JP2016218129A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早める。
【解決手段】画像形成装置は、現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、トナー量を検知するためのトナーセンサーと、トナー補給の要否を判断する制御部と、を備え、制御部は、回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値を判断対象値として求める第1の処理、および、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求める処理として予め定められた第1の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。
【選択図】図6
【解決手段】画像形成装置は、現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、トナー量を検知するためのトナーセンサーと、トナー補給の要否を判断する制御部と、を備え、制御部は、回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値を判断対象値として求める第1の処理、および、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求める処理として予め定められた第1の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。
【選択図】図6
Description
本発明は、静電潜像をトナーにより現像する現像装置を備えた画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置として、静電潜像をトナーによってトナー像に現像し、そのトナー像を用紙に転写するものがある。このような画像形成装置では、静電潜像にトナーを供給する現像装置が設けられる。
現像装置内のトナーは、印刷ジョブの実行によって消費される。したがって、現像装置へのトナー補給が必要となる。現像装置へのトナー補給の要否を判断するため、現像装置には、現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーが設けられる。そして、トナーセンサーの出力値に基づき、現像装置へのトナー補給の要否が判断される。
ここで、現像装置には、現像装置内のトナーを撹拌するための撹拌スクリューが設けられる。撹拌スクリューは、回転することによって現像装置内のトナーを撹拌する。たとえば、印刷ジョブの実行時に現像装置内のトナーの撹拌が行われる。このように撹拌スクリューによって現像装置内のトナーを撹拌すると、トナーセンサーの出力波形は、撹拌スクリューの回転に応じて変化する(たとえば、特許文献1参照)。
現像装置内のトナーを撹拌スクリューによって撹拌する構成では、トナーセンサーの出力波形が撹拌スクリューの回転に応じて変化することを考慮し、たとえば、撹拌スクリューの1回転あたりの時間分のトナーセンサーの出力値の平均値に基づき現像装置内のトナー量が検知される。このようにして現像装置内のトナー量を検知すれば、その検知した現像装置内のトナー量と実際の現像装置内のトナー量との誤差が大きくなるのを抑制することができる。
しかし、撹拌スクリューの1回転あたりの時間分のトナーセンサーの出力値の平均値に基づき現像装置内のトナー量を検知するようにすると、印刷ジョブの実行時に撹拌スクリューが回転を開始してから1回転するまでは、現像装置へのトナー補給の要否の判断が行えない。すなわち、トナー補給の要否を判断するタイミングが遅くなる。そして、トナー補給の要否を判断するタイミングが遅くなると、以下のような不都合が発生する。
たとえば、60PPM(Page Per Minute)といった高速印刷が可能な画像形成装置では、1枚分の印刷に要する時間と撹拌スクリューの1回転あたりの時間とが略同じになることがある。この場合、1枚印刷のジョブでは、現像装置へのトナー補給の要否を判断するまでに印刷ジョブが終了する。このため、仮に、トナー補給が必要と判断されると、印刷ジョブの終了後にトナー補給が行われることになる。その結果、印刷ジョブの終了後のエージング時間(トナーを補給して撹拌する時間)が余分にかかってしまう。すなわち、次の印刷ジョブを直ちに実行できなくなる。
なお、印刷ジョブを実行するときに、前回の印刷ジョブの実行時に検知した現像装置内のトナー量に基づき現像装置へのトナー補給の要否を判断すれば、トナー補給の要否を判断するタイミングが早くなる(トナー補給が必要であれば、印刷ジョブの実行中にトナー補給を行える)。しかし、場合によっては、前回の印刷ジョブの終了後に、現像装置のメンテナンスなど(交換)が行われることにより、現像装置へのトナー補給が不要な状態から必要な状態に変化することがある。