重量を用いたトナーボトルの存在及びレベル検知
【課題】画像形成装置内に挿入されたトナーカセットの充満レベルを検出する。
【解決手段】画像形成装置は、充満及び部分的充満トナーカセットの存在を区別するように構成されている。画像形成装置は、現像ステーションに位置しているロードセルを含む。ロードセルは、少なくとも装置内へのトナーカセットの挿入中にトナーカセットの質量を検知するように構成されている。プロセッサは、質量差分に基づいて、トナーカセット内に含まれるトナー容量を判定するように構成されている。コントローラは、画像形成装置の動作を制御するために現像ステーション内のモータを駆動又は一時停止するように構成されている。コントローラは、トナー容量に基づいて動作を制御する。
【解決手段】画像形成装置は、充満及び部分的充満トナーカセットの存在を区別するように構成されている。画像形成装置は、現像ステーションに位置しているロードセルを含む。ロードセルは、少なくとも装置内へのトナーカセットの挿入中にトナーカセットの質量を検知するように構成されている。プロセッサは、質量差分に基づいて、トナーカセット内に含まれるトナー容量を判定するように構成されている。コントローラは、画像形成装置の動作を制御するために現像ステーション内のモータを駆動又は一時停止するように構成されている。コントローラは、トナー容量に基づいて動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、画像形成装置内に挿入されたカセット内のトナーレベルを検出するシステム、より具体的には、検知された質量を利用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の印刷処理の方法において、トナー粒子は、現像ステーションに含まれるキャリアビーズと混合する。そして、混合物は、感光体ドラムの表面部分に転写される。トナー粒子は、ドラム表面から、転写ベルト上を移動する画像担持基体に転写される。そして、トナー粒子は、画像担持基体上で溶解される。
【０００３】
混合物は、トナー粒子に対するキャリアビーズの所定の等しい割合量を含むことが望ましい。不均衡な割合量は、カセットに含まれるカートリッジ内のトナーの低レベルを示す。画像形成装置が低レベルのトナーで動作し続けた場合には、装置のステーションを損傷するリスクが増加する。例えば、キャリアビーズは、傷つきやすい感光体ドラムの表面を損傷する可能性がある。この損傷は、長期にわたって画像品質不良及びより永続的な機械的問題をもたらす可能性がある。
【０００４】
多くのオペレータによって実践される現在の技術は、振り動かしアプローチである。継続動作のために低レベルのトナーカセットを再挿入する試みにおいて、オペレータは、画像形成装置の本体からカセットを取り外し、残りのトナー容量を分配するようにカセットを振り動かし、さらなる印刷サイクルにおいて利用するためにカセットを再挿入する。この技術は、一定のトナー容量の代わりに、ある空気容量を引き込んで動作するように機械にストレスを加えることから、ステーションを損傷するリスクをもたらす可能性がある。カセット内のトナー容量を評価するのに使用される１つの方法は、画像担持装置から排出される媒体シートの枚数を自動的に追跡することを含む。この技術に関連する１つの不都合は、評価がシートについての平均トナー消費量からのものに基づいているということである。出力が画像を描画するためにさらなるトナーを必要とする場合には、偏差は考慮されない。したがって、示されたトナーレベルは、実際の容量と一致しない可能性がある。
【０００５】
画像形成装置内に挿入された充満レベルと低レベルのトナーカセットを区別する現在のシステムはない。装置の寿命を延長するために新品と使用済みのカセットを区別することがシステムにとって望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の第１の例示的な実施形態は、充満及び部分的充満のトナーカセットの存在を区別するように構成された画像形成装置に関する。画像形成装置は、現像ステーション内に位置しているロードセルを含む。ロードセルは、少なくとも装置内へのトナーカセットの挿入中にトナーカセットの質量を検知するように構成されている。プロセッサは、質量差分に基づいてトナーカセット内に含まれるトナー容量を判定するように構成されている。コントローラは、画像形成装置の動作を制御するために現像ステーション内のモータを駆動又は一時停止するように構成されている。コントローラは、トナー容量に基づいて動作を制御する。
【０００７】
本開示の第２の実施形態は、検出されたトナーカセットに基づいて印刷動作を制御するように構成された画像形成装置に関する。画像形成装置は、現像ステーションを含む。オーガ機構は、固定栓内に回転位置においてオーガスクリューを含む。オーガスクリューは、トナーカセットからトナーを引き込むように構成されている。モータは、オーガスクリューを回転させるように構成されている。ドックステーションは、トナーカセットを支持する。装置は、さらに、ドックステーションの前部に位置しているロードセルを含む。ロードセルは、より具体的には、オーガスクリューとトナーカセットとの間の接合部分から離隔されて位置している。ロードセルは、トナーカセットによってなされる偏位を検出するように構成されている。ロードセルは、さらに、トナーカセットの質量を検出するように構成されている。質量は、トナーカセット内に含まれるトナーの容量を表す。
【０００８】
本開示の第３の実施形態は、画像形成装置内に挿入されたカセット内のトナーの充満レベル検出する方法に関する。本方法は、画像形成装置の現像ステーション内にトナーカセットを少なくとも部分的に挿入することを含む。ロードセルは、トナーカセットによって偏位されるものとして測定される。プロセッサは、ロードセルが偏位されたとき、充満トナーカセットを表す充満質量を探索する。質量を表す信号は、プロセッサに対して送信される。コントローラは、信号に基づいて印刷サイクルの動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の実施形態にかかる印刷動作を制御するためにロードセルを使用するコンピュータシステムの機能ブロック図である。
【図２】図２は、画像形成装置に組み込まれたロードセルの概略図である。
【図３】図３は、本開示の実施形態にかかるロードセルを含む現像機構の上面図である。
【図４】図４は、部分的に挿入されたトナーカセットに対する位置関係におけるロードセルの側面図である。
【図５】図５は、本開示を組み込むシステムを図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本特許出願は、画像形成装置内に挿入されたトナーカセットの質量を検知するロードセルに関する。ロードセルは、カセットのトナー充満レベルを判定するために質量を使用するシステム内に組み込まれる。画像形成装置の動作は、充満レベルに基づいている。
【００１１】
本願明細書において、画像形成装置は、例えば、複写機、レーザプリンタ、製本機、ファクシミリ装置、又は、多機能機（例えば、読み取り、印刷、保管、電子メール、及び、ファクシミリ等の１つ以上の機能を含む）等、印刷媒体上に画像を描画する任意の機器を含むことができる。「印刷媒体」は、通常、紙、プラスチック、又は、画像を担持する他の適切な印刷媒体基体からなる薄い物理シートとすることができる。
【００１２】
用語「ソフトウェア」は、本願明細書においては、ソフトウェアの目的であるタスクを実行するようにコンピュータ又は他のディジタルシステムを構成するためにコンピュータ又は他のディジタルシステムによって実行可能な命令の任意の集まり又は集合を包含することを目的としている。用語「ソフトウェア」は、本願明細書においては、例えば、ＲＡＭ、ハードディスク、光ディスク等の記憶媒体に記憶されたそのような命令を包含することを目的としており、また、ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェアであるいわゆる「ファームウェア」を包含することも目的としている。そのようなソフトウェアは、様々な方法で編成されてもよく、ライブラリ、リモートサーバ等に記憶されたインターネットベースのプログラム、ソースコード、解釈コード、オブジェクトコード、直接実行可能なコード等として編成されたソフトウェアコンポーネントを含んでもよい。ソフトウェアは、システムレベルコード又はある機能を実行するためにサーバ若しくは他の場所に存在する他のソフトウェアに対するコールを呼び出してもよいということが考えられる。
【００１３】
