(57)【要約】【課題】  本発明は、トナーコンテナのトナー残量を正確に検知する残量検知装置、及びトナー残量を肉眼で正確に確認できるトナー残量確認装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明のトナー残量検知装置は、トナーコンテナの重量を検知して、この重量に基いてトナー残量を検知する。トナーコンテナの重量を検知する重量検知手段としては、例えば、トナー残量に応じて傾倒角度が変わるようにトナーコンテナを支持し、この傾倒角度に基いてトナーの残量を算出する。また、トナー残量確認装置として、トナーコンテナに残っているトナーをトナー残量確認容器に移して、トナー残量を肉眼で確認できるようにする。【選択図】  図３
2006030382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーコンテナの重量を検知する重量検知手段と、
検知された重量に基いて上記トナーコンテナのトナー残量を算出する算出手段を備えたことを特徴とするトナー残量検知装置。
【請求項２】
上記重量検知手段は、
上記トナーコンテナを傾倒自在に支持する支点部と、
上記トナーコンテナを吊り下げる弾性体と、
上記トナーコンテナの傾倒角度を検知する傾倒角度検知手段とから構成される請求項１に記載のトナー残量検知装置。                            
【請求項３】
上記トナーコンテナは、トナーを外部に排出する排出口を備え、
上記重量検知手段は、        
上記排出口へとトナーを搬送する搬送手段と、
上記トナーコンテナを傾倒自在に支持する支点部と、
上記トナーコンテナの姿勢を検知する姿勢検知手段と、
検知される姿勢が平衡になるまで上記支点部を移動させる移動手段と、
移動後の上記ピン支点の位置を検知する位置検知手段とから構成される請求項１に記載のトナー残量検知装置。
【請求項４】
上記トナーコンテナは、トナーを外部に排出する排出口が設けられたトナータンクと、上記トナータンクに補給されるトナーを収納する予備タンクを備えた請求項１に記載のトナー残量検知装置。
【請求項５】
トナーコンテナのトナーを搬送するスクリューと、
上記スクリューで搬送されたトナーをトナーコンテナから排出する排出口に刻設されたねじ溝と螺合するねじ部を有し、該螺合によりトナーコンテナに取り外し可能に装着されるトナー残量確認容器と、
上記スクリューを回転させる取っ手が設けられた上記排出口を塞ぐキャップと、
上記スクリュー端部に設けられ、上記キャップと嵌合する嵌合部を備えたことを特徴とするトナー残量確認装置。
【請求項６】
上記トナーコンテナは、上記排出口が設けられたトナータンクと、上記トナータンクに補給されるトナーを収納する予備タンクを備えた請求項５に記載のトナー残量確認装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置のトナーコンテナのトナー残量を検知するトナー残量検知装置、及び、トナーコンテナのトナー残量を肉眼で確認可能にするトナー残量確認装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のトナーコンテナのトナー残量は、ドットカウンタ方式や、特開平１−３１６７６５号に記載の光学センサを使用して検知する方式などがある。
【０００３】
ドットカウント方式は、画像形成装置が現像に使用したドット数をカウントし、カウントされたドット数に１ドット当りに使用するトナーの量を掛けることによって算出されるトナーの使用量に基いて、トナー残量を算出する方式である。
【０００４】
また、上記公報の光学式センサを使用した方式は、トナーコンテナの側面及び底面の２箇所に透明部材からなるが窓が設けられ、一方の窓から他方の窓へと光を投光して、他方の窓から光が出射するか否かでトナーが十分に残っているかいないかを検知する方式である。    
【特許文献１】特開平１−３１６７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ドットカウント方式では、トナーコンテナを取り替える際に、ユーザが画像形成装置にカウントされたドット数をリセットし忘れると、誤ったトナー残量が算出される。また、上記の光学式センサを使用した方式では、トナーが十分に残っているのか、いないかの２通りしか検知できないので、正確なトナー残量が検知できない。      
【０００６】
そこで、本発明は、トナーコンテナのトナー残量を正確に検知する残量検知装置、及び正確なトナー残量を肉眼で確認できるトナー残量確認装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のトナー残量検知装置は、トナーコンテナの重量を検知して、この重量に基いてトナー残量を検知する。トナーコンテナの重量を検知する重量検知手段としては、例えば、トナーコンテナを傾倒自在に支持する支点部と、上記トナーコンテナを吊り下げる弾性体と、上記トナーコンテナの傾倒角度を検知する傾倒角度検知手段とから構成されるものを採用することができる。上記弾性体には、つるまきばね、板ばね、ゴム等を用いることができる。
【０００８】