したがって、前回の検知結果(前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量)を用いると、トナー補給が必要であるにもかかわらず、トナー補給が行われないまま印刷ジョブが実行されるという不都合が生じる場合がる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、前回の検知結果(前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量)を用いなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナーを収容し、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給することによって静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、現像装置に回転可能に設けられ、回転することによって現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、現像装置に設けられ、現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーと、トナーセンサーの出力値に基づき現像装置内のトナー量を検知し、現像装置へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部と、トナーセンサーの出力値を記憶する記憶部と、を備える。制御部は、スクリューが所定時間で1回転するようスクリューの回転を制御する。また、トナーセンサーの出力値は、スクリューの回転に応じて変化する。そして、制御部は、スクリューの回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値をトナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める第1の処理、および、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求める処理として予め定められた第1の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。
本発明の構成では、現像装置へのトナー補給の要否を判断するため、第1の処理および第1の処理以外の処理のうちいずれかを実行する(現像装置へのトナー補給の要否を判断するための判断対象値を求める)。第1の処理を実行する場合には、回転開始時点のトナーセンサーの出力値と、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過した時点のトナーセンサーの出力値との平均値を判断対象値として求めるので、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過したときに判断対象値を得ることができる。第1の処理以外の処理を実行する場合には、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過するまでのトナーセンサーの出力値に基づき判断対象値を求めるので、回転開始時点から所定時間の1/2の時間が経過するまでに判断対象値を得ることができる。これにより、回転開始時点から所定時間(スクリューの1回転あたりの時間)が経過するまで待たなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断することができる。すなわち、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。また、前回の検知結果(前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量)を用いなくてもよくなる。
以上のように、本発明の構成では、前回の検知結果(前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量)を用いなくても、現像装置へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。
本発明の一実施形態について、コピー機能など複数種の機能を搭載する複合機を例にとって説明する。
<複合機の全体構成>
図1に示すように、複合機100(「画像形成装置」に相当)は、画像読取部1および印刷部2を備える。画像読取部1は、原稿を読み取って画像データを生成する。印刷部2は、用紙搬送路20に沿って用紙Pを搬送するとともに、用紙Pに印刷すべき画像の画像データに基づきトナー像を形成する。そして、印刷部2は、搬送中の用紙Pにトナー像を転写(印刷)する。
図1に示すように、複合機100(「画像形成装置」に相当)は、画像読取部1および印刷部2を備える。画像読取部1は、原稿を読み取って画像データを生成する。印刷部2は、用紙搬送路20に沿って用紙Pを搬送するとともに、用紙Pに印刷すべき画像の画像データに基づきトナー像を形成する。そして、印刷部2は、搬送中の用紙Pにトナー像を転写(印刷)する。
印刷部2は、給紙部3、用紙搬送部4、画像形成部5および定着部6を備える。給紙部3は、ピックアップローラー31および給紙ローラー対32を含み、用紙カセット21に収容された用紙Pを用紙搬送路20に供給する。
用紙搬送部4は、複数の搬送ローラー対41を含み、用紙搬送路20に沿って用紙Pを搬送する。複数の搬送ローラー対41のうち、後述する転写ニップ(感光体ドラム51と転写ローラー55とで形成されるニップ)の搬送方向上流側の搬送ローラー対41は、レジストローラー対42である。
