JP2004151380A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー満タンの警告が出された場合でも、直ちに画像形成動作を禁止するのではなく、廃トナー容器が実際に満タンになるまでにできるだけ多くの枚数の印字を可能とするとともに、ユーザが特定の機能または最も使用頻度の高い機能においては優先度を高くする。
【解決手段】廃トナー満タン検知センサ１１５は、廃トナー容器に収納された廃トナーの量が所定量に達したことを検知する。廃トナー満タンカウント手段１４１は、廃トナー量検知センサ１１５の検知出力が発生した後、画像形成枚数を計数し、前記検知出力発生後の画像形成動作を許容するとともに、この計数値が予め定めた値に達したとき、画像形成動作を禁止する。特定の機能、例えばＦＡＸ機能以外の機能については、廃トナー量検知センサの検知出力発生後に直ちに画像形成動作を禁止するようにしてもよい。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真複写装置、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置などのような電子写真画像形成装置に関するものであり、特に、少なくともクリーニング手段と像担時体としての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とした画像形成装置に好適に具現化し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置において、電子写真感光体（以下単に「感光体」という）及びこの感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化してプロセスカートリッジを構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする方式が広く採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらないでユーザ自身で行うことができるので、メンテナンス性を格段に向上させることが可能となる。
【０００３】
このプロセスカートリッジ方式の画像形成装置においては、転写時に紙等の転写材に転写されずに感光体表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置によって除去され、廃トナー（廃現像剤）としてクリーニング装置の廃トナー容器（クリーニング容器）に蓄えられる。
【０００４】
このような従来の画像形成装置では、廃トナーが廃トナー容器から溢れ出て画像形成装置本体内に飛散することを防止するために、廃トナー容器内の廃トナーの量は、廃トナー満タン検知手段によって常時監視されており、廃トナー容器内の廃トナーの量が所定量となったとき、その旨（廃トナー満タンの警告）を画像形成装置本体の操作パネル又はコンピュータ上に直接表示してユーザにプロセスカートリッジの交換を警告し、画像形成装置の動作を強制的に停止させ、それ以降の印字（画像形成）ができなくなるようにしている。
【０００５】
なお、上述の説明は、プロセスカートリッジ方式の画像形成装置についてのものであるが、プロセスカートリッジ方式を採用しない画像形成装置についてもほぼ同様のことがいえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の画像形成装置では電子写真複写装置、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置などのような装置が一体で行ういわゆるマルチファンクションプリンタにおいては、廃トナー満タン状態では所定枚数しか印字できないため、ファックス（ＦＡＸ）等の通信で代行受信になり、メモリにデータが蓄積され、メモリフル状態になった際には、ＦＡＸ受信が出来なくなってしまう状態が発生する。
【０００７】
また、上述の画像形成装置においては、廃トナー満タンの警告とともに、画像形成装置の動作が突然停止すると、例えば、プロセスカートリッジの買い置きがない場合には、ユーザにとってその後の印字（画像形成）ができなくなり不自由であるという問題があった。しかし、実際には、さらに廃トナーを収容し得る若干余裕があり、警告後にも所定の枚数の印字が可能であるとされている。
【０００８】
