JP3441912B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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- toner
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- forming apparatus
- image forming
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
- G03G15/0856—Detection or control means for the developer level
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/55—Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
- G03G15/553—Monitoring or warning means for exhaustion or lifetime end of consumables, e.g. indication of insufficient copy sheet quantity for a job
- G03G15/556—Monitoring or warning means for exhaustion or lifetime end of consumables, e.g. indication of insufficient copy sheet quantity for a job for toner consumption, e.g. pixel counting, toner coverage detection or toner density measurement
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
電子写真プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に
関するものであり、特に、画像信号により発光素子を点
灯して感光体を露光し、感光体上に潜像を形成した後、
この潜像を現像器によりトナー像とする画像形成装置に
おいて、現像器におけるトナーの使用状態を表示した
り、カートリッジタイプの画像形成装置においてはカー
トリッジの寿命を検出することのできる画像形成装置に
関するものである。
電子写真プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に
関するものであり、特に、画像信号により発光素子を点
灯して感光体を露光し、感光体上に潜像を形成した後、
この潜像を現像器によりトナー像とする画像形成装置に
おいて、現像器におけるトナーの使用状態を表示した
り、カートリッジタイプの画像形成装置においてはカー
トリッジの寿命を検出することのできる画像形成装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば電子写真プリンタなどの画像形成
装置は、帯電器にて一様に帯電させた電子写真感光体、
例えば感光体ドラムに露光手段にて選択的な露光をして
潜像を形成し、この潜像を、現像器に収容した現像剤
（以下「トナー」という。）で顕像化してトナー像とす
ると共に、このトナー像を記録媒体に転写して画像記録
を行う。このような画像形成装置にあっては、従来、現
像器内のトナー残量を検知手段を用いて検知することが
行なわれている。
装置は、帯電器にて一様に帯電させた電子写真感光体、
例えば感光体ドラムに露光手段にて選択的な露光をして
潜像を形成し、この潜像を、現像器に収容した現像剤
（以下「トナー」という。）で顕像化してトナー像とす
ると共に、このトナー像を記録媒体に転写して画像記録
を行う。このような画像形成装置にあっては、従来、現
像器内のトナー残量を検知手段を用いて検知することが
行なわれている。
【０００３】又、上述のような画像形成装置にあって
は、トナーが無くなるとその都度、現像器内へとトナー
補給を行なわなければならないが、このトナー補給作業
が煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。又、装置
のメンテナンスは専門のサービスマンでなければ行うこ
とが出来ず、ユーザには不便を伴うことが多かった。
は、トナーが無くなるとその都度、現像器内へとトナー
補給を行なわなければならないが、このトナー補給作業
が煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。又、装置
のメンテナンスは専門のサービスマンでなければ行うこ
とが出来ず、ユーザには不便を伴うことが多かった。
【０００４】そこで、感光体ドラム、帯電器、現像器、
クリーニング部などを一体構造にまとめてカートリッジ
化したものが実用化されている。このような装置では、
ユーザは、斯るプロセスカートリッジを装置本体に装填
することによって、トナーの補給や寿命に達した感光体
ドラムなどの部品交換を可能とし、メンテナンスが容易
となる。
クリーニング部などを一体構造にまとめてカートリッジ
化したものが実用化されている。このような装置では、
ユーザは、斯るプロセスカートリッジを装置本体に装填
することによって、トナーの補給や寿命に達した感光体
ドラムなどの部品交換を可能とし、メンテナンスが容易
となる。
【０００５】一方、このようなカートリッジタイプの画
像形成装置にあっては、カートリッジ内のトナーが無く
なった時に、カートリッジを交換する必要がある。従っ
