JP2016048345A - トナー搬送量検知装置、トナー搬送量検知方法およびトナー搬送量検知装置用のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの搬送量を検知する。
【解決手段】本発明のトナー搬送量検知装置は、トナー供給部２０から供給されるトナーの搬送経路途中に設けられる検知室３０と、検知室３０内に設けられ、フィルム面をトナーの搬送方向に交差するようにして配置されたピエゾフィルム３５と、を備え、ピエゾフィルム３５の湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数に基づいてトナーの搬送量を検知する。また、本発明のトナー搬送量検知方法は、トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルム３５の湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求めるステップと、湾曲変位動作の回数に基づいてトナーの搬送量を検知するステップと、を含む。さらに、本発明のトナー搬送量検知装置用のプログラムは、トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルム３５の湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求める機能と、湾曲変位動作の回数に基づいてトナーの搬送量を検知する機能とを実現する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、トナーの搬送量を検知する技術に関する。

特許文献１には、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの機能を１台で有する複合機等の画像形成装置において、トナーをトナーカートリッジから現像器まで搬送する際のトナーの詰りが生じやすい搬送管の湾曲部内に圧力センサ（ピエゾセンサ）を配置し、この圧力センサからの信号でトナー詰まりを検知する態様が開示されている。

また、特許文献１では、現像装置内に圧電素子を備えたピエゾセンサを配置することでトナーの自重がかからなくなり、振動すると、トナーの供給を要求する態様も開示されている。

しかしながら、トナー詰まりを検知する態様は、トナーが詰まっていることがわかるだけであり、トナーの供給を要求する態様は、現像装置内のトナーの減少を検知しているだけであるため、具体的に、トナーカートリッジからどの程度のトナーが搬送されているのかトナーの搬送量を検知できるものではない。

一方、カートリッジから現像器まで搬送されているトナーの搬送量検知方法としては、以下のものが広く採用されている。
（１）印字率からトナー消費量を求め、トナーの搬送量を算出する方法。
（２）カートリッジからのトナー落下量のデータを利用し、撹拌ローラの回転を制御し、この制御に伴うトナーの搬出量を算出する方法。
（３）フォトセンサーによる残量検知結果を利用する方法。

特開２００７−２４０７８４号公報

しかしながら、（１）のトナー搬送量検知方法は、印字率に基づく分だけトナーが消費され、それに対応する分だけトナーの搬送が行われるという考えに基づくものであり、実際に搬送されるトナーの状態を見ているわけではない。
このため、実際の印字状態等の変化に伴う誤差に影響されるため、計算結果と実際のトナーの搬送量との間に乖離が生じ、実際のトナーの搬送量を精度よく求めることが難しい。
また、トナーの搬送状態を見ていないのでトナーカートリッジから現像装置に至る途中でのトナー詰まりを検知することもできない。

（２）のトナー搬送量検知方法は、搬送ローラの回転制御に伴う分だけトナーが落下しているかを見ているわけではないので、その回転制御に伴って実際にトナーの搬送が行えているのかは不明である。
このため、うまくトナーが落下しなかった場合が誤差となり、計算結果と実際のトナーの搬送量との間に乖離が生じ、実際のトナーの搬送量を精度よく求めることが難しい。
また、トナーの搬送状態を見ていないのでトナーカートリッジから現像装置に至る途中でのトナー詰まりを検知することもできない。

（３）のトナー搬送量検出方法は、直接、トナーの残量検知を行うので比較的高い精度でトナーの搬送量を求めることが可能であるが、トナーカートリッジのトナーを直接検知できるところにフォトセンサーを設置する必要があり、設置の自由度が低く、且つ、センサ自体が高価であるという問題がある。
また、トナーの実際の搬送状態を見ているわけではないのでトナーカートリッジから現像装置に至る途中でのトナー詰まりを検知することはできない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、トナーの搬送量を検知することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明に係るトナー搬送量検知装置は、トナー供給部から供給されるトナーの搬送経路途中に設けられる検知室と、前記検知室内に設けられ、フィルム面をトナーの搬送方向に交差するようにして配置されたピエゾフィルムと、を備え、前記ピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知する。

（２）本発明に係るトナー搬送量検知方法は、トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求めるステップと、前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知するステップと、を含む。

（３）本発明に係るトナー搬送量検知装置用のプログラムは、トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求める機能と、前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知する機能とを実現する。

