JP4221918B2 - トナー補給制御装置および画像形成装置 - Google Patents
トナー補給制御装置および画像形成装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機およびプリンタ等の画像形成装置における現像装置にトナーを補給するトナー補給制御装置および前記トナー補給制御装置を備えた画像形成装置に関し、特に、トナーの残量に伴って増減するするカウンタの値によってトナーの補給の告知や画像形成の禁止を制御するトナー補給制御装置および前記トナー補給制御装置を備えた画像形成装置に関する。
本発明は、供給経路の一部にトナーを一時的に貯留しておく供給容器を有するトナー補給制御装置および前記トナー補給制御装置を備えた画像形成装置に特に好適に使用可能である。
【0002】
【従来の技術】
従来、トナー補給容器の中のトナーが無くなったことを検知してもトナー供給経路内に残ったトナー(主としてトナー供給経路に設けられたトナーを貯留する供給容器の内のトナー)で画像形成を行うとともに、前記供給経路内のトナーが無くなる前に、トナーが無くなったことをユーザに告知するトナー補給制御装置が知られている。
前記トナー補給制御装置を備えた画像形成装置では、トナー補給容器内のトナーが無くなっても、トナー供給経路内に残っているトナーによって画像形成は継続できるが、前記供給経路内のトナーも無くなった時に画像形成を行うと、高密度の画像が形成できない等の不具合や、現像装置に負荷がかかり画像形成装置が故障してしまうことがある。このため、供給経路内のトナーの量が設定された下限量になるまでは画像形成を行うが、トナーの量が前記下限量になった時に画像形成を禁止するように制御され、トナーが補給された時、画像形成の禁止が解除されるように制御される。前記供給経路内のトナーの量を把握し、画像形成の禁止を制御するための方法として次の技術(J01)が従来知られている。
【0003】
(J01)特開平3−267966号公報記載の技術
この公報には、トナー補給容器内のトナーが無いことを検知しているときに行った画像記録枚数および画像信号数をカウンタで加算していき、補給容器内にトナーがあることを検知しているときに行った画像記録枚数および画像信号数をカウンタで減算することによって、トナー供給経路内のトナーの残量を把握し、前記カウンタの値が設定された値に達した時に画像形成の禁止の制御を行う技術が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
(前記従来技術(J01)の問題点)
前記従来技術(J01)の技術では、補給容器と供給経路とが接続される場所に設けられたトナーセンサによって、トナーの有無を検知している。供給搬送部材は現像装置内のトナーの量が不足すればトナーを現像装置に搬送するように構成され、補給作動部材は供給経路内に設けられたトナーセンサのトナー無しの検知結果に応じてトナーを供給経路に搬送する。したがって、画像形成時に高密度の画像を形成すると、供給経路内のトナーが大量に搬送されて、トナーセンサのトナー無しの検知結果の後に遅れて補給容器からトナーが補給される。
前記従来技術(J01)において、トナー補給直後で、且つ、カウンタの値が画像形成禁止の制御を行う設定値付近の値である時に、高密度画像を形成すると、トナー無しの検知結果が出ている間にカウンタの値が前記設定値になり画像形成が禁止されるという問題点があった。また、カートリッジ交換等により補給された直後の未使用のトナーは流動性が悪く、補給容器から供給経路にトナーがスムースに搬送されず、トナーセンサがトナー有りを検知できないことがある。この時に、カウンタの値が前記設定値付近の値ならば、やはりカウンタの値が設定値になり、画像形成が禁止され問題となっていた。
【0005】
この問題を解決するために、トナーの補給を検知した時に前記カウンタの値を前記供給経路がトナーで一杯のときの値(上限値)にリセット(初期化)する方法も従来公知である。しかし、トナーが少量しか補給されなかった時や空の補給容器と交換した時(すなわちトナーが全く補給されない時)は、実際には下限量程度のトナーしか供給容器に残っていないのに、カウンタの値は供給経路一杯にトナーが入っている時の値になっているという矛盾が生じる。このときに画像形成が行われると、トナーの量が下限量を下回ってもカウンタの値は画像形成禁止の設定値(下限値)にならないので画像形成が実行される。トナーが十分供給されないまま画像形成を行うと、現像装置や転写装置等に負荷がかかり、不具合が生じたり、画像形成装置の故障につながるという問題が生じる。
【0006】
本発明は、上述の事情に鑑み、現像装置にトナーを補給するトナー補給制御装置および前記トナー補給制御装置を備えた画像形成装置に関し、次の記載内容(O01)、(O02)を課題とする
(O01)トナー補給後に画像形成を行った時に、画像形成が禁止されないようにすること。
(O02)トナーが少量しか補給されない場合や全く補給されていない場合にトナーの補給を検知した時でも、現像装置等に不具合を生じさせないようにすること。
【0007】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0008】
(本発明)
本発明のトナー補給制御装置(CT)は、次の構成要件(A01)〜(A09),(A 09 a)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転する表面に担持したトナーを像担持体(PR)に対向する現像領域(Q2)に搬送する現像ロール(GR)を回転可能に支持し且つ前記現像ロール(GR)に供給するトナーを収容する現像容器(V)を有し、前記現像領域(Q2)において前記像担持体(PR)表面の静電潜像を前記現像ロール(GR)表面に担持したトナーによりトナー像に現像する現像装置(G)、
(A02)前記現像容器(V)に補給するトナーを収容した補給容器(6)と前記現像容器(V)との間を接続するトナー供給経路(2+26+31)と、前記補給容器(6)から前記トナー供給経路(2+26+31)へトナーが流入する部分近傍に配置され且つ配置された近傍の前記トナー供給経路内(2+26+31)の供給用トナーの有無を検出する供給用トナーセンサ(SN)と、前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーを前記現像装置(G)に供給する供給搬送部材(27〜29,32)と、前記現像容器(V)内のトナーの消費に伴って前記供給搬送部材(27〜29,32)を駆動してトナーを前記現像容器(V)に供給する供給駆動装置(M3)とを有するトナー供給装置(2+26〜29+31+32+SN)、
(A03)前記現像容器(V)に補給するトナーを収容した補給容器(6)と、前記トナー供給経路内(2+26+31)から現像容器(V)にトナーを補給する補給搬送部材(12)と、前記補給搬送部材(12)を駆動する補給駆動装置とを有し、前記補給容器(6)内にトナーが有る間は前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出するように、前記補給容器(6)から前記供給経路(2+26+31)にトナーを補給するトナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)、
(A04)前記供給用トナーの有無の判定を行うための判定用数値Nを記憶する判定用数値記憶手段(C1)、
(A05)前記判定用数値Nの上限値NHを記憶する上限値記憶手段(C2)、
(A06)前記判定用数値Nの下限値NLを記憶する下限値記憶手段(C3)、
(A07)式NL<NW<NHを満たすように設定された前記判定用数値Nのトナー不足認識値NWを記憶する不足認識値記憶手段(C4)、
(A08)前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させ、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー無しを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させるとともに、前記判定用数値Nの増減は前記上限値以下で行う数値増減手段(C6)、
(A09)前記補給容器(6)が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも小さい場合に、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出したときに前記判定用数値Nを書替値Naに書替える判定用数値書替え手段(C7)であって、前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段(C7)、
(A 09 a)前記判定用数値Nが下限値NLより大きい場合に、画像形成動作を実行する手段(C0)。
【0009】
前記構成要件(A01)〜(A09),(A 09 a)を備えた本発明のトナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)では、補給容器(6)内にトナーが有る間は前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出するように、前記補給容器(6)から前記トナー供給経路(2+26+31)にトナーが補給されるので、供給時間に応じて、数値増減手段(C6)は判定用数値Nを上限値NHまで増加させる。前記補給容器(6)内のトナーが無くなると、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー無を検出し、数値増減手段(C6)は、供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させる。前記補給容器(6)が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも小さい場合に、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出したときに、前記補給容器(6)にトナーが補給されたと判定して、判定用数値書替え手段(C7)は前記判定用数値Nを書替値Naに書替える。前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定されている。従来、トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に、画像形成を行った場合は、判定用数値Nの値が減少して下限値NLになり画像形成が禁止されていた。本発明では、前記判定用数値Nが下限値NLよりも大きい書替え値Naに書替えられているので、判定用数値Nの値が減少しても判定用数値Nが下限値NLに達することなく画像形成が禁止されない。また、従来、画像形成が禁止された状態でトナーが少量しか補給されない場合や全く補給されていない場合は、トナーの量が下限量を下回っても、画像形成が禁止されず、現像装置(G)に不具合が生じていた。本発明は、前記判定用数値Nが上限値NHよりも小さい前記書替え値Naに書替えられるので、現像装置(G)に不具合が生じる前に、前記判定用数値Nの値が下限値NLまで減少し、画像形成を禁止させる。
【0010】
また、本発明のトナー補給制御装置(CT)は前記構成要件(A01)〜(A07)および次の構成要件(A08´),(A09´),(A 09 a′)を備えたことを特徴とする。
(A08´)前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させ、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー無しを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させるとともに、前記判定用数値Nの増減は前記下限値以上で行う数値増減手段(C6)、