て、従来は、カートリッジの交換を知らせる検知手段が
トナーを収容した現像器内に設けられている。例えば、
検知手段としては、圧電センサー式、磁気センサー式な
どもあるが、通常、感光体ドラムへとトナーを供給する
現像スリーブに対してＡＣバイアスが印加されている場
合には、現像スリーブに近接し且つ平行に金属棒（アン
テナ）を配置し、現像器内の残量トナーを静電容量の変
化で検出するアンテナ感知方式が一般的に用いられてい
る。
像形成装置にあっては、カートリッジ内のトナーが無く
なった時に、カートリッジを交換する必要がある。従っ
て、従来は、カートリッジの交換を知らせる検知手段が
トナーを収容した現像器内に設けられている。例えば、
検知手段としては、圧電センサー式、磁気センサー式な
どもあるが、通常、感光体ドラムへとトナーを供給する
現像スリーブに対してＡＣバイアスが印加されている場
合には、現像スリーブに近接し且つ平行に金属棒（アン
テナ）を配置し、現像器内の残量トナーを静電容量の変
化で検出するアンテナ感知方式が一般的に用いられてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記種
々の検知手段を使用しても、現像器内のトナー残量、即
ち、トナーの使用状態は、現像器或はカートリッジの使
用終了の直前においてしか分からなかった。従って、補
給用トナーや代わりのカートリッジを用意するタイミン
グが不明確であり、ユーザにとって必ずしも使い勝手が
良いものではなかった。
々の検知手段を使用しても、現像器内のトナー残量、即
ち、トナーの使用状態は、現像器或はカートリッジの使
用終了の直前においてしか分からなかった。従って、補
給用トナーや代わりのカートリッジを用意するタイミン
グが不明確であり、ユーザにとって必ずしも使い勝手が
良いものではなかった。
【０００７】従って、本発明の目的は、画像信号、即
ち、像露光手段の駆動時間を積算することによって、ト
ナーの使用量又はトナー残量を示し、更に、現像器のト
ナー残量検知手段によりトナー補給又は現像器若しくは
プロセスカートリッジの交換を指示する信号を発するよ
うにし、ユーザにとって極めて利便性の良い画像形成装
置を提供することである。
ち、像露光手段の駆動時間を積算することによって、ト
ナーの使用量又はトナー残量を示し、更に、現像器のト
ナー残量検知手段によりトナー補給又は現像器若しくは
プロセスカートリッジの交換を指示する信号を発するよ
うにし、ユーザにとって極めて利便性の良い画像形成装
置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
画像信号により発光素子を点灯して感光体を露光し、感
光体上に潜像を形成した後、この潜像を現像器によりト
ナー像とし、現像器はトナーの残量を検知するトナー残
量検知手段が設けられ、少なくとも感光体及び現像器が
画像形成装置の本体に着脱自在なプロセスカートリッジ
に設けられる画像形成装置において、画像信号を積算す
ることによってトナー使用量又はトナー残量が所定量に
到達するか、或いは、感光体の回転数を基に求められる
感光体使用量が所定量に到達するかのいずれかが発生し
た時にプロセスカートリッジが所定の使用量であること
を表示すると共に、 感光体使用量が所定値を越えるか、
或いは、トナー残量検知手段がトナー無しを検知するか
のいずれかが発生した時にプロセスカートリッジ交換信
号を発することを特徴とする画像形成装置である。
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
画像信号により発光素子を点灯して感光体を露光し、感
光体上に潜像を形成した後、この潜像を現像器によりト
ナー像とし、現像器はトナーの残量を検知するトナー残
量検知手段が設けられ、少なくとも感光体及び現像器が
画像形成装置の本体に着脱自在なプロセスカートリッジ
に設けられる画像形成装置において、画像信号を積算す
ることによってトナー使用量又はトナー残量が所定量に
到達するか、或いは、感光体の回転数を基に求められる
感光体使用量が所定量に到達するかのいずれかが発生し
た時にプロセスカートリッジが所定の使用量であること
を表示すると共に、 感光体使用量が所定値を越えるか、
或いは、トナー残量検知手段がトナー無しを検知するか
のいずれかが発生した時にプロセスカートリッジ交換信
号を発することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】本発明の一実施態様によると、前記トナー
使用量及びトナー残量のデータは、プロセスカートリッ
ジに搭載されたメモリーに記憶される。
使用量及びトナー残量のデータは、プロセスカートリッ
ジに搭載されたメモリーに記憶される。
【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、画像
信号を積算する時に、形成される画像の種類に応じて積
算量の補正を行う。又、１頁分の画像信号をカウント
し、１頁の印字比率がａ％以上である場合にはハーフト
ーン画像が多いとみなして、１頁分の画像信号にｂを乗
じて画像信号をカウントし、ａ、ｂは、８＜ａ＜１５、
０．６＜ｂ＜０．９とすることができる。
信号を積算する時に、形成される画像の種類に応じて積
算量の補正を行う。又、１頁分の画像信号をカウント
し、１頁の印字比率がａ％以上である場合にはハーフト
ーン画像が多いとみなして、１頁分の画像信号にｂを乗
じて画像信号をカウントし、ａ、ｂは、８＜ａ＜１５、
０．６＜ｂ＜０．９とすることができる。
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。