本発明によれば、トナーの搬送量を検知することができる。

本発明に係る第１実施形態のトナー搬送量検知装置を説明するための断面図である。 （Ａ）は検知室に取り付けられたピエゾフィルムの非変形時の斜視図であり、（Ｂ）は正面図である。 （Ａ）は検知室に取り付けられたピエゾフィルムの変形時の斜視図であり、（Ｂ）は正面図である。 トナー搬送量検知装置をトナーが通過する状態を説明するための断面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 湾曲変位動作の回数が複数回現れる断続的なトナーの供給状態を示すグラフである。 湾曲変位動作の回数が１回現れる連続的なトナーの供給状態を示すグラフである。 トナーの残量無し状態を示すグラフである。 トナーの詰り状態を示すグラフである。 （Ａ）は第２実施形態のトナー搬送量検知装置における検知室に取り付けられたピエゾフィルムの変形時の斜視図であり、（Ｂ）は正面図である。 （Ａ）は第２実施形態のトナー搬送量検知装置における検知室の平面状の内壁に取り付けられる取付部材の斜視図であり、（Ｂ）は湾曲した内壁に取り付けられる取付部材の斜視図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態のトナー搬送量検知装置について、図面を用いて説明する。
なお、トナー搬送量検知装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの機能を１台で有する複合機等の一般的な機械のトナーの搬送機構に用いることができるものであるので、以下では、機械の細部に関する記載を行わず、トナーカートリッジ（トナー供給部）から現像器などのトナーを消費する部分まで状態を示して説明を行う。

図１に示すように、本発明に係る第１実施形態のトナー搬送量検知装置１０は、検知室３０と検知室３０内に設けられたピエゾフィルム３５と、を備える。
そして、トナー搬送量検知装置１０は、トナーＴｎ（図４参照）を収容するトナーカートリッジ（トナー供給部）２０とトナーの搬送経路１１との間に設けられており、トナーＴｎの搬送経路の一部を構成している。
また、トナーＴｎの搬送経路１１の下端部は現像器１２に接続されている。

トナーカートリッジ２０は、円筒形状のトナーＴｎを収容する収容室２２を有しており、内部には、搬送スクリュー２１が回転可能に設けられている。
そして、搬送スクリュー２１は、後述する制御部５０により制御されて回転し、例えば、収容室２２の下側の端に設けられるトナーＴｎを排出する開口部（図示省略）にトナーＴｎを搬送する。

トナー搬送量検知装置１０は、検知室３０がトナーカートリッジ２０の開口部に連通するように、トナーカートリッジ２０の収容室２２の下部から斜め下向きに設けられており、搬送スクリュー２１によって搬送されたトナーＴｎは、開口部から検知室３０内に落下することで送り出される。
なお、図１においては検知室３０が斜め下向きに設けられているが、鉛直に設けてもよい。

検知室３０は、例えば矩形断面の空洞３１を有し、空洞３１は対向する上壁３２および下壁３３と、上壁３２および下壁３３に直交して対向する一対の側壁３４を有し、その空洞３１内には、ピエゾフィルム３５が設けられている。

図２は、検知室３０のピエゾフィルム３５が設けられている部分を拡大した断面図であり、一対の側壁３４は図示を省略している。
なお、図２では、図が見やすいように鉛直に検知室３０が配置されるように図示しているが、本実施形態では、図１に示したように検知室３０は斜めに配置されている。

図２において、図の上側がトナーカートリッジ２０側であり、図の下側がトナーＴｎの搬送経路１１及び現像器１２側である。
図２に示すように、検知室３０の上壁３２の内壁面３２１には、取付部材（取付部）３６が設けられており、ピエゾフィルム３５の上面であるフィルム面３５１の一端部３５２が取付部材（取付部）３６に取付けられることで、ピエゾフィルム３５は、フィルム面がトナーＴｎの搬送方向（図の上下方向）に直交するように、検知室３０内に配置されている。
なお、必ずしも、フィルム面がトナーＴｎの搬送方向に直交している必要はなく、トナーＴｎの通過に伴って確実にピエゾフィルム３５が撓むことができる程度に、フィルム面がトナーＴｎの搬送方向に交差していればよい。

また、図２に示すように、ピエゾフィルム３５の他端部３５３は、下壁３３の内壁面３３１の近傍まで延びているが、直接接触しないようにされている。
したがって、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ピエゾフィルム３５の他端部３５３は、下方に容易に変位することができる（矢印参照）。

