JP4820274B2

JP4820274B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4820274B2
Application number: JP2006325537A
Authority: JP
Inventors: 貴弘高橋; 信明深沢; 敦士小野瀬; 祐一郎鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2008139551A

Description

本発明は、電子写真技術を利用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に現像器内の現像剤残量検知及び現像器の制御に関するものである。

近年の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、小型、軽量、低価格化が進んでおり、搭載するユニットのスペースは縮小され、部品点数も削減される傾向にある。これに伴い消耗品の１つである現像器も小型、軽量、低価格化が進んでいる。

一般にプリンタ本体購入時に同梱されている初期消耗品、特に現像器内の現像剤は、パーツ品として設定されている消耗品に比べて小容量の設定となっていることが多い。現像器内に現像剤が充分に充填されない状態では現像剤が現像器内で偏り、現像剤残量検出機構で現像剤残量検出が正しく行えない場合がある。プリンタ本体は新品でほとんど使用していない場合でも、現像剤の残量検出が正しくできないため画像形成装置が使用できない場合がある。

また、現像剤を撹拌するには、現像器駆動の動力源である現像モータと現像器の現像ローラが接触する感光体ベルトの動力源であるメインモータを駆動しながら、現像剤の撹拌を行うため、現像剤を撹拌している処理時間分ウォーミングアップ時間が延びることになる。また、感光体ベルト及び転写ベルトなども撹拌処理延長分回転時間が伸びるため回転による磨耗などから寿命が短くなる問題がある。

特開平１１−３１１８９７号公報

初期消耗品のように、現像剤が現像器内に充分充填されていない状態でプリンタを使用している場合に、実際に現像器内には印刷可能な現像剤が入っているが現像剤残量検出が正しく検出できないためエラーメッセージなどが表示されて、プリンタが印刷できない状態となる場合がある。

また、ウォーミングアップ時に現像器内の現像剤チェックを毎回行うと、ウォーミングアップ時間が長くなり、現像剤残量検出時にメインモータを駆動源として駆動している感光体ベルトや転写ベルトの寿命が短くなる。

本発明の目的は、現像器内の現像剤を現像器内の撹拌羽根を動かし、現像剤残量検出装置付近に現像剤を運び現像剤の残量誤検知を低減し、現像器に現像剤残量が印刷可能量あるにもかかわらず、プリンタにエラーメッセージなどが表示され使用できなくなるような現象を低減できる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、器内に収容した現像剤を感光体側に供給する現像ローラと、前記現像剤を撹拌させて前記現像ローラ側に供給する撹拌羽根とを有し、装置本体に対して抜差し可能になっている現像器と、
前記器内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段と、
前記現像器を装置本体に対して抜差しする際に開閉するドアと、
印刷した枚数を記憶する印刷枚数記憶手段とを備えた画像形成装置において、
当該画像形成装置の電源投入又は前記ドア開閉後のウォーミングアップ時に、前記印刷枚数記憶手段によって記憶されているトータル印刷枚数が一定枚数以下であり、かつ、前記現像剤残量検出手段によって現像剤の残量が不足と検出した時、前記撹拌羽根により現像器内の現像剤撹拌処理を通常より延長して実行させて、現像剤を前記現像ローラ付近に供給することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記現像剤撹拌処理後に現像剤残量検出と現像剤撹拌処理を再実行することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、同一ウォーミングアップ処理内での１回目の現像剤撹拌処理の実行時間より２回目の現像剤撹拌処理の実行時間より長く設定されていることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、前記現像剤撹拌処理の実行を判定するトータル印刷枚数値が変更できることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、複数色の現像剤が撹拌処理対象となった時には前記現像剤撹拌処理を２色同時に実行することを特徴とするものである。

本発明によれば、現像器内に現像剤が印刷可能量以上あれば、現像モータを駆動することにより撹拌羽根を動作させ現像器内の現像剤を現像剤残量検知位置まで運ぶよう制御し、現像剤の残量誤検知によるプリンタ動作停止を低減することができる。また、ウォーミングアップ時に毎回現像剤撹拌動作処理を実行しないので、感光体ベルト及び、転写ベルトの回転数を軽減できるため寿命を延ばすことができる。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置を図とともに説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成図、図２はその画像形成装置の制御装置のブロック図である。

図１に示すように、感光体ベルト１は案内ローラ４の廻りに一定速度で回転されながら、帯電器２により一様に帯電され、各色の画像信号に従って露光装置３から発光されるレーザ光により露光されて各色に対応する静電潜像が順次に形成され、４つの現像器１３、１４、１５、１６の対応する色の現像剤を使用する現像器を選択して、前記静電潜像が順次に現像されて各色トナー像が形成される。

各現像機１３、１４、１５、１６は現像剤残量検出手段２３を有し、それによって器内現像剤の残量を検出している。また、攪拌羽根２５により各現像器内のトナーは攪拌される。さらに、モータ２４は、ギアを介して現像器の動力となっている。また、画像形成装置の筐体前面には、現像器を抜差し可能なドア２６が設けてある。

