が小さい場合には、これらの発生頻度・回
数が小さくなる。そこで、検出センサの出力変化の回数
を閾値と比較することにより、トナー槽20内における
トナー量を判別することができる。あるいは、トナーが
無い状態で撹拌部材27が降下するときに得られる最大
回転速度を速度閾値に設定して、検出センサの出力変化
から最大回転速度を算出し、この速度が速度閾値を越え
るか判別することにより、トナー量を検出してもよい。
Further, in a state where the toner is not in the toner tank 20, the frequency of occurrence, such as the number of times of shading, the number of times of reflection, or the number of changes in the magnetic field, when the agitating member 27 descends due to its own weight is measured in advance. The threshold is set in advance. When the descending speed of the stirring member 27 is high, the number and frequency of light blocking of the optical path per unit time, the number and frequency of receiving reflected light or the number and frequency of occurrence of a magnetic field change are large, and when the descending speed is low, , The frequency and number of occurrences thereof are reduced. Thus, the amount of toner in the toner tank 20 can be determined by comparing the number of changes in the output of the detection sensor with a threshold. Alternatively, the maximum rotation speed obtained when the stirring member 27 descends in the absence of toner is set as the speed threshold, and the maximum rotation speed is calculated from the output change of the detection sensor, and it is determined whether or not this speed exceeds the speed threshold. Thus, the toner amount may be detected.

【0046】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、従動体に、撹拌部材と対応する位置に1つの被検出
部を設け、撹拌部材が自重により降下して停止したとき
の被検出部の位置を検出するようにしてもよい。この場
合、トナー槽内のトナー量に比例した検出結果を得るこ
とができるので、残存しているトナー量を正確に認識す
ることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention. For example, the driven body may be provided with one detected portion at a position corresponding to the stirring member, and the position of the detected portion when the stirring member descends and stops due to its own weight may be detected. In this case, a detection result proportional to the amount of toner in the toner tank can be obtained, so that the amount of remaining toner can be accurately recognized.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、トナー槽内のトナー量によって変化する撹拌体
の動きを撹拌体の駆動機構を介してトナー槽外に直接伝
達することにより、撹拌体の動きを外部に伝達するため
の機構を簡素化でき、機械的ロスがなくなるので、検出
精度の向上を図ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the movement of the stirrer, which varies according to the amount of toner in the toner tank, is transmitted directly to the outside of the toner tank via the drive mechanism of the stirrer. The mechanism for transmitting the movement of the agitator to the outside can be simplified, and there is no mechanical loss, so that the detection accuracy can be improved.

【0048】また、撹拌体の動きを検出するための検出
手段をトナー槽の外部に配することができるので、トナ
ーの付着や汚染の影響を受けることがなくなり、誤検知
をなくすことができ、正確にトナー量を検出することが
できる。しかも、撹拌体は、トナーを撹拌するだけでな
く、トナー量を検出するための検知体も兼用しているの
で、部品点数の削減を図ることができる。
Further, since the detecting means for detecting the movement of the agitator can be disposed outside the toner tank, the detection means is not affected by toner adhesion or contamination, and erroneous detection can be eliminated. The toner amount can be accurately detected. In addition, since the stirrer not only stirs the toner but also serves as a detector for detecting the amount of toner, the number of parts can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態のトナー補給装置の主要
部を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of a toner supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】トナー槽内にトナーがあるときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 2 is a diagram showing the movement of a stirring member when toner is present in a toner tank and the state of engagement and disengagement of a driven member and a driving member interlocked with the movement of the stirring member.

【図3】トナー槽内にトナーがあるときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 3 is a diagram illustrating the movement of a stirring member when toner is present in a toner tank and the state of engagement and disengagement of a driven member and a driving member interlocked with the movement of the stirring member.

【図4】トナー槽内にトナーがあるときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 4 is a diagram showing the movement of a stirring member when toner is present in a toner tank and the state of engagement and disengagement of a driven member and a driving member interlocked with the movement of the stirring member.

【図5】トナー槽内にトナーがあるときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 5 is a diagram showing the movement of a stirring body when toner is present in a toner tank and the state of engagement and disengagement of a driven body and a driving body interlocked with the movement of the stirring body.

【図6】トナー槽内にトナーが無いときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 6 is a diagram showing the movement of the stirring member when there is no toner in the toner tank and the disengagement state between the driven member and the driving member interlocked with the movement of the stirring member.

