JP2010276779A - トナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるプロセス速度を有する画像形成装置のトナーカートリッジにおいて、トナー供給量を正確に算出でき、トナーカートリッジ内のトナー残量を正確に確認できるトナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法を提供する。
【解決手段】トナー容器２２１とトナーを現像装置２１に供給するトナー供給口２２１ｈとトナー容器２２１内のトナーを現像装置２１に供給するトナー供給羽根２２２とトナー容器２２１に関する履歴情報を記録する記録用チップ３０を備えたトナーカートリッジ２２において、トナー容器２２１はトナー供給羽根２２２を回転駆動させるトナー供給用モータ５０を備え、記録用チップ３０は供給するトナー量を累積するトナー供給量累積部３０２と画像形成装置１００の表示部にトナー容器２２１内のトナー残量を表示させるトナー残量表示制御部３０３を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、トナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法に係り、特に、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法に関する。

従来から、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機等がある。これら画像形成装置においては、感光体（トナー像担持体）の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体に対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって感光体に形成されたトナー像を感光体から記録用紙に転写し、定着装置によって記録用紙を加熱及び加圧してトナー像を記録用紙上に定着させている。

この様な画像形成装置においては、トナーが徐々に消費されるため、トナーを補給する必要がある。

そこで、従来では、例えば、現像装置上にトナーが収納されたトナーカートリッジを着脱自在に取り付けて、トナーカートリッジから現像装置へトナーを供給する方式や、現像装置上に中間ホッパーを設け、さらに前記中間ホッパー上にトナーカートリッジを着脱自在に取り付けて、トナーカートリッジからホッパーへとトナーを落下させた後にホッパーから現像装置へとトナーを供給する方式等が採用されている。

更に、トナーカートリッジ内のトナー残量を検出したり、画素をカウントしてトナー消費量を算出したりすることにより、トナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなった場合には、トナーカートリッジの交換を促し、この操作に伴うトナー供給の中断を未然に防いでいる。

また、近年、トナーカートリッジやプロセスカートリッジのメンテナンス、不適合機種の誤装着防止、さらにはリサイクル対策として、これらのカートリッジには前記対策用の情報を書き込んだバーコード、磁気カード、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどの記録部材が装着されている。

例えば、従来技術として、記録部材として非接触通信ＩＣタグをトナーカートリッジに搭載し、トナーカートリッジのリサイクル回数や寿命等の情報をＩＣタグに書き込んだりＩＣタグから書き込まれている情報を読み出したりすることで、トナーカートリッジ及びその周辺機器の使用状態を管理するという技術が開示されている（特許文献１を参照）。

また、最近の画像形成装置はカラー化が進んでいるが、現像色としてシアン、マゼンタ、イエローの少なくとも３色用いるため、モノクロ画像の場合に比べ、カラーにおけるプロセス速度は遅くなる、すなわち１分当たりの印刷枚数は低下する。

そこで、従来技術として、例えば、画像形成装置の制御装置は、電源投入直後や所定印刷枚数毎に行うウォームアップ時、現像剤投入時及び温度・湿度等の環境変化時に、透磁率センサに対する初期調整処理を行う。この初期調整処理において制御装置は、最も遅いプロセス速度で透磁率センサに対するセンサ調整値Ｖｃを測定すると共に、最も速いプロセス速度で当該センサ調整値Ｖｃを測定し、これら二組のプロセス速度とセンサ調整値Ｖｃとに基づいてプロセス速度とセンサ調整値Ｖｃとの相関を表す関係式（１次式）を算出する。制御装置は他のプロセス速度のセンサ調整値Ｖｃを当該関係式に基づいて算出する画像形成装置が開示されている（特許文献２を参照）。

特開２００１−２２２３０号公報 特開２００４−５３７４４号公報

しかしながら、特許文献１では、非接触通信ＩＣタグをトナーカートリッジに搭載しているため、リサイクル回数や寿命等をトナーカートリッジ側で管理できる点で優れているものの、非接触タイプのため、他の電気部品ノイズの影響を受けて誤動作することもあり、またコスト的な面から、現状では接触タイプの記録部材が採用されている。

