JP2006098490A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナーカートリッジ１２から補給されたトナーを一時的に蓄えるリザーブタンク１７を備え、ジョブの実行中にトナーカートリッジ１２の交換が可能な画像形成装置１であって、トナーカートリッジ１２を交換するための交換用扉２３の開閉を検出する開閉検出センサ２４と、交換用扉２３が開いている時間と、交換用扉２３が開いている時の現像装置５の駆動時間とを計時し、交換用扉２３の開放時間と、交換用扉２３が開放時の現像装置５の駆動時間とに基づいて画像形成装置１の動作を制御する制御装置２０とを有している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、トナーカートリッジの交換によるトナー補給機構を備えた画像形成装置に関し、特に印刷ジョブを実行したまま、トナーカートリッジの交換作業が可能な画像形成装置に関する。

近年、印刷ジョブを実行したまま、トナーカートリッジの交換作業が可能な画像形成装置が提案されている。この装置では、トナーカートリッジと現像器の中間に、リザーブタンクと呼ばれるトナー中間貯蔵部を設けることで、トナーカートリッジが外された後も、リザーブタンクに貯蔵されたトナーを用いて印刷出力を続行することができる。

しかしながら、トナーカートリッジを外したまま印刷を続行すると、リザーブタンクに貯蔵したトナーを使い切り、印字が徐々に薄くなるという課題がある。

このため、トナーカートリッジが画像形成装置本体から外されると、トナーカートリッジの装着を促すメッセージを表示するもの（特許文献１参照）や、現像器のトナー残量をモニタするセンサを設けて、トナー残量が減ったと判断した場合に印刷動作を停止する技術（特許文献２参照）が開示されている。

特開２０００−１６２９２５号公報 特開２００３−２７１０２０号公報

しかしながら、現像器のトナー残量だけをモニタしていたのでは、適切なタイミングで印刷動作を停止させることができない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の画像形成装置は、トナーカートリッジから補給されたトナーを一時的に蓄えるリザーブタンクを備え、ジョブの実行中に前記トナーカートリッジの交換が可能な画像形成装置であって、前記トナーカートリッジを交換するための交換用扉の開閉を検出する開閉検出手段と、前記交換用扉が開いている時間を計時する第１計時手段と、前記交換用扉が開いている時の現像器の駆動時間を計時する第２計時手段と、前記交換用扉の開放時間と、前記交換用扉が開放されている時の前記現像器の駆動時間とに基づいて画像形成装置の動作を制御する制御手段とを有する構成としている。従って、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる。

上記制御手段は、前記第１計時手段の計時時間が予め設定された第１閾値を超えた場合、又は前記第２計時手段の計時時間が予め設定された第２閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止するとよい。第１計時手段の計時時間が予め設定された第１閾値を超えた場合、又は第２計時手段の計時時間が予め設定された第２閾値を超えた場合に、トナー残量なしと判定することで、適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

本発明の画像形成装置は、カートリッジ収納部に収納されたトナーカートリッジから補給されるトナーを一時的に蓄えるリザーブタンクを備え、ジョブの実行中に前記トナーカートリッジの交換が可能な画像形成装置であって、前記トナーカートリッジを交換するための交換用扉の開閉を検出する開閉検出手段と、前記交換用扉が開いている時間を計時する第１計時手段と、前記交換用扉が開いている時の現像器の駆動時間を計時する第２計時手段と、前記リザーブタンクに蓄えられた前記トナーを前記現像器に供給するための第１モータの駆動時間を、前記交換用扉が閉じており前記トナーカートリッジが前記カートリッジ収納部に収納されている時に計時する第３計時手段と、前記第１計時手段の計時時間と、前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した時間とに基づいて画像形成装置の動作を制御する制御手段とを有する構成としている。従って、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる。

上記制御手段は、前記第１計時手段の計時時間が予め設定された第１閾値を超えた場合、又は前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した時間が予め設定された第２閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止するとよい。適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

上記リザーブタンクのトナー残量を検出する残量検出手段を有し、前記制御手段は、前記交換用扉が開いている状態でも、前記残量検出手段によりトナーなしを検出すると新たなジョブの受け付けを中止するとよい。リザーブタンクのトナー無しを検出すると新たなジョブの受け付けを中止するので、適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

