JP2013020034A - Powder storage container, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に設置される略筒状の粉体収納容器と、それが設置された画像形成装置と、に関するものである。 The present invention relates to a substantially cylindrical powder storage container installed in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and an image forming apparatus in which the powder storage container is installed. .
従来から、複写機等の画像形成装置においては、画像形成装置本体に着脱可能に設置される筒状の粉体収納容器(トナーボトル)が多く用いられている(例えば、特許文献1、2参照。)。
特許文献1、2において、画像形成装置本体に交換可能に設置される粉体収納容器(トナーボトル)には、周面に螺旋状の溝が形成された容器本体(ボトル本体)が設置されている。そして、画像形成装置本体に設置された駆動モータによって容器本体が回転駆動されることで、容器本体内に収納された粉体(トナー)が開口部に向けて搬送されて、開口部からキャップ部の排出口を介して外部に粉体が排出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a cylindrical powder container (toner bottle) that is detachably installed in a main body of an image forming apparatus has been used (for example, see Patent Documents 1 and 2). .)
In Patent Documents 1 and 2, a powder storage container (toner bottle) installed in a replaceable manner in the image forming apparatus main body is provided with a container main body (bottle main body) in which a spiral groove is formed on the peripheral surface. Yes. Then, the container main body is rotationally driven by a drive motor installed in the image forming apparatus main body, whereby the powder (toner) stored in the container main body is conveyed toward the opening portion, and the cap portion from the opening portion. The powder is discharged to the outside through the discharge port.
このような筒状の粉体収納容器が設置された画像形成装置では、容器本体を駆動する駆動モータの稼働時間を積算することで、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量を間接的に求めている。そして、粉体収納容器の内部の粉体の残量が所定値以下になったときに、粉体収納容器の交換時期が近くなったことや交換が必要になったことを知らせるアラート表示をおこなっている。 In an image forming apparatus in which such a cylindrical powder storage container is installed, the remaining amount of powder remaining inside the powder storage container is obtained by integrating the operating time of the drive motor that drives the container body. Seeking indirectly. When the remaining amount of powder in the powder storage container falls below the specified value, an alert is displayed to notify that the powder storage container is about to be replaced or needs to be replaced. ing.
一方、特許文献3には、粉体収納容器が回転するごとに粉体収納容器に接触するメカニカルなスイッチを設置して、スイッチで検知した回転回数の積算値に基いて粉体収納容器に残留する粉体の残量を間接的に求める技術が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 3, a mechanical switch that contacts the powder container is installed every time the powder container rotates, and the powder container remains on the basis of the integrated value of the number of rotations detected by the switch. A technique for indirectly determining the remaining amount of powder to be used is disclosed.
従来の画像形成装置では、粉体収納容器の内部に残留する粉体の残量を正確に検知することができなかった。
このような問題が生じてしまうことの主たる理由は、容器本体が回転しているため、容器本体内にて開口部に向けて流動する粉体の残量を直接的に検知することが難しいことにある。
そして、このような問題が生じてしまうと、粉体収納容器の交換が必要でないのに交換が必要である旨のアラート表示がされてしまったり、粉体収納容器の交換が必要であるのに交換が必要である旨のアラート表示がされなかったりしてしまうことになる。
In the conventional image forming apparatus, the remaining amount of the powder remaining inside the powder container cannot be accurately detected.
The main reason that such a problem occurs is that it is difficult to directly detect the remaining amount of powder flowing toward the opening in the container body because the container body is rotating. It is in.
If such a problem occurs, an alert message indicating that the powder storage container needs to be replaced even though it is not necessary is displayed, or the powder storage container needs to be replaced. The alert indicating that the replacement is necessary may not be displayed.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、回転する容器本体の内部に残留する粉体の残量が直接的に検知される、粉体収納容器、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a powder storage container and image formation in which the remaining amount of powder remaining inside the rotating container body is directly detected. To provide an apparatus.
この発明の請求項1記載の発明にかかる粉体収納容器は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される粉体収納容器であって、長手方向の一端側に開口部が形成されるとともに、前記長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容した粉体を前記開口部に向けて搬送する筒状の容器本体を備え、前記容器本体は、前記長手方向において離間した複数の位置に、それぞれ、外部から内部に向けて光が照射された場合にその位置に粉体がないときにのみ当該光を外部に向けて透過する光透過部が形成されたものである。 The powder container according to the first aspect of the present invention is a powder container that is detachably installed on the image forming apparatus main body, and has an opening formed at one end in the longitudinal direction. And a cylindrical container body that conveys the powder contained therein toward the opening by rotating in a state where the longitudinal direction is the rotation axis direction, and the container body is separated in the longitudinal direction In each of the plurality of positions, when light is irradiated from the outside toward the inside, a light transmission portion that transmits the light toward the outside only when there is no powder at the position is formed. .
また、請求項2記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記光透過部は、前記容器本体の外周面から外部に向けて周方向にわたって凸状に突出するように形成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the powder container according to the first aspect, the light transmitting portion protrudes in a convex shape from the outer peripheral surface of the container body toward the outside in the circumferential direction. It is formed to do.
また、請求項3記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1に記載の発明において、複数の前記光透過部は、それぞれ、前記容器本体の外周面から外部に向けて周方向における同じ位置に凸状に突出するように形成されたものである。 Moreover, the powder container according to the invention described in claim 3 is the powder storage container according to claim 1, wherein each of the plurality of light transmission parts is provided in the circumferential direction from the outer peripheral surface of the container body toward the outside. It is formed so as to protrude in a convex shape at the same position.
また、請求項4記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項3に記載の発明において、前記光透過部は、前記長手方向に直交する断面でみたときに、前記容器本体の前記外周面から突出した部分の両側の側壁が、それぞれ、前記容器本体の回転中心を通る仮想線上に位置するように形成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the powder container according to the third aspect of the present invention, wherein the light transmitting portion is the outer periphery of the container body when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. The side walls on both sides of the portion protruding from the surface are respectively formed so as to be located on imaginary lines passing through the rotation center of the container body.
また、請求項5記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項3に記載の発明において、前記光透過部は、前記長手方向に直交する断面でみたときに、前記容器本体の前記外周面から突出した部分の両側の側壁が、それぞれ、それらの側壁から等距離にあって前記容器本体の回転中心を通る仮想中心線に対して平行に位置するように形成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the powder container according to the third aspect, the outer periphery of the container main body when the light transmitting portion is viewed in a cross section orthogonal to the longitudinal direction. The side walls on both sides of the portion protruding from the surface are formed so as to be equidistant from the side walls and to be parallel to the virtual center line passing through the rotation center of the container body.
また、請求項6記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項3に記載の発明において、前記光透過部は、前記長手方向に直交する断面でみたときに、前記容器本体の前記外周面から突出した部分が円弧状に形成されたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the powder container according to the third aspect of the present invention, wherein the light transmission portion is the outer periphery of the container body when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. The portion protruding from the surface is formed in an arc shape.
また、請求項7記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項2〜請求項6のいずれかに記載の発明において、複数の前記光透過部のうち、前記長手方向において最も前記一端側に設置された第1光透過部は、前記容器本体の前記外周面から突出した部分に、光反射部材が前記長手方向に対して傾斜するように設置され、複数の前記光透過部のうち、前記第1光透過部を除くその他の光透過部は、前記容器本体の前記外周面から突出した部分に、ビームスプリッタが前記長手方向に対して傾斜するように設置されたものである。 In addition, the powder container according to the invention of claim 7 is the invention according to any one of claims 2 to 6, wherein among the plurality of light transmission parts, the one end side is the most in the longitudinal direction. The first light transmitting portion installed in the container body is installed on the portion protruding from the outer peripheral surface of the container body so that the light reflecting member is inclined with respect to the longitudinal direction, and among the plurality of light transmitting portions, The other light transmissive portions except the first light transmissive portion are installed at portions protruding from the outer peripheral surface of the container body so that the beam splitter is inclined with respect to the longitudinal direction.
また、請求項8記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記光透過部は、前記長手方向の両側が、前記容器本体の外周面から内部に向けて周方向にわたって凹状に形成されたものである。
The powder container according to the invention described in
また、請求項9記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記容器本体の回転中心に設置されるとともに、回転している前記容器本体に対して非回転で保持される軸部と、前記軸部に保持されるとともに、前記容器本体に対して相対的に回転することで前記光透過部を清掃する清掃部材と、をさらに備えたものである。 Moreover, the powder container according to the invention of claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the powder container is rotated at the center of rotation of the container body. A shaft portion that is non-rotatably held with respect to the container body, and a cleaning member that is held by the shaft portion and that rotates relative to the container body to clean the light transmission portion. It is provided.
また、請求項10記載の発明にかかる粉体収納容器は、前記請求項9に記載の発明において、前記軸部は、少なくとも、前記光透過部が形成された前記長手方向の位置に対応する部分が、光を透過するように形成されたものである。
The powder container according to the invention of
また、この発明の請求項11記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項10のいずれかに記載の粉体収納容器が前記画像形成装置本体に設置されたものである。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is such that the powder container according to any one of the first to tenth aspects is installed in the main body of the image forming apparatus.