また、特許文献２では、検出手段の検出レベル（すなわち、現像剤の透磁率）に基づいて現像剤のトナー濃度が調整されるので、安定したトナー濃度制御が可能となるが、駆動モータの回転速度に係る記載はなく、トナー補給が正確になされない場合があり、その結果、トナーカートリッジのトナー残量に狂いが生じ、実際にトナーカートリッジにトナーが残っている場合でも新たなトナーカートリッジに変換されてしまう虞がある。

さらに、近年、画像形成装置は、カラー化とともに簡素化も要望されているため、現像装置毎にトナー供給モータを用いることなく、一つのモータの回転力をギアやベルトなどを介してトナー供給に利用している。これにより、部品の共通化に伴い、それぞれの現像装置に応じた適切なトナー供給が行われないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、異なるプロセス速度を有する画像形成装置に用いられるトナーカートリッジにおいて、トナー供給量を正確に算出でき、トナーカートリッジ内のトナー残量を正確に確認することができるトナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係るトナーカートリッジ及びトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法は、次の通りである。

本発明は、画像形成装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材（例えば、ＩＣチップ）と、を備えたトナーカートリッジにおいて、前記トナー容器には、前記トナー供給部材を回転駆動させるトナー供給用モータが設けられ、前記記録部材の構成として、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部と、前記トナー供給口から供給するトナー量を累積するトナー供給量累積部と、前記画像形成装置の表示部に前記トナー容器内のトナー残量を表示させるトナー残量表示制御部とを備え、前記記録部には、前記トナー容器に収容された初期のトナー量と、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数が記録され、前記トナー供給量累積部に、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する機能を備え、前記トナー残量表示制御部に、前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する機能と、前記トナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる機能と、を備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記記録部材を、前記トナー容器に関する履歴情報をリセットすることで再利用可能にすることが好ましい。

また、本発明は、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材（例えば、ＩＣチップ）と、を備えたトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法において、前記トナーカートリッジから前記画像形成装置へのトナー供給時に、前記トナー容器に設けられたトナー供給用モータを回転駆動させる工程と、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する工程と、前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する工程と、前記トナー容器内のトナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる工程と、を含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、画像形成装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材（例えば、ＩＣチップ）と、を備えたトナーカートリッジにおいて、前記トナー容器には、前記トナー供給部材を回転駆動させるトナー供給用モータが設けられ、前記記録部材の構成として、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部と、前記トナー供給口から供給するトナー量を累積するトナー供給量累積部と、前記画像形成装置の表示部に前記トナー容器内のトナー残量を表示させるトナー残量表示制御部とを備え、前記記録部には、前記トナー容器に収容された初期のトナー量と、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数が記録され、前記トナー供給量累積部に、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する機能を備え、前記トナー残量表示制御部に、前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する機能と、前記トナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる機能と、を備えることで、各プロセス速度におけるトナー供給量を簡単に求めることができるので、あらゆるプロセス速度において、正確にトナー供給量を求めることができるとともに、画像形成装置の表示部にトナー容器内のトナー残量を表示させることで、トナー残量を正確に確認することができる。これにより、それぞれの現像装置に応じた適切なトナー供給を行うことができるとともに、それぞれの現像装置に対応したトナーカートリッジのトナー容器内のトナー残量を正確に把握できるので、トナー容器内のトナーがなくなる前に新品のトナーカートリッジに交換されることもなく、また、ジョブの途中でトナーがなくなることがないので、安定した画像出力を実現できる。

また、本発明によれば、前記記録部材を、前記トナー容器に関する履歴情報をリセットすることで再利用可能にできるので、個々のトナーカートリッジにおけるトナー供給量のバラツキに対応することができる。