この感光体ベルト１表面上の各色トナー像は、感光体ベルト１の表面と接触しながら同期回転する中間転写ユニット５（転写ベルト２２）の表面に重ねて転写され、中間転写ユニット５（転写ベルト２２）の表面上でカラートナー像となる。転写ベルト２２は、大径の第１ローラ６と小径の第２ローラ７の間に掛け渡されて、感光体ベルト１と同期回転する。

給紙カセット８に積載された記録媒体である用紙１７は、給紙ローラ９により抽出及び搬送されてレジストローラ１８に送られ、レジストローラ１８で用紙１７と中間転写ユニット５表面上のカラートナー像との搬送タイミングを整合するように制御した後に、転写ローラ１０に向けて送られる。

転写ローラ１０に送られた用紙１７の先端に電圧を印加して用紙１７に流れる電流値を検出する。検出した電流値を基に用紙の種類を判別し、定着装置１２に用紙１７が搬送される前に、用紙搬送の駆動源であるモータの速度を可変させる。また、用紙の搬送速度を変更した場合は、転写ベルト２２上に転写したトナーを用紙１７に転写させる際に印加する第２転写電圧を可変させる。

その後、用紙１７を中間転写ユニット５に接触させながら転写ローラ１０により用紙１７の背面から機械的な押圧力と転写電界を与えて、中間転写ユニット５表面上のカラートナー像を用紙１７に転写する。

転写ローラ１０は、中間転写ユニット５の表面上に感光体ベルト１上の各色のトナー像を形成する過程では作用しないように引き上げられている。カラートナー像が転写された用紙１７は、定着ローラ１１に向けて送り出される。この定着ローラ１１は定着装置１２の一部を構成するもので、送りこまれた用紙１７は、前記定着ローラ１１を通過する間にカラートナー像が用紙１７表面に熱定着される。カラートナー像が熱定着された用紙１７は、排紙ローラ１９を経て排紙トレイ２１上に排紙される。

転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に残留するトナーを清掃する。転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に単色トナー像を繰り返し転写してカラートナー像を形成する過程では清掃作用が働かないよう引き上げられ、完成したカラートナー像を用紙１７に転写した後に、中間転写ユニット５の表面に作用するように押圧される。

図２に示す制御装置１００は、操作パネル２０１からの入力信号及び後述する情報処理装置からの入力信号に応じて、前記した各画像形成手段を制御する。

制御装置１００は、中央処理演算装置（以下、ＣＰＵと略す）１０１、ＣＰＵ１０１の制御プログラムを格納しているＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するのに必要なワークメモリＲＡＭ１０３を中心にして構成されている。
入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、ＣＰＵ１０１が操作パネル２０１やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置２００と交信するのを仲介するもので、情報処理装置２００が発生する印字データを露光制御部１０５に伝達する。露光制御部１０５は、露光装置３を制御してレーザ光を出力する。

機構制御部１０６は、画像形成工程の機構群を制御するための制御部群であり、ＣＰＵ１０１に制御されて、モータ駆動指示信号Ｓ１を出力し、その他、現像部１０６ｂ、クリーナ部１０６ｃ、帯電部１０６ｄ、転写部１０６ｅ等を制御する信号の入出力を行う。

モータ制御部１０７は、感光体ベルト１、給紙ローラ９及び定着装置１２等を駆動するモータ２０２を制御するように接続されており、モータ部１０６ａから与えられるモータ駆動指示信号Ｓ１に従って駆動信号Ｓ２を発生し、モータ２０２の回転軸に直結されたエンコーダ２１０から発生する角変位量を検出するための検出信号Ｓ３を入力する。また、モータ制御部１０７は、エンコーダ２１０からの検出信号Ｓ３を感光体ベルト１の回動角信号Ｓ４として割込み制御部１０８を介してＣＰＵ１０１に伝達する。

上述した構成からなる画像形成装置での現像剤残量検出処理、現像剤撹拌判定処理を図３のフローチャートを用いて説明する。
画像形成装置は電源投入又はドア開閉された後、プリンタを印刷可能状態になるまでウォーミングアップ処理を実行する。まず始めに、プリンタのアクチュエータが動作可能か接続チェックを行う（ステップ７０１）。次に感光体ベルトや転写ベルトの動力源であるメインモータを起動し、各アクチュエータを動作させる。ステップ７０２では、現像器のチェックをするために現像モータを起動し現像器が装着されているかチェックすると同時に、装着されている現像器が不正な現像器であるか現像器に装着されているキーをチェックする。

ステップ７０３では、現像剤検出機構で現像器内の現像剤残量を検出する。現像器の現像剤排出付近の現像ローラ付近にセンサ光が通過できる穴があり、センサ光が通過するか遮断するかで現像剤の残量を検出する。現像剤撹拌処理を実行する前に、ステップ７０４でウォーミングアップ前の動作状態を判定する。電源投入からのウォーミングアップ処理と現像器が抜差しできるフロントドアの開閉復帰時のウォーミングアップ処理以外では、現像剤撹拌処理は実行しない。