ピエゾフィルム３５は、圧電効果を持つ材料であり、ピエゾフィルム３５の上面であるフィルム面３５１と、その反対側の下面に電圧計の電極を接続しておけば、図３（Ａ）および（Ｂ）のような変位が起きたときに、電圧が０Ｖから立ち上がり、その変位量に応じた所定の電圧を示す。
なお、図３（Ａ）および（Ｂ）と反対方向にピエゾフィルム３５が変位する場合、逆極性の電位を生じる。

ここで、図４に示すように、トナーカートリッジ２０の搬送スクリュー２１が回転してトナーＴｎを検知室３０に搬出すると、トナーＴｎは検知室３０に沿って落下し、その落下するトナーＴｎの通過に伴ってピエゾフィルム３５の自由端である他端部３５３が下方に撓み、トナーＴｎが通過すると、ピエゾフィルム３５は、撓む前の状態に戻る。

上述したように、ピエゾフィルム３５は、変位に応じて電圧出力が得られるので、このようなトナーＴｎの通過に伴うピエゾフィルム３５の変位は、電圧出力として得ることができる。
そして、検知室３０を通過したトナーＴｎは、さらに、搬送経路１１に沿って落下し、現像器１２に送られる。

次に、図５のブロック図を参照しながら、制御部５０について説明する。
制御部５０は、トナー搬送量検知装置１０自身に設けることも可能であるが、ここでは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの機能を１台で有する複合機等の制御部を用いる場合を示す。
なお、以下の説明においては、主にトナーＴｎの供給（搬送）の制御に限定して説明する。

図５に示すように、制御部５０は、搬送スクリュー２１の回転を指令して、トナーＴｎの搬送量を制御する搬送スクリュー指令部５１および印刷などのために現像器１２を指令する現像器指令部５２を有する。

制御部５０は、記憶部５３、湾曲変位動作カウンタ部５４、比較演算部５５、詰り判断部５６、報知部５７等を有する。
記憶部５３は、トナー搬送量検知装置１０用のプログラムや、種々の既知の情報を記憶したり、得られた情報を記憶する。
湾曲変位動作カウンタ部５４は、後述するピエゾフィルム３５の変位動作の回数をカウントし、トナーＴｎの搬送回数を検知する。

比較演算部５５は、実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の状態と比較のために与えられる情報とを比較し、トナーＴｎの搬送状態を求め、その搬送状態に応じた適切なトナーＴｎの搬送量を求めるためのデータに基づき、搬送量を算出したり、トナーＴｎの残量等の演算を行う。
詰り判断部５６は、搬送スクリュー２１の回転と実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の状態と比較のために与えられる情報とを比較し、得られた結果からトナーＴｎの詰りを判断する。

報知部５７は、トナーＴｎの残量に基づいて、トナーカートリッジ２０の交換等をスピーカ、表示部等１３を用いて報知したり、詰り判断部５６のトナーＴｎの詰り判断に基づいて、トナーＴｎの詰りをスピーカ、表示部等１３を用いて報知する。
なお、制御部５０には、検知室３０に設けられているピエゾフィルム３５の電圧出力が送られるようになっている。

次に、トナー搬送量検知装置１０におけるトナー搬送量検知方法について説明する。
本発明のトナー搬送量検知方法は、トナーＴｎの通過に伴い湾曲するピエゾフィルム３５が湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求めるステップと、湾曲変位動作の回数に基づいてトナーＴｎの搬送量を検知するステップと、を含む。

このトナー搬送量検知方法は、トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムが湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求める機能と、湾曲変位動作の回数に基づいてトナーの搬送量を検知する機能とを実現するトナー搬送量検知装置１０用のプログラムにより実施することができる。
トナー搬送量検知装置用のプログラムは、記憶部５３に記憶されており、制御部５０が記憶部５３に記憶されているプログラムに従って各部を制御する。

図６および図７を参照しながら、より具体的に、トナー搬送量検知方法について説明する。
図６は、トナーＴｎの使用量（印刷率）が少ない印字率の低い印刷等の場合を示したものである。

図６の上の図は、搬送スクリュー２１のモータの出力状態を示しており、真ん中の図は、ピエゾフィルム３５の変位の状態を示しており、下の図は、その変位に対応したピエゾフィルム３５の出力電圧を示している。

図６の真ん中の図のピエゾフィルム３５の変位の状態は、０の位置が変位無しの位置を示しており、そこから上側に向かうδ１の状態は、上述したトナーＴｎの通過に伴う撓みの発生を示し、δ２は、トナーＴｎが通過し、ピエゾフィルム３５が撓み前の状態に戻る状態を示している。

