JP5040759B2

JP5040759B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5040759B2
Application number: JP2008074151A
Authority: JP
Inventors: 浩河原塚; 真金井; 美帆佐々木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: JP2009229733A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、用紙に印刷を行う画像形成装置には、印刷に使用される現像剤の補給が着脱可能なカートリッジによって行われていた。

そして、近年、このカートリッジの現像剤の寿命に対する精度要求がいっそう厳しくなってきている。ＩＳＯ／ＩＥＣ２４７１１：２００６には、インクジェットプリンタおよびオールインワンプリンタ用のインク、トナーカートリッジのテスト方法が規定されている。

メーカは、カートリッジ寿命に対する精度要求に応えるために、従来は現像剤濃度の検知精度向上や消費量／残量を安定させることにより精度を向上させてきた。

特許文献１には、現像剤としてトナーを用いて、印刷対象のページドットデータに含まれる黒ドットの数をトナーカートリッジの交換から現在まで積算し、トナーカートリッジ１本で印字可能な総ドット数に対する積算値の割合に基づいてトナーの使用割合を算出するトナー使用状況表示装置が提案されている。
特開平１０−１０５００９号公報

この発明は、カートリッジの寿命を安定化させる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の画像形成装置は、入力された画像データに応じて画像を形成する画像形成手段と、画像を現像する現像剤を蓄積する現像剤蓄積手段と、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤を前記画像形成手段に補給する現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段の動作量を測定する動作量測定手段と、前記画像データの画素数を算出する画素数算出手段と、前記動作量測定手段で測定された動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段から供給した現像剤供給手段の総動作量を算出する第１の算出手段と、前記画素数算出手段で算出された画素数に基づいて印刷データの総画素数を算出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段で算出された総動作量が所定の第３の閾値を超えた場合には、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと判定する第１の判定手段と、前記第１の算出手段で算出された総動作量が前記第３の閾値を超えず且つ前記第３の閾値よりも小さい所定の第１の閾値を超えて、且つ前記第２の算出手段で算出された総画素数が所定の第２の閾値を超えた場合に、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと判定する第２の判定手段とを有するように構成される。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記現像剤蓄積手段は、前記第１の算出手段で算出された総動作量と前記第２の算出手段で算出された総画素数とを記憶する記憶手段を有するように構成される。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１の算出手段で算出された総動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段で蓄積される現像剤残量を判定する残量判定手段を有するように構成される。

また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記現像剤供給手段の動作量は、前記現像剤供給手段の駆動時間に基づき測定されるように構成される。

また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記現像剤供給手段の動作量は、前記現像剤供給手段の回転数に基づき測定されるように構成される。

また、請求項６の発明の画像形成装置は、入力された画像データに応じて画像を形成する画像形成手段と、画像を現像する現像剤を蓄積する現像剤蓄積手段と、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤を前記画像形成手段に補給する現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段の動作量を測定する動作量測定手段と、前記画像データの画素数を算出する画素数算出手段と、前記動作量測定手段で測定された動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段から供給した現像剤供給手段の総動作量を算出する第１の算出手段と、前記画素数算出手段で算出された画素数に基づいて印刷データの総画素数を算出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段で算出された総動作量が所定の第３の閾値を超えた場合、又は、前記第１の算出手段で算出された総動作量が前記第３の閾値を超えず且つ前記第３の閾値よりも小さい所定の第１の閾値を超えて、且つ前記第２の算出手段で算出された総画素数が所定の第２の閾値を越えた場合に、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと表示する表示手段とを有するように構成される。

請求項１の発明は、本構成を有していない場合に比較して、カートリッジ寿命のばらつきを抑えることができる。

請求項２の発明によれば、総動作量と総画素数とが現像剤蓄積手段に記憶されるという効果を奏する。

請求項３乃至６のいずれかの発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、カートリッジ寿命のばらつきを抑えることができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明に係わる画像形成装置の構成について図１を参照して説明する。