を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１３】実施例１
図１に本発明の画像形成装置の一実施例の概略全体構成
を示す。本実施例にて画像形成装置は、プロセスカート
リッジを装着可能な電子写真方式のレーザビームプリン
タとされる。図２は、プロセスカートリッジの構成説明
図である。
を示す。本実施例にて画像形成装置は、プロセスカート
リッジを装着可能な電子写真方式のレーザビームプリン
タとされる。図２は、プロセスカートリッジの構成説明
図である。
【００１４】本実施例の説明では、先ず、プロセスカー
トリッジを装着した画像形成装置の全体構成を説明し、
次に、カートリッジの寿命検出構成について説明する。
又、本発明にて、プロセスカートリッジとは、少なくと
も現像器と感光体とを一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とし
たものをいう。
トリッジを装着した画像形成装置の全体構成を説明し、
次に、カートリッジの寿命検出構成について説明する。
又、本発明にて、プロセスカートリッジとは、少なくと
も現像器と感光体とを一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とし
たものをいう。
【００１５】本実施例にて、画像形成装置Ａは、図１に
示すように、画像形成部を形成するプロセスカートリッ
ジＢを有する。本実施例にてプロセスカートリッジは、
図１及び図２に示すように、感光層を有する感光体ドラ
ム７を回転自在に担持している。感光体ドラム７の表面
は、帯電手段である帯電ローラ８への電圧印加によって
一様に帯電される。一方、レーザビーム露光手段の光学
系１から、感光体ドラム７に対して露光部９を介して光
像が照射され、感光体ドラム７上に潜像が形成される。
この潜像は、カートリッジに一体に形成された現像器、
即ち、現像手段１０によって現像され、トナー像とされ
る。
示すように、画像形成部を形成するプロセスカートリッ
ジＢを有する。本実施例にてプロセスカートリッジは、
図１及び図２に示すように、感光層を有する感光体ドラ
ム７を回転自在に担持している。感光体ドラム７の表面
は、帯電手段である帯電ローラ８への電圧印加によって
一様に帯電される。一方、レーザビーム露光手段の光学
系１から、感光体ドラム７に対して露光部９を介して光
像が照射され、感光体ドラム７上に潜像が形成される。
この潜像は、カートリッジに一体に形成された現像器、
即ち、現像手段１０によって現像され、トナー像とされ
る。
【００１６】つまり、この現像器１０は、トナーを収容
したトナー溜め内のトナーをトナー送り部材１０ａで送
り出し、固定磁石１０ｂを内蔵した現像スリーブ１０ｃ
を回転させるとともに、現像ブレード１０ｄによって摩
擦帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ１０ｃの
表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ド
ラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可
視像化する。
したトナー溜め内のトナーをトナー送り部材１０ａで送
り出し、固定磁石１０ｂを内蔵した現像スリーブ１０ｃ
を回転させるとともに、現像ブレード１０ｄによって摩
擦帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ１０ｃの
表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ド
ラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可
視像化する。
【００１７】一方、前記トナー像の形成と同期して、転
写紙のような記録媒体２をカセット３ａからピックアッ
プローラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃ１、３ｃ２等か
らなる搬送手段３で搬送する。前記感光体ドラム上に形
成したトナー像は、転写手段としての転写ローラ４に前
記トナー像と逆極性の電圧を印加して記録媒体２に転写
し、その記録媒体２を中間排出ローラ３ｄ及びガイド板
３ｅで定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動
ローラ５ａ及びヒータ５ｂを内蔵する定着ローラ５ｃか
らなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転
写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ロ
ーラ３ｆで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと
排出する。
写紙のような記録媒体２をカセット３ａからピックアッ
プローラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃ１、３ｃ２等か
らなる搬送手段３で搬送する。前記感光体ドラム上に形
成したトナー像は、転写手段としての転写ローラ４に前
記トナー像と逆極性の電圧を印加して記録媒体２に転写
し、その記録媒体２を中間排出ローラ３ｄ及びガイド板
３ｅで定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動
ローラ５ａ及びヒータ５ｂを内蔵する定着ローラ５ｃか
らなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転
写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ロ