図１に図示された方法は、コンピュータ上で実行され得るコンピュータプログラム製品に実装され得る。コンピュータプログラム製品は、例えば、ディスク、ハードドライブ、又は同様のもの等、制御プログラムが記録された持続性コンピュータ読み取り可能記録媒体を備えていてもよい。持続性コンピュータ読み取り可能媒体の一般的形式は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、又は、他の任意の磁気記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又は、他の任意の光媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、又は、他のメモリチップ若しくはカートリッジ、又は、コンピュータがそこから読み取って使用することができる他の任意の有形的表現媒体を含む。
【００１４】
代わりに、本方法は、例えば、制御プログラムが、電波及び赤外線データ通信中等に生成されるような音波又は光波等の伝送媒体を使用するデータ信号として具体化される伝送搬送波等、一時的媒体に実装されてもよい。
【００１５】
図１を参照すると、コンピュータシステム１０の機能ブロック図が示されている。図示されたコンピュータシステム１０は、コンピュータシステム１０の全体動作を制御するプロセッサ１２を含む。プロセッサ１２は、プロセッサ１２に対して接続されたメモリ１４に記憶された処理命令を実行する。コンピュータシステム１０はまた、ネットワークインターフェースと、ユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースとを含む。Ｉ／Ｏインターフェースは、ユーザに対して情報を表示する１つ以上のディスプレイ、及び、命令を入力するためのキーボード又はタッチ若しくは書き込み可能スクリーン等のユーザ入力装置、及び／又は、ユーザ入力情報及びコマンド選択をプロセッサに対して通信するマウス、トラックボール、若しくは同様のもの等のカーソル制御機器と通信してもよい。コンピュータ１０の様々な部品は、バス１６によって全て接続されていてもよい。プロセッサ１２は、図５に概説された方法を実行するための命令を実行する。コンピュータシステム１０は、例えば、デスクトップ、ラップトップ、パームトップコンピュータ、携帯情報端末機（ＰＤＡ）、サーバコンピュータ、携帯電話機、ページャ、又は、例示的な本方法を実行するための命令を実行可能な他の計算装置（例えば複合プリンタ／複写機）等のＰＣであってもよい。
【００１６】
上述したように、メモリ１４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク若しくはテープ、光ディスク、フラッシュメモリ、又は、ホログラムメモリ等、有形的コンピュータ読み取り可能媒体のいかなるタイプをも表していてもよい。１つの実施形態において、メモリ１４は、ランダムアクセスメモリと読み出し専用メモリとの組み合わせを備える。いくつかの実施形態において、プロセッサ１２及びメモリ１４は、単一チップに結合されていてもよい。ネットワークインターフェースは、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又は、インターネット等のコンピュータネットワークを介してコンピュータが他の機器と通信するのを許容し、変復調装置（ＭＯＤＥＭ）を備えていてもよい。メモリ１４は、処理データとともに例示的な本方法を実行するための命令を記憶する。
【００１７】
図１は、さらに、検知又は測定された質量値をコンピュータシステム１０内に入力するためのロードセル２２０に対して接続されたコンピュータシステム１０を図示している。質量データ２０は、メモリ１４に含まれる命令にしたがってプロセッサ１２によって処理される。メモリ１４は、百分率トナー容量生成（すなわち計算／変換コンポーネント）２２、容量閾値比較コンポーネント２４、第１の質量閾値比較コンポーネント２６、及び、第２の質量閾値比較コンポーネント２８のうちの少なくとも１つを記憶している。これらのコンポーネント２２−２８は、本方法を参照しながら後述される。検知された質量データは、データメモリ３０に記憶された印刷命令を生成するための様々なコンポーネントにしたがって処理を受ける。
【００１８】
検知されたの質量データは、プロセッサ１２及びメモリ１４、３０を含むコントローラ３２と通信される。コントローラ３２は、印刷媒体上に画像を描画するための少なくとも１つのマーキング（又は印刷）エンジンの動作を制御するために少なくとも１つの画像形成装置１００の一部として形成されていてもよい。代わりに、コントローラ３２は、画像形成装置１００と接続された別個の遠隔機器に含まれていてもよい。命令データは、印刷エンジンにおけるさらなる処理のためにコントローラ３２から出力される。例えば、この命令データは、印刷サイクルを完了するためにモータ２０６の動作を制御してもよい。図２は、印刷サイクルの段階において使用される処理ステーションの概略図をより具体的に図示している。処理ステーションは、画像形成装置１００内に組み込まれている。段階は、以下の記載に対応して連続的に遂行される。原画像担持要素（図示しない）がプラテン１０２上に置かれる。モータは、感光体１０４（同義語として「ドラム」と称される）を回転駆動する。帯電ステーション１０６は、ドラム１０４の表面を電気的に帯電させる。露光ステーション１０８は、原画像担持要素を走査する。露光ステーション１０８は、ドラム１０４の帯電された表面上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、像構造における光学像である。より具体的には、光源、ミラー、及び、少なくとも１つの集束レンズは、感光体ドラム１０４に対して像を露光する。現像ステーション１１０（以下、同義語として「現像機構」と称される）は、静電潜像を可視形態（すなわちトナー像）へと現像する。カートリッジ又はカセット等のトナー含有コンポーネント１１２は、キャリアビーズと混合する現像器ハウジング内にトナー粒子を分配する。現像器ロールは、帯電された感光体ドラム１０４の表面上にトナーを堆積させる。転写ステーション含有コンポーネント１１４は、現像された像を媒体シートに対して転写する。より具体的には、媒体シートは、トナー像に対して同期関係で転写ベルト１１６上を移動する。トレイ１１８は、スタックから媒体シートを供給する。基体搬送機構１２０は、トレイ１１８にスタックされた媒体の一番上のシートを、搬送経路に沿って配置されたローラ対１２２を用いて感光体ドラム１０４に向かって搬送する。転写ステーション含有コンポーネント１１４における電界は、媒体シート上にトナー粒子を転写するためのコロトロンを含む。溶解ステーション１２４は、熱及び圧力を加えることによって媒体に対して像を定着させる。複写された像を担持する媒体は、最後に排出トレイ１４２に運ばれる。クリーニングステーション１４４に含まれるブラシは、ドラム１０４の表面から残トナー粒子をこすり落とす。処理は、次の画像を形成するために繰り返される。
【００１９】
トナー含有コンポーネント１１２は、様々なタイプの媒体上に有色及び／又はクリアトナーを印刷するために画像形成装置１００内に設置された消耗品及び／又は交換式のハウジングである。トナー含有コンポーネント１１２は、一般に、第１の端部において開口（図示しない）を有する細長い本体を含む。開口は、現像機構１１０のオーガ２０４を受ける。トナー含有コンポーネント１１２は、感光体ドラム１０４に向かう粉状トナーの出口のために側壁に配置された開口を含む。開口（以下、同義語として「孔」と称される）は、より具体的には、トナー含有コンポーネント１１２の前端を通って配置されている。開口は、トナー含有コンポーネント１１２が画像形成装置１００に回転可能に取り付けられたとき、分配器及び転写システムにより近くに配置されている。
【００２０】
トナー含有コンポーネント１１２は、画像形成装置１００内の現像機構１１０のドックステーション２０２に関して取り付ける。ドックステーション（同義語として「プラットフォーム」と称される）２０２は、画像形成装置１００の内部に含まれ、前ドアパネル２２４を用いてアクセス可能とされる。ドックステーション２０２は、現像機構１１０の一部であってもよい。一般的な現像機構１１０が、モータ２０６から外側に延在しているオーガ２０４を含むように図３に図示されている。オーガ２０４及びモータ２０６は、双方とも、画像形成装置１００の本体の一部を形成する。オーガ２０４は、モータ２０６によって回転駆動される回転オーガスクリュー２０８（同義語としてオーガ「ビット」と称される）を含む。同様にモータ２０６に対して取り付けられているものは、一旦トナー含有コンポーネント１１２が支持プレート２１２上に堅固に取り付けられるとトナー含有コンポーネント１１２を回転するためのギア２１０である。支持プレート２１２は、ギア２１０の外側に向いた面に対して固定的に結合されているものとして図示されている。固定栓２１４（同義語として「覆い」と称される）は、同様にモータから外側に延在している。固定栓２１４は、オーガビット２０８の終端を越えて延在している。固定栓２１４は、オーガスクリュー２０８の長手方向に沿って延在しており、さらに、オーガスクリュー２０８の円周面を包囲している。少なくとも１つの長手方向に延在している開口２１６は、固定栓２１４の円周長さ部分にわたって形成されている。長手方向に延在している開口２１６は、粉状トナーと回転オーガスクリュー２０８との接触をもたらす機能を果たす。