そこで、本発明は、廃トナー満タンの警告が出された場合でも、直ちに画像形成動作を禁止するのではなく、廃トナー容器が実際に満タンになるまでにできるだけ多くの枚数の印字を可能とするとともに、ユーザが特定の機能または最も使用頻度の高い機能においては優先度を高く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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像形成装置は、トナーを現像剤として用いる画像形成装置において、像担持体から除去したトナーを廃トナーとして収容する廃トナー容器と、この廃トナー容器に収納された廃トナーの量が所定量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、この廃トナー量検知手段の検知出力が発生した後、画像形成枚数を計数する計数手段と、前記検知出力の発生後の画像形成動作を許容するとともに、この計数値が予め定めた値に達したとき、画像形成動作を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
廃トナー量検知手段が、廃トナー容器に収納された廃トナーの量が所定量に達したことを検知した後、計数手段は、画像形成枚数の計数を開始する。制御手段は、この計数値が予め定めた値に達するまでは画像形成動作を許容し、予め定めた値に達したときに画像形成動作を禁止する。
【００１１】
前記制御手段は、複数種類のジョブを扱える複数の機能を備える場合、前記計数値が予め定めた値に達したとき、特定の機能以外の機能の画像形成動作を禁止するようにすることもできる。これによって、当該特定の機能を優先して画像形成動作を継続させることが可能となる。このような特定の機能は例えばＦＡＸ機能である。あるいは、特定の機能は前記複数の機能のうち最も使用頻度の高い機能であってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略の内部構成を示す図である。
【００１４】
装置内のほぼ中央に着脱可能に装着されたカートリッジ（プロセスカートリッジ）内に配置され、画像形成時に回転する感光ドラム１００の表面に対して、図示しない発光手段から射出された光ビームが画像データにより変調され、ポリゴンスキャナ１０４によって走査される。その際、光学レンズ系１０５が、光ビームを収束させて、ドラム面上でスポットビームを形成する。「画像データ」は、コピーの場合には装置上部にある原稿読取装置（スキャナユニット）で読み取られた原稿の画像データであり、ＦＡＸの場合には通信回線を経由して受信したデータに基づく画像データであり、プリンタの場合には所定のインターフェース経由で外部装置から受信したデータに基づく画像データである。感光ドラム１００の表面は画像形成に先立って帯電ローラ１０２により一様帯電させられる。その後、上記のようにして感光ドラム１００の表面に形成された静電潜像は現像器１０１によりトナーボトル５内のトナー等の現像剤で可視できるよう現像される。
【００１５】
一方、所定のタイミングで用紙カセット１０６から、記録紙としての用紙が給紙ローラ１０７により給紙され、用紙搬送路へ搬送される。この用紙はレジストローラ１０９で、用紙先端を突き当て斜行を矯正されるとともに画像情報の感光体ドラムヘの書き込みと用紙の搬送との同期がとられる。トップセンサ１０８は搬送路内の用紙有無を検出するためのものである。
【００１６】
さらに転写ローラ１０３により感光ドラム上から用紙上にトナー像が転写される。この転写時に紙等の転写材に転写されないで感光体表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング部６によって除去され、廃トナー（廃現像剤）としての廃トナー容器（廃トナーボックス）２に蓄えられる。
【００１７】
トナー像は定着装置３において定着ローラ１１０により用紙上に定着され、その後、排紙ローラ１１２により排紙トレー上に排出される。この排紙が首尾よく行われたか否かは排紙センサ１１１により監視される。なお、各部の機械的な動作はメインモータ１の回転により行われる。
【００１８】
装置上面に配置された操作部１１８は、入力指示や表示を行うための操作パネルからなる。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態における制御回路の構成例を示すブロック図である。
【００２０】
この制御回路は、主として、プリンタエンジン部１３５、プリンタコントローラ部１４０、操作部１１８、プリンタインタフェース部１１７、ＮＣＵ部（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：通信制御部）１１６、電源部１２２、定着器１３３等を備える。
【００２１】
プリンタコントローラ部１４０は、ＣＰＵ１１４を有し、外部との通信および装置各部の動作を制御する。特に、本実施の形態では廃トナー満タンカウント手段１４１およびメモリ（記憶手段）１４２を有する。廃トナー満タンカウント手段１４１は、１個以上のカウンタを含み、ソフトウェアで実現されうる。
【００２２】
プリンタエンジン部１３５は、プリンタコントローラ部１４０からの指示に応じてプリント動作（画像形成動作もしくは印字動作ともいう）を行う部位であり、ＣＰＵ１３８、廃トナー満タン検知センサ１１５、用紙先端センサ１３６、カセット用紙有無センサ１３７等を有する。ＣＰＵ１３８は、プリンタエンジン部１３５の各部を制御する他、感光ドラム１００に関連した高圧制御部１３９を構成している。
