JP2009069764A - トナー環境監視システムおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易かつ安価な構成であり、少なくとも廃トナーボックスの交換について適時にかつ確実にユーザに促すことができるトナー環境監視システムを提供すること。
【解決手段】 トナー環境監視システムは、画像形成処理に使用されるトナーに関する環境監視システムであって、少なくとも第一の閾値を基準としてトナーカートリッジ内の残トナー量を検出する第一検出手段と、画像形成装置に対する廃トナーボックスの着脱を検出する第二検出手段と、廃トナーボックスを交換すべき時期であるという第一警告を報知する報知手段と、第一検出手段によって残トナー量が第一の閾値を下回ったと検出されると第一警告の報知が開始され、第二検出手段によって廃トナーボックスの取り外しおよび装着が検出されると第一警告の報知が終了するように報知手段を駆動制御する制御手段と、を有するように構成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置で使用されるトナーに関する環境を監視するためのトナー環境監視システムおよび該システムが好適に搭載される画像形成装置に関する。

トナーを記録紙に転写して画像を形成する装置としては、レーザプリンタ等が例示される。レーザプリンタでは、感光により静電潜像が形成された感光ドラム上に塗布されたトナーを紙等の記録媒体に転写することにより、画像形成が行われる。

ここで、感光ドラムに塗布されたトナーは全て記録媒体に転写されるわけではない。転写後、感光ドラムに残存するトナーは、次回転写時に画質の低下を招くため、ブレード等によって該感光ドラムから適切に除去される。除去されたトナー（以下、便宜上、廃トナーという）は、所定の経路を搬送され、専用のボックスつまり廃トナーボックスに収容される。

そのため、画像形成装置内部に廃トナーが散乱することなく常に適切に廃トナーボックスに収容されるようにすべく、従来の画像形成装置には、廃トナーボックスが装着されていることを検知するためのセンサが配設されている。そして、トナーカートリッジの交換時期に合わせて廃トナーボックスも自発的に交換するよう、ユーザに促していた。しかし、この手法では、未だ廃トナーボックスが十分に廃トナーを収容可能な状態であっても交換対象になってしまう、あるいはユーザが故意または過失により廃トナーボックスを交換しないおそれもある。つまり、従来の画像形成装置では、効率の悪さや満杯になった廃トナーボックスから装置内部へ廃トナーが漏出するおそれが指摘されていた。

そこで、満杯あるいはそれに近い状態の廃トナーボックスを定期的に交換し、常に廃トナーをボックスに適切に収容することができるような状態にしておくために、廃トナーボックスを交換するためのシステムが、例えば以下に示す特許文献１や特許文献２に提案されている。

特開平３−２２３６２８号公報 特開２００１−４２７３０号公報

特許文献１には、廃トナーボックスに重量センサが配設されている構成が開示されている。そして、廃トナーボックスに廃トナーが所定量以上収容されると、重量センサが作動し、廃トナーボックスの交換をユーザに報知するように構成されている。

また、特許文献２には、廃トナーボックスの所定高さの位置に光透過型センサが配設されている。そして、廃トナーボックスに収容される廃トナーが所定高さを超えると、光透過型センサが作動し、廃トナーボックスの交換をユーザに報知するように構成されている。

しかし、特許文献１に記載の構成の場合、以下の問題が指摘される。すなわち、トナー自体の単位体積あたりの重量は極めて小さい。そのため、空の状態の廃トナーボックスと所定量以上廃トナーが収容された状態の廃トナーボックスとの間に顕著な重量差が生じず、高精度な交換時期の検出がなされないおそれがある。

また、特許文献２に記載の構成の場合、光透過型センサという高精細な部品を使用する。そのため、該光透過型センサが廃トナーボックス外部に存在する粉塵等の影響を受けることなく、常に高い精度をもって廃トナーボックスの交換時期を検出することができるよう、複雑かつ高価な構成を採用せざるを得ない。

そこで本発明は、以上の事情に鑑み、簡易かつ安価な構成であり、少なくとも廃トナーボックスの交換について適時にかつ確実にユーザに促すことができるトナー環境監視システムおよび該システムを好適に搭載する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るトナー環境監視システムは、画像形成処理に使用されるトナーに関する環境監視システムであって、少なくとも第一の閾値を基準としてトナーカートリッジ内の残トナー量を検出する第一検出手段と、画像形成装置に対する廃トナーボックスの着脱を検出する第二検出手段と、廃トナーボックスを交換すべき時期であるという第一警告を報知する報知手段と、第一検出手段によって残トナー量が第一の閾値を下回ったと検出されると第一警告の報知が開始され、第二検出手段によって廃トナーボックスの取り外しおよび装着が検出されると第一警告の報知が終了するように報知手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載のトナー環境監視システムによれば、報知手段は、さらに、トナーカートリッジを交換すべき時期であるという第二警告を報知自在に構成され、制御手段は、第一検出手段により検出される残トナー量が第一の閾値を下回っている場合には第二警告の報知が開始され、残トナー量が第一の閾値以上である場合には第二警告の報知が終了するように報知手段を駆動制御すること。

