JP5273115B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5273115B2
JP5273115B2 JP2010209406A JP2010209406A JP5273115B2 JP 5273115 B2 JP5273115 B2 JP 5273115B2 JP 2010209406 A JP2010209406 A JP 2010209406A JP 2010209406 A JP2010209406 A JP 2010209406A JP 5273115 B2 JP5273115 B2 JP 5273115B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
period
measurement result
unstable
stirring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010209406A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012063689A (ja
Inventor
好則 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2010209406A priority Critical patent/JP5273115B2/ja
Priority to US13/234,941 priority patent/US8781342B2/en
Publication of JP2012063689A publication Critical patent/JP2012063689A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5273115B2 publication Critical patent/JP5273115B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1875Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit provided with identifying means or means for storing process- or use parameters, e.g. lifetime of the cartridge
    • G03G21/1878Electronically readable memory
    • G03G21/1889Electronically readable memory for auto-setting of process parameters, lifetime, usage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に現像剤の残量を検出する機能を備えた画像形成装置に関する。
従来より電子写真式の画像形成装置において、トナー(現像剤)の残量を光学的に検出する技術が知られている。こうした技術では、例えば、現像カートリッジに設けられたトナーの収容部を挟んでセンサの投光部と受光部とを対向配置し、投光部から投射され収容部内を通過した光を受光部で受光する。そして、収容部内でトナーを撹拌するアジテータを回転させたときの受光部における受光量の変化を計測し、その結果に基づいてトナーの残量を検出する。
特開2004−029396号公報
ところで、一般に、収容部内のトナーは撹拌されない状態で長時間放置されると、粒子間の空気が抜けて全体のかさが減り、流動性が悪化する。流動性が悪化したトナーは、十分に撹拌されれば流動性が回復する。しかしながら、トナーの流動性が悪化した状態で残量の検出が行われると、計測の結果が安定せず、そのため残量の検出精度が悪化することがある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、現像剤の残量を精度良く検知する技術を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る画像形成装置は、現像剤を収容する収容部と、前記収容部内に収容される現像剤を撹拌する撹拌部とを有し、前記現像剤を用いて画像形成を行う画像形成部と、前記収容部内に光を投射する投光部と、前記投光部から投射され前記収容部内を通過した光を受光する受光部とを有し、前記撹拌部による攪拌中における前記受光部の受光量の変化に応じた計測結果を出力する計測部と、前記撹拌の開始後に前記計測結果が不安定になる不安定期間であるか前記計測結果が安定する安定期間であるかを判定する判定部と、前記安定期間において前記計測部により出力される計測結果を記憶する記憶部と、前記安定期間では前記計測部により出力される最新の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出し、前記不安定期間では前記記憶部に記憶された過去の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出する検出部と、を備える。