また、請求項12記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項11に記載の発明において、前記画像形成装置本体に装着された状態の前記粉体収納容器の前記光透過部に向けて入射光路を介して光を照射する単数又は複数の発光部と、前記粉体収納容器の前記光透過部から透過した光を射出光路を介して受光する単数又は複数の受光部と、を備え、前記受光部によって検知された検知結果から前記容器本体の内部に残留する粉体の残量を検出するものである。 An image forming apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, which is incident toward the light transmitting portion of the powder container that is mounted on the main body of the image forming apparatus. A light-emitting unit or a plurality of light-emitting units that irradiate light through an optical path, and a light-receiving unit or units that receive light transmitted from the light transmitting unit of the powder container through an emission optical path, and The remaining amount of the powder remaining inside the container main body is detected from the detection result detected by the light receiving unit.
また、請求項13記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項12に記載の発明において、前記入射光路又は/及び前記射出光路にビームスプリッタと光反射部材とが配設されたものである。 An image forming apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, wherein a beam splitter and a light reflecting member are disposed in the incident optical path or / and the outgoing optical path. is there.
また、請求項14記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項12又は請求項13に記載の発明において、前記入射光路又は/及び前記射出光路に光ファイバが配設されたものである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect of the present invention, an optical fiber is disposed in the incident optical path or / and the outgoing optical path. .
また、請求項15記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項13又は請求項14に記載の発明において、複数の前記光透過部を透過して前記射出光路を介して前記受光部に至る光の強度がそれぞれ異なるように前記ビームスプリッタと前記光反射部材とが配設され、前記受光部は、受光する光の強度を判別できるように形成されたものである。 An image forming apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the thirteenth or fourteenth aspect, wherein the image forming apparatus transmits a plurality of the light transmitting portions and reaches the light receiving portion through the emission optical path. The beam splitter and the light reflecting member are disposed so that the light intensities are different from each other, and the light receiving unit is formed so that the intensity of the received light can be determined.
また、請求項16記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項12〜請求項14のいずれかに記載の発明において、前記発光部は、複数の前記光透過部に対してそれぞれ波長の異なる光を照射するように形成され、前記受光部は、受光する光の波長を判別できるように形成されたものである。 An image forming apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, wherein the light emitting section has a wavelength different from that of the plurality of light transmitting sections. It is formed so as to irradiate light, and the light receiving part is formed so that the wavelength of the light to be received can be discriminated.
また、請求項17記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項12〜請求項16のいずれかに記載の発明において、前記発光部は、前記長手方向において前記一端側に対する他端側から前記一端側に向けて光を照射するものである。
The image forming apparatus according to claim 17 is the image forming apparatus according to any one of
また、請求項18記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項12〜請求項17のいずれかに記載の発明において、前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器から粉体が供給される供給先における粉体の量を直接的又は間接的に検知して、その検知結果に基いて前記容器本体を回転駆動する駆動手段を備え、前記駆動手段は、前記受光部の検知結果に基いて検出された前記容器本体の内部に残留する粉体の残量に基いて、前記容器本体の回転駆動を補正制御するものである。
The image forming apparatus according to
また、請求項19記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項11〜請求項18のいずれかに記載の発明において、前記粉体収納容器は、前記光透過部が、前記容器本体の外周面から外部に向けて周方向の全部又は一部において凸状に突出するように形成され、前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器の前記容器本体を回転可能に保持する受部を具備し、前記画像形成装置本体の前記受部は、前記粉体収納容器における複数の前記光透過部に対応する位置に、周方向に沿った溝部が形成されたものである。
The image forming apparatus according to
また、請求項20記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項11〜請求項18のいずれかに記載の発明において、前記粉体収納容器は、複数の前記光透過部が、それぞれ、前記容器本体の外周面から外部に向けて周方向における同じ位置に凸状に突出するように形成され、前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器の前記容器本体を回転可能に保持する受部を具備し、前記画像形成装置本体の前記受部は、前記粉体収納容器における複数の前記光透過部に対応する位置に、周方向に沿った第1の溝部が形成され、前記粉体収納容器の底部に対応する位置に、前記長手方向に沿った第2の溝部が形成されたものである。 An image forming apparatus according to a twentieth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the eleventh to eighteenth aspects, wherein the powder storage container includes a plurality of the light transmissive portions, The image forming apparatus main body is formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the container main body to the same position in the circumferential direction, and the image forming apparatus main body rotatably holds the container main body of the powder container And the receiving portion of the image forming apparatus main body is formed with a first groove portion along a circumferential direction at a position corresponding to the plurality of light transmitting portions in the powder storage container, and the powder storage A second groove along the longitudinal direction is formed at a position corresponding to the bottom of the container.
本発明は、回転する容器本体における長手方向の離間した複数の位置に光透過部を形成しているため、回転する容器本体の内部に残留する粉体の残量が直接的に検知される、粉体収納容器、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, since the light transmitting portions are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction in the rotating container body, the remaining amount of powder remaining inside the rotating container body is directly detected. A powder container and an image forming apparatus can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図8にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つの粉体収納容器としてのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが着脱可能(交換可能)に設置されている(図3をも参照できる。)。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー(粉体)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
トナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体収納容器)の下方には、それぞれ、トナー補給装置60Y(図3を参照できる。)が配設されている。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32Kに収容された粉体としてのトナーは、それぞれ、トナー補給装置によって、作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置内に供給(補給)される。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described.
As shown in FIG. 1,
An
Below the
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
Referring to FIG. 2, an
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
The other three
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
Referring to FIG. 2, the
After that, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surface of the
Finally, the surface of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
The image forming process described above is performed in the other
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