また、本発明によれば、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材（例えば、ＩＣチップ）と、を備えたトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法において、前記トナーカートリッジから前記画像形成装置へのトナー供給時に、前記トナー容器に設けられたトナー供給用モータを回転駆動させる工程と、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する工程と、前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する工程と、前記トナー容器内のトナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる工程と、を含むことで、各プロセス速度におけるトナー供給量を簡単に求めることができるので、あらゆるプロセス速度において、正確にトナー供給量を求めることができるとともに、画像形成装置の表示部にトナー容器内のトナー残量を表示させることで、トナー残量を正確に確認することができる。これにより、それぞれの現像装置に応じた適切なトナー供給を行うことができるとともに、それぞれの現像装置に対応したトナーカートリッジのトナー容器内のトナー残量を正確に把握できるので、トナー容器内のトナーがなくなる前に新品のトナーカートリッジに交換されることもなく、また、ジョブの途中でトナーがなくなることがないので、安定した画像出力を実現できる。

本発明の実施形態に係るトナーカートリッジが用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記トナーカートリッジを現像装置に装着する前の状態を示す正面側（フロント側）から見た概略斜視図である。 前記トナーカートリッジを現像装置に装着する前の状態を示す裏面側（リア側）から見た概略斜視図である。 前記トナーカートリッジを構成する記録用チップの構成を示すブロック図である。 本実施形態の現像装置におけるプロセス速度に応じたトナー供給量の推移の一例を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係るトナーカートリッジが用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。

本実施形態は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２３と、感光体ドラム２３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）２４と、感光体ドラム２３表面に静電潜像を形成する露光ユニット１と、感光体ドラム２３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２１と、現像装置２１に着脱可能に構成されて現像装置２１にトナーを補給するトナーカートリッジ２２と、感光体ドラム２３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット２と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１１とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置１００において、トナーカートリッジ２２として、本発明に係るトナーカートリッジの構成を採用したものである。

まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
画像形成装置１００は、図１に示すように、カラー画像を記録用紙に記録するカラーレーザープリンタであり、露光ユニット１、各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ、中間転写ベルトユニット２、定着ユニット３、用紙搬送装置４、給紙トレイ５、及び排紙トレイ６等を備えている。

この画像形成装置１００において、記録用紙は、給紙トレイ５に積載収容されており、ピックアップローラ７−１により１枚ずつ給紙トレイ５から引き出されて、搬送ローラ４−１によりレジストローラ８へと搬送される。あるいは、記録用紙は、手差しトレイ９に載置され、ピックアップローラ７−２により引き出されて、各搬送ローラ４−４〜４−６によりレジストローラ８へと搬送される。

レジストローラ８は、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、記録用紙の先端が中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１上に形成されるトナー像の先端に重なるタイミングで、記録用紙を２次転写ローラ１２へと搬送する。

各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像をそれぞれ形成して、各色のトナー像を中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１に転写する。

これらの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、各現像装置２１ａ〜２１ｄ、各トナーカートリッジ２２ａ〜２２ｄ、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ、各帯電器２４ａ〜２４ｄ、及び各クリーナユニット２５ａ〜２５ｄ等を備えている。

各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄは、中間転写ベルト１１を介してそれぞれの１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄに押圧されており、矢印Ｂ方向に回転移動する中間転写ベルト１１と同一の周速度で中間転写ベルト１１と共に回転される。また、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄも、矢印Ｂ方向に回転移動する中間転写ベルト１１と同一の周速度で中間転写ベルト１１に追従回転する。

各帯電器２４ａ〜２４ｄは、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面を一様に帯電させるものであって、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄに接触するローラ型やブラシ形のもの、或いはチャージャー型のものが用いられる。

クリーナユニット２５ａ〜２５ｄは、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム２３ａ〜２３ｄの表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。

露光ユニット１は、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄへのそれぞれのレーザー光を出射するレーザー光源１ａ、及び各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム２３ａ〜２３ｄに導く複数のミラー１ｂ等を有している。この露光ユニット１は、画像データに応じて各レーザー光を変調しつつ、各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面に照射して、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面にそれぞれの静電潜像を形成する。
尚、露光ユニット１として、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いても良い。

