JP2022189457A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーコンテナ内のトナー凝集の解消を可能にしつつ、トナーコンテナ内の残存トナーが無駄に廃棄されることを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、現像装置９１ｄと、トナーコンテナ７と、ロック機構１８と、センサー９９と、制御部２０とを備える。ロック機構１８は、トナーコンテナ７の脱着を制限するようにロックを掛ける。センサー９９は、現像装置９１ｄ中のトナー濃度を検知するためのセンサーである。制御部２０は、センサー９９によってトナー濃度が一定値以下になったことが検知されたときにトナーコンテナ７のロックを解除し、ロックの解除中にトナーコンテナ７が再装着された場合には現像装置９１ｄの駆動を継続しかつロックを作動させるように制御し、ロックの解除中にトナーコンテナ７と同一でない他のトナーコンテナ７が装着された場合には現像装置９１ｄの駆動を停止するように制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、ロックの作動及び解除が可能なトナーコンテナと、検出部と、制御部と、表示部とを備える。検出部は、トナーコンテナ内のトナーの凝集を検出する。制御部は、検出部がトナーの凝集を検出した場合にはトナーコンテナのロックを解除して表示部に取り外し通知を表示させ、検出部がトナーの凝集を検出しない場合にはトナーコンテナのロックを作動させる。取り外し通知に接したユーザーは、取り外したトナーコンテナに振動を与えることによってトナー凝集を解消させたうえ、トナーコンテナを再装着することができる。

特開２０１７－１９１１３７号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、検出部がトナーの凝集を検出した場合に、エンプティでないトナーコンテナ内の残存トナーが無駄に廃棄されることを防止できなかった。

本発明は、トナーコンテナ内のトナー凝集の解消を可能にしつつ、トナーコンテナ内の残存トナーが無駄に廃棄されることを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、現像装置と、トナーコンテナと、ロック機構と、センサーと、制御部とを備える。前記現像装置は、トナーを用いて静電潜像を現像する。前記トナーコンテナは、前記現像装置へ前記トナーを供給する。前記ロック機構は、前記トナーコンテナの脱着を制限するようにロックを掛ける。前記センサーは、前記現像装置中の前記トナーの濃度を検知するためのセンサーである。前記制御部は、前記センサーによって前記トナーの濃度が一定値以下になったことが検知されたときに前記ロックを解除し、前記ロックの解除中に前記トナーコンテナが再装着された場合には前記現像装置の駆動を継続しかつ前記ロックを作動させるように制御し、前記ロックの解除中に前記トナーコンテナと同一でない他のトナーコンテナが装着された場合には前記現像装置の駆動を停止するように制御する。

本発明によれば、トナーコンテナ内のトナー凝集の解消を可能にしつつ、トナーコンテナ内の残存トナーが無駄に廃棄されることを抑制することができる画像形成装置が提供される。

実施形態に係る画像形成装置の構造の一例を示す概略図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 画像形成装置の回路構成の一例を示すブロック図である。 制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１を参照して、実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の構造の一例を示す概略図である。なお、図１において、便宜上、左から右への向きをＸ軸の正の向き、手前から奥への向きをＹ軸の正の向き、下から上への向きをＺ軸の正の向きとする。

図１に示されるように、画像形成装置１００は、トナーを用いて用紙Ｐに画像を形成する。画像形成装置１００は、筐体４（装置本体）と、給紙カセット５と、複数のトナー補給部６と、画像形成部９と、定着部１１と、排紙トレイ１３と、給紙ローラー１４と、搬送ローラー対１５と、排紙ローラー対１６とを備える。

給紙カセット５は、画像形成部９に用紙Ｐを供給する。給紙カセット５には、複数枚の用紙Ｐが積載されて収容される。給紙カセット５に収容された複数の用紙Ｐは、給紙ローラー１４によって１枚ずつ繰り出される。そして、繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラー対１５によって画像形成部９に搬送される。

複数のトナー補給部６は、それぞれトナーコンテナ７と、ロック機構１８とを有する。各トナーコンテナ７は、複数色（例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナーの各々を収容し、収容したトナーを画像形成部９へ供給する。各トナーコンテナ７は、筐体４に対して脱着可能に装着される。各ロック機構１８は、トナーコンテナ７の各々に対応する。各ロック機構１８は、対応するトナーコンテナ７の筐体４への脱着を制限するようにロックを掛ける。