【００２３】
定着器１３３は、図１の定着装置３に相当し、定着ローラや定着ヒータ（図示せず）の制御をおこなう。排紙センサ１１１も定着器１３３内に示している。
【００２４】
操作部１１８は、前述のように、ユーザが装置に対して各種指示等の入力操作を行う操作パネルであり、ユーザに対して警告や操作ガイダンス等を表示するＬＣＤのような表示部１２０も備えている。
【００２５】
プリンタインタフェース部１１７は、プリンタ機能の利用時にＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのホストコンピュータとの間でパラレルインタフェース（Ｉ／Ｆ）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）Ｉ／Ｆを司る部位である。
【００２６】
ＮＣＵ部１１６は、モジュラージャック１３１に接続され、ＦＡＸ機能の利用時に、電話回線を介して外部との通信を行うための部位である。
【００２７】
以下、図２を用いて回路動作を説明する。
【００２８】
プリンタコントローラ部１４０は、プリンタエンジン部１３５をコピー機能、ＦＡＸ機能、プリンタ機能のいずれの機能としても制御することができる。プリンタコントローラ部１４０は、任意の機能による印字時に、ビデオインタフェース１１９を介してプリンタエンジン部１３５に印字指令を送出し、さらに、プリンタエンジンＣＰＵ１３８からの主、副走査同期信号に同期して、ビデオデータを順次プリンタエンジン部１３５に送出する。プリンタエンジン部１３５は、各種アクチュエータ（図示せず）の駆動や搬送駆動のためのメインモータ１の駆動、廃トナー満タン検知センサ１１５、用紙先端センサ１３６、カセット用紙有無センサ１３７等からの入力を監視することにより、スキャナユニット、定着装置等を統括的に制御する。
【００２９】
廃トナーがたまった状態でメインモータが回転すると、図示しないトルクリミッタが作動する。トルクリミッタが作動すると、廃トナー満タン検知センサ１１５において断続的にフォトインタラプタの遮光が発生する。この遮光により、プリンタエンジンＣＰＵ１３８の図示しないＴＮＲＦＵＬＬポートが“Ｈ”となる。図３に示すように、ＴＮＲＦＵＬＬポートに入力されるＴＮＲＦＵＬＬ信号の“Ｈ”と“Ｈ”の間の“Ｌ”である期間が一定時間以下となった状態が複数回続いたとき、廃トナー満タンと検知する。さらにプリンタエンジン部１３５はプリンタコントローラ部１４０に廃トナーＦｕｌｌになったことをビデオインターフェース１１９を通じてステータスとして送信する。
【００３０】
なお、廃トナー満タン検知センサ１１５は上記の構成に限るものではなく、廃トナー満タンを検知できる任意の手段を利用することができる。
【００３１】
次に本実施の形態の動作例を説明する。
【００３２】
図４は、プリンタエンジン部１３５の前多回転時の廃トナーに関連した処理を示している。この処理では、廃トナー満タン検知センサ１１５の出力をチェックし（Ｓ１１）、満タンが検知された場合には、廃トナーＦｕｌｌステータス信号を、プリントコントローラ部１４０に送信する（Ｓ１２）。
【００３３】
図５はプリンタコントローラ部１４０の処理例を示している。プリンタコントローラ部１４０は、通常モードの処理において、まず、廃トナー満タンとなっているか否かを表すフラグをチェックする（Ｓ２１）。ここではフラグ＝１の場合が廃トナー満タンを表すものとする。
【００３４】
フラグが１でない場合、エンジンから廃トナーＦｕｌｌ信号を受信したとき（Ｓ２６，Ｙｅｓ）、フラグを１にセットする（Ｓ２７）。廃トナーＦｕｌｌ信号を受信しないとき（Ｓ２６，Ｎｏ）、この処理を終了する。フラグが１にセットされた後は、ＦＡＸ機能以外の機能の印字出力を禁止する（Ｓ２８）。また、操作パネル上には廃トナーが満タンになったことを報知するとともに、画像形成装置を監視しているホストコンピュータ上にも廃トナーが満タンになったことを報知する。その後、１枚の印字が行われる毎に、廃トナー満タンカウント手段１４１に印字枚数を計数させる（Ｓ２９）。この印字枚数カウント値は、メモリ１４２に予め設定されたＦＡＸ印字可能枚数と比較される（Ｓ３０）。ＦＡＸ印字可能枚数は、廃トナーＦｕｌｌ検知信号が発生した後、完全に廃トナーが満タンになるまでに実行可能と推測されるＦＡＸ出力可能枚数である。ＦＡＸ印字可能枚数を超えた場合、表示部１２０（図２）に廃トナーボックス（またはプロセスカートリッジ）の交換等の所定の処置を行うことを指示するメッセージ等を出力する（Ｓ３１）。また、エンジンは一時停止させる。
【００３５】