【図7】トナー槽内にトナーが無いときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 7 is a diagram showing the movement of the stirring member when there is no toner in the toner tank and the disengagement state of the driven member and the driven member interlocked with the movement of the stirring member.

【図8】トナー槽内にトナーが無いときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 8 is a diagram showing the movement of the stirring member when there is no toner in the toner tank and the disengagement state of the driven member and the driven member interlocked with the movement of the stirring member.

【図9】トナー槽内にトナーが無いときの撹拌体の動き
およびこれに連動する従動体と駆動体との係脱状態を示
す図
FIG. 9 is a diagram showing the movement of the stirring member when there is no toner in the toner tank and the disengagement state of the driven member and the driving member interlocked with the movement of the stirring member.

【図10】透過型光センサの配置を示し、(a)は側面
図、(b)は正面図
10A and 10B show an arrangement of a transmission type optical sensor, where FIG. 10A is a side view and FIG. 10B is a front view.

【図11】反射型光センサの配置を示し、(a)は被検
出部を円盤の外側面に取り付けたとき、(b)は被検出
部を円盤の外周面に取り付けたとき
11A and 11B show an arrangement of a reflection type optical sensor, wherein FIG. 11A shows a case where a detected portion is attached to an outer surface of a disk, and FIG. 11B shows a case where the detected portion is attached to an outer peripheral surface of a disk.

【図12】磁気センサの配置を示し、(a)は被検出部
を円盤の外側面に取り付けたとき、(b)は被検出部を
円盤の外周面に取り付けたとき
12A and 12B show the arrangement of a magnetic sensor. FIG. 12A shows a case where a detected portion is attached to an outer surface of a disk, and FIG. 12B shows a case where the detected portion is attached to an outer peripheral surface of a disk.

【図13】磁気センサの出力特性を示す図FIG. 13 is a diagram showing output characteristics of a magnetic sensor.

【図14】被検出部の有無による磁気センサの出力を示
す図
FIG. 14 is a diagram illustrating an output of a magnetic sensor depending on the presence or absence of a detected part;

【図15】撹拌体の回転速度の違いによる磁気センサの
出力を示す図
FIG. 15 is a diagram showing an output of a magnetic sensor depending on a difference in rotation speed of a stirring body.

【図16】第2実施形態のトナー補給装置の主要部を示
す構成図
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating a main part of a toner supply device according to a second embodiment.

【図17】撹拌体の動きおよびこれに連動する従動体と
駆動体との係脱状態を示す図
FIG. 17 is a diagram showing the movement of the stirring body and the disengagement state of the driven body and the driven body interlocked with the movement of the stirring body.

【図18】撹拌体の動きおよびこれに連動する従動体と
駆動体との係脱状態を示す図
FIG. 18 is a diagram showing the movement of the stirring body and the disengagement state of the driven body and the driven body interlocked with the movement of the stirring body.

【図19】撹拌体の動きおよびこれに連動する従動体と
駆動体との係脱状態を示す図
FIG. 19 is a diagram showing the movement of the stirring body and the disengagement state of the driven body and the driving body interlocked with the movement of the stirring body.

【図20】撹拌体の動きおよびこれに連動する従動体と
駆動体との係脱状態を示す図
FIG. 20 is a diagram showing the movement of the stirring body and the disengagement state of the driven body and the driven body interlocked with the movement of the stirring body.

【図21】透過型光センサの配置を示し、(a)は側面
図、(b)は正面図
21A and 21B show an arrangement of a transmission type optical sensor, wherein FIG. 21A is a side view, and FIG.

【図22】反射型光センサの配置を示し、(a)は被検
出部を円盤の外側面に取り付けたとき、(b)は被検出
部を円盤の外周面に取り付けたとき
22A and 22B show an arrangement of a reflection type optical sensor, wherein FIG. 22A shows a case where a detected portion is attached to an outer surface of a disk, and FIG.

【図23】磁気センサの配置を示し、(a)は被検出部
を円盤の外側面に取り付けたとき、(b)は被検出部を
円盤の外周面に取り付けたとき
23A and 23B show an arrangement of a magnetic sensor. FIG. 23A shows a case where a detected part is attached to an outer surface of a disk, and FIG. 23B shows a case where the detected part is attached to an outer peripheral surface of a disk.