画像形成部９は、トナーを用いて、画像データが表す画像を用紙Ｐに形成する。画像形成部９は、複数の画像形成ユニット９１と、中間転写ベルト９２と、駆動ローラー９３と、従動ローラー９４と、二次転写ローラー９５とを備える。

複数の画像形成ユニット９１の各々は、各トナーコンテナ７に対応する。各画像形成ユニット９１には、対応するトナーコンテナ７からトナーが供給される。各画像形成ユニット９１は、画像データに基づいて、各色のトナー像を中間転写ベルト９２の表面に形成する。各色のトナー像は、中間転写ベルト９２上で重ねられる。その結果、中間転写ベルト９２の表面には、カラーのトナー像が形成される。

各画像形成ユニット９１は、感光体ドラム９１ａと、帯電装置９１ｂと、露光装置９１ｃと、現像装置９１ｄと、一次転写ローラー９１ｆと、クリーニング装置９１ｇとを備える。

感光体ドラム９１ａは、その表面に感光層を有する。帯電装置９１ｂは、感光体ドラム９１ａの表面を所定電位に均一に帯電させる。露光装置９１ｃは、帯電された感光体ドラム９１ａの表面にレーザー光を照射する。この結果、感光体ドラム９１ａの表面に、画像データが表す画像に対応する静電潜像が形成される。現像装置９１ｄは、トナーを用いて、感光体ドラム９１ａの表面の静電潜像をトナー像として現像する。

一次転写ローラー９１ｆは、感光体ドラム９１ａの表面のトナー像を中間転写ベルト９２の表面に転写する。一次転写ローラー９１ｆは、中間転写ベルト９２を介して感光体ドラム９１ａと圧接する。この圧接による圧接領域は、一次転写ニップ領域を形成する。一次転写ローラー９１ｆの表面には、一次転写電圧が印加される。その結果、感光体ドラム９１ａの表面のトナー像は、一次転写ニップ領域を通過したときに、一次転写ローラー９１ｆの静電引力によって中間転写ベルト９２に転写される。クリーニング装置９１ｇは、転写後の感光体ドラム９１ａの表面の残留トナーを除去する。

中間転写ベルト９２は、その表面のカラートナー像を、二次転写ローラー９５に搬送する。中間転写ベルト９２は、無端ベルトであり、駆動ローラー９３と従動ローラー９４とによって張架されて支持される。中間転写ベルト９２は、駆動ローラー９３の回転駆動によって周回移動される。この結果、中間転写ベルト９２の表面のトナー像は、二次転写ローラー９５に搬送される。

二次転写ローラー９５は、中間転写ベルト９２の表面のトナー像を用紙Ｐに転写する。二次転写ローラー９５は、中間転写ベルト９２を介して駆動ローラー９３と圧接する。この圧接による圧接領域は、二次転写ニップ領域を形成する。二次転写ローラー９５には、二次転写電圧が印加される。この結果、中間転写ベルト９２の表面のトナー像が、用紙Ｐと共に、二次転写ニップ領域を通過すると、二次転写ローラー９５の静電引力によって、トナー像が用紙Ｐに転写される。

定着部１１は、用紙Ｐを加熱及び加圧することで、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。この結果、用紙Ｐに画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラー対１６によって排紙トレイ１３に排出される。

次に、図１及び図２を参照して、ロック機構１８の構成について説明する。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

図２に示されるように、筐体４は、収容凹部４２を備える。収容凹部４２は、トナーコンテナ７を収容する空間を有する。収容凹部４２は、筐体４の側面４４に設けられる。収容凹部４２は、開口４３を有する。開口４３は、収容凹部４２の開放面であり、トナーコンテナ７を出し入れするための開口である。開口４３は、側面４４に設けられる。開口４３から収容凹部４２内にトナーコンテナ７が収容される。この結果、筐体４にトナーコンテナ７が装着される。

ロック機構１８は、ロックカバー１８１と、駆動部１８２とを備える。

ロックカバー１８１は、収容凹部４２の開口４３を開閉する。ロックカバー１８１は、例えば矩形の平板状である。ロックカバー１８１は、回動軸線Ｌを中心に回動可能に筐体４に支持される。回動軸線Ｌは、例えば、ロックカバー１８１の主面１８１ａの下端側に位置し、かつ主面１８１ａの左右方向、すなわちＸ軸の方向に沿って伸びている。回動軸線Ｌは、例えば、開口４３よりも下側に位置する。

