JP2020134857A - 画像形成装置、付着物の満杯検知方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

画像形成装置、付着物の満杯検知方法およびコンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】現像剤などの付着物を収容する収容体71が付着物によって満杯であると誤検知し難い技術を提供すること。【解決手段】制御部は、検出電圧の変動値ΔVが±0.3Vを超えた回数を示すカウント値CNT2が3に達したと判定した場合は(S23:Yes)、電極接触不良を報知する(S24)。収容体の満杯検知と、第1電極と装着部側第1電極の接触不良の検知とを区別して行うことができるため、収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い。【選択図】図4

Description

本発明は、トナーなどの現像剤によって画像形成を行う画像形成装置において、現像剤および紙粉などの付着物を回収する収容体が付着物で満杯になっていることを検知する技術に関する。
従来、廃棄するトナーを収容する廃トナーボックスと、廃トナーボックスが満杯になったことを検知する満杯検知スイッチを備えた画像係止装置が知られている(特許文献1)。満杯検知スイッチの一端側は、廃トナーボックスの側面壁に設けられた第4電極に接続され、他端側は廃トナーボックスの側面壁に設けられた第3電極に接続されている。第3電極は、廃トナーボックスの外周壁に取り付けられており、ベルトクリーナを本体フレームの取り付け位置に装着すると、本体フレームに設けられた第1電極に対して、廃トナーボックスの第3電極が接触する。そして、第1電極の電圧を検出することで、廃トナーボックスが満杯か否かを検出する。
特開2014-089422号公報
ところで、本願発明者らは、第1電極D1が形成されている基板がメッキされていることに着目し、画像を形成するときの画像形成装置の振動が、第1電極D1および第3電極D3の接触部分に与える影響について考えた。画像形成装置が振動すると、第1電極D1および第3電極D3の接触部分が擦れ合い、その接触部分における第1電極のメッキが剥がれる可能性がある。そして、第1電極D1のメッキが剥がれると、第1電極D1および第3電極D3間の接触抵抗の上昇により第1電極D1の電圧が上昇し、廃トナーボックス40が満杯でないにも関わらず、廃トナーボックス40が満杯であると誤検知することがあり得ることが分かった。
そこで、本発明は、現像剤などの付着物を収容する収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い技術を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装着部と、現像剤像を担持する像担持体と、像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、装着部に装着されており、回収部材によって回収された付着物を収容する収容体と、収容体に設けられた第1接点と、装着部に設けられており、第1接点と電気的に接続される第2接点と、第1接点と第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、第1接点および第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する制御部と、を備えた画像形成装置であって、制御部は、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力することを第1の特徴とする。
制御部は、第1接点および第2接点の一方の接点から検出した検出電圧が第1閾値以上である場合は、収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する。
一方、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点および第2接点間の接触不良により接触抵抗が増大し、それによって検出電圧が増加していると推測できる。そこで、そのような状態になったときは、制御部は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力する。
したがって、上記第1の特徴を有する画像形成装置によれば、収容体の満杯検知と、第1接点と第2接点の接触不良の検知とを区別して行うことができるため、収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い。
また、本発明の画像形成装置は、前述した第1の特徴において、制御部は、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、検出電圧の変動を検出し、その検出結果に基づいて第2信号を出力するか否かを決定することを第2の特徴とする。
第1接点および第2接点間の接触抵抗が増大すると、検出電圧の変動が大きくなる。そこで、検出電圧の変動に基づいて第2信号を出力するか否かを決定することにより、接触不良の有無をより確実に報知することができる。
また、本発明の画像形成装置は、前述した第2の特徴において、制御部は、検出電圧の変動値が所定値を超えているかを所定時間毎に判断し、変動値が所定値を超えていると判断した回数が所定回数に達したときに、第2信号を出力することを第3の特徴とする。
第1接点および第2接点間の接触抵抗が増大すると、検出電圧の変動が大きくなる回数が増加するため、その回数が所定回数に達したときに第2信号を出力することにより、接触不良の有無をより一層確実に報知することができる。
また、本発明の画像形成装置における付着物の満杯検知方法は、装着部と、現像剤像を担持する像担持体と、像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、装着部に装着されており、回収部材によって回収された付着物を収容する収容体と、収容体に設けられた第1接点と、装着部に設けられており、第1接点と電気的に接続される第2接点と、第1接点と第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、を備えており、第1接点および第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する、画像形成装置における付着物の満杯検知方法であって、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力することを特徴とする。
