JP2003241586A - カートリッジの識別装置及び識別方法 - Google Patents

カートリッジの識別装置及び識別方法

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JP2003241586A JP2002039532A JP2002039532A JP2003241586A JP 2003241586 A JP2003241586 A JP 2003241586A JP 2002039532 A JP2002039532 A JP 2002039532A JP 2002039532 A JP2002039532 A JP 2002039532A JP 2003241586 A JP2003241586 A JP 2003241586A
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cartridge
stirring bar
toner
waveform signal
rotation
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Mitsuhiko Kitagawa
光彦 北川
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 フォトセンサ(回転周期検出部)7は、
攪拌バー3の回転周期を検出し、CPU(カートリッジ
識別部)21は検出した回転周期と、所定の回転周期と
を比較して、不一致であるとき、搭載されているカート
リッジを非専用のカートリッジと判断する。 【効果】 攪拌バー3の回転周期を測定することによっ
て搭載されたカートリッジのギア比を識別でき、予め定
められた所定の回転数のカートリッジ以外では印刷でき
ないようにすることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ等の印刷
装置に用いられるカートリッジの識別装置及び識別方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】プリンタ等の印刷装置では、画質を維持
するために所定枚数印刷終了毎にドラムカートリッジ及
びトナーカートリッジを交換することが望ましい。この
場合に、外形に互換性があり特性の異なる製品と交換さ
れる場合が起こり得る。特性の異なる製品に交換される
と微妙な仕様の違いから画質の低下はもとより印刷装置
の故障原因にもなり兼ねない。そこで、印刷装置に用い
られる専用品の使用を規定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、専用品
の使用を規定しているが、この措置だけでは十分でな
く、時には、外見上全く同様の特性の異なる製品が専用
品と誤認されて使用される場合も発生する。この場合
に、かかる誤認をすぐに検出して専用品以外の使用を完
全に防止できるドラムカートリッジ及びトナーカートリ
ッジの識別方法の実現が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉印刷装置に専用に装着され、内部のトナーを
攪拌するために所定の周期で回転する攪拌バーを有する
カートリッジの識別装置において、上記攪拌バーの回転
周期を検出する回転周期検出部と、検出した回転周期
と、上記所定の回転周期とを比較して、不一致と判断す
ると上記カートリッジを非専用のカートリッジと判断す
るカートリッジ識別部とを備えることを特徴とするカー
トリッジの識別装置。
【0005】〈構成2〉印刷装置に専用に装着され、内
部のトナーを攪拌するために回転する攪拌バーを有する
カートリッジの識別装置において、上記攪拌バーは、所
定の波形信号を出力する波形信号出力手段を有し、波形
信号を検出する波形信号検出部と、上記検出した波形信
号と、上記所定の波形信号とを比較して、不一致と判断
すると上記カートリッジを非専用のカートリッジと判断
するカートリッジ識別部とを備えることを特徴とするカ
ートリッジの識別装置。
【0006】〈構成3〉印刷装置に専用に装着され、内
部のトナーを攪拌するために所定の周期で回転する攪拌
バーを有するカートリッジを識別するカートリッジの識
別方法であって、上記攪拌バーの回転周期を検出し、検
出した回転周期と、上記所定の回転周期とを比較して、
不一致であるとき、上記カートリッジを非専用のカート
リッジと識別するカートリッジの識別方法。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例1〉具体例1のドラムカートリッジ及びトナー
カートリッジ(以後単にカートリッジと記す)の識別装