ーラ３ｆで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと
排出する。
【００１８】そして、感光体ドラム７は、トナー像を記
録媒体２に転写した後クリーニングブレード１１ａによ
って感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共
にスクイシート１１ｂによって掬い取り、廃トナー溜め
１１ｃへ集めるクリーニング手段１１によって感光体ド
ラム７上の残留トナーが除去される。
録媒体２に転写した後クリーニングブレード１１ａによ
って感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共
にスクイシート１１ｂによって掬い取り、廃トナー溜め
１１ｃへ集めるクリーニング手段１１によって感光体ド
ラム７上の残留トナーが除去される。
【００１９】尚、前記感光体ドラム７、現像器１０など
の各部品は、第一枠体１２ａと第２枠体１２ｂとを結合
したハウジング１２内に収納してカートリッジ化され、
装置本体１３に設けられたカートリッジ装着手段対して
着脱可能に装着される。
の各部品は、第一枠体１２ａと第２枠体１２ｂとを結合
したハウジング１２内に収納してカートリッジ化され、
装置本体１３に設けられたカートリッジ装着手段対して
着脱可能に装着される。
【００２０】前記カートリッジ装着手段は、軸１４ａを
中心にして開閉部材１４を開くと、該開閉部材１４の左
右内側面に図示しないカートリッジ装着ガイド部材が取
り付けてあり、この左右ガイド部材にはプロセスカート
リッジＢを挿入するためのガイド部が対向して設けてあ
る。このガイド部に沿ってプロセスカートリッジＢを挿
入し、開閉部材１４を閉じることによってプロセスカー
トリッジＢを画像形成装置Ａに装着することができる。
中心にして開閉部材１４を開くと、該開閉部材１４の左
右内側面に図示しないカートリッジ装着ガイド部材が取
り付けてあり、この左右ガイド部材にはプロセスカート
リッジＢを挿入するためのガイド部が対向して設けてあ
る。このガイド部に沿ってプロセスカートリッジＢを挿
入し、開閉部材１４を閉じることによってプロセスカー
トリッジＢを画像形成装置Ａに装着することができる。
【００２１】次に、トナーの消費レベル、即ち、トナー
残量の検知、及びトナー無し検知の方法について述べ
る。
残量の検知、及びトナー無し検知の方法について述べ
る。
【００２２】図３は、本発明を使用したレーザビームプ
リンタの制御を説明するための図である。図３におい
て、ＤＣ電源１９は所定の電圧を発生し、各ユニットに
ＤＣ電圧を供給する。ＤＣコントロール２０は、装置全
体の駆動を制御するものであり、内部にＣＰＵ２０ａ、
ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ、更に、クロックを発生す
るクロック回路２０ｄを有する。又、ＤＣコントローラ
２０は、帯電ローラ８や現像スリーブ１０ｃの高電圧電
源２１をも制御しており、更には、感光体ドラム７を回
転させるメインモータ２２の駆動制御もしている。
リンタの制御を説明するための図である。図３におい
て、ＤＣ電源１９は所定の電圧を発生し、各ユニットに
ＤＣ電圧を供給する。ＤＣコントロール２０は、装置全
体の駆動を制御するものであり、内部にＣＰＵ２０ａ、
ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ、更に、クロックを発生す
るクロック回路２０ｄを有する。又、ＤＣコントローラ
２０は、帯電ローラ８や現像スリーブ１０ｃの高電圧電
源２１をも制御しており、更には、感光体ドラム７を回
転させるメインモータ２２の駆動制御もしている。
【００２３】又、感光体ドラム表面を走査し、露光する
レーザ２３は、ＤＣコントローラ２０で一定光量になる
ように制御し、且つ、画像信号に応じて点灯状態を制御
している。
レーザ２３は、ＤＣコントローラ２０で一定光量になる
ように制御し、且つ、画像信号に応じて点灯状態を制御
している。
【００２４】本実施例では、現像器１０のトナー残量検
出手段１５として直径１〜２ｍｍの金属棒（導線）を使
用し、現像スリーブ１０ｃに対し平行に張り渡し、現像
スリーブ１０ｃとの間の容量変化を検出する、所謂アン
テナ方式を採用した。
出手段１５として直径１〜２ｍｍの金属棒（導線）を使
用し、現像スリーブ１０ｃに対し平行に張り渡し、現像
スリーブ１０ｃとの間の容量変化を検出する、所謂アン
テナ方式を採用した。
【００２５】例えばＡ４サイズ１頁に対するレーザの点
灯比４％の標準画像のトナー消費率は、大略０．０５ｇ
／枚である。この比率によってレーザが点灯すればそれ
に応じてトナーが消費される。従って、レーザの点灯時
間又は画像信号の黒の部分をカウントして積算すれば、
カートリッジＢの現像器１０内のトナー消費量が分か
り、当初に現像器１０内に入れたトナー量から消費量を
差し引くと現像器１０内のトナー残量が分かる。
灯比４％の標準画像のトナー消費率は、大略０．０５ｇ
／枚である。この比率によってレーザが点灯すればそれ
に応じてトナーが消費される。従って、レーザの点灯時
間又は画像信号の黒の部分をカウントして積算すれば、
カートリッジＢの現像器１０内のトナー消費量が分か
り、当初に現像器１０内に入れたトナー量から消費量を
差し引くと現像器１０内のトナー残量が分かる。
【００２６】このトナー残量検知方法によれば、実際に
プリントされる画像がテキスト（ライン画像）か或は写
真画像かによっても、又、使用環境（温度、湿度）によ
ってもトナー使用量が最大５０％程度変動することがあ
るので、その検知精度はトナー残量をセンサーで直接検