(A09´)前記補給容器(6)が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも大きい場合に、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出したときに前記判定用数値Nを書替値Naに書替える判定用数値書替え手段(C7)であって、前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段(C7)、
(A 09 a′)前記判定用数値Nが上限値NHより小さい場合に、画像形成動作を実行する手段。
【0011】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出するように、前記補給容器(6)から前記トナー供給経路(2+26+31)にトナーが補給されるので、供給時間に応じて、数値増減手段(C6)は判定用数値Nを下限値NLまで減少させる。前記補給容器(6)内のトナーが無くなると、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー無を検出し、数値増減手段(C6)は、トナーの供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させる。前記補給容器(6)が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも大きい場合に、前記供給用トナーセンサ(SN)がトナー有りを検出したときに、前記補給容器(6)にトナーが補給されたと判定して、判定用数値書替え手段(C7)は前記判定用数値Nを書替値Naに書替える。前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定されている。したがって、前記判定用数値Nが上限値NHよりも小さい書替え値Naに書替えられているので、判定用数値Nの値が増加しても判定用数値Nが上限値NHに達することなく画像形成が禁止されない。また、前記判定用数値Nが下限値NLよりも大きい前記書替え値Naに書替えられるので、現像装置(G)に不具合が生じる前に、前記判定用数値Nの値が上限値NLまで増加し、画像形成を禁止させる。
【0012】
また、前記構成(A01)〜(A09)または(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は次の構成(A010)、(A011)を備えることができる。
(A010)前記判定用数値Nの補給時加算値NTを記憶する加算値記憶手段(C5)、
(A011)判定用数値NをNa=N+NTに設定された前記書替え値Naに書替える前記判定用数値書替え手段(C7)。
【0013】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、判定用数値書替え手段(C7)は判定用数値NをNa=N+NTに書替えるので、前記判定用数値Nの示すトナーの量と実際に前記トナー供給経路(2+26+31)内にあるトナーの量との差が大きくならず、トナーが少量しか補給されない時等でも、現像装置(G)に不具合が出る前に画像形成を禁止できる。また、判定用数値Nに補給時加算値NTが加算されているので、前記トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーが使用されても、前記判定用数値Nがすぐに前記下限値NLになる事はないので、画像形成が禁止されない。なお、前記補給時加算値NTは正負どちらの値もとることが可能で、(A01)〜(A09)の構成のトナー補給制御装置(CT)の場合、前記補給時加算値NTは正(+)の値をとり、(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)の構成のトナー補給制御装置(CT)の場合、前記補給時加算値NTは負(−)の値をとる。
【0014】
また、前記構成(A01)〜(A09)または(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は次の構成(A012)、(A013)を備えることができる。
(A012)特定の値に設定された書替え値Naを記憶する初期値記憶手段(C5′)、
(A013)前記判定用数値Nを前記特定の値である書替え値Naに初期化する前記判定用数値書替え手段(C7)。
【0015】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、判定用数値書替え手段(C7)は、判定用数値Nを特定の値の書替え値Naに初期化するので、判定用数値Nは下限値NLよりも大きく、上限値NHよりも小さい値に書替えられる。したがって、前記トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーが使用されても、画像形成が禁止されず、トナーが少量しか補給されない時等でも、現像装置(G)に不具合が出る前に画像形成を禁止できる。
【0016】
また、前記構成(A01)〜(A09)または(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は次の構成(A014)を備えることができる。
(A014)前記書替え値Naは式NL<Na≦(NH+NL)÷2を満たすように設定された前記判定用数値書替え手段(C7)。
【0017】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、判定用数値Nは(NH+NL)÷2よりも小さい値の書替え値Naに書替えられるので、トナー供給経路(2+26+31)内に実際に残っているトナーの量と前記判定用数値Nとの値の差が大きくならない。したがって、トナーが少量しか補給されない時等でも、現像装置(G)に不具合が出る前に画像形成を禁止できる。また、判定用数値Nが下限値Nよりも大きい値の書替え値Naに書替えられるので前記トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーが使用されても、画像形成が禁止されない。
【0018】
また、前記構成(A01)〜(A09)を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は次の構成(A015),(A016)を備えることができる。
(A015)前記現像装置(G)の画像形成が前記トナーの不足により不完全となる時の前記判定用数値Nの値であって、前記下限値NLよりも小さく設定されたエラー発生値NEを記憶するエラー発生値記憶手段(C5″)、
(A016)前記書替え値Naは式NL<Na≦NL+(NL−NE)を満たすように設定された前記判定用数値書替え手段(C7)。
【0019】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、書替え値Naが、下限値NLとエラー発生値NEとの差を前記下限値NLに加えた値以下の値に設定されているので、画像形成が禁止されている状態でトナーが少量しか補給されなかった時でも、現像装置(G)に不具合が出る前に判定用数値Nが下限値NLになり、画像形成を禁止できる。また、書替え値Naが下限値NLよりも大きい値に設定されているので、前記トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーが使用されても、画像形成が禁止されない。
【0020】
また、前記構成(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は、次の構成(A015′)、(A016′)を備えることができる。
(A015′)前記現像装置の画像形成が前記トナーの不足により不完全となる時の前記判定用数値Nの値であって、前記上限値NHよりも大きく設定されたエラー発生値NEを記憶するエラー発生値記憶手段、
(A016′)前記書替え値Naは式NH+(NH−NE)≦Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段。
【0021】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、書替え値Naが、上限値NHとエラー発生値NEとの差(NH−NE)を前記上限値NHに加えた値以上の値に設定されているので、画像形成が禁止されている状態でトナーが少量しか補給されなかった時でも、現像装置(G)に不具合が出る前に判定用数値Nが上限値NHになり、画像形成を禁止できる。また、書替え値Naが上限値NHよりも小さい値に設定されているので、前記トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーが使用されても、画像形成が禁止されない。
【0022】
また、前記構成要件(A01)〜(A09)または(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)は、次の構成要件(A017)を備えることができる。
(A017)前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値値NWになった時に、前記補給容器(6)内のトナーが無くなったことを告知する告知手段。
【0023】
前記構成を備えた本発明のトナー補給制御装置(CT)では、告知手段は前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値値NWになった時に、前記補給容器(6)内のトナーが無くなったことを告知する。告知手段として、例えば、赤い警告ランプを点灯させたり、警告音を発したり、表示器にメッセージを表示する手段がある。前記補給容器(6)内のトナーが無くなったことが告知されるので、前記トナー供給経路(2+26+31)内のトナーがなくなる前に、ユーザが補給容器(6)を新しいものに交換したり、補給容器(6)にトナーを補給することができる。
【0024】
また、本発明の画像形成装置(U1)は前記構成(A01)〜(A09)または(A01)〜(A07),(A08´),(A09´)を備えたトナー補給制御装置(CT)を備えたことを特徴とする。
前記構成を備えた本発明の画像形成装置(U1)は、前記構成を備えたトナー補給制御装置(CT)を備えているので、トナー補給装置(Fk,Fy,Fm,Fc)からトナーが搬送される前に、画像形成を行った場合でも画像形成が禁止されない。また、画像形成が禁止された状態でトナーが少量しか補給されない場合や全く補給されていない場合にでも、現像装置(G)等に不具合が生じたり、画像形成装置(U1)が故障する前に、画像形成を禁止させることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0026】
(実施例1)
図1は本発明のトナー補給制御装置の実施例1のトナーカートリッジが装着される画像形成装置の説明図である。
図1において、複写機により構成された画像形成装置U1の上端のプラテンガラスPG上面には自動原稿搬送装置U2が載置されている。
前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは順次プラテンガラスPG上の複写位置を通過して原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。前記自動原稿搬送装置U2は、その後端部(−X端部)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記複写機U1に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く際に上方に回動される。
【0027】
前記画像形成装置U1は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するUI(ユーザインタフェース)を有している。
画像形成装置U1上面の透明なプラテンガラスPGの下方に配置された原稿読取装置としてのIITは、プラテンレジ位置(OPT位置)に配置された露光系レジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および露光光学系Aを有している。
前記露光光学系Aは、その移動および停止が露光系レジセンサSpの検出信号により制御され、常時はホーム位置に停止している。