置では、従来からプリンタ等の印刷装置に採用されてい
るカートリッジのトナー量検出装置において、トナー攪
拌バーの回転周期を検出し、この回転周期が、所定の周
期と一致する場合に、当該カートリッジを専用品として
識別する。そこで、最初にカートリッジのトナー量検出
装置の構成及び動作について説明する。
【0008】図1は、具体例1の構成のブロック図であ
る。図1より、具体例1によって用いられるカートリッ
ジのトナー量検出装置は、トナータンク1と、トナー2
と、攪拌バー3と、センサレバー4と、マグネット5
と、マグネット6と、フォトセンサ7とを備える。
【0009】トナータンク1は、後に説明する感光体ド
ラム8と平行に並んで配置される、上部が空間で下部が
半円筒形の壁面をなすトナーを堆積する部分である。ト
ナータンク内部には、半円筒形の壁面の底部に堆積する
トナー2と、半円筒形の中心線を回転中心として壁面に
沿って回転するトナー攪拌バー3とが配置される。
【0010】トナー2は、帯電された感光体ドラム8上
に付着されるカーボン粉末である。攪拌バー3は、トナ
ー供給ローラ10の表面にトナーを均一に供給するため
に、トナーを攪拌する部分である。この攪拌バー3に
は、磁気力によってトナータンク1の壁面の外部から攪
拌バー3を検出するためのマグネット6が配置されてい
る。構造の詳細については後に他の図を用いて詳細に説
明する。
【0011】センサレバー4は、トナータンク1の下部
壁面の外部に配置され、トナータンク1の内部で回転す
る攪拌バー3が上記下部壁面に近づいたとき、上記マグ
ネット6の磁気力によって支点14を回転中心として吸
引される部分である。この吸引力を増強するために先端
にマグネット6と逆極性のマグネット5が配置されてい
る。フォトセンサ7は、発光素子と受光素子との間を上
記センサレバー4が遮ってオン・オフする光インタラプ
タである。
【0012】更に、トナー量検出装置の周辺には、帯電
ローラ9と、トナー供給ローラ10と、現像ローラ11
と、クリーニングローラ12と、トナーカートリッジ1
3が配置される。帯電ローラ9は、感光体ドラム8の表
面に負の静電荷を帯電させるローラである。感光体ドラ
ム8は、図示していない露光器によって露光されドラム
表面に静電潜像が形成される部分である。
【0013】現像ローラ11は、トナー2を用いて感光
体ドラム8の表面の静電潜像を現像するローラである。
トナー供給ローラ10は、現像ローラ11にトナー2を
供給するローラである。クリーニングローラ12は、用
紙上に画像を転写した後、感光体ドラム8の表面に残存
するトナー2を除去するローラである。
【0014】次に、本発明において重要な役割を持つ攪
拌バーの構造について図を用いて詳細に説明する。図2
は、攪拌バーの外形図である。(a)は、攪拌バーの正
面図である。(b)は、攪拌バーの底面図である。
(c)は、攪拌バーの左側面図である。
【0015】図2に示す通り攪拌バーは、回転レバー3
−1と、レバー軸3−2、レバー軸先3−3とによって
構成される。回転レバー3−1は、コの字型に形成さ
れ、トナーを攪拌する部分である。レバー軸3−2、は
トナータンク1(図1)の半円筒形の中心線に攪拌バー
の回転中心を支持する部分である。レバー軸先3−3
は、ギア15を介して回転力を受け入れる部分である。
(c)の拡大図に示す通り、半円柱状でありギア15の
内径に挿入され、ギアの突起部15−1から回転力を受
け入れる部分である。以上説明した構造は一実施例であ
り、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【0016】次に、カートリッジのトナー量検出装置の
動作について説明する。図3は、トナー量検出装置の動
作説明図(その1)である。(a)は、トナー量満タン
の場合の動作を、(b)は、トナー量不足の場合の動作
を、それぞれ表している。図4は、トナー量検出装置の
動作説明図(その2)である。(a)は、トナー量満タ
ンの場合の動作を、(b)は、トナー量不足の場合の動
作を、それぞれ表している。
【0017】図3(a)トナー量満タンの場合の動作に
ついて説明する。その説明中に図4(a)を含めて説明
する。図3(a)の左側にギア15(図2)を介して攪
拌バー回転力を伝達する様子について説明し、図3
(a)の右側に攪拌バー3に応じたセンサレバーの動作
について説明する。左図のステップS1からステップS
4に従って説明する。
【0018】ステップS1 ギアの突起部15−1の回転によってレバー軸先3−3
は、拘束回転され、攪拌バー3がトナータンク1の頂点
に達した状態である(右図のS1)。尚、ここではセン
サレバー4はトナータンク1の壁面から離れた状態にあ
り(図上点線)、フォトセンサ7は遮断されていないの