各トナーカートリッジ２２ａ〜２２ｄは、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーを収容している。各現像装置２１ａ〜２１ｄは、各トナーカートリッジ２２ａ〜２２ｄからそれぞれの色のトナーが供給され、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させて、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面にそれぞれの色のトナー像を形成する。これらのトナー像は、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄから中間転写ベルト１１に転写されて重ね合わせられる。

中間転写ベルトユニット２は、中間転写ベルト１１、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ、駆動支持ローラ３１と従動支持ローラ３２、及び２次転写ローラ３３等を備えており、中間転写ベルト１１を駆動支持ローラ３１と従動支持ローラ３２に掛け渡して回転移動可能に支持し、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ及び２次転写ローラ３３を中間転写ベルト１１に押し付けている。

中間転写ベルト１１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度の合成樹脂フィルムにより形成される。２次転写ローラ３３は、図中左右に移動可能に支持されており、右方向に移動されたときに、駆動支持ローラ３１との間に中間転写ベルト１１を挟み込んで、ニップ域を形成する。

駆動支持ローラ３１は、２次転写ローラ３３のバックアップローラとしての役目を果たしつつ、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のそれぞれのニップ域をベルト移動方向上流側にして回転駆動され、中間転写ベルト１１を引っ張って矢印Ｂ方向に回転移動させる。これにより、各ニップ域が安定的に維持される。

尚、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のそれぞれのニップ域をより安定的に形成するために、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ及び各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄのうちの一方を硬質材料で形成し、他方を弾性材料で形成するのが好ましい。

各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、例えば金属製の直径８mm〜１０mmの軸の外周を導電性の弾性材（ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により被覆したものである。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、該各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のニップ域に中間転写ベルト１１を挟み込んだ状態で、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）のバイアス電圧を印加され、それぞれの電界を中間転写ベルト１１を介して各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面のトナーに作用させ、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面のトナーを中間転写ベルト１１へと引き付けて転写させる。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト１１に転写されて重ね合わせられる。
尚、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄとして、ローラの代わりに、ブラシ等を用いても構わない。

クリーニングユニット３４は、例えば中間転写ベルト１１表面に摺接するクリーニングブレードであり、中間転写ベルト１１表面に残留したトナーを除去して、次回に印字される画像のカブリ等を防止する。中間転写ベルト１１におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から従動支持ローラ３２にて支持されている。

こうして中間転写ベルト１１に転写され重ね合わせられた各色のトナー像は、該中間転写ベルト１１の回転移動に伴い、駆動支持ローラ３１と２次転写ローラ３３間のニップ域へと搬送される。そして、中間転写ベルト１１上の各色のトナー像が重ね合わされたトナー像の先端とレジストローラ８により搬送されて来た記録用紙の先端とが重ねられ、各色のトナー像と記録用紙が重ね合わせられて、各色のトナー像が記録用紙に転写される。

引き続いて、記録用紙は、定着ユニット３へと搬送され、ここで加圧ローラ３ａと加熱ローラ３ｂ間に挟み込まれる。これにより、記録用紙上の各色のトナーが加熱余裕されて混合され、各色のトナー像が記録用紙上にカラー画像として定着される。更に、記録用紙は、用紙搬送装置４により排紙トレイ６へと搬送されて、ここにフェイスダウンで排出される。

尚、画像形成ステーションＰａだけを用いてモノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１に転写することも可能である。すなわち、このモノクロ画像も、カラー画像の場合と同様に中間転写ベルト１１から記録用紙に転写され、記録用紙上に定着される。

また、記録用紙の表面（片面）だけではなく、両面の印字を行なう場合は、記録用紙の表面の画像を定着ユニット３により定着した後に、記録用紙を用紙搬送装置４の搬送ローラ４−３により搬送する途中で搬送ローラ４−３を停止させてから逆回転させ、記録用紙を用紙搬送装置４の反転経路４ｒに通して記録用紙の表裏を反転させてから記録用紙をレジストローラ８へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着した後に記録用紙を排紙トレイ６に排出する。