ステップＳ２１において、フラグが既に１である場合に、エンジンから廃トナーＦｕｌｌ信号を受信しなくなったとき（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、フラグを０に戻す（Ｓ２３）。また、それまで累積した印字枚数カウンタの値を初期値（例えば０）にリセットする（Ｓ２４）。さらに、ＦＡＸ機能の印字出力禁止を解除する（Ｓ２５）。
【００３６】
なお、ステップＳ２２で廃トナーＦｕｌｌ信号を受信したときには、ステップＳ３０に移行する。一旦、フラグが１となった後、廃トナーボックスが交換されるまで、処理はこのルートを辿る。
【００３７】
図６は、プリンタコントローラ部１４０の他の処理例を示している。図５の処理では、廃トナー満タン検知後にＦＡＸ機能以外の機能の印字出力を禁止するようにしたが、図６の処理例では、その時点の最も使用頻度の高い機能の印字出力のみを許容し、他の機能の印字出力を禁止するようにするものである。この場合、廃トナー満タンカウント手段１４１として、図７に示すように、使用頻度を測るための各機能毎の印字枚数カウンタであるＦＡＸ頻度カウンタ１５１、コピー頻度カウンタ１５２、プリンタ頻度カウンタ１５３と、満タン検知後の各機能毎の印字枚数を計数する満タン検知後ＦＡＸ枚数カウンタ１６１、満タン検知後コピー枚数カウンタ１６２、満タン検知後プリント枚数カウンタ１６３、および満タン検知後トータル枚数カウンタ１６４を含む。なお、図５の処理では、満タン検知後ＦＡＸ枚数カウンタ１６１のみで足りる。
【００３８】
図６の処理において、プリンタコントローラ部１４０は、通常モードの処理において、まず、廃トナー満タンとなっているか否かを表すフラグをチェックする（Ｓ４１）。ここでもフラグ＝１の場合が廃トナー満タンを表すものとする。
【００３９】
フラグが１でない場合、エンジンから廃トナーＦｕｌｌ信号を受信したとき（Ｓ４６，Ｙｅｓ）、フラグを１にセットする（Ｓ４７）。廃トナーＦｕｌｌ信号を受信しないとき（Ｓ４６，Ｎｏ）、この処理を終了する。フラグが１にセットされた後は、使用頻度を測る各機能毎の頻度カウンタ１５１，１５２，１５３のカウント値に基づいて、どの機能が最も利用されているかを判断する（Ｓ４８，Ｓ５０）。ＦＡＸ機能のカウント値が最大の場合、ＦＡＸ機能以外の機能の印字出力を禁止する（Ｓ４９）。コピー機能のカウント値が最大の場合、コピー機能以外の機能の印字出力を禁止する（Ｓ５１）。プリンタ機能のカウント値が最大の場合、プリンタ機能以外の機能の印字出力を禁止する（Ｓ５２）。また、操作パネル上には廃トナーが満タンになったことを報知するとともに、画像形成装置を監視しているホストコンピュータ上にも廃トナーが満タンになったことを報知する。
【００４０】
ＦＡＸ機能が禁止された後は、一時的に受信データをメモリ１４２に記憶する代行受信を行うようにしてもよい。この場合、廃トナーボックスまたはカートリッジの交換後、メモリ１４２から受信データが読み出され、印字出力される。
【００４１】
その後、１枚の印字が行われる毎に、廃トナー満タンカウント手段１４１の所定の機能についてのカウンタおよびトータル枚数カウンタ１６４に印字枚数を計数させる（Ｓ５３）。この計数によるカウント値が、メモリ１４２に予め設定されている印字可能枚数を超えた場合（Ｓ５４，Ｙｅｓ）、表示部１２０（図２）に廃トナーボックスの交換指示を示すメッセージ等を出力する（Ｓ５４）。また、エンジンは一時停止させる。
【００４２】
ステップＳ４１においてフラグが既に１である場合に、エンジンから廃トナーＦｕｌｌ信号を受信しなくなったとき（Ｓ４２，Ｙｅｓ）、フラグを０に戻す（Ｓ４３）。また、それまで累積した印字枚数カウンタの値を初期値（例えば０）にリセットする（Ｓ４４）。さらに、現在印字出力が禁止されている機能の印字出力禁止を解除する（Ｓ４５）。
【００４３】
なお、ステップＳ４２で廃トナーＦｕｌｌ信号を受信したときには、ステップＳ５４に移行する。一旦、フラグが１となった後、廃トナーボックスが交換されるまで、処理はこのルートを辿る。
【００４４】
図８に、図６の処理に関連した廃トナー満タンカウント手段１４１の印字枚数カウントの処理例を示す。１頁の印字が終了したら（Ｓ６１，Ｙｅｓ）、その印字終了した機能をチェックし（Ｓ６２，Ｓ６３）、当該機能の頻度カウンタのカウント値（Ｆｆ，ＣｆまたはＰｆ）をインクリメントする（Ｓ６４，Ｓ６５，Ｓ６６）。さらに、フラグが１か否かを調べ（Ｓ６７，Ｓ７０，Ｓ７３）、当該機能の満タン検知後枚数カウンタのカウント値（Ｆ、ＣまたはＰ）をインクリメントするとともに（Ｓ６８，Ｓ７１，Ｓ７４）、トータル枚数カウンタのカウント値をインクリメントする（Ｓ６９，Ｓ７２，Ｓ７５）。
【００４５】
