JP2007328241A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【解決課題】現像剤の残量を自動的に、かつ正確に管理することができる画像形成装置を得る。
【解決手段】移動部材１２０のスティック部１２２の先端部分は、外部材１３０の外側に突出されている。移動部材１２０は現像剤により矢印Ｘ方向へ押されて、フランジ部１２４Ａが筒体８３の内側に当接される満杯位置Ｐ１と、に示すように、スプリング１３２の付勢力により矢印Ｘと逆方向に押されてフランジ部１２４Ｂが筒体８３の外側に当接される補給位置Ｐ２との間を移動可能とされている。現像剤カートリッジ８２Ｙの近傍には、移動部材１２０の位置を検出するセンサ１３６が備えられている。
【選択図】図６

Description

本発明は電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、現像剤が充填された現像装置が搭載されており、この現像装置を感光体に対向配置させ、感光体表面に形成された静電潜像に応じてトナーを静電的に付着させ、静電潜像をトナーで可視像化することで、画像形成が行われる。

このような画像形成装置では、通常、現像剤の残量管理が行われており、種々の方法で現像剤の残量が検出されている。

例えば、特許文献１では、画像書き込み量を積算、補正してトナー消費量を検知する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１には、トナー消費後に充填された際のリセット方法は開示されていない。

また、特許文献２には、トナー収容器内に設けられたトナー攪拌用の回転部材の回転負荷に応じて駆動系がスリップするように構成し、スリップを検知することによりトナー量の随時検知を行う方法が開示されている。しかしながら、特許文献２に方法は、トナー流動性の環境依存、駆動伝達系のカジリ、摩耗等による変動などから、正確な検知は難しく安定性に欠ける。

また、特許文献３には、消耗品の使用量カウンターのリセットをユーザー入力する方法が記載されている。しかしながら、ユーザーが入力作業を行わなければならず、利便性に欠ける。

また、特許文献４には、消耗品自体に消費量に関連する情報を記憶するメモリを内蔵し、消費に関する情報を随時書き込み、その情報を監視することにより消耗品の寿命管理を行う方法が開示されている。しかしながら、現像剤を収容する部品の場合、現像剤のみの詰め替えが行われた場合、メモリ情報が正確でなくなってしまう。
特開平３−１７１０７０号公報 特開２００３−０７６１２５号公報 特開２００３−２４１５８４号公報 特開平２−０８１０５６号公報

本発明は上記事実を考慮し、現像剤の残量を自動的に、かつ正確に管理することの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、表面に静電潜像を担持可能な像担持体と、画像情報に応じて前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像するための現像剤がハウジング内部に収容された現像剤収容部と、前記現像剤収容部から前記現像剤の供給を受けて前記静電潜像を現像する現像部と、前記画像情報の画素量の累積値、前記静電潜像に対応した画素量の累積値、及び前記現像部の駆動量の累積値、の少なくとも１つに基づく前記現像剤収容部に収容された現像剤の残量に関する残量情報を記憶する残量記憶手段と、前記ハウジング内部に設けられ、前記現像剤を所定の搬送方向へ搬送する搬送部材と、前記現像剤収容部の前記搬送方向の下流側に設けられ、前記搬送部材により搬送される前記現像剤の圧力により前記搬送方向に移動可能とされた移動部材と、前記移動部材を前記搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段と、前記移動部材の位置を検出可能な位置検出手段と、前記検出手段により検出された前記移動部材の位置に関する位置情報に基づいて、前記残量記憶手段に記憶された残量情報をリセットするリセット手段と、を備えている。

ここで、一般的に現像方式は、二成分、磁性一成分、非磁性一成分に大別され、可視像化に用いられる消耗剤は、トナー、現像剤等と呼称され、特に二成分の場合には、現像装置内でキャリアとトナーが混合されたものを現像剤、トナー単体をトナーと呼称し区別することが多いが、本発明は、現像方式に係わらず適用可能であり、二成分現像方式で有る場合、ここでは特に区別せず、現像装置に供給する消耗剤を広く現像剤と呼ぶ。トナー或いはフレッシュキャリアを含んだトナーを指すことはいうまでもない。