上記制御手段は、前記交換用扉が閉鎖されると前記第１計時手段の計時時間をゼロクリアするとよい。

上記制御手段は、前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した減算時間がマイナス値とならないように制御するとよい。

上記制御手段は、前記新たなジョブの受け付けを中止する旨のメッセージを表示手段に表示させるとよい。ユーザーへメッセージを表示させることができる。

上記制御手段は、前記開閉検出手段により前記交換扉が開いている状態を検出している間は、前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクにトナーを供給するための第２モータの駆動を停止させるとよい。従って、トナーカートリッジからリザーブタンクにトナーが供給されることがなく、トナーカートッジの交換が可能となる。

上記制御手段は、前記交換用扉が閉じていても前記トナーカートリッジがカートリッジ収納部に収納されていない時、前記カートリッジ収納部に収納した前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない場合に、前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクにトナーを供給するための第２モータの駆動を停止させるとよい。適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

上記トナーカートリッジに取り付けられた無線通信手段によって、前記トナーカートリッジの収納部への収納、及び所定の規格に合致しているかを検出するとよい。トナーカートリッジの収納部への収納、及び合致を検出して、適切に印刷動作を制御することができる。

上記無線通信手段は一定時間毎に前記トナーカートリッジの前記カートリッジ収納部への収納、及び、所定の規格に合致しているかを検出して、適切に印刷動作を制御することができる。

上記制御手段は、前記交換用扉が閉じており前記トナーカートリッジが前記カートリッジ収納部に収納されていない時に計時する第４計時手段を有し、適切に印刷動作を制御することができる。

上記制御手段は、前記交換用扉が閉じても前記トナーカートリッジがカートリッジ収納部に収納されていない時、前記トナーカートリッジが収納されていない旨のメッセージを表示手段に表示させ、第４計時手段の計時時間が予め設定された第３閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止するとよい。適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

上記制御手段は、前記交換用扉が閉じていても前記カートリッジ収納部に収納した前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない場合に、前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない旨のメッセージを表示手段に表示させ、新たなジョブの受け付けを中止するとよい。適切なタイミングで印刷を停止させることができる。

本発明は、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる。

添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。

図１に電子写真方式の画像形成装置の構成を示す。図１に示す矢印方向に回転する感光体ドラム（像担持体）２の周囲に、感光体ドラム２を所定電位に帯電するコロナ帯電器３、感光体ドラム２上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ：Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）などの画像書込装置（本例では同装置からのレーザ光のみを示す）、コロナ帯電器３の放電動作により生成した放電生成物をコロナ帯電器３の長手方向にわたって均一に吸引除去する吸引ダクト４、感光体ドラム２上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置５、転写ベルト９、転写ローラ１０等の転写手段から感光体ドラム２に注入された電荷を除電する除電帯電装置６、感光体ドラム２の表面の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体ドラム２表面の静電残像を除電するイレーズランプ８、転写材を搬送する転写ベルト９と現像装置５により現像された現像像を転写材に転写する転写ローラ１０とからなる転写手段等を備えている。

画像形成装置の作像プロセスについて説明する。先ず、コロナ帯電装置３にて感光体ドラム２を帯電した後、画像書込装置からのレーザ光にて感光体ドラム２上に静電潜像を書き込む。その後、現像装置５にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写部位へと移動させる。一方、転写材は、転写ベルト９にて所定のタイミングで転写部位へと搬送され、転写ローラ１０と、帯電された転写ベルト９によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム２上のトナー像が転写材に転写される。なお、転写ベルト９及び転写ローラ１０とからなる転写手段は、コロナ帯電器３による帯電とは逆極性となるように転写電界をかける。