制御部は、第1接点および第2接点の一方の接点から検出した検出電圧が第1閾値以上である場合は、収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する。
一方、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点および第2接点間の接触不良により接触抵抗が増大し、それによって検出電圧が増加していると推測できる。そこで、そのような状態になったときは、制御部は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力する。
したがって、上記の特徴を有する、画像形成装置における付着物の満杯検知方法によれば、収容体の満杯検知と、第1接点と第2接点の接触不良の検知とを区別して行うことができるため、収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い。
また、本発明のコンピュータプログラムは、装着部と、現像剤像を担持する像担持体と、像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、装着部に装着されており、回収部材によって回収された付着物を収容する収容体と、収容体に設けられた第1接点と、装着部に設けられており、第1接点と電気的に接続される第2接点と、第1接点と第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、第1接点および第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する制御部と、を備えた画像形成装置の制御部が実行するコンピュータプログラムであって、制御部に、検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力する処理を実行させることを特徴とする。
制御部は、第1接点および第2接点の一方の接点から検出した検出電圧が第1閾値以上である場合は、収容体が付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する。
一方、検出電圧が第1閾値よりも小さく、かつ、第1閾値未満であり、かつ、第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、第1接点および第2接点間の接触不良により接触抵抗が増大し、それによって検出電圧が増加していると推測できる。そこで、そのような状態になったときは、制御部は、第1接点と第2接点の接触不良があることを示す第2信号を報知装置に出力する処理を実行する。
したがって、上記第1の特徴を有するコンピュータプログラムによれば、収容体の満杯検知と、第1接点と第2接点の接触不良の検知とを区別して行うことができるため、収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い。
本発明によれば、現像剤などの付着物を収容する収容体が付着物によって満杯であると誤検知し難い技術を提供することができる。
本発明の実施形態に係るレーザプリンタの縦断面構造の概略を示す説明図である。 収容体の付着物満杯検知を行うための付着物満杯検知回路の説明図である。 図2に示す制御部が実行する付着物満杯検知処理の流れを示すフローチャートである。 図3のフローチャートの続きを示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係る画像形成装置について図を参照しつつ説明する。
以下の各実施形態では、本発明の画像形成装置の一例としてレーザプリンタを例に挙げて説明する。
[レーザプリンタの概略構成]
以下の説明では、図1において図面上の右側を前、左側を後とし、手前側を左、奥側を右とする。また、図1において図面上の上側を上とし、下側を下とする。
図1に示すように、レーザプリンタ1は、略箱状の筐体2を備える。筐体2の前面にはフロントカバー2aが、後面にはリアカバー2bがそれぞれ開閉可能に設けられている。また、筐体2の上面には、操作パネル6と、排紙トレイ5とが設けられている。筐体2の内部には、給紙部10と、画像形成部20とが設けられている。操作パネル6は、印刷機能、設定メニュー、各色トナーの残量、紙詰まりの発生などを表示する他、収容体71(廃トナーボックス)の交換、ワイヤの清掃を促すメッセージなどを表示する。また、操作パネル6は、印刷機能の選択や各種の設定を行う際の操作ボタンの役割をする。操作パネル6としては、液晶表示パネルまたは有機ELパネルの表面にタッチセンサが設けられたものを用いることができる。操作パネル6は、報知装置の一例である。
給紙部10は、シートPを画像形成部20に給紙する部分である。シートPの定義には、紙製のシートの他、合成樹脂製のシートなど、現像剤像を転写可能なシートを含む。給紙部10は、給紙トレイ11と、給紙ローラ12と、搬送ローラ14と、レジストローラ15とを備える。給紙トレイ11は、筐体2の下方に着脱可能に装着されており、複数のシートPを積層可能な状態で収容する。給紙トレイ11は、A4サイズのシートやB5サイズのシートなど、シート搬送方向の全長が異なる種々のシートPを収容可能に構成されている。給紙ローラ12は、給紙モータ(図示せず)によって回転駆動され、給紙トレイ11に収容されている最上部のシートPを搬送ローラ14の方に搬送する。搬送ローラ14は、給紙ローラ12によって搬送されたシートPを挾持しながらレジストローラ15へ搬送する。レジストローラ15は、搬送ローラ14から搬送されたシートPを挾持しながら画像形成部20へ搬送する。搬送ローラ14およびレジストローラ15は、それぞれレジストモータ(図示せず)によって回転駆動される。
画像形成部20は、筐体2の内部に配置されており、ドラムユニット3と、露光部40と、転写部50と、定着部60とを備える。露光部40は、筐体2内部の上方に配置されており、図示しないレーザ光源およびポリゴンミラーなどを備える。ドラムユニット3は、4つのプロセスカートリッジ30を備える。各プロセスカートリッジ30は、それぞれ構造は同じであり、前方に配置されたプロセスカートリッジ30から順に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。ドラムユニット3は、フロントカバー2aを介して着脱可能に収容されている。転写部50においてシートPが紙詰まり(ジャム)した場合は、フロントカバー2aを開放し、ドラムユニット3を前方へ引出すことにより、紙詰まり箇所にアクセス可能になっている。