第1の発明によれば、計測部の計測結果が不安定になる不安定期間であると判定された場合には、計測部により出力される最新の計測結果を用いずに、安定期間中に記憶部に記憶された過去の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出することで、精度良い検出結果を得ることができる。
第2の発明は、第1の発明の画像形成装置において、前記撹拌部による撹拌の終了時から撹拌の開始時までの撹拌停止期間の長さを計測する計時部をさらに備え、前記判定部は、前記撹拌停止期間の長さに基づいて前記不安定期間であるか前記安定期間であるかを判定する。
第2の発明によれば、撹拌停止期間の長さによって現像剤の状態が変化することから、撹拌停止期間の長さに基づいて不安定期間か安定期間かを判定することにより、精度良い判定を行うことができる。
第3の発明は、第2の発明の画像形成装置において、前記判定部は、前記撹拌の開始時からの前記不安定期間の長さを推定し、前記推定した不安定期間の長さに基づいて、前記不安定期間であるか前記安定期間であるかを判定するとともに、前記撹拌停止期間の長さが大きいほど前記不安定期間の長さを大きく推定する。
第3の発明によれば、撹拌停止期間の長さが大きくなるほど、撹拌開始時からの不安定期間の長さが大きくなると考えられる。従って、本構成により精度良い判定を行うことができる。
第4の発明は、第1から第3のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記判定部は、前記撹拌の開始時からの前記不安定期間の長さを推定し、前記推定した不安定期間の長さに基づいて、前記不安定期間であるか前記安定期間であるかを判定するとともに、前記記憶部に記憶されている過去の計測結果と、前記計測部により出力される最新の計測結果との差が大きいほど、前記不安定期間の長さを大きく推定する。
第4の発明によれば、安定期間に記憶された過去の計測結果と最新の計測結果との差が大きいほど、不安定さの度合が大きいと考えられる。従って、本構成により精度良い判定を行うことができる。
第5の発明は、第1の発明の画像形成装置において、前記判定部は、前記計測部により出力される最新の計測結果の、以前の計測結果に対する変化の大きさが所定の基準以上のときに不安定期間であると判定し、前記基準未満のときに安定期間であると判断する。
第5の発明によれば、計測結果の変化の大きさが大きい場合には、不安定な状態であると考えられる。従って、本構成により精度良く判定することができる。
第6の発明は、第1から第5のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記画像形成部は、画像形成に伴って撹拌を行い、画像形成の終了時に不安定期間が終了していない場合には、当該不安定期間が終了するまで撹拌を続行する。
第6の発明によれば、画像形成終了時に直ちに撹拌を停止した場合に比べて、計測結果が安定し易いため、早期に最新の計測結果に基づく精度の高い検出を行うことができる。
第7の発明は、第1から第5のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記画像形成部は、画像形成に伴って撹拌を行い、画像形成の終了時に不安定期間が終了していない場合には、所定期間が経過するまで撹拌を続行する。
第7の発明によれば、画像形成終了時に直ちに撹拌を停止した場合に比べて、計測結果が安定し易いため、早期に最新の計測結果に基づく精度の高い検出を行うことができる。
第8の発明は、第1から第7のいずれか一つの発明の画像形成装置において、画像形成に伴う現像剤の消費量を算出する算出部をさらに備え、前記検出部は、前記不安定期間において、前記記憶部に記憶された過去の計測結果に対応する現像剤の残量から、当該過去の計測結果が算出されてからの消費量を減じることにより残量を検出する。
第8の発明によれば、過去の計測時の残量からそれ以後の消費量を減じることで残量を検出するため、単に過去の計測結果から残量を検出する場合よりも精度を高めることができる。
実施形態1におけるプリンタの全体構成を示す側断面図 プロセスカートリッジの側断面図 プロセスカートリッジの平面図 プロセスカートリッジの側面図 プリンタの電気的構成を示すブロック図 トナーの状態と残量センサの出力との関係を説明する図 残量検出処理のフローチャート モータ制御処理のフローチャート 実施形態2における残量検出処理のフローチャート 実施形態2における残量検出処理のフローチャート
<実施形態1>
次に本発明の実施形態1について図1から図8を参照して説明する。
(プリンタの全体構成)