知する方式と比べると劣ることになる。しかし、トナー
使用量の凡その値を、例えば、トナー残量の３／４、１
／２、１／４の各ポイントを連続的に示すことができ
る。このトナー使用量のデータは、カートリッジが交換
されても保存されるように、カートリッジＢに搭載され
たメモリー２４に書き込まれる。
プリントされる画像がテキスト（ライン画像）か或は写
真画像かによっても、又、使用環境（温度、湿度）によ
ってもトナー使用量が最大５０％程度変動することがあ
るので、その検知精度はトナー残量をセンサーで直接検
知する方式と比べると劣ることになる。しかし、トナー
使用量の凡その値を、例えば、トナー残量の３／４、１
／２、１／４の各ポイントを連続的に示すことができ
る。このトナー使用量のデータは、カートリッジが交換
されても保存されるように、カートリッジＢに搭載され
たメモリー２４に書き込まれる。
【００２７】更にカートリッジＢが使用され、現像器１
０内のトナーが消費されると、今度は、カートリッジＢ
内の現像器１０内に設置されたトナー残量検知手段１５
により、画像欠けが発生する可能性があることを検知
し、カートリッジＢを新しいものに交換すべき信号を発
する。このトナー残量検知手段１５を使用したトナー残
量検知方法によれば、トナー量が直接検知できるので信
頼性は高い。
０内のトナーが消費されると、今度は、カートリッジＢ
内の現像器１０内に設置されたトナー残量検知手段１５
により、画像欠けが発生する可能性があることを検知
し、カートリッジＢを新しいものに交換すべき信号を発
する。このトナー残量検知手段１５を使用したトナー残
量検知方法によれば、トナー量が直接検知できるので信
頼性は高い。
【００２８】以上の本発明の構成に従ったトナー残量検
知方法によれば、従来の方法のようにいきなりカートリ
ッジ交換信号が出ることがなく、カートリッジの使用状
態が逐次分かるのでユーザにとって非常に便利である。
知方法によれば、従来の方法のようにいきなりカートリ
ッジ交換信号が出ることがなく、カートリッジの使用状
態が逐次分かるのでユーザにとって非常に便利である。
【００２９】上述したカートリッジに搭載されるメモリ
ー２４は、本実施例では、装置本体にコネクタで接続さ
れており、このメモリー２４は書き換え可能なＲＯＭと
され、逐次カートリッジの情報が記憶される。しかし、
カートリッジが交換される場合が少ないプリンタでは、
このメモリー２４の代わりに装置本体側のメモリーを使
用することも可能である。
ー２４は、本実施例では、装置本体にコネクタで接続さ
れており、このメモリー２４は書き換え可能なＲＯＭと
され、逐次カートリッジの情報が記憶される。しかし、
カートリッジが交換される場合が少ないプリンタでは、
このメモリー２４の代わりに装置本体側のメモリーを使
用することも可能である。
【００３０】上記実施例の説明では、画像形成装置は、
現像器１０が感光体ドラム７などと共に一体型カートリ
ッジとされたプリンタであり、トナー無し信号で新しい
ものと交換するものとして説明したが、トナー消費時に
はトナーを現像器に補給するタイプのプリンタであって
も良い。この場合には、トナーを補給する毎にレーザカ
ウントを中止し、トナー補給後に改めてレーザカウント
を開始し、トナーの使用状態を表示する。勿論、現像器
１０が感光体ドラム７とは別体に形成された場合にも、
トナーを補給する毎にレーザカウントを中止し、トナー
補給後に改めてレーザカウントを開始し、トナーの使用
状態を表示することができる。
現像器１０が感光体ドラム７などと共に一体型カートリ
ッジとされたプリンタであり、トナー無し信号で新しい
ものと交換するものとして説明したが、トナー消費時に
はトナーを現像器に補給するタイプのプリンタであって
も良い。この場合には、トナーを補給する毎にレーザカ
ウントを中止し、トナー補給後に改めてレーザカウント
を開始し、トナーの使用状態を表示する。勿論、現像器
１０が感光体ドラム７とは別体に形成された場合にも、
トナーを補給する毎にレーザカウントを中止し、トナー
補給後に改めてレーザカウントを開始し、トナーの使用
状態を表示することができる。
【００３１】又、本発明は、画像形成装置が、上述の一
体型カートリッジでも、又、補給タイプでもない、使い
切りタイプの現像器とされる場合にも適用し得る。この
場合には、現像器を交換するとレーザカウントを中止
し、交換後改めてレーザカウントを行う。
体型カートリッジでも、又、補給タイプでもない、使い
切りタイプの現像器とされる場合にも適用し得る。この
場合には、現像器を交換するとレーザカウントを中止
し、交換後改めてレーザカウントを行う。
【００３２】次に、レーザカウントによるトナー使用量
を推定する方法の精度を向上させる方法について述べ
る。
を推定する方法の精度を向上させる方法について述べ
る。
【００３３】通常使用されるテキスト画像はＡ４サイズ
又はレターサイズの印字率で４％が標準であり、もっと
も大きくても６％程度である。従って、１頁の印字率が
８〜１５％を越えるとその画像には、写真や網掛けなど
のハーフトーン画像が多く含まれていることが推測され
る。ハーフトーン画像の場合、同じ印字率のテキスト画
像と比べるとトナー消費量は少ないので、テキスト画像
だけのトナー消費量に０．６〜０．９の値を乗じる。
又はレターサイズの印字率で４％が標準であり、もっと
も大きくても６％程度である。従って、１頁の印字率が
８〜１５％を越えるとその画像には、写真や網掛けなど
のハーフトーン画像が多く含まれていることが推測され
る。ハーフトーン画像の場合、同じ印字率のテキスト画
像と比べるとトナー消費量は少ないので、テキスト画像
だけのトナー消費量に０．６〜０．９の値を乗じる。