ここで、プロセスカートリッジ30の構成について説明する。なお、トナーは正極性に帯電しているとする。プロセスカートリッジ30は、感光ドラム31と、帯電器32と、トナーカートリッジ33とを備える。トナーカートリッジ33は、トナー収容室33aと、供給ローラ33bと、現像ローラ33fと、層厚規制ブレード33dと、アジテータ33eとを備える。トナー収容室33aには、現像剤であるトナーが収容されている。アジテータ33eは、トナー収容室33aに収容されたトナーを撹拌する。この撹拌により、トナーは正帯電する。供給ローラ33bは、トナー収容室33a内のトナーを現像ローラ33fの周面に供給する。現像ローラ33fの周面に供給されたトナーは、層厚規制ブレード33dによって所定の厚さに調整される。現像ローラ33fを軸支するローラ軸(図示せず)には、現像電圧印加回路(図示せず)により、正の現像電圧が印加される。
現像ローラ33fと対向して感光ドラム31が設けられており、感光ドラム31の周面近傍に帯電器32が設けられている。帯電器32は、ワイヤと、グリッド電極とを有するスコロトロン型の帯電器である。帯電電圧がワイヤに印加されると、感光ドラム31との間に電位差が形成され、ワイヤと感光ドラム31との間にコロナ放電が発生し、感光ドラム31の表面が正帯電される。露光部40は、印刷データに対応したレーザ光を感光ドラム31の周面に出射する。感光ドラム31の周面のうち、レーザ光が照射された領域の電位が低下し、その電位が低下した領域に静電潜像が形成される。つまり、感光ドラム31の表面が露光される。現像ローラ33fと、感光ドラム31に形成された静電潜像との間に電位差が形成され、現像ローラ33fに供給されたトナーが感光ドラム31の静電潜像に移動し、その静電潜像の領域にトナーが担持され、現像剤像が担持される。つまり、現像される。
そして、転写ローラ55に負極性の転写電流が出力(負極性の転写電圧が印加)されると、感光ドラム31と搬送ベルト53とによってニップされたシートPに、感光ドラム31の現像剤像がシートPに転写される。つまり、印刷される。供給ローラ33bおよび現像ローラ33fは、それぞれプロセスモータ(図示せず)によって回転駆動される。感光ドラム31と対向してクリーニングローラ35が設けられている。クリーニングローラ35は、感光ドラム31を押圧し、感光ドラム31の回転に伴って感光ドラム31の周面をクリーニングする。感光ドラム31は、像担持体の一例である。
転写部50は、ベルトユニットとも呼ばれ、給紙部10よりも上方であって、ドラムユニット3よりも下方に配置されている。転写部50は、駆動ローラ51と、従動ローラ52と、搬送ベルト53と、4個の転写ローラ55とを備える。駆動ローラ51は、プロセスカートリッジ30の後端下方に配置されており、従動ローラ52は、プロセスカートリッジ30の前端下方に配置されている。搬送ベルト53は、ベルトを環状にして構成された無端ベルトであり、駆動ローラ51と従動ローラ52との間に掛け渡されている。駆動ローラ51は、搬送モータ(図示せず)によって回転駆動される。
定着部60は、相互に対向する定着ローラ61および加圧ローラ62を備える。転写部50から定着部60に搬送されたシートPは、定着ローラ61および加圧ローラ62によって押圧され、シートPに転写された現像剤像は、定着ローラ61による加熱と、加圧ローラ62による加圧とによってシートPに熱定着される。定着ローラ61には、定着ヒータ(図示せず)が内蔵されており、その定着ヒータによって定着ローラ61が所定温度に加熱される。定着ローラ61は、定着モータ(図示せず)によって回転駆動される。定着部60を通過した(抜けた)シートPは、定着部60の上方に設けられた排紙ローラ67によって、筐体2の上面に設けられた排紙トレイ5に排出される。排紙ローラ67は、排紙モータ(図示せず)によって回転駆動される。排紙トレイ5は、排出されたシートPを積層して収容可能に形成されている。
[クリーニング装置]
次に、搬送ベルト53に付着したトナーおよび紙粉などの付着物を回収することにより、搬送ベルト53をクリーニングするクリーニング装置について説明する。
レーザプリンタ1は、クリーニング装置70を備えている。クリーニング装置70は、収容体71と、バックアップローラ72と、クリーニングローラ73と、回収ローラ74と、剥離ブレード75とを備えている。クリーニングローラ73および回収ローラ74は、それぞれ収容体71の左右方向にて相対向する各側壁にそれぞれ軸支されており、収容体71と共に着脱可能に構成されている。各感光ドラム31の外周面に付着したトナーや紙粉などの付着物の多くは、搬送ベルト53に移動するため、搬送ベルト53に付着した付着物を除去すると、各感光ドラム31の外周面に付着している付着物が、搬送ベルト53によって除去される。つまり、搬送ベルト53をクリーニングすることにより、各感光ドラム31をクリーニングすることができる。クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75の少なくとも何れか1つは、回収部材の一例である。
収容体71は、搬送ベルト53から除去された付着物を回収するものであり、廃トナーボックスとも呼ばれる。本実施形態では、収容体71は、合成樹脂により、平面視、扁平の箱状に形成されている。収容体71は、搬送ベルト53の下部と、給紙トレイ11の上部との間に配置されており、筐体2の内側に設けられた装着部2cに着脱可能に装着されている。たとえば、装着部2cは、筐体2の内側において左右方向にて相対向して配置された一対のフレーム、または、一対のステー、または、一対のアッセンブリなどであり、収容体71の左右方向にて相対向する側壁が、各装着部2cに着脱可能に装着されている。図1では、一方の装着部2cのみが図示されており、その装着部2cと相対向して設けられた他方の装着部は図示されていない。フロントカバー2aを開放してドラムユニット3を前方へ引出すと、転写部50を前方へ引出すことができる状態となり、転写部50を前方へ引出すと、収容体71を装着部2cから外して前方へ取り出すことができる。