レジストローラー対42は、レジストローラー対42に用紙Pの先端が到達するときには回転を停止させている。すなわち、レジストローラー対42は、用紙Pの搬送方向への進行を一旦停止させる。これにより、用紙Pに撓みが形成され、用紙Pの斜行が矯正される。そして、レジストローラー対42は、予め定められた斜行矯正時間(用紙Pの搬送方向への進行を停止させる時間)が経過すると、回転を開始し、用紙Pを転写ニップに搬送する。その後、レジストローラー対42は、転写ニップに搬送した用紙Pの後端が抜けた後に回転を停止する。
画像形成部5は、感光体ドラム51、帯電装置52、露光装置53、現像装置54、転写ローラー55および清掃装置56を含む。なお、感光体ドラム51は、「像担持体」に相当する。
印刷ジョブの実行時(画像形成時)には、感光体ドラム51が回転し、その感光体ドラム51の表面を帯電装置52が帯電させる。また、露光装置53は、感光体ドラム51の表面を露光し、用紙Pに印刷すべき画像の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム51の表面上に形成する。現像装置54は、感光体ドラム51の表面に向けてトナーを供給し、感光体ドラム51の表面上に形成された静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー55は、感光体ドラム51の表面に圧接し、感光体ドラム51との間で転写ニップを形成する。この転写ニップに用紙Pが進入することにより、感光体ドラム51の表面上のトナー像が用紙Pに転写される。
印刷ジョブが実行されると、現像装置54内のトナーが消費されていく。したがって、現像装置54へのトナー補給が必要となる。このため、複合機100には、補給用のトナーを収容するコンテナ200が装着される。そして、現像装置54内のトナー量が予め定められた基準トナー量(現像装置54内に溜めておくべき適切なトナー量)を下回ると、コンテナ200から現像装置54へのトナー補給が行われる。
コンテナ200は、複合機100に対して着脱可能(交換可能)である。たとえば、複合機100の外装カバーの一部が開閉カバー(図示せず)となっており、この開閉カバーが開けられることにより、コンテナ200を装着するためのスペースが露出される。これにより、コンテナ200内のトナーが無くなれば、そのコンテナ200を新品のコンテナ200に交換することができる。
コンテナ200から現像装置54へのトナー補給を行うため、図2に示すように、コンテナ200には補給スクリュー71が設けられる。あるいは、複合機100の本体に補給スクリュー71が設けられる。また、コンテナ200が複合機100に装着されると、コンテナ200と現像装置54とが補給管72によって接続される。
補給スクリュー71は、たとえば、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造とされており、補給モーターM1(図4参照)から駆動力が伝達されて回転する。コンテナ200から現像装置54へのトナー補給時には、補給スクリュー71が回転することによって、コンテナ200内のトナーがコンテナ200から落下する。コンテナ200から落下したトナーは、補給管72を介して、現像装置54に補給される。
現像装置54は、コンテナ200からトナー補給を受けると、そのトナーを現像装置54内に溜める。そして、現像装置54は、印刷ジョブの実行時に、現像装置54内のトナーを搬送しつつ撹拌する。ここで、現像装置54内のトナーの撹拌や搬送を行うため、図3に示すような撹拌搬送スクリュー57が現像装置54内に設けられる。なお、撹拌搬送スクリュー57は、「スクリュー」に相当する。
撹拌搬送スクリュー57は、図3に示すように、回転軸57aと、回転軸57aの周囲に螺旋状に一体的に形成された羽根部57bと、回転軸57aから一体的に延びるパドル部57cとを有する。回転軸57aは、その両端が回転可能に支持される。そして、回転軸57aは、撹拌モーターM2にクラッチCLを介して連結され、撹拌モーターM2から駆動力が伝達されて回転する。これにより、羽根部57bによりトナーが搬送され、パドル部57cによりトナーが撹拌される。
図1に戻って、定着部6は、加熱ローラー61および加圧ローラー62を含む。加熱ローラー61は、発熱源を内蔵する。加圧ローラー62は、加熱ローラー61に圧接することによって、加熱ローラー61との間で定着ニップを形成する。そして、トナー像が転写された用紙Pは、定着ニップを通過するときに、加熱および加圧される。これにより、用紙Pにトナー像が定着し、印刷が完了する。
また、複合機100は、操作パネル7を備える。操作パネル7は、タッチパネル付きの液晶表示パネル71を含む。液晶表示パネル71は、各種設定などを受け付けるためのソフトキーやメッセージを表示する。あるいは、液晶表示パネル71は、装置状態を示す情報を表示する。この操作パネル7には、スタートキーやテンキーなどのハードキー72も設けられる。
また、図4に示すように、複合機100は、制御部110を備える。制御部110は、CPU111、画像処理部112および記憶部113を含む。画像処理部112は、画像処理専用のASICなどからなり、画像データに対して各種画像処理(拡大/縮小、濃度変換およびデータ形式変換など)を施す。記憶部113は、ROMおよびRAMなどからなる。この記憶部113には、制御用のプログラムおよびデータが記憶される。そして、制御部110は、記憶部113に記憶された制御用のプログラムおよびデータに基づき、複合機100の各部の動作を制御する。