【００３４】以上のように、１頁内の印字率によってそ
の頁の画像の概要を推測し、トナー消費量に補正を加え
ることでコストがかからず簡単な論理でより実際に近い
トナー消費量を推測することができる。
の頁の画像の概要を推測し、トナー消費量に補正を加え
ることでコストがかからず簡単な論理でより実際に近い
トナー消費量を推測することができる。
【００３５】実施例２
上記実施例１では、一体型のカートリッジにおいて、ト
ナー使用量はレーザカウントで凡そを示し、トナー残量
検知手段で現像器或はカートリッジ交換を示す信号を発
する構成とされたが、更に、感光体ドラム７の回転数を
基にして感光体ドラムの残り寿命を計算し、カートリッ
ジ交換の信号を発するように構成することもできる。
ナー使用量はレーザカウントで凡そを示し、トナー残量
検知手段で現像器或はカートリッジ交換を示す信号を発
する構成とされたが、更に、感光体ドラム７の回転数を
基にして感光体ドラムの残り寿命を計算し、カートリッ
ジ交換の信号を発するように構成することもできる。
【００３６】図１、図２に示すような一体型カートリッ
ジとされるプリンタにおいては、カートリッジ内の現像
器１０のトナー無しの状態に達するよりも、感光体ドラ
ム７の寿命の方が短い場合がある。従って、このような
場合に対処するために、トナー使用量と感光体ドラム使
用量の両方を見てカートリッジの使用状態を示す必要が
ある。
ジとされるプリンタにおいては、カートリッジ内の現像
器１０のトナー無しの状態に達するよりも、感光体ドラ
ム７の寿命の方が短い場合がある。従って、このような
場合に対処するために、トナー使用量と感光体ドラム使
用量の両方を見てカートリッジの使用状態を示す必要が
ある。
【００３７】感光体ドラム７の使用量は、図３に示す感
光体ドラムを駆動するメインモータ２２に通電する時間
を基に算出し得るが、更に、帯電ローラ８に交流電圧を
印加する時間で補正を加えて算出するのが好ましい。
光体ドラムを駆動するメインモータ２２に通電する時間
を基に算出し得るが、更に、帯電ローラ８に交流電圧を
印加する時間で補正を加えて算出するのが好ましい。
【００３８】つまり、この実施例における一つの具体例
としては、感光体ドラム７の使用量とトナーの使用量の
両方を１／４、１／２、３／４のポイントで表示する。
そして、トナー残量検知手段１５がトナー無しを検知す
るか、感光体ドラム７の回転時間が所定時間を越えた時
に、それぞれ「トナー無し」、「ドラム寿命」の信号を
発することになる。
としては、感光体ドラム７の使用量とトナーの使用量の
両方を１／４、１／２、３／４のポイントで表示する。
そして、トナー残量検知手段１５がトナー無しを検知す
るか、感光体ドラム７の回転時間が所定時間を越えた時
に、それぞれ「トナー無し」、「ドラム寿命」の信号を
発することになる。
【００３９】更に、本実施例の他の具体例によれば、感
光体ドラム７の使用量か、或はトナーの使用量のいずれ
かが１／４、１／２、３／４の使用量に達したときに、
現像器或はカートリッジの使用量が１／４、１／２、３
／４になったことを表示する。従って、トナー残量検知
手段が「トナー無し」を検知するか、感光体ドラムの回
転時間が所定時間を超えたとの信号が出たときに、現像
器或はカートリッジ交換の信号を発することになる。
光体ドラム７の使用量か、或はトナーの使用量のいずれ
かが１／４、１／２、３／４の使用量に達したときに、
現像器或はカートリッジの使用量が１／４、１／２、３
／４になったことを表示する。従って、トナー残量検知
手段が「トナー無し」を検知するか、感光体ドラムの回
転時間が所定時間を超えたとの信号が出たときに、現像
器或はカートリッジ交換の信号を発することになる。
【００４０】前者の具体例に示す方法がカートリッジの
状態を詳しく知ることができるが、後者の具体例の方が
ユーザのユーザビリティ（利便性）に優れている。
状態を詳しく知ることができるが、後者の具体例の方が
ユーザのユーザビリティ（利便性）に優れている。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像信号を積算することによってトナー使用量又はトナ
ー残量が所定量に到達するか、或いは、感光体の回転数
を基に求められる感光体使用量が所定量に到達するかの
いずれかが発生した時にプロセスカートリッジが所定の
使用量であることを表示することにより、ユーザは、よ
り詳しいカートリッジの情報を知ることができ、前もっ
てカートリッジの交換の準備をすることが可能となり、
更には感光体使用量が所定値を越えるか、或いは、トナ
ー残量検知手段がトナー無しを検知するかのいずれかが
発生した時にプロセスカートリッジ交換信号を発するこ
とにより、プロセスカートリッジの交換信号を精度良く
発することができるので、ユーザにとって極めて利便性
の良いものである。
画像信号を積算することによってトナー使用量又はトナ
ー残量が所定量に到達するか、或いは、感光体の回転数
を基に求められる感光体使用量が所定量に到達するかの
いずれかが発生した時にプロセスカートリッジが所定の
使用量であることを表示することにより、ユーザは、よ
り詳しいカートリッジの情報を知ることができ、前もっ
てカートリッジの交換の準備をすることが可能となり、
更には感光体使用量が所定値を越えるか、或いは、トナ
ー残量検知手段がトナー無しを検知するかのいずれかが
発生した時にプロセスカートリッジ交換信号を発するこ
とにより、プロセスカートリッジの交換信号を精度良く
発することができるので、ユーザにとって極めて利便性
の良いものである。
【図１】本発明の一実施例に係るプロセスカートリッジ
を装着した画像形成装置の概略構成図である。