また、別の構成として、上記トナーカートリッジの排出口へとトナーを搬送する搬送手段と、上記トナーコンテナを傾倒自在に支持する支点部と、上記トナーコンテナの姿勢を検知する姿勢検知手段と、検知される姿勢が平衡となるまで上記支点部を移動させる移動手段と、移動後の上記ピン支点の位置を検知する位置検知手段とから構成された重量検知手段も採用することができる。
【０００９】
また、正確なトナー残量を肉眼で確認できるトナー残量確認装置として、トナーコンテナに残っているトナーをトナー残量確認容器に移して、トナー残量を肉眼で確認できるようにしても良い。外部から肉眼でトナー残量が確認できるように、トナー残量確認容器は、透明や半透明なものや、目盛りが付されたものが好ましい。
【００１０】
トナーをトナー残量確認容器に移すときにトナーが漏れないように、トナー残量確認容器はトナーコンテナの排出口と螺合することができ、螺合することでトナーコンテナに取り付けることが可能となっている。  
【００１１】
トナー残量確認装置は、トナーコンテナ内のトナーを排出口に搬送するスクリューを備え、このスクリューは、トナーコンテナの排出口を塞ぐキャップをスクリュー端部に設けられた嵌合部に嵌合させて、キャップに設けられた取っ手を使ってユーザが回すことができる。  
【発明の効果】
【００１２】
本発明のトナー残量検知装置は、トナーカートリッジの重量に基いてトナーカートリッジのトナー残量を検知するので、トナーの残量を正確に検知することができる。
【００１３】
また、本発明のトナー残量確認装置は、トナーカートリッジの排出口と螺合して取り付けられたトナー残量確認容器に移すことができるので、トナーを漏らさずにトナー残量を肉眼で確認することができる。          
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態のトナー残量検知装置が搭載された画像形成装置１００の概略正面図を示す。画像形成装置１００は、上部にＡＤＦを搭載したプラテンカバー１０１と、プラテンカバー１０１にて開閉される原稿台１０２と、本体の前方を覆う開閉自在な前カバー１０３と、前カバー１０３の後側に内蔵された印刷部１０４を備える。
【００１５】
上記印刷部１０４は、図２に示すように、感光ドラム２００と、感光ドラム２００を一様に帯電させる帯電器２０１と、帯電した感光ドラム２００に潜像を形成する光源２０２と、潜像が形成された感光ドラム２００にトナーを付着させて可視像を形成する現像器２０３と、用紙に可視像を転写する転写部２０４と、転写されずに感光ドラム２００に残ったトナーを取り除くクリーナ２０５等を備える。
【００１６】
上記現像器２０３の上方には、現像器２０３にトナーを供給するトナーコンテナ２０６が装填される装填部２０７がある。  
【００１７】
図３は、画像形成装置１００の側面断面図である。図３に示すように、画像形成装置１００の現像器２０３の上方は、トナーコンテナ２０６を装填するための装填部２０７があり、前カバー１０３を図３の矢印方向に開けるとトナーコンテナ２０６を装填部２０７に装填することができるようになっている。
【００１８】
図３に示すように上記装填部２０７の床面３０１の奥側には、台座３０２が設けられ、台座３０２には円筒形の支点部３０３が横向きの状態で載置されている。床面３０１の手前側には、上記装填部２０７の天井３０５に向けて光を発する反射型の光センサ３０４が設置されている。また、天井３０５の手前側には、つるまきばねで構成される弾性体３０６が吊り下げられている。
【００１９】
トナーコンテナ２０６は、図４に示すように、中央から一方寄りの下面にトナーの排出口４０１が設けられ、この排出口４０１の内側には、排出口４０１の内側をスライドすることで排出口４０１を開閉するスライド式のシャッター４０３が設けられている。トナーコンテナ２０６内部には、排出口４０１へとトナーを搬送するスクリュー４０２が備えられている。排出口４０１は、シャッター４０３で通常閉じられており、画像形成装置１００が現像器２０３にトナーを補給するときだけ画像形成装置１００にて開けられるようになっている。
【００２０】
トナーコンテナ２０６の排出口４０１と同じ位置の上面には、トナーコンテナ２０６を吊り下げるための吊り下げ部４０４が備えられ、吊り下げ部４０４と反対側の下面には、下面中央部が円弧状に窪んで上記支点部３０３と嵌合する支持部４０５が備えられている。
【００２１】
トナーコンテナ２０６を上記の装填部２０７に装填する場合は、上記支点部３０３に支持部４０５をはめ込み、吊り下げ部４０４を弾性体３０６で吊り下げる。次にトナーコンテナ２０６の排出口４０１と現像器２０３の流入口をホース３０７で接続する。このとき、ホース３０７が突っ張って、トナーコンテナ２０６を現像器２０３側に引っ張る力がホース３０７に生じないように、吊り下げられたトナーコンテナ２０６の排出口４０１と現像器２０３の流入口間より長いホース３０７を使用する。
【００２２】
以上のように円筒形の支点部３０３と弾性体３０６でトナーコンテナ２０６を吊り下げることで、トナーコンテンナ２０６のトナー残量が減ると、トナーコンテナ２０６の重量が減少するので、トナー残量によってトナーコンテナの傾倒角度が変わる。
【００２３】