図1は、プリンタ10の全体構成を示す側断面図である。このプリンタ10(画像形成装置の一例)は、電子写真方式のレーザプリンタである。なお、以下の説明では、図1の右側を前方とする。
プリンタ10は、装置本体11を備えており、この装置本体11の前面には開閉可能な前面カバー12が設けられている。装置本体11内の底部には、複数のシート13(用紙やOHPシートなど)を積載可能な供給トレイ14が設けられている。供給トレイ14の最上位に積載されたシート13は、ピックアップローラ15により前方に押し出され、供給ローラ16と分離パッド17との間で挟まれたときに1枚ごとに捌かれて、供給ローラ16によりレジストローラ18へ搬送される。レジストローラ18は、シート13を画像形成部20へ搬送する。
画像形成部20は、スキャナ部21、プロセスカートリッジ23、定着部39を備えている。
スキャナ部21は、印刷データに基づいて発光制御されるレーザ光を後述の感光ドラム26上に照射する。
図2は、プロセスカートリッジ23の側断面図、図3は、プロセスカートリッジ23の平面図、図4は、プロセスカートリッジ23の側面図である。
プロセスカートリッジ23は、前面カバー12を開放することにより、装置本体11に対して着脱可能になる。図2に示すように、プロセスカートリッジ23は、フレーム24に保持された帯電器25、感光ドラム26、転写ローラ27と、フレーム24に対して着脱可能な現像カートリッジ28とを備えている。
現像カートリッジ28は、トナー(現像剤の一例)を収容する収容部30と、収容部30の後方に配置された供給ローラ31、現像ローラ32を備えている。
収容部30内には、アジテータ35(撹拌部の一例)が設けられている。このアジテータ35は、後述のメインモータ56の動力により図示時計回り方向に回転駆動される。そしてアジテータ35の回転に伴って、収容部30内のトナーが攪拌され、供給ローラ31側へ掻き出される。
また、収容部30の左右両側壁には、それぞれ後述するトナーの残量検知に用いられる窓部36が設けられている。各窓部36は、アジテータ35の両端部に設けられたワイパ37によってアジテータ35の回転に伴って清掃される。
また、図4に示すように、収容部30の一方の側壁の外面には、現像カートリッジ28が新品であるかを検知するために用いられる検知用部材38が設けられている。この検知用部材38は、現像カートリッジ28が新品であることを示す新品位置から新品でないことを示す旧品位置へと不可逆的に変位可能であり、現像カートリッジ28の初回の使用時に新品位置から旧品位置に移動される。
収容部30から放出されたトナーは、供給ローラ31の回転により現像ローラ32に供給され、両ローラ31,32間で摩擦帯電される。一方、感光ドラム26の表面は、帯電器25によって帯電され、スキャナ部21によって露光されることによって、その表面に静電潜像が形成される。感光ドラム26上の静電潜像は現像ローラ32から供給されるトナーによって現像されトナー像となる。
感光ドラム26上のトナー像は、感光ドラム26と転写ローラ27との間に印加される転写バイアスによって、感光ドラム26と転写ローラ27との間を通過するシート13上に転写される。トナー像が転写されたシート13は、続いて図1に示す定着器39に搬送され、そこでトナー像がシート13に熱定着される。トナー像が定着したシート13は、最後に装置本体11の上面に排出される。
(プリンタの電気的構成)
図5は、プリンタ10の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ10は、図5に示すように、CPU50、ROM51、RAM52、NVRAM(不揮発性メモリ)53、ネットワークインターフェイス54を備えている。ROM51には、後述する残量検出処理やモータ制御処理など、プリンタ10の各種動作を実行するためのプログラムが記憶されている。
CPU50(計測部、判定部、検出部、計時部、算出部の一例)は、ROM51から読み出したプログラムに従って、その処理結果をRAM52(記憶部の一例)またはNVRAM53に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス54は、例えばLANなどの通信回線に接続され、その通信回線上に接続された端末装置(図示せず)等との間の通信を可能とする。
さらにプリンタ10は、メインモータ56、残量センサ57、新品検知センサ58を備えている。メインモータ56は、既述のピックアップローラ15、供給ローラ16、レジストローラ18、感光ドラム26、アジテータ35等に図示しないギア機構を介して接続されており、これらの部材を回転駆動する。