前記自動原稿搬送装置U2によりプラテンガラスPG上面の露光位置を通過する原稿Giまたは手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、CCD(固体撮像素子)でR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。
【0028】
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、CCDから入力される前記RGBの電気信号をK(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
レーザ駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)に出力する。
【0029】
感光体(像担持体)PRは矢印A方向に回転しており、その表面は、次に帯電器(チャージコロトロン)CCにより一様に帯電された後、潜像書込位置Q1において前記ROS(潜像形成装置)のレーザビームLにより露光走査されて静電潜像が形成される。フルカラー画像を形成する場合は、K(黒),Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の4色の画像に対応した静電潜像が順次形成され、モノクロ画像の場合はK(黒)画像に対応した静電潜像のみが形成される。
【0030】
前記静電潜像が形成された感光体PR表面は回転移動して現像領域Q2、1次転写領域Q3を順次通過する。
ロータリ式の現像装置Gは、回転軸GAの回転に伴って前記現像領域Q2に順次回転移動するK(黒),Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の4色の現像器GK,GY,GM,GCを有している。前記各色の現像器GK,GY,GM,GCは、前記現像領域Q2にトナーを搬送する現像ロールGRを有しており、現像領域Q2を通過する感光体PR上の静電潜像をトナー像に現像する。
【0031】
前記感光体PRの下方には中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、アイドラロール(フリーロール)RfおよびバックアップロールT2aを含む複数のベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、1次転写ロールT1と、それらを支持するベルトフレーム(図示せず)とを有している。
そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により回転移動可能に支持されている。
【0032】
フルカラー画像を形成する場合、潜像書込位置Q1において第1色目の静電潜像が形成され、現像領域Q2において1色目のトナー像Tnが形成される。このトナー像Tnは、1次転写領域Q3を通過する際に、1次転写ロールT1によって中間転写ベルトB上に静電的に1次転写される。その後同様にして、第1色目のトナー像Tnを担持した中間転写ベルトB上に、第2色目、第3色目、第4色目のトナー像Tnが順次重ねて1次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が中間転写ベルトB上に形成される。
単色のモノカラー画像を形成する場合には1個の現像器のみを使用し、単色トナー像が中間転写ベルトB上に1次転写される。
1次転写後、感光体PR表面は、残留トナーが除電器JRにより除電され、感光体クリーナCL1によりクリーニングされる。
【0033】
前記バックアップロールT2aの下方には、2次転写ロールT2bが前記バックアップロールT2aに対して離隔した位置と接触した位置との間で移動可能に配置されている。前記バックアップロールT2aおよび2次転写ロールT2bにより2次転写器T2が構成されている。前記バックアップロールT2aおよび2次転写ロールT2bの接触領域により2次転写領域Q4が形成されている。
前記2次転写ロールT2bには、現像装置Gで使用するトナーの帯電極性と逆極性の2次転写電圧が電源回路Eから供給され、前記電源回路EはコントローラCにより制御される。
【0034】
給紙トレイTR1またはTR2に収容された記録シートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚づつ分離されて、給紙路SH1の複数の搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記1次転写された多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から2次転写領域Q4に搬送される。
前記2次転写領域Q4において前記2次転写器T2は、中間転写ベルトB上のトナー像を記録シートSに静電的に2次転写する。2次転写後の中間転写ベルトBはベルトクリーナCL2により残留トナーが除去される。
【0035】
なお、前記2次転写ロールT2bおよびベルトクリーナCL2は、中間転写ベルトBと離接(離隔および接触)自在に配設されており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルトBに1次転写されるまで、中間転写ベルトBから離隔している。なお、前記2次転写ロールクリーナCL3は、前記2次転写ロールT2bと一緒に中間転写ベルトBに対して離接移動を行う。
【0036】
トナー像が2次転写された前記記録シートSは、転写後シートガイドSG2、シート搬送ベルトBHにより定着領域Q5に搬送される。定着領域Q5は定着装置Fの加熱ロールFhと加圧ロールFpとが圧接する領域(ニップ)であり、定着領域Q5を通過する記録シートSは、定着装置Fにより加熱定着される。前記加熱ロールFhの外周面で、定着領域Q5よりも回転方向上流側には、オイル塗布装置によりシート剥離用のオイルが塗布される。前記加熱ロールFhおよび加圧ロールFpの周りで、定着領域Q5よりも回転方向下流側には、加熱ロールFh表面をクリーニングするクリーニング装置が接触配置されている。
【0037】
図1において、定着領域Q5下流側にはシート排出路SH2およびシート反転路SH3が設けられており、その分岐点には切替ゲートG1が設けられている。シート排出路SH2に搬送された記録シートSは、複数の搬送ローラRaによりシート排出ローラRhに搬送され、画像形成装置U1の上端部に形成されたシート排出口Kaから排紙トレイTR3に排出される。
前記シート反転路SH3にはシート循環路SH4が接続されており、その接続部にはシート状部材により構成されたマイラゲートGT2が設けられている。前記マイラゲートGT2は前記切替ゲートG1からシート反転路SH3を搬送されてきた記録シートSをそのまま通過させるとともに、一旦通過してからスイッチバックして来た記録シートSを、シート循環路SH4側に向かわせる。シート循環路SH4に搬送された記録シートSは前記給紙路SH1を通って前記転写領域Q4に再送される。前記符号SH1〜SH4で示された要素によりシート搬送路SHが構成されている。
【0038】
(ロータリ式現像装置)
図2は図1の画像形成装置のロータリ式現像装置の要部拡大断面図である。
画像形成装置本体U1の固定フレームにはロータリ式現像装置Gの回転軸GAが回転自在に支持されている。前記回転軸GAの4つの側面には、4色のK,Y,M,Cの現像器GK,GY,GM,GCがそれぞれ支持されており、回転軸GAの回転に伴って、これらの現像器GK,GY,GM,GCは現像位置P1に順次回転するようになっている。各現像器GK,GY,GM,GCは現像容器Vとトナー補給筒1とをそれぞれ有している。現像容器Vの内部には、トナーと、トナーを現像領域Q2に搬送する現像ロールGRと、トナーを攪拌、搬送する第1攪拌搬送部材R1、第2攪拌搬送部材R2とがそれぞれ収容されている。
前記トナー補給筒1は、現像容器Vよりも前方に突出した突出部を有しており、この突出部には、現像器GK,GY,GM,GCが現像位置に移動した時に、トナー補給路2k〜2c(図2、図3参照)に接続されるように構成されている。なお、このようなロータリ式現像装置は、たとえば特開平12―131942、特開平12―231250公報等に記載されている。
前記トナー補給路2k〜2cから前記トナー補給筒1に補給されたトナーは、トナー補給筒1内部に配置したトナー搬送部材3によって現像容器V内部に補給されるとともに、前記トナー容器Vに補給されて劣化したトナーは回転軸GA内部に形成した排出路4から排出されるようになっている。前記トナー容器Vに補給される現像剤はトナーのみの1成分現像剤、または、トナーとキャリアからなる2成分現像剤によって構成することが可能である。
【0039】
図3は本発明のトナー補給制御装置の実施例1のカートリッジ装着部に装着されたトナーカートリッジおよび現像位置にある現像器等の概略断面図である。
図4は同実施例1のトナーカートリッジの分解斜視図である。
図5は同実施例1のトナーリザーブ容器およびカートリッジ装着部の斜視図である。
図6は同実施例1のトナーカートリッジをカートリッジ装着部に装着する状態を示す断面図である。
【0040】
なお、以下の説明では4色のトナーカートリッジ(トナー補給装置)Fk,Fy,Fm,Fcは構成が同一となっているので、K(黒)のトナーカートリッジFkについてのみ説明する。
図3、図4および図6において、合成樹脂材料からなる円筒容器6(補給容器)は、円筒壁7、後端壁(端壁)8、および前端壁(端壁)9、を有している。円筒壁7および後端壁8が一体的に形成されており、この後端壁8の中央には従動側連結部材挿入孔8aおよび先端側(後端側)がやや開いた円筒状のガイド壁ガイド壁8bが設けられている。このガイド壁8bから前記円筒壁7に向けて複数の補強用のリブ8cが放射状に形成されており、後端壁8の外周部には2本の位置決めピン8dが形成されている。
前記円筒壁7の外周面後部には、帯板状のレール部7aが固着されており、レール部7aの軸方向両側端には、円周方向に沿うガイド溝7bが形成されている。前記レール部7aおよび前記円筒壁7にはトナー排出口7cが形成されている。
開閉蓋11が円周方向にスライド可能に支持されており、この開閉蓋11(図6参照)によってトナー排出口7cが開閉されるようになっている。
円筒壁7の外周面後部には、差し込み方向を示す矢印7d(図4参照)が形成されている。円筒壁7の内周面前部(図6参照)には、係止用凹部7eが形成がされている。円筒壁7の外周面後部には、被係止用突部7fが形成されている。前記前端壁9は、円板9aとその外周に形成された筒壁部9bとを有しており、筒壁部9bの外周面には、前記円筒壁7の係止用凹部7eに係止される被係止用突部9cが形成されている。前端壁9内面の中央部には、軸支持穴9dが形成されている。
前記円筒容器6は、前記符号7〜9で示された要素から構成される。
【0041】
図4および図6において、回転部材(トナー攪拌搬送部材、補給搬送部材)12は、回転軸13と前記回転軸13に支持された攪拌部材14および搬送部材15を有している。回転軸13はその中央部が円柱状で、前端部が円錐形、後端部が6角柱状となっており、この前端部には搬送部材用固定穴13aが形成されている。回転軸13の軸方向長さの略中央には撹拌部材支持用切欠13bが形成されている。
攪拌部材14は、円形断面の線材が略Z字状に折り曲げられており、攪拌部材14の両端部は回転軸13に支持された2個の環状連結部材14aにそれぞれ固定されている。
搬送部材(トナー搬送部材)15は、円形断面の線材が螺旋状に形成された螺線部15aと、この螺線部15aの前側端部から回転軸13に向かって半径方向に曲げられた基端部15bと、自由端部により構成された後端側の先端部15cとを有している。前記搬送部材15の基端部15bは前記回転軸13の搬送部材用固定穴13aに差し込まれて固定されている。なお、前記搬送部材15の螺線部15aの外径は前記円筒容器6の円筒壁7の内径よりもやや小さくなっている。
前記回転軸13とこの回転軸13に固定された攪拌部材14および搬送部材15とは一体的に連結されており、前記回転部材12は、前記回転軸13、攪拌部材14および搬送部材15により構成されている。
【0042】
前記従動側連結部材8aに収容される従動側連結部材16は、一体的に連結されたカップリング支持部16aおよび円形プレート状のカップリング16bを有している。カップリング支持部16aの前端部には前記回転軸13後端部の6角柱状部分が嵌合する嵌合孔が形成されており、カップリング16bの後面には4個の爪が形成されている。