を装着した画像形成装置の概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの構成図である。
【図３】レーザビームプリンタの制御態様を説明するた
めのブロック図である。
めのブロック図である。
１ 露光光学系
２ 記録媒体
４ 転写ローラ
５ 定着手段
７ 像担持体（感光体ドラム）
８ 帯電ローラ
１０ 現像器
１０ｃ 現像スリーブ
１１ クリーニング手段
１３ 装置本体
１５ トナー残量検知手段（アンテナ線）
２４ メモリー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−166713（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−330196（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−212956（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−146736（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−175368（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−45558（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/08 114
Claims (4)
- 【請求項１】 画像信号により発光素子を点灯して感光
体を露光し、感光体上に潜像を形成した後、この潜像を
現像器によりトナー像とし、現像器はトナーの残量を検
知するトナー残量検知手段が設けられ、少なくとも感光
体及び現像器が画像形成装置の本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジに設けられる画像形成装置において、 画像信号を積算することによってトナー使用量又はトナ
ー残量が所定量に到達するか、或いは、感光体の回転数
を基に求められる感光体使用量が所定量に到達するかの
いずれかが発生した時にプロセスカートリッジが所定の
使用量であることを表示すると共に、 感光体使用量が所定値を越えるか、或いは、トナー残量
検知手段がトナー無しを検知するかのいずれかが発生し
た時にプロセスカートリッジ交換信号を発する ことを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 前記トナー使用量及びトナー残量のデー
タは、プロセスカートリッジに搭載されたメモリーに記
憶されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。 - 【請求項３】 画像信号を積算する時に、形成される画
像の種類に応じて積算量の補正を行うことを特徴とする
請求項１又２の画像形成装置。 - 【請求項４】 １頁分の画像信号をカウントし、１頁の
印字比率がａ％以上である場合にはハーフトーン画像が
多いとみなして、１頁分の画像信号にｂを乗じて画像信
号をカウントし、ａ、ｂは、８＜ａ＜１５、０．６＜ｂ
＜０．９を満たすことを特徴とする請求項３の画像形成
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06906997A JP3441912B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 画像形成装置 |
| US09/033,583 US6427054B1 (en) | 1997-03-06 | 1998-03-03 | Image forming apparatus indicating the residue of toner and the deficiency of toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06906997A JP3441912B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247012A JPH10247012A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3441912B2 true JP3441912B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=13391929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06906997A Expired - Fee Related JP3441912B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6427054B1 (ja) |
| JP (1) | JP3441912B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002214983A (ja) | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Canon Inc | 画像形成装置及びその像担持体寿命検知方法、並びに画像形成装置に着脱可能なカートリッジ |
| US9296214B2 (en) | 2004-07-02 | 2016-03-29 | Zih Corp. | Thermal print head usage monitor and method for using the monitor |
| US8721203B2 (en) | 2005-10-06 | 2014-05-13 | Zih Corp. | Memory system and method for consumables of a printer |