具体的には、制御部110は、画像読取部1に接続され、画像読取部1の読取動作を制御する。また、制御部110は、印刷部2(給紙部3、用紙搬送部4、画像形成部5および定着部6)に接続され、印刷部2の印刷動作を制御する。さらに、制御部110は、操作パネル7に接続され、操作パネル7の表示動作を制御したり、操作パネル7に対して行われた操作を検知したりする。
制御部110には、レジストセンサーRSが接続される。レジストセンサーRSは、レジストローラー対42の搬送方向上流側の位置を検知位置とし、当該検知位置における用紙Pの有無に応じて出力値を変化させる。すなわち、レジストセンサーRSの検知位置に用紙Pの先端が到達すると、レジストセンサーRSの出力値は用紙Pの有りを示す値に変化し、レジストセンサーRSの検知位置を用紙Pの後端が通過すると、レジストセンサーRSの出力値は用紙Pの無しを示す値に変化する。このレジストセンサーRSの出力値に基づき、制御部110は、レジストローラー対42の回転開始および回転停止の各タイミングを計る。
制御部110は、レジストローラー対42の回転開始のタイミングを計るため、レジストセンサーRSの検知位置に用紙Pの先端が到達したことを検知すると計時を開始する。そして、制御部110は、レジストセンサーRSの検知位置に用紙Pの先端が到達してから予め定められた時間が経過したとき、レジストローラー対42の回転を開始させる(用紙Pを転写ニップに送る)。
また、制御部110は、レジストローラー対42の回転停止のタイミングを計るため、レジストセンサーSRの検知位置を用紙Pの後端が通過したことを検知すると計時を開始する。そして、制御部110は、レジストセンサーSRの検知位置を用紙Pの後端が通過してから予め定められた時間が経過したとき、レジストローラー対42の回転を停止させる。
また、制御部110には、現像装置54内のトナー量を検知するためのトナーセンサー120が接続される。制御部110は、トナーセンサー120の出力値に基づき、現像装置54内のトナー量を検知し、コンテナ200から現像装置54へのトナー補給が必要か否かを判断する。
ここで、現像装置54内には、トナーとキャリアとを含有する2成分現像剤が収容される。あるいは、現像装置54内には、磁性トナーからなる1成分現像剤が収容される。そして、現像装置54内のトナー量を検知するためのトナーセンサー120として、特に限定されないが、たとえば、磁気センサーが使用される。
2成分現像剤を使用する場合、現像装置54内の現像剤のトナー量が多いほど、トナーセンサー120(磁気センサー)の出力値が小さくなり、現像装置54内の現像剤のトナー量が少ないほど、トナーセンサー120(磁気センサー)の出力値が大きくなる。1成分現像剤を使用する場合、現像装置54内の現像剤のトナー量が多いほど、トナーセンサー120(磁気センサー)の出力値が大きくなり、現像装置54内の現像剤のトナー量が少ないほど、トナーセンサー120(磁気センサー)の出力値が小さくなる。
そして、制御部110は、トナーセンサー120の出力値が予め定められた閾値(基準トナー量に対応する値)を超えたか否か(下回ったか否か)に基づき、現像装置54へのトナー補給の要否を判断する。この判断の結果、現像装置54へのトナー補給が必要と判断すると、制御部110は、現像装置54へのトナー補給を行う。
現像装置54へのトナー補給を行うため、制御部110は、補給モーターM1の駆動を制御する。制御部110は、現像装置54へのトナー補給が必要と判断すると、補給モーターM1を駆動させ、補給スクリュー71を回転させる。これにより、コンテナ200から現像装置54へトナーが補給される。なお、制御部110は、トナー補給が必要と判断すると、補給スクリュー71の回転と回転停止とを予め定められた時間比率で繰り返し行う。
また、制御部110は、撹拌モーターM2の駆動を制御するとともに、クラッチCLのオンオフを制御する。すなわち、制御部110は、撹拌搬送スクリュー57の回転動作を制御する。なお、制御部110は、撹拌搬送スクリュー57を回転させるとき、撹拌搬送スクリュー57が所定時間(たとえば、1秒から数秒)で1回転するよう撹拌搬送スクリュー57の回転を制御する。
たとえば、制御部110は、印刷ジョブの実行時に、レジストローラー対42の回転を開始させるのと同時に撹拌搬送スクリュー57の回転を開始させる(クラッチCLをオンする)。その後、制御部110は、レジストローラー対42の回転を停止させてから一定時間が経過したとき(あるいは、レジストローラー対42の回転を停止させるとき)、撹拌搬送スクリュー57の回転を停止させる。
<トナー補給の要否の判断>
制御部110は、トナーセンサー120の出力値に基づき、コンテナ200から現像装置54へのトナー補給の要否を判断する。言い換えると、制御部110は、トナーセンサー120の出力値に基づき、現像装置54内のトナー量を検知する。
制御部110は、トナーセンサー120の出力値に基づき、コンテナ200から現像装置54へのトナー補給の要否を判断する。言い換えると、制御部110は、トナーセンサー120の出力値に基づき、現像装置54内のトナー量を検知する。