ここで、図1を参照して、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、2次転写バックアップローラ12、複数のテンションローラ13、14、中間転写クリーニング部10、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ部材12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Here, referring to FIG. 1, the
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Thereafter, the
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from a
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P transported to the registration roller pair 28 temporarily stops at the position of the roller nip of the registration roller pair 28 whose rotation drive has been stopped. Then, the registration roller pair 28 is rotationally driven in synchronization with the color image on the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the recording medium P is discharged to the outside of the apparatus through the rollers of the
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Y、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Y、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Y、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Y、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路64Yに連通している。
Next, the configuration and operation of the developing device in the image forming unit will be described in more detail with reference to FIG.
The developing
このように構成された現像装置5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
The developing
The sleeve of the developing
ここで、現像装置5Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Y(粉体収納容器)に収容されているトナー(粉体)が、トナー補給装置60Y(図3を参照できる。)を介して現像剤収容部54Y内に補給される。なお、トナー補給装置の構成・動作については、後で詳しく説明する。
Here, the developer G in the developing
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
Thereafter, the toner replenished in the
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
The developer G carried on the developing
次に、図3にて、トナー補給装置60Yについて詳述する。
図3を参照して、装置本体100のトナー容器収容部31に設置された各トナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体収納容器)内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置によって適宜に各現像装置内に補給される。
なお、4つのトナー補給装置やトナー容器32Y、32M、32C、32Kは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、イエローに対応したトナー補給装置60Yやトナー容器32Yのみの説明をおこない、他の3つの色に対応したトナー補給装置やトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜に省略する。
Next, the
Referring to FIG. 3, the toner in each of the
The four toner replenishing devices and the
図3を参照して、トナー容器32Yが装置本体100のトナー容器収容部31に装着されると、その装着動作に連動して、キャップ部34Yの下方に設置されたシャッタ部材34dが移動してトナー排出口Wが開放されるとともに、トナー補給装置60Yのトナー補給口73wとトナー排出口Wとが連通する。これにより、トナー容器32Y内に収容されたトナーが、トナー排出口Wから排出されて、トナー補給装置60Yのトナー補給口73wからトナータンク部61Y内に貯溜されることになる。
Referring to FIG. 3, when the
ここで、図3〜図5を参照して、粉体収納容器としてのトナー容器32Yは、略円筒状のトナーボトルであって、主として、トナー容器収容部31に非回転で保持されるキャップ部34Yと、ギア33cが一体的に形成された容器本体33Y(ボトル本体)と、で構成される。容器本体33Yは、キャップ部34Yに対して相対的に回転可能に保持されている。そして、容器本体33Yは、駆動手段(駆動モータ91、駆動ギア81等で構成されている。)によって、長手方向を回転軸方向として回転駆動(図3の矢印方向の回転駆動である。)される。そして、容器本体33Y自体が回転することで、容器本体33Yの内周面に螺旋状に形成された突起33aによって、トナー容器32Y(容器本体33Y)の内部に収容されたトナーが長手方向に搬送されて(図3の右方から左方への搬送である。)、キャップ部34Yのトナー排出口Wからトナーが排出される。すなわち、駆動手段81、91によってトナー容器32Yの容器本体33Yが適宜に回転駆動されることで、トナータンク部61Yにトナーが適宜に供給される。なお、トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換されることになる。
Here, referring to FIG. 3 to FIG. 5, the
図3を参照して、トナー補給装置60Yは、トナータンク部61Y、トナー搬送スクリュ62Y(オーガ)、撹拌部材65Y、トナーエンドセンサ66Y、駆動モータ91、駆動ギア81、等で構成されている。
トナータンク部61Yは、トナー容器32Yのトナー排出口Wの下方に配設されていて、トナー容器32Yのトナー排出口Wから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部61Yの底部は、トナー搬送スクリュ62Y(トナー搬送経路)の上流部に接続されている。
また、トナータンク部61Yの壁面(底部から所定高さの位置である。)には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサ66Yが設置されている。トナーエンドセンサ66Yとしては、圧電センサ等を用いることができる。そして、トナーエンドセンサ66Yによってトナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことが制御部90にて検知(トナーエンド検知)されると、制御部90の制御により駆動手段(駆動モータ91、駆動ギア81)によってトナー容器32Yの容器本体33Yを所定時間回転駆動してトナータンク部61Yへのトナー補給をおこなう。
Referring to FIG. 3, the
The
Further, a toner end sensor 66Y that detects that the amount of toner stored in the
また、トナータンク部61Yの中央(トナーエンドセンサ66Yの近傍である。)には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーの凝集を防ぐ撹拌部材65Yが設置されている。撹拌部材65Yは、軸部に可撓性部材が設置されたものであって、図3の反時計方向に回転することによりトナータンク部61Y内のトナーを撹拌する。さらに、撹拌部材65Yの可撓性部材の先端が、回転周期でトナーエンドセンサ66Yの検知面に摺接することで、トナーエンドセンサ66Yの検知面にトナーが固着して検知精度が低下する不具合を抑止している。
In addition, a stirring
図示は省略するが、トナー搬送スクリュ62Yは、トナータンク部61Yから現像装置5Yに至るトナー搬送経路64Yに内設されていて、トナータンク部61Yに貯留されたトナーを現像装置5Yに向けて搬送するものである。
Although not shown, the
また、図3、図6等を参照して、トナー容器収容部31には、トナー容器32Y全体を保持するための受部本体110、トナー容器32Yの容器本体33Yを回転可能に保持するための受部120(ボトル受部)、トナー容器32Yの内部のトナー残量を検知するための発光部85及び受光部87、等が設置されている。
3 and 6 and the like, in the toner
ここで、図1を参照して、装置本体100の上部に設置されたスタック部30は、ヒンジ部30aを中心にして開閉される本体カバーとしても機能する。そして、スタック部30(本体カバー)がヒンジ部30aを中心にして回動されて、トナー容器収容部31(受部本体110)が露呈した状態で、各トナー容器32Y、32M、32C、32Kの着脱操作(交換)がおこなわれる。詳しくは、図6を参照して、トナー容器32Yの長手方向を水平方向とした状態で、受部本体110(装置本体100)の上方からトナー容器32Yがセットされる(図6の矢印方向の移動である。)。このとき、トナー容器32Yの上方から下方への移動とともに、トナー容器32Yが長手方向奥側(キャップ部34Yの側である。)に向けて長手方向に少し移動されることで、キャップ部34Yのシャッタ部34dが図3の矢印方向に移動してトナー排出口Wが開放されるとともに、装置本体100のトナー補給口73wとトナー排出口Wとが連通することになる。そして、これと同時に、キャップ部34Yが、受部本体110に固定保持されることになる。
なお、画像形成装置100からのトナー容器32Yの離脱時には、上述した装着時の動作と逆の動作がおこなわれることになる。
Here, with reference to FIG. 1, the
Note that, when the
次に、図4、図5にて、粉体収納容器としてのトナー容器32Yについて詳述する。
図4、図5に示すように、トナー容器32Y(粉体収納容器)は、主として、容器本体33Y(ボトル本体)と、その頭部に設けられたキャップ部34Y(ボトルキャップ)と、で構成される。
容器本体33Yは、長手方向(図4、図5の左右方向である。)の一端側に開口部(キャップ部34Yによって覆われている。)が形成された、略筒状の容器である。また、容器本体33Yの周面には、内部に向けて螺旋状に突起する突起33a(螺旋状溝)が形成されていて、容器本体33Yが長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容したトナー(粉体)が開口部に向けて搬送されることになる。
Next, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
The
また、容器本体33Yの頭部(開口部が形成された側である。)には、容器本体33Yとともに一体的に回転するギア33cが設けられている(図4を参照できる。)。開口部は、容器本体33Yの頭部に設けられていて、容器本体33Y内に収容されたトナーをキャップ部34Y内のスペース(空洞)に向けて排出するためのものである。
ギア33cは、装置本体100のトナー容器収容部31に設けられた駆動ギア81と噛合して、容器本体33Yを回転軸を中心に回転駆動させるためのものである。詳しくは、ギア33cは、開口部の周りを1周するように形成されていて、容器本体33Yの回転中心に対して放射状に複数の歯が形成されている。そして、ギア33cは、その一部が、キャップ部34Yに形成された切欠部(図4を参照できる。)から露呈して、その露呈した位置にて装置本体100の駆動ギア81と噛合する。そして、駆動ギア81からギア33cに駆動力が伝達されて、容器本体33Yが所定方向に回転することになる。なお、本実施の形態1において、駆動ギア81及びギア33cは平歯車である。
Further, a
The
また、容器本体33Yには、長手方向において離間した複数の位置(本実施の形態1では3つの位置である。)に、それぞれ、外部から内部に向けて光が照射された場合にその位置にトナーがないときにのみ、その光を外部に向けて透過する光透過部33b1〜33b3が形成されている。この光透過部33b1〜33b3は、容器本体33Yの外周面から外部に向けて周方向にわたって凸状に突出するように形成されている。すなわち、光透過部33b1〜33b3は、容器本体33Y(光透過部33b1〜33b3が形成されていない部分である。)の外径よりも大きな外径で、容器本体33Yの回転軸を中心として円筒状(リング状)に形成されている。そして、容器本体33Yは、光透過部33b1〜33b3が形成された部分も含めてほぼ同じ肉厚で形成されていて、光透過部33b1〜33b3が形成された部分が凹状の内壁面(又は、凸状の外壁面)になっている。したがって、図5に示すように、光透過部33b1〜33b3が形成された部分にも、そのときのトナー残量に応じて適宜にトナーが入り込むことになる。
また、光透過部33b1〜33b3は、光に対する透過率の高い材料で形成されている。光透過部33b1〜33b3の材料としては、例えば、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、等の樹脂材料や、ガラス材料、等を用いることができる。なお、容器本体33Yにおいて、光透過部33b1〜33b3を除く部分は、PET、PE等の樹脂材料で形成されている。