収容体71の天板76には、開口部76aが形成されている。また、図2に示すように、収容体71を構成する壁には、第1電極D1と、第2電極D2と、第3電極D3とが設けられている。第1電極D1は、収容体71が装着される装着部2c(図1)に設けられた装着部側第1電極21と接離可能に電気的に接続されている。装着部側第1電極21は、コイルスプリングなどの付勢部材(図示省略)によって第1電極D1を付勢している。第2電極D2は、装着部2cに設けられた装着部側第2電極22と接離可能に電気的に接続されており、第3電極D3は、装着部2cに設けられた装着部側第3電極23と接離可能に電気的に接続されている。第1電極D1は、第1接点の一例であり、装着部側第1電極21は、第2接点の一例である。
クリーニングローラ73は、搬送ベルト53の幅方向に延びた円柱形状に形成されている。クリーニングローラ73は、搬送ベルト53の下であって収容体71の開口部76aに配置されており、その周面を開口部76aから上方へ露出させている。クリーニングローラ73の周面は、搬送ベルト53の外周面と接触しており、その接触部分において搬送ベルト53とは反対方向に回転する。クリーニングローラ73の周面部分は、たとえば、シリコーンからなる発泡材により形成されている。
バックアップローラ72は、搬送ベルト53の幅方向に延びた円柱形状に形成されており、クリーニングローラ73と対向するようにして搬送ベルト53の内側に配置されている。バックアップローラ72の周面は、搬送ベルト53の内周面と接触しており、その接触部分において搬送ベルト53と同じ方向に回転する。バックアップローラ72は、金属により形成されている。
クリーニングローラ73には、トナーの極性とは逆極性の電圧が印加される。本実施形態では、トナーは正極性であるため、クリーニングローラ73には、負極性のクリーニング電圧が印加される。クリーニングローラ73に第1クリーニング電圧が印加されると、搬送ベルト53の外周面に付着しているトナーが、クリーニングローラ73に電気的に吸引され、搬送ベルト53の外周面がクリーニングされる。
回収ローラ74は、搬送ベルト53の幅方向に延びた円柱形状に形成されている。回収ローラ74の回転軸は、クリーニングローラ73の回転軸と相対向しており、外周面がクリーニングローラ73の外周面と接触している。回収ローラ74は、収容体71の内部に配置されており、回転軸が、クリーニングローラ73の回転軸よりも下方、かつ、後方に配置されている。回収ローラ74は、クリーニングローラ73とは逆方向に回転する。回収ローラ74は、金属により形成されている。
収容体71の天板76には、回収ローラ74の外周面に付着した付着物を剥離するための剥離ブレード75が設けられている。剥離ブレード75の基端は、収容体71の天板76のうち、回収ローラ74よりも後方の部分に配置されている。剥離ブレード75の先端は、回収ローラ74の下方に配置されており、回収ローラ74の外周面と接触している。剥離ブレード75は、薄板状に形成されており、可撓性を有する。剥離ブレード75は、たとえば、軟質ウレタンなどの合成樹脂により形成されている。剥離ブレード75の先端は、回収ローラ74の外周面に付勢されており、回収ローラ74の外周面に付着したトナーおよび紙粉などの付着物は、剥離ブレード75の先端によって掻き落とされ、その掻き落とされた付着物は、収容体71の内部に落下する。収容体71の内部に落下した付着物は、収容体71の前方から後方に向けて徐々に堆積する。
図2に示すように、バックアップローラ72は、電極D4を通じて電源77と接続されており、電源77は接地されている。電源77は、バックアップローラ72と回収ローラ74との間にクリーニング電圧を印加するための電源である。たとえば、クリーニング電圧は、−1200Vである。クリーニングローラ73は、接続線L3により、第3電極D3と接続されている。回収ローラ74は、接続線L2により、第2電極D2と接続されている。第2電極D2と接続された装着部側第2電極22は、シグナルグランドSGと接続されている。装着部側第2電極22とシグナルグランドSGとの間には、ツェナーダイオードZ1のアノードが接続されており、ツェナーダイオードZ1のカソードには、ツェナーダイオードZ2のアノードが接続されている。ツェナーダイオードZ2のカソードは、装着部側第3電極23と接続されている。つまり、クリーニングローラ73と回収ローラ74との間には、ツェナーダイオードZ1,Z2が直列接続されている。
電源77により、バックアップローラ72と回収ローラ74との間にクリーニング電圧が印加されると、搬送ベルト53に付着しているトナーがクリーニングローラ73に電気的に吸引される。そして、クリーニングローラ73に付着したトナーは、回収ローラ74に電気的に吸引される。クリーニングローラ73と回収ローラ74との間には、前述したクリーニング電圧よりも高い電圧が印加される。たとえば、−1600Vの電圧が印加される。前述したように、回収ローラ74に付着したトナーは、剥離ブレード75によって掻き落とされ、収容体71に収容される。
[付着物満杯検知回路]
次に、収容体71に収容された付着物が満杯になったことを検出する付着物満杯検知回路について図2を参照しつつ説明する。
図2に示すように、レーザプリンタ1は、付着物満杯検知回路90を備えている。付着物満杯検知回路90は、収容体71が付着物で満杯になったときに動作する検出スイッチSWと、抵抗R1〜R4と、制御部80とを備えている。制御部80は、CPU81と、記憶部82とを備えている。記憶部82には、制御部80が、後述する付着物満杯検知処理(図3および図4)を実行するためのコンピュータプログラム83が記憶されている。検出スイッチSWは、収容体71の内部に設けられており、収容体71が付着物で満杯ではない状態ではオン状態になっており、収容体71が付着物で満杯になるとオフ状態になる。検出スイッチSWの一端は、収容体71に設けられた第1電極D1と接続されており、検出スイッチSWの他端は、収容体71に設けられた第2電極D2と接続されている。第2電極D2は、装着部側第2電極22を通じてシグナルグランドSGに接続されている。検出スイッチSWの他端と第2電極D2との間に接続された抵抗R4は、検出スイッチSWの接触抵抗である。