本発明の画像形成装置には、現像部に現像剤を供給するための現像剤収容部が備えられている。現像剤収容部のハウジング内部には、現像剤を所定の搬送方向に搬送する搬送部材が設けられている。現像剤が搬送部材に搬送されると、搬送方向下流側に設けられた移動部材は、現像剤に押されて搬送方向へ移動する。移動部材は付勢部材によって搬送方向と逆方向に付勢されているが、ハウジング内部の現像剤量が多ければ現像剤の圧力が大きく付勢部材の付勢力に抗して搬送方向へ大きく移動する。一方、ハウジング内部の現像剤量が少なければ現像剤の圧力が小さく、移動部材の移動量も少ない。

そこで、本発明では、位置検出手段により移動部材の位置を検出する。検出された位置に関する位置情報は、現像剤量の多少についての情報を含んでおり、リセット手段により位置情報に基づいて記憶手段に記憶された残量情報をリセットする。

上記構成によれば、実際の現像剤の多少に応じて移動する移動部材の位置を検出し、その結果に基づいてリセット手段で残量情報をリセットするので、ユーザーの作業を必要とせず、自動的にリセットを行うことができる。

また、現像剤の残量情報は、前記現像部により現像された画像の画素量の累積値、及び前記現像部の駆動量の累積値、の少なくとも１つに基づいているので、より正確に現像剤の残量を管理することができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、前記移動部材が、前記現像剤収容部内の前記現像剤量が、満杯状態の際の満杯位置と、残量が少ない状態の補給位置との間を移動可能とされ、前記リセット手段は、前記位置情報に基づいて、前記移動部材が前記補給位置から前記満杯位置へ移動したと判断された場合に、前記残量情報をリセットすること、を特徴とする。

このように、移動部材が補給位置から満杯位置へ移動した場合には、現像剤収容部中の現像剤が増加したと考えられるので、このタイミングでのリセット手段によるリセットが適当である。

請求項３に記載の画像形成装置は、前記ハウジング内部に設けられ、前記移動部材を前記現像剤から隔離する隔離カバーをさらに備えたこと、を特徴とする。

隔離カバーを設けることにより、移動部材の下流側に現像剤が入り込むことにより移動部材の移動が妨げられることを防止することができる。

請求項４に記載の画像形成装置は、前記位置検知手段は、前記搬送部材が所定時間駆動された後に前記移動部材の位置を検出すること、を特徴とする。

搬送部材の駆動が開始されてしばらくの間は、現像剤による圧力が安定せず、正確な測定を行えないことも考えられる。そこで、位置検知手段による移動部材の位置の検知は、搬送部材が所定時間駆動された後に行うことが好ましい。

請求項５に記載の画像形成装置は、前記残量記憶手段に記憶された残量情報が所定値に達した後、前記リセット手段によるリセットを行うこと、を特徴とする。

ハウジング内の現像剤量が満杯状態の時には、現像剤によっては搬送方向への押圧力が弱く、移動部材が搬送方向へ移動されにくい場合もある。一方、リセットが必要となるのは、残量記憶手段に記憶された残量情報が所定値に達した後（現像剤の残量が所定量少なくなった後）である。そこで、残量情報が所定値に達した後、リセットを行うことにより、より正確にリセットを行うことができる。

請求項６に記載の画像形成装置は、現像剤収容部に設けられ、前記現像剤収容部で消費された現像剤の累積値に応じた現像剤消費情報を記憶する消費情報記憶手段、をさらに備え、前記消費情報記憶手段に記憶された前記現像剤消費情報が異常値である場合に、前記リセット手段によるリセットを実行すること、を特徴とする。