【0043】
図6に示すように、円筒壁7の凹部7eに前端壁9の突部9cが嵌合され、トナー排出口7cが開閉蓋11で閉じられた円筒容器6において、回転部材12の回転軸13は、その後端が後端壁8の従動側連結部材挿入孔8aに挿入された従動側連結部材16のカップリング支持部16aの内周面の溝に支持されており、その前端が前端壁9の軸支持穴9dに支持されている。
前記円筒容器6、回転部材12、および従動側連結部材16等からトナーカートリッジFkが構成される。
【0044】
なお、以下の説明では4色のカートリッジ装着部Hk,Hy,Hm,Hcは構成が同一となっているので、K(黒)のカートリッジ装着部Hkについてのみ説明する。
図3、図5および図6において、カートリッジ装着部Hkは、前部に半円筒状の切欠を有する円筒状の差し込み部21と円形板状の端部22とを有している。カートリッジ装着部Hkの弧状底面の後部には、長方形のトナー受け入れ孔21aが形成されており、案内溝21bが前端から後方のトナー受け入れ孔21aまで延びて形成されている。カートリッジ装着部Hkの案内溝21bは浅溝21cと深溝21dとの2段に形成されており、これらの浅溝21cと深溝21dとは、トナーカートリッジFkのレール部7aと開閉蓋11とをそれぞれガイドするようになっている。トナー受け入れ孔21aの外周部には前記浅溝21cと同じ深さのガイド面21eが形成されている。前記カートリッジ装着部Hkの案内溝21bに沿ってトナーカートリッジFkのレール部7aと開閉蓋11とを挿入してから、トナーカートリッジFkを回転させると、開閉蓋11は回転せず円筒容器6およびそのレール部7aが回転して、トナー受け入れ孔21aにトナー排出口7cが重なるように構成されている。前記差し込み部21の内周面上側端部には係止用凹部21bが形成されている。トナーカートリッジFkをカートリッジ装着部Hkに装着したとき、カートリッジ装着部Hkの係止用凹部21bは、トナーカートリッジFkの被係止用突部7fを係止して位置決め固定する。
【0045】
前記差し込み部21に固定された円形端部壁22の外周部には、2個の円弧状のピン係合孔22a(図5参照)が形成されている。前記トナーカートリッジFkの位置決めピン8dは、ピン係合孔22aの一端部に挿入され、トナーカートリッジFkの回転に伴って前記円弧状のピン係合孔22aに沿って回転し、前記円弧状のピン係合孔22aの他端部に係止される。このときの、位置決めピン8dの回転方向は前記回転軸13の回転方向と同じ方向に設定されている。したがって、回転軸13が図示しない補給駆動装置によって回転する時には、前記トナーカートリッジFkの位置決めピン8dは、円弧状のピン係合孔22aの前記他端部に係止されているため、前記トナーカートリッジFkの回転は防止される。
【0046】
図6において、前記円形端部壁22の中央部には軸受23を介して回転軸24が回転自在に支持されている。この回転軸24前端部には駆動側カップリング25が一体に形成されており、この駆動側カップリング25には4個の爪が形成されている。回転軸24の後端部にはギヤG4が固着されており、ギヤG4はギヤG1と噛み合わされている。
前記差し込み部21、円形端部壁22、軸受23、回転軸24、駆動側カップリング25およびギヤG4等からカートリッジ装着部Hkが構成されている。
【0047】
図3に示すように、各カートリッジ装着部Hy,Hm,Hc,Hkはそれぞれ、同じ構成のトナーリザーブ容器26(供給容器)の上端に連結されている。各リザーブ容器26の構成は同一なので、カートリッジ装着部Hk下部のリザーブ容器26に付いて説明する。
図3および図5において、トナーリザーブ容器26の内側下部は、左右方向(Y軸方向)に離れて前後方向(X軸方向)に延びる一対の仕切壁26a,26aにより、第1搬送部材27を収容する室、第2搬送部材28を収容する室、および、トナー搬出用オーガ29を収容する室とに仕切られている。
トナーリザーブ容器26の後部にはカートリッジ装着部Hkのトナー受け入れ孔21aに合わせてトナー受け入れ孔26bが形成されている。また、前記トナー搬出用オーガ29を収容する室の前方には前方突出室26c(図5参照)が形成されている。前方突出室26cの前端部下面にはパイプ接続孔26dに接続されている。
【0048】
図5において、第1搬送部材27の軸の後端にはギヤG1、第2搬送部材28の軸の後端にはギヤG2、およびスクリューオーガ29の軸の後端にはギヤG3がそれぞれ固着されている。ギヤG1はギヤG3を介してギヤG2と噛み合わされている。トナーリザーブ容器26内で第1搬送部材27と第2搬送部材28とはトナーの搬送方向が逆向きとなっており、トナーリザーブ容器26内でトナーが循環、搬送されるようになっている。
前記トナーリザーブ容器26は,前記符号27〜29で示された要素により構成されている。
【0049】
前記各カートリッジ装着部Hy,Hm,Hc,Hkの下面に連結されたトナーリザーブ容器26のパイプ接続孔26dに接続されたトナー供給パイプ31内にはそれぞれ供給用スクリュー32が回転自在に配設されている。前記各供給用スクリュー32の軸には、トナー供給搬送用モータM3(供給駆動装置)によりギヤ列、クラッチ等を介して回転駆動されるギヤG5y,G5m,G5c,G5kが装着されている。
そして、回転する供給用スクリュー32の回転力は、供給用スクリュー32の軸に固着されたギヤ(図示せず)に噛み合わされたギヤG1と、ギヤG3およびギヤG2とによってトナーリザーブ容器26内の第1搬送部材27、第2搬送部材28、およびスクリューオーガ29に伝達される。前記第1搬送部材27、第2搬送部材28、スクリューオーガ29、および供給用スクリュー32によって供給搬送部材(27〜29,32)が構成される。
なお、前記補給搬送部材(前記トナーカートリッジFkからトナーリザーブ容器26にトナーを搬送する部材)の単位時間あたりに搬送するトナーの量は、前記供給搬送部材(トナーリザーブ容器26から前記現像装置にトナーを搬送する部材)の搬送する量よりも大きく設定されている。このように設定されていないと、トナーリザーブ容器26に補給されるトナーの量が、トナーリザーブ容器26から供給される量よりも少なくなり、トナーリザーブ容器26の中のトナーがなくなってしまう。
【0050】
前記トナーカートリッジFk内で回転部材12(図6参照)によって搬送、撹拌されてトナーリザーブ容器26に新しいトナーが供給されると、新しいトナーはトナーリザーブ容器26内で撹拌されて循環しながら、スクリューオーガ29によりパイプ接続孔26dを介してトナー供給パイプ31に供給される。
前記各トナー供給パイプ31に供給されたトナーは、供給用スクリュー32によって前記トナー供給路2を介して現像器Gkに補給される。
前記トナーリザーブ容器26、トナー供給パイプ31、トナー供給路2によってトナー供給経路(2+26+31)が構成される。
【0051】
(供給トナーセンサ)
前記トナー受け入れ孔26bの下流側のトナーリザーブ容器26の左側面(−Y側面)に、供給トナーセンサ(供給用トナーセンサ)SNが設けられている。前記供給トナーセンサSNはトナーの有無を検知する検知部分が前記トナーリザーブ容器26の内側に向けて突出して設けられている。前記供給トナーセンサSNは、前記トナー受け入れ孔26bから入ってきたトナーが前記検知部分に接触していればトナー有りを検知し、トナーが接触していなければトナー無しを検知する。前記供給トナーセンサSNがトナー無しの検知結果を出力すると、前記トナーカートリッジFkからトナーリザーブ容器26にトナーが補給される。そして、前記供給トナーセンサSNがトナー有りの検知結果を出力すると、前記トナーカートリッジFkからの補給が停止される。
前記トナー供給経路(2+26+31)、供給搬送部材(27〜29,32)および供給トナーセンサSNによって、トナー供給装置(2+26〜29+31+32+SN)が構成される。
【0052】
図7は本発明の画像形成装置の実施例1の制御部分の説明図で、その制御部分が備えている各機能をブロック図(機能ブロック図)で示した図である。
図7において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROMに記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するコンピュータにより構成されており、前記ROMに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
【0053】
(前記コントローラCに接続された信号出力要素)
前記コントローラCは、UI(ユーザインタフェース)、供給トナーセンサSNの外、図示しないベルト位置センサその他の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
前記UIは、表示器UI1、コピースタートキーUI2、コピー枚数設定キーUI3、倍率設定キーUI4、テンキーUI5、シート種類指定キー等を備えている。
【0054】
(前記コントローラCに接続された制御要素)
また、コントローラCは、IPS、メインモータ駆動回路D1、定着装置駆動回路D2、供給トナー搬送用駆動回路D3、電源回路E、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記IPSは前記レーザ駆動回路DLに画像データを出力し、前記レーザ駆動回路DLはレーザ駆動信号を前記ROSに出力する。
前記メインモータ駆動回路D1はメインモータM1を回転駆動し、前記メイモータM1により、感光体(1次トナー像担持体)PR、帯電器CC、現像装置G、転写器(1次転写ロールT1および2次転写器T2)が駆動される。
前記定着装置駆動回路D2は定着器用モータM2を回転駆動し、前記定着器用モータM2により、前記定着装置Fが駆動される。
前記供給トナー搬送用駆動回路D3はトナー供給搬送用モータM3を回転駆動し、前記トナー供給搬送用モータM3により前記供給搬送部材(第1搬送部材27、第2搬送部材28、スクリューオーガ29および供給用スクリュー32)が駆動される。
【0055】
(前記コントローラCの機能)
前記コントローラCは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。
すなわち、コントローラCは次の機能を有している。
C0:ジョブ制御手段
ジョブ制御手段C0は、前記IPS、電源回路E、メインモータ駆動回路D1、定着装置駆動回路D2、供給トナー搬送用駆動回路D3を制御してジョブ(画像形成動作)を実行する。
C1:判定用数値記憶手段
判定用数値記憶手段C1は、トナーの有無の判定を行うための判定用数値Nを記憶する。
C2:上限値記憶手段
上限値記憶手段C2は、前記判定用数値Nの上限値NHを記憶する。本実施例1では前記上限値NH=200とする。
C3:下限値記憶手段
下限値記憶手段C3は、前記判定用数値Nの下限値NLを記憶する。本実施例1では前記下限値NL=100とする。
【0056】
C4:不足認識値記憶手段
不足認識値記憶手段C4は、式NL<NW<NHを満たすように設定された前記判定用数値Nのトナー不足認識値NWを記憶する。本実施例1では前記トナー不足認識値NW=175とする。
C5:加算値記憶手段
加算値記憶手段C5は、前記判定用数値Nの補給時加算値NTを記憶する。本実施例1では前記補給時加算値NT=15とする。
C6:数値増減手段
数値増減手段C6は、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させ、前記供給トナーセンサSNがトナー無しを検出した状態でトナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させるとともに、前記判定用数値Nの増減は前記上限値NH(=200)以下で行う。
C7:判定用数値書替え手段
判定用数値書替え手段C7は、数値判別手段C7aを有する。前記判定用数値書替え手段C7は前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも小さい場合に、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出したときに前記判定用数値Nを式NL<Na<NHを満たすように設定された書替値Naに書替える。本実施例1ではNa=N+NTに設定する。