第1電極D1は、装着部側第1電極21を通じて抵抗R2の他端と接続されており、抵抗R2の一端は、抵抗R3の他端と接続されている。抵抗R3の一端は、制御部80の入力ポートP1と接続されている。つまり、入力ポートP1と検出スイッチSWの一端との間には、抵抗R2,R3が直列接続されている。抵抗R2の一端と抵抗R3の他端との間には、抵抗R1の他端が接続されており、抵抗R1の一端は直流電源3.3Vと接続されている。抵抗R3の一端と入力ポートP1との間には、コンデンサC1の一端が接続されており、コンデンサC1の他端はシグナルグランドSGと接続されている。直流電源3.3V、抵抗R1〜R3およびシグナルグランドSGからなる回路は、第1電極D1と装着部側第1電極21との間に電圧を印加する電圧印加回路を構成している。
収容体71が付着物で満杯になっていないときは、検出スイッチSWがオンの状態であるため、制御部80の入力ポートP1の電圧は、抵抗R1,R2によって分圧され、3.3Vよりも低い所定電圧となる。たとえば、抵抗R1の抵抗値が24kΩ、抵抗R2の抵抗値が47kΩ、抵抗R3の抵抗値が100Ωであるとすると、入力ポートP1の電圧は、47k/(24k+47k)×3.3V=約2.18Vになる。
また、収容体71が付着物で満杯になると、検出スイッチSWがオフするため、入力ポートP1の電圧が3.3Vに上昇する。つまり、制御部80は、入力ポートP1の電圧に基づいて、収容体71が付着物で満杯になっているか否かを判断する。制御部80は、入力ポートP1の電圧が、収容体71が付着物で満杯になったことを示す電圧になると、収容体71が付着物で満杯になったことを報知する。たとえば、操作パネル6に「収容体が満杯になりました。」というメッセージを表示することにより、収容体71が付着物で満杯になったことを報知する。
[付着物満杯検知処理]
次に、制御部80が実行する付着物満杯検知処理について図3および図4を参照しつつ説明する。
前述したように、レーザプリンタ1の動作時に発生する振動により、収容体71の第1電極D1と装着部側第1電極21とが擦れ合い、少なくとも一方の電極のメッキが剥がれることにより、電極間の接触抵抗が増加し、それによって入力ポートP1の電圧が上昇し、付着物の満杯を誤検知するおそれがある。そこで、制御部80は、そのような誤検知が生じないようにすることができる付着物満杯検知処理を実行する。以下、制御部80が実行するステップをSと略す。
制御部80は、レーザプリンタ1が起動したか否かを判断し(S1)、起動していないと判断した場合は(S1:No)、起動するまで待機する。そして、制御部80は、レーザプリンタ1が起動したと判断すると(S1:Yes)、入力ポートP1の電圧変動を検出するタイミングか否かを判断し(S2)、検出するタイミングではないと判断した場合は(S2:No)、印刷などの通常動作を実行する(S5)。そして、制御部80は、入力ポートP1の電圧変動を検出するタイミングであると判断すると(S2:Yes)、入力ポートP1の電圧変動を検出したことを示す電圧変動検出フラグがオンしているか否かを判断し(S3)、電圧変動検出フラグがオンしていないと判断した場合は(S3:No)、入力ポートP1の検出電圧Vdが0以上であり、かつ、V1(V1>0)未満であるか否かを判断する(S4)。ここで、V1は、入力ポートP1の電圧が変動していないと見做すことができる電圧である。換言すると、V1は、第1電極D1と装着部側第1電極21との間で接触不良が発生していると推定することができる電圧であり、たとえば、2.3Vである。
ここで、制御部80は、検出電圧Vdが0以上であり、かつ、V1未満であると判断した場合は(S4:Yes)、印刷などの通常動作を実行する(S5)。また、制御部80は、検出電圧Vdが0以上であり、かつ、V1未満ではないと判断した場合は(S4:No)、検出電圧VdがV1以上であり、かつ、V2(V2>V1)未満であるか否かを判断し(S6)、検出電圧VdがV1以上であり、かつ、V2未満であると判断した場合は(S6:Yes)、検出電圧Vdの電圧変動の検出開始を決定したことを示す電圧変動検出フラグをオンする(S7)。たとえば、前述したように、V1が2.3Vの場合は、V2は2.8Vである。
そして、付着物満杯検知処理を実行する次のサイクルになると、制御部80は、電圧変動検出フラグがオンしていると判断し(S3:Yes)、検出電圧Vdを検出するタイミングであるか否かを判断する(図4のS12)。
たとえば、検出電圧Vdを検出するタイミングは、20ms間隔である。ここで、制御部80は、検出電圧Vdを検出するタイミングであると判断した場合は(S12:Yes)、検出電圧Vdの変動値ΔVを演算する(S13)。第1電極D1および装着部側第1電極21の少なくとも一方のメッキが剥がれたり、錆びたりすると、第1電極D1と装着部側第1電極21との間の接触抵抗が増大し、検出電圧Vdが不安定になり、上下に振れる。検出電圧Vdの振れ幅を変動値ΔVとする。変動値ΔVは、付着物満杯検知処理の今回のサイクルにおいて検出した検出電圧Vdから、前回のサイクルにおいて検出した検出電圧Vdを減算して求める。続いて、制御部80は、変動値ΔVが±0.3Vを超えているか否かを判断する(S14)。ここで、±0.3Vは、第1電極D1と装着部側第1電極21との間で接触不良が発生しているか否かを判断するための基準電圧であり、変動値ΔVが±0.3Vを超えると、第1電極D1と装着部側第1電極21との間で接触不良が発生していると判断する。なお、基準電圧の±0.3Vは変更可能である。20msは、所定時間の一例である。
ここで、制御部80は、変動値ΔVが±0.3Vを超えていないと判断した場合は(S14:No)、変動値ΔVが±0.3Vを超えていないと判断した回数のカウント値CNT1に1を加算する(S15)。続いて、制御部80は、カウント値CNT1が3に達したか否かを判断し(S16)、カウント値CNT1が3に達していないと判断した場合は(S16:No)、印刷などの通常動作を実行する(図3のS5)。そして、制御部80は、付着物満杯検知処理の各サイクルにおいて、変動値ΔVが±0.3Vを超えていないと判断する毎にカウント値CNT1に1を加算し(S15)、そのカウント値CNT1が3に達したと判断した場合は(S16:Yes)、電圧変動検出フラグをオフし(S17)、通常動作を実行する(図3のS5)。つまり、検出電圧Vdの変動値ΔVを3回演算し、3回共、変動値ΔVが±0.3Vを超えていないと判断し場合は、第1電極D1と装着部側第1電極21との間で接触不良が発生していないと推定し、通常動作を実行する。