図１は、画像形成装置１００の概略を示した構成図である。

画像形成装置１００は、図１に示すように、感光体１、クリーニング装置２、帯電体３、露光装置４、現像機５、トナーカートリッジ６、動作量測定部８、画像処理部９、画素数算出部１０、制御部１１、操作／表示部１２、メモリ１４を有する。

感光体１は、用紙に転写されるトナーを搬送する。

クリーニング装置２は、感光体１によって搬送されたトナーが用紙に転写された後に、感光体１に残留しているトナーを除去する。

帯電体３は、感光体１を所定の電位に帯電させる。

露光装置４は、感光体１に静電潜像を形成する。

現像機５は、露光装置２によって形成された感光体１上の静電潜像にトナーを付与し、感光体１上にトナー像を形成する。

トナーカートリッジ６は、現像剤の一例としてのトナーを蓄積するトナー収容部１３と、トナーを現像機５に搬送する搬送オーガーで構成されるトナー搬送部材７と、トナー収容部１３に収容されるトナーによる印刷の際の印刷データの画素数と搬送オーガーの動作量とを記憶する書き換え可能な不揮発性メモリであるＣＲＵＭ（Customer Replacement Unit Memory）（１５）とを有する。

動作量測定部８は、トナー搬送部材７の駆動時間や、搬送オーガーの回転数を測定する。

画像処理部９は、印刷ジョブの画像データをＰＤＬデータからビットマップデータに変換して印刷される画像データを生成する処理を行う。

画素数算出部１０は、画像処理部９で処理された、印刷される画像データの画素数（ピクセル数）を算出する処理を行う。

制御部１１は、画像形成装置１００の統括的な制御を行い、また、トナーカートリッジ６のトナー切れに関する各種判断を行う。

操作／表示部１２は、液晶のタッチパネルで構成され、ユーザに情報を表示し、また、ユーザから指示を受け付ける。

メモリ１４は、不揮発性メモリで構成され、制御部１１がトナーカートリッジのトナー切れチェックを行う際に参照する、空閾値（特許請求の範囲の「第３の閾値」に対応）、注意閾値（特許請求の範囲の「第１の閾値」に対応）、準注意閾値、画素空閾値（特許請求の範囲の「第２の閾値」に対応）の各種閾値を記憶する。

次に、トナーカートリッジ６の周辺構成について、図２を参照して説明を行う。

図２は、トナーカートリッジ６の周辺構成の概略を示すブロック図である。

画像形成装置１００で印刷が行われると、トナー収容部１３に収容されるトナーがトナー搬送部材７によって現像機５に搬送される。トナー搬送部材７は、軸心に螺旋状の羽根を有する搬送オーガーの回転によって、トナー収容部１３に収容されたトナーを現像機５に搬送する。トナーが搬送される際の搬送オーガーの駆動時間または回転数を動作量測定部８が計測する。トナー搬送部材７としては、軸心にフィルム状の搬送フィルムを貼り付けたものであっても、ベルト状のトナー搬送ベルトであってもよく、要するにトナーを現像機７に向けて搬送するものであればよい。

トナーカートリッジ６のＣＲＵＭ（１５）には、トナー収容部１３に収容されるトナーによる印刷による印刷データの画素数と搬送オーガーの動作量とが記憶され、トナー収容部１３に収容されるトナーによる印刷の際の印刷された印刷データの画素数が累積した総画素数と搬送オーガーの動作量が累積した総動作量とが記憶される。その記憶処理は、制御部１１が、ＣＲＵＭ（１５）に記憶される総画素数と総動作量とを受信し、画素数算出部１０より受信した画素数と動作量測定部８より受信した動作量とに基づいて、総画素数に、受信した画素数を加算して新たな総画素数を算出し、そして、総動作量に、受信した動作量を加算して新たな総動作量を算出し、算出した総画素数と総動作量との値をＣＲＵＭ（１５）に書き込むことで行われる。

このような処理によって、制御部１１は、トナーカートリッジ６のトナー収容部１３に収容されるトナーによって印刷された印刷データの総画素数と、トナーカートリッジ６のトナー収容部１３に収容されるトナーによって印刷が行われた際のトナー搬送部材７の総動作量とを算出する。