尚、本実施形態では、画像形成装置１００は、モノクロ画像を形成する場合のプロセス速度を２４０ｍｍ／ｓｅｃ、カラー画像を形成するときのプロセス速度を１２０ｍｍ／ｓｅｃとし、２つのプロセス速度を有している。

次に、本実施形態の特徴的なトナーカートリッジ２２ａ〜２２ｄの構成について図面を参照して詳細に説明する。
図２は本実施形態のトナーカートリッジを現像装置に装着する前の状態を示す正面側（フロント側）から見た概略斜視図、図３は前記トナーカートリッジを現像装置に装着する前の状態を示す裏面側（リア側）から見た概略斜視図、図４は前記トナーカートリッジを構成する記録用チップの構成を示すブロック図である。
尚、本実施形態における各トナーカートリッジ２２ａ〜２２ｄの共通符号を２２とし、各現像装置２１ａ〜２１ｄの共通符号を２１として以下に説明する。

本実施形態のトナーカートリッジ２２は、図２，図３に示すように、現像装置２１に着脱可能に構成され、トナーを収容する箱状のトナー容器２２１と、トナー容器２２１内のトナーを現像装置２１に供給するためのトナー供給口２２１ｈと、回転することによりトナー容器２２１内のトナーを現像装置２１に供給するトナー供給羽根（トナー供給部材）２２２と、トナー容器２２１に関する履歴情報を記録する記録用チップ（記録部材）３０と、トナー供給羽根２２２を回転駆動させるトナー供給用モータ５０と、を備えている。

トナー供給口２２１ｈは、図２に示すように、トナー容器２２１の底部に設けられ、トナーカートリッジ２２が現像装置２１に装着された状態で、現像装置２１の上部に設けられたトナー導入口２１ｈと重なり合うように設けられている。

そして、トナーカートリッジ２２は、トナー容器２２１内のトナー供給羽根２２２をトナー供給用モータ５０により回転駆動することで現像装置２１側にトナーを供給するようになっている。

尚、トナーカートリッジ２２は、トナー供給口２２１ｈと現像装置２１のトナー導入口２１ｈとが一致することによって現像装置２１へのトナー供給が可能になっているが、図中においては、トナー供給動作の前提となるトナー供給口２２１ｈやトナー導入口２１ｈの開閉操作を行う現像装置２１やトナーカートリッジ２２のシャッター部分等の構成は省略している。

トナー供給羽根２２２は、例えば、螺旋羽根を備えるスクリューオーガで構成され、回転数に応じて所定量のトナーを現像装置２１側に供給するようになっている。
尚、トナー供給羽根２２２の構成は、該トナー供給羽根２２２の回転数に応じて所定量のトナーを現像装置２１側に供給するものであれば上記の構成に限定されるものではない。

記録用チップ３０は、ＩＣチップが用いられ、図３に示すように、トナー容器２２１の裏側面２２１ａに設けられるチップホルダ３０ａに着脱可能に取付けられ、トナーカートリッジ２２が現像装置２１に装着された状態で、現像装置２１の上部に設けられた記録用チップ読取装置４０の読取り部４０ａに挿入されるようになっている。

記録用チップ３０は、図４に示すように、記録部３０１、トナー供給量累積部３０２及びトナー残量表示制御部３０３を備えている。

記録部３０１は、トナー容器２２１に関する履歴情報として、トナー容器２２１から現像装置２１に供給されるトナーの供給量（使用量）のほか、品番、識別番号、トナーの色、初期のトナー量、及び、予め設定された画像形成装置１００の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数、等が記録されている。尚、記録用チップ３０は、上述したトナー容器２２１に関する履歴情報をリセットすることで再利用可能になっている。