このように、現像剤収容部に現像剤消費情報を記憶する消費情報記憶手段が設けられている場合には、この消費情報手段に記憶された現像剤消費情報を用いて現像剤の残量を管理することができるが、現像剤のみの詰め替えが行われた場合には、現像剤の累積値が現像剤収容部による収容可能量を超えて、現像剤消費情報が異常値になる。そこで、このような異常値になった場合に、上記のリセット手段によりリセットを行う。これにより、正確に現像剤残量の管理を行うことができる。

なお、この場合、詰め替えが行われたことで、Ｆｕｌｌ Ｌｉｆｅが不明となるので、残量が算出できないため、表示手段の表示を残量ではなく使用量に切り換えてもよい。

本発明は、上記構成としたので、現像剤の残量を自動的に、かつ正確に管理することができる。

以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２には、画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラーのプリンタ１０が示されている。このプリンタ１０の内部には、中央部に、像担持体としての感光体ドラム１２が回転可能に配設されている。この感光体ドラム１２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体からなるものを用いることができ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って、所定のプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２の下側に配置された帯電ロール１４によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール１４の下方に配置された露光装置としてのＲＯＳ１６（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

この感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを周方向に沿って配置された回転式の現像装置１８によって現像され、所定の色のトナー像となる。

このとき、感光体ドラム１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。回転式の現像装置１８は、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、感光体ドラム１２と対向する現像位置に移動する。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、該感光体ドラム１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。

トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム１２が回転する回数は、画像形成装置が出力できる画像の最大サイズによっても異なるが、本実施形態では、Ａ４サイズを縦に形成する例を示しており、感光体ドラム１２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト２０が巻き付けられた一次転写位置において、該中間転写ベルト２０上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール２２によって一次転写される。

この中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙２４上に、二次転写ロール２６によって一括して二次転写される。

一方、記録用紙２４は、プリンタ１０の下部に配置された給紙カセット２８から、ピックアップロール３０によって送り出されるとともに、フィードロール３２及びリタードロール３４によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール３６によって中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２０の二次転写位置へと搬送される。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップインロール３８と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップアウトロール４０と、二次転写ロール２６に中間転写ベルト２０を介して当接するバックアップロール４２と、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４に対向する第１のクリーニングバックアップロール４６と、第２のクリーニングバックアップロール４８と、によって、所定の張力で張架されている。そして、中間転写ベルト２０は、所定のプロセススピードで循環移動するように、例えば、感光体ドラム１２の回転に伴って従動される。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を張架する複数のロール２２、３８、４０、４２、４６、４８と、中間転写ベルト２０用のクリーニング装置４４と、後述する感光体ドラム１２用のクリーニング装置７８と、で像形成ユニット５２を構成しており、一体的に設けられている。

プリンタ１０の上部カバー５４を開き、像形成ユニット５２の上部に設けられた把手（図示省略）を手で持ち上げることにより、像形成ユニット５２全体をプリンタ１０から取り外すことができる。

一方、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４は、スクレーパ５８と、クリーニングブラシ６０とを備えている。スクレーパ５８は、第１のクリーニングバックアップロール４６によって張架された中間転写ベルト２０の表面に当接するように配置されている。クリーニングブラシ６０は、第２のクリーニングバックアップロール４８によって張架された中間転写ベルト２０の表面に圧接するように配置されている。スクレーパ５８及びクリーニングブラシ６０によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置４４の内部に回収されるようになっている。

なお、クリーニング装置４４は、揺動軸６２を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト２０の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト２０の表面に当接するように構成されている。

中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着器６４へと搬送され、この定着器６４によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙２４上に定着され、片面プリントの場合には、排出ロール６６によってプリンタ１０の上部に設けられた排出トレイ６８上に排出される。

―方、両面プリントの場合には、定着器６４によりトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出トレイ６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替える。そして、両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送して、記録用紙２４の裏面に画像を形成する。

トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２が１回転する毎に、感光体ドラム１２の斜め下方に配置されたクリーニング装置７８のクリーニングブレード８０によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

一方、図３及び図４には、回転式の現像装置１８が示されている。なお、図３は、便宜上、該現像装置１８に１つの現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙが搭載された状態を示している。

現像装置１８には、円筒状の回転軸部材４１が設けられており、回転軸部材４１を中心に反時計回りに回転可能に軸支されている。回転軸部材４１の長手方向の図中手前側の端部には、フロント側のフランジ部材４３が設けられ、回転軸部材４１の長手方向の図中奥側の端部には、リア側のフランジ部材４５が設けられている。回転軸部材４１とフランジ部材４３、４５によって円筒形状の空間Ｓが構成される。空間Ｓは、仕切り部材４７によって、９０度毎に４つに仕切られている。

図４に示すように、仕切り部材４７によって仕切られた空間には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、周方向に時計回り方向に沿ってそれぞれ実装されている。

これらの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋには、各現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋがそれぞれ装着され、対応する現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋから新しい現像剤が供給されるように構成されている（図５参照）。

ここで、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ及び現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙを例にして説明する。

図５に示すように、現像器１８Ｙのハウジング１５０は、長尺の箱状とされており、ハウジング１５０の幅方向の略中央部には、仕切壁１５２が設けられている。仕切壁１５２によって、ハウジング１５０内が空間１５４と空間１５６に区画されている。仕切壁１５２の両端側には、ハウジング１５０の周壁との間に隙間１５８、１６０が設けられており、空間１５４と空間１５６とが互いに連通されている。

空間１５４内にはハウジング１５０の長手方向に沿ってスパイラルオーガ９０が配設されており、空間１５６内にはスパイラルオーガ９０と平行にスパイラルオーガ９２が配設されている。スパイラルオーガ９０、９２は、回転軸１６２を備えており、ハウジング１５０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。この回転軸１６２の端部には、それぞれギア１６６、１６８が取り付けられている。

スパイラルオーガ９０、９２の回転軸１６２周りには、スパイラル状に形成された順スパイラル羽根１６４がそれぞれ設けられている。図示しないモータからの回転力がギア１６６、１６８へ伝達されギア１６６、１６８を介してスパイラルオーガ９０、９２がそれぞれ回転すると、順スパイラル羽根１６４によって、ハウジング１５０内に収容された現像剤が攪拌されながら矢印方向へ搬送される。

スパイラルオーガ９０、９２の搬送方向下流側の端部には、順スパイラル羽根１６４のスパイラル方向とは逆方向へ向かうスパイラル状の逆スパイラル羽根１８８が１〜２巻き設けられている。逆スパイラル羽根１８８は、順スパイラル羽根１６４によって搬送された現像剤を逆方向へ押し戻す。これは、スパイラルオーガ９０、９２の端部における現像剤の搬送力を低下させ、現像剤が外部へ漏れないようにするためのものである。

スパイラルオーガ９２の仕切壁１５２と逆側には、ハウジング１５０の長手方向に沿って、現像ロール８８が配設されている。現像ロール８８は、ハウジング１５０の周壁に回転可能に軸支されている。現像ロール８８の端部には、ギア８９が固定されており、モータからの回転力がギア８９へ伝達され、ギア８９を介して現像ロール８８が回転する。

このとき、スパイラルオーガ９０によって、隙間１６０を経て空間１５６へ搬送された現像剤は、スパイラルオーガ９２によって空間１５６内を矢印方向へ向かって搬送されると共に、現像ロール８８へ均等に供給される。現像ロール８８の表面に供給された現像剤は、層厚規制部材９６（図４参照）によって層厚が規制される。