C7a:数値判別手段
数値判別手段C7aは、前記判定用数値Nが式N≦NWであるか否かを判別する。
【0057】
FL1:ジョブ禁止判別フラグ
ジョブ禁止判別フラグFL1は、初期値は「0」であり、ジョブ(画像形成)が禁止されている期間中のみ「1」となり、ジョブ禁止が解除されると「0」になる。
FL2:トナー交換告知フラグ
トナー交換告知フラグFL2は、初期値は「0」であり、前記トナーカートリッジFk内のトナーが無くなりユーザにトナー交換を告知している期間中のみ「1」となり、トナーカートリッジFkにトナーが補給されたことを検知した時に「0」になる。
本発明のトナー補給制御装置CTは、前記現像装置G、トナー供給装置(2+26〜29+31+32+SN)、トナー補給装置Fk,Fy,Fm,Fc、判定用数値記憶手段C1、上限値記憶手段C2、下限値記憶手段C3、不足認識値記憶手段C4、加算値記憶手段C5、数値増減手段C6および判定用数値書替え手段C7によって構成されている。
【0058】
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1において、カートリッジ装着部Hk(図5、図6参照)の差し込み部21の案内溝21bの浅溝21cと深溝21dとに、トナーが充填されたトナーカートリッジFkのレール部7aと開閉蓋11とを挿入する。前記差し込み部21の円形端部壁22のピン係合孔22aにトナーカートリッジFkの位置決めピン8dを挿入して駆動側カップリング25に受動側カップリング16bを噛み合わせる。
ついで、トナーカートリッジFkを回転させて、差し込み部21の係止用凹部21bに円筒容器6の被係止用突部7fを位置合わせする。この際、円筒壁7のレール部7aに支持された開閉蓋11をトナー受け入れ孔21aの前後側端部で移動を阻止して、トナー受け入れ孔21aにトナー排出口7cを連通させる。
【0059】
モータM3(図3参照)が駆動されると、回転力がギヤG1からG4を介して駆動側カップリング75に伝達される。駆動側カップリング75に噛み合った受動側カップリング16bに回転力が伝達されて、回転軸13の回転によって搬送部材15と攪拌部材14が回転する。円筒容器6内のトナーは搬送部材15でトナー排出口7cに搬送されるとともに、攪拌部材14で撹拌され、且つトナーの凝集体が崩されて、トナー排出口7cからトナー受け入れ孔21aに補給される。
このようにしてトナーカートリッジFkからトナーの補給を続けると、トナーカートリッジFkのトナーが減少してくる。
【0060】
次に、前記トナーカートリッジFkからトナーリザーブ容器26に補給されたトナーの量の増減の説明をフローチャートに基づいて行う。
【0061】
(判定用数値N増減処理のフローチャートの説明)
図8は本実施例1のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
図8のフローチャートの各ST(ステップ)の処理は、コピースタートキーオンでスタートし、前記コントローラCのROMに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は画像形成装置U1の他の各種処理と並行してマルチタスクで実行される。
【0062】
図8のST(ステップ)1において、ジョブ禁止フラグFL1が「0」か否かを判断する。ノー(N)の場合はST1を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合はステップ2に移る。ジョブ禁止フラグFL1が「1」である場合は画像形成が禁止されているので、トナーが補給されるまで、画像形成動作に伴うこのフローの処理は行わない。
ST2において、判定用数値Nの値がトナー不足認識値NW(=175)よりも小さいか否かを判別する。ノー(N)の場合はST3に移る。イエス(Y)の場合はST5に移る。ST2では、前記判定用数値Nがトナー不足認識値NWよりも小さい、すなわち、トナーリザーブ容器26の中のトナーが十分あるかどうかを判別する。
ST3において、トナー交換告知フラグFL2が「1」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST4に移る。ノー(N)の場合はST5に移る。ST3では、前記トナー交換告知フラグFL2が「1」、すなわち、トナーカートリッジFkの交換をユーザに告知しているかどうかを判別する。
ST4において、トナー交換告知フラグFL2を「0」にする処理を行いST5に移る。前記ST2においてトナーリザーブ容器26の中に十分トナーがあると判断しているにもかかわらず、ST3でトナーカートリッジFkの交換をユーザに告知している状態なので、ST4では、FL2を「0」にする処理を行い、ユーザにトナーカートリッジFkの交換を告知するのを止める。
【0063】
ST5において、トナー供給搬送部材が作動しているか否か判断する。ノー(N)の場合はST5を繰り返す。イエス(Y)の場合はST6に移る。
ST6において、供給トナーセンサSNからの信号がトナーありか否かを判断する。ノー(N)の場合はST7に移る。イエスの場合はST9に移る。
ST7において、前記判定用数値Nの値が上限値NH=200であるか否か判断する。ノー(N)の場合はST8に移る。イエス(Y)の場合はST1に戻る。前記判定用数値Nは上限値NH以下で増減するので、判定用数値NがNHである場合はST8の処理は行わない。前記上限値NH(=200)の値は前記トナーリザーブ容器26にトナーが上限量まで入っている状態を示す。
ST8において、前記判定用数値Nの値に1を加える処理を行う。前記判定用数値Nが上限値NHでないので、供給トナーセンサからトナー有りの信号が出ている時は上限値NHに近づくように処理を行う。したがって、トナーカートリッジにトナーがあるときは前記判定用数値Nは上限値NHをとるように設定する。
【0064】
ST9において、前記判定用数値Nの値が下限値NL=100であるか否かを判断する。イエス(Y)の場合はST10に移り、ノー(N)の場合はST11に移る。
ST10において、前記ジョブ禁止フラグFL1を「1」にする処理を行う。前記判定用数値Nが下限値NL=100になっているので、、トナーリザーブ容器内のトナー量が下限量になっており、これ以上画像形成を行うと不具合が発生する可能性がある。具体的には、高密度な画像を形成しようとしても、十分な濃度の画像を形成できず、濃度が薄い画像を形成してしまうことがある。これは、リザーブ容器内のトナー量が低下する従い、現像装置Gに供給可能な時間当りのトナー量が低下して、それが現像装置Gでのトナー消費に追いつかなくなるためである。
ST11において、判定用数値Nの値が前記トナー不足認識値NW=175の値より小さいか否かを判断する。イエス(Y)の場合はST12に移り、ノー(N)の場合はST13に移る。
ST12において、トナー交換告知フラグFL2の値を「1」にする処理を行いST13に移る。前記判定用数値Nの値がトナー不足認識値NWよりも小さいので、トナーカートリッジFkの中のトナーが無くなり、且つ、トナーリザーブ容器26の中のトナーの量も減少して不足している。、トナーカートリッジFkのトナーが無くなったことをユーザに告知するためのフラグを立てる処理を行う。告知する手段としては、UIに表示、警報音を発する、画像形成動作を禁止する手段等を採用することができる。
ST13において、前記判定用数値Nの値から1を減算する処理を行う。供給トナーセンサSNがトナーを検知していないので、前記判定用数値Nを減らすことによって、トナーリザーブ容器内のトナーの量が減少していることを検知する。
【0065】
判定用数値Nの増減処理フローの処理において、供給搬送部材(2+26+31)が作動した時、すなわち、トナーリザーブ容器26から現像装置Gにトナーが搬送された時だけ、判定用数値Nの値の処理が行われる。したがって、トナーリザーブ容器26の中のトナーの量の増減に連動して判定用数値Nの値も増減し、トナーリザーブ容器26の中のトナーの量が把握できる。
また、トナーセンサSNがトナー無しを検出した後にトナーカートリッジFkからトナーリザーブ容器26にトナーが補給されるように構成されているので、トナーカートリッジFkにトナーがある時でも判定用数値Nは狭い範囲(例えば195〜200)で増減している。したがって、判定用数値Nの値が前記狭い範囲に含まれないトナー不足認識値NWを下回った時は、トナーカートリッジFkの中のトナーは無いと確実に判定できる。
【0066】
次に、トナーカートリッジFkが交換された時の前記判定用数値Nの処理をフローチャートで説明する。
【0067】
(トナーカートリッジ交換時処理のフローチャートの説明)
図9は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例1のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
図8のフローチャートの各ST(ステップ)の処理は、画像形成装置U1の電源オンまたは画像形成装置U1のメンテナンスドア(図示せず)が閉まった時にスタートし、前記コントローラCのROMに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は画像形成装置U1の他の各種処理と並行してマルチタスクで実行される。
【0068】
図9のST21において、判定用数値Nの値がトナー不足認識値NW=175より小さいか否かを判別する。ノー(N)の場合はST21の処理を繰り返す。イエス(Y)の場合はST22に移る。ST22では、判定用数値Nの値が、トナー不足認識値NWよりも大きければ、トナーカートリッジの交換を検知しても判定用数値Nに処理を行わず、前記判定用数値N増減処理フローで処理を行う。ST22において、供給トナーセンサSNからの信号がトナー有りであるか否かを判断する。ノー(N)の場合は、ST21に戻る。イエス(Y)の場合は、ST23に移る。ST22では、トナーリザーブ容器26にトナーが補給されているかどうかを検知する。
ST23において、次の処理を行い、ST21に戻る。
(1)前記判定用数値Nの値に補給時加算値NT=15を加えてNa=N+15に書替える処理を行う。
(2)ジョブ禁止フラグFL1を「0」にする処理を行う。
ST23では、前記トナーカートリッジFkのトナーが無くなっており且つ、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出したので、トナーカートリッジFkが交換されたと判断し、判定用数値Nの値に15を加える処理を行う。また、トナーカートリッジFkが交換されたので、交換した時がジョブ禁止の状態(ジョブ禁止フラグFL1の値=「1」)に関係なく、ジョブ(画像形成動作)可能の状態(ジョブ禁止フラグFL1の値=「0」)にする。
【0069】
図10は、新しいトナーカートリッジ交換後の供給トナーセンサのトナー有無と供給搬送部材の駆動/停止と判定用数値の増減との関係を示すグラフである。図10において、画像形成が禁止された状態、すなわち、判定用数値N=100(=NL)の時に、空のトナーカートリッジFkからトナーが充填された新しいトナーカートリッジFkに交換された場合の、従来の判定用数値Nの処理と本発明の判定用数値Nの処理とを説明する。
図10には、判定用数値Nの従来の処理と本発明の処理とを比較した2つの折れ線グラフと、供給搬送部材の駆動/停止および供給トナーセンサの検出結果を示したグラフが記載されている。また、図10の水平軸にはトナーが充填された新しいトナーカートリッジFkに交換された時からの画像形成回数を取り、垂直軸には判定用数値Nの値を取る。
図10にあるように、新しいトナーカートリッジFk交換した時点(画像形成回数0回)から前記供給搬送部材の動作状態が停止状態から駆動状態になるまでの期間を期間ta1、前記期間ta1の終わりから前記供給トナーセンサSNがトナー無からトナー有りになるまでの期間を期間ta2とする。前記期間ta2の終わりから前記供給トナーセンサSNがトナー有りからトナー無になるまでの期間をta3として、以下同様にして、期間ta4、ta5、…を取る。