さらに、記録用チップ３０は、トナー供給口２２１ｈから供給するトナー量を累積するトナー供給量累積部３０２と、画像形成装置１００の図示しない表示部にトナー容器２２１内のトナー残量を表示させるトナー残量表示制御部３０３とを備えている。

トナー供給量累積部３０２は、トナー供給口２２１ｈから供給するトナー量を累積する機能を備えている。具体的には、予め設定された画像形成装置１００の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、現像装置２１へのトナー供給時におけるトナー供給用モータ５０の駆動時間との積を累積する。

トナー残量表示制御部３０３は、トナー供給量累積部３０２により算出された現像装置２１に供給された累積トナー量に基づいて算出されたトナー容器２２１内のトナー残量を図示しない画像形成装置１００の表示部等に表示させる。

記録用チップ読取装置４０は、記録用チップ３０が読取り部４０ａの隙間に挿入された状態で記録用チップ３０に記録された情報を読取り可能となっている。

トナーカートリッジ２２が現像装置２１に装着されると、トナーカートリッジ２２に取り付けられた記録用チップ３０は、現像装置２１に取り付けられた記録用チップ読取装置４０の読取り部４０ａの隙間に挿入されるようになっている。

トナー供給用モータ５０は、現像装置２１に設けたトナー濃度センサ（図示省略）の信号に基づいて一定時間回転するように制御されている。そして、そのトナー供給用モータ５０の累積回転時間が、その時のプロセス速度とともに記録用チップ３０に記録されるようになっている。

ここで、本実施形態のトナーカートリッジ２２における記録用チップ３０の記録方法について説明する。
図５は本実施形態の現像装置におけるプロセス速度に応じたトナー供給量の推移の一例を示すグラフである。

まず、従来の記憶用チップでは、実際のトナー供給用モータの回転時間を累積する方法を採用している。例えば、画像形成装置のプロセス速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃの時の時間をＴ１、プロセス速度１２０ｍｍ／ｓｅｃの時の時間をＴ２として、それぞれのプロセス速度における時間を累積した総モータ回転時間は、ΣＴ１＋ΣＴ２となる。

そして、この総モータ回転時間に基づき現像装置に供給されたトナー供給量を算出している。

しかしながら、実際は、トナー供給用モータの回転時間だけでは正確なトナー供給量を算出できない。すなわち、図５に示すように、同じモータ回転時間であっても、プロセス速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃの時（ＰＳ１）と１２０ｍｍ／ｓｅｃの時（ＰＳ２）とではトナー供給量（落下量）が異なるからである。

具体的には、プロセス速度が速い場合（プロセス速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃの時）の１分当たりのトナー供給量を１とした場合、遅い場合（プロセス速度が１２０ｍｍ／ｓｅｃの時）には約０．７になっている。尚、プロセス速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃのときのトナー落下量は７．４１ｇ／分、プロセス速度１２０ｍｍ／ｓｅｃのときのトナー落下量は５．１７ｇ／分である。

そのため、従来の画像形成装置において現像装置にトナー供給を行う時に、プロセス速度の速い場合と遅い場合とが混在する場合に起こっていた現象、すなわちトナーカートリッジ内にトナーが残っているにもかかわらず、トナーがないという現象が発生することがない。尚、このようなことが起こる原因は、トナーの流動性も関係しているものと考えられる。

そこで、本実施形態の記録用チップ３０は、プロセス速度が異なることによりトナー供給量が異なることを考慮して、トナー供給量累積部３０２を設けて、画像形成装置１００の基準となるプロセス速度２４０ｍｍ／ｓｅｃの時のトナー供給量の係数を１とし、これに対する特定のプロセス速度１２０ｍｍ／ｓｅｃに対応した係数を０．７に予め設定して、トナー供給時におけるトナー供給用モータ５０の駆動時間との積を累積している。尚、係数は、実験結果などにより決定するものもであっても良い。

すなわち、トナー供給量累積部３０２には、プロセス速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃの時の総時間ΣＴ１×１（係数）と、プロセス速度１２０ｍｍ／ｓｅｃの時の総時間ΣＴ２×０．７（係数）とを合計した値（ΣＴ１＋ΣＴ２×０．７）が記録される。