請求項３に記載のトナー環境監視システムによれば、第一検出手段は、第一の閾値と該第一の閾値よりも低く設定された第二の閾値とを基準として残トナー量を検出し、報知手段は、さらに、トナー残量が殆ど無いことを示す第三警告を報知自在に構成され、制御手段は、第一検出手段により検出される残トナー量が第二の閾値を下回っている場合には第三警告の報知が開始され、残トナー量が第二の閾値以上である場合には第三警告の報知が終了するように報知手段を駆動制御することが望ましい。

請求項４に記載のトナー環境監視システムによれば、制御手段は、第二警告の報知がなされている間は、画像形成処理を継続させても良い。

また、請求項５に記載のトナー環境監視システムによれば、制御手段は、第一警告が報知されている間に第二警告の報知が解除された場合は、画像形成処理を中断させるように構成される。

請求項６に記載のトナー環境監視システムによれば、制御手段は、第三警告の報知がなされている間は、第一警告を報知させているか否かを問わず画像形成処理を中断させることが望ましい。

さらに、請求項７に記載のトナー環境監視システムによれば、詳しくは、第一検出手段は、第二の閾値を基準とした残トナー量を検出するためのセンサを有する。また、請求項８に記載のトナー環境監視システムによれば、第一の閾値を基準とした残トナー量を検出するためのセンサも有する。

請求項９に記載のトナー環境監視システムによれば、第二検出手段は、装置内部における廃トナーボックス配設領域近傍に配設されたセンサを有する。

別の観点から、請求項１０に記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する現像部と、着脱自在に構成され、トナーカートリッジ内に充填されたトナーを現像部に供給するトナー供給手段と、現像部で生じる廃トナーを廃トナーボックスに収容する廃トナー回収手段と、上述した種々の特徴を持つトナー環境監視システムと、を有することを特徴する。

さらに別の観点から、請求項１１に記載のトナー環境監視方法は、少なくとも第一の閾値を基準としてトナーカートリッジ内の残トナー量を検出する第一検出工程と、画像形成装置に対する廃トナーボックスの着脱を検出する第二検出工程と、廃トナーボックスを交換すべき時期であるという第一警告を報知する報知工程と、を有し、該報知工程は、第一検出工程によって残トナー量が第一の閾値を下回ったと検出されると第一警告の報知を開始し、第二検出手段によって廃トナーボックスの取り外しおよび装着が検出されると第一警告の報知を終了することを特徴とする。

また、請求項１２に記載のトナー環境監視方法によれば、報知工程は、さらに、第一検出手段により検出される残トナー量が第一の閾値を下回っている場合にはトナーカートリッジを交換すべき時期であるという第二警告を報知し、残トナー量が第一の閾値以上である場合には第二警告の報知を終了することが好ましい。

以上のように、本発明によれば、いずれも廃トナーボックスの交換タイミングの検出とは異なるものの該交換タイミングに関連した目的のために設けられる二種の検出手段を用いて、廃トナーボックスの交換を外部に報知するように構成されている。これにより、従来のように廃トナーボックスの交換を報知するための専用のセンサ（例えば、重量型センサや光透過型センサ）を設けずにすむため、安価かつ簡素な構成でありながら、廃トナーボックスの交換を適切なタイミングで確実にユーザに報知することができる。

図面を参照して本発明の実施形態のトナー環境監視システム３００を搭載する画像形成装置１００を説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す側断面図である。本実施形態の画像形成装置１００は、乾式トナーを感光ドラム表面に塗布することにより画像を形成する装置である。画像形成装置１００は、例えば、コンピュータ等の外部機器から入力される文字・画像情報を、レーザビームを利用した電子写真法によって記録紙Ｐに印刷して出力する装置である。図２は、画像形成装置１００において、特にトナー環境監視システム３００を構成する部位に関するブロック図である。

画像形成装置１００は、レーザスキャニングユニット（Laser Scanning unit、以下、ＬＳＵと略記する。）１０、トナー供給部２０、現像部３０、廃トナー収容部４０、定着部５０、操作パネル部６０、搬送部７０、システムコントローラ１１０を有する。システムコントローラ１１０は、本実施形態のトナー環境監視に関する処理を実行するために各部位を統括して制御する。但し、システムコントローラ１１０は、トナー環境監視に関する処理のみならず、画像形成処理をはじめ種々の処理を実行する際にも各部位を統括して制御する。

まず、図１、図２を参照しつつ、画像形成装置１００を使用した画像形成処理について概説する。例えば、パーソナルコンピュータ等の外部機器から印刷指示等を受信すると、システムコントローラ１１０は、各部位の動作確認等の初期化処理を実行させる。

ＬＳＵ１０は、図示しないが、光源、偏向器、走査光学系等を有する。ＬＳＵ１０は、外部機器から送信される文字・画像情報に応じてオンオフ変調されたレーザ光を偏向し外部に向けて照射する。図１では、照射されたレーザ光を一点鎖線で示す。