ここで、現像装置54内では撹拌搬送スクリュー57が回転し、それによって現像装置54内のトナーは撹拌される。したがって、トナーセンサー120の出力波形(出力値)は、図5に示すように、撹拌搬送スクリュー57の回転に応じて略正弦波状に変化する(トナーセンサー120の出力波形の1周期が撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間に相当する)。なお、図5に示すトナーセンサー120の出力波形は完全な正弦波となっているが、実際にはノイズが乗って形の崩れた波形となる。
したがって、現像装置54へのトナー補給の要否を判断する際には、トナーセンサー120の所定時間(撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間)分の出力値の平均値を求め、当該求めた平均値に基づき現像装置54内のトナー量を検知するのが好ましい。たとえば、トナーセンサー120の所定時間内の出力値の最大値と最小値との平均値を求めてもよい。
しかし、トナーセンサー120の所定時間分の出力値の平均値を求めるようにすると、撹拌搬送スクリュー57の回転開始から所定時間が経過するまでは、トナー補給の要否を判断することができない。このため、たとえば、1枚分の印刷に要する時間(レジストローラー57の回転開始から1枚分の印刷完了までの時間)と撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間とが略同じになる構成では、1枚印刷のジョブを実行した場合、トナー補給が必要と判断されると、印刷ジョブが終了して以降にトナーの補給や撹拌(エージング)が行われることになる。その結果、次の印刷ジョブを直ちに開始できなくなるという不都合が生じる。
この不都合を解消する方法として、撹拌搬送スクリュー57の回転開始タイミングを早めることが考えられる。たとえば、レジストローラー対42の回転開始と同時に撹拌搬送スクリュー57の回転を開始するのではなく、レジストローラー対42の回転開始よりも早いタイミング(たとえば、給紙を開始するタイミング、あるいは、印刷ジョブの実行指示を受けたタイミング)で撹拌搬送スクリュー57の回転を開始すれば、トナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。しかし、この場合には、撹拌搬送スクリュー57の回転開始タイミングを早めた分、現像装置54内でのトナーの撹拌時間が長くなるので、トナーに悪影響を及ぼす(トナーの劣化が進み易くなる)。
そこで、本実施形態では、撹拌搬送スクリュー57の回転開始時点から所定時間(撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間)の1/2の時間が経過するまでのトナーセンサー120の出力値に基づき、トナー補給の要否を判断する。この判断を行うため、制御部110は、第1の処理、第2の処理および第3の処理のうちのいずれかを実行することによって、トナー補給の要否を判断するための判断対象値を求める。
以下に、第1の処理、第2の処理および第3の処理について説明する。なお、以下の説明では、撹拌搬送スクリュー57の回転開始時点を回転開始時点P0と称する。また、回転開始時点P0から所定時間(撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間)の1/4の時間が経過した時点を時点P1と称し、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過した時点を時点P2と称し、回転開始時点P0から所定時間が経過した時点を時点P3と称する。
まず、図6および図7を参照し、第1の処理の流れについて説明する。図6に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー57が回転を開始したときである。
ステップS1において、制御部110は、回転開始時点P0のトナーセンサー120の出力値を検知する。続いて、ステップS2において、制御部110は、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過した時点P2のトナーセンサー120の出力値を検知する。その後、ステップS3において、制御部110は、回転開始時点P0のトナーセンサー120の出力値と、時点P2のトナーセンサー120の出力値との平均値を求める。
そして、ステップS4において、制御部110は、ステップS3で求めた平均値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。すなわち、制御部110は、予め定められた閾値(基準トナー量に対応する値)に対して判断対象値が大きいか小さいかに基づき、トナー補給の要否を判断する。すなわち、トナー補給の要否判断は、時点P3に到達する前に行われる(時点P2に到達したときに行われる)。
次に、図8、図9および図10を参照し、第2の処理の流れについて説明する。図8に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー57が回転を開始したときである。
ステップS11において、制御部110は、回転開始時点P0になって以降、トナーセンサー120の出力値が最初にピーク値となったピーク時点Pを検知する。そして、ステップS12において、制御部110は、回転開始時点P0から所定時間の1/4の時間が経過する時点P1より前の時点をピーク時点Pとして検知したか否かを判断する。