で、その出力は1である(図4(a))。 ステップS2 レバー軸先3−3がトナータンク1の頂点に達すると、
レバー軸先3−3は、ギアの突起部15−1からの拘束
回転を解かれ、攪拌バー3の自重によって攪拌バー3が
トナー2によって拘束されるまで回転落下し右図のS2
で停止する。
【0019】ステップS3 攪拌バー3の自重による回転の後を追って、ギアの突起
部15−1がレバー軸先3−3の位置に追い付く。 ステップS4 ギアの突起部15−1の回転によってレバー軸先3−3
は、拘束回転され、攪拌バー3がトナータンク1の下部
壁面に達した状態である(右図のS4)。この時マグネ
ット5とマグネット6との吸引力によってセンサレバー
4は攪拌バー3に吸引される。図上の点線の状態から実
線の状態に移動する。その結果フォトセンサ7は遮断さ
れる。引き続きギアの突起部15−1の回転によってレ
バー軸先3−3は、拘束回転され上記ステップS1へ向
かい、以下同様の動作を繰り返す。尚、攪拌バー3がト
ナータンク1の下部壁面を通過する時にフォトセンサ7
は遮断され、その出力は0になる(図4(a))。
【0020】図3(b)トナー量不足の場合の動作につ
いて説明する。その説明中に図4(b)を含めて説明す
る。図3(b)の左側にギア15(図2)を介して攪拌
バー回転力を伝達する様子について説明し、(a)の右
側に攪拌バー3に応じたセンサレバーの動作について説
明する。左図のステップS1からステップS4に従って
説明する。
【0021】ステップS1 ギアの突起部15−1の回転によってレバー軸先3−3
は、拘束回転され、攪拌バー3がトナータンク1の頂点
に達した状態である(右図のS1)。尚、ここではセン
サレバー4はトナータンク1の壁面から離れた状態にあ
り、フォトセンサ7は遮断されていない(図上点線)の
で、その出力は1である(図4(b))。 ステップS2 レバー軸先3−3がトナータンク1の頂点に達すると
(ステップS1)、レバー軸先3−3は、ギアの突起部
15−1からの拘束回転を解かれ、攪拌バー3の自重に
よってレバー軸先3−3がギアの突起部15−1に接触
するまで回転落下し右図のS2で停止する。
【0022】ステップS3 レバー軸先3−3は、攪拌バー3の自重による回転によ
ってギアの突起部15−1の回転の後を追って、攪拌バ
ー3がトナータンク1の下部壁面に達するまで回転落下
を続ける。攪拌バー3がトナータンク1の下部壁面に達
した時(右図のS3)マグネット5とマグネット6との
吸引力によってセンサレバー4は攪拌バー3に吸引され
る。図上の点線の状態から実線の状態に移動する。その
結果フォトセンサ7は遮断され0となる(図4
(b))。
【0023】ステップS4 その後ギアの突起部15−1は回転を続け、レバー軸先
3−3を拘束回転させる位置に達する。ステップS3か
らステップS4に至るまでの間、攪拌バー3がトナータ
ンク1の下部壁面に達したまま(右図のS3)センサレ
バー4は、図上の実線の状態を維持し続ける。その結果
フォトセンサは遮断され続ける。尚、攪拌バー3は、ト
ナータンク1の下部壁面に留まっている間フォトセンサ
7は遮断され、その出力は0になる(図4(b))。以
後、突起部15−1の回転によってレバー軸先3−3
は、拘束回転され上記ステップS1へ向かい、以下同様
の動作を繰り返す。
【0024】以上の説明で留意すべき事項は以下の通り
である。即ち、トナー量が不足するとフォトセンサオフ
の時間が長くなるのでトナー量不足を検出できる。又ト
ナー量満タンの場合(図4の(a))であっても、トナ
ー量不足の場合(図4の(b))であっても、その回転
周期T0は等しいということである。
【0025】以上でドラムカートリッジのトナー量検出
装置の説明を終了したので、この装置を用いた具体例1
のドラムカートリッジの識別装置について説明する。既
に冒頭に記載したように、具体例1のカートリッジの識
別装置は、トナー攪拌バーの回転周期を検出し、この回
転周期が、所定の周期と一致する場合に、当該カートリ
ッジを専用品として識別する。以下にその詳細について
説明する。
【0026】図5は、具体例1のドラムカートリッジ識
別方法原理図である。(a)は、攪拌バーの回転周期が
T1である場合を、(b)は、攪拌バーの回転周期がT
2である場合を、(c)攪拌バーの回転周期がT3であ
る場合を、それぞれ表している。
【0027】感光体ドラム8(図1)の回転速度が一定
であると攪拌バー3(図1)の回転数は、感光体ドラム
8(図1)から攪拌バー3(図1)に至る動力伝達のギ
ア比によって決まる。その回転周期を測定することによ
って、ギア比を判別することができる。具体例1では、
予めギア比を特定し、そのギア比を持ったドラムカート