トナー供給部２０は、トナーカートリッジ２１、ホッパーユニット２２、トナー供給ローラ２３、トナーローセンサ２４を有する。トナーカートリッジ２１は、着脱自在に構成されており、画像形成に必要なトナーを画像形成装置１００に補充する役割を担う。

トナーカットリッジ２１内に充填されているトナーは、一時的にホッパーユニット２２に蓄積される。そして、トナー供給ローラ２３の回転に伴って後段に配設される現像部３０に搬送される。

なお、トナーローセンサ２４は、ホッパーユニット２２内に蓄積されているトナーが少なくなった、換言すれば残トナー量が第一の閾値を下回った状態（以下、便宜上トナーロー状態という）を検出するためのセンサである。本実施形態では、トナーローセンサ２４として、常時または定期的に微小振動を行う圧電素子を想定する。トナーローセンサ２４は、自身の振動を検出できなければ、自身の近傍に未だ十分トナーが蓄積されていると判断する。逆に、自身の振動が検出できれば、自身の近傍に該振動を妨げる程度に十分トナーが蓄積されていない、換言すればトナーロー状態であると判断する。なお、トナーローセンサ２４の検出結果は、図２に示すように、システムコントローラ１１０に送信される。

現像部３０は、トナーエンプティセンサ３１、搬送スクリュー３２ａ、３２ｂ、現像ローラ３３、帯電コロナ３４、感光ドラム３５、転写ユニット３６、クリーニングブレード３７、を有する。

トナー供給部２０から搬送されたトナーは、各搬送スクリュー３２ａ、３２ｂを介して現像ローラ３３に塗布される。このとき、現像ローラ３３表面に塗布されるトナーが常に略均一厚となるように、現像ローラ３３近傍には、図示しないが、軽量用のローラやブレードが適宜配設されている。

なお、トナーエンプティセンサ３１は、現像部３０内に蓄積されているトナーが所定量を下回った、換言すれば残トナー量が第一の閾値よりも低い第二の閾値を下回った状態（以下、便宜上トナーエンプティ状態という）を検出するためのセンサである。本実施形態では、トナーエンプティセンサ３１として、透磁率センサを想定する。トナーエンプティセンサ３１の検出結果は、図２に示すように、システムコントローラ１１０に送信される。

ここで、トナーエンプティセンサ３１として使用される透磁率センサについて説明を加える。一般に乾式画像形成装置の場合、現像部３０内部においてトナーは鉄粉等のキャリアと混合された状態にある。透磁率センサは、トナーとキャリアの比率を透磁率として検出する。画像形成によってトナーが使用されると、現像部内でのトナーの比率が低下する。トナー比率の低下に伴い、透磁率は上昇する。透磁率が上昇すると透磁率センサのシステムコントローラ１１０に出力される電圧レベルも上昇する。システムコントローラ１１０は、上記電圧レベルの上昇を検知すると、現像部３０内のトナー量が低下していると判断する。そして、システムコントローラ１１０は、現像部３０内のトナーとキャリアの比率を一定に維持させるため、トナー供給ローラ２３を回転させて、トナー供給部２０からトナーを現像部３０に供給する。しかし、上記のような現像部３０内へのトナー供給処理を行ったとしてもなお透磁率センサーの電圧出力が一定値まで下がらない、つまりトナー比率が上昇しない場合、システムコントローラ１１０は、トナー供給部２０にトナーは残存していない、つまりトナーエンプティ状態であると判断する。

帯電コロナ３４は、感光ドラム３５表面を一様にマイナスの電位に帯電させる。感光ドラム３５は一定速度で回転している。なお、図１では感光ドラム３５の回転方向を矢印線で示す。そのため、感光ドラム３５表面は、帯電コロナ３４による帯電後、次いでＬＳＵ１０から照射されたレーザ光によって走査される。照射された部分の電位は非照射部位に比べて下がる。この電位が下がった部分が静電潜像となる。現像ローラ３３表面にまんべんなく塗布されているトナーは、感光ドラム３５の静電潜像の部分に吸着される。これにより静電潜像は現像され、トナー像が形成される。

感光ドラム３５表面に形成されたトナー像は、感光ドラム３５と転写ユニット３６の間に搬送される記録紙Ｐへ導かれる。

転写ユニット３６は、記録紙の裏面、つまり感光ドラム３５と対向する面の反対の面側からトナー像を形成しているトナーと逆極性の電圧を印加する。従って、感光ドラム３５表面のトナー像は、感光ドラム３５が搬送部７０によって搬送過程にある記録紙Ｐと転接する際に、該記録紙Ｐに転写（印刷）される。

なお、搬送部７０には図示しない給紙センサが配設されている。システムコントローラ１１０は、記録紙Ｐが当該給紙センサを通過したときを基準として、ＬＳＵ１０の発光タイミングを算出する。これにより、記録紙Ｐへの印刷は、常に記録紙Ｐにおける適切な位置になされる。印刷された記録紙Ｐは、搬送部７０によって定着部５０に搬送される。