そして、制御部１１は、算出した総画素数や総動作量と、メモリ１４に記憶される各種閾値とに基づいて、トナーの残量判断とトナー切れの判断を行う。

そして、制御部１１で判断された結果が操作／表示部１２に表示される。

制御部１１でのトナーの残量判断とトナー切れの判断は、トナーカートリッジ６に残留していると想定されるトナーの量に応じて３段階の判断が行われ、その各々の判断に伴って表示されるメッセージは、「トナーが少なくなってきました」、「トナー切れ注意」、「トナー切れ」である。

次に、画像形成装置１００で印刷が行われて、トナーカートリッジ６のトナー切れチェック（トナーの残量判断とトナー切れの判断が含まれる）が行われる処理について図３を参照して説明を行う。

図３は、トナーカートリッジ６のトナー切れチェックが行われる処理について示したフローチャートである。

画像形成装置１００の制御部１１は、動作量測定部８より送られた動作量より算出した総動作量が、メモリ１４に予め記憶される空閾値（空閾値は特許請求の範囲の「第３の閾値」に対応する。）を超えたか否かを判断する（ステップ３０１）。

ここで、比較される空閾値とは、総動作量がその値になるとトナーカートリッジが十分空になる値である。

ステップ３０１で、総動作量が空閾値を超えたと判断されると（ステップ３０１でＹＥＳ）、十分にトナーが空になったと判断されて、操作／表示部１２に「トナー切れ」という表示が行われる。

また、ステップ３０１で、総動作量が空閾値を越えていないと判断されると（ステップ３０１でＮＯ）、次に制御部１１は、動作量測定部８より送られた動作量より算出した総動作量が、メモリ１４に予め記憶される注意閾値（注意閾値は特許請求の範囲の「第１の閾値」に対応する。）を超えたか否かを判断する（ステップ３０２）。

ステップ３０２で総動作量が注意閾値を超えたと判断した場合には（ステップ３０２でＹＥＳ）、次に制御部１１は、画素数算出部１０から送られた画素数より算出した総画素数が、メモリ１４に予め記憶される画素空閾値（画素空閾値は特許請求の範囲の「第２の閾値」に対応する。）を越えたか否かを判断する（ステップ３０５）。

ステップ３０５で総画素数が画素空閾値を越えた場合には（ステップ３０５でＹＥＳ）、トナー搬送部材７の総駆動時間は空閾値を越えなかったが印刷された画像の総画素数が画素空閾値を越えているので、十分にトナーが空になったと判断されて、操作／表示部１２に「トナー切れ」という表示が行われる。

また、ステップ３０５で総画素数が画素空閾値を越えなかったと判断された場合には（ステップ３０５でＮＯ）、操作／表示部１２に「トナー切れ注意」との表示が行われ、ユーザにトナーはあるがもうすぐトナーが切れることの注意喚起が行われる。

また、ステップ３０２で総動作量が注意閾値を越えなかった場合には（ステップ３０２でＮＯ）、次に制御部１１は、動作量測定部８より送られた動作量より算出した総動作量が、メモリ１４に予め記憶される準注意閾値を越えたか否かを判断する（ステップ３０３）。

ステップ３０３で総動作量が準注意閾値を越えたと判断した場合には（ステップ３０３でＹＥＳ）、操作／表示部１２に「トナーが少なくなってきました」との表示が行われ、ユーザにトナーの量が少なくなってきたことを知らせる注意喚起が行われる。

このように、トナー搬送部材７の動作量などによって、「トナー切れ」、「トナー切れ注意」、「トナーが少なくなってきました」とのトナーの残量判断とトナー切れの判断が行われる。

また、ステップ３０３で総動作量が準注意閾値を越えたと判断した場合には（ステップ３０３でＮＯ）、トナー切れチェックの処理は終了される。

このようにトナー搬送部材７の動作量だけでなく、印刷された画像の画素数に基づいてトナー切れのチェックが行われるので、図４に示すように、画素数でトナー切れチェックをしない場合（参照番号４０１）と比べて、本発明によるトナー切れチェックがされた場合（参照番号４０２）には、空判定時の残量トナーのばらつきがカタログスペックに近い値となり改善される。