駆動部１８２は、ロックカバー１８１を回動軸線Ｌを中心に回動させる。駆動部１８２は、例えば、収容凹部４２の下側に配置される。駆動部１８２は、駆動棒１８２ａを有する。駆動棒１８２ａの先端は、ロックカバー１８１の連結点Ｐｏに連結される。連結点Ｐｏは、ロックカバー１８１において、回動軸線Ｌよりも下側に位置する。

駆動部１８２は、駆動棒１８２ａを駆動部１８２から押し出すことで、ロックカバー１８１を閉方向に回動させる。この結果、ロックカバー１８１が開口３２を閉じることで、収容凹部４２内のトナーコンテナ７が筐体４にロックされる。また、駆動部１８２は、駆動棒１８２ａを駆動部１８２内に引き込むことで、ロックカバー１８１を開方向に回動させる。この結果、ロックカバー１８１が開口３２を開くことで、収容凹部４２内のトナーコンテナ７に対してロックが解除される。このように、トナーコンテナ７に対するロックは、ロックカバー１８１の開閉と連動する。

次に、図１～図３を参照して、画像形成装置１００の回路構成について説明する。図３は、画像形成装置１００の回路構成の一例を示すブロック図である。

図３に示されるように、画像形成装置１００は、トナーコンテナ７、ロック機構１８、及び現像装置９１ｄに加えて、操作パネル１９と、制御部２０と、記憶部３０とを更に備える。以下、イエロー色のトナーに係るトナーコンテナ７、ロック機構１８、及び現像装置９１ｄを代表例として説明し、他の色に係るトナーコンテナ７、ロック機構１８、及び現像装置９１ｄの説明を省略する。

トナーコンテナ７は、コンテナメモリー７ａを有する。コンテナメモリー７ａは、トナーコンテナ７に固有の識別情報であるコンテナ固有ＩＤを記憶する。コンテナメモリー７ａは、不揮発性メモリーである。

現像装置９１ｄは、トナー濃度センサー９９を有する。トナー濃度センサー９９は、二成分系現像剤を使用する現像装置９１ｄの中のトナーの濃度を検知する。トナー補給部６が補給動作を続けてもトナー濃度センサー９９の検知結果が一定値以下のトナー濃度となる場合、トナーＬＯＷと判断される。つまり、トナー濃度センサー９９は、現像装置９１ｄの中のトナー濃度が一定値以下になったことを検知するためのセンサーである。トナー濃度センサー９９は、「センサー」の一例に相当する。

操作パネル１９は、例えばタッチパネルであり、表示部１９ａと、操作入力部１９ｂとを備える。

表示部１９ａは、例えば液晶表示装置であり、ユーザーへのメッセージを操作入力画面に表示する。操作入力部１９ｂは、例えばタッチセンサーであり、表示部１９ａの操作入力画面に対するユーザーのタッチ位置を検出する。したがって、操作入力部１９ｂは、ユーザー操作による情報の入力を受け付ける。

記憶部３０は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶部３０は、半導体メモリーのような主記憶装置と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のような補助記憶装置とを含む。記憶部３０は、本体メモリー３０ａを更に含む。本体メモリー３０ａは、コンテナメモリー７ａから読み出されたコンテナ固有ＩＤを記憶する不揮発性メモリーである。

制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含み、記憶部３０に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、画像形成装置１００の各構成を制御する。

次に、図１～図４を参照して、制御部２０の処理について説明する。図４は、制御部２０の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１：図４に示されるように、制御部２０は、コンテナメモリー７ａから読み出したコンテナ固有ＩＤを本体メモリー３０ａに書き込む。ステップＳ１０１の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３：制御部２０は、トナー濃度センサー９９の出力に基づくトナーＬＯＷの検知を待つ。トナーＬＯＷが検知された場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）には、制御部２０の処理がステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５：制御部２０は、トナーコンテナ７内のトナーが凝集している可能性がある旨の注意メッセージを表示部１９ａに表示させる。ステップＳ１０５の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７：制御部２０は、トナーコンテナ７のロックが解除されるようにロック機構１８を制御する。ユーザーがトナーコンテナ７を筐体４から取り外して、トナーコンテナ７を振ることができる状態にするためである。ステップＳ１０７の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０９：制御部２０は、コンテナ固有ＩＤを利用して、筐体４から取り外されたトナーコンテナ７と同一のトナーコンテナ７が筐体４に再装着されたか否かを判定する。つまり、制御部２０は、コンテナメモリー７ａから新たに読み出したコンテナ固有ＩＤが、本体メモリー３０ａに書き込んでおいたコンテナ固有ＩＤと一致するか否かを判定する。コンテナ固有ＩＤの一致によって同一のトナーコンテナ７の再装着であると判定された場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）には、制御部２０の処理がステップＳ１１１へ進む。コンテナ固有ＩＤの不一致によって同一のトナーコンテナ７の再装着でないと判定された場合（ステップＳ１０９でＮｏ）には、制御部２０の処理がステップＳ１１３へ進む。