| US8897658B2 (en) * | 2006-11-30 | 2014-11-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and system for estimating toner remaining in a cartridge |
| US7973520B2 (en) * | 2007-08-01 | 2011-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Piezoelectric transformer type high-voltage power apparatus and image forming apparatus |
| JP5541685B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2014-07-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP6264156B2 (ja) | 2014-03-31 | 2018-01-24 | ブラザー工業株式会社 | シート搬送装置および画像形成装置。 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4626096A (en) * | 1984-04-02 | 1986-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus for forming a visual image in accordance with image signals |
| JP2965041B2 (ja) * | 1988-11-08 | 1999-10-18 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| US4961088A (en) * | 1989-04-20 | 1990-10-02 | Xerox Corporation | Monitor/warranty system for electrostatographic reproducing machines using replaceable cartridges |
| JPH03150582A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-06-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像トナー検知装置 |
| US5101233A (en) * | 1990-02-15 | 1992-03-31 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Electrophotographic recording apparatus indicating a wear rate for consumable parts |
| JPH0820806B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1996-03-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像装置のトナー空検知装置 |
| US5204699A (en) * | 1992-09-14 | 1993-04-20 | Xerox Corporation | Apparatus for estimating toner usage |
| US5349377A (en) * | 1993-05-17 | 1994-09-20 | Xerox Corporation | Printer toner usage indicator with image weighted calculation |
| US5794094A (en) * | 1997-05-08 | 1998-08-11 | Hewlett-Packard Company | Accurate toner level feedback via active artificial intelligence |
| US5970275A (en) * | 1997-05-12 | 1999-10-19 | Lexmark International, Inc. | Dynamic supply usage estimation |
| US5802420A (en) * | 1997-05-12 | 1998-09-01 | Lexmark International, Inc. | Method and apparatus for predicting and displaying toner usage of a printer |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP06906997A patent/JP3441912B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-03 US US09/033,583 patent/US6427054B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10247012A (ja) | 1998-09-14 |
| US6427054B1 (en) | 2002-07-30 |
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