従って、トナーカートリッジ２２内のトナー残量Ｔは、初期のトナー量をＴ０とすれば、Ｔ０−（ΣＴ１＋ΣＴ２×０．７）×（時間当りのトナー供給量）となる。

そして、記録用チップ３０は、トナー残量表示制御部３０３により、そのトナー残量Ｔの値を画像形成装置１００の操作パネル（表示部）などに表示させることで、ユーザにトナーカートリッジ２２のトナー残量状態を報知することができる。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００のトナーカートリッジ２２において、トナー容器２２１に、記録部３０１，トナー供給量累積部３０２及びトナー残量表示制御部３０３を備えた記録用チップ３０と、トナー供給羽根２２２を回転駆動させるトナー供給用モータ５０を備えることで、複数の異なるプロセス速度で画像形成が行われても、現像装置２１に供給するトナー量を正確に算出できるので、トナーカートリッジ２２のトナー残量を正確に算出することができる。さらに、トナー残量を画像形成装置１００の操作パネル（表示部）などに表示させることで、ユーザにトナーカートリッジ２２のトナー残量状態を容易に報知することができる。

尚、上述した実施形態では、本発明に係るトナーカートリッジ２２を図１に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、トナーカートリッジを用いて現像装置にトナーを供給する画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
例えば、プロセス速度が３種類以上有するものや、トナーカートリッジ専用のトナーモータがなく、現像装置からの駆動力を利用してトナーを供給するようにしたものにも適用することができる。

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 露光ユニット
２ 中間転写ベルトユニット
３ 定着ユニット
２１ 現像装置
２１ｈ トナー導入口
２２ トナーカートリッジ
２３ 感光体ドラム
３０ 記録用チップ（記録部材）
３０ａ チップホルダ
４０ 記録用チップ読取装置
４０ａ 読取り部
５０ トナー供給用モータ
１００ 画像形成装置
２２１ トナー容器
２２１ａ 裏側面
２２１ｈ トナー供給口
２２２ トナー供給羽根（トナー供給部材）
３０１ 記録部
３０２ トナー供給量累積部
３０３ トナー残量表示制御部

Claims (3)

1. 画像形成装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材と、を備えたトナーカートリッジにおいて、
   前記トナー容器は、前記トナー供給部材を回転駆動させるトナー供給用モータを備え、
   前記記録部材は、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部と、前記トナー供給口から供給するトナー量を累積するトナー供給量累積部と、前記画像形成装置の表示部に前記トナー容器内のトナー残量を表示させるトナー残量表示制御部と、を備え、
   前記記録部には、前記トナー容器に収容された初期のトナー量と、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数が記録され、
   前記トナー供給量累積部は、予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する機能を備え、
   前記トナー残量表示制御部は、前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する機能と、前記トナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる機能と、を備えることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記記録部材は、前記トナー容器に関する履歴情報をリセットすることで再利用可能にすることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを画像形成装置に供給するためのトナー供給口と、回転することにより前記トナー容器内のトナーを前記画像形成装置に供給するトナー供給部材と、前記トナー容器に関する履歴情報を記録する記録部材と、を備えたトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法において、
   前記トナーカートリッジから前記画像形成装置へのトナー供給時に、前記トナー容器に設けられたトナー供給用モータを回転駆動させる工程と、
   予め設定された前記画像形成装置の基準となるプロセス速度に対する特定のプロセス速度に対応した係数と、トナー供給時における前記トナー供給用モータの駆動時間との積を累積する工程と、
   前記特定のプロセス速度に対応した係数と前記トナー供給用モータの駆動時間との積の累積値に基づき、前記トナー容器内のトナー残量を算出する工程と、
   前記トナー容器内のトナー残量を前記画像形成装置の表示部に表示させる工程と、
   を含むことを特徴とするトナーカートリッジのトナー残量表示制御方法。

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