残量センサ57(計測部の一例)は、図3にも示すように、装置本体11内において現像カートリッジ28の一方の窓部36に対向して配置される投光部57Aと、他方の窓部36に対向して配置される受光部57Bとを備えている。投光部57Aは、一方の窓部36から収容部30内に光を投射する。受光部57Bは、投光部57Aから投射され収容部30内を通過し、他方の窓部36から出射した光を受光し、その受光量に応じた電圧を出力する。そして、残量センサ57は、受光部57Bの出力電圧を所定の閾値と比較して、HレベルとLレベルの2値を有する信号をCPU50に出力する。
新品検知センサ58は、現像カートリッジ28の検知用部材38が新品位置にあるか否かを検知し、その結果をCPU50に出力する。
プリンタ10は、さらに操作部60、表示部61を備えている。表示部61は、ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部60は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種指示の入力操作が可能である。
(トナーの状態と残量センサの出力との関係)
次にトナーの状態と残量センサ57の出力との関係について説明する。
残量センサ57は、既述のようにアジテータ35が回転する間に、受光部57Bの受光量に応じてHレベルまたはLレベルの信号を出力する。収容部30内のトナーが満杯の状態では、投光部57Aから投射された光がトナーにより常に遮られ、残量センサ57の出力は常にHレベルになる。
トナー残量がある程度少なくなると、トナーを掻き上げるアジテータ35が残量センサ57の光軸の位置を通過した直後に投光部57Aからの光が収容部30を通過して受光部57Bで受光されるため、残量センサ57の出力がLレベルになる。このため、残量センサ57の出力は、アジテータ35の回転に同期してHレベルとLレベルとが周期的に繰り返すようになる。
また、トナーの残量が少なくなるほど、アジテータ35の1回転あたりに出力がLレベルになる時間の割合(以下、デューティ比という)が大きくなる。CPU50は、後述する残量検出処理において、アジテータ35の1回転毎に残量センサ57からの出力がLレベルになる時間をカウントすることでデューティ比を求め、そのデューティ比を計測値(計測結果の一例)として取得する。
図6は、トナーの状態と残量センサ57の出力との関係を説明する図である。
収容部30内のトナーが十分に撹拌された状態では、トナーの流動性が良好であり、アジテータ35が1回転する毎の残量センサ57の出力波形の変化、即ちデューティ比の変化は比較的小さい。このように計測値が安定する期間を安定期間と呼ぶ。なお、ROM51等には、予めトナーの流動性が良好な状態において計測されたデューティ比とトナーの残量との対応関係を示すテーブルが記憶されている。安定期間中において残量センサ57の出力により得られる計測値とテーブルとに基づいてトナーの残量を検出した場合には、比較的精度の良い検出値が得られると考えられる。
また、例えばプリンタ10がスリープした状態など、メインモータ56が停止しアジテータ35によりトナーが撹拌されない状態の期間を撹拌停止期間と呼ぶ。この撹拌停止期間が長くなるにつれ、トナーの流動性が悪化していくと考えられる。
そして、撹拌停止期間が長時間連続した後にアジテータ35によるトナーの撹拌が開始された場合のように、トナーの流動性が悪化した状態では、アジテータ35の1回転毎の残量センサ57の出力波形の変化(デューティ比の変化)が大きくなる。このように残量センサ57の出力が安定しない状態の期間を不安定期間と呼ぶ。
トナーの流動性が悪化した不安定期間では、安定期間に比べてデューティ比が大きくなる(Lレベルの割合が大きくなる)傾向がある。従って、不安定期間中に残量センサ57の出力に基づいてトナーの残量を検出した場合には、実際よりも少ない検出値が得られる可能性が高い。
また、流動性が悪化したトナーは、アジテータ35によって撹拌されるにつれ、流動性が回復する。このため、不安定期間におけるデューティ比は、撹拌停止期間の終了直後(撹拌の開始直後)に最も大きく、撹拌を続けるにつれて徐々に小さくなる傾向がある。そして、不安定期間は、トナーの流動性がある程度回復すると安定期間に移行する。なお、撹拌停止期間が長いほどトナーの流動性が悪化する度合が大きくなることから、撹拌停止期間が長いほど不安定期間が長くなると考えられる。
(残量検出処理)
次にトナーの残量を検出するための残量検出処理の動作について説明する。図7は、残量検出処理のフローチャートである。
この残量検出処理は、プリンタ本体の電源がオンのとき、CPU50の制御により少なくともアジテータ35の1周期以下の間隔で繰り返し実行される。
CPU50は、図7の残量検出処理を開始すると、まずメインモータ56が回転中であるか、即ちアジテータ35が回転中であるかを判断し(S101)、メインモータ56が回転中でない場合(S101:NO)には、この残量検出処理を終了する。