【0070】
前記判定用数値Nの増減処理では、前記期間ta1の間は前記供給トナーセンサSNはトナー有りを検知し、供給搬送部材が駆動していないので、判定用数値Nの値は変化しない。前記期間ta2の間は前記供給トナーセンサSNはトナー無しを検出し、供給搬送部材が駆動しているので、前記判定用数値Nの値は減少する。同様にして、期間ta3の間は判定用数値Nの値は増加して、期間ta4の間は判定用数値Nの値は減少する。
従来技術のトナーカートリッジ交換時に判定用数値Nの値を増減させない場合では、図10の下側の折れ線で示されるように、期間ta2で判定用数値Nの値が下限値NL=100を下回り、トナーが充填されている新しいカートリッジに交換直後でも、カートリッジ内のトナーが無いと判定され、画像形成が禁止されてしまう。
本発明の実施例1のトナーカートリッジ交換時に判定用数値Nの値に補給時加算値NT=15を加算して書替える場合では、図10の上側の折れ線で示されるように、判定用数値Nの値が下限値NL=100に減少せず、画像形成が禁止されることなく正常に画像形成が行われ、トナーリザーブタンク26にトナーが補給されていく。
なお、トナーカートリッジ交換時に判定用数値Nの値を上限値に初期化する従来の方法を行った場合も本発明の場合と同様に、正常に画像形成が行われる。
【0071】
図11は、空のトナーカートリッジ交換後の供給トナーセンサのトナー有無と判定用数値の増減と画像形成回数との関係を示すグラフである。
図11において、若干トナーが残っているほぼ空のトナーカートリッジFkに交換した時の、従来の判定用数値Nの処理と本発明の判定用数値Nの処理について説明をする。
図11には、判定用数値Nの従来の処理と本発明の処理とトナーリザーブ容器26の中の実際のトナー量レベルとを比較した3本の折れ線グラフと、供給トナーセンサSNの検出結果を示したグラフが記載されている。なお、図10における供給搬送部材の駆動/停止のグラフは割愛し、常に駆動しているものとする。また、図11の水平軸には若干トナーが残っているほぼ空のトナーカートリッジFkに交換された時からの画像形成回数を取り、垂直軸には判定用数値Nの値を取る。また、図11に示すように、供給トナーセンサSNの検出結果がトナー無しになる時点を時点tb1とし、前記トナーリザーブ容器26内の実際のトナー量レベル(トナーリザーブ容器26の中の実際のトナーの量を判定用数値Nで表現した値:カートリッジ交換時に判定用数値Nの値を処理しない時の値に相当)が100になる時点を時点tb2とする。また、本発明の処理をした判定用数値Nの値が減少して100になる時点を時点tb3とし、前記トナー量レベルが80になる時点を時点tb4とし、従来の判定用数値Nの値を上限値に初期化する処理をした判定用数値Nの値が100になる時点を時点tb5とする。
【0072】
トナーカートリッジFkの交換時に判定用数値Nの値を上限値NH=200に初期化する従来の処理の場合、図11にあるように、カートリッジ交換直後の判定用数値Nの値は200(上限値NH)となる。しかし、トナーリザーブ容器26の中には下限量(トナー量レベル=100)ぎりぎりのトナーしか残っておらず、交換した空のカートリッジから補給されるトナーは若干量であるため、時点tb1までトナーリザーブ容器26内のトナーの量(トナー量レベル)は上昇するが、すぐに減少し、時点tb2で下限量まで減少する。しかし、時点tb2の判定用数値Nの値は200(上限値NH)から少し減少した値なので、ジョブ(画像形成動作)は禁止されない。したがって、従来の処理では判定用数値Nが下限値NLに減少するまでの間(tb2からtb5の期間)に、時点tb4で画像形成装置U1に不具合(低密度の画像形成時でも十分な濃度で画像形成ができない)が出るトナーの量(前記トナー量レベル=80:エラー発生値NE)よりもトナーリザーブ容器26の中のトナーの量が減少してしまう。この場合、前記画像形成の不具合(高密度画像が十分な濃度で形成できない)に加え、例えば、現像剤が2成分現像剤(トナー+キャリア)の場合はキャリアが感光体PRに写ったりして、転写器(T1+T2)や定着装置Fなどを破損することがある。
【0073】
一方、本発明の実施例1のトナーカートリッジの交換時に判定用数値Nの値に補給時加算値NT=15を加算して書替える場合では、図10の真中の折れ線で示されるように、時点tb2で前記トナー量レベルが100を下回っても、判定用数値Nが下限値NL=100にならないため、画像形成が実行される。しかし、前記トナー量レベルが80(時点tb4)になる前に、時点tb3において判定用数値Nの値が100になり、画像形成が禁止されるので、画像形成装置U1の故障の確率が高くなる前に画像形成を禁止することができる。
トナーカートリッジ交換時に判定用数値Nの値に処理を加えない従来の処理を行った時も、本発明と同様に、画像形成装置U1の故障の確率が高くなる前に画像形成を禁止することができる。
【0074】
したがって、本発明のトナー補給制御装置CTを備えた画像形成装置U1は、前記補給時加算値NTの値を15というあまり大きくないを設定し、前記補給時加算値NTを判定用数値Nに加算することによって、従来の処理の問題点を解消している。すなわち、トナーが充填された新しいトナーカートリッジに交換された時に、画像形成が禁止されることなく動作し、且つ、空のトナーカートリッジに交換された時に、十分な濃度の画像が形成できなくなったり、画像形成装置U1が故障する確率が高くなる前に、ジョブ(画像形成動作)を禁止することができる。
【0075】
(実施例2)
この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0076】
実施例2のトナー補給制御装置CTは、前記実施例1のコントローラCに設けられたトナー交換告知フラグFL2を省略した構成となっており、前記実施例1とは異なる前記判定用数値Nの増減処理を行う。また、実施例1でトナーカートリッジFkの交換時に判定用数値Nに補給時加算値NTを加えた値であるNa(=N+NT)に書替える処理を行ったが、実施例2では補給時加算値NTを使用せず、設定された書替え値Naに前記判定用数値Nを書替える(初期化する)。したがって、実施例1の補給時加算値NT記憶手段C5に替えて、前記設定された書替え値Naを記憶する初期値記憶手段C5′がコントローラCに設けられている。
実施例2において、前記トナー不足認識値NW=150、書替え値Na=(NH+NL)/2(上限値NHと下限値NLの中間の値)とし、その他の値は実施例1と同様に設定する。
【0077】
(実施例2の作用)
図12は、本実施例2のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
図12において、実施例2のトナー補給制御装置CTは、コントローラCにトナー交換告知フラグFL2が設けられていないので、実施例1の判定用数値N増減処理フローにおいて、トナー交換告知フラグFL2の処理が除かれた制御が行われる。すなわち、実施例2の判定用数値N増減処理フローでは、実施例1の判定用数値N増減処理フローのST2〜ST4,ST10,ST11の処理が行われない。その他の処理およびフローの開始の時期等は、前記実施例1の判定用数値N増減処理フローと同様である。
したがって、実施例2の判定用数値N増減処理フローにおいて、判定用数値Nの増減の処理のみを行う。なお、ユーザに対するトナーカートリッジFkの交換の告知は他の制御系で行うか、告知を行わない構成も可能である。実施例2の判定用数値N増減処理フローは、前記実施例1と比較して、トナー交換告知フラグFL2が設けられていないので構成および制御がシンプルで、高速に処理が行うことができる。
【0078】
図13は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例2のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
図13において、実施例2のトナーカートリッジ交換時処理フローは、前記実施例1のトナーカートリッジ交換時処理フローと以下の点で異なるがその他の処理およびフローの開始の時期等は同様である。
実施例2では、補給時加算値NT記憶手段C5が設けられていないので、トナーカートリッジ交換時処理フローでは、前記実施例1のST23に替えてST23′において次の処理を行う。
(1)前記判定用数値Nの値を前記設定された書替え値Na=(NH+NL)/2=150に書替える処理を行う。
(2)ジョブ禁止フラグFL1を「0」にする処理を行う。
ST23′では、前記ST23と同様に、前記トナーカートリッジFkのトナーが無くなっており且つ、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出したので、トナーカートリッジが交換されたと判断し、判定用数値Nの値を150に初期化する処理を行う。また、ジョブ禁止フラグFL1の値を「0」、すなわち、ジョブ可能の状態にする。
実施例2のトナーカートリッジ交換時処理フローにおいては、その処理の性質上、前記トナー不足認識値NWの値と書替え値Naの値との関係はNa≧NWとするのが望ましい。Na<NWである場合、例えばNa=150,NW=170を例に取ると、カートリッジ交換後に判定用数値Nが150に初期化された後に判定用数値N増減処理フローで判定用数値Nが151になった状態で、再びカートリッジ交換時処理フローで処理が行われると前記判定用数値Nは再び初期化され150に戻ってしまい、いつまでたっても150に初期化され続けてしまう問題が生じるからである。
【0079】
したがって、実施例2のトナー補給制御装置CTを備えた画像形成装置U1は、上限値NH=200よりも十分小さい値である150に書替え値Naを初期化することによって、実施例1と同様に、従来技術の処理の問題点を解消している。すなわち、トナーが充填された新しいトナーカートリッジに交換された時に、画像形成が禁止されることなく動作し、且つ、空のトナーカートリッジに交換された時に、十分な濃度の画像が形成できなくなったり、画像形成装置U1が故障する確率が高くなる前に、ジョブ(画像形成動作)を禁止することができる。
なお、実施例2のトナー補給制御装置CTでは、判定用数値N増減処理フローにおいてトナーカートリッジの交換の告知の処理が行われないので、ユーザーに対してトナーカートリッジFkの交換の告知は行われないか、別の制御系で行われる。カートリッジ交換の告知を実施例1と同様に制御したい場合は、実施例2のトナーカートリッジ交換時処理フローを前記実施例1の判定用数値N増減処理フローに適用することによってカートリッジ交換の告知は可能である。
また、図12において、例えばST1,ST5を省略して、供給搬送部材が作動した時にST6から処理をスタートして判定用数値Nの増減処理のみを行う制御も可能である。
【0080】
(実施例3)
この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0081】
実施例3のトナー補給制御装置CTは、判定用数値Nの増減の処理は前記実施例1と同じ処理および制御を行う。また、実施例1でトナーカートリッジFkの交換時に判定用数値Nに補給時加算値NTを加えた値であるNa(=N+NT)に書替える処理を行ったが、実施例3では補給時加算値NTを使用せず、前記下限値NLおよびエラー発生値NEを使用して、前記判定用数値Nを書替え値Na=NE+(NE−NL)に書替える(初期化する)。したがって、実施例1の補給時加算値NT記憶手段C5に替えて、前記エラー発生値NEを記憶するエラー発生値記憶手段C5″がコントローラCに設けられている。
【0082】
前記エラー発生値NEは、前記下限値NLよりも小さく設定された値であって、実施例1で説明したように、画像形成装置U1に不具合が出る時のトナーリザーブ容器26の中のトナーの量を表す判定用数値Nの値である。前述の通り、判定用数値Nが下限量NLまで減少しても、高密度画像を形成しなければ、画像形成にそれほど影響はない。しかし、判定用数値Nの値がエラー発生値NEになると、前述の高密度の画像を形成しようとしても十分な濃度の画像が形成されないのに加え、低密度の画像を形成しようとしても十分な濃度の画像が形成されなくなる。