【００２１】
本開示は、画像形成装置１００内に組み込まれたロードセル２２０に関する。ロードセル２２０は、図３に図示されており、画像形成装置１００の現像器領域に配置されたセンサ及び／又は検出機構を含む。ロードセル２２０は、画像形成装置１００内に挿入されたトナー含有コンポーネント１１２の存在を検出する機能を果たす。ロードセル２２０は、さらに、トナー含有コンポーネント１１２の特性測定値を取るように構成されている。特性測定値は、カセット内に収容されてもよいトナー含有コンポーネント（すなわちカートリッジ）内に含まれるトナー充満レベルを示す。特性測定値は、カセット質量である。
【００２２】
より具体的な詳細において、ロードセル２２０は、現像ステーション１１０内のオーガ機構２０４に関して位置している固定センサである。ロードセル２２０は、例えばギア２１０及びオーガスクリュー２０８等、現像ステーション１１０内の任意の可動部品との直接接触しないように離隔されていてもよい。現像器内に積み込むためにトナーが接合面において拾い上げられることから、ロードセル２２０がトナーカセット１１２と回転オーガスクリュー２０８との間の接合部分と接触から離れて位置しているということが重要である。したがって、ロードセル２２０は、トナー拾い上げ動作を妨害しないであろう位置に配置されていてもよい。
【００２３】
１つの実施形態において、ロードセル２２０は、ドックステーション２０２に対して固定的に結合されていてもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、一般にオーガ２０４の下方である位置においてドックステーション２０２に対して取り付けられていてもよい。より具体的には、ロードセル２２０は、一般にオーガ２０４の長手方向範囲まで及ぶ中心軸Ａの下方の位置に配置されていてもよい。
【００２４】
図３は、ドックステーション２０２の前方部分に対して取り付けられたロードセル２２０を図示している。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、栓２０４の終端２１８の領域の前方である位置においてドックステーション２０２に対して取り付けられてもよい。１つの実施形態において、ロードセルは、栓２０４の終端２１８と画像形成装置に対してアクセスするのに使用される前ドアパネル２２４との間に画定されるドックステーション２０２の前領域２２２に沿ったどこに位置していてもよい。現像機構１１０の前領域２２２に位置している場合、ロードセル２２０は、トナーカセット１１２の重みが挿入中にロードセル上に下方に加わったときに偏位するように構成されていてもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、トナー含有コンポーネント１１２が完全に挿入された後にそれを固定位置に嵌め込むように構成されていてもよい。この実施形態のロードセル２２０がオーガ２０４の遠位端（すなわち支持プレート２１２において）から離隔されて配置されるということが考えられる。この距離は、トナー含有コンポーネント１１２の長手方向範囲よりも大きい。換言すれば、完全に挿入されたトナー含有コンポーネント１１２は、ロードセル２２０と接触して偏位させなくてもよい。他の実施形態（図示しない）において、ロードセル２２０は、栓２０４の終端２１８の後方に位置していてもよい。１つの想定される実施形態において、ロードセル２２０’は、一般に完全に挿入されたトナーカセット１１２の長手方向範囲に沿った中間点の下方に配置されていてもよい。ロードセル２２０’についての代替位置は、さらに、図４において透視状態で図示されている。
【００２５】
ロードセル２２０がトナー含有コンポーネント１１２に近接して配置されていることから、ロードセルは、ロードセルと、ロードセルの上で回転するトナー含有コンポーネント１１２との間の接触面における摩擦を低減するように構成された滑らかな減摩外側コーティングもまた含んでもよい。ロードセル２２０が固定され且つトナー含有コンポーネント１１２が回転可能であることから、テフロン（登録商標）又は同様の機能的コーティングが適切であり得る。
【００２６】
１つの実施形態において、ロードセル２２０は、ある重量閾値（例えばより重いカセット）に一致するトナーカセット１１２が画像形成装置１００内に挿入されたときにのみ偏位するように適合させる高さを含んでもよい。ロードセル２２０は、検知された偏位に基づいて、トナーカセット１１２の存在を検出するように構成されている。トナーカセット１１２は、栓２０４を受けるようにドックステーション２０２上にスライドされたときに、ロードセル２２０を偏位させてもよい。一旦ロードセル２２０が偏位された状態を検知すると、ロードセルは、図１のコントローラ３２に対して信号を送信してもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、特性測定値を表す信号を送信してもよい。特性測定値は、質量（又は重量）値であってもよい。１つの実施形態において、プロセッサ１２は（図１参照）、偏位信号が受信されたときに充満トナーカセットを表す質量信号を選択的に探索してもよい。他の実施形態において、プロセッサ１２は、任意の充満レベルを有するトナーカセット１１２の質量を表す信号を探索してもよい。プロセッサ１２は、カセット１１２内に含まれる百分率トナー容量を判定するための計算における変数として質量信号を含んでもよい。例えば、トナープロセッサは、入力トナーカセット質量値と参照値との間の質量差分を計算してもよい。参照値は、１００％のトナー容量を有する充満トナーカセットの質量に対応していてもよい。他の実施形態において、プロセッサ１２は、質量差分に基づいて、トナーカセット１１２内に含まれるトナー容量（以下、同義語として「トナーレベル」又は「トナー容量」と称される）を判定するように構成される。
【００２７】
代替の実施形態は、ルックアップテーブル内の入力変数として、検知されたトナーカセット質量を使用することを含んでもよい。対応する出力値は、トナーカセット内の利用可能な及び／又は残存しているトナーの百分率レベルを示していてもよい。例えば、ロードセルシステムによって検知された質量値は、１０％毎に又は２５％毎にトナー容量レベルを表していてもよい。
【００２８】
１つの実施形態において、受信された質量信号又は計算された出力値は、少なくとも第１の閾値と比較されてもよい。この閾値は、充満トナーカセットについてコントローラ３２のメモリ１４にプログラムされた参照質量に対応していてもよい及び／又は参照質量に近くてもよい。１つの実施形態において、閾値は、低レベルトナーカセットに近くてもよい。低トナーカセットの質量は、充満トナーカセットの質量の約１／１０である。低レベル閾値が一致しない場合、カセットは、空状態を満たすとして判定されてもよい。
【００２９】
コントローラ３２は、質量又は計算された出力値が少なくとも１つの閾値に一致するかどうかに基づいて、印刷装置の動作を制御してもよい。コントローラ３２は、トナー容量に基づいて画像形成装置１００の動作を制御するために現像ステーション１１０のモータ２０６（図３参照）（及び／又は感光体ドラム１０４）を駆動又は一時停止するように構成されている。質量信号が充満トナーカセットに対応する（すなわち、それは第１の閾値に一致する）場合、コントローラ３２は、トナーカセット１１２が装置内に完全に挿入されたときに印刷サイクルを開始するように構成されている。質量信号が充満トナーカセットに対応しない（すなわち、それは第１の閾値に一致しない）場合、質量信号は、第２の閾値と比較されてもよい。第２の閾値は、使用可能なトナー残量を有する部分的充満トナーカセットと、装置の内部ステーションをリスクにさらす低レベル又は空トナーカセットとを区別することを目的としている。この第２の閾値は、充満トナーカセットの約１／１０の参照質量としてプログラムされていてもよい。
【００３０】
質量信号又は計算された出力値が第２の閾値に一致した場合、コントローラ３２は、印刷サイクルを開始するように構成されている。コントローラ３２は、さらに、トナーカセット１１２が部分的に充満であることをユーザに通知する指標を活性化してもよい。この指標は、ディスプレイ上の可視的な表示灯又はメッセージを含んでもよい。この指標はまた、媒体上に画像を描画するために利用可能なトナー量又は容量を含んでもよい。指標は、追加的に又は代わりに、可聴警告を含んでもよい。一般に、コントローラ３２が少なくとも１つのプログラムされた許容量を提供するということが考えられる。したがって、印刷サイクルは、判定された、画像形成装置１００内に再挿入された部分的充満トナーカセットについて再開されてもよい。しかしながら、１つの実施形態において、コントローラ３２は、ロードセル２２０が偏位状態にないときにはいかなる印刷サイクル動作をも阻止してもよい。したがって、低レベルトナーは、ロードセル２２０を部分的に又は完全に偏位させるほど十分重くない。
【００３１】