また、CPU50は、メインモータ56が回転中である場合(S101:YES)には、アジテータ35が1回転したかを判断し(S102)、アジテータ35が1回転していない場合(S102:NO)には、この残量検出処理を終了する。例えばCPU50が、アジテータ35の駆動開始からの時間をカウントしており、アジテータの1回転に相当する分だけカウントが進む毎にアジテータ35が1回転したと判断する。即ち、この残量検出処理では、アジテータ35が1回転する毎に次のS103以下の処理を実行する。
CPU50は、アジテータ35が1回転した場合(S102:YES)には、現像カートリッジ28が新品であるかを新品検知センサ58の出力に基づいて判断する(S103)。ここで、新品の現像カートリッジ28ではトナーが満杯であるため、現在、安定期間であるか不安定期間であるかが残量センサ57の出力にほとんど影響を与えないと考えられる。そこで、この残量検出処理では、安定期間と判定した場合と同様の処理を行う。
即ち、CPU50は、現像カートリッジ28が新品である場合(S103:YES)には、残量センサ57の出力に基づいて最新の計測値を取得する(S104)。より詳細には、アジテータ35が1回転する間の出力がLレベルになる時間をカウントし、そのカウントに基づいてデューティ比を算出する。なお、現像カートリッジ28が新品である場合にはこのデューティ比は0%となる。
そして、CPU50は、取得した値を安定期間中に得られた安定値としてRAM52上に記憶する(S105)。ここで、RAM52上に過去に得られた安定値が記憶されている場合には、その値を新しく得られた値で置き換える。
続いて、CPU50は、S104で取得した最新の計測値に基づいてトナー残量を検出する(S106)。ここで、CPU50は、例えば、デューティ比とトナーの残量との関係を示すテーブルを参照し、最新の計測値に対応するトナーの残量を求め、その結果を検出値としてRAM52上に記憶する。
また、CPU50は、S103において、現像カートリッジ28が新品でない場合(S103:NO)には、撹拌停止期間が10時間であるかを判断する(S107)。CPU50は、例えば、メインモータ56の停止時から時間のカウントを開始し、メインモータ56を再び回転させる時のカウントから撹拌停止期間の長さを得ることができる。S107のステップでは、撹拌開始からアジテータ35が1回転したタイミングであって、かつその直前の撹拌停止期間の長さが10時間以上の場合にYESに進み、そうでない場合にNOに進む。
CPU50は、撹拌停止期間が10時間以上である場合(S107:YES)には、現在不安定期間であると判定し、その撹拌停止期間の長さに応じて不安定期間の長さを設定する(S108)。ここでは、例えば、撹拌停止期間が1日(24時間)であれば不安定期間の長さは10秒、撹拌停止期間が5日(120時間)であれば20秒というように、撹拌停止期間が長いほど不安定期間が長くなるように不安定期間の長さを推定する。そして、不安定期間の継続時間を計るためのカウンタに、推定された不安定期間の長さに相当する値をセットし、カウンタが0になるまでのカウントダウンを開始する。
続いてCPU50は、以前の残量検知処理のS105においてRAM52に記憶された過去の安定値を取得する(S109)。そして、S106に進み、取得した安定値に基づいてトナーの残量を検出する。
このように本残量検知処理では、10時間以上の撹拌停止期間の後に撹拌を開始した直後は、不安定期間と判定し、残量センサ57により出力される最新の計測値を採用せず、安定値、即ち安定期間中に計測された過去の計測値を用いてトナー残量を検出する。
また、S107において撹拌停止期間の長さが10時間未満である場合(S107:NO)には、現在、不安定期間中であるかを判定する(S110)。以前の別の残量検出処理においてS108で不安定期間の長さが設定されてから、その長さが経過した(カウントダウンが終了した)状態である場合には、安定期間中であると判定し(S110:NO)、S104に進んで残量センサ57による最新の計測値を取得し、その値を安定値として記憶した後(S105)、取得した値に基づいてトナーの残量を検出する(S106)。
また、CPU50は、S110において不安定期間中であると判定した場合、S108で設定された不安定期間の長さが経過していない(カウントダウンが継続している)場合(S110:YES)には、S109に進みRAM52に記憶された過去の安定値を取得し、取得した値に基づいてトナーの残量を検出する(S106)。
こうしてCPU50は、トナーの残量を検出してその検出値をRAM52上に記憶した後、この残量検出処理を終了する。
この検出値は、ユーザにトナーの残量を報知するために用いられる。例えば、「トナーの残量30%」のように表示部61に残量を数値で表示しても良く、グラフで表示しても良い。また、残量をフル、ロウ、エンプティの3段階で表示することもできる。また、検出された残量がある基準より少ない場合にはトナーの交換時期が近い旨の警告を表示し、それよりさらに小さい基準より少ない場合には、エラーとして印刷動作を停止させる等の動作を行うことができる。
