説明

画像形成装置

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
【特許文献1】特開2000−162925号公報
【特許文献2】特開2003−271020号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【発明の効果】
【0023】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
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。
【実施例1】
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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)。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図2】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。
【図3】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。
【図4】カートリッジドアを示す図である。
【図5】動作手順を示すフローチャートである。
【図6】動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0041】
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

【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。

【図1】
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【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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【公開番号】特開2006−98490(P2006−98490A)
【公開日】平成18年4月13日(2006.4.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−281615(P2004−281615)
【出願日】平成16年9月28日(2004.9.28)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】