このように構成された容器本体33Yは、光透過部33b1〜33b3とそれ以外の部分とを2色成形によって一体的に形成したり、光透過部33b1〜33b3を除く部分をブロー成形にて形成した後に後加工によって光透過部33b1〜33b3を接合して形成したりして製造することができる。
In addition, the
The light transmission parts 33b1 to 33b3 are made of a material having a high light transmittance. As a material of the light transmission portions 33b1 to 33b3, for example, a transparent acrylic resin, a polycarbonate resin, a resin material such as polystyrene, a glass material, or the like can be used. In the
The
一方、画像形成装置本体100には、トナー容器収容部31(受部本体110)に装着された状態のトナー容器32Yの光透過部33b1〜33b3の下部を挟むように、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとがそれぞれ設置されている。
詳しくは、容器本体33Yにおいてキャップ部34Y(開口部)に最も近い側に形成された第1光透過部33b1の下部を挟むように、第1の発光部85Aと受光部87Aとが設置されている。また、第1光透過部33b1に隣接するようにキャップ部34Y(開口部)から遠ざかる位置に形成された第2光透過部33b2の下部を挟むように、第2の発光部85Bと受光部87Bとが設置されている。また、第2光透過部33b2に隣接するようにキャップ部34Y(開口部)から遠ざかる位置に形成された第3光透過部33b3の下部を挟むように、第3の発光部85Cと受光部87Cとが設置されている。
On the other hand, in the image forming apparatus
Specifically, the first
発光部85A〜85Cは、LED、LD等の発光素子が設置されていて、画像形成装置本体100に装着された状態のトナー容器32Yの光透過部33b1〜33b3に向けてそれぞれ光を照射する(直線状の入射光路を介して光を照射する)。
受光部87A〜87Cは、フォトダイオード等の受光素子が設置されていて、光透過部33b1〜33b3から透過した光をそれぞれ受光する(直線状の射出光路を介して受光する)。
これらの発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとは、容器本体33Yの回転駆動を妨げないように、容器本体33Yに当接しない位置であって、光透過部33b1〜33b3への光の入出をおこなえる位置に設置されている。
The
The
These
そして、受光部87A〜87Cによって検知された検知結果から容器本体33Yの内部に残留するトナーの残量(トナー残量)が検出される。
すなわち、それぞれの光透過部33b1〜33b3において、発光部85A〜85Cから発光された光が受光部87A〜87Cで受光されない場合には、その位置にトナーが存在していて光の透過が遮断された状態であって、その位置までのトナー残量があることが検出される。これに対して、それぞれの光透過部33b1〜33b3において、発光部85A〜85Cから発光された光が受光部87A〜87Cで受光された場合には、その位置にトナーが存在しておらず光が透過された状態であって、その位置までのトナー残量がないことが検出される。
Then, the remaining amount of toner (toner remaining amount) remaining inside the
That is, in each of the light transmitting portions 33b1 to 33b3, when the light emitted from the
具体的に、図5(A)に示すように、容器本体33Y内のトナーが充分にあるときには、3つの光透過部33b1〜33b3にはいずれもトナーが存在していて、発光部85A〜85Cから発光された光は受光部87A〜87Cで受光されない。
そして、図5(B)に示すように、容器本体33Y内のトナーがある程度消費されてくると、まず、第3光透過部33b3においてトナーがなくなり、第3の発光部85Cから発光された光のみが第3の受光部87Cで受光される。
そして、図5(C)に示すように、容器本体33Y内のトナーがさらに消費されてくると、さらに第2光透過部33b2においてトナーがなくなり、第2、第3の発光部85B、85Cから発光された光がそれぞれ第2、第3の受光部87B、87Cで受光される。この状態が、制御部90で認識されると、トナー容器32Yのトナー残量が少なくなったものとして、装置本体100の表示パネル(不図示である。)に、その旨の表示(ニアエンド表示)がおこなわれる。これにより、ユーザーは、トナー容器32Yの内部のトナー量が少なくなっていてトナー容器32Yの交換時期が近いことを認識することになる。
最後に、図示は省略するが、容器本体33Y内のトナーがさらに消費されてくると、さらに第1光透過部33b1においてトナーがなくなり、すべての発光部85A〜85Cから発光された光がそれぞれ受光部87A〜87Cで受光される。この状態が、制御部90で認識されると、トナー容器32Yのトナーがなくなったものとして(又は、それに近い状態になったものとして)、装置本体100の表示パネルに、その旨の表示(トナーエンド表示)をおこなう。これにより、ユーザーは、トナー容器32Yの内部にトナーがなくなっていてトナー容器32Yの交換をおこなう必要があることを認識することになる。
Specifically, as shown in FIG. 5A, when there is sufficient toner in the container
Then, as shown in FIG. 5B, when the toner in the container
Then, as shown in FIG. 5C, when the toner in the container
Finally, although illustration is omitted, when the toner in the
このようなトナー残量検知をおこなうために、3つの光透過部33b1〜33b3のうち、トナーエンド検知に関与する第1光透過部33b1の長手方向の位置と、ニアエンド検知に関与する第2光透過部33b2の長手方向の位置と、が特に重要となる。なお、本実施の形態1では、光透過部33b1〜33b3の数を3つとしたが、その数や位置は本実施の形態1のものに限定されるものではない。
なお、光透過部33b1〜33b3はトナーがないときに入射した光のうち100%の光を透過するのではなく約90%程度の光を透過するものなので、その受光量(受光強度)を受光部87A〜87Cで検知することにより、装置本体100にトナー容器32Yが設置されていない状態(未セット状態)をトナーエンド状態とは別に検知することもできる。
In order to perform such toner remaining amount detection, among the three light transmitting portions 33b1 to 33b3, the position in the longitudinal direction of the first light transmitting portion 33b1 involved in toner end detection and the second light involved in near end detection. The position of the transmission part 33b2 in the longitudinal direction is particularly important. In the first embodiment, the number of the light transmitting portions 33b1 to 33b3 is three. However, the number and position are not limited to those in the first embodiment.
Since the light transmitting portions 33b1 to 33b3 transmit about 90% of the incident light when there is no toner but not about 90%, the amount of received light (the intensity of received light) is received. By detecting the
このように、本実施の形態1では、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部のトナー残量を直接的に検知することができて、正確なトナー残量検知(又は、トナーエンド検知やニアエンド検知)が可能になる。したがって、トナー容器32Yの交換が必要でないのに交換が必要である旨のアラート表示がされてしまったり、トナー容器32Yの交換が必要であるのに交換が必要である旨のアラート表示がされなかったりしてしまう不具合が抑止されることになる。
As described above, in the first embodiment, since the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction of the rotating container
ここで、本実施の形態1では、受光部87A〜87Cの検知結果に基いて検出された容器本体33Yのトナー残量に基いて、駆動手段(駆動モータ91、駆動ギア81等で構成されている。)による容器本体33Yの回転駆動が補正制御される。これは、容器本体33Yのトナー残量が少なくなっていくと、トナー残量が充分なときに比べて、所定の回転時間ごとに容器本体33Y(トナー容器32Y)から排出されるトナー量が減少することによる。
詳しくは、トナー容器32Yからのトナー補給が進められて、やがてトナー残量が所定値A(例えば、100gであって、図5(C)の状態である。)以下であることが検知されると、トナー容器32Yから供給先としてのトナータンク部61Yに向けて供給するトナー補給量の制御が補正される。先に説明したように、トナータンク部61Y(供給先)にはトナータンク部61Yにおけるトナー量を検知するトナーエンドセンサ66Y(図3を参照できる。)が設置されていて、その検知結果に基いて駆動モータ91(駆動手段)によって容器本体33Yが適宜に回転駆動される。ところが、トナー容器32Yからのトナー補給が進められて、トナー残量がある程度少なくなってくると、容器本体33Yを所定時間回転したときにトナー容器32Yから排出されるトナー量(トナー補給量)が徐々に少なくなってくる。そのため、その状態が検知されると、駆動モータ91によっておこなわれる容器本体33Yの回転駆動を補正制御している。具体的に、トナーエンドセンサ66Yの検知結果に基いて求められる容器本体33Yの回転駆動時間に対して補正係数(実験によるトナー残量とトナー補給量との関係から予め定められたものである。)を乗じた時間だけ、容器本体33Yを回転駆動する(駆動時間が増加される)。このような補正制御をおこなうことで、経時においてもトナー容器32Yから安定的なトナー補給をおこなうことができる。
Here, in the first embodiment, the driving unit (the driving
Specifically, toner replenishment from the
ここで、図6を参照して、本実施の形態1における画像形成装置本体100は、受部本体110(トナー容器収容部31)に、トナー容器32Yの容器本体33Yを回転可能に保持する受部120が設けられている。この受部120には、容器本体33Yの外周面の形状に合わせた円弧状の溝が長手方向に延設されている。そして、受部120には、トナー容器32Yの複数の光透過部33b(図6では、簡単のため光透過部の数を減らして図示している。)に対応する位置に、周方向に沿った溝部121が形成されている。
このような構成により、トナー容器32Yのトナー容器収容部31への装着が可能になるとともに、駆動手段81、91による容器本体33Yの回転駆動が可能になる。すなわち、略円弧状の溝部121を形成することで、容器本体33Yから突出した光透過部33bが装置本体100に干渉することなく、容器本体33Yの回転駆動が可能になる。
なお、発光部85と受光部87とは、溝部121を挟むように長手方向に並設されている。また、溝部121には、発光部85から受光部87に至る光路を確保するために貫通穴が設けられている。
Here, with reference to FIG. 6, the image forming apparatus
With such a configuration, the
The
なお、本実施の形態1では、複数の発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとを用いてトナー残量検知をおこなったが、図7に示すように、単数(1つ)の発光部85と受光部87とを用いてトナー残量検知をおこなうこともできる。その際、発光部から光透過部に至る入射光路や、光透過部から受光部に至る射出光路に、ビームスプリッタや光反射部材が配設されることになる。
In the first embodiment, the remaining toner amount is detected using the plurality of light emitting
具体的に、図7(A)に示すように、発光部85は、長手方向(図7の左右方向である。)において他端側から一端側に向けて光を照射する(図7の右方から左方への光照射である。)。発光部85は、長手方向においてキャップ部34Yとは反対側であって、容器本体33Yに対して上方に設置されている。そして、入射光路に沿って、第3光透過部33b3に対向する位置にはビームスプリッタとしての第2ハーフミラー96Bが設置され、第2光透過部33b2に対向する位置にはビームスプリッタとしての第1ハーフミラー96Aが設置され、第1光透過部33b1に対向する位置には光反射部材としての反射ミラー95が設置されている。ここで、反射ミラー95とハーフミラー96A、96Bとは、いずれも、その反射面が長手方向に対して45度傾斜するように配設されていて、反射光Z1〜Z3が光透過部33b1〜33b3に対してほぼ垂直に入射・出射するように構成されている。