質量信号が所定の第２の閾値に一致しない場合、コントローラ３２は、印刷サイクル動作を阻止するように構成されてもよい。コントローラ３２は、エラーを示してもよい。より具体的には、コントローラ３２は、交換カセットが装置内に挿入されるまで、いかなる優先動作をも禁止するように構成されてもよい。したがって、プロセッサ１２は、非偏位状態と次の偏位状態との双方に復帰するようにロードセル２２０を探索してもよい。
【００３２】
図５は、本開示にかかる方法を図示している。メインメモリ（図１の１４）は、プロセッサ１２に動作を実行させる命令を記憶する。一連の動作は、開始Ｓ３００において開始する。低レベルトナーカセット（以下、「古いカセット」と称される）が装置から取り外される。トナーカセットは、Ｓ３０２において少なくとも部分的に挿入される。１つの実施形態において、トナーカセットは、所定の充満レベルに一致した場合にのみロードセルを偏位させてもよい（すなわち、トナーカセットは、ロードセルを下方に所定距離偏位させる）。他の実施形態において、いかなる充満レベルトナーカセットの存在が、Ｓ３０４においてロードセルの偏位をもたらしてもよい。コントローラは、ロードセルが偏位状態にないとき、Ｓ３０６において印刷動作を阻止する。しかしながら、印刷動作は、代わりに、偏位されたロードセルによって測定された質量値に基づいていてもよい。ロードセルが偏位された場合には、プロセッサは、Ｓ３０８においてトナーカセットの質量を示す信号を探索する。ロードセルは、Ｓ３１０において質量信号をプロセッサに対して送信する。
【００３３】
１つの実施形態（実施形態１と称される）において、トナー容量の百分率が容量百分率計算コンポーネント（図１の２４）を用いてＳ３１２において計算される。質量値は、入力変数として使用される。プロセッサは、質量値に基づいて、トナーカセット内に含まれるトナー容量を出力してもよい。この容量は、充満トナー容量と比較されてもよく、トナーカセット内に残存している容量の百分率として表現されてもよい。他の実施形態において、質量差分が、質量値と参照充満トナー質量値との間で計算されてもよい。差分は、カセット内に残存しているトナーの容量を判定するのに同様に使用されてもよい。ルックアップテーブルが容量百分率を出力するのに使用されてもよい。
【００３４】
１つの実施形態において、Ｓ３１４において、出力値が閾値と比較されてもよい。１つの実施形態において、この閾値は、所定の質量差分又は所定のトナー容量の百分率を含んでもよい。出力値が閾値に一致した場合には、コントローラは、Ｓ３１６において印刷サイクルを始めてもよい。しかしながら、コントローラは、代わりに、出力値が閾値に一致しない場合には、Ｓ３１８においてトナー容量の低レベルを示してもよい。コントローラは、Ｓ３２０において、ロードセルが交換カセットによって生じさせられる偏位を検知するまで印刷動作を始めるのを阻止してもよい。処理は、Ｓ３０２へと戻り、交換カセットが部分的充満又は充満レベルトナー容量を有するとして判定されるまで繰り返す。
【００３５】
他の実施形態（実施形態２と称される）において、プロセッサは、Ｓ３２２において、受信された質量値を少なくとも第１の閾値と比較してもよい。この閾値は、充満トナーカセットに対応する質量に近くてもよい。質量信号が第１の閾値に一致した場合には、Ｓ３１６において印刷動作が始められてもよい。印刷動作が始められた場合、Ｓ３２２において、処理は終了する。しかしながら、質量信号が第１の閾値に一致しない場合には、Ｓ３２４において、質量値が第２の閾値と比較されてもよい。１つの実施形態において、この第２の閾値は、充満トナーカセットの質量の十分の一（１／１０）に近くてもよい。この第２の閾値は、空トナーカセットを表していてもよい。したがって、コントローラは、Ｓ３１８において低レベルトナーカセットを示してもよく、第２の閾値が一致しないときに、Ｓ３２０において画像形成装置の動作を阻止してもよい。
【００３６】
オペレータが、古いカセットを用いてさらなる印刷サイクルを得ようと試みるということが知られている。この動作の１つの態様は、トナー残量があるときには部分的充満トナーカセットが時期尚早には廃棄されないというものである。これらのオペレータは、通常、カセットを振り動かし、それを画像形成装置内に（部分的に又は完全に）再挿入する。
【００３７】
１つの実施形態において、コントローラは、出力動作を阻止せずに古いカセットの再挿入を認識するようにプログラムされていてもよい。コントローラは、カセット内に含まれる残存している低レベルのトナーを利用しようとする試みにおいて、トナーカセットの少なくとも１回の振り動かしを許容してサイクルを再開するようにプログラムされていてもよい。コントローラは、第２の閾値を用いて、部分的に充満な古いカセットと空カセットとを区別してもよい。質量値が第２の閾値に一致した場合には、Ｓ３２２において、印刷動作がコントローラによって再開されてもよい。
【００３８】
代わりに、１つの実施形態において、コントローラは、いかなる場合であっても、いかなる古いトナーボトルをも受け入れないようにプログラムされていてもよい。いずれにしても、コントローラは、充満トナーカセット交換品が装置内に設置されたとして検知されるまで、画像のいかなる出力をも一時停止してもよい。
【００３９】
一連の行為又はイベントの形態で、制御方法が上で説明されて記載されたが、当然のことながら、本開示の様々な方法又は処理は、そのような行為又はイベントの説明された順序によって限定されるものではない。この点で、以下に具体的に与えられるものを除いて、いくつかの行為又はイベントが、本開示にしたがって本願明細書において説明されて記載されたものは別として、他の行為又はイベントともに異なる順序で及び／又は同時に起こってもよい。さらに留意すべきは、全ての説明された工程が本開示にかかる処理又は方法を実装するのに必要とされ得るとは限らず、１つ以上のそのような行為が組み合わされてもよいということである。本開示の説明された方法及び他の方法は、本願明細書において記載された制御機能を提供するために、ハードウェア、ソフトウェア、又は、その組み合わせで実装されてもよく、限定されるものではないが上で説明されたシステムを含む任意のシステムで使用されてもよい。本開示は、本願明細書において説明されて記載された特定の用途及び実施形態に限定されるものではない。
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、画像形成装置内に挿入されたカセット内のトナーレベルを検出するシステム、より具体的には、検知された質量を利用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の印刷処理の方法において、トナー粒子は、現像ステーションに含まれるキャリアビーズと混合する。そして、混合物は、感光体ドラムの表面部分に転写される。トナー粒子は、ドラム表面から、転写ベルト上を移動する画像担持基体に転写される。そして、トナー粒子は、画像担持基体上で溶解される。
【０００３】
混合物は、トナー粒子に対するキャリアビーズの所定の等しい割合量を含むことが望ましい。不均衡な割合量は、カセットに含まれるカートリッジ内のトナーの低レベルを示す。画像形成装置が低レベルのトナーで動作し続けた場合には、装置のステーションを損傷するリスクが増加する。例えば、キャリアビーズは、傷つきやすい感光体ドラムの表面を損傷する可能性がある。この損傷は、長期にわたって画像品質不良及びより永続的な機械的問題をもたらす可能性がある。
【０００４】
多くのオペレータによって実践される現在の技術は、振り動かしアプローチである。継続動作のために低レベルのトナーカセットを再挿入する試みにおいて、オペレータは、画像形成装置の本体からカセットを取り外し、残りのトナー容量を分配するようにカセットを振り動かし、さらなる印刷サイクルにおいて利用するためにカセットを再挿入する。この技術は、一定のトナー容量の代わりに、ある空気容量を引き込んで動作するように機械にストレスを加えることから、ステーションを損傷するリスクをもたらす可能性がある。カセット内のトナー容量を評価するのに使用される１つの方法は、画像担持装置から排出される媒体シートの枚数を自動的に追跡することを含む。この技術に関連する１つの不都合は、評価がシートについての平均トナー消費量からのものに基づいているということである。出力が画像を描画するためにさらなるトナーを必要とする場合には、偏差は考慮されない。したがって、示されたトナーレベルは、実際の容量と一致しない可能性がある。
【０００５】
画像形成装置内に挿入された充満レベルと低レベルのトナーカセットを区別する現在のシステムはない。装置の寿命を延長するために新品と使用済みのカセットを区別することがシステムにとって望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の第１の例示的な実施形態は、充満及び部分的充満のトナーカセットの存在を区別するように構成された画像形成装置に関する。画像形成装置は、現像ステーション内に位置しているロードセルを含む。ロードセルは、少なくとも装置内へのトナーカセットの挿入中にトナーカセットの質量を検知するように構成されている。プロセッサは、質量差分に基づいてトナーカセット内に含まれるトナー容量を判定するように構成されている。コントローラは、画像形成装置の動作を制御するために現像ステーション内のモータを駆動又は一時停止するように構成されている。コントローラは、トナー容量に基づいて動作を制御する。