ステップS12での判断の結果、ピーク時点Pが時点P1より前であった場合(図9参照)、ステップS13に移行する。ステップS13に移行すると、制御部110は、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間が経過したか否かを判断する。この判断の結果、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間が経過したとき、ステップS14に移行し、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間が経過していなければ、ステップS13の判断を繰り返す。
ステップS14に移行した場合、制御部110は、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間が経過した時点PPのトナーセンサー120の出力値を検知する。そして、ステップS15において、制御部110は、時点PPのトナーセンサー120の出力値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する
ステップS12での判断の結果、ピーク時点Pが時点P1以降であった場合(図10参照)、ステップS16に移行する。ステップS16に移行すると、制御部110は、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間遡った時点PBのトナーセンサー120の出力値を確認する。なお、時点PBのトナーセンサー120の出力値は記憶部113に記憶されている。そして、ステップS17において、制御部110は、時点PBのトナーセンサー120の出力値を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。
次に、図11、図12および図13を参照し、第3の処理の流れについて説明する。図11に示すフローチャートのスタートは、印刷ジョブの実行時に最初に撹拌搬送スクリュー57が回転を開始したときである。なお、第3の処理の実行が可能に構成されている場合は、撹拌搬送スクリュー57が回転することによって変化するトナーセンサー120の出力波形の振幅が予め求められ、記憶部113に記憶される。
ステップS21において、制御部110は、回転開始時点P0になって以降のトナーセンサー120の最初のピーク値を検知する。このとき、制御部110は、たとえば、トナーセンサーの出力波形の傾きの変化に基づき、最初のピーク値が最大値側か最小値側かを判断する。なお、最初のピーク値は、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過するまでに出現する(時点P2までに出現する)。
その後、ステップS22において、制御部110は、最初のピーク値が最大値側であれば(図12参照)、最初のピーク値から振幅を減算した値を求める。一方で、制御部110は、最初のピーク値が最小値側であれば(図13参照)、最初のピーク値に振幅を加算した値を求める。そして、ステップS23において、制御部110は、ステップS22で求めた値(減算値または加算値)を判断対象値としてトナー補給の要否を判断する。
ところで、制御部110は、第1〜第3の全ての処理の実行が可能なように構成されてもよい。この場合、たとえば、制御部110は、判断対象値を求めるとき、第1〜第3の処理のうち、ユーザーによって選択された処理を実行する。第1〜第3の処理のうち実行する処理の選択をユーザーから受け付ける受付部として機能するのは、操作パネル7である。
なお、第1〜第3の処理のうち実行する処理の選択がなされていない場合に、第1〜第3の処理のうち、判断対象値を最も早く求めることができる処理が実行されるよう構成されてもよい。あるいは、第2の処理および第3の処理では、トナーセンサー120の出力値のピークを精度良く検知できない場合がある。したがって、第1の処理がデフォルトの処理として設定されてもよい。
本実施形態の複合機100(画像形成装置)は、上記のように、トナーを収容し、感光体ドラム51(像担持体)に形成された静電潜像にトナーを供給することによって静電潜像をトナー像に現像する現像装置54と、現像装置54に回転可能に設けられ、回転することによって現像装置54内のトナーを撹拌する撹拌搬送スクリュー57(スクリュー)と、現像装置54に設けられ、現像装置54内のトナー量を検知するためのトナーセンサー120と、トナーセンサー120の出力値に基づき現像装置54内のトナー量を検知し、現像装置54へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部110と、トナーセンサー120の出力値を記憶する記憶部113と、を備える。制御部110は、撹拌搬送スクリュー57が所定時間で1回転するよう撹拌搬送スクリュー57の回転を制御する。また、トナーセンサー120の出力値は、撹拌搬送スクリュー57の回転に応じて正弦波状に変化する。そして、制御部110は、第1〜第3の処理のうちいずれかの処理を実行することにより、トナー補給の要否を判断するための判断対象値を求め、当該求めた判断対象値に基づき、トナー補給の要否を判断する。