また、受光部87は、長手方向(図7の左右方向である。)において一端側から他端側に向けて進行する光を受光する(図7の左方から右方への光の進行である。)。受光部87は、長手方向においてキャップ部34Yとは反対側であって、容器本体33Yに対して下方に設置されている。そして、射出光路に沿って、第1光透過部33b1に対向する位置には光反射部材としての反射ミラー97が設置され、第2光透過部33b2に対向する位置にはビームスプリッタとしての第1ハーフミラー98Aが設置され、第3光透過部33b3に対向する位置にはビームスプリッタとしての第2ハーフミラー98Bが設置されている。ここで、反射ミラー97とハーフミラー98A、98Bとは、いずれも、その反射面が長手方向に対して45度傾斜するように配設されていて、入射光Z1〜Z3を受光部87に向けて長手方向に平行に反射するように構成されている。
なお、反射ミラー95、97やハーフミラー96A、96B、98A、98Bは、公知のものを用いることができる。特に、反射ミラー95、97は入射光を約100%反射するものである。また、ハーフミラー96A、96B、98A、98Bは入射光のうち約50%の光を反射光として反射して、残りの約50%の光を透過光として入射光の進行方向と同じ方向に透過するものである。
Specifically, as shown in FIG. 7A, the
Further, the
In addition, a well-known thing can be used for the
このように発光部85と受光部87とがぞれぞれ1つ設置された場合であっても、複数の光透過部33b1〜33b3を透過して射出光路を介して受光部87に至る光の強度がそれぞれ異なるように反射ミラー95、97やハーフミラー96A、96B、98A、98Bが配設されているため、受光部87において受光する光の強度(受光強度)を判別できるように形成することで、本実施の形態1のものと同様に、トナー残量を検知することができる。
具体的に、光透過部33b1〜33b3にトナーがないときに入射した光のうち約90%の光が透過(射出)されるものとすると、(1)3つの光透過部33b1〜33b3にトナーがある場合には発光部85から発光された光のうち受光部87で受光される光は0%であり(受光されない)、(2)3つの光透過部33b1〜33b3のうち第1、第2光透過部33b1、33b2にのみトナーがある場合には発光部85から発光された光のうち受光部87で受光される光は約23%であり、(3)3つの光透過部33b1〜33b3のうち第1光透過部33b1にのみトナーがある場合(ニアエンド時である。)には発光部85から発光された光のうち受光部87で受光される光は約28%であり、(4)3つの光透過部33b1〜33b3のすべてにトナーがない場合(トナーエンド時)には発光部85から発光された光のうち受光部87で受光される光は約34%である。そして、受光部87の受光素子(フォトダイオード等である。)は、このような受光量(受光強度)の違いよって異なる出力値が出力されるため、この出力値が制御部90(演算部)に送られてトナー残量が判別される。
なお、装置本体100にトナー容器32Yが設置されていないときには、容器本体33Yを介することなく光路Z1〜Z3が形成されるため、発光部85から発光された光のうち受光部87で受光される光は約38%になる。この受光量(受光強度)を受光部87で検知することにより、装置本体100にトナー容器32Yが設置されていない状態(未セット状態)を検知することもできる。
Thus, even when one
Specifically, assuming that about 90% of the incident light is transmitted (emitted) when there is no toner in the light transmitting portions 33b1 to 33b3, (1) toner is supplied to the three light transmitting portions 33b1 to 33b3. In the case where there is light, the light received by the
When the
また、図7(B)に示すように、受光部87側の射出光路に設置される光学素子による反射光路が互いに重ならないように構成することもできる。詳しくは、第1光透過部33b1に対向する位置には第1反射ミラー97Aが設置され、第2光透過部33b2に対向する位置には第2反射ミラー97Bが設置され、第3光透過部33b3に対向する位置には第3反射ミラー97Cが設置されている。ここで、3つの反射ミラー97A〜97Cは、いずれも、長手方向に対する傾斜角が異なるとともに上下方向の異なる位置に配設されていて、入射光Z1〜Z3を受光部87に向けてそれぞれ異なる反射光路にて反射するように構成されている。
このような場合であっても、トナー残量の変化(3つの光透過部33b1〜33b3のうち光を透過する光透過部の数)によって、受光量(受光強度)が0%、約45%、約68%、約91%と変化するため、これを受光部87で検出することで、図7(A)のものと同様にトナー残量を検出することができる。
Further, as shown in FIG. 7B, it is also possible to configure so that the reflected light paths by the optical elements installed in the emission light path on the
Even in such a case, the amount of received light (received light intensity) is 0%, approximately 45%, depending on the change in the remaining amount of toner (the number of light transmitting portions that transmit light among the three light transmitting portions 33b1 to 33b3). Therefore, the remaining amount of toner can be detected in the same manner as in FIG. 7A by detecting this with the
また、本実施の形態1におけるトナー容器32Yにおいて、光透過部33b1〜33b3にトナーが付着して光透過性が低下してしまい正確なトナー残量検知ができなくなってしまう不具合を確実に防止するために、光透過部33b1〜33b3へのトナー付着を防止する清掃手段75、76を設置することができる。
詳しくは、図8に示すように、清掃手段は、軸部75と、ブラシ部材76(清掃部材)と、で構成されている。軸部75は、容器本体33Yの回転中心に設置されていて、回転している容器本体33Yに対して非回転で保持される。清掃部材としてのブラシ部材76は、軸部75に保持されていて、容器本体33Yに対して相対的に回転することで光透過部33b1〜33b3を清掃する。ブラシ部材76は、その先端に設けられたブラシ毛が光透過部33b1〜33b3の内壁面に摺接するように、軸部75に固設されている。ここで、軸部75は、図8(B)に示すようにブラシ部材76が鉛直方向や水平方向に対して傾斜する位置に配設されていて、ブラシ部材76によって光透過部33b1〜33b3に透過される光Zが遮断されないように構成されている。
また、図8(B)を参照して、軸部75において、少なくとも光透過部33b1〜33b3が形成された長手方向の位置に対応する部分に、透過部75aを設けて、光を透過するように形成することもできる。これは、図7のように発光部85や受光部87を設置して光が光透過部33b1〜33b3に対して垂直方向に透過するような場合に、軸部75によって光透過部33b1〜33b3に透過される光Zが遮断されないようにするためのものである。したがって、軸部75において対応する部分のみを光透過性材料で形成することもできるし、軸部75において対応する部分のみに貫通穴を形成することもできるし、軸部75の全部を光透過性材料で形成することもできる。
Further, in the
Specifically, as shown in FIG. 8, the cleaning means includes a
Further, referring to FIG. 8B, a transmitting
以上説明したように、本実施の形態1では、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を直接的に検知することができる。
As described above, in the first embodiment, since the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction of the
なお、本実施の形態1において、発光部85(85A〜85C)から受光部87(87A〜87C)に至る光路(入射光路及び射出光路)の一部又は全部に光ファイバを配設することもできる。このような場合、光路を進む光は光ファイバによってその拡散が抑止されることになるため、発光部85(85A〜85C)の光源として直進性の低いものを用いた場合であっても、本実施の形態1のものと同様のトナー残量検知をおこなうことができる。 In the first embodiment, an optical fiber may be disposed in part or all of the optical path (incident optical path and outgoing optical path) from the light emitting section 85 (85A to 85C) to the light receiving section 87 (87A to 87C). it can. In such a case, since the light traveling along the optical path is prevented from diffusing by the optical fiber, the light source of the light emitting unit 85 (85A to 85C) may be used even if a light source having low rectilinearity is used. The same toner remaining amount detection as that in the first embodiment can be performed.
また、図7(A)、図7(B)に示す画像形成装置において、入射光路や射出光路に、反射光と透過光との比率が1:1になるハーフミラー96A、96B、98A、98Bを用いた。これに対して、入射光路や射出光路に、反射光と透過光との比率が1:1以外の比率になる別のビームスプリッタを設置することもできる。
また、光反射部材として、反射率が約100%の反射ミラー95、97の代わりに、その他の光反射性の高い部材を設置することもできる。
In the image forming apparatus shown in FIGS. 7A and 7B, half mirrors 96A, 96B, 98A, and 98B in which the ratio of reflected light to transmitted light is 1: 1 in the incident optical path and the outgoing optical path. Was used. On the other hand, another beam splitter in which the ratio of the reflected light to the transmitted light is other than 1: 1 can be installed in the incident optical path and the outgoing optical path.
Further, as the light reflecting member, instead of the reflecting mirrors 95 and 97 having a reflectivity of about 100%, other highly light reflecting members can be installed.
実施の形態2.
図9にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図9は、実施の形態2におけるトナー容器を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7に相当する図である。本実施の形態2におけるトナー容器は、主として、光反射部材やビームスプリッタがトナー容器自体に設置されている点が、光反射部材やビームスプリッタ等の光学素子が画像形成装置本体に設置されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the toner container according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 7 according to the first embodiment. In the toner container according to the second embodiment, the light reflecting member and the beam splitter are mainly installed in the toner container itself. The optical element such as the light reflecting member and the beam splitter is installed in the image forming apparatus main body. This is different from that of the first embodiment.