定着部５０は、ヒートローラ５１とプレスローラ５２を有する。各ローラ５１、５２は、搬送７０を挟んで対向した位置に設置されている。記録紙Ｐは、加熱状態にあるヒートローラ５１とプレスローラ５２により加熱および加圧される。このような定着部５０の加熱作用および加圧作用によって、記録紙Ｐ上のトナー像は記録紙Ｐに定着される。定着部５０によりトナー像が定着された記録紙Ｐは、画像形成装置１００外部に排出される。

なお、感光ドラム３５に形成されたトナー像は、必ずしも全て記録紙Ｐに転写されるとは限らない。言い換えれば、感光ドラム３５表面には、記録紙Ｐへの転写後であっても若干量のトナーが残存している。このような残存トナーを放置しておくと、次回以降の転写（印刷）の品質低下の要因になる。そのため、該残存トナーは、廃トナーとして回収される。

詳しくは、転写後、感光ドラム３５表面に残存するトナー（廃トナー）は、クリーニングブレード３７によって適切に剥離される。クリーニングブレード３７により感光ドラム３５表面から剥離された廃トナーは、廃トナー収容部４０に送られる。

廃トナー収容部４０は、廃トナー搬送スクリュー４１、廃トナーボックス４２、ボックス検出センサ４３を有する。クリーニングブレード３７により感光ドラム３５表面から剥離された廃トナーは、廃トナー搬送スクリュー４１によって廃トナーボックス４２に搬送され該ボックス４２に収容される。

ボックス検出センサ４３は、廃トナーボックス４２が画像形成装置１００内部に廃トナーボックス４２が装着されていることを検出するセンサである。ボックス検出センサ４３は、例えば、実際に廃トナーボックス４２が装着される位置に微小量突出する先端が廃トナーボックス４２の外壁と当接することにより、廃トナーボックス４２が装置に装着されている状態であることを検出するようなマイクロメカニカルスイッチが想定される。他にも、光透過型センサ等をボックス検出センサ４３として利用することも可能である。

なお、システムコントローラ１１０は、画像形成処理をはじめとする種々の処理に関し、画像形成装置１００の状態やメッセージをディスプレイ６１に表示させる。ユーザは、ディスプレイ６１に表示される情報を参照しつつ必要に応じて操作スイッチ６２を操作することにより、所望する印刷結果を取得することができる。

以上が本実施形態の画像形成装置１００を使用した画像形成処理に関する説明である。次に、本発明の主たる特徴であり、上述した画像形成処理と並行して行われるトナー環境についての監視処理について詳述する。

図３は、本実施形態のトナー環境監視システム３００により実行されるトナー環境監視処理の基本的特徴を示すフローチャートである。図３に示すように、システムコントローラ１１０は、残トナー量が僅少である状態が検出されるまで待機状態に入る（Ｓ１：ＮＯ）。なお、残トナー量が少なくなったことは、上述したトナーローセンサ２４やトナーエンプティセンサ３１のいずれから送信される信号に基づいて検出されるように構成しても良い。システムコントローラ１１０は、残トナー量が少なくなったことが検出される（Ｓ１：ＹＥＳ）と、廃トナーボックス４２を交換する時期であることを意味する警告（第一警告）およびトナーカートリッジ２１を交換する時期であることを意味する警告（第二警告）をディスプレイ６１に表示させる（Ｓ３、Ｓ５）。なお、Ｓ３、Ｓ５の各処理はいずれを優先して実行しても構わない。

次いでシステムコントローラ１１０は、ボックス検出センサ４３から送信される信号に基づき、廃トナーボックス４２が交換されたか、より詳しくは交換のため画像形成装置１００に対する取り外しおよび装着がなされたかを検出する（Ｓ７）。そして、システムコントローラ１は、廃トナーボックス４２の交換を検出した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、第一警告をクリアする（Ｓ９）。つまり、システムコントローラ１１０は、Ｓ９において、Ｓ３でディスプレイ６１に表示された第一警告を非表示とする。

同様に、システムコントローラ１１０は、トナーカートリッジ２１が交換された、より具体的にはトナーの補充がなされたかを検出する（Ｓ１１）。ここで、トナーカートリッジ２１の交換を検出するのは、上述したトナーローセンサ２４やトナーエンプティセンサ３１のいずれから送信される信号に基づいてもよい。トナーカートリッジ２１が交換されたと判断すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、第二警告をクリアする（Ｓ１３）。つまり、システムコントローラ１１０は、Ｓ１３において、Ｓ５でディスプレイ６１に表示された第二警告を非表示とする。