【０００７】
本開示の第２の実施形態は、検出されたトナーカセットに基づいて印刷動作を制御するように構成された画像形成装置に関する。画像形成装置は、現像ステーションを含む。オーガ機構は、固定栓内に回転位置においてオーガスクリューを含む。オーガスクリューは、トナーカセットからトナーを引き込むように構成されている。モータは、オーガスクリューを回転させるように構成されている。ドックステーションは、トナーカセットを支持する。装置は、さらに、ドックステーションの前部に位置しているロードセルを含む。ロードセルは、より具体的には、オーガスクリューとトナーカセットとの間の接合部分から離隔されて位置している。ロードセルは、トナーカセットによってなされる偏位を検出するように構成されている。ロードセルは、さらに、トナーカセットの質量を検出するように構成されている。質量は、トナーカセット内に含まれるトナーの容量を表す。
【０００８】
本開示の第３の実施形態は、画像形成装置内に挿入されたカセット内のトナーの充満レベル検出する方法に関する。本方法は、画像形成装置の現像ステーション内にトナーカセットを少なくとも部分的に挿入することを含む。ロードセルは、トナーカセットによって偏位されるものとして測定される。プロセッサは、ロードセルが偏位されたとき、充満トナーカセットを表す充満質量を探索する。質量を表す信号は、プロセッサに対して送信される。コントローラは、信号に基づいて印刷サイクルの動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の実施形態にかかる印刷動作を制御するためにロードセルを使用するコンピュータシステムの機能ブロック図である。
【図２】図２は、画像形成装置に組み込まれたロードセルの概略図である。
【図３】図３は、本開示の実施形態にかかるロードセルを含む現像機構の上面図である。
【図４】図４は、部分的に挿入されたトナーカセットに対する位置関係におけるロードセルの側面図である。
【図５】図５は、本開示を組み込むシステムを図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本特許出願は、画像形成装置内に挿入されたトナーカセットの質量を検知するロードセルに関する。ロードセルは、カセットのトナー充満レベルを判定するために質量を使用するシステム内に組み込まれる。画像形成装置の動作は、充満レベルに基づいている。
【００１１】
本願明細書において、画像形成装置は、例えば、複写機、レーザプリンタ、製本機、ファクシミリ装置、又は、多機能機（例えば、読み取り、印刷、保管、電子メール、及び、ファクシミリ等の１つ以上の機能を含む）等、印刷媒体上に画像を描画する任意の機器を含むことができる。「印刷媒体」は、通常、紙、プラスチック、又は、画像を担持する他の適切な印刷媒体基体からなる薄い物理シートとすることができる。
【００１２】
用語「ソフトウェア」は、本願明細書においては、ソフトウェアの目的であるタスクを実行するようにコンピュータ又は他のディジタルシステムを構成するためにコンピュータ又は他のディジタルシステムによって実行可能な命令の任意の集まり又は集合を包含することを目的としている。用語「ソフトウェア」は、本願明細書においては、例えば、ＲＡＭ、ハードディスク、光ディスク等の記憶媒体に記憶されたそのような命令を包含することを目的としており、また、ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェアであるいわゆる「ファームウェア」を包含することも目的としている。そのようなソフトウェアは、様々な方法で編成されてもよく、ライブラリ、リモートサーバ等に記憶されたインターネットベースのプログラム、ソースコード、解釈コード、オブジェクトコード、直接実行可能なコード等として編成されたソフトウェアコンポーネントを含んでもよい。ソフトウェアは、システムレベルコード又はある機能を実行するためにサーバ若しくは他の場所に存在する他のソフトウェアに対するコールを呼び出してもよいということが考えられる。
【００１３】
図１に図示された方法は、コンピュータ上で実行され得るコンピュータプログラム製品に実装され得る。コンピュータプログラム製品は、例えば、ディスク、ハードドライブ、又は同様のもの等、制御プログラムが記録された持続性コンピュータ読み取り可能記録媒体を備えていてもよい。持続性コンピュータ読み取り可能媒体の一般的形式は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、又は、他の任意の磁気記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又は、他の任意の光媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、又は、他のメモリチップ若しくはカートリッジ、又は、コンピュータがそこから読み取って使用することができる他の任意の有形的表現媒体を含む。
【００１４】
代わりに、本方法は、例えば、制御プログラムが、電波及び赤外線データ通信中等に生成されるような音波又は光波等の伝送媒体を使用するデータ信号として具体化される伝送搬送波等、一時的媒体に実装されてもよい。
【００１５】
図１を参照すると、コンピュータシステム１０の機能ブロック図が示されている。図示されたコンピュータシステム１０は、コンピュータシステム１０の全体動作を制御するプロセッサ１２を含む。プロセッサ１２は、プロセッサ１２に対して接続されたメモリ１４に記憶された処理命令を実行する。コンピュータシステム１０はまた、ネットワークインターフェースと、ユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースとを含む。Ｉ／Ｏインターフェースは、ユーザに対して情報を表示する１つ以上のディスプレイ、及び、命令を入力するためのキーボード又はタッチ若しくは書き込み可能スクリーン等のユーザ入力装置、及び／又は、ユーザ入力情報及びコマンド選択をプロセッサに対して通信するマウス、トラックボール、若しくは同様のもの等のカーソル制御機器と通信してもよい。コンピュータ１０の様々な部品は、バス１６によって全て接続されていてもよい。プロセッサ１２は、図５に概説された方法を実行するための命令を実行する。コンピュータシステム１０は、例えば、デスクトップ、ラップトップ、パームトップコンピュータ、携帯情報端末機（ＰＤＡ）、サーバコンピュータ、携帯電話機、ページャ、又は、例示的な本方法を実行するための命令を実行可能な他の計算装置（例えば複合プリンタ／複写機）等のＰＣであってもよい。
【００１６】
上述したように、メモリ１４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク若しくはテープ、光ディスク、フラッシュメモリ、又は、ホログラムメモリ等、有形的コンピュータ読み取り可能媒体のいかなるタイプをも表していてもよい。１つの実施形態において、メモリ１４は、ランダムアクセスメモリと読み出し専用メモリとの組み合わせを備える。いくつかの実施形態において、プロセッサ１２及びメモリ１４は、単一チップに結合されていてもよい。ネットワークインターフェースは、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又は、インターネット等のコンピュータネットワークを介してコンピュータが他の機器と通信するのを許容し、変復調装置（ＭＯＤＥＭ）を備えていてもよい。メモリ１４は、処理データとともに例示的な本方法を実行するための命令を記憶する。
【００１７】
図１は、さらに、検知又は測定された質量値をコンピュータシステム１０内に入力するためのロードセル２２０に対して接続されたコンピュータシステム１０を図示している。質量データ２０は、メモリ１４に含まれる命令にしたがってプロセッサ１２によって処理される。メモリ１４は、百分率トナー容量生成（すなわち計算／変換コンポーネント）２２、容量閾値比較コンポーネント２４、第１の質量閾値比較コンポーネント２６、及び、第２の質量閾値比較コンポーネント２８のうちの少なくとも１つを記憶している。これらのコンポーネント２２−２８は、本方法を参照しながら後述される。検知された質量データは、データメモリ３０に記憶された印刷命令を生成するための様々なコンポーネントにしたがって処理を受ける。
【００１８】