本実施の形態では、この傾倒角度は、上記の光センサ３０４からの出力を用いて傾倒角度検知手段が検知する。傾倒角度検知手段は、検知した角度を算出手段に入力する。算出手段は、入力された傾倒角度に基いてトナーコンテナ２０６のトナー残量を算出する。
【００２４】
（実施の形態２）                                          
図５に、本実施の形態のトナー残量検知装置がトナー残量を検知するトナーコンテナ５０１の概略図を示す。トナーコンテナ５０１は、実施の形態１に説明したトナーコンテナ２０６と同様に、排出口４０１、シャッター４０３、スクリュー４０２を備えている。
【００２５】
一方、トナーコンテナ５０１が装填される装填部６０１の床面６０２には、図６に示すように、手前側と奥側に接触センサ６０３、６０４が設置され、２つの接触センサ６０３、６０４の間にスライド可能な支点部６０５が設けられている。  
【００２６】
トナーコンテナ５０１を装填部６０１に装填する場合、トナーコンテナ５０１を支点部６０５に載置し、排出口４０１と現像器２０３をホース３０７で接続する。本実施の形態では、ホース３０７が突っ張って、トナーコンテナ５０１を現像器２０３側に引っ張る力がホース３０７に生じないように、吊り下げられたトナーコンテナ５０１の排出口４０１と現像器２０３の流入口間より長いホース３０７を使用する。
【００２７】
本実施の形態では図６に示すようにトナーコンテナ５０１は支点部６０５の一点で支持されているので、支点部６０５の左右の重量バランスを欠くとトナーコンテナ５０１は傾く。
【００２８】
トナーコンテナ５０１が傾いた場合、トナーコンテンナ５０１の支点部６０５の左右の何れかが接触センサ６０３、６０４の何れかと接触する。接触センサ６０３、６０４の出力から姿勢検知手段がトナーコンテンナ５０１の姿勢を検知する。
【００２９】
姿勢検知手段が検知した姿勢は、上記支点部６０２を移動させる移動手段に入力される。移動手段は、接触センサ６０３、６０４にトナーコンテナが接触しなくなる位置まで支点部６０５を移動させる。
【００３０】
スクリュー４０２で排出口４０１にトナーを搬送して排出口からトナーを排出する場合、トナーは、排出口４０１側からなくなっていく傾向がある。従って、トナーコンテナ５０１のトナー残量が減っていくと、トナーコンテナの排出口４０１側が排出口４０１と反対側に比べて軽くなる。よって、トナー残量が減るに従い、支点部６０５の位置は排出口４０１の反対側へと移動する。
【００３１】
本実施の形態では、算出手段は、支点部６０３の位置に基いてトナー残量を算出する。
（実施の形態３）
図７にトナー残量確認装置の外観図を示す。トナー残量確認装置は、トナーコンテナ７０１に設けられ、ネジ溝が刻設された排出口７０２と、排出口７０２を塞ぐキャップ７０３と、排出口７０２と螺合するトナー残量確認容器７０５から構成される。上記トナーコンテナ７０１は、実施の形態１、２に記載のように、スクリュー４０２とシャッター４０３が備えられている。スクリュー４０２の端部４０２ａは、トナーコンテナ７０１の外部に露出し、この端部４０２ａにキャップ７０３と嵌合する嵌合部７０４が設けられている。嵌合部７０４には、図８に示すような十字の溝８０１が形成されており、キャップ７０３にはこの十字状の溝に嵌合する十字の突起８０２が設けられている。
【００３２】
トナー残量確認装置でトナー残量を確認する場合、ユーザは、トナーコンテナ７０１を画像形成装置から取り外し、排出口７０２にトナー残量確認容器７０５を螺合させる。次にユーザは、キャップ７０３を嵌合部７０４に嵌合させて、シャッター４０３の外部に露出している部分を手で引っ張って排出口７０２を開けて、キャップ７０３の外側を取っ手として利用してキャップ７０３でスクリュー４０２を回してナーコンテナ７０１からトナー残量確認容器７０４にトナーを移す。
【００３３】
ユーザは、トナー残量確認容器７０２に入れられたトナー量を目視で確認する。
【００３４】
トナー残量を確認した後は、ユーザは、トナーコンテナ７０４にトナーを戻す。      
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のトナー残量検知装置がお搭載された画像形成装置の概略正面図。
【図２】画像形成装置の印刷部の概略図。
【図３】トナー残量検知装置の概略図。
【図４】トナーコンテナの概略図。
【図５】トナーコンテナの概略図。
【図６】トナー残量検知装置の概略図。
【図７】トナー残量確認装置の概略図。
【図８】嵌合部の概略図。
【符号の説明】
【００３６】
１００  画像形成装置
２０６、５０１、７０１  トナーコンテナ
２０７、６０１  装填部
３０３  支点部
３０４  光センサ
３０６  弾性体
３０７  ホース
４０１、７０２  排出口
４０２  スクリュー
４０３  シャッター
４０４  吊り下げ部
４０５、６０５  支持部
６０３、６０４  接触センサ
７０３  キャップ
７０４  嵌合部
７０５  トナー残量確認容器
【図１】
2006030382.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006030382.tif 000009
【図８】
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