リッジのみを専用品として識別する。尚、このギア比
は、通常、ドラムカートリッジの内部にあって外部から
観察できない部分に搭載されている複数個のギアによっ
て特定される。
【0028】次に、カートリッジの識別回路について説
明する。図6は、具体例1のカートリッジ識別回路ブロ
ック図である。図6より、具体例1のカートリッジの識
別回路は、CPU(カートリッジ識別部)21と、フォ
トセンサ信号回路(回転周期検出部)22と、ROM2
3と、EEPROM24と、操作パネル25とから構成
される。これら全ての構成は、ドラムカートリッジの識
別回路用として専用に備えられるものではなく、通常他
の機能に用いられている構成部分と兼用される。
【0029】ROM23又はEEPROM24は、予め
特定されているギア比が搭載されたカートリッジ(専用
品)の攪拌バー3(図1)の回転周期が記憶される部分
である。フォトセンサ信号回路(回転周期検出部)22
は、フォトセンサ7(図1)の出力を波形成形して出力
する部分である。この出力を図5に表している。
【0030】CPU(カートリッジ識別部)21は、フ
ォトセンサ信号回路(回転周期検出部)22から出力信
号(図5)を受け入れて、その回転周期T1、T2、T
3を検出し、ROM23又はEEPROM24に、予め
記憶されている所定の回転周期(専用品の回転周期)と
比較して専用品を識別する部分である。即ち、回転周期
が一致した時は、装填されたカートリッジを専用品と断
定して通常の印刷動作を開始する。一致しない場合に
は、操作パネル25にカートリッジが異なる旨表示して
印刷動作を行わない。以上の動作によって搭載されてい
るカートリッジの使用可否を判定される。
【0031】〈具体例1の効果〉以上説明したように、
トナー量検出装置を用いて攪拌バーの回転周期を測定す
ることによって搭載されたカートリッジのギア比を識別
でき、予め定められた所定の回転数のカートリッジ(専
用品)以外では印刷できないようにする誤印刷防止機能
を備えることが可能になる。
【0032】〈具体例2〉図7は、具体例2のカートリ
ッジ識別回路ブロック図である。図7より、具体例2の
カートリッジの識別回路は、CPU(カートリッジ識別
部)21と、ROM23と、EEPROM24と、操作
パネル25と、波形信号出力手段31と、フォトセンサ
信号回路(波形信号検出部)32から構成される。これ
ら全ての構成は、ドラムカートリッジの識別回路用とし
て専用に備えられるものではなく、通常他の機能に用い
られている構成部分と兼用される。
【0033】波形信号出力手段31は、攪拌バー3(図
1)に備える専用品特有の波形信号をフォトセンサ信号
回路(波形信号検出部)32へ送出する部分である。図
を用いて構成の詳細について説明する。図8は、波形信
号出力手段の説明図である。(a)は、攪拌バーの正面
図である。(b)は、攪拌バーの底面図である。(c)
は、攪拌バーの左側面図である。
【0034】図8に示す通り波形信号出力手段を有する
攪拌バーは、回転レバー31−1と、レバー軸3−2
と、レバー軸先3−3とによって構成される。回転レバ
ー31−1は、コの字型に形成され、トナーを攪拌する
部分である。その底面にはマグネット31−2と、マグ
ネット31−3を備える。レバー軸3−2、はトナータ
ンク1(図1)の半円筒形の中心線に攪拌バーの回転中
心を支持する部分である。レバー軸先3−3は、ギア1
5を介して回転力を受け入れる部分である。以上説明し
た構造は一例であり、本発明は、この例に限定されるも
のではない。
【0035】再度7に戻って具体例2のカートリッジ識
別回路の説明を続ける。フォトセンサ信号回路(波形信
号検出部)32は、フォトセンサ7(図1)の出力を波
形成形して出力する部分である。ROM23又はEEP
ROM24は、予めカートリッジ(専用品)の攪拌バー
3(図1)に備える波形信号出力手段31が出力する波
形信号を記憶する部分である。
【0036】CPU(カートリッジ識別部)21は、フ
ォトセンサ信号回路(波形信号検出部)22から出力信
号を受け入れて、その波形信号を検出し、ROM23又
はEEPROM24に、予め記憶されている所定の波形
信号と比較する。その波形信号が一致した時は、装填さ
れたカートリッジを専用品と断定して通常の印刷動作を
開始する。一致しない場合には、操作パネル25にカー
トリッジが異なる旨表示して印刷動作を行わない。
【0037】次に、図を用いて具体例2の動作について
説明する。攪拌バー3(図1)が、トナータンク1(図
1)内を回転し、マグネット31−2(図8)とマグネ
ット31−3(図8)がトナータンク1の下部壁面を通
過するとき、センサレバー4(図1)に備えるマグネッ
ト5(図1)は吸引される。その結果フォトセンサ7は