第1の処理を実行する場合、制御部110は、回転開始時点P0のトナーセンサー120の出力値と、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過した時点P2のトナーセンサー120の出力値との平均値をトナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める。これにより、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過した時点P2に判断対象値を得ることができる。その結果、回転開始時点P0から所定時間が経過する前の時点(所定時間の1/2の時間が経過した時点P2)で、トナー補給の要否を判断することができる。
第2の処理を実行する場合、制御部110は、回転開始時点P0になって以降、トナーセンサー120の出力値が最初にピーク値となったピーク時点Pを検知する。
そして、制御部110は、回転開始時点P0から所定時間の1/4の時間が経過する前の時点をピーク時点Pとして検知した場合には、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間経過した時点PPのトナーセンサー120の出力値を判断対象値として求める。一方で、制御部110は、回転開始時点P0から所定時間の1/4の時間が経過して以降の時点をピーク時点Pとして検知した場合には、ピーク時点Pから所定時間の1/4の時間遡った時点PBのトナーセンサー120の出力値を判断対象値として求める。これにより、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過する前の時点(時点PPまたは時点PB)に判断対象値を得ることができる。すなわち、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過する前に、トナー補給の要否を判断することができる。
第3の処理を実行する場合、制御部110は、回転開始時点P0になって以降のトナーセンサー120の最初のピーク値を検知し、最初のピーク値から振幅(記憶部113に予め記憶されたトナーセンサー120の出力波形の振幅)を減算した値または最初のピーク値に振幅を加算した値を判断対象値として求める。これにより、回転開始時点P0から所定時間の1/2の時間が経過する前に、トナー補給の要否を判断することができる。
このように、第1〜第3の処理のうちいずれかの処理を実行して判断対象値を求めることにより、回転開始時点P0から所定時間(撹拌搬送スクリュー57の1回転あたりの時間)が経過するまで待たなくても、現像装置54へのトナー補給の要否を判断することができる。すなわち、現像装置54へのトナー補給の要否を判断するタイミングを早めることができる。
その結果、印刷ジョブの終了後のエージング時間(トナーを補給して撹拌する時間)が余分にかかってしまう、という不都合の発生を抑制することができる。また、レジストローラー57の回転開始よりも早いタイミングで撹拌搬送スクリュー57の回転を開始しなくてもよいので、トナーの劣化を抑制することができる。さらに、前回の検知結果(前回の印刷ジョブの実行時に検知したトナー量)を用いなくてもよくなる。
なお、複数枚分の印刷が連続するジョブを実行する場合には、2枚目以降の印刷時にもトナー補給の要否を判断しなければならない。この場合には、最初だけ、第1〜第3の処理のうちいずれかの処理の実行によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断してもよい。すなわち、制御部110は、撹拌搬送スクリュー57が1枚目の印刷時に1回目の回転を開始すると、第1〜第3の処理のうちいずれかの処理を実行する(判断対象値を求める)。そして、制御部110は、当該実行した処理によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断して以降は、所定時間が経過する度に、トナーセンサー120の所定時間分の出力値の平均値に基づきトナー補給の要否を判断する。
このように構成すれば、第1〜第3の処理のうちいずれかの処理によって求めた判断対象値に基づきトナー補給の要否を判断して以降は、トナーセンサー120の所定時間分の出力値の平均値を用いるので、トナー補給の要否を正確に判断することができる。
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
51 感光体ドラム(像担持体)
54 現像装置
57 撹拌搬送スクリュー(スクリュー)
100 複合機(画像形成装置)
110 制御部
113 記憶部
120 トナーセンサー
54 現像装置
57 撹拌搬送スクリュー(スクリュー)
100 複合機(画像形成装置)
110 制御部
113 記憶部
120 トナーセンサー
Claims (6)
- トナーを収容し、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給することによって前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記現像装置に回転可能に設けられ、回転することによって前記現像装置内のトナーを撹拌するスクリューと、
前記現像装置に設けられ、前記現像装置内のトナー量を検知するためのトナーセンサーと、
前記トナーセンサーの出力値に基づき前記現像装置内のトナー量を検知し、前記現像装置へのトナー補給が必要か否かを判断する制御部と、