なお、Ｓ７とＳ９の処理群およびＳ１１とＳ１３の処理群は、いずれの群を優先して処理するように構成してもよい。

なお、Ｓ７、Ｓ１１の処理において、廃トナーボックス４２やトナーカートリッジ２１が交換されていないと判断すると、システムコントローラ１１０は、対応する警告をクリアする処理（Ｓ９、Ｓ１３）を省略して以降の処理に進む。そのため、Ｓ１５において、システムコントローラ１１０は、全ての警告がクリアされているかどうかを判断する。そして、全ての警告がクリアされていれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１からの処理を繰り返す。また、いずれか一方の警告がクリアされていなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ７からの処理を繰り返す。但し、Ｓ１５でＮＯと判断された後のＳ７以降の処理では、既に交換検出および警告クリアがなされているステップについては省略される。

以上が、本実施形態のトナー環境監視システム３００により実行されるトナー環境監視処理の基本的特徴である。このように、本実施形態のトナー環境監視システム３００は、廃トナーボックス４２の交換時期を、廃トナーボックス４２自体に収容された廃トナーの量に基づくのではなく、残トナー量に基づき検出し、警告を報知している。加えて、廃トナーボックス４２が実際に交換されたか否かも、廃トナーボックス４２自体に収容された廃トナーの量に基づくのではなく、画像形成装置１００に対する廃トナーボックス４２の着脱に基づき検出している。つまり、本実施形態のトナー環境監視システム３００は、専用のセンサや機構を用いずに、画像形成装置１００において、他の目的のために配設されている既存のセンサを利用して廃トナーボックス４２の交換時期の検出および交換の確認を実現している。加えて、使用する既存のセンサは、上記の通り、いずれも廃トナーボックスの交換に関連する残トナー量の検出を目的としている。従って、本実施形態のトナー環境監視システム３００は、簡易かつ安価な構成でありながら、高い精度を持って廃トナーボックス４２の交換時期の検出を実現している。しかも、本実施形態のトナー環境監視システム３００は、トナーカートリッジ２１の交換時期の検出と連動して廃トナーボックス４２の交換時期を検出することができる。

上記基本的特徴を持つトナー環境監視システム３００が画像形成処理と関連した状態で行うトナー環境の監視処理について具体的実施例を２例説明する。図４は、実施例１のトナー環境監視システム３００が行うトナー環境監視処理の一連の流れを示すフローチャートである。

図４に示すＳ１０１〜Ｓ１０５は、図３に示すＳ１〜Ｓ５とほぼ同様の処理である。詳述すると、システムコントローラ１１０は、残トナー量が僅少である状態、ここではトナーロー状態が検出されるまで待機状態に入る（Ｓ１０１：ＮＯ）。トナーローセンサ２４によってトナーロー状態が検出されると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、廃トナーボックス４２を交換する時期であることを意味する警告（第一警告）およびトナーカートリッジ２１を交換する時期であることを意味する警告（第二警告）をディスプレイ６１に表示させる（Ｓ１０３、Ｓ１０５）。

次いで、システムコントローラ１１０は、トナーカートリッジ２１が交換された、より具体的にはトナーの補充がなされたかを検出する（Ｓ１０７）。本実施例では、Ｓ１０１において、トナーロー状態を検出することを契機としてトナー環境の監視処理を開始している。そのため、Ｓ１０７では、システムコントローラ１１０は、トナーローセンサ２４の検出結果をトナーの補充がなされたかどうかの判断基準としている。

Ｓ１０７において、システムコントローラ１１０は、トナーローセンサ２４の検出結果に基づき、トナーロー状態が解消されたと判断すると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、第二警告をクリアする（Ｓ１０９）。

Ｓ１０９の処理後、またはＳ１０７においてトナーロー状態が解消されていないと判断すると、システムコントローラ１１０は、次いでＳ１１１の処理に進む。Ｓ１１１では、システムコントローラ１１０は、上述したＳ３と同様の処理を実行する。具体的には、システムコントローラ１１０は、ボックス検出センサ４３からの検出結果に基づき、廃トナーボックス４２が交換されたかどうか判断する。そして、廃トナーボックス４２が交換されていないと判断すると（Ｓ１１１：ＮＯ）、システムコントローラ１１０は、Ｓ１１３において、第二警告が継続しているかどうかを判断する。

Ｓ１０９で第二警告をクリアしてなければ、システムコントローラ１１０は、第二警告は継続していると判断し（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、Ｓ１０７からの処理を繰り返す。Ｓ１０９の処理を経ている場合、システムコントローラ１１０は、第二警告は継続していないと判断し（Ｓ１１３：ＮＯ）、画像形成処理を強制的に停止する（Ｓ１１５）。つまり本実施例では、第一警告のみ報知されている状態（ディスプレイ６１に表示されている状態）では、画像形成処理を強制的に停止させるように構成されている。これにより、ユーザが警告を認識しないまま画像形成処理を継続してしまい、満杯になった廃トナーボックス４２からの廃トナーの漏出といった不具合が発生するおそれを未然に防止している。

Ｓ１１１で、廃トナーボックス４２の交換を検出した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、上記Ｓ９の処理と同様に、第一警告をクリアする（Ｓ１１７）。そして、Ｓ１１９の処理に進む。