したがって、前記エラー発生値NEを使用して、判定用数値Nの値を初期化した後の値である書替え値Naを、前記エラー発生値NEと下限値NLとの差である(NL−NE)を前記下限値NLに加えたNL+(NL−NE)と下限値NLとの間の値に設定する。このように設定することで、空のカートリッジに交換された時でも、トナー量レベルがエラー発生値NEになる前に、判定用数値Nは下限値NLまで減少してジョブ(画像形成動作)を禁止することができる。
なお、本実施例3において、エラー発生値NE=80、書替え値Na=NL+(NL−NE)=120に設定し、その他の値は前記実施例1の場合と同様とする。
【0083】
(実施例3の作用)
図14は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例3のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
図14において、実施例3のトナーカートリッジ交換時処理フローは、前記実施例1のトナーカートリッジ交換時処理フローと以下の点で異なるがその他の処理およびフローの開始の時期等は同様である。
実施例3では、前記実施例1の補給時加算値NT記憶手段C5が設けられていないので、トナーカートリッジ交換時処理フローでは、前記実施例1のST23に替えてST23″において次の処理を行う。
(1)前記判定用数値Nの値を前記書替え値Na=NL+(NLーNE)=120に書替える処理を行う。
(2)ジョブ禁止フラグFL1を「0」にする処理を行う。
ST23″では、前記ST23と同様に、前記トナーカートリッジFkのトナーが無くなっており且つ、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出したので、トナーカートリッジFkが交換されたと判断し、判定用数値Nの処理を行う。また、ジョブ禁止フラグFL1の値を「0」、すなわち、ジョブ可能の状態にする。
【0084】
したがって、実施例3のトナー補給制御装置CTを備えた画像形成装置U1は、判定用数値Nを書替え値Na=NL+(NL−NE)=120に初期化することによって、実施例1と同様に、従来の処理の問題点を解消している。すなわち、トナーが充填された新しいトナーカートリッジに交換された時に、画像形成が禁止されることなく動作し、且つ、空のトナーカートリッジに交換された時に、十分な濃度の画像が形成できなくなったり、画像形成装置U1が故障する確率が高くなる前に、実施例1よりも確実に、ジョブ(画像形成動作)を禁止することができる。
【0085】
(実施例4)
この実施例4の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例4は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0086】
実施例4のトナー補給制御装置CTのコントローラCは、前記実施例1のコントローラCの構成に、トナー量回復判別フラグFL3が加わった構成をしている。
FL3:トナー量回復判別フラグ
トナー量回復判別フラグFL3は、初期値は「0」であり、前記トナーリザーブ容器26内のトナーの量が増加している期間中のみ「1」となり、トナーリザーブ容器26のトナーの量が一杯になったことを検知した時に「0」になる。
前記コントローラCは、トナー交換告知フラグFL2の値が「1」であり、且つ、トナー量回復判別フラグFL3の値が「0」である時、UI(ユーザインタフェース)にトナーカートリッジFkの中のトナーがなくなったことを告知する。したがって、実施例1では、トナー交換告知フラグFL2の値によってユーザにトナーカートリッジFkのトナーの有無を告知していたが、実施例4ではトナー交換告知フラグFL2とトナー量回復判別フラグFL3とが特定の状態の時にユーザへの告知が行われる。
なお、実施例4において上限値NH等の各数値は実施例1と同様に設定されている。
【0087】
(実施例4の作用)
(判定用数値N増減処理のフローチャートの説明)
図15は本実施例4のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
図15において、実施例4の判定用数値Nの増減処理フローは、前記実施例1の判定用数値Nの増減処理フローと以下の点で異なるがその他の処理およびフローの開始の時期等は同様である。
実施例4では、前記実施例1のコントローラCの構成要素にトナー量回復判別フラグFL3が構成要素として加わっているので、判定用数値Nの増減処理フローにおいて、トナー交換告知フラグFL2およびトナー量回復判別フラグFL3について前記実施例1とは異なる制御が行われる。すなわち、前記実施例1の判定用数値Nの増減処理フローのST3,ST11,ST12の処理が行われず、新たにST4−1,ST7−1の処理が行われる。
【0088】
図15の判定用数値Nの増減処理フローのST2において、判定用数値Nの値がトナー不足認識値NW(=175)よりも小さいか否かを判別する。ノー(N)の場合はST4に移る。イエス(Y)の場合はST4−1に移る。
ST4−1において、トナー交換告知フラグFL2の値を「1」にする処理を行い、ST5に移る。
ST4において、トナー交換告知フラグFL2の値を「0」にする処理を行い、ST5に移る。
判定用数値Nの増減の処理の前に、ST4およびST4−1において、トナー交換告知フラグFL2の値の処理を行う。トナー交換告知フラグFL2についての操作はここでのみ行う。
【0089】
また、図15の判定用数値Nの増減処理フローのST7において、前記判定用数値Nの値が上限値NH=200であるか否か判断する。ノー(N)の場合はST8に移る。イエス(Y)の場合はST7−1に移る。
ST7−1において、トナー量回復判別フラグFL3の値を「0」にする処理を行い、ST1にもどる。判定用数値Nの値が上限値NHであるので、トナーリザーブ容器26の中のトナーの量は一杯になっている。したがって、トナー量回復判別フラグFL3の値を「0」にすることによって、カートリッジ交換後にトナーリザーブ容器26の中のトナーが増加して一杯になったことを判別できる。
【0090】
(トナーカートリッジ交換時処理のフローチャートの説明)
図16は本実施例4のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置のトナーカートリッジFkの交換時の処理のメインルーチンのフローチャートである。
図16において、実施例4のトナーカートリッジFkの交換時の処理フローは、前記実施例1のトナーカートリッジFkの交換時の処理と以下の点で異なるがその他の処理およびフローの開始の時期等は同様である。
実施例4では、トナー量回復判別フラグFL3が設けられているので、トナーカートリッジ交換時処理フローでは、前記実施例1のST23に替えてST33において次の処理を行う。
(1)前記判定用数値Nの値を前記書替え値Na=N+NTに書替える処理を行う。
(2)ジョブ禁止フラグFL1を「0」にする処理を行う。
(3)トナー量交換判別フラグFL3を「1」にする処理を行う。
ST33では、前記ST23と同様に、前記トナーカートリッジFkのトナーが無くなっており且つ、前記供給トナーセンサSNがトナー有りを検出したので、トナーカートリッジFkが交換されたと判断し、判定用数値Nの処理を行う。また、ジョブ禁止フラグFL1の値を「0」にして、ジョブ可能の状態にする。そして、トナー量交換判別フラグFL3を「1」にする。トナー量交換判別フラグFL3を「1」にすることで、カートリッジFkが交換されて、トナーリザーブ容器26の中のトナーの量が増加している途中であることがわかる。
【0091】
前記ST4およびST4−1における処理によって、判定用数値Nの値がトナー不足認識値NW=175より大きければ、トナー交換告知フラグFL2の値は「0」となり、判定用数値Nの値が175よりも小さければトナー交換告知フラグFL2の値は「1」になる。実施例1では、トナー交換告知フラグFL2の値が「1」になれば、UI(ユーザインタフェイス)にトナーカートリッジFkの中のトナーがなくなったことを告知していた。しかし、実施例4では、トナー交換告知フラグFL2の値が「1」であり、且つ、トナー量回復判別フラグFL3が「0」の時にしかユーザに告知しない。
実施例1では、トナーカートリッジFkを交換した時に、書替え後の判定用数値Nの値は175(NW)よりも小さい値になってなっているので、判定用数値Nの増減処理フローでの処理によって、判定用数値Nの値が175(=NW)より大きくなるまで、トナー交換告知フラグFL2が「1」の状態となる。すなわち、実際、トナーカートリッジFkの中のトナーは十分有るのに、UIの表示ではトナーカートリッジFkの中のトナーは無いことになり、UIにトナーカートリッジFkを交換するように表示される。但し、前述の通り、このとき画像形成は禁止されないので、本発明の目的は達成している。
【0092】
実施例4では、実施例1の前記問題点を解決するためにトナー量回復判別フラグFL3を構成要素に加え、トナー交換告知フラグFL2の値と、トナー量回復判別フラグFL3の値によってUIの表示の制御を行う。
トナー交換告知フラグFL2の値が「1」であり、且つ、トナー量回復判別フラグFL3の値が「0」という状態は、トナーリザーブ容器26の中のトナーが一杯だった時から減少した状態であると判断できる。したがって、この場合は、トナーカートリッジFkの中のトナーが無くなったと判断し、UIでトナーカートリッジFkを交換するよう告知する。
一方、トナー交換告知フラグFL2の値が「1」であり、且つ、トナー量回復判別フラグFL3の値が「1」という状態は、トナーリザーブ容器26の中のトナーが増加中でまだ一杯になっていない状態であると判断できる。すなわち、トナーカートリッジFkからトナーが補給されており、トナーカートリッジFkの中のトナーがあると判断する。したがって、この場合、判定用数値Nが175(NW)よりも小さい状況だが、UIにトナーカートリッジFkを交換するように表示しない。
この結果、実施例1の問題点である、トナーカートリッジFkの中のトナーはたくさんあるのに、UIにトナーカートリッジFkを交換するように表示される問題は解決する。
【0093】
したがって、実施例1、実施例4いづれにおいても、トナーが充填された新しいトナーカートリッジに交換された時に、画像形成が禁止されることなく動作し、且つ、空のトナーカートリッジに交換された時に、十分な濃度の画像が形成できなくなったり、画像形成装置U1が故障する確率が高くなる前に、ジョブ(画像形成動作)を禁止することができる。
さらに、実施例4は前記実施例1と同様の効果を奏し、且つ、実施例1の問題点も解決している。
【0094】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々設計変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、現像剤としてトナーのみから成る1成分現像剤、または、トナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を使用することが可能である
(H02)前記各実施例において、搬送部材15はステンレス等の金属、あるいは、合成樹脂からなる線材とすることも可能である。
(H03)前記各実施例において、判定用数値Nは供給トナーセンサSNがトナー有りを検出した時に増加し、トナー無しの時に減少したが、逆にトナー有りの時に減少し、トナー無の時に増加するように構成することも可能である。このとき上限値、下限値、エラー発生値の扱いは前記各実施例の場合とは逆になり、補給時加算値も負(−)の値をとる。
(H04)前記各実施例において、トナーカートリッジ交換式以外の補給装置を備えた画像形成装置に適用可能である。
(H05)前記各実施例において、ロータリ式現像装置を備えた画像形成装置だけでなく、タンデム式現像装置またはリトラクタ式現像装置を備えた画像形成装置に適用可能である。
【0095】
【発明の効果】
前述の本発明のトナー補給制御装置は下記の効果(E01),(E02)を奏することができる。
(E01)トナー補給後に画像形成を行った時に、画像形成が禁止されないようにすることができる。