図２に、感光体ドラム２の周辺部と、現像装置５にトナーを供給するトナー供給機構の部分拡大図を示す。図２に示すようにトナー供給機構は、トナーカートリッジ１２を収納するトナー収納部１１と、トナーカートリッジ１２から供給されるトナーを一時的に蓄えるリザーブタンク１７とを有している。トナーカートリッジ１２とリザーブタンク１７とは補給路１５を介して接続されており、トナーカートリッジ１２に設けられたトナー補給機構１４を回転させると、トナーカートリッジ１２内のトナーを補給路１５に送り出し、リザーブタンク１７内にトナーを補給する。トナー補給機構１４には、図３に示すカートリッジモータ２１が接続されており、このモータが回転することによってトナー補給機構１４も回転し、補給路１５にトナーを送り出す。またリザーブタンク１７と現像装置５とは、補給路１９を介して接続されており、リザーブタンク１７に設けられたトナー補給機構１６を回転させると、リザーブタンク１７内のトナーを現像装置５に補給する。トナー補給機構１６には、図３に示すディスペンスモータ２２が接続されており、このモータを回転させることによってトナー補給機構１６も回転し、補給路１９にトナーを送り出す。

リザーブタンク１７にはリザーブタンク１７のトナー残量を検出するトナーセンサ１８が設けられている。トナーセンサ１８の出力は、制御装置２０に接続されている。

カートリッジモータ２１は、制御装置２０に接続されており、その制御装置２０からの制御信号によって回転を制御する。例えば、トナーセンサ１８によってリザーブタンク１７内のトナーなしを検知すると、トナーセンサ１８からの信号が制御装置２０に出力される。制御装置２０は、リザーブタンク１７内のトナーが少なくなっていると判断すると、制御装置２０からカートリッジモータ２１に対して回転するように指示する信号が送信される。カートリッジモータ２１は、その信号に応じて回転することでトナー補給機構１４を回転させて、リザーブタンク１７に対してトナーを供給する。

トナーカートリッジ１２を収納するカートリッジ収納部１１には、図４に示すカートリッジドア２３が設けられている。このカートリッジドア２３を開くとトナーカートリッジ１２が取り出せる機構となっている。カートリッジ収納部１１内には、図３に示すようにカートリッジドア２３の開閉を検知するための開閉検知センサ２４と、カートリッジ収納部１１内にトナーカートリッジ１２が収納されているか否かを検知するカートリッジ検出センサ１３が設けられている。トナーカートッリッジ１２に付けられた無線通信手段からの無線信号をカートリッジ検出センサ１３が受信することで、トナーカートリッジ１２のカートリッジ収納部１１への収納を検出することができる。無線通信手段を用いてトナーカートリッジ１２の検出を行なうカートリッジ検出センサ１３は、一定時間ごとにトナーカートリッジ１２のカートリッジ収納部１１への収納と、カートリッジ収納部１１に収納されたトナーカートリッジ１２が所定の規格に合致しているか否かを検出している。開閉検知センサ２４は制御装置２０と接続されており、カートリッジドア２３が閉じられているか、若しくは開かれていることを示す信号を制御装置２０に送信する。

カートリッジモータ２１及びトナー補給機構１４が回転して、トナーカートリッジ１２からトナーを補給している時に、カートリッジ収納部１１のカートリッジドア２３を開くと、開閉検知センサ２４がカートリッジドア２３が開いたことを検知し、制御装置２０にその旨を示す信号を出力する。制御装置２０は、カートリッジモータ２１に対して回転を止めるための制御信号を送信し、カートリッジモータ２１はその制御信号に応じて回転を停止する。従って、印刷動作中であっても、カートリッジドア２３を開けてトナーカートリッジ１２の交換作業を行うことができる。

制御装置２０は、上述したトナーセンサ１８、開閉検知センサ２４、カートリッジ検出センサによって画像形成装置１のジョブ受け付けができない状態となったと判断すると、ジョブの受け付けを中止する旨のメッセージを表示部２５に表示させる。