次に、ステップ７０５でプリンタのトータル印刷枚数をチェックする。トータル印刷枚数が一定枚数以下の場合は、初期消耗品が装着されている可能性が高いため現像剤の誤検出発生頻度が高いため充分に現像剤を撹拌する。現像撹拌処理実行可否を判定するトータル印刷枚数はＮＶＲＡＭ上に記憶されている値と比較する。保守モードの機能に割り当てるため、ユーザが任意に指定可能である。現像剤の撹拌延長実行可否判別が終了し、撹拌延長する必要がある場合は、撹拌対象である現像剤の色を変別する（ステップ７０６）。撹拌対象となる色数が複数色ある場合は、撹拌延長処理の実行時間が長くなってしまうため撹拌処理を複数色同時に実施する。

次に、現像剤撹拌の判別条件がそろったら現像剤の撹拌処理を実行する（ステップ７０７）。ステップ７０８で現像撹拌処理終了後、現像剤残量状態の再検出を行う。現像剤残量が不足状態とセンサで検出された場合は、ステップ７０９で現像剤撹拌処理を再実行する。ステップ７０９での現像剤撹拌再処理は、ステップ７０７で現像剤を撹拌したが現像剤送り量が足らずステップ７０８で現像剤残量不足と検出されているため、現像剤撹拌処理時間を２倍以上とし充分に撹拌する。

次に、ステップ７１０で現像剤の残量再チェックを行い、ウォーミングアップ終了後に使用する現像剤の状態、再チェックでの現像剤の状態又は、現像剤撹拌再処理実行可否の情報を記憶する。次に、現像器及び、現像剤の判定が全て終了した後、ステップ７１１で感光体ベルト及び、転写ベルトの駆動源であるモータの速度調整及び、転写ベルトに現像剤を潜像し、潜像された現像剤を濃度センサで読み取る。読み取ったセンサレベルで現状の濃度状況を判別して、潜像過程で現像剤及び、各ユニットに印加する電圧を変更して濃度を調整する。

最後に、ステップ７１２で転写ベルトに転写ベルトクリーナを接触させて濃度調整時に、転写ベルト上に作像した現像剤を清掃してウォーミングアップを終了する。ウォーミングアップ終了時に、ステップ７１０で格納した現像剤状態情報をパネルＬＣＤに表示することにより、現状装着されている現像器及び、現像剤の状態をユーザに報知する。

このように、電源投入又は、現像器を抜差し可能なドアを開閉した後のウォーミングアップ時に、トータル印刷枚数が一定枚数以下であり、現像剤の残量が不足と検出した時に、現像器内の現像剤を撹拌させる処理を実行させ、現像剤を現像ローラ付近に供給することにより現像剤残量検出手段で誤検知を低減することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成図である。その画像形成装置における制御装置のブロック図である。その画像形成装置の用紙搬送速度変更処理含む一連の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…感光体ベルト、２…帯電器、３…露光装置、４…案内ローラ、５…中間転写体ユニット、６…第１ローラ、７…第２ローラ、８…給紙カセット、９…給紙ローラ、１０…転写ローラ、１１…定着ローラ、１２…定着装置、１３、１４、１５，１６…現像装置、１７…用紙、１８…レジストローラ、１９…排紙ローラ、２０…転写ベルトクリーナ、２１…排紙トレイ、２２…転写ベルト、２３…現像剤残量検出手段、２４…モータ、２５…攪拌羽根、２６…ドア、１００…制御装置。

Claims

器内に収容した現像剤を感光体側に供給する現像ローラと、前記現像剤を撹拌させて前記現像ローラ側に供給する撹拌羽根とを有し、装置本体に対して抜差し可能になっている現像器と、
前記器内の現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段と、
前記現像器を装置本体に対して抜差しする際に開閉するドアと、
印刷した枚数を記憶する印刷枚数記憶手段とを備えた画像形成装置において、
当該画像形成装置の電源投入又は前記ドア開閉後のウォーミングアップ時に、前記印刷枚数記憶手段によって記憶されているトータル印刷枚数が一定枚数以下であり、かつ、前記現像剤残量検出手段によって現像剤の残量が不足と検出した時、前記撹拌羽根により現像器内の現像剤撹拌処理を通常より延長して実行させて、現像剤を前記現像ローラ付近に供給することを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、前記現像剤撹拌処理後に現像剤残量検出と現像剤撹拌処理を再実行することを特徴とする画像形成装置。
前記請求項１の画像形成装置において、同一ウォーミングアップ処理内での１回目の現像剤撹拌処理の実行時間より２回目の現像剤撹拌処理の実行時間より長く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
前記請求項１の画像形成装置において、前記現像剤撹拌処理の実行を判定するトータル印刷枚数値が変更できることを特徴とする画像形成装置。
前記請求項１の画像形成装置において、複数色の現像剤が撹拌処理対象となった時には前記現像剤撹拌処理を２色同時に実行することを特徴とする画像形成装置。