また、図６の下の図が出力電圧波形（もしくは出力波形）Ｖ２１で０（Ｖ）から増えて再び出力電圧波形Ｖ２２で０（Ｖ）に戻る動きをしているのは、前述したように、ピエゾフィルム３５の変位方向が逆方向になるときに電位の方向も逆方向に現れることによる。
したがって、出力電圧波形Ｖ２１と出力電圧波形Ｖ２２で表されるピエゾフィルム３５の電圧の変化が１回現れる毎にトナーＴｎの通過に伴い湾曲して元に戻るピエゾフィルム３５の１回の湾曲変位動作が起きている。

なお、ピエゾフィルム３５の変化の状態が正しく見られるようにするために、ピエゾフィルム３５の剛性を選び、ピエゾフィルム３５の変位δがピエゾフィルム３５の最大可能湾曲変位よりも小さくなるようにしている。

図６に示すように、トナーＴｎの使用量（印刷率）が少ない印字率の低い印刷等の場合、搬送スクリュー２１のモータが断続的に動いており、このため供給されるトナーＴｎも断続的に供給されるため、ピエゾフィルム３５の湾曲変位動作も断続的に起こり、結果として、ピエゾフィルム３５の出力電圧の変化も断続的に表れている。

このような実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作による出力電圧の状態と予め与えられている比較情報とを比較することで比較演算部５５は断続的なトナーＴｎの供給状態であると判定する。

例えば、記憶部５３には、ピエゾフィルム３５の出力電圧が０（Ｖ）から立ち上がる出力電圧波形Ｖ２１の変化の後、直ぐに０（Ｖ）に電圧が下がる出力電圧波形Ｖ２２の状態が見られる場合に、断続的なトナーＴｎの供給状態であるとするような比較情報が予め記憶されており、比較演算部５５は、この比較情報に該当するのかを比較することで断続的なトナーＴｎの供給状態であると判断する。

一方、湾曲変位動作カウンタ部５４は、送られてきた出力電圧波形Ｖ２１、Ｖ２２からピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の回数をカウントして、実際に供給されたトナーＴｎの正確な搬送回数を検知する。

具体的には、電圧が０（Ｖ）から立ち上がる出力電圧波形Ｖ２１と、それとは逆方向への電圧変化である出力電圧波形Ｖ２２と、をセットとして１回のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作が起こったものとしてピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の回数を求めることで、実際のトナーＴｎの搬送回数を正しく検知することが可能である。

さらに、記憶部５３には、予めこのような断続的なモータの出力状態のときの１回のモータ出力当たりのトナーＴｎの供給量を求めたデータが記憶されている。
このデータは、ピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の回数が複数回現れる断続的なトナーＴｎの供給状態に対応したトナーＴｎの供給回数１回当たりのトナーＴｎの搬送量に該当する。

したがって、比較演算部５５は、この１回当たりのトナーＴｎの搬送量に、湾曲変位動作カウンタ部５４が求めたトナーＴｎの搬送回数を掛けることで、この断続的なトナーＴｎの供給の間に搬送されたトナーＴｎの搬送量を求める。

なお、記憶部５３に予め記憶させるトナーＴｎの搬送量のデータは、トナーＴｎの搬送回数１回当たりでなくても、所定の複数回当たりのトナーＴｎの搬送量のデータであってもよい。
この場合、所定の複数回と同じだけのピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の回数が起きるごとに、所定の複数回当たりのトナーＴｎの搬送量のトナーＴｎが搬送されたものとして計算すれば良い。

一方、図７は、全面印刷（印刷率が高い）や高速で大量印刷を行っている場合を示したものである。
このような場合、トナーＴｎを連続して大量に使用するため、図７の上の図に示すように、搬送スクリュー指令部５１が長時間の指令Ｖ１を出し、連続的にトナーＴｎの供給が行われる。

そうすると、ピエゾフィルム３５の所を連続してトナーＴｎが通過することになるため、図７の真ん中の図に示すように、ピエゾフィルム３５は撓んだ状態から元に戻ることができないためδ１の変位の後、δ３の変位のように変位が略停止している状態が続き、トナーＴｎの供給が終るとδ２の変位のように元の状態に戻る変位をする。