本実施の形態2におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態1のものと同様に、主として、装置本体1に固定保持されるキャップ部34Yと、回転駆動される容器本体33Yと、で構成されている。そして、容器本体33Yには、長手方向の離れた位置に複数の光透過部33b1〜33b3が設けられている。
Similarly to the first embodiment, the
ここで、図9を参照して、本実施の形態2における光透過部33b1〜33b3は、前記実施の形態1のものと同様に、容器本体33Yの外周面から外部に向けて周方向にわたって凸状に突出するように形成されているものの、前記実施の形態1のものとは異なり、長手方向におけるキャップ部34Yの側(図9の左方である。)に傾斜面が形成されている。そして、その傾斜面に、反射ミラー95やハーフミラー96A、96Bが周方向にわたって設置されている。
詳しくは、第1光透過部33b1(長手方向において最も開口部側(一端側)に設置された光透過部である。)は、容器本体33Yの外周面から突出した部分に、反射ミラー95(光反射部材)が長手方向に対して傾斜するように設置されている。そして、第1光透過部33b1を除くその他の光透過部33b2、33b3は、それぞれ、容器本体33Yの外周面から突出した部分に、ハーフミラー96A、96B(ビームスプリッタ)が長手方向に対して傾斜するように設置されている。
さらに具体的に、反射ミラー95は第1光透過部33b1の傾斜面に設置されていて、第1ハーフミラー96Aは第2光透過部33b2の傾斜面に設置されていて、第2ハーフミラー96Bは第3光透過部33b3の傾斜面に設置されている。そして、反射ミラー95とハーフミラー96A、96Bとは、容器本体33Yとともに一体的に回転することになる。
Here, referring to FIG. 9, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 in the second embodiment are convex in the circumferential direction from the outer peripheral surface of the
Specifically, the first light transmission part 33b1 (the light transmission part installed on the most opening side (one end side) in the longitudinal direction) is formed on the reflection mirror 95 (on the part protruding from the outer peripheral surface of the
More specifically, the
一方、画像形成装置本体100には、図7のものと同様に、発光部85と受光部87とが1つずつ設置されていて、トナー残量検知がおこなわれる。すなわち、本実施の形態2では、図7において装置本体100に設置されていた反射ミラーやハーフミラーの代わりに、トナー容器32Yに設置された反射ミラーやハーフミラーを用いて、トナー残量検知がおこなわれることになる。
On the other hand, in the image forming apparatus
具体的に、発光部85は、長手方向(図9の左右方向である。)において他端側から一端側に向けて光を照射する(図9の右方から左方への光の進行である。)。発光部85は、長手方向においてキャップ部34Yとは反対側であって、容器本体33Yに対して上方に設置されている。
また、受光部87は、長手方向(図9の左右方向である。)において一端側から他端側に向けて進行する光を受光する(図9の左方から右方への光照射である。)。受光部87は、長手方向においてキャップ部34Yとは反対側であって、容器本体33Yに対して下方に設置されている。
そして、本実施の形態2においても、図7のものと同様に、受光部87において受光する光の強度(受光強度)を判別することで、トナー残量を検知する。
Specifically, the
In addition, the
In the second embodiment, the remaining amount of toner is detected by discriminating the intensity (light receiving intensity) of light received by the
なお、本実施の形態2では、光透過部32b1〜32b3において、反射ミラー95やハーフミラー96A、96Bが周方向の全域にわたって設置されるように構成した。
これに対して、光透過部32b1〜32b3において、反射ミラーやハーフミラーが周方向の一部にのみ設置されるように構成することもできる。その場合、図7(A)で示した一対の反射ミラー95、97と一対の第1ハーフミラー96A、98Aと一対の第2ハーフミラー96B、98Bとのすべての光学素子と周方向の位置関係が同等になるようにそれらの光学素子を容器本体33Yに設置することができる。そして、そのような場合、容器本体33Yとともに反射ミラーやハーフミラーが回転することになるため、装置本体100の受光部87で検知される受光信号(射出光路を経て受光部87に達した光による出力信号である。)は、容器本体33Yの回転周期(1/2周期)に対応したものになる。そして、そのような周期の受光部87での受光信号(受光強度)の大きさを判別することで、本実施の形態2のものと同様にトナー残量検知をおこなうことができる。
In the second embodiment, in the light transmission parts 32b1 to 32b3, the
On the other hand, in the light transmission parts 32b1-32b3, it can also comprise so that a reflective mirror and a half mirror may be installed only in a part of circumferential direction. In that case, all the optical elements of the pair of reflecting
以上説明したように、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を直接的に検知することができる。
As described above, also in the second embodiment, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction in the
実施の形態3.
図10にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図10(A)〜(D)は、それぞれ、実施の形態3における画像形成装置本体にトナー容器が設置された状態を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7に相当する図である。本実施の形態3における画像形成装置は、発光部や受光部の配列や光反射部材やビームスプリッタの配列が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIGS. 10A to 10D are schematic views showing a state in which the toner container is installed in the image forming apparatus main body in the third embodiment, and are diagrams corresponding to FIG. 7 in the first embodiment. It is. The image forming apparatus according to the third embodiment is different from that of the first embodiment in the arrangement of the light emitting section and the light receiving section and the arrangement of the light reflecting members and the beam splitter.
本実施の形態3におけるトナー容器32Yも、前記各実施の形態のものと同様に、主として、装置本体1に固定保持されるキャップ部34Yと、回転駆動される容器本体33Yと、で構成されている。そして、容器本体33Yには、長手方向の離れた位置に複数の光透過部33b1〜33b3が設けられている。
ここで、図10を参照して、本実施の形態3では、前記実施の形態1における図5のものや図7のものに対して、発光部や受光部の配列や光反射部材やビームスプリッタの配列等が異なるように形成されている。
The
Here, with reference to FIG. 10, in this Embodiment 3, compared with the thing of FIG. 5 and FIG. 7 in the said Embodiment 1, the arrangement | sequence of a light emission part and a light-receiving part, a light reflection member, and a beam splitter. Are arranged so that their arrangements are different.
詳しくは、図10(A)に示すものは、図7(A)のものに対する変形例であって、容器本体32Yの下方に、発光部85から入射光路に沿って第2ハーフミラー96B、第1ハーフミラー96A、反射ミラー95が設置されている。そして、さらにその下方に、受光部87への射出光路に沿って、反射ミラー97、第1ハーフミラー98A、98Bが設置されている。そして、発光部85から射出された光が、光透過部33b1〜33b3に対して鉛直方向に透過する図7(A)のものに対して、図10(A)のものは光透過部33b1〜33b3に対して水平方向に透過することになる。
そして、受光部87にて受光強度が判別されて、トナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。
なお、図10(A)のものには、入射光路や射出光路に光ファイバ99が配設されていて、入射光路や射出光路における光の拡散が軽減されている。
Specifically, what is shown in FIG. 10 (A) is a modification to that shown in FIG. 7 (A), in which the
Then, the light receiving intensity is determined by the
In FIG. 10A, an
また、図10(B)に示すものは、容器本体32Yの上方に、発光部85から入射光路に沿って第2ハーフミラー96B、第1ハーフミラー96A、反射ミラー95が設置されている。そして、容器本体33Yの下方であって、3つの光透過部33b1〜33b3に対応する位置に、それぞれ、受光部87A〜87Cが設置されている。そして、発光部85から射出された光が、それぞれの光透過部33b1〜33b3におけるトナーの有無によって垂直光路Z1〜Z3を介して受光部87A〜87Cで受光されることになる(トナーが無いときに受光され、トナーが有るときに受光されない)。
そして、受光される受光部87A〜87Cの位置(組み合わせ)に応じて、トナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。
10B, a
Then, the remaining amount of toner in the
また、図10(C)に示すものは、容器本体32Yの上方であって、3つの光透過部33b1〜33b3に対応する位置に、それぞれ、同じ強度の光を発光する発光部85A〜85Cが設置されている。そして、容器本体33Yの下方に、受光部87への射出光路に沿って、反射ミラー97、第1ハーフミラー98A、98Bが設置されている。そして、発光部8A〜85Cから射出された光が、それぞれの光透過部33b1〜33b3におけるトナーの有無によって垂直光路Z1〜Z3を透過して射出光路を経て受光部87に受光されることになる。そして、受光部87にて受光強度が判別されて、トナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。
ここで、図10(C)のものにおいて、3つの発光部85A〜85Cが光透過部に対してそれぞれ波長の異なる光を照射するように形成することもできる。その場合、受光部87に波長選択フィルタ等を設置して受光する光の波長を判別できるように形成することで、受光部87にて判別される光の波長によってトナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。経時において発光部85A〜85Cによって射出される光の強度が低下しても、光の波長はほぼ不変であるため、経時においても安定したトナー残量検知をおこなうことができる。
10C shows
Here, in the case of FIG. 10C, the three light emitting
また、図10(D)に示すものは、容器本体32Yの上方であって、3つの光透過部33b1〜33b3に対応する位置に、それぞれ、発光部85A〜85Cが設置されている。そして、容器本体33Yの下方であって、3つの光透過部33b1〜33b3に対応する位置に、それぞれ、受光部87A〜87Cが設置されている。そして、発光部85A〜85Cからそれぞれ射出された光が、それぞれの光透過部33b1〜33b3におけるトナーの有無によって垂直光路Z1〜Z3を介して受光部87A〜87Cで受光されることになる。
そして、受光される受光部87A〜87Cの位置(組み合わせ)に応じて、トナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。
In addition, what is shown in FIG. 10D is provided with light emitting
Then, the remaining amount of toner in the
以上説明したように、本実施の形態3でも、前記各実施の形態と同様に、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を直接的に検知することができる。
As described above, also in the third embodiment, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction in the
実施の形態4.
図11〜図14にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図11は、実施の形態4におけるトナー容器を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7に相当する図である。図12は、トナー容器が画像形成装置本体に装着される状態を示す概略斜視図である。また、図13(A)〜(C)は、それぞれ、変形例としてのトナー容器の容器本体を示す概略断面図である。さらに、図14は、トナー容器が装着される画像形成装置本体の変形例を示す概略斜視図である。
本実施の形態4におけるトナー容器は、光透過部が容器本体の周方向の一部にのみ形成されている点が、光透過部が容器本体の周方向全域にわたって形成されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the toner container according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 7 according to the first embodiment. FIG. 12 is a schematic perspective view illustrating a state in which the toner container is mounted on the image forming apparatus main body. FIGS. 13A to 13C are schematic cross-sectional views each showing a container body of a toner container as a modified example. Further, FIG. 14 is a schematic perspective view showing a modified example of the image forming apparatus main body to which the toner container is mounted.