また、制御部80は、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断した場合は(図4のS14:Yes)、経過時間T1を計測中か否かを判断する(S18)。ここで、経過時間T1は、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断した回数のカウント値CNT2が最後にカウントアップされてからの経過時間である。ここで、制御部80は、経過時間T1を計測中ではないと判断した場合は(S18:No)、経過時間T1の計測を開始し(S19)、通常動作を実行する(図3のS5)。続いて、制御部80は、付着物満杯検知処理の次のサイクルにおいて、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断し(図4のS14:Yes)、経過時間T1を計測中であると判断した場合は(S18:Yes)、経過時間T1が500ms以上であるか否かを判断する(S20)。
ここで、制御部80は、経過時間T1が500ms以上ではないと判断した場合は(S20:No)、カウント値CNT2に1を加算する(S22)。続いて、制御部80は、カウント値CNT2が3に達したか否かを判断し(S23)、カウント値CNT2が3に達したと判断した場合は(S23:Yes)、第1電極D1と装着部側第1電極21との間で接触不良が発生していることを報知する(S24)。たとえば、制御部80は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良があることを示す接触不良報知信号を操作パネル6に出力し、操作パネル6に「収容体が接触不良」などのメッセージを表示する。つまり、収容体71が付着物により満杯になったことを正常に検知できない状態であることを報知する。続いて、制御部80は、経過時間T1を0リセットし(S25)、通常動作を実行する(図3のS5)。また、制御部80は、カウント値CNT2が3に達していないと判断した場合は(S23:No)、通常動作を実行する(図3のS5)。
上述したように、制御部80は、検出電圧VdがV3未満であり、かつ、V3よりも小さいV1以上(V1≦Vd<V2)である場合は、検出電圧Vdの変動を検出し、その検出結果に基づいて接触不良報知信号を出力するか否かを決定する。詳しくは、制御部80は、検出電圧Vdの変動値ΔVが±0.3Vを超えているかを20ms毎に判断し、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断した回数を示すカウント値CNT2が3に達したときに、接触不良報知信号を出力する。接触不良報知信号は、第2信号の一例である。
また、制御部80は、経過時間T1が500ms以上になっていると判断した場合は(S20:Yes)、カウント値CNT2を0リセットする(S21)。つまり、カウント値CNT2が最後にカウントアップされてからの経過時間T1が500msに達するまでの期間に、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断されなかったということは、最後のカウントアップの基準となった、変動値ΔVが±0.3Vを超えているとの判断は、外来ノイズなどの影響を受けて変動値ΔVが偶発的に±0.3Vを超えたことが原因であると推定し、その判断によるカウントを行わない。換言すると、第1電極D1と装着部側第1電極21との間に接触不良が発生している場合は、電圧変動を20msで検出した場合に、500msの間に少なくとも3回は、変動値ΔVが±0.3Vを超えると考えられるため、500msの間に変動値ΔVが±0.3Vを超えた回数が3回未満であった場合は、それは、外来ノイズなどの影響によるものであり、第1電極D1と装着部側第1電極21との間の接触不良により、変動値ΔVが±0.3Vを超えたことによるものではないと推定する。
このように処理することにより、検出電圧Vdの変動を監視しているときに、外来ノイズなどの影響を受けて変動値ΔVが±0.3Vを超えたような状態を除去することができるため、電極の接触不良検知精度を高めることができる。カウント値CNT2の3回は、所定回数の一例である。
また、制御部80は、検出電圧VdがV1以上であり、かつ、V2未満ではないと判断した場合は(図3のS6:No)、検出電圧VdがV2以上であり、かつ、V3(V3>V2)未満であるか否かを判断する(S8)。検出電圧VdがV2以上であり、かつ、V3未満の範囲にある状態は、付着物満杯検知回路90に何らかの異常が発生し、付着物満杯検知回路90の動作保証の範囲外となっている状態であることを表している。たとえば、前述したように、V2が2.8Vの場合は、V3は、3.0Vである。ここで、制御部80は、検出電圧VdがV2以上であり、かつ、V3未満であると判断した場合は(S8:Yes)、エラー報知を行う(S9)。たとえば、制御部80は、エラー報知を行うためのエラー報知信号を操作パネル6へ出力し、操作パネル6に「収容体の満杯検知エラー」などのメッセージを表示し、付着物満杯検知回路90に何らかの異常が発生していることを報知する。続いて、制御部80は、印刷などの通常動作を停止させる(S10)。
また、制御部80は、検出電圧VdがV2以上であり、かつ、V3未満ではない、つまり、検出電圧VdがV3以上であると判断した場合は(S8:No)、収容体71が付着物で満杯になったことを報知する(S11)。たとえば、制御部80は、収容体71が付着物で満杯であることを示す満杯報知信号を操作パネル6へ出力し、操作パネル6に「収容体が満杯になりました。」などのメッセージを表示する。続いて、制御部80は、レーザプリンタ1の通常動作を停止させる(S26)。つまり、レーザプリンタ1の通常動作を停止させ、ユーザに収容体71が満杯になったことを報知し、収容体71の交換を促す。また、制御部80は、検出電圧Vdを検出するタイミングではないと判断した場合は(図4のS12:No)、通常動作を実行する(図3のS5)。なお、収容体71が付着物で満杯になったと判断する基準となる電圧V3を3.3Vではなく、3.0Vに設定しているのは、0.3V分を検出の誤差範囲に設定しているからである。電圧V3は、第1閾値の一例であり、電圧V1は、第2閾値の一例である。また、満杯報知信号は、第1信号の一例である。なお、接触不良報知信号またはエラー報知信号を、レーザプリンタ1、または、レーザプリンタ1を制御するコンピュータや携帯端末などの端末装置に設けられたLEDなどの発光部材に出力し、その発光部材を点灯または点滅させることにより報知を行うこともできる。端末装置の発光部材は、報知装置の一例である。また、接触不良報知信号またはエラー報知信号を、レーザプリンタ1、または、上記端末装置に設けられたスピーカに出力し、そのスピーカから所定の報知音を出力することにより報知を行うこともできる。端末装置のスピーカは、報知措置の一例である。さらに、接触不良報知信号またはエラー報知信号を上記端末装置に出力し、その端末装置に設けられた画面に報知内容を表示することにより報知を行うこともできる。端末装置の画面は、報知装置の一例である。