Ｓ１１９において、システムコントローラ１１０は、現在、Ｓ１１５の処理によって画像形成処理が強制停止中であるかどうか判断する。そして、強制停止中であれば（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、画像形成処理を再開させる（Ｓ１２１）。

次いで、システムコントローラ１１０は、上述したＳ１５と同様の処理を行う（Ｓ１２３）。すなわちＳ１２３では、システムコントローラ１１０は、第一警告および第二警告がクリアになっているかどうかを判断する。そして、システムコントローラ１１０は、両警告をクリアしていればＳ１０１での待機状態に戻り、クリアしていない警告があれば、Ｓ１０７からの処理を繰り返す。なお、Ｓ１１５で画像形成処理を停止させた場合も、システムコントローラ１１０は、再びＳ１０７からの処理を繰り返す。なお、システムコントローラ１１０は、一度でもＳ１２３の判断処理を実行すると、以後Ｓ１１１では、必ず廃トナーボックス４２の交換を検出した（Ｓ１１１：ＹＥＳ）と判断する。つまり、実施例１では、廃トナーボックスの交換が適切になされると、Ｓ１１３、Ｓ１１５の処理に移行することはなくなり、画像形成処理は継続される。但し、図示しないが、システムコントローラ１１０は、Ｓ１０７〜Ｓ１２３の一連の処理を継続している際に、トナーエンプティ状態を検出するといずれの処理を実行中であるにもかかわらず、画像形成処理を強制停止する。これにより、トナー不足による転写不能状態が有効に回避される。

以上が実施例１のトナー環境監視システム３００が行うトナー環境の監視処理である。図５は、実施例２のトナー環境監視システム３００が行うトナー環境の監視処理の一連の流れを示すフローチャートである。実施例２では、トナーローセンサ２４だけでなくトナーエンプティセンサ３１の検出結果も利用してトナー環境を監視している。

図５に示すように、システムコントローラ１１０は、トナーエンプティセンサ３１の検出結果に基づきトナーエンプティ状態であるかどうか判断する（Ｓ３０１）。トナーエンプティ状態であると判断すると（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、第一警告とトナーエンプティ状態であることを示す第三警告をディスプレイ６１に表示させる（Ｓ３０３、Ｓ３０５）。

ここで、システムコントローラ１１０は、第一警告と第三警告を表示すると共に、画像形成処理を停止させる（Ｓ３０７）。これにより、廃トナーが漏出する状態やトナー切れによる画像形成不能状態を有効に回避している。

次いでシステムコントローラ１１０は、Ｓ３０９において、廃トナーボックス４２が交換されたかどうかの判断を行う。ここでの判断は、上記Ｓ７での処理と同様、ボックス検出センサ４３からの検出結果に基づきなされる。そして、システムコントローラ１１０は、廃トナーボックス４２の交換を検出する（Ｓ３０９：ＹＥＳ）と、第一警告をクリアする（Ｓ３１１）。

廃トナーボックスの交換が検出されなかった場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、およびＳ３１１１の処理を実行した場合、システムコントローラ１１０は、Ｓ３１３において、トナーカートリッジ２１が交換されたかどうかの判断を行う。ここでの判断は、上記Ｓ１１の処理と同様になされる。そして、システムコントローラ１１０は、トナーカートリッジ２１の交換を検出する（Ｓ３１３：ＹＥＳ）と、第三警告をクリアする（Ｓ３１５）。

トナーカートリッジ２１の交換が検出されなかった場合（Ｓ３１３：ＮＯ）、およびＳ３１５の処理を実行した場合、システムコントローラ１１０は、第一警告および第三警告がクリアになっているか判断する（Ｓ３１７）。双方の警告がクリアされている、つまり、Ｓ３１１およびＳ３１５を経てＳ３１７の判断処理を実行する場合、システムコントローラ１１０は、トナー環境が改善されたと判断し、画像形成処理を再開させる（Ｓ３１７：ＹＥＳ、Ｓ３１９）。もし、第一警告または第三警告のいずれか一方がクリアされていない（継続している）場合、システムコントローラ１１０は、Ｓ３０９からの処理を繰り返す。

また、Ｓ３０１において、トナーエンプティ状態が検出されない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、システムコントローラ１１０は、次いで、トナーローセンサ２４の検出結果に基づき、トナーロー状態であるかどうかを判断する（Ｓ３２１）。Ｓ３２１において、トナーロー状態でないと判断すると、システムコントローラ１１０は、Ｓ３０１からの処理を繰り返す。そして、トナーロー状態を検出すると、システムコントローラ１１０は、Ｓ３２３以降の処理を実行する。

まず、システムコントローラ１１０は、Ｓ３２３、Ｓ３２５において、第一警告と第二警告をディスプレイ６１に表示する。そして、システムコントローラ１１０は、Ｓ３２７において、トナーカートリッジ２１が交換されたかどうかを検出する。