一方、ピエゾフィルム３５は、変位が起きるときに電圧効果が表れるため、この場合、図７の下の図に示すように、δ１の変位によって０（Ｖ）から出力電圧波形Ｖ２１のように電圧が現れた後、変位が起きないδ３の状態になると出力電圧波形Ｖ２３のように緩やかに電圧が０（Ｖ）に近づき、δ２の変位が起きると、δ１と略同じ分だけ逆方向に電圧が出力電圧波形Ｖ２２のように変化するので０（Ｖ）以下の所まで出力電圧が変化する。

そして、トナーＴｎがピエゾフィルム３５を通過し始めた瞬間に出力電圧波形Ｖ２１のピークが現れ、トナーＴｎの供給が終了し、最後のトナーＴｎがピエゾフィルム３５を通過した直後に出力電圧波形Ｖ２２の開始点が現れるので、その間の時間ΔＴがトナーＴｎの供給時間となる。

このような実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作による出力電圧の状態と予め与えられている比較情報とを比較することで比較演算部５５は連続的なトナーＴｎの供給状態であると判定する。

例えば、記憶部５３には、ピエゾフィルム３５の出力電圧が０（Ｖ）から立ち上がる出力電圧波形Ｖ２１の変化の後、緩やかに０（Ｖ）に電圧が近づく出力電圧波形Ｖ２３の状態が見られた後に、出力電圧波形Ｖ２２のように、出力電圧波形Ｖ２１と同程度の電圧変化が出力電圧波形Ｖ２１と逆方向に現れる場合に、連続的なトナーＴｎの供給状態であるとするような比較情報が予め記憶されており、比較演算部５５は、この比較情報に該当するのかを比較することで連続的なトナーＴｎの供給状態であると判断する。

そして、比較演算部５５は、連続的なトナーＴｎの供給状態であると判断すると、ピエゾフィルム３５の出力電圧波形（もしくは出力波形）からＶ２１の終了点からＶ２２の開始点までの間の時間をトナーＴｎの供給時間ΔＴとして求める。

また、記憶部５３には、予めこのような連続的なモータ出力状態のときの単位時間当たりのトナーＴｎの供給量を求めたデータが記憶されている。
このデータは、ピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の回数が１回現れる連続的なトナーＴｎの供給状態に対応した単位時間当たりのトナーＴｎの搬送量に該当する。

したがって、比較演算部５５は、この供給時間ΔＴと単位時間当たりのトナーＴｎの搬送量から、連続的なトナーＴｎの供給の間に搬送されたトナーＴｎの搬送量を求める。

そして、前述した湾曲変位動作の回数が複数回現れる断続的なトナーＴｎの供給状態（図６参照）および湾曲変位動作の回数が１回現れる連続的なトナーＴｎの供給状態（図７参照）は、トナーカートリッジ２０を交換するまでの間では混在する場合が一般的であるので、図６を参照して説明したトナーＴｎの搬送量、及び、図７を参照して説明したトナーＴｎの搬送量を総和したものがトナーＴｎの総搬送量となる。

このトナーＴｎの総搬送量を求めるために、比較演算部５５は、新たにトナーＴｎの搬送量を求める毎に、その前のトナーＴｎの総搬送量に新たに求めたトナーＴｎの搬送量を積算し、トナーＴｎの総搬送量を更新する。
なお、トナーＴｎの供給毎に求めたトナーＴｎの搬送量やトナーＴｎの総搬送量は、記憶部５３に記憶される。

一方、新しいトナーカートリッジ（トナー供給部）２０内に充填されているトナーＴｎの総量は、予め知ることができる情報であるため、予めトナーカートリッジ（トナー供給部）２０内のトナーＴｎの総量を記憶部５３に記憶させておくことが可能である。
このため、このトナーカートリッジ（トナー供給部）２０内のトナーＴｎの総量から上述のようにして求めたトナーＴｎの総搬送量を減算することで正確なトナーＴｎの残量を求めることが可能である。

したがって、報知部５７は、トナーＴｎの残量、例えば、現在のトナーＴｎの消費量（％）等を表示部に表示して報知することができる。
また、トナーＴｎの残量に応じた閾値を設定しておき、求めたトナーＴｎの残量がその閾値を下回ることを契機に、報知部５７は、スピーカ、表示部等１３を用いてトナーカートリッジ２０の交換等を報知することができる。

なお、トナーカートリッジ２０の交換までの間には、図６に示すトナーＴｎの供給状態や図７に示すトナーＴｎの供給状態が混在するのが一般的であると考えられるため、そのような供給状態が混在している場合で説明を行ってきたが、装置によっては、図６若しくは図７のいずれか一方に示すトナーＴｎの供給状態しかない場合もある。