尚、本発明に係わる画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置に限られるものではなく、インクジェット方式の画像形成装置にも適用できる。

尚、本発明を適用したインクジェット方式の画像形成装置は、図２を参照して説明した、現像機５、トナーカートリッジ６、トナー搬送部材７、動作量測定部８、画像処理部９、画素数算出部１０、制御部１１、操作／表示部１２、トナー収容部１３、メモリ１４、ＣＲＵＭ（１５）が電子写真方式に限られる機能がインクジェット方式で印刷できるような機能に置き換えられたものと同様の構成と同様の機能を有する。

この発明は、画像形成装置において利用可能である。

画像形成装置１００の概略を示した構成図。トナーカートリッジ６の周辺構成を示すブロック図。トナー切れチェックが行われる処理を示したフローチャートである。画素数でトナー切れチェックをしない場合と比較した、残量トナーのばらつきを示すグラフ。

符号の説明

１感光体
２クリーニング装置
３帯電体
４露光装置
５現像機
６トナーカートリッジ
７トナー搬送部材
８動作量測定部
９画像処理部
１０画素数算出部
１１制御部
１２操作／表示部
１３トナー収容部
１４メモリ
１５ＣＲＵＭ
１００画像形成装置

Claims

入力された画像データに応じて画像を形成する画像形成手段と、
画像を現像する現像剤を蓄積する現像剤蓄積手段と、
前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤を前記画像形成手段に補給する現像剤供給手段と、
前記現像剤供給手段の動作量を測定する動作量測定手段と、
前記画像データの画素数を算出する画素数算出手段と、
前記動作量測定手段で測定された動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段から供給した現像剤供給手段の総動作量を算出する第１の算出手段と、
前記画素数算出手段で算出された画素数に基づいて印刷データの総画素数を算出する第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で算出された総動作量が所定の第３の閾値を超えた場合には、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと判定する第１の判定手段と、
前記第１の算出手段で算出された総動作量が前記第３の閾値を超えず且つ前記第３の閾値よりも小さい所定の第１の閾値を超えて、且つ前記第２の算出手段で算出された総画素数が所定の第２の閾値を超えた場合に、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと判定する第２の判定手段と
を有する画像形成装置。
前記現像剤蓄積手段は、
前記第１の算出手段で算出された総動作量と前記第２の算出手段で算出された総画素数とを記憶する記憶手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の算出手段で算出された総動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段で蓄積される現像剤残量を判定する残量判定手段
を有する請求項１に記載の画像形成装置。
前記現像剤供給手段の動作量は、
前記現像剤供給手段の駆動時間に基づき測定される請求項１に記載の画像形成装置。
前記現像剤供給手段の動作量は、
前記現像剤供給手段の回転数に基づき測定される請求項１に記載の画像形成装置。
入力された画像データに応じて画像を形成する画像形成手段と、
画像を現像する現像剤を蓄積する現像剤蓄積手段と、
前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤を前記画像形成手段に補給する現像剤供給手段と、
前記現像剤供給手段の動作量を測定する動作量測定手段と、
前記画像データの画素数を算出する画素数算出手段と、
前記動作量測定手段で測定された動作量に基づいて前記現像剤蓄積手段から供給した現像剤供給手段の総動作量を算出する第１の算出手段と、
前記画素数算出手段で算出された画素数に基づいて印刷データの総画素数を算出する第２の算出手段と、
前記第１の算出手段で算出された総動作量が所定の第３の閾値を超えた場合、又は、前記第１の算出手段で算出された総動作量が前記第３の閾値を超えず且つ前記第３の閾値よりも小さい所定の第１の閾値を超えて、且つ前記第２の算出手段で算出された総画素数が所定の第２の閾値を越えた場合に、前記現像剤蓄積手段に蓄積される現像剤が空になったと表示する表示手段と
を有する画像形成装置。