また、ネットワークインターフェイス54を介して外部のコンピュータ等から問い合わせを受けたときに残量情報をコンピュータ等に送って、そのコンピュータ等のディスプレイに表示させても良い。さらに、検出値に基づいて残りの予想印刷可能枚数を求め、ユーザに報知しても良い。
(モータ制御処理)
次にメインモータ56の動作を制御するためのモータ制御処理の動作について説明する。図8は、モータ制御処理のフローチャートである。
このモータ制御処理は、印刷指示に伴うメインモータ56の回転を制御すると同時に、メインモータ56によって駆動されるアジテータ35の回転を制御する処理であって、プリンタ本体の電源がオンのとき、CPU50の制御により繰り返し実行される。
CPU50は、図8のモータ制御処理において、ネットワークインターフェイス54を介して外部のコンピュータ等から印刷指示を受けたかを判断する(S201)。印刷指示を受けていない場合(S201:NO)には、このモータ制御処理を終了する。
CPU50は、印刷指示を受けた場合(S201:YES)には、メインモータ56の回転を開始し(S202)、続いて供給トレイ14からシート13の搬送を開始する(S203)。また、これと並行してCPU50は、既述のように画像形成部20による画像形成のプロセスを開始し、画像形成部20に搬送されたシート13に印刷指示に基づいた画像を印刷する。
続いてCPU50は、シート13の搬送経路に設けられた排紙センサ(図示せず)により、印刷されたシート13の排出が完了したか、即ち印刷が完了したかを判断する(S204)。シート13の排出が完了していない場合(S204:NO)には、S204のステップを繰り返し排出が完了するまで待機する。
そして、CPU50は、シート13の排出が完了した場合(S204:YES)には、現在不安定期間中であるかを判定する(S205)。ここでは、図7の残量検知処理のS108において設定された不安定期間の長さが経過していない(カウントダウンが継続している)場合には、不安定期間中であると判定する。不安定期間中である場合(S205:YES)には、メインモータ56の回転を続行する、即ちアジテータ35によるトナーの撹拌を続行するとともに、印刷終了からのメインモータ56の回転続行時間が5秒(所定時間の一例)に達したかを判断する(S206)。5秒に達していない場合(S206:NO)にはS205に戻る。
そしてCPU50は、不安定期間が終了した場合(S205:NO)には、メインモータ56の回転を停止させ(S207)、これによりアジテータ35の回転も停止する。また、不安定期間中である場合(S205:YES)に、印刷終了からのメインモータ56の回転続行時間が5秒が経過した場合(S206:YES)には、S207に進んでメインモータ56の回転を停止する。その後、CPU50は、このモータ制御処理を終了する。
即ちこのモータ制御処理では、印刷の終了時に不安定期間中であると判定された場合には、不安定期間が終了する時か、あるいは5秒が経過する時かいずれか早い時までアジテータ35によるトナーの撹拌が続行される。
なお、上記モータ制御処理では、S206のステップを省略し、S205にて不安定期間中であると判定した場合(S205:YES)にはS205に戻って、不安定期間が終了するまで待機し、不安定期間が終了した場合(S205:NO)にメインモータ56の回転を停止する(S207)ようにしても良い。
また、上記モータ制御処理では、S205のステップを省略し、シート13の排出完了後(S204:YES)、S206に進んで5秒が経過するのを待機し、5秒経過後(S206:YES)にメインモータ56の回転を停止する(S207)ようにしても良い。
(本実施形態の効果)
以上のように本実施形態によれば、残量センサ57による計測結果が不安定になる不安定期間であると判定された場合(S110:YES)には、残量センサ57により出力される最新の計測結果を用いずに、安定期間中にRAM52に記憶された過去の計測結果に基づいてトナーの残量を検出する(S109,S106)ことで、精度良い検出結果を得ることができる。
また、撹拌停止期間の長さに基づいて不安定期間か安定期間かを判定する(S108)ことにより、精度良い判定を行うことができる。
また、撹拌の開始時からの不安定期間の長さを推定し、推定した不安定期間の長さに基づいて、不安定期間であるか安定期間であるかを判定するとともに、撹拌停止期間の長さが大きいほど不安定期間の長さを大きく推定する(S108,S110)。これにより精度良い判定を行うことができる。
また、画像形成部20は、印刷の終了時に不安定期間が終了していない場合(S205:YES)には、当該不安定期間が終了するまでトナーの撹拌を続行する。これにより、印刷終了時に直ちに撹拌を停止した場合に比べて、計測結果が安定し易いため、早期に最新の計測結果に基づく精度の高い検出を行うことができる。