なお、使用頻度の傾向は変わりうるので、頻度カウンタは定期的、例えば廃トナーボックス交換時、あるいは、プロセスカートリッジ交換時等にリセットするようにしてもよい。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上記実施の形態におけるカウンタのカウント動作はインクリメント（加算）を想定したが、デクリメント（減算）する方法でカウントしてもよい。一例として、図５の例において、あらかじめ廃トナーＦｕｌｌ検知後から完全に廃トナーが満タンになると想定した出力可能枚数（禁止カウント値）を２００に設定し、ＦＡＸ画像出力が１枚されるごとにカウンタの数値を１だけ加算する。このカウンタ数値がプリンタエンジンの禁止カウントである２００カウントに到達すると、所定の機能の印字出力（画像形成動作）を禁止するものである。逆に、カウンタを２００にセットした後、逐次減算してゼロになった時点でプリンタエンジンの動作を禁止する方式でもよい。
【００４７】
また、使用する機能によって平均的な廃トナーの発生量が異なるような場合には、満タン検知後の枚数の単位カウント量を機能毎に異ならせるようにしてもよい。
【００４８】
印字可能枚数は機能毎に異ならせてもよい。また、印字可能枚数はユーザが可変設定できるようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、廃トナー満タンの警告が出された場合でも、直ちに画像形成動作を禁止するのではなく、実際に廃トナー容器が満タンになるまでにできるだけ多くの枚数の印字を可能とすることができる。また、ユーザが特定の機能または最も使用頻度の高い機能においては優先度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略の内部構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のプリンタエンジンＣＰＵのＴＮＲＦＵＬＬポートに入力されるＴＮＲＦＵＬＬ信号の一例を示す波形図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプリンタエンジン部の前多回転時の廃トナーに関連した処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態におけるプリンタコントローラ部の処理例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態におけるプリンタコントローラ部の他の処理例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における廃トナー満タンカウント手段の内部構成例を示す図である。
【図８】図７の処理に関連した廃トナー満タンカウント手段の印字枚数カウントの処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ メインモータ
５ トナーボトル
２ 廃トナーボックス
６ クリーニング部
１００ 感光ドラム
１０１ 現像器
１０２ 帯電ローラ
１０３ 転写ローラ
１０４ ポリンゴンスキャナ
１０５ 光学レンズ系
１０６ 用紙カセット
１０７ 給紙ローラ
１０８ トップセンサ
１０９ レジストローラ
１１０ 定着ローラ
１１１ 排紙センサ
１１２ 排紙ローラ
１１４ プリンタコントローラＣＰＵ
１１５ 廃トナー満タン検知センサ
１１６ ＮＣＵ部（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：通信制御部）
１１７ プリンタインタフェース部
１１８ 操作部
１１９ ビデオインターフェース
１２０ ＬＣＤ表示部
１２２ 電源部
１３３ 定着器
１３５ プリンタエンジン部
１３８ プリンタエンジンＣＰＵ
１４０ プリンタコントローラ部
１４１ 廃トナー満タンカウント手段
１４２ メモリ

Claims (4)

1. トナーを現像剤として用いる画像形成装置において、
   像担持体から除去したトナーを廃トナーとして収容する廃トナー容器と、
   この廃トナー容器に収納された廃トナーの量が所定量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
   この廃トナー量検知手段の検知出力が発生した後、画像形成枚数を計数する計数手段と、
   前記検知出力の発生後の画像形成動作を許容するとともに、この計数値が予め定めた値に達したとき、画像形成動作を禁止する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、複数種類のジョブを扱える複数の機能を備え、前記計数値が予め定めた値に達したとき、特定の機能以外の機能の画像形成動作を禁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. 前記特定の機能はＦＡＸ機能である請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記特定の機能は前記複数の機能のうち最も使用頻度の高い機能である請求項２記載の画像形成装置。

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