【図24】撹拌体の回転速度の変化と検出センサの出力
との関係を示す図であり、(a)はトナーがあるとき、
(b)はトナーが無いとき
FIG. 24 is a diagram showing a relationship between a change in the rotation speed of the stirring member and the output of the detection sensor, and FIG.
(B) when there is no toner

【図25】従来のトナー量を検出する機構を示す図FIG. 25 is a diagram showing a conventional mechanism for detecting the amount of toner.

【図26】従来のトナー量を検出する機構を示す図FIG. 26 is a diagram showing a conventional mechanism for detecting the amount of toner.

【図27】従来のトナー量を検出する機構を示す図FIG. 27 is a diagram showing a conventional mechanism for detecting the amount of toner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 トナー槽 25 撹拌体 26 回転軸 27 撹拌部材 28 フライホイール 29 ピン 30 従動体 31 駆動体 42 透過型光センサ 43 判別手段 44 貫通孔 45 反射型光センサ 46 反射部材 47 磁気センサ 48 磁性部材 50 原動歯車 51 従動歯車 53 歯欠け部 Reference Signs List 20 toner tank 25 stirrer 26 rotating shaft 27 stirrer 28 flywheel 29 pin 30 follower 31 driver 42 transmissive optical sensor 43 discriminating means 44 through hole 45 reflective optical sensor 46 reflective member 47 magnetic sensor 48 magnetic member 50 Gear 51 Follower gear 53 Missing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 井上 淳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大越 俊秀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西野 俊夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AA20 AA37 AB04 AB07 AB13 AC04 AC16 AD06 BA02 DA10 DA15 DA35 DA36 DA52 DA63 DA64 DA72 DB01 DB10 EA01 EA11 3J103 AA02 AA74 FA07 FA18 FA19 FA30 GA02 GA52  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Kubota 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Atsushi Inoue 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Incorporated (72) Inventor Toshihide Ogoshi 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Japan Sharp Inc. (72) Inventor Toshio Nishino 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Inc.F Terms (reference) 2H077 AA20 AA37 AB04 AB07 AB13 AC04 AC16 AD06 BA02 DA10 DA15 DA35 DA36 DA52 DA63 DA64 DA72 DB01 DB10 EA01 EA11 3J103 AA02 AA74 FA07 FA18 FA19 FA30 GA02 GA52