そして、トナーＴｎの供給状態は、装置によって予め決まるので、対象とする装置が、図６若しくは図７のいずれか一方に示すトナーＴｎの供給状態しかない場合、それに対応したトナー搬送量検知方法を行なえばよい。

次に、トナー搬送量検知装置１０が上記で説明した方法以外でもトナーカートリッジ２０のトナーＴｎの残量の検知が行えるものであることについて図８を参照しながら説明する。

図８に示すように、比較演算部５５は、トナーカートリッジ２０内の搬送スクリュー２１のモータ出力（つまり、搬送スクリュー２１の回転）と、湾曲変位動作の状態とに基づいて、トナーカートリッジ２０内のトナーＴｎの残量を検知する。

つまり、図８に示すように、トナーＴｎの残量が十分なときには、搬送スクリュー２１によって搬送されたトナーＴｎによるピエゾフィルム３５の変位αは、正常な変位α１となる。このときのピエゾフィルム３５の出力電圧は、正常な出力電圧波形Ｖ３１となる。

一方、トナーカートリッジ２０内のトナーＴｎの残量が低下して、搬送スクリュー２１によるトナーＴｎの搬送量が低下すると、ピエゾフィルム３５の変位αは、次第に減少する（変位α２、α３…参照）。このため、ピエゾフィルム３５の出力電圧Ｖ３も次第に減少する（出力電圧波形Ｖ３２、Ｖ３３…参照）。
そして、トナーＴｎの残量がなくなると、搬送スクリュー２１の回転にもかかわらず、変位αがゼロとなり、出力電圧Ｖ３もゼロとなる。

そこで、出力電圧Ｖ３の出力電圧波形（もしくは出力波形）とトナーＴｎの残量との関係を、予め記憶部５３に記憶させておくと、トナーＴｎの残量がゼロになる前に、報知部５７により警告することができる。

次に、トナー搬送量検知装置１０がトナー詰りの検知も行えるものであることについて図９を参照しながら説明する。
図９は、トナー詰りに至るまでの遷移状態を示した図になっている。
例えば、図４において、トナーＴｎの搬送経路１１などでトナーＴｎの詰りが発生すると、トナーＴｎが検知室３０側に向かって堆積していく。

そして、ピエゾフィルム３５が湾曲してもトナーＴｎが落下できない状態までトナーＴｎが溜まると、湾曲状態のピエゾフィルム３５上にトナーＴｎが堆積し始める。
そうすると、図９の真ん中の図に示すように、湾曲した状態のままとなり、β１のように変位が起こらなくなる。

このため、図９の下の図に示すように、ピエゾフィルム３５の出力電圧Ｖ４は、出力電圧波形Ｖ４１のように徐々に低下して、最終的にはゼロになる。
この場合、図８のピエゾフィルム３５の出力電圧の出力波形と異なり、直前までトナーＴｎの搬送量の低下が見られないにも関わらず、出力電圧は０（Ｖ）に近づいていく。
また、その出力電圧が０（Ｖ）に近づいていく状態も緩やかに近づく、ピエゾフィルム３５の変位が無いときの出力波形となる。

そこで、このようなトナーＴｎの詰り発生時に特徴的であるピエゾフィルム３５の出力電圧の波形を記憶部５３に予め比較のための比較情報として記憶させておく。
そして、詰り判断部５６は、搬送スクリュー２１のモータの出力（つまり、搬送スクリュー２１の回転）と、実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の状態とから、搬送スクリュー２１が回転し、トナーＴｎを供給している状態であって、且つ、実際のピエゾフィルム３５の湾曲変位動作の状態が比較情報の状態に該当すると判断した時に、トナーＴｎの詰りが発生したと判断する。
なお、詰り判断部５６がトナーＴｎの詰りが発生したと判断すると、報知部５７は、トナーＴｎの詰りをスピーカ、表示部等１３を用いて報知する。

次に、本第１実施形態の作用効果について説明する。
トナー搬送量検知装置１０は、トナーＴｎの搬送経路上のいずれかの箇所に設置されればよく、また、トナーＴｎの搬送経路を形成する検知室３０内にピエゾフィルム３５を設ける程度であるので大きさ的にもそれほど大きくないので設置位置の自由度が高い。

また、ピエゾフィルム３５は安価に市販されており、ピエゾフィルム３５の出力電圧を取得する回路も安価に構成できるためトナー搬送量検知装置１０自体を安価に構成することが可能である。