In the toner container according to the fourth embodiment, the light transmitting part is formed only in a part of the container body in the circumferential direction. It differs from one.
本実施の形態4におけるトナー容器32Yも、前記各実施の形態のものと同様に、主として、装置本体1に固定保持されるキャップ部34Yと、回転駆動される容器本体33Yと、で構成されている。そして、容器本体33Yには、長手方向の離れた位置に複数の光透過部33b1〜33b3が設けられている。
The
ここで、図11、図12を参照して、本実施の形態4におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態1のものとは異なり、複数の光透過部33b1〜33b3が、それぞれ、容器本体33Yの外周面から外部に向けて周方向における同じ位置に凸状に突出するように形成されている。換言すると、容器本体33Yの回転軸に直交する面でみたときに(回転軸方向にみたときに)、複数の光透過部33b1〜33b3がすべて周方向の重なる位置に形成されている。したがって、容器本体33Yが回転駆動されるのにともない、容器本体33Yにおける3つの光透過部33b1〜33b3の周方向(回転方向)の位置も変位することになる。
Here, referring to FIGS. 11 and 12, the
一方、画像形成装置本体100には、トナー容器収容部31(受部本体110)に装着された状態のトナー容器32Yの下方であって、回転によって下方に位置したときの光透過部33b1〜33b3を挟むように、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとがそれぞれ設置されている。
On the other hand, in the image forming apparatus
そして、本実施の形態4においても、受光部87A〜87Cによって検知された検知結果から容器本体33Yの内部に残留するトナーの残量(トナー残量)が検出される。
ここで、本実施の形態4では、前記実施の形態1のものとは異なり、光透過部33b1〜33b3が容器本体33Yとともに回転して回転方向の位置が変化するために、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとの間に、光透過部33b1〜33b3が容器本体33Yの回転周期ごとに現れることになる。したがって、受光部87A〜87Cで検知される受光信号のうち、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとの間に光透過部33b1〜33b3が存在しないタイミングで検知されるものは除いて、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとの間に光透過部33b1〜33b3が存在するタイミングで検知されるもののみを用いて、受光される受光部87A〜87Cの位置(組み合わせ)に応じてトナー容器32Yのトナー残量が検知されることになる。
In the fourth embodiment as well, the remaining amount of toner (toner remaining amount) remaining inside the container
Here, in the fourth embodiment, unlike the first embodiment, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 rotate together with the
ここで、図12を参照して、本実施の形態1における画像形成装置本体100にも、受部本体110(トナー容器収容部31)に、トナー容器32Yの容器本体33Yを回転可能に保持する受部120が設けられている。この受部120には、容器本体33Yの外周面の形状に合わせた円弧状の溝が長手方向に延設されている。そして、受部120には、トナー容器32Yの複数の光透過部33b(図12では、簡単のため光透過部の数を減らして図示している。)に対応する位置に、周方向に沿った略円弧状の第1の溝部121が形成されている。さらに、受部120には、トナー容器32Yの底部(下方)に対応する位置に、長手方向に沿った略矩形状の第2の溝部122が形成されている。
このような構成により、トナー容器32Yの長手方向を着脱方向としてトナー容器収容部31への着脱が可能になるとともに、駆動手段81、91による容器本体33Yの回転駆動が可能になる。すなわち、略円弧状の第1の溝部121と、装着方向に沿った第2の溝部122と、を形成することで、容器本体33Yから突出した光透過部33bが装置本体100に干渉することなく、容器本体33Yの着脱と回転駆動とが可能になる。
Here, referring to FIG. 12, also in image forming apparatus
With such a configuration, the
なお、本実施の形態4では、装置本体100の手前側(図1の紙面垂直方向手前側である。)に受部本体110を露呈するための本体カバー(不図示である。)が開閉可能に設置されていて、本体カバーの開閉動作とともにトナー容器32Yの長手方向を装着方向とした着脱操作がおこなわれることになる(図12の矢印方向の装着である。)。また、トナー容器32Yの装着操作は、光透過部33b1〜33b3が下方に位置した状態でおこなわれることになる。
また、図12を参照して、発光部85と受光部87とは、第2の溝部122に干渉しない位置であって、第1の溝部121を挟むように長手方向に並設されている。また、第1の溝部121には、発光部85から受光部87に至る光路を確保するために貫通穴が設けられている。
In the fourth embodiment, a main body cover (not shown) for exposing the receiving portion
Referring to FIG. 12, the
ここで、容器本体33Yの外周面の一部に設けられる光透過部33b(33b1〜33b3)の断面形状(長手方向に直交する断面でみたときの形状である。)としては、図13(A)〜(C)に示す種々のものを用いることができる。
Here, as a cross-sectional shape (a shape when seen in a cross-section orthogonal to the longitudinal direction) of the
具体的に、図13(A)に示す光透過部33bは、長手方向に直交する断面でみたときに、容器本体33Yの外周面から突出した部分の両側の側壁33b10が、それぞれ、それらの側壁33b10から等距離にあって容器本体33Yの回転中心を通る仮想中心線に対して平行に位置するように形成されたものである。
このように光透過部33bを形成した場合には、図12に示すように長手方向を装着方向としてトナー容器32Yを装着するときに、長手方向に延在する第2の溝部122に対して光透過部33bの側壁33b10をガイド面として滑動させながら安定的に装着できることになる。
Specifically, when the
When the
また、図13(B)に示す光透過部33bは、長手方向に直交する断面でみたときに、容器本体33Yの外周面から突出した部分の両側の側壁33b10が、それぞれ、容器本体33Yの回転中心を通る仮想線上に位置するように形成されたものである。
このように光透過部33bを形成した場合には、光透過部33bに対する発光部85及び受光部87の上下方向の相対的な位置が狙いの位置に対してズレてしまっても、容器本体33Yの回転周期において光透過部33bが発光部85と受光部87との間を横切る時間(図13(B)中の両矢印の範囲が通過する時間である。)は同じになるため、発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとの間に光透過部33b1〜33b3が存在するタイミングで検知される受光信号のみを用いておこなう受光部87A〜87Cでの検知精度が向上することになる。
13B, when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the side walls 33b10 on both sides of the portion protruding from the outer peripheral surface of the
When the
また、図13(C)に示す光透過部33bは、長手方向に直交する断面でみたときに、容器本体33Yの外周面から突出した部分が円弧状に形成されたものである。この円弧状の光透過部33bは、その内壁面が、容器本体の内壁面(光透過部33b以外の部分の内壁面である。)に対して比較的緩やかな角度で交差するように形成されている。
このように光透過部33bを形成した場合には、先に図8で説明したように光透過部33bを清掃する清掃手段(ブラシ部材76及び軸部75)を設置した場合に、ブラシ部材76のブラシ毛が光透過部33bの内壁面に満遍なく摺接しやすくなるため、その清掃性能が高められることになる。
In addition, the
When the
なお、本実施の形態4では、装置本体100の受部120に、第1の溝部121と第2の溝部122とを設けて、装置本体100に対して長手方向を装着方向とするトナー容器32Yの装着操作を可能とした。
これに対して、前記実施の形態1のものと同様に、装置本体100に対して上方からトナー容器32Yの装着がされるように構成する場合には、図14に示すように受部120に第1の溝部121のみを設ければよいことになる。
In the fourth embodiment, the
On the other hand, in the same manner as in the first embodiment, in the case where the
また、本実施の形態4のように発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとをそれぞれ光透過部33b1〜33b3の数と同じ数だけ設けるのではなく、発光部や受光部の数を単数とすることもできる。
例えば、図14に示すように、発光強度の異なる複数の発光部85(図14では、簡単のため2つの発光部85を図示している。)と、射出光路において複数の光透過部33bに対応する位置にそれぞれ配置された反射ミラー95(又は、ハーフミラー)と、1つの受光部87と、を設けて、受光部87にて受光強度を判別することでトナー容器32Yのトナー残量を検知することもできる。
In addition, the number of light emitting
For example, as shown in FIG. 14, a plurality of light emitting
以上説明したように、本実施の形態4でも、前記各実施の形態と同様に、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を直接的に検知することができる。
As described above, also in the fourth embodiment, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction in the
実施の形態5.
図15にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図15は、実施の形態5におけるトナー容器を示す概略斜視図であって、前記実施の形態1における図4に相当する図である。本実施の形態5におけるトナー容器は、光透過部が容器本体の外周面に対して凹状に形成されている点が、光透過部が容器本体の外周面に対して凸状に形成されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 5 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 15 is a schematic perspective view illustrating the toner container according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 4 according to the first embodiment. In the toner container according to the fifth embodiment, the light transmitting portion is formed in a concave shape with respect to the outer peripheral surface of the container main body, and the light transmitting portion is formed in a convex shape with respect to the outer peripheral surface of the container main body. This is different from that of the first embodiment.