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナー槽内に、トナーを撹拌する撹拌体
が回転自在に設けられ、該撹拌体の回転軸の一端側が前
記トナー槽外まで延伸され、前記回転軸の一端に従動体
が一体的に設けられ、前記トナー槽外に、前記従動体に
係合して前記回転軸への回転駆動力を伝達する駆動体が
設けられ、該駆動体は前記従動体に対して係脱自在とさ
れ、前記従動体が前記駆動体から離脱したとき、前記撹
拌体が自重により下死点に向かって回転してトナー量に
応じた位置で停止することを利用して、この撹拌体に連
動した前記従動体の動きから前記トナー槽内のトナー量
を検出するトナー検出手段を備えたことを特徴とするト
ナー補給装置。
A stirrer for stirring toner is rotatably provided in the toner tank, and one end of a rotation shaft of the stirrer extends outside the toner tank, and a driven body is integrally formed with one end of the rotation shaft. A driving body is provided outside the toner tank, the driving body being engaged with the driven body and transmitting a rotational driving force to the rotating shaft, and the driving body is detachably movable with respect to the driven body. When the driven body separates from the driving body, the stirring body rotates in response to its own weight toward the bottom dead center and stops at a position corresponding to the amount of toner. A toner replenishing device comprising: a toner detecting unit that detects a toner amount in the toner tank from a movement of the driven body.
【請求項2】 従動体がピンを突設した円盤とされ、駆
動体が駆動軸に取り付けられたカムとされ、該カムが前
記ピンに当接するとき、回転駆動力が伝達されることを
特徴とする請求項1記載のトナー補給装置。
2. The driven body is a disk having a pin protruding therefrom, and the driving body is a cam mounted on a driving shaft, and when the cam comes into contact with the pin, a rotational driving force is transmitted. The toner replenishing device according to claim 1, wherein
【請求項3】 撹拌体は、枠状の撹拌部材が回転軸から
半径方向に突設されてなり、前記撹拌体の重心は回転軸
から偏心した位置とされ、円盤のピンが前記重心位置の
軸方向延長線上に配置されたことを特徴とする請求項2
記載のトナー補給装置。
3. The stirrer includes a frame-shaped stirrer protruding radially from a rotation axis, a center of gravity of the stirrer being eccentric from the rotation axis, and a pin of a disc being positioned at the position of the center of gravity. 3. An arrangement according to claim 2, wherein the extension is arranged on an axial extension line.
A toner replenishing device as described in the above.
【請求項4】 従動体が従動歯車とされ、駆動体が前記
従動歯車に噛合する原動歯車とされ、該原動歯車の一部
に歯欠け部が形成され、該歯欠け部が従動歯車に対向す
るとき前記従動体が前記駆動体から離脱することを特徴
とする請求項1記載のトナー補給装置。
4. The driven body is a driven gear, the driving body is a driving gear meshing with the driven gear, and a part of the driving gear is formed with a toothless portion, and the toothless part faces the driven gear. 2. The toner replenishing device according to claim 1, wherein the driven member is separated from the driving member when the driving is performed.
【請求項5】 原動歯車の歯数は、従動歯車を半周以上
回転させる歯数に設定されたことを特徴とする請求項4
記載のトナー補給装置。
5. The driving gear according to claim 4, wherein the number of teeth of the driving gear is set to the number of teeth for rotating the driven gear by more than a half turn.
A toner replenishing device as described in the above.
【請求項6】 撹拌体は、枠状の撹拌部材が回転軸から
半径方向に突設されてなり、前記撹拌体の重心は回転軸
から偏心した位置とされ、原動歯車の歯欠け部が前記重
心位置の軸方向延長線上に配置されたことを特徴とする
請求項4または5記載のトナー補給装置。
6. The stirrer includes a frame-shaped stirrer protruding in a radial direction from a rotation axis, a center of gravity of the stirrer at an eccentric position from the rotation axis, and a toothless portion of a driving gear having a toothless portion. 6. The toner replenishing device according to claim 4, wherein the toner replenishing device is disposed on an axial extension of the position of the center of gravity.
【請求項7】 トナー検出手段は、従動体に設けられた
被検出部を検出する検出センサと、該検出センサの検出
結果に基づいてトナー量を判別する判別手段とを有する
ことを特徴とする請求項1、2または4記載のトナー補
給装置。
7. The toner detecting means includes a detecting sensor provided on the driven body for detecting a detected part, and a determining means for determining a toner amount based on a detection result of the detecting sensor. The toner supply device according to claim 1, 2 or 4.
【請求項8】 被検出部が円形の従動体に形成された貫
通孔とされ、複数の貫通孔が前記従動体の外周に沿って
一定間隔に配列され、検出センサが透過型光センサとさ
れたことを特徴とする請求項7記載のトナー補給装置。
8. A detection part is a through hole formed in a circular follower, a plurality of through holes are arranged at regular intervals along an outer periphery of the follower, and a detection sensor is a transmission optical sensor. The toner replenishing device according to claim 7, wherein:
【請求項9】 被検出部が磁性片からなり、複数の磁性
片が円形の従動体の外周に沿って一定間隔に取り付けら
れ、検出センサが磁気センサとされたことを特徴とする
請求項7記載のトナー補給装置。
9. The magnetic head according to claim 7, wherein the detected portion is made of a magnetic piece, a plurality of magnetic pieces are attached at regular intervals along the outer periphery of the circular follower, and the detection sensor is a magnetic sensor. A toner replenishing device according to the above.
【請求項10】 被検出部が反射片からなり、複数の反
射片が円形の従動体の外周に沿って一定間隔に取り付け
られ、検出センサが反射型光センサとされたことを特徴
とする請求項7記載のトナー補給装置。
10. A detection unit comprising a reflection piece, a plurality of reflection pieces attached at regular intervals along an outer periphery of a circular follower, and the detection sensor is a reflection type optical sensor. Item 8. A toner supply device according to Item 7.
【請求項11】 判別手段は、検出センサによって検出
された従動体の回転速度の変化に基づいて回転速度の変
化が大きいほどトナー量が少ないと判断することを特徴
とする請求項7記載のトナー補給装置。
11. The toner according to claim 7, wherein the determination unit determines that the larger the change in the rotation speed is, the smaller the toner amount is based on the change in the rotation speed of the driven body detected by the detection sensor. Replenishment device.
【請求項12】 判別手段は、検出センサによって検出
された従動体の停止時間に基づいて停止時間が長いほど
トナー量が少ないと判断することを特徴とする請求項7
記載のトナー補給装置。
12. The apparatus according to claim 7, wherein the determining means determines that the amount of toner is smaller as the stop time is longer based on the stop time of the driven body detected by the detection sensor.
A toner replenishing device as described in the above.
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