例えば、印刷終了後に不安定期間が終了するまで撹拌を続行してから撹拌を停止させた場合に、その撹拌停止期間の長さが10時間に満たない状態で撹拌が再開されたときには安定期間であると判定されるため、直ぐに残量センサ57の出力に基づいた残量の検出を行うことができる。
また、画像形成部20は、印刷の終了時に不安定期間が終了していない場合(S205:YES)には、所定期間(5秒)が経過するまで撹拌を続行する(S206)。これにより、印刷終了時に直ちに撹拌を停止した場合に比べて、計測結果が安定し易いため、早期に最新の計測結果に基づく精度の高い検出を行うことができる。
<実施形態2>
次に本発明の実施形態2について図9及び図10を参照して説明する。図9及び図10は、残量検出処理のフローチャートである。
本実施形態は、上記実施形態とは不安定期間の判定方法が異なる。本実施形態のプリンタ10の構成、及びモータ制御処理については上記実施形態と同様であり、以下の説明では、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
CPU50は、残量検出処理を開始すると、図9に示すようにメインモータ56が回転中であるかを判断し(S301)、メインモータ56が回転中でない場合(S301:NO)には、この残量検出処理を終了する。また、メインモータ56が回転中である場合(S301:YES)には、アジテータ35が1回転したかを判断し(S302)、アジテータ35が1回転していない場合(S302:NO)には、この残量検出処理を終了する。
また、CPU50は、メインモータ56が1回転した場合(S302:YES)には、残量センサ57の出力に基づいて最新の計測値を取得する(S303)。そして、図10に示すように、現像カートリッジ28が新品であるかを新品検知センサ58の出力に基づいて判断する(S304)。
CPU50は、現像カートリッジ28が新品である場合(S304:YES)には、取得した計測値を前計測値及び安定値としてRAM52上に記憶する(S305)。この前計測値は、1回前に計測された値を参照するために用いられるものであり、安定値は、既述のように安定期間中に計測された計測値を参照するために用いられるものである。続いて、CPU50は、取得した計測値に基づいてトナーの残量を検出し(S306)、この残量検出処理を終了する。
また、CPU50は、現像カートリッジ28が新品でない場合(S304:NO)には、取得された最新の計測値とRAM52上に記憶された前計測値(即ち1回前の計測値)との差が5%以上かを判断する(S307)。そして、取得された最新の計測値と前計測値との差が5%以上である場合(S307:YES)には、不安定期間であると判定し、その差に応じて不安定期間の長さを設定する(S308)。
ここでは、最新の計測値と前計測値との差が大きいほど、不安定期間の長さが大きくなるように推定する。そして、不安定期間の継続時間を計るためのカウンタに、推定された不安定期間の長さに相当する値をセットし、カウントダウンを開始する。なお、カウントダウン中に別の残量検出処理によりこのステップが再度行われた場合には、前のカウントが取り消され、新しい値がセットされる。
次にCPU50は、S303にて取得した値を前計測値としてRAM52上に記憶し(S309)、続いてRAM52に記憶された過去の安定値を読み出す(S310)。そして、その安定値を、安定値が記憶された時点から現在までのトナーの消費量に基づいて補正する(S311)。
このトナーの消費量は、安定値が記憶された時点から現在までに印刷したシートの枚数や各シートの印刷面積等に基づいて算出される。なお、シートに対する印刷面積は、例えば、画像形成部20に供給される印刷データにおいて着色を行う画素数(ドット数)をカウントすることで得ることができる。
例えば、3枚のシート13に対しそれぞれ印刷領域の5%の面積に印刷したときのトナーの消費量がデューティ比1%分に相当すると仮定する。記憶された安定値がデューティ比20%であり、安定値が記憶された時点から現在までに3枚のシート13に対しそれぞれ印刷領域の5%の面積に印刷した場合には、その安定値にデューティ比1%を加えた21%を補正値とする。また、記憶された安定値が同じくデューティ比20%であり、3枚のシート13に対し印刷領域の50%の面積に印刷した場合には、トナーの消費量がデューティ比10%分に相当すると算出し、安定値にデューティ比10%を加えた30%を補正値とする。
そしてCPU50は、補正値からトナーの残量を検出し(S312)、この残量検出処理を終了する。即ち、上述のステップS311,S312では、過去の計測値に対応するトナー残量から、当該過去の計測値の取得時点から現在までのトナーの消費量を減じることと同等の計算により現在のトナー残量を検出している。