検知されたの質量データは、プロセッサ１２及びメモリ１４、３０を含むコントローラ３２と通信される。コントローラ３２は、印刷媒体上に画像を描画するための少なくとも１つのマーキング（又は印刷）エンジンの動作を制御するために少なくとも１つの画像形成装置１００の一部として形成されていてもよい。代わりに、コントローラ３２は、画像形成装置１００と接続された別個の遠隔機器に含まれていてもよい。命令データは、印刷エンジンにおけるさらなる処理のためにコントローラ３２から出力される。例えば、この命令データは、印刷サイクルを完了するためにモータ２０６の動作を制御してもよい。図２は、印刷サイクルの段階において使用される処理ステーションの概略図をより具体的に図示している。処理ステーションは、画像形成装置１００内に組み込まれている。段階は、以下の記載に対応して連続的に遂行される。原画像担持要素（図示しない）がプラテン１０２上に置かれる。モータは、感光体１０４（同義語として「ドラム」と称される）を回転駆動する。帯電ステーション１０６は、ドラム１０４の表面を電気的に帯電させる。露光ステーション１０８は、原画像担持要素を走査する。露光ステーション１０８は、ドラム１０４の帯電された表面上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、像構造における光学像である。より具体的には、光源、ミラー、及び、少なくとも１つの集束レンズは、感光体ドラム１０４に対して像を露光する。現像ステーション１１０（以下、同義語として「現像機構」と称される）は、静電潜像を可視形態（すなわちトナー像）へと現像する。カートリッジ又はカセット等のトナー含有コンポーネント１１２は、キャリアビーズと混合する現像器ハウジング内にトナー粒子を分配する。現像器ロールは、帯電された感光体ドラム１０４の表面上にトナーを堆積させる。転写ステーション含有コンポーネント１１４は、現像された像を媒体シートに対して転写する。より具体的には、媒体シートは、トナー像に対して同期関係で転写ベルト１１６上を移動する。トレイ１１８は、スタックから媒体シートを供給する。基体搬送機構１２０は、トレイ１１８にスタックされた媒体の一番上のシートを、搬送経路に沿って配置されたローラ対１２２を用いて感光体ドラム１０４に向かって搬送する。転写ステーション含有コンポーネント１１４における電界は、媒体シート上にトナー粒子を転写するためのコロトロンを含む。溶解ステーション１２４は、熱及び圧力を加えることによって媒体に対して像を定着させる。複写された像を担持する媒体は、最後に排出トレイ１４２に運ばれる。クリーニングステーション１４４に含まれるブラシは、ドラム１０４の表面から残トナー粒子をこすり落とす。処理は、次の画像を形成するために繰り返される。
【００１９】
トナー含有コンポーネント１１２は、様々なタイプの媒体上に有色及び／又はクリアトナーを印刷するために画像形成装置１００内に設置された消耗品及び／又は交換式のハウジングである。トナー含有コンポーネント１１２は、一般に、第１の端部において開口（図示しない）を有する細長い本体を含む。開口は、現像機構１１０のオーガ２０４を受ける。トナー含有コンポーネント１１２は、感光体ドラム１０４に向かう粉状トナーの出口のために側壁に配置された開口を含む。開口（以下、同義語として「孔」と称される）は、より具体的には、トナー含有コンポーネント１１２の前端を通って配置されている。開口は、トナー含有コンポーネント１１２が画像形成装置１００に回転可能に取り付けられたとき、分配器及び転写システムにより近くに配置されている。
【００２０】
トナー含有コンポーネント１１２は、画像形成装置１００内の現像機構１１０のドックステーション２０２に関して取り付ける。ドックステーション（同義語として「プラットフォーム」と称される）２０２は、画像形成装置１００の内部に含まれ、前ドアパネル２２４を用いてアクセス可能とされる。ドックステーション２０２は、現像機構１１０の一部であってもよい。一般的な現像機構１１０が、モータ２０６から外側に延在しているオーガ２０４を含むように図３に図示されている。オーガ２０４及びモータ２０６は、双方とも、画像形成装置１００の本体の一部を形成する。オーガ２０４は、モータ２０６によって回転駆動される回転オーガスクリュー２０８（同義語としてオーガ「ビット」と称される）を含む。同様にモータ２０６に対して取り付けられているものは、一旦トナー含有コンポーネント１１２が支持プレート２１２上に堅固に取り付けられるとトナー含有コンポーネント１１２を回転するためのギア２１０である。支持プレート２１２は、ギア２１０の外側に向いた面に対して固定的に結合されているものとして図示されている。固定栓２１４（同義語として「覆い」と称される）は、同様にモータから外側に延在している。固定栓２１４は、オーガビット２０８の終端を越えて延在している。固定栓２１４は、オーガスクリュー２０８の長手方向に沿って延在しており、さらに、オーガスクリュー２０８の円周面を包囲している。少なくとも１つの長手方向に延在している開口２１６は、固定栓２１４の円周長さ部分にわたって形成されている。長手方向に延在している開口２１６は、粉状トナーと回転オーガスクリュー２０８との接触をもたらす機能を果たす。
【００２１】
本開示は、画像形成装置１００内に組み込まれたロードセル２２０に関する。ロードセル２２０は、図３に図示されており、画像形成装置１００の現像器領域に配置されたセンサ及び／又は検出機構を含む。ロードセル２２０は、画像形成装置１００内に挿入されたトナー含有コンポーネント１１２の存在を検出する機能を果たす。ロードセル２２０は、さらに、トナー含有コンポーネント１１２の特性測定値を取るように構成されている。特性測定値は、カセット内に収容されてもよいトナー含有コンポーネント（すなわちカートリッジ）内に含まれるトナー充満レベルを示す。特性測定値は、カセット質量である。
【００２２】
より具体的な詳細において、ロードセル２２０は、現像ステーション１１０内のオーガ機構２０４に関して位置している固定センサである。ロードセル２２０は、例えばギア２１０及びオーガスクリュー２０８等、現像ステーション１１０内の任意の可動部品との直接接触しないように離隔されていてもよい。現像器内に積み込むためにトナーが接合面において拾い上げられることから、ロードセル２２０がトナーカセット１１２と回転オーガスクリュー２０８との間の接合部分と接触から離れて位置しているということが重要である。したがって、ロードセル２２０は、トナー拾い上げ動作を妨害しないであろう位置に配置されていてもよい。
【００２３】
１つの実施形態において、ロードセル２２０は、ドックステーション２０２に対して固定的に結合されていてもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、一般にオーガ２０４の下方である位置においてドックステーション２０２に対して取り付けられていてもよい。より具体的には、ロードセル２２０は、一般にオーガ２０４の長手方向範囲まで及ぶ中心軸Ａの下方の位置に配置されていてもよい。
【００２４】
図３は、ドックステーション２０２の前方部分に対して取り付けられたロードセル２２０を図示している。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、栓２０４の終端２１８の領域の前方である位置においてドックステーション２０２に対して取り付けられてもよい。１つの実施形態において、ロードセルは、栓２０４の終端２１８と画像形成装置に対してアクセスするのに使用される前ドアパネル２２４との間に画定されるドックステーション２０２の前領域２２２に沿ったどこに位置していてもよい。現像機構１１０の前領域２２２に位置している場合、ロードセル２２０は、トナーカセット１１２の重みが挿入中にロードセル上に下方に加わったときに偏位するように構成されていてもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、トナー含有コンポーネント１１２が完全に挿入された後にそれを固定位置に嵌め込むように構成されていてもよい。この実施形態のロードセル２２０がオーガ２０４の遠位端（すなわち支持プレート２１２において）から離隔されて配置されるということが考えられる。この距離は、トナー含有コンポーネント１１２の長手方向範囲よりも大きい。換言すれば、完全に挿入されたトナー含有コンポーネント１１２は、ロードセル２２０と接触して偏位させなくてもよい。他の実施形態（図示しない）において、ロードセル２２０は、栓２０４の終端２１８の後方に位置していてもよい。１つの想定される実施形態において、ロードセル２２０’は、一般に完全に挿入されたトナーカセット１１２の長手方向範囲に沿った中間点の下方に配置されていてもよい。ロードセル２２０’についての代替位置は、さらに、図４において透視状態で図示されている。
【００２５】
ロードセル２２０がトナー含有コンポーネント１１２に近接して配置されていることから、ロードセルは、ロードセルと、ロードセルの上で回転するトナー含有コンポーネント１１２との間の接触面における摩擦を低減するように構成された滑らかな減摩外側コーティングもまた含んでもよい。ロードセル２２０が固定され且つトナー含有コンポーネント１１２が回転可能であることから、テフロン（登録商標）又は同様の機能的コーティングが適切であり得る。
【００２６】