さらに、ピエゾフィルム３５で直接的にトナーＴｎが搬送されたかを検知しているので正確なトナーＴｎの搬送回数や搬送状態を検知することができ、その正確なトナーの搬送回数や搬送状態に基づいてトナーＴｎの搬送量を求めているのでトナーＴｎの搬送量を高い精度で検知することができる。
加えて、トナー搬送量検知装置１０は、トナーＴｎの詰りを検知することも可能になっている。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のトナー搬送量検知装置を説明する。なお、前述した第１実施形態のトナー搬送量検知装置１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図１０に示すように、第２実施形態のトナー搬送量検知装置１０Ｂは、検知室３０の上壁３２の内壁面３２１に設けられるピエゾフィルム３５を取付けるための取付部材（取付部）３７が、トナーＴｎの搬送方向に傾斜した傾斜面３７１を有する。
これにより、取付部材３７の上方から降下してきたトナーＴｎは、傾斜面３７１に当たり、傾斜面３７１に沿ってピエゾフィルム３５側に導かれる。

また、検知室３０の上壁３２の内壁面３２１と対向する下壁３３の内壁面３３１には、ピエゾフィルム３５に接触可能な停止部材（停止部）３８が取り付けられている。
停止部材３８は、トナーＴｎの搬送方向に傾斜した傾斜面３８１と、ピエゾフィルム３５に接触する停止面（接触部）３８３を有する。
この停止面３８３は、湾曲変位動作から戻ってきたピエゾフィルム３５を、原点位置に停止させる。

これにより、ピエゾフィルム３５が湾曲して元に戻る動作の際に、ピエゾフィルム３５が停止面３８３に接触するので、ピエゾフィルム３５の戻り過ぎを防止する。
また、停止部材３８の上方から降下してきたトナーＴｎは、傾斜面３８１に当たり、傾斜面３８１に沿ってピエゾフィルム３５側に導かれる。

上記では、検知室３０の上壁３２の内壁面３２１および下壁３３の内壁面３３１が平面状なので、図１１（Ａ）に示すように、取付部材３７の取付面３７２および停止部材３８の取付面３８２を平面状のものとしている。

しかしながら、平面状のものに限定されるものではなく、検知室３０の上壁３２の内壁面３２１および下壁３３の内壁面３３１が、例えば円柱面のように湾曲している場合には、図１１（Ｂ）に示すように、取付部材３７の取付面３７２および停止部材３８の取付面３８２を曲面状にすればよい。
また、上記では取付部材３７および停止部材３８を検知室３０と別部材として構成する場合を示しているが、これらは検知室３０に一体に形成されていてもよい。

次に、本第２実施形態の作用効果について説明する。
本第２実施形態では、第１実施形態の作用効果に加え以下のような作用効果を有する。
第２実施形態では、ピエゾフィルム３５を取付けるための取付部材３７にトナーＴｎの搬送方向に傾斜した傾斜面３７１を形成するようにしたので、トナーＴｎが傾斜面３７１に沿ってピエゾフィルム３５側に滑り落ち内壁面３２１とピエゾフィルム３５との境界部分に、トナーＴｎが堆積するのを防止できる。

さらに、取付部材３７と対向する検知室３０の内壁面３３１に、トナーＴｎの搬送方向に傾斜した傾斜面３８１とピエゾフィルム３５に接触する停止面３８３とを有する停止部材３８を設けたことで、停止面３８３がピエゾフィルム３５の戻り過ぎを防止する。
また、ピエゾフィルム３５の反対方向への変位を抑制するのでトナーＴｎの逆流を防止するとともに、傾斜面３８１が形成されているのでトナーＴｎが停止部材３８上に堆積することも防止できる。