現像ロール８８は、一部がハウジング１５０から露出され、露出部分が感光体ドラム１２と対向するように配設されている。

現像ロール８８は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１２と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像が、現像ロール８８の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤の磁気ブラシによって静電潜像が形成された感光体表面を摺擦することでトナーを画像部に吸着させて静電潜像が顕像化される。

なお、この実施の形態では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤としては、少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる一成分の現像剤を使用しても勿論良い。

ハウジング１５０にはカバー１７０が備えられており（図４参照）、カバー１７０によって空間１５４及び空間１５６の上部が覆われる。この状態で、図４に示すように、現像ロール８８の一部が露出し、感光体ドラム１２と対向可能となっている。

ハウジング１５０の外側には、搬送路１８０が設けられている。搬送路１８０の一端部には、ハウジング１５０側の補給口１７４と連通する外部供給口１８１が設けられ、搬送路１８０の他端部には、スパイラルオーガ９０の搬送方向の上流側と連通する内部供給口１８２が設けられている。

搬送路１８０内には、本実施形態においては、スパイラルオーガ９０、９２よりも小径のスパイラルオーガ９４が回転可能に軸支されており、スパイラルオーガ９４の回転軸１９４の端部にはギア１９５が固定されている。また、回転軸１９４回りには、スパイラル状に形成されたスパイラル羽根９４とは逆巻のスパイラル羽根１９２が設けられており、ギア１９５に回転力が伝達されギア１９５を介してスパイラルオーガ軸１９４が回転すると、外部供給口１８１から搬送路１８０内へ補給された現像剤が、スパイラル羽根９４によって、内部供給口１８２へ搬送され、ハウジング１５０内へ供給される。この際、供給口から供給されずオーバーフローしたトナーは、スパイラル羽根１９２によって供給口１８２に戻される。

現像剤カートリッジ８２Ｙは、図５に示すように、長尺の筒体８３によって構成されている。筒体８３の内部には、現像剤が収容され、コイル状の搬送部材１１０が長手方向に配置されている。搬送路１８０の外部供給口１８１に対応する位置には、補給口１８３が形成されている。補給口１８３は、外部供給口１８１と連通されている。搬送部材１１０は、一端部が駆動部１８５と連結され、ギア１８６を介して駆動力が伝達されて回転する。現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤は、搬送部材１１０の回転運動によって、矢印Ｘ方向へ搬送され、補給口１８３から搬送路１８０へ供給される。

図６にも示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙの搬送部材１１０による搬送方向の下流側には、この搬送方向に移動可能な移動部材１２０が配設されている。移動部材１２０は、スティック部１２２、フランジ部１２４Ａ、フランジ部１２４Ｂを備えている。スティック部１２２は、現像剤カートリッジ８２Ｙの筒体８３に挿通され、筒体８３の内側の端部にフランジ部１２４Ａが設けられている。スティック部１２２のフランジ部１２４Ａから所定距離離れた筒体８３の外側に、フランジ１２４Ｂが設けられている。フランジ部１２４Ａ、１２４Ｂは、円盤状とされている。

現像剤カートリッジ８２Ｙの外側の移動部材１２０に対応する位置には、外部材１３０が設けられている。外部材１３０は、フランジ１２４Ｂの外径よりも大きい内径の有底円筒状とされている。フランジ１２４Ｂは、外部材１３０の内側に配置され、フランジ部１２４Ｂのフランジ部１２４Ａと逆側にはスプリング１３２が配置されている。スプリング１３２は、外部材１３０の底部とフランジ部１２４Ｂの間に配置され、移動部材１２０を所定の押圧力で矢印Ｘの逆方向に付勢している。

スティック部１２２の先端部分は、外部材１３０の外側に突出されている。移動部材１２０は、図６（Ａ）に示すように、現像剤により矢印Ｘ方向へ押されて、フランジ部１２４Ａが筒体８３の内側に当接される満杯位置Ｐ１と、図６（Ｂ）に示すように、スプリング１３２の付勢力により矢印Ｘと逆方向に押されてフランジ部１２４Ｂが筒体８３の外側に当接される補給位置Ｐ２との間を移動可能とされている。