本実施例の制御装置２０は、３つの判断条件により画像形成装置１の動作を制御する。１つ目は、カートリッジドア２３が開放状態となっている時間である。この時間が第１閾値を超えると、新たなジョブの受け付けを停止する。２つ目は、カートリッジドア２３が開放状態となっている時の現像装置５の駆動時間から、トナーカートリッジ１２が交換され、カートリッジドア２３が閉鎖状態となった時のディスペンスモータ２２の駆動時間を減算し、この時間が第２閾値を超えると、新たなジョブの受け付けを停止する。カートリッジドア２３が開放状態となっている時の現像装置５の駆動時間は、トナーの使用量を表し、トナーカートリッジ１２が交換され、カートリッジドア２３が閉鎖状態となった時のディスペンスモータ２２の駆動時間は、トナーの供給量を表す。３つ目は、トナーセンサ１８によってリザーブタンク１７にトナーなしを検出した場合に、新たなジョブの受け付けを停止する。

次に、図５、図６に示すフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。まず、カートリッジドア２３のオープン時間をカウントして画像形成装置１の動作を制御するフローを図５を参照しながら説明する。カートリッジドア２３が開かれたことを開閉検知センサ２４によって検知すると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、タイマＴ１による計時を開始する（ステップＳ２）。引き続き開閉検知センサ２４によるカートジッジドア２３の開閉検知を行い、カートリッジドア２３が閉じられた状態となった場合には（ステップ３／ＹＥＳ）、タイマＴ１をゼロクリアし（ステップＳ４）。またカートリッジドア２３が開いている時間Ｔ１が予め設定した第１閾値を超えると（ステップＳ５／ＹＥＳ）、新たなジョブの受け付けを停止する（ステップＳ６）。

次に、現像装置５の駆動時間と、ディスペンスモータ２２の駆動時間とをカウントして画像形成装置１の動作を制御するフローを図６を参照しながら説明する。カートリッジドア２３が開かれたことを開閉検知センサ２４によって検知すると（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、現像装置５の駆動時間をカウントするタイマＴ２の計時を開始する（ステップＳ１２）。タイマＴ２は、カートリッジドア２３がオープンしている時の現像装置５の駆動時間を計時する。次に、トナーカートリッジ１２が交換されたか否かを判定する（ステップＳ１３）、トナーカートリッジ１２の交換を検知すると（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、交換されたトナーカートリッジ１２は、本機器に適合するものであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。不適合な場合には（ステップＳ１４／ＮＯ）、不適合表示を表示部２５に表示させる（ステップＳ１５）。なお、トナーカートリッジ１２がカートリッジ収納部１１に収納されていない時や、カートリッジ収納部１１に収納したトナーカートリッジが所定の規格に合致していない場合に、トナーカートリッジ１２からリザーブタンク１７にトナーを供給するカートリッジモータ２１の動作を停止させるとよい。その後、カートリッジドア２３がクローズされたか否かを判定し（ステップＳ１６）、クローズされると（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、ディスペンスモータ２２の駆動時間を計時するタイマＴ３をスタートさせる（ステップＳ１７）。タイマＴ２の計時時間、又はタイマＴ２の計時時間からタイマＴ３の計時時間を減算した時間を求め、この値が第２閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１８）。タイマＴ２の計時時間、又はタイマＴ２の計時時間からタイマＴ３の計時時間を減算した時間が、第２閾値を超えている場合には（ステップＳ１８／ＹＥＳ）、新たなジョブの受け付けを停止する（ステップＳ１９）。なお、制御装置２０は、タイマＴ２の計時時間からタイマＴ３の計時時間を減算した時間がマイナス値とならないように制御する。

なお、カートリッジドア２３が閉じても、トナーカートリッジ１２がカートリッジ収納部１１に収納されていない時、トナーカートリッジが収納されていない旨のメッセージを表示部２５に表示させて、タイタＴ４によるカウント動作を開始し、このカウント値が予め設定された閾値を超えた場合には、新たなジョブの受け付けを中止するとよい。

また、カートリッジドア２３が閉じても、カートリッジ収納部１１に収納したトナーカートリッジ１２の規格が正規のものに合致していない場合には、これを表示部２５に表示し、新たなジョブの受け付けを中止してもよい。

このように本実施例は、トナー残量を正確に検知し、適切なタイミングで印刷動作を制御することができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