Ｓ３２７において、トナーカートリッジ２１の交換が検出されると（Ｓ３２７：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、トナー不足は解消されたと判断し、第二警告をクリアする（Ｓ３３３）。逆に、トナーカートリッジ２１の交換が検出されないと（Ｓ３２７：ＮＯ）、システムコントローラ１１０は、Ｓ３２９の処理に移る。Ｓ３２９では、システムコントローラ１１０は、トナーエンプティ状態であるかどうかを判断する。システムコントローラ１１０は、トナーエンプティ状態であれば、第二警告をクリアし（Ｓ３３１）、Ｓ３０５以降の処理に進む。つまり、Ｓ３２９でトナーエンプティ状態であると判断すると、システムコントローラ１１０は、トナー不足を示す第二警告からトナーエンプティ状態であることを示す第三警告に遷移する。

Ｓ３２９において、トナーエンプティ状態ではないと判断した場合（Ｓ３２９：ＮＯ）、およびＳ３３３の処理を実行した場合、システムコントローラ１１０は、次いでＳ３３５において廃トナーボックス４２が交換されたかどうかを判断する。Ｓ３３５の判断処理は、既述のＳ３０９と同一の処理である。そして、廃トナーボックス４２の交換が検出されると、システムコントローラ１１０は、第一警告をクリアする（Ｓ３３５：ＹＥＳ、Ｓ３３７）。

廃トナーボックスの交換が検出されておらずかつ第二警告が継続していない場合（Ｓ３３５：ＮＯ、Ｓ３３９：ＮＯ）、システムコントローラ１１０は、Ｓ３０７での説明と同様の理由により、画像形成処理を停止させる。これにより、満杯になった廃トナーボックス４２からの廃トナーの漏出といった不具合が発生するおそれを未然に防止することができる。

Ｓ３３７またはＳ３４１の処理後、さらにはＳ３３９で第二警告が継続していると判断した場合（Ｓ３３９：ＹＥＳ）、システムコントローラ１１０は、第一警告および第二警告がクリアになっているか判断する（Ｓ３４３）。双方の警告がクリアされている、つまり、Ｓ３３３およびＳ３３７を経てＳ３４３の判断処理を実行する場合、システムコントローラ１１０は、トナー環境が改善されたと判断し、Ｓ３４５の処理に進む。また、いずれか一方の警告がクリアされていない場合（Ｓ３４３：ＮＯ）、システムコントローラ１１０は、Ｓ３０９からの処理を繰り返す。画像形成処理を再開させる（Ｓ３１７：ＹＥＳ、Ｓ３１９）。

Ｓ３４５では、システムコントローラ１１０は、現在画像形成処理が停止状態にあるかどうか、換言すればＳ３４１の処理を経ているかどうか判断する。画像形成処理が停止中であれば、当該画像形成処理を再開する（Ｓ３１９）。

図６は、上記図５に示す実施例２におけるトナー環境監視処理と画像形成処理との関連性をまとめた表である。図６において、×印が対応する警告がなされていることを示す。なお、第二警告の列に示す括弧で括った×印は、実際は上記Ｓ３３１等の処理によってクリアされている。しかし、直後に第三警告がなされるため、画像形成装置１００としては第二警告状態でもあることを意味する。

図６に示すように、実施例２では、トナーエンプティ状態、つまり第三警告と第一警告がなされている状態では、画像形成不能および廃トナーの漏出を回避すべく、常に画像形成処理を停止させている。これに対し、トナーロー状態、つまり第二警告と第一警告がなされている場合には、原則画像形成処理は継続される。そして、トナーカートリッジ２１を交換したにもかかわらず、廃トナーボックス４２を交換しない場合にのみ画像形成処理を停止させる。ここで、トナーロー状態は即時トナー切れとなるとは限らない。従って、暫定的に画像形成処理を継続することにより、現在実行中の画像形成処理を確実に完了させることが可能になる。但し、このような暫定的な画像形成処理が継続されると、最終的にはトナーエンプティ状態が発生するため、画像形成処理は停止する。

以上が本発明の実施形態である。本発明に係るトナー濃度調整システムは、上記実施形態の構成に限定されることなく、例えば以下のような構成を採っても上記と同様の効果を奏する。

例えば、上記実施形態では、ディスプレイ６１に表示することにより各警告を表示すると説明した。しかし、本発明に係るトナー環境監視システムは、これ以外の方法、例えば音声等によって各警告を報知する構成であっても良い。

また、一般に廃トナーは使用されるトナーの約１０％程度である。従って、廃トナーボックス４２の容積をトナーカートリッジの約１／１０程度に設定しておくことにより、常に無駄なく両者を連動して交換対象とすることができる。また、このように廃トナーボックス４２を構成することにより、装置自体の省スペース化にも繋がる。

本発明の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す側断面図である。 実施形態のトナー環境監視システムのブロック図である。 実施形態のトナー環境監視システムの、トナー環境の監視処理の基本的流れを示すフローチャートである。 実施例１のトナー環境監視システムの、トナー環境の監視処理を示すフローチャートである。 実施例２のトナー環境監視システムの、トナー環境の監視処理を示すフローチャートである。 本発明のトナー環境監視システムのトナー環境監視のバリエーションを示す表である。