波形信号を出力する。
【0038】図9は、具体例2の動作説明図である。図
9は、波形信号出力手段31(図7)(図8のマグネッ
ト31−2及びマグネット31−3)によって送出され
た波形信号をフォトセンサ信号回路(波形信号検出部)
32(図7)が受け入れた応答を表している。
【0039】図9において、経過時間Taと経過時間T
bとは、それぞれマグネット31−2(図8)及びマグ
ネット31−3(図8)の応答に対応する。即ち、上記
波形信号である。この波形信号は、マグネットの数量や
大きさ等によって自由に設定できる。予め専用品の波形
信号が設定されROM23(図7)又はEEPROM2
4(図7)に記憶される。
【0040】CPU(カートリッジ識別部)21(図
7)は、フォトセンサ信号回路(波形信号検出部)32
(図7)から受け入れた波形信号とROM23(図7)
又はEEPROM24(図7)から読み出した所定の波
形信号とを比較して不一致と判断すると、搭載されたカ
ートリッジは非専用品であると判断し、動作を停止し、
非専用品が搭載されている旨操作パネル25に表示す
る。
【0041】〈具体例2の効果〉以上説明したように、
攪拌バー上に複数個のマグネット(波形信号出力手段)
を備えることによって専用品の波形信号を自由に設定す
ることが可能に成る。その結果、予め定められた所定の
波形信号を出力する専用品のカートリッジ以外では印刷
できないようにする誤印刷防止機能を備えることが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】具体例1の構成のブロック図である。
【図2】攪拌バーの外形図である。
【図3】トナー量検出装置の動作説明図(その1)であ
る。
【図4】トナー量検出装置の動作説明図(その2)であ
る。
【図5】具体例1のドラムカートリッジ識別方法原理図
である。
【図6】具体例1のカートリッジ識別回路ブロック図で
ある。
【図7】具体例2のカートリッジ識別回路ブロック図で
ある。
【図8】波形信号出力手段の説明図である。
【図9】具体例2の動作説明図である。
【符号の説明】
1 トナータンク 2 トナー 3 攪拌バー 4 センサレバー 5 マグネット 6 マグネット 7 フォトセンサ 8 感光体ドラム 9 帯電ローラ 10 トナー供給ローラ 11 現像ローラ 12 クリーニングローラ 13 トナーカートリッジ 14 支点 15 ギア 16 光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA01 DA27 DA32 DD02 DD07 DE02 DE04 DE07 DE10 EC06 EC18 ED08 EE01 EF09 GA30 GA54 HA02 HA12 HB01 HB13 HB15 ZA07 2H077 AB04 AB14 AB15 AC04 AD02 AD06 DA15 DA24 DA36 DA52 DA65 DA86 DB14 EA14 GA04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷装置に専用に装着され、内部のトナ
    ーを攪拌するために所定の周期で回転する攪拌バーを有
    するカートリッジの識別装置において、 前記攪拌バーの回転周期を検出する回転周期検出部と、 検出した回転周期と、前記所定の回転周期とを比較し
    て、不一致と判断すると前記カートリッジを非専用のカ
    ートリッジと判断するカートリッジ識別部とを備えるこ
    とを特徴とするカートリッジの識別装置。
  2. 【請求項2】 印刷装置に専用に装着され、内部のトナ
    ーを攪拌するために回転する攪拌バーを有するカートリ
    ッジの識別装置において、 前記攪拌バーは、所定の波形信号を出力する波形信号出
    力手段を有し、 波形信号を検出する波形信号検出部と、 前記検出した波形信号と、前記所定の波形信号とを比較
    して、不一致と判断すると前記カートリッジを非専用の
    カートリッジと判断するカートリッジ識別部とを備える
    ことを特徴とするカートリッジの識別装置。
  3. 【請求項3】 印刷装置に専用に装着され、内部のトナ
    ーを攪拌するために所定の周期で回転する攪拌バーを有
    するカートリッジを識別するカートリッジの識別方法で
    あって、 前記攪拌バーの回転周期を検出し、 検出した回転周期と、前記所定の回転周期とを比較し
    て、不一致であるとき、前記カートリッジを非専用のカ
    ートリッジと識別するカートリッジの識別方法。
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