現像剤カートリッジ８２Ｙの近傍には、移動部材１２０の位置を検出するセンサ１３６が備えられている。

現像剤カートリッジ８２Ｙの移動部材１２０側端部には、フランジ１２４Ａを現像剤から隔離する隔離カバー１３４が設けられている。隔離カバー１３４は、移動部材１２０の移動を阻害しないようなフレキシブルな膜とされている。

図７には、現像剤カートリッジ８２内の現像剤の使用量について管理するための制御系の概略を示すブロック図である。

メインコントローラ１４０は、画像形成処理部１４１、トナー供給装置駆動部１４２、表示部１４３、メモリ１４４、入力部１４５、及び、センサ１３６と接続されている。メインコントローラ１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成され、プリンタ１０全体の制御を行う。

画像形成処理部１４１は、入力された画像情報に対して所定の処理を実行し、ＲＯＳ１６での露光画素情報などに変換する。トナー供給装置駆動部１４２は、現像剤を現像剤カートリッジ８２から現像装置１８へ供給するための駆動系であり、モータなどにより構成されている。表示部１４３は、現像剤の残量など、各種の情報を表示するものである。メモリ１４４は、現像剤使用量の累積値としてトナー供給装置駆動部１４２の駆動量の累積値（例えば、モータの回転数、回転角度）などの各種情報を記憶する。

センサ１３６は、光を出射して反射光を検出する反射型のセンサであり、移動部材１２０が、図６（Ａ）に示す満杯位置Ｐ１に配置されているときには、反射光を検知して満杯信号ＳＦをメインコントローラ１４０へ出力し、移動部材１２０が、図６（Ｂ）に示す補給位置Ｐ２に配置されているときには、反射光なしとして補給信号ＳＥをメインコントローラ１４０へ出力する。メインコントローラ１４０は、センサ１３６からの信号を受信すると共に、プリントジョブ毎に受信信号が満杯信号ＳＦであったか補給信号ＳＥであったかをメモリ１４４へ記憶する。

次に、本実施形態における、現像剤の残量管理について説明する。

現像剤カートリッジ８２内に収容されている現像剤の残量は、メモリ１４４に記憶されている現像剤使用量の累積値に対応しており、表示部１４３に表示される。現像剤使用量の累積値は、画像情報に基づく画素数、感光体ドラム１２に形成される静電潜像の画素数、トナー供給装置駆動部１４２の駆動量、などの累積値に基づいて算出することができる。本実施形態では、トナー供給装置駆動部１４２の駆動量としてモータの回転数を用い、モータの回転数累積値に基づいて現像剤使用量の累積値を算出するものとする。現像剤の残量管理は、メインコントローラ１４０での、図８に示す現像剤残量管理処理により行われる。

ステップＳ１０で、プリント要求を受信する。プリント要求は、入力部１４５からユーザーによる入力や、図示しないポートからの信号入力により行われる。プリント要求を受信すると、ステップＳ１１で、プリント動作を実行信号が出力される。プリント動作実行信号が出力されると、画像データに基づいて感光体ドラム１２が露光されて表面に静電潜像が形成され、現像装置１８によりこの静電潜像がトナーで現像され、現像されたトナー画像が記録用紙２４へ転写され、定着器６４でトナー画像が記録用紙２４上に定着される。

また、プリント動作が実行されると、使用するトナー量に応じたトナーの供給を行うためにトナー供給装置が駆動され、トナー供給装置駆動部１４２からモータ回転数がメインコントローラ１４０へ出力される。メインコントローラ１４０は、ステップＳ１２で、このモータ回転数をメモリ１４４へ書き込む。メモリ１４４には、モータ回転数の累積値が記憶される。ステップＳ１３で、メモリ１４４からモータ回転数の累積値を読み出し、ステップＳ１４で、現像剤使用量の累積値を計算する。そして、ステップＳ１５で、算出された現像剤使用量の累積値が、メモリ１４４に記憶され、ステップＳ１５で、算出された現像剤使用量の累積値に応じてステップＳ１６で表示部１４３にトナー残量を表示する。ここでは、トナーの満杯時をライフ値１００として、残量をライフ値に対する比率０〜１００の数値で表示される。