ステップＳ１１１：制御部２０は、現像装置９１ｄの駆動を継続しつつ、トナーコンテナ７のロックを作動させるようにロック機構１８を制御する。ステップＳ１１１の処理が完了すると、制御部２０の処理が終了する。

ステップＳ１１３：制御部２０は、トナーコンテナ７のロックが解除された状態で、現像装置９１ｄの駆動を停止するように制御する。ステップＳ１１３の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１５：制御部２０は、現像装置９１ｄの駆動停止を解除するためには解除コードの入力が必要である旨のメッセージを、解除コードと共に表示部１９ａに表示させる。ステップＳ１１５の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１１７へ進む。

ステップＳ１１７：制御部２０は、操作入力部１９ｂを介した解除コードの入力を待つ。トナーコンテナ７の意図的な交換を希望するユーザーによって解除コードが入力された場合（ステップＳ１１７でＹｅｓ）には、制御部２０の処理がステップＳ１１９へ進む。

ステップＳ１１９：制御部２０は、現像装置９１ｄの駆動停止を解除して、新たなコンテナ固有ＩＤで本体メモリー３０ａを更新する。ステップＳ１１９の処理が完了すると、制御部２０の処理がステップＳ１１１へ進んで、トナーコンテナ７のロックを作動させるようにロック機構１８を制御する。

なお、制御部２０は、例えば、コンテナ固有ＩＤの変換文字列から鍵情報を用いて解除コードを生成することができる。制御部２０は、誤った解除コードの入力回数を制限してもよい。

実施形態によれば、トナーコンテナ７内のトナー凝集の解消を可能にしつつ、トナーコンテナ７内の残存トナーが無駄に廃棄されることを抑制することができる画像形成装置１００が提供される。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

６ トナー補給部
７ トナーコンテナ
７ａ コンテナメモリー
９ 画像形成部
１８ ロック機構
１９ 操作パネル
１９ａ 表示部
１９ｂ 操作入力部
２０ 制御部
３０ 記憶部
３０ａ 本体メモリー
９１ 画像形成ユニット
９１ｄ 現像装置
９９ トナー濃度センサー（センサー）
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. トナーを用いて静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置へ前記トナーを供給するトナーコンテナと、
   前記トナーコンテナの脱着を制限するようにロックを掛けるロック機構と、
   前記現像装置中の前記トナーの濃度を検知するためのセンサーと、
   前記センサーによって前記トナーの濃度が一定値以下になったことが検知されたときに前記ロックを解除し、前記ロックの解除中に前記トナーコンテナが再装着された場合には前記現像装置の駆動を継続しかつ前記ロックを作動させるように制御し、前記ロックの解除中に前記トナーコンテナと同一でない他のトナーコンテナが装着された場合には前記現像装置の駆動を停止するように制御する制御部と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記トナーコンテナは、前記トナーコンテナに固有の識別情報を記憶するコンテナメモリーを有し、
   前記制御部は、前記識別情報を利用して前記トナーコンテナが再装着されたか否かを判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. メッセージを表示する表示部を更に備え、
   前記制御部は、前記センサーによって前記トナーの濃度が一定値以下になったことが検知されたときに、前記トナーコンテナ内の前記トナーが凝集している可能性がある旨の注意メッセージを前記表示部に表示させる、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. ユーザー操作による情報の入力を受け付ける操作入力部を更に備え、
   前記制御部は、前記操作入力部を介して解除コードが入力された場合には、前記現像装置の駆動の停止を解除しかつ前記ロックを作動させるように制御する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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