以上、具体的な実施形態に基づいて、本発明の説明を行ってきたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、多種多様な変形および改良等を行ってもよい。
そのような変形および改良等を行ったものに関しても本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から当業者にとって明らかである。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
トナー供給部から供給されるトナーの搬送経路途中に設けられる検知室と、
前記検知室内に設けられ、フィルム面をトナーの搬送方向に交差するようにして配置されたピエゾフィルムと、を備え、
前記ピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知するトナー搬送量検知装置。
＜請求項２＞
前記湾曲変位動作の回数は、前記ピエゾフィルムの出力波形に基づき求めることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項３＞
前記湾曲変位動作の回数が複数回現れる断続的な前記トナーの供給状態に対応した前記トナーの搬送量が予め記憶されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項４＞
前記湾曲変位動作の回数が１回現れる連続的な前記トナーの供給状態に対応した単位時間当たりの前記トナーの搬送量が予め記憶されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項５＞
前記トナー供給部内の搬送スクリューの回転と前記湾曲変位動作の状態とに基づいて、前記トナーカートリッジ内のトナーの残量の検知することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項６＞
前記トナー供給部内の搬送スクリューの回転と前記湾曲変位動作の状態とに基づいて、前記トナーの搬送経路内の前記トナーの詰まりを検知することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項７＞
前記トナーの搬送量を積算することで前記トナーの総搬送量を求め、この求めた総搬送量と初めに充填されている前記トナー供給部内の前記トナー量とから前記トナー供給部内の前記トナーの残量を求め、前記残量の報知又は前記トナー供給部の交換の報知を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項８＞
前記検知室の内壁面に設けられ、前記トナーの搬送方向に傾斜した傾斜面を有する前記ピエゾフィルムを取付ける取付部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項９＞
前記取付部と対向する前記検知室の内壁面に設けられ、前記トナーの搬送方向に傾斜した傾斜面と前記ピエゾフィルムに接触する接触部とを有する停止部を備え、
前記ピエゾフィルムが湾曲して元に戻る動作の際に、前記ピエゾフィルムが前記接触部に接触することで前記ピエゾフィルムの戻り過ぎが防止されることを特徴とする請求項８に記載のトナー搬送量検知装置。
＜請求項１０＞
トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求めるステップと、
前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知するステップと、を含むトナー搬送量検知方法。
＜請求項１１＞
トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求める機能と、
前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知する機能とを実現するトナー搬送量検知装置用のプログラム。

１０ トナー搬送量検知装置
１１ 搬送経路
２０ トナーカートリッジ（トナー供給部）
２１ 搬送スクリュー
３０ 検知室
３２１，３３１ 内壁面
３５ ピエゾフィルム
３５１ フィルム面
３６，３７ 取付部材（取付部）
３７１，３８１ 傾斜面
３８ 停止部材（停止部）
３８３ 停止面（接触部）
Ｔｎ トナー

Claims (11)

1. トナー供給部から供給されるトナーの搬送経路途中に設けられる検知室と、
   前記検知室内に設けられ、フィルム面をトナーの搬送方向に交差するようにして配置されたピエゾフィルムと、を備え、
   前記ピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知するトナー搬送量検知装置。
2. 前記湾曲変位動作の回数は、前記ピエゾフィルムの出力波形に基づき求めることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送量検知装置。
3. 前記湾曲変位動作の回数が複数回現れる断続的な前記トナーの供給状態に対応した前記トナーの搬送量が予め記憶されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送量検知装置。
4. 前記湾曲変位動作の回数が１回現れる連続的な前記トナーの供給状態に対応した単位時間当たりの前記トナーの搬送量が予め記憶されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
5. 前記トナー供給部内の搬送スクリューの回転と前記湾曲変位動作の状態とに基づいて、前記トナーカートリッジ内のトナーの残量の検知することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
6. 前記トナー供給部内の搬送スクリューの回転と前記湾曲変位動作の状態とに基づいて、前記トナーの搬送経路内の前記トナーの詰まりを検知することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
7. 前記トナーの搬送量を積算することで前記トナーの総搬送量を求め、この求めた総搬送量と初めに充填されている前記トナー供給部内の前記トナー量とから前記トナー供給部内の前記トナーの残量を求め、前記残量の報知又は前記トナー供給部の交換の報知を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
8. 前記検知室の内壁面に設けられ、前記トナーの搬送方向に傾斜した傾斜面を有する前記ピエゾフィルムを取付ける取付部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトナー搬送量検知装置。
9. 前記取付部と対向する前記検知室の内壁面に設けられ、前記トナーの搬送方向に傾斜した傾斜面と前記ピエゾフィルムに接触する接触部とを有する停止部を備え、
   前記ピエゾフィルムが湾曲して元に戻る動作の際に、前記ピエゾフィルムが前記接触部に接触することで前記ピエゾフィルムの戻り過ぎが防止されることを特徴とする請求項８に記載のトナー搬送量検知装置。
10. トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求めるステップと、
    前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知するステップと、を含むトナー搬送量検知方法。
11. トナーの通過に伴い湾曲するピエゾフィルムの湾曲して元に戻る湾曲変位動作の回数を求める機能と、
    前記湾曲変位動作の回数に基づいて前記トナーの搬送量を検知する機能とを実現するトナー搬送量検知装置用のプログラム。

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