ところで、現像剤使用量累積値は、現像剤カートリッジ８２を取り替えた場合や、現像剤カートリッジ８２へ現像剤を補充した場合には、リセットする必要がある。そこで、ステップＳ２０で、リセット確認処理を行う。リセット確認処理は、図９に示すように、ステップＳ２１でセンサ１３６からの信号（今回の信号）を取得し、ステップＳ２２で、メモリ１４４に記憶されている前回の信号を読み出す。ステップＳ２３で、前回の信号と今回の信号が同一信号であるかどうかを判断し、同一である場合には、現像剤使用量累積値をリセットすることなく本処理を終了し、次のステップＳ１８へ進む。前回の信号と今回の信号が同一信号でない場合には、ステップＳ２４で、今回の信号が満杯信号ＳＦであるかどうかを判断し、満杯信号ＳＦであった場合には、ステップＳ２５で、現像剤使用量累積値をリセットして０にする。すなわち、前回信号が補給信号ＳＥで、今回信号がＳＦであった場合に、移動部材１２０が補給位置Ｐ１から満杯位置Ｐ２へ移動されたと判断できるため、リセットを行う。なお、移動部材１２０が補給位置Ｐ１から満杯位置Ｐ２への移動の判断は、他の方法、例えば、ステップＳ２３で前回信号が補給信号ＳＥでかつ今回信号が満杯信号ＳＦと判断された場合に累積値をリセットしてもよい
リセット確認処理Ｓ２０の終了後は、ステップＳ１９で、要求されたプリントがすべて終了したかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、現像剤残量管理処理を終了し、判断が否定された場合には、ステップＳ１１へ戻り上記の処理を繰り返す。

本処理によれば、センサ１３６からの信号に基づいて、リセットするかどうかを判断し、現像剤使用量累積値をリセットするので、ユーザーによる手動でのリセット作業を必要とせず、自動的にリセットを行うことができる。

なお、本実施形態では、表示部１４３に、ライフ値に対する比率で表示したが、プリント枚数で表示してもよいし、現像剤使用量の累積値が所定の閾値を超えた場合にのみトナーの残量がわずかであることを表示し、所定の閾値以下の場合には特に表示しないものであってもよい。

ステップＳ２０におけるセンサ１３６からの検知情報の取得をトナー供給装置の駆動、すなわち搬送部材１１０の駆動が所定時間行われた後に取得するようにすることで、検知精度を高めることができる。本実施形態のように、ロータリー現像装置の方式をとった場合、ロータリー回転時の振動を受けた場合、あるいはユーザーが現像剤カートリッジ８２の取り外し、取付を行った場合、現像剤カートリッジ８２のトナーが崩れ、移動部材１２０を移動させるために、フランジ部１２４Ａを押すためのトナーの圧力を受けられないこともあるため、所望の圧力を得るためには、搬送部材１１０を所定の時間駆動する必要があるためである。

また、リセット確認処理ステップＳ２０は、メモリ１４４に記憶されたモータ回転数の累積値が、所定のリセット判断開始値以上に達した場合にのみ実行するようにしてもよい。この場合には、図１０に示すように、ステップＳ１７でモータ回転数の累積値がリセット判断開始値以上かどうかを判断し、判断が肯定された場合に、ステップＳ２０へ進み、判断が否定された場合には、ステップＳ１９へ進む。