上述したように、本実施形態のレーザプリンタ1は、装着部2cと、現像剤像を担持する感光ドラム31と、感光ドラム31に付着した付着物を回収する回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)と、装着部2cに装着されており、回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)によって回収された付着物を収容する収容体71と、収容体71に設けられた第1電極D1と、装着部2cに設けられており、第1電極D1と電気的に接続される装着部側第1電極21と、第1電極D1と装着部側第1電極21との間に電圧を印加する電圧印加回路と、第1電極D1および装着部側第1電極21の一方の電極の電圧を検出し、その検出電圧VdがV3以上である場合に収容体71が付着物で満杯であることを示す満杯報知信号を操作パネル6に出力する制御部80と、を備えたレーザプリンタであって、制御部80は、検出電圧VdがV3未満であり、かつ、V3よりも小さいV1以上である場合は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良があることを示す接触不良報知信号、または、付着物満杯検知回路90に何らかの異常が発生していることを示すエラー報知信号を操作パネル6に出力することを特徴とするレーザプリンタである。
また、上述したように、制御部80が実行する付着物満杯検知処理により実現される付着物の満杯検知方法は、装着部2cと、現像剤像を担持する感光ドラム31と、感光ドラム31に付着した付着物を回収する回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)と、装着部2cに装着されており、回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)によって回収された付着物を収容する収容体71と、収容体71に設けられた第1電極D1と、装着部2cに設けられており、第1電極D1と電気的に接続される装着部側第1電極21と、第1電極D1と装着部側第1電極21との間に電圧を印加する電圧印加回路と、を備えており、第1電極D1および装着部側第1電極21の一方の電極の電圧を検出し、その検出電圧VdがV3以上である場合に収容体71が付着物で満杯であることを示す満杯報知信号を操作パネル6に出力する、レーザプリンタにおける付着物の満杯検知方法であって、検出電圧VdがV3未満であり、かつ、V3よりも小さいV1以上である場合は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良があることを示す接触不良報知信号、または、付着物満杯検知回路90に何らかの異常が発生していることを示すエラー報知信号を操作パネル6に出力することを特徴とする、レーザプリンタにおける付着物の満杯検知方法である。
また、上述したように、制御部80が付着物満杯検知処理を実行するためのコンピュータプログラム83は、装着部2cと、現像剤像を担持する感光ドラム31と、感光ドラム31に付着した付着物を回収する回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)と、装着部2cに装着されており、回収部材(クリーニングローラ73、回収ローラ74および剥離ブレード75)によって回収された付着物を収容する収容体71と、収容体71に設けられた第1電極D1と、装着部2cに設けられており、第1電極と電気的に接続される装着部側第1電極21と、第1電極D1と装着部側第1電極21との間に電圧を印加する電圧印加回路と、第1電極D1および装着部側第1電極21の一方の電極の電圧を検出し、その検出電圧VdがV3以上である場合に収容体71が付着物で満杯であることを示す満杯報知信号を操作パネル6に出力する制御部80と、を備えたレーザプリンタ1の制御部80が実行するコンピュータプログラムであって、制御部80に、検出電圧VdがV3未満であり、かつ、V3よりも小さいV1以上である場合は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良があることを示す接触不良報知信号、または、付着物満杯検知回路90に何らかの異常が発生していることを示すエラー報知信号を操作パネル6に出力する処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラムである。
[実施形態の効果]
(1)上述した実施形態のレーザプリンタ1によれば、制御部80は、第1電極D1および装着部側第1電極21の一方の電極から検出した検出電圧VdがV3以上である場合は、収容体71が付着物で満杯であることを示す満杯報知信号を操作パネル6に出力することができる。一方、検出電圧VdがV3よりも小さいV2未満であり、かつ、V2よりも小さいV1以上である場合(V1≦Vd<V2)は、第1電極D1および装着部側第1電極21の接触不良により接触抵抗が増大し、それによって検出電圧Vdが増加していると推測し、制御部80は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良があることを示す接触不良報知信号を操作パネル6に出力することができる。
したがって、上述した実施形態のレーザプリンタ1によれば、収容体71の満杯検知と、第1電極と装着部側第1電極21の接触不良の検知とを区別して行うことができるため、収容体71が付着物によって満杯であると誤検知し難い。
(2)しかも、上述した実施形態のレーザプリンタ1によれば、制御部80は、検出電圧VdがV3よりも小さいV2未満であり、かつ、V2よりも小さいV1以上である場合(V1≦Vd<V2)は、検出電圧Vdの変動値ΔVを検出し、その検出結果に基づいて接触不良報知信号を出力するか否かを決定することができる。
したがって、上述した実施形態のレーザプリンタ1によれば、第1電極と装着部側第1電極21の接触不良の有無をより確実に報知することができる。
(3)特に、制御部80は、検出電圧Vdの変動値ΔVが±0.3Vを超えているかを20ms毎に判断し、変動値ΔVが±0.3Vを超えていると判断した回数を示すカウント値CNT2が3に達したときに接触不良報知信号を出力することができる。