画像形成装置の構成を示すブロック図である。 現像装置にトナーを補給するトナー補給機構を示す図である。 現像装置にトナーを補給するトナー補給機構を示す図である。 カートリッジドアを示す図である。 動作手順を示すフローチャートである。 動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置 ２ 感光体ドラム
３ コロナ帯電器 ４ 吸引ダクト
５ 現像装置 ６ 除電帯電装置
７ クリーニング装置 ８ イレーズランプ
９ 転写ベルト １０ 転写ローラ
１１ カートリッジ収納部 １２ トナーカートリッジ
１３ カートリッジ検出センサ
１４、１６ トナー補給機構 １５、１９ 補給路
１７ リザーブタンク １８ トナーセンサ
２０ 制御装置 ２１ カートリッジモータ
２２ ディスペンスモータ ２３ カートリッジドア
２４ 開閉検知センサ

Claims (15)

1. トナーカートリッジから補給されたトナーを一時的に蓄えるリザーブタンクを備え、ジョブの実行中に前記トナーカートリッジの交換が可能な画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジを交換するための交換用扉の開閉を検出する開閉検出手段と、
   前記交換用扉が開いている時間を計時する第１計時手段と、
   前記交換用扉が開いている時の現像器の駆動時間を計時する第２計時手段と、
   前記交換用扉の開放時間と、前記交換用扉が開放されている時の前記現像器の駆動時間とに基づいて画像形成装置の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第１計時手段の計時時間が予め設定された第１閾値を超えた場合、又は前記第２計時手段の計時時間が予め設定された第２閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. カートリッジ収納部に収納されたトナーカートリッジから補給されるトナーを一時的に蓄えるリザーブタンクを備え、ジョブの実行中に前記トナーカートリッジの交換が可能な画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジを交換するための交換用扉の開閉を検出する開閉検出手段と、
   前記交換用扉が開いている時間を計時する第１計時手段と、
   前記交換用扉が開いている時の現像器の駆動時間を計時する第２計時手段と、
   前記リザーブタンクに蓄えられた前記トナーを前記現像器に供給するための第１モータの駆動時間を、前記交換用扉が閉じており前記トナーカートリッジが前記カートリッジ収納部に収納されている時に計時する第３計時手段と、
   前記第１計時手段の計時時間と、前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した時間とに基づいて画像形成装置の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第１計時手段の計時時間が予め設定された第１閾値を超えた場合、又は前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した時間が予め設定された第２閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記リザーブタンクのトナー残量を検出する残量検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記交換用扉が開いている状態でも、前記残量検出手段によりトナーなしを検出すると新たなジョブの受け付けを中止することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記交換用扉が閉鎖されると前記第１計時手段の計時時間をゼロクリアすることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第２計時手段の計時時間から前記第３計時手段の計時時間を減算した減算時間がマイナス値とならないように制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記新たなジョブの受け付けを中止する旨のメッセージを表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記開閉検出手段により前記交換扉が開いている状態を検出している間は、前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクにトナーを供給するための第２モータの駆動を停止させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記交換用扉が閉じていても前記トナーカートリッジがカートリッジ収納部に収納されていない時、前記カートリッジ収納部に収納した前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない場合に、前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクにトナーを供給するための第２モータの駆動を停止させることを特徴する請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記トナーカートリッジに取り付けられた無線通信手段によって、前記トナーカートリッジの前記カートリッジ収納部への収納、または、所定の規格に合致しているかを検出することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記無線通信手段は一定時間毎に前記トナーカートリッジの前記カートリッジ収納部への収納、及び、所定の規格に合致しているかを検出することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記交換用扉が閉じており前記トナーカートリッジが前記カートリッジ収納部に収納されていない時に計時する第４計時手段を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記制御手段は、前記交換用扉が閉じても前記トナーカートリッジが前記カートリッジ収納部に収納されていない時、前記トナーカートリッジが収納されていない旨のメッセージを表示手段に表示させ、第４計時手段の計時時間が予め設定された第３閾値を超えた場合に、新たなジョブの受け付けを中止することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
15. 前記制御手段は、前記交換用扉が閉じていても前記カートリッジ収納部に収納した前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない場合に、前記トナーカートリッジが所定の規格に合致していない旨のメッセージを表示手段に表示させ、新たなジョブの受け付けを中止することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
    

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