本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、前記各実施の形態のものと同様に、主として、装置本体1に固定保持されるキャップ部34Yと、回転駆動される容器本体33Yと、で構成されている。そして、容器本体33Yには、長手方向の離れた位置に複数の光透過部33b1〜33b3が設けられている。
The
ここで、図15を参照して、本実施の形態5におけるトナー容器32Yの光透過部33b1〜33b3は、前記実施の形態1のものとは異なり、長手方向の両側が、容器本体33Yの外周面から内部に向けて周方向にわたって凹状に形成されている。
詳しくは、光透過部33b1〜33b3は、その中央部が容器本体33Yの外径と同じ外径であって光透過性材料で形成されていて、その中央部を挟む両側の位置に容器本体33Yの外径よりも小さな外径の凹状部が形成されている。
Here, referring to FIG. 15, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 of the
Specifically, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 have a central portion that is the same outer diameter as the outer diameter of the container
一方、画像形成装置本体100には、トナー容器収容部31(受部本体110)に装着された状態のトナー容器32Yの下方であって、光透過部33b1〜33b3の中央部を挟むように、凹状部に非接触で入り込む発光部85A〜85Cと受光部87A〜87Cとがそれぞれ設置されている。
そして、本実施の形態5においても、受光部87A〜87Cによって検知された検知結果から容器本体33Yの内部に残留するトナーの残量(トナー残量)が検出される。
このようなトナー容器32Yを用いた場合には、先に図6にて説明した溝部87を受部120に形成する必要がなくなることになる。
On the other hand, in the image forming apparatus
Also in the fifth embodiment, the remaining amount of toner (toner remaining amount) remaining inside the container
When such a
以上説明したように、本実施の形態5でも、前記各実施の形態と同様に、回転する容器本体33Yにおける長手方向の離間した複数の位置に光透過部33b1〜33b3を形成しているため、回転する容器本体33Yの内部に残留するトナー(粉体)の残量を直接的に検知することができる。
As described above, also in the fifth embodiment, the light transmitting portions 33b1 to 33b3 are formed at a plurality of positions spaced apart in the longitudinal direction in the
なお、前記各実施の形態では、粉体収納容器としてのトナー容器32Y、32M、32C、32K内に粉体としてトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を現像装置に適宜に供給する画像形成装置に対しては粉体収納容器内に粉体として2成分現像剤を収容することもできる。
また、前記各実施の形態において、作像部6Y、6M、6C、6Kの一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。
そして、それらの場合であっても、上述した前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, only toner as powder is stored in the
In each of the above embodiments, a part or all of the
Even in those cases, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
5Y 現像装置、
32Y、32M、32C、32K トナー容器(粉体収納容器)、
33Y 容器本体、
33a 突起(螺旋状の突起)、
33b、33b1〜33b3 光透過部、
33c ギア、
34Y キャップ部、
60Y トナー補給装置、
75 軸部、
76 ブラシ部材(清掃部材)、
85、85A〜85C 発光部、
87、87A〜87C 受光部、
95、97 反射ミラー(光反射部材)、
96A、96B、98A、98B ハーフミラー(ビームスプリッタ)、
99 光ファイバ、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
110 受部本体、
120 受部、
121 第1の溝部(溝部)、
122 第2の溝部。
5Y developing device,
32Y, 32M, 32C, 32K toner containers (powder storage containers),
33Y container body,
33a protrusion (spiral protrusion),
33b, 33b1 to 33b3 light transmission part,
33c gear,
34Y cap part,
60Y toner supply device,
75 shaft,
76 Brush member (cleaning member),
85, 85A-85C light emitting part,
87, 87A-87C light receiving part,
95, 97 Reflection mirror (light reflecting member),
96A, 96B, 98A, 98B Half mirror (beam splitter),
99 optical fiber,
100 Image forming apparatus body (apparatus body),
110 receiving body,
120 receiving part,
121 first groove (groove),
122 Second groove.
Claims (20)
長手方向の一端側に開口部が形成されるとともに、前記長手方向を回転軸方向とした状態で回転することで内部に収容した粉体を前記開口部に向けて搬送する筒状の容器本体を備え、
前記容器本体は、前記長手方向において離間した複数の位置に、それぞれ、外部から内部に向けて光が照射された場合にその位置に粉体がないときにのみ当該光を外部に向けて透過する光透過部が形成されたことを特徴とする粉体収納容器。 A powder storage container detachably installed on the image forming apparatus main body,
An opening is formed on one end side in the longitudinal direction, and a cylindrical container body that conveys the powder contained therein by rotating in a state where the longitudinal direction is the rotation axis direction. Prepared,
When the container body is irradiated with light from the outside toward the inside at a plurality of positions separated in the longitudinal direction, the container body transmits the light toward the outside only when there is no powder at that position. A powder container in which a light transmission part is formed.
複数の前記光透過部のうち、前記第1光透過部を除くその他の光透過部は、前記容器本体の前記外周面から突出した部分に、ビームスプリッタが前記長手方向に対して傾斜するように設置されたことを特徴とする請求項2〜請求項6のいずれかに記載の粉体収納容器。 Among the plurality of light transmitting portions, the first light transmitting portion installed closest to the one end side in the longitudinal direction has a light reflecting member in a portion protruding from the outer peripheral surface of the container main body with respect to the longitudinal direction. Installed to tilt,
Among the plurality of light transmitting portions, the other light transmitting portions excluding the first light transmitting portion are arranged such that the beam splitter is inclined with respect to the longitudinal direction at a portion protruding from the outer peripheral surface of the container body. The powder container according to any one of claims 2 to 6, wherein the powder container is installed.
前記軸部に保持されるとともに、前記容器本体に対して相対的に回転することで前記光透過部を清掃する清掃部材と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の粉体収納容器。 A shaft that is installed at the center of rotation of the container body and is held non-rotating relative to the rotating container body;
A cleaning member that is held by the shaft portion and cleans the light transmission portion by rotating relative to the container body,
The powder container according to claim 1, further comprising:
前記粉体収納容器の前記光透過部から透過した光を射出光路を介して受光する単数又は複数の受光部と、
を備え、
前記受光部によって検知された検知結果から前記容器本体の内部に残留する粉体の残量を検出することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 One or a plurality of light emitting units that irradiate light through an incident light path toward the light transmitting unit of the powder container in a state of being mounted on the image forming apparatus body;
A light receiving unit or a plurality of light receiving units that receive light transmitted from the light transmitting unit of the powder container through an emission optical path;
With
The image forming apparatus according to claim 11, wherein a remaining amount of powder remaining in the container body is detected from a detection result detected by the light receiving unit.
前記受光部は、受光する光の強度を判別できるように形成されたことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の画像形成装置。 The beam splitter and the light reflecting member are disposed so that the light intensities that pass through the plurality of light transmission parts and reach the light receiving part via the emission optical path are different from each other,
The image forming apparatus according to claim 13, wherein the light receiving unit is formed so as to be able to determine an intensity of received light.
前記受光部は、受光する光の波長を判別できるように形成されたことを特徴とする請求項12〜請求項14のいずれかに記載の画像形成装置。 The light emitting part is formed to irradiate light having different wavelengths to the plurality of light transmitting parts,
The image forming apparatus according to claim 12, wherein the light receiving unit is formed so as to be able to determine a wavelength of light to be received.
前記駆動手段は、前記受光部の検知結果に基いて検出された前記容器本体の内部に残留する粉体の残量に基いて、前記容器本体の回転駆動を補正制御することを特徴とする請求項12〜請求項17のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus body directly or indirectly detects the amount of powder at a supply destination to which powder is supplied from the powder container, and rotates the container body based on the detection result. Provided with driving means,
The drive means corrects and controls the rotational drive of the container body based on the remaining amount of powder remaining in the container body detected based on the detection result of the light receiving unit. Item 18. The image forming apparatus according to any one of Items 12 to 17.
前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器の前記容器本体を回転可能に保持する受部を具備し、
前記画像形成装置本体の前記受部は、前記粉体収納容器における複数の前記光透過部に対応する位置に、周方向に沿った溝部が形成されたことを特徴とする請求項11〜請求項18のいずれかに記載の画像形成装置。 The powder storage container is formed such that the light transmission portion protrudes in a convex shape in all or part of the circumferential direction from the outer peripheral surface of the container main body to the outside.
The image forming apparatus main body includes a receiving unit that rotatably holds the container main body of the powder container,
The said receiving part of the said image forming apparatus main body is provided with the groove part along the circumferential direction in the position corresponding to the said several light transmissive part in the said powder container. The image forming apparatus according to claim 18.
前記画像形成装置本体は、前記粉体収納容器の前記容器本体を回転可能に保持する受部を具備し、
前記画像形成装置本体の前記受部は、
前記粉体収納容器における複数の前記光透過部に対応する位置に、周方向に沿った第1の溝部が形成され、
前記粉体収納容器の底部に対応する位置に、前記長手方向に沿った第2の溝部が形成されたことを特徴とする請求項11〜請求項18のいずれかに記載の画像形成装置。 The powder storage container is formed such that each of the plurality of light transmission portions protrudes in a convex shape at the same position in the circumferential direction from the outer peripheral surface of the container main body to the outside.
The image forming apparatus main body includes a receiving unit that rotatably holds the container main body of the powder container,
The receiving portion of the image forming apparatus main body is
First groove portions along the circumferential direction are formed at positions corresponding to the plurality of light transmission portions in the powder container,
The image forming apparatus according to any one of claims 11 to 18, wherein a second groove portion along the longitudinal direction is formed at a position corresponding to a bottom portion of the powder container.
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