したがって、上述した実施形態のレーザプリンタ1によれば、第1電極と装着部側第1電極21の接触不良の有無をより一層確実に報知することができる。
(4)つまり、前述した実施形態によれば、現像剤などの付着物を収容する収容体71が付着物によって満杯であると誤検知し難い技術を提供することができる。
〈他の実施形態〉
(1)付着物が収容されていない新しい収容体71を装着部2cに装着した場合は、その装着から所定期間は、第1電極D1と装着部側第1電極21の接触不良が発生するおそれがなく、かつ、収容体71が付着物で満杯になるおそれもないため、新しい収容体71の装着から所定期間、制御部80が付着物満杯検知処理を実行しないように構成することもできる。この構成を備えたレーザプリンタによれば、付着物が収容されていない新しい収容体71を装着部2cに装着してから所定期間、制御部80の処理負荷を軽減することができる。
(2)制御部80が変動値ΔVを検出する周期は、50msなど、20ms以外の周期に設定することもできる。また、カウント値CNT1およびCNT2の閾値は、それぞれ2、4など、3以外の数値に設定することもできる。
(3)第2電極D2と装着部側第2電極22との接触不良を検知し、それを報知するように構成することもできる。
1 レーザプリンタ
2c 装着部
3 ドラムユニット
6 操作パネル
21 装着部側第1電極
31 感光ドラム
53 搬送ベルト
55 転写ローラ
61 定着ローラ
70 クリーニング装置
71 収容体
72 バックアップローラ
73 クリーニングローラ
74 回収ローラ
75 剥離ブレード
80 制御部
83 コンピュータプログラム
D1 第1電極
SW 検出スイッチ

Claims (5)

  1. 装着部と、
    現像剤像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、
    前記装着部に装着されており、前記回収部材によって回収された前記付着物を収容する収容体と、
    前記収容体に設けられた第1接点と、
    前記装着部に設けられており、前記第1接点と電気的に接続される第2接点と、
    前記第1接点と前記第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、
    前記第1接点および前記第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に前記収容体が前記付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する制御部と、を備えた画像形成装置であって、
    前記制御部は、
    前記検出電圧が前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、前記第1接点と前記第2接点の接触不良があることを示す第2信号を前記報知装置に出力することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、
    前記検出電圧が第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、前記検出電圧の変動を検出し、その検出結果に基づいて前記第2信号を出力するか否かを決定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. 前記制御部は、
    前記検出電圧の変動値が所定値を超えているかを所定時間毎に判断し、前記変動値が前記所定値を超えていると判断した回数が所定回数に達したときに、前記第2信号を出力することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 装着部と、
    現像剤像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、
    前記装着部に装着されており、前記回収部材によって回収された前記付着物を収容する収容体と、
    前記収容体に設けられた第1接点と、
    前記装着部に設けられており、前記第1接点と電気的に接続される第2接点と、
    前記第1接点と前記第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、を備えており、
    前記第1接点および前記第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に前記収容体が前記付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する、画像形成装置における付着物の満杯検知方法であって、
    前記検出電圧が前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、前記第1接点と前記第2接点の接触不良があることを示す第2信号を前記報知装置に出力することを特徴とする、画像形成装置における付着物の満杯検知方法。
  5. 装着部と、
    現像剤像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、
    前記装着部に装着されており、前記回収部材によって回収された前記付着物を収容する収容体と、
    前記収容体に設けられた第1接点と、
    前記装着部に設けられており、前記第1接点と電気的に接続される第2接点と、
    前記第1接点と前記第2接点との間に電圧を印加する電圧印加回路と、
    前記第1接点および前記第2接点の一方の接点の電圧を検出し、その検出電圧が第1閾値以上である場合に前記収容体が前記付着物で満杯であることを示す第1信号を報知装置に出力する制御部と、を備えた画像形成装置の前記制御部が実行するコンピュータプログラムであって、
    前記制御部に、
    前記検出電圧が前記第1閾値未満であり、かつ、前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上である場合は、前記第1接点と前記第2接点の接触不良があることを示す第2信号を前記報知装置に出力する処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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