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公開番号2025002168
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102136
出願日2023-06-22
発明の名称画像形成装置、トナー残量検知装置、及びトナー残量検知方法
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類G03G 15/08 20060101AFI20241226BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】画像形成装置において、トナー容器内の残量やトナーの偏りによらず、トナー残量を正確に検出可能とする。
【解決手段】画像形成装置100は、トナーを収容するトナー容器32の一例としてのトナーカートリッジ32A内のトナー残量Wを検知するトナー残量検知装置200を備える。トナー残量検知装置200は、トナーカートリッジ32Aからの荷重を受けるよう設置される音叉210と、荷重による音叉210の振動を検出する振動検出部220と、振動に基づきトナー残量Wを推定する制御部230と、を有する。制御部230は、印刷ジョブ開始前にトナーカートリッジ32Aに共振した第1の振動周波数f1と、印刷ジョブ終了後のトナーカートリッジ32Aに共振した第2の振動周波数f2と、を取得し、第1の振動周波数f1と第2の振動周波数f2との差異を用いてトナー残量Wを推定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
トナーを収容するトナー容器と、
前記トナー容器に収容される前記トナーが供給されてトナー像を形成する作像部と、
前記トナー容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知装置と、
を備え、
前記トナー残量検知装置は、
前記トナー容器からの荷重を受けるよう設置される音叉と、
前記荷重による前記音叉の振動を検出する振動検出部と、
前記振動に基づき前記トナー残量を推定する制御部と、
を有し、
前記制御部は、印刷ジョブ開始前に前記トナー容器に共振した第１の振動周波数と、印刷ジョブ終了後の前記トナー容器に共振した第２の振動周波数と、を取得し、
前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記トナー残量を推定する、
画像形成装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記印刷ジョブのトナー使用量の第１推定値を算出し、
前記印刷ジョブにおける画素カウント数を用いて前記印刷ジョブのトナー使用量の第２推定値を算出し、
前記第１推定値と前記第２推定値とを用いて前記トナー残量を推定する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記トナー残量が所定の閾値以下のとき、前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記トナー残量を推定する処理を実施し、
前記トナー残量が前記閾値より大きいとき、前記印刷ジョブにおける画素カウント数を用いて前記トナー残量を推定する処理を実施するよう、前記トナー残量の推定処理を切り替える、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー容器がトナーカートリッジである、
請求項１～３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー容器がトナーボトルであり、
前記トナーボトル内の前記トナーを前記作像部に供給するために前記トナーボトルを回転させるモータを備え、
前記音叉は前記モータの駆動により発生する荷重を受けるよう設置される、
請求項１～３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記モータは、動作時に発生する振動周波数が前記音叉の共振周波数の設計中央値及びその近傍周波数を含む、
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記音叉が金属製であり、
前記トナー容器との間で情報の通信を行う通信回路と、
前記トナー容器の表面に設けられる電極と、
前記通信回路に接続され、前記電極と接触することにより前記トナー容器と前記通信回路とを電気的に接続する端子と、
を備え、
前記音叉は、前記端子と一体的に形成され、前記端子を介して前記トナー容器の荷重を受ける、
請求項１～３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器に収容される前記トナーが供給されてトナー像を形成する作像部と、を備える画像形成装置に用いられ、前記トナー容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知装置であって、
前記トナー容器からの荷重を受けるよう設置される音叉と、
前記荷重による前記音叉の振動を検出する振動検出部と、
前記振動に基づき前記トナー残量を推定する制御部と、
を有し、
前記制御部は、印刷ジョブ開始前に前記トナー容器に共振した第１の振動周波数と、印刷ジョブ終了後の前記トナー容器に共振した第２の振動周波数と、を取得し、
前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記トナー残量を推定する、
トナー残量検知装置。
【請求項９】
トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器に収容される前記トナーが供給されてトナー像を形成する作像部と、を備える画像形成装置において、前記トナー容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知方法であって、
前記トナー容器からの荷重を受けるよう設置される音叉の振動を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて印刷ジョブ開始前に前記トナー容器に共振した第１の振動周波数と、印刷ジョブ終了後の前記トナー容器に共振した第２の振動周波数と、を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにて取得さえた前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記トナー残量を推定する推定ステップと、
を含むトナー残量検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、トナー残量検知装置、及びトナー残量検知方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においてトナー容器内のトナー残量を検出する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、トナーボトル内のトナー残量を検出する目的で、トナーボトルの上下及び左右に平行平板電極を設け、静電容量によるトナー残量検知を行う構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１などに開示されている従来のトナー残量検知手法では、ボトル内のトナー量が少なくなってくると、ボトル内を空気等のトナー以外の物質量で占めてしまうことや、トナーボトル周辺のスペースに限りがあり平行平板電極の複数設置ができないこと、などの理由によって、トナー残量を正確に検出できない場合がある。
【０００５】
本発明は、画像形成装置において、トナー容器内の残量やトナーの偏りによらず、トナー残量を正確に検出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る画像形成装置は、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器に収容される前記トナーが供給されてトナー像を形成する作像部と、前記トナー容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知部と、を備え、前記トナー残量検知部は、前記トナー容器からの荷重を受けるよう設置される音叉と、前記荷重による前記音叉の振動を検出する振動検出部と、前記振動に基づき前記トナー残量を推定する制御部と、を有し、前記制御部は、印刷ジョブ開始前に前記トナー容器に共振した第１の振動周波数と、印刷ジョブ終了後の前記トナー容器に共振した第２の振動周波数と、を取得し、前記第１の振動周波数と前記第２の振動周波数との差異を用いて前記トナー残量を推定する。
【発明の効果】
【０００７】
画像形成装置において、トナー容器内の残量やトナーの偏りによらず、トナー残量を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
画像形成装置の全体構成の一例を示す図
作像部の構成の一例を示す図
第１実施形態に係るトナー残量検知装置の概略構成を示す図
図３中の制御部のハードウェア構成図
第１実施形態に係る制御部の機能ブロック図
第１実施形態に係るトナー残量検知制御のフローチャート
トナー残量検知制御の変形例のフローチャート
第２実施形態に係るトナー残量検知装置の概略構成を示す図
第３実施形態に係るトナー残量検知装置の概略構成を示す平面図
第３実施形態に係るトナー残量検知装置の概略構成を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１～図６参照して第１実施形態を説明する。本実施形態に係る画像形成装置１００は、トナー容器３２内のトナー残量を検出するトナー残量検知装置２００を備えるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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