１つの実施形態において、ロードセル２２０は、ある重量閾値（例えばより重いカセット）に一致するトナーカセット１１２が画像形成装置１００内に挿入されたときにのみ偏位するように適合させる高さを含んでもよい。ロードセル２２０は、検知された偏位に基づいて、トナーカセット１１２の存在を検出するように構成されている。トナーカセット１１２は、栓２０４を受けるようにドックステーション２０２上にスライドされたときに、ロードセル２２０を偏位させてもよい。一旦ロードセル２２０が偏位された状態を検知すると、ロードセルは、図１のコントローラ３２に対して信号を送信してもよい。１つの実施形態において、ロードセル２２０は、特性測定値を表す信号を送信してもよい。特性測定値は、質量（又は重量）値であってもよい。１つの実施形態において、プロセッサ１２は（図１参照）、偏位信号が受信されたときに充満トナーカセットを表す質量信号を選択的に探索してもよい。他の実施形態において、プロセッサ１２は、任意の充満レベルを有するトナーカセット１１２の質量を表す信号を探索してもよい。プロセッサ１２は、カセット１１２内に含まれる百分率トナー容量を判定するための計算における変数として質量信号を含んでもよい。例えば、トナープロセッサは、入力トナーカセット質量値と参照値との間の質量差分を計算してもよい。参照値は、１００％のトナー容量を有する充満トナーカセットの質量に対応していてもよい。他の実施形態において、プロセッサ１２は、質量差分に基づいて、トナーカセット１１２内に含まれるトナー容量（以下、同義語として「トナーレベル」又は「トナー容量」と称される）を判定するように構成される。
【００２７】
代替の実施形態は、ルックアップテーブル内の入力変数として、検知されたトナーカセット質量を使用することを含んでもよい。対応する出力値は、トナーカセット内の利用可能な及び／又は残存しているトナーの百分率レベルを示していてもよい。例えば、ロードセルシステムによって検知された質量値は、１０％毎に又は２５％毎にトナー容量レベルを表していてもよい。
【００２８】
１つの実施形態において、受信された質量信号又は計算された出力値は、少なくとも第１の閾値と比較されてもよい。この閾値は、充満トナーカセットについてコントローラ３２のメモリ１４にプログラムされた参照質量に対応していてもよい及び／又は参照質量に近くてもよい。１つの実施形態において、閾値は、低レベルトナーカセットに近くてもよい。低トナーカセットの質量は、充満トナーカセットの質量の約１／１０である。低レベル閾値が一致しない場合、カセットは、空状態を満たすとして判定されてもよい。
【００２９】
コントローラ３２は、質量又は計算された出力値が少なくとも１つの閾値に一致するかどうかに基づいて、印刷装置の動作を制御してもよい。コントローラ３２は、トナー容量に基づいて画像形成装置１００の動作を制御するために現像ステーション１１０のモータ２０６（図３参照）（及び／又は感光体ドラム１０４）を駆動又は一時停止するように構成されている。質量信号が充満トナーカセットに対応する（すなわち、それは第１の閾値に一致する）場合、コントローラ３２は、トナーカセット１１２が装置内に完全に挿入されたときに印刷サイクルを開始するように構成されている。質量信号が充満トナーカセットに対応しない（すなわち、それは第１の閾値に一致しない）場合、質量信号は、第２の閾値と比較されてもよい。第２の閾値は、使用可能なトナー残量を有する部分的充満トナーカセットと、装置の内部ステーションをリスクにさらす低レベル又は空トナーカセットとを区別することを目的としている。この第２の閾値は、充満トナーカセットの約１／１０の参照質量としてプログラムされていてもよい。
【００３０】
質量信号又は計算された出力値が第２の閾値に一致した場合、コントローラ３２は、印刷サイクルを開始するように構成されている。コントローラ３２は、さらに、トナーカセット１１２が部分的に充満であることをユーザに通知する指標を活性化してもよい。この指標は、ディスプレイ上の可視的な表示灯又はメッセージを含んでもよい。この指標はまた、媒体上に画像を描画するために利用可能なトナー量又は容量を含んでもよい。指標は、追加的に又は代わりに、可聴警告を含んでもよい。一般に、コントローラ３２が少なくとも１つのプログラムされた許容量を提供するということが考えられる。したがって、印刷サイクルは、判定された、画像形成装置１００内に再挿入された部分的充満トナーカセットについて再開されてもよい。しかしながら、１つの実施形態において、コントローラ３２は、ロードセル２２０が偏位状態にないときにはいかなる印刷サイクル動作をも阻止してもよい。したがって、低レベルトナーは、ロードセル２２０を部分的に又は完全に偏位させるほど十分重くない。
【００３１】
質量信号が所定の第２の閾値に一致しない場合、コントローラ３２は、印刷サイクル動作を阻止するように構成されてもよい。コントローラ３２は、エラーを示してもよい。より具体的には、コントローラ３２は、交換カセットが装置内に挿入されるまで、いかなる優先動作をも禁止するように構成されてもよい。したがって、プロセッサ１２は、非偏位状態と次の偏位状態との双方に復帰するようにロードセル２２０を探索してもよい。
【００３２】
図５は、本開示にかかる方法を図示している。メインメモリ（図１の１４）は、プロセッサ１２に動作を実行させる命令を記憶する。一連の動作は、開始Ｓ３００において開始する。低レベルトナーカセット（以下、「古いカセット」と称される）が装置から取り外される。トナーカセットは、Ｓ３０２において少なくとも部分的に挿入される。１つの実施形態において、トナーカセットは、所定の充満レベルに一致した場合にのみロードセルを偏位させてもよい（すなわち、トナーカセットは、ロードセルを下方に所定距離偏位させる）。他の実施形態において、いかなる充満レベルトナーカセットの存在が、Ｓ３０４においてロードセルの偏位をもたらしてもよい。コントローラは、ロードセルが偏位状態にないとき、Ｓ３０６において印刷動作を阻止する。しかしながら、印刷動作は、代わりに、偏位されたロードセルによって測定された質量値に基づいていてもよい。ロードセルが偏位された場合には、プロセッサは、Ｓ３０８においてトナーカセットの質量を示す信号を探索する。ロードセルは、Ｓ３１０において質量信号をプロセッサに対して送信する。
【００３３】
１つの実施形態（実施形態１と称される）において、トナー容量の百分率が容量百分率計算コンポーネント（図１の２４）を用いてＳ３１２において計算される。質量値は、入力変数として使用される。プロセッサは、質量値に基づいて、トナーカセット内に含まれるトナー容量を出力してもよい。この容量は、充満トナー容量と比較されてもよく、トナーカセット内に残存している容量の百分率として表現されてもよい。他の実施形態において、質量差分が、質量値と参照充満トナー質量値との間で計算されてもよい。差分は、カセット内に残存しているトナーの容量を判定するのに同様に使用されてもよい。ルックアップテーブルが容量百分率を出力するのに使用されてもよい。
【００３４】
１つの実施形態において、Ｓ３１４において、出力値が閾値と比較されてもよい。１つの実施形態において、この閾値は、所定の質量差分又は所定のトナー容量の百分率を含んでもよい。出力値が閾値に一致した場合には、コントローラは、Ｓ３１６において印刷サイクルを始めてもよい。しかしながら、コントローラは、代わりに、出力値が閾値に一致しない場合には、Ｓ３１８においてトナー容量の低レベルを示してもよい。コントローラは、Ｓ３２０において、ロードセルが交換カセットによって生じさせられる偏位を検知するまで印刷動作を始めるのを阻止してもよい。処理は、Ｓ３０２へと戻り、交換カセットが部分的充満又は充満レベルトナー容量を有するとして判定されるまで繰り返す。
【００３５】
他の実施形態（実施形態２と称される）において、プロセッサは、Ｓ３２２において、受信された質量値を少なくとも第１の閾値と比較してもよい。この閾値は、充満トナーカセットに対応する質量に近くてもよい。質量信号が第１の閾値に一致した場合には、Ｓ３１６において印刷動作が始められてもよい。印刷動作が始められた場合、Ｓ３２２において、処理は終了する。しかしながら、質量信号が第１の閾値に一致しない場合には、Ｓ３２４において、質量値が第２の閾値と比較されてもよい。１つの実施形態において、この第２の閾値は、充満トナーカセットの質量の十分の一（１／１０）に近くてもよい。この第２の閾値は、空トナーカセットを表していてもよい。したがって、コントローラは、Ｓ３１８において低レベルトナーカセットを示してもよく、第２の閾値が一致しないときに、Ｓ３２０において画像形成装置の動作を阻止してもよい。
【００３６】
オペレータが、古いカセットを用いてさらなる印刷サイクルを得ようと試みるということが知られている。この動作の１つの態様は、トナー残量があるときには部分的充満トナーカセットが時期尚早には廃棄されないというものである。これらのオペレータは、通常、カセットを振り動かし、それを画像形成装置内に（部分的に又は完全に）再挿入する。
【００３７】