１０ ＬＳＵ
２０ トナー供給部
２１ トナーカートリッジ
２４ トナーローセンサ
３１ トナーエンプティセンサ
３０ 現像部
４０ 廃トナー収容部
４３ ボックス検出センサ
５０ 定着部
１００ 画像形成装置
１１０ システムコントローラ

Claims (13)

1. 画像形成処理に使用されるトナーに関する環境の監視システムであって、
   少なくとも第一の閾値を基準としてトナーカートリッジ内の残トナー量を検出する第一検出手段と、
   画像形成装置に対する廃トナーボックスの着脱を検出する第二検出手段と、
   前記廃トナーボックスを交換すべき時期であるという第一警告を報知する報知手段と、
   前記第一検出手段によって前記残トナー量が前記第一の閾値を下回ったと検出されると前記第一警告の報知が開始され、前記第二検出手段によって前記廃トナーボックスの取り外しおよび装着が検出されると前記第一警告の報知が終了するように前記報知手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とするトナー環境監視システム。
2. 請求項１に記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記報知手段は、さらに、前記トナーカートリッジを交換すべき時期であるという第二警告を報知自在に構成され、
   前記制御手段は、前記第一検出手段により検出される前記残トナー量が前記第一の閾値を下回っている場合には前記第二警告の報知が開始され、前記残トナー量が前記第一の閾値以上である場合には前記第二警告の報知が終了するように前記報知手段を駆動制御することを特徴とするトナー環境監視システム。
3. 請求項１または請求項２に記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記第一検出手段は、前記第一の閾値と該第一の閾値よりも低く設定された第二の閾値とを基準として前記残トナー量を検出し、
   前記報知手段は、さらに、前記トナー残量が殆ど無いことを示す第三警告を報知自在に構成され、
   前記制御手段は、前記第一検出手段により検出される前記残トナー量が前記第二の閾値を下回っている場合には前記第三警告の報知が開始され、前記残トナー量が前記第二の閾値以上である場合には前記第三警告の報知が終了するように前記報知手段を駆動制御することを特徴とするトナー環境監視システム。
4. 請求項３に記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記制御手段は、前記第二警告の報知がなされている間は、前記画像形成処理を妨げないことを特徴とするトナー環境監視システム。
5. 請求項３または請求項４に記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記制御手段は、前記第一警告が報知されている間に前記第二警告の報知が解除された場合は、画像形成処理を中断させることを特徴とするトナー環境監視システム。
6. 請求項３から請求項５のいずれかに記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記制御手段は、前記第三警告の報知がなされている間は、前記第一警告を報知させているか否かを問わず前記画像形成処理を中断させることを特徴とするトナー環境監視システム。
7. 請求項３から請求項６のいずれかに記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記第一検出手段は、前記第二の閾値を基準とした残トナー量を検出するためのセンサを有することを特徴とするトナー環境監視システム。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記第一検出手段は、前記第一の閾値を基準とした残トナー量を検出するためのセンサを有することを特徴とするトナー環境監視システム。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のトナー環境監視システムにおいて、
   前記第二検出手段は、前記装置内部における前記廃トナーボックス配設領域近傍に配設されたセンサを有することを特徴とするトナー環境監視システム。
10. 記録媒体に画像を形成する現像部と、
    着脱自在に構成され、トナーカートリッジ内に充填されたトナーを前記現像部に供給するトナー供給手段と、
    前記現像部で生じる廃トナーを廃トナーボックスに収容する廃トナー回収手段と、
    請求項１から請求項９のいずれかに記載のトナー環境監視システムと、を有することを特徴する画像形成装置。
11. 画像形成処理に使用されるトナーに関する環境の監視方法であって、
    少なくとも第一の閾値を基準としてトナーカートリッジ内の残トナー量を検出する第一検出工程と、
    画像形成装置に対する前記廃トナーボックスの着脱を検出する第二検出工程と、
    前記廃トナーボックスを交換すべき時期であるという第一警告を報知する報知工程と、を有し、
    前記報知工程は、前記第一検出工程によって前記残トナー量が前記第一の閾値を下回ったと検出されると前記第一警告の報知を開始し、前記第二検出手段によって前記廃トナーボックスの取り外しおよび装着が検出されると前記第一警告の報知を終了することを特徴とするトナー環境監視方法。
12. 請求項１１に記載のトナー環境監視方法において、
    前記報知工程は、さらに、前記第一検出手段により検出される前記残トナー量が前記第一の閾値を下回っている場合には前記トナーカートリッジを交換すべき時期であるという第二警告を報知し、前記残トナー量が前記第一の閾値以上である場合には前記第二警告の報知を終了することを特徴とするトナー環境監視方法。
13. 画像形成処理に使用されるトナーに関する環境の監視システムであって、
    トナーカートリッジ内の残トナー量に基づいて廃トナーボックスの交換時期を検出し、該廃トナーボックスの交換を前記廃トナーボックスの着脱を検出することにより確認することを特徴とするトナー環境監視システム。
    

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