前記トナーセンサーの出力値を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記スクリューが所定時間で1回転するよう前記スクリューの回転を制御し、
前記トナーセンサーの出力値は、前記スクリューの回転に応じて変化し、
前記制御部は、前記スクリューの回転開始時点の前記トナーセンサーの出力値と、前記回転開始時点から前記所定時間の1/2の時間が経過した時点の前記トナーセンサーの出力値との平均値を前記トナー補給の要否を判断するための判断対象値として求める第1の処理、および、前記回転開始時点から前記所定時間の1/2の時間が経過するまでの前記トナーセンサーの出力値に基づき前記判断対象値を求める処理として予め定められた前記第1の処理以外の処理、のうちいずれかの処理を実行することによって前記判断対象値を求め、当該求めた前記判断対象値に基づき、前記トナー補給の要否を判断することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1の処理以外の処理として、第2の処理があり、
前記制御部は、前記第2の処理を実行する場合、前記回転開始時点になって以降、前記トナーセンサーの出力値が最初にピーク値となったピーク時点を検知し、前記ピーク時点から前記所定時間の1/4の時間遡った時点の前記トナーセンサーの出力値、または、前記ピーク時点から前記所定時間の1/4の時間経過した時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記回転開始時点から前記所定時間の1/4の時間が経過する前の時点を前記ピーク時点として検知した場合には、前記ピーク時点から前記所定時間の1/4の時間経過した時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求める一方、前記回転開始時点から前記所定時間の1/4の時間が経過して以降の時点を前記ピーク時点として検知した場合には、前記ピーク時点から前記所定時間の1/4の時間遡った時点の前記トナーセンサーの出力値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第1の処理以外の処理として、第3の処理があり、
前記記憶部は、前記スクリューが回転することによって変化する前記トナーセンサーの出力波形の振幅を予め記憶しており、
前記制御部は、前記第3の処理を実行する場合、前記回転開始時点になって以降の前記トナーセンサーの最初のピーク値を検知し、前記最初のピーク値から前記振幅を減算した値または前記最初のピーク値に前記振幅を加算した値を前記判断対象値として求めることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第1の処理および前記第1の処理以外の処理の実行が可能に構成されており、
前記制御部は、前記第1の処理および前記第1の処理以外の処理のうち、ユーザーにより選択された処理または前記判断対象値を最も早く求めることができる処理を実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 複数枚分の印刷が連続するジョブを実行する場合、
前記制御部は、前記スクリューが1枚目の印刷時に1回目の回転を開始すると、前記第1の処理または前記第1の処理以外の処理を実行し、当該実行した処理によって求めた前記判断対象値に基づき前記トナー補給の要否を判断して以降は、前記所定時間が経過する度に、前記トナーセンサーの前記所定時間分の出力値の平均値に基づき前記トナー補給の要否を判断することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015099797A JP2016218129A (ja) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015099797A JP2016218129A (ja) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2015099797A Pending JP2016218129A (ja) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | 画像形成装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020160282A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ブラザー工業株式会社 | 現像カートリッジ |
US11416724B2 (en) | 2019-03-08 | 2022-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Toner supply control in image forming apparatus by using linear regression analysis |
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2015
- 2015-05-15 JP JP2015099797A patent/JP2016218129A/ja active Pending
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