１つの実施形態において、コントローラは、出力動作を阻止せずに古いカセットの再挿入を認識するようにプログラムされていてもよい。コントローラは、カセット内に含まれる残存している低レベルのトナーを利用しようとする試みにおいて、トナーカセットの少なくとも１回の振り動かしを許容してサイクルを再開するようにプログラムされていてもよい。コントローラは、第２の閾値を用いて、部分的に充満な古いカセットと空カセットとを区別してもよい。質量値が第２の閾値に一致した場合には、Ｓ３２２において、印刷動作がコントローラによって再開されてもよい。
【００３８】
代わりに、１つの実施形態において、コントローラは、いかなる場合であっても、いかなる古いトナーボトルをも受け入れないようにプログラムされていてもよい。いずれにしても、コントローラは、充満トナーカセット交換品が装置内に設置されたとして検知されるまで、画像のいかなる出力をも一時停止してもよい。
【００３９】
一連の行為又はイベントの形態で、制御方法が上で説明されて記載されたが、当然のことながら、本開示の様々な方法又は処理は、そのような行為又はイベントの説明された順序によって限定されるものではない。この点で、以下に具体的に与えられるものを除いて、いくつかの行為又はイベントが、本開示にしたがって本願明細書において説明されて記載されたものは別として、他の行為又はイベントともに異なる順序で及び／又は同時に起こってもよい。さらに留意すべきは、全ての説明された工程が本開示にかかる処理又は方法を実装するのに必要とされ得るとは限らず、１つ以上のそのような行為が組み合わされてもよいということである。本開示の説明された方法及び他の方法は、本願明細書において記載された制御機能を提供するために、ハードウェア、ソフトウェア、又は、その組み合わせで実装されてもよく、限定されるものではないが上で説明されたシステムを含む任意のシステムで使用されてもよい。本開示は、本願明細書において説明されて記載された特定の用途及び実施形態に限定されるものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内に挿入されたトナーカセットの充満レベルを検出する方法において、
前記画像形成装置の現像ステーション内にトナーカセットを少なくとも部分的に挿入することと、
ロードセルが前記トナーカセットによって偏位されたかどうかを判定することと、
前記ロードセルの偏位が判定されたとき、充満トナーカセットを表す充満質量をプロセッサによって探索することと、
質量を表す信号をプロセッサに対して送信することと、
前記信号に基づいて印刷サイクルの動作を制御することとを備える、方法。
【請求項２】
充満トナーカセットと充満未満トナーカセットとの間を検出するために質量差分を使用することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
充満トナーカセットと等しい参照質量と前記質量を比較することをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記質量が充満トナーカセットと等しくない又はそれよりも大きくない場合に、充満トナーカセットの１／１０と等しい参照質量と前記質量を比較することをさらに含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記質量が前記参照質量未満である場合に印刷サイクル動作を阻止することをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記ロードセルが偏位されていないと判定された場合に印刷サイクル動作を阻止することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ロードセルによって適所に前記トナーカセットを嵌め込むことをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
検出されたトナーカセットに基づいて印刷動作を制御するように構成された画像形成装置において、
固定栓内に回転可能に位置しておりトナーカセットからトナーを引き込むように構成されたオーガスクリューを有するオーガ機構と、
前記オーガスクリューを回転させるように構成されたモータと、
前記トナーカセットを支持するためのドックステーションと、を含む現像ステーションと、
前記ドックステーションの前部に位置しており且つ前記オーガスクリューと前記トナーカセットとの間の接合部分から離隔されているロードセルとを備え、
前記ロードセルが、前記トナーカセットによってなされる偏位を検出し且つ前記トナーカセット内に含まれるトナー容量を表す前記トナーカセットの質量を検出するように構成されている、画像形成装置。
【請求項９】
前記ロードセルから前記質量を表す信号を受信し、充満トナーカセット及び空トナーカセットに対応する値から選択された少なくとも１つの参照信号と前記信号を比較し、前記信号が少なくとも１つの閾値に一致するかどうかを判定するように構成されたプロセッサをさらに含む、請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記閾値に一致する前記信号に基づいて、前記モータの動作を制御するように構成されたコントローラをさらに含む、請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置内に挿入されたトナーカセットの充満レベルを検出する方法において、
前記画像形成装置の現像ステーション内にトナーカセットを少なくとも部分的に挿入することと、
ロードセルが前記トナーカセットによって偏位されたかどうかを判定することと、
前記ロードセルの偏位が判定されたとき、充満トナーカセットを表す充満質量をプロセッサによって探索することと、
質量を表す信号をプロセッサに対して送信することと、
前記信号に基づいて印刷サイクルの動作を制御することとを備える、方法。
【請求項２】
充満トナーカセットと充満未満トナーカセットとの間を検出するために質量差分を使用することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
充満トナーカセットと等しい参照質量と前記質量を比較することをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記質量が充満トナーカセットと等しくない又はそれよりも大きくない場合に、充満トナーカセットの１／１０と等しい参照質量と前記質量を比較することをさらに含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記質量が前記参照質量未満である場合に印刷サイクル動作を阻止することをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記ロードセルが偏位されていないと判定された場合に印刷サイクル動作を阻止することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ロードセルによって適所に前記トナーカセットを嵌め込むことをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
検出されたトナーカセットに基づいて印刷動作を制御するように構成された画像形成装置において、
固定栓内に回転可能に位置しておりトナーカセットからトナーを引き込むように構成されたオーガスクリューを有するオーガ機構と、
前記オーガスクリューを回転させるように構成されたモータと、
前記トナーカセットを支持するためのドックステーションと、を含む現像ステーションと、
前記ドックステーションの前部に位置しており且つ前記オーガスクリューと前記トナーカセットとの間の接合部分から離隔されているロードセルとを備え、
前記ロードセルが、前記トナーカセットによってなされる偏位を検出し且つ前記トナーカセット内に含まれるトナー容量を表す前記トナーカセットの質量を検出するように構成されている、画像形成装置。
【請求項９】
前記ロードセルから前記質量を表す信号を受信し、充満トナーカセット及び空トナーカセットに対応する値から選択された少なくとも１つの参照信号と前記信号を比較し、前記信号が少なくとも１つの閾値に一致するかどうかを判定するように構成されたプロセッサをさらに含む、請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記閾値に一致する前記信号に基づいて、前記モータの動作を制御するように構成されたコントローラをさらに含む、請求項９記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９８７２８（Ｐ２０１２−９８７２８Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５４０１（Ｐ２０１１−２３５４０１）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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