また、本実施形態では、プリンタ１０に備えられたメモリ１４４に現像剤使用量の累積値を記憶させたが、図１１に示すように、現像剤カートリッジ８２に外部メモリ８１を設け、外部メモリ８１にも現像剤使用量の累積値を記憶しておいてもよい。この場合には、外部メモリ８１の現像剤使用量の累積値についてはリセットせず、この現像剤使用量の累積値が現像剤カートリッジ８２における現像剤の収容量を超えるなど異常な値となった場合以降に、リセット確認処理Ｓ２０を行ってもよい。

また、本実施形態では、プリント動作と並列して現像剤残量管理処理を実行する例について説明したが、現像剤残量管理処理は、プリント動作後に行ってもよいし、定期的に割り込み処理として実行させてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成図であり、一部の部材をを取り外した状態を示している。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す断面図である。ジの断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの移動部材が（Ａ）は満杯位置に配置され、（Ｂ）は補給位置に配置されている状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る現像剤残量管理に係る制御系の概略ブロック図である。 本発明の実施形態の現像剤残量管理処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態のリセット確認処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の現像剤残量管理処理の変形例の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る現像剤残量管理に係る制御系の変形例の概略ブロック図である。

符号の説明

１０ プリンタ
１２ 感光体ドラム
１４ 帯電ロール
１８ 現像装置
１８Ｙ、１８、Ｍ、１８Ｋ、１８Ｃ 現像器
２４ 記録用紙
８２ 現像剤カートリッジ
８１ 外部メモリ
８３ 筒体
１１０ 搬送部材
１２０ 移動部材
１２２ スティック部
１３０ 外部材
１３２ スプリング
１３４ 隔離カバー
１３６ センサ
１４０ メインコントローラ
１４１ 画像形成部
１４２ トナー供給装置駆動部
１４４ メモリ
Ｐ１ 満杯位置
Ｐ２ 補給位置

Claims (6)

1. 表面に静電潜像を担持可能な像担持体と、
   画像情報に応じて前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
   前記静電潜像を現像するための現像剤がハウジング内部に収容された現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部から前記現像剤の供給を受けて前記静電潜像を現像する現像部と、
   前記画像情報の画素量の累積値、前記静電潜像に対応した画素量の累積値、及び前記現像部の駆動量の累積値、の少なくとも１つに基づく前記現像剤収容部に収容された現像剤の残量に関する残量情報を記憶する残量記憶手段と、
   前記ハウジング内部に設けられ、前記現像剤を所定の搬送方向へ搬送する搬送部材と、
   前記現像剤収容部の前記搬送方向の下流側に設けられ、前記搬送部材により搬送される前記現像剤の圧力により前記搬送方向に移動可能とされた移動部材と、
   前記移動部材を前記搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段と、
   前記移動部材の位置を検出可能な位置検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記移動部材の位置に関する位置情報に基づいて、前記残量記憶手段に記憶された残量情報をリセットするリセット手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記移動部材は、前記現像剤収容部内の前記現像剤量が、満杯状態の際の満杯位置と、残量が少ない状態の補給位置との間を移動可能とされ、
   前記リセット手段は、前記位置情報に基づいて、前記移動部材が前記補給位置から前記満杯位置へ移動したと判断された場合に、前記残量情報をリセットすること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ハウジング内部に設けられ、前記移動部材を前記現像剤から隔離する隔離カバーをさらに備えたこと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置検知手段は、前記搬送部材が所定時間駆動された後に前記移動部材の位置を検出すること、を特徴とする請求項１内に請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記残量記憶手段に記憶された残量情報が所定値に達した後、前記リセット手段によるリセットを行うこと、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 現像剤収容部に設けられ、前記現像剤収容部で消費された現像剤の累積値に応じた現像剤消費情報を記憶する消費情報記憶手段、をさらに備え、
   前記消費情報記憶手段に記憶された前記現像剤消費情報が異常値である場合に、前記リセット手段によるリセットを実行すること、を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載に画像形成装置。

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