(E02)トナーが少量しか補給されない場合や全く補給されていない場合にトナーの補給を検知した時でも、現像装置等に不具合を生じさせないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明のトナー補給制御装置の実施例1のトナーカートリッジが装着される画像形成装置の説明図である。
【図2】 図2は図1の画像形成装置のロータリ式現像装置の要部拡大断面図である。
【図3】 図3は本発明のトナー補給装置の実施例1のカートリッジ装着部に装着されたトナーカートリッジおよび現像位置にある現像器等の概略断面図である。
【図4】 図4は同実施例1のトナーカートリッジの分解斜視図である。
【図5】 図5は同実施例1のトナーリザーブ容器およびカートリッジ装着部の斜視図である。
【図6】 図6は同実施例1のトナーカートリッジをカートリッジ装着部に装着する状態を示す断面図である。
【図7】 図7は本発明の画像形成装置の実施例1の制御部分の説明図で、その制御部分が備えている各機能をブロック図(機能ブロック図)で示した図である。
【図8】 図8は本実施例1のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図9】 図9は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例1のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図10】 図10は、新しいトナーカートリッジ交換後の供給トナーセンサのトナー有無と供給搬送部材の駆動/停止と判定用数値の増減との関係を示すグラフである。
【図11】 図11は、空のトナーカートリッジ交換後の供給トナーセンサのトナー有無と判定用数値の増減と画像形成回数との関係を示すグラフである。
【図12】 図12は、本実施例2のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図13】 図13は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例2のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図14】 図14は、本発明のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の実施例3のトナーカートリッジ交換時処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図15】 図15は本実施例4のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置の判定用数値Nの増減処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図16】 図16は本実施例4のトナー補給制御装置を備えた画像形成装置のトナーカートリッジFkの交換時の処理のメインルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
2+26+31…トナー供給経路、2+26〜29+31+32+SN…トナー供給装置、6…補給容器、12…補給搬送部材、27〜29,32…供給搬送部材、C1…判定用数値記憶手段、C2…上限値記憶手段、C3…下限値記憶手段、C4…不足認識値記憶手段、C5…加算値記憶手段、C5′…初期値記憶手段、C5″…エラー発生値記憶手段、C6…数値増減手段、C7…判定用数値書替え手段、CT…トナー補給制御装置、Fk,Fy,Fm,Fc…トナー補給装置、G…現像装置、GR…現像ロール、M3…供給駆動装置、PR…像担持体、Q2…現像領域、SN…供給用トナーセンサ、U1…画像形成装置、V…現像容器。
Claims (9)
- 次の構成要件(A01)〜(A09),(A 09 a)を備えたことを特徴とするトナー補給制御装置、
(A01)回転する表面に担持したトナーを像担持体に対向する現像領域に搬送する現像ロールを回転可能に支持し且つ前記現像ロールに供給するトナーを収容する現像容器を有し、前記現像領域において前記像担持体表面の静電潜像を前記現像ロール表面に担持したトナーによりトナー像に現像する現像装置、
(A02)前記現像容器に補給するトナーを収容した補給容器と前記現像容器との間を接続するトナー供給経路と、前記補給容器から前記トナー供給経路へトナーが流入する部分近傍に配置され且つ配置された近傍の前記トナー供給経路内の供給用トナーの有無を検出する供給用トナーセンサと、前記供給経路内のトナーを前記現像装置に供給する供給搬送部材と、前記現像容器内のトナーの消費に伴って前記供給搬送部材を駆動してトナーを前記現像容器に供給する供給駆動装置とを有するトナー供給装置、
(A03)前記現像容器に補給するトナーを収容した前記補給容器と、前記補給容器から前記トナー供給経路にトナーを補給する補給搬送部材と、前記補給搬送部材を駆動する補給駆動装置とを有し、前記補給容器内にトナーが有る間は前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出するように、前記補給容器から前記トナー供給経路にトナーを補給するトナー補給装置、
(A04)前記供給用トナーの有無の判定を行うための判定用数値Nを記憶する判定用数値記憶手段、
(A05)前記判定用数値Nの上限値NHを記憶する上限値記憶手段、
(A06)前記判定用数値Nの下限値NLを記憶する下限値記憶手段、
(A07)式NL<NW<NHを満たすように設定された前記判定用数値Nのトナー不足認識値NWを記憶する不足認識値記憶手段、
(A08)前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させ、前記供給用トナーセンサがトナー無しを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させるとともに、前記判定用数値Nの増減は前記上限値以下で行う数値増減手段、
(A09)前記補給容器が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも小さい場合に、前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出したときに前記判定用数値Nを書替値Naに書替える判定用数値書替え手段であって、前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段、
(A 09 a)前記判定用数値Nが下限値NLより大きい場合に、画像形成動作を実行する手段。 - 次の構成要件(A01)〜(A07),(A08´),(A09´),(A 09 a′)を備えたことを特徴とするトナー補給制御装置、
(A01)回転する表面に担持したトナーを感光体に対向する現像領域に搬送する現像ロールを回転可能に支持し且つ前記現像ロールに供給するトナーを収容する現像容器を有し、前記現像領域において前記感光体表面の静電潜像を前記現像ロール表面に担持したトナーによりトナー像に現像する現像装置、
(A02)前記現像容器に補給するトナーを収容した補給容器と前記現像容器との間を接続するトナー供給経路と、前記補給容器から前記トナー供給経路へトナーが流入する部分近傍に配置され且つ配置された近傍の前記トナー供給経路内の供給用トナーの有無を検出する供給用トナーセンサと、前記供給経路内のトナーを前記現像装置に供給する供給搬送部材と、前記現像容器内のトナーの消費に伴って前記供給搬送部材を駆動してトナーを前記現像容器に供給する供給駆動装置とを有するトナー供給装置、
(A03)前記現像容器に補給するトナーを収容した前記補給容器と、前記補給容器から前記トナー供給経路にトナーを補給する補給搬送部材と、前記補給搬送部材を駆動する補給駆動装置とを有し、前記補給容器内にトナーが有る間は前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出するように、前記補給容器から前記トナー供給経路にトナーを補給するトナー補給装置、
(A04)前記供給用トナーの有無の判定を行うための判定用数値Nを記憶する判定用数値記憶手段、
(A05)前記判定用数値Nの上限値NHを記憶する上限値記憶手段、
(A06)前記判定用数値Nの下限値NLを記憶する下限値記憶手段、
(A07)式NL<NW<NHを満たすように設定された前記判定用数値Nのトナー不足認識値NWを記憶する不足認識値記憶手段、
(A08´)前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを減少させ、前記供給用トナーセンサがトナー無しを検出した状態で供給用トナーを供給したときには供給時間に応じて前記判定用数値Nを増加させるとともに、前記判定用数値Nの増減は前記下限値以上で行う数値増減手段、
(A09´)前記補給容器が交換されたと判断された場合に前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値NWよりも大きい場合に、前記供給用トナーセンサがトナー有りを検出したときに前記判定用数値Nを書替値Naに書替える判定用数値書替え手段であって、前記書替え値Naは式NL<Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段、
(A 09 a′)前記判定用数値Nが上限値NHより小さい場合に、画像形成動作を実行する手段。 - 次の構成要件(A010)、(A011)を備えたことを特徴とする請求項1または2記載のトナー補給制御装置、
(A010)前記判定用数値Nの補給時加算値NTを記憶する加算値記憶手段、
(A011)判定用数値NをNa=N+NTに設定された前記書替え値Naに書替える前記判定用数値書替え手段。 - 次の構成要件(A012),(A013)を備えたことを特徴とする請求項1または2記載のトナー補給制御装置、
(A012)特定の値に設定された書替え値Naを記憶する初期値記憶手段、
(A013)前記判定用数値Nを前記特定の値である書替え値Naに初期化する前記判定用数値書替え手段。 - 次の構成要件(A014)を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のトナー補給制御装置、
(A014)前記書替え値Naは式NL<Na≦(NH+NL)÷2を満たすように設定された前記判定用数値書替え手段。 - 下記の構成要件(A015),(A016)を備えたことを特徴とする請求項1または請求項3,4記載のトナー補給制御装置、
(A015)前記現像装置の画像形成が前記トナーの不足により不完全となる時の前記判定用数値Nの値であって、前記下限値NLよりも小さく設定されたエラー発生値NEを記憶するエラー発生値記憶手段、
(A016)前記書替え値Naは式NL<Na≦NL+(NL−NE)を満たすように設定された前記判定用数値書替え手段。 - 下記の構成要件(A015′)、(A016′)を備えたことを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載のトナー補給制御装置、
(A015′)前記現像装置の画像形成が前記トナーの不足により不完全となる時の前記判定用数値Nの値であって、前記上限値NHよりも大きく設定されたエラー発生値NEを記憶するエラー発生値記憶手段、
(A016′)前記書替え値Naは式NH+(NH−NE)≦Na<NHを満たすように設定された前記判定用数値書替え手段。 - 次の構成要件(A017)を備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のトナー補給制御装置、
(A017)前記判定用数値Nが前記トナー不足認識値値NWになった時に、前記補給容器内のトナーが無くなったことを告知する告知手段。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のトナー補給制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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