また、CPU50は、S307において、取得した計測値と前計測値との差が5%未満であると判断した場合(S307:NO)には、現在不安定期間中であるかを判定する(S313)。ここで、以前の残量検出処理のS308において設定された不安定期間が継続中(カウントダウン中)でない場合には、安定期間中であると判定し(S313:NO)、S305に進み、S303にて取得した計測値を前計測値及び安定値として記憶し、取得した計測値からトナー残量を検出し(S306)、この残量検出処理を終了する。
また、CPU50は、S313において、不安定期間中であると判定した場合(S313:YES)には、取得値と安定値との差が1%以下かを判断する(S314)。差が1%以下である場合(S314:YES)には、取得値と安定値との差が比較的小さいことから、不安定期間中であるとの判定を修正して、安定期間であると判定することができる。そこで、CPU50は、S308において設定された不安定期間の設定を取り消して(カウンタをクリアして)(S315)、S305に進み、取得した最新の計測値に基づいてトナーの残量を検出する。
また、取得値と安定値との差が1%より大きい場合(S313:NO)には、不安定期間であるとの判定を維持することができるため、S309に進み、過去の安定値に基づいてトナーの残量を検出する。
なお、上記残量検出処理では、不安定期間の判定を修正するS314,S315のステップを省略して、S313にて不安定期間中であると判定された場合(S313:YES)には、S309に進んで過去の安定値に基づいて残量を検出するようにしても良い。
また、上記残量検出処理では、S307,S308,S313,S315のステップを省略して、現像カートリッジ28が新品でないと判断された場合(S304:NO)に、取得した計測値と安定値との差が1%以下であるかを判断し(S314)、1%以下である場合(S314:YES)には安定期間であると判定してS305に進み、1%より大きい場合(S314:NO)には不安定期間であると判定してS309に進むようにしても良い。
以上のように本実施形態によれば、撹拌の開始時からの不安定期間の長さを推定し(S308)、推定した不安定期間の長さに基づいて不安定期間であるか安定期間であるかを判定する(S313)とともに、安定期間に記憶された過去の計測結果と、残量センサ57により出力される最新の計測結果との差が大きいほど、不安定期間の長さを大きく推定する。これにより精度良い判定を行うことができる。
また、残量センサ57により出力される最新の計測結果の以前の計測結果に対する変化の大きさが所定の基準(1%)以上のときに不安定期間であると判定し、前記基準未満のときに安定期間であると判断する(S314)。これにより精度良く判定することができる。
また、過去の計測時の残量からそれ以後の消費量を減じることで残量を検出する(S311,S312)ため、単に過去の計測結果から残量を検出する場合よりも精度を高めることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、本発明をモノクロのレーザプリンタに適用した例を示したが、本発明は、LEDプリンタや、カラーの画像形成装置などにも適用することができる。
(2)上記実施形態では、アジテータ35の駆動源がシート13を搬送するローラ等の駆動源でもあるメインモータ56であるものを示したが、本発明によれば、撹拌部の駆動源をシートの搬送等の駆動源と独立して設けても良い。これにより、トナーの撹拌をシートの搬送に関わらないタイミングで行うことが容易になる。
(3)安定期間と判定した場合に現像剤の残量を検出する際には、最新の計測結果として、判定の直前に計測部から取得された計測結果を用いても良く、また、判定後に計測部により出力された計測結果を用いても良い。
(4)不安定期間の長さを推定する際の条件や不安定期間中であるかを判定する際の条件は、上述のものに限らず適宜変更することができる。例えば、同条件を温度や湿度に応じて変更しても良い。一般的には現像剤が高温・多湿になると流動性が悪化しやすい。このことから、例えば、温度センサで計測した温度が高いほど、あるいは湿度センサで計測した湿度が高いほど、不安定期間の長さを大きく推定するように条件を定めたり、あるいは不安定期間中であると判定し易いように条件を定めたりしても良い。
(5)現像カートリッジにICタグ等の記憶媒体を設け、その記憶媒体にトナー残量の検出結果を記憶させても良い。また、現像カートリッジが新品であるか(トナーが新品であるか)の情報をその記憶媒体に記憶させ、現像カートリッジが新品であるかを記憶媒体から読み取った情報に基づいて判断しても良い。
(6)上記実施形態では、安定値、前計測値、検出値等をRAM52上に記憶するものを示したが、これらの値をNVRAMに記憶しても良い。これにより、メモリやプリンタ本体の電源がオフのときでも値を保存することができる。また、例えば、撹拌停止時の時刻をNVRAMに記憶しておき、撹拌開始時にNVRAMから読み出した撹拌停止時の時刻と現在時刻との差から撹拌停止期間の長さを求めても良い。
(7)上記実施形態では、最新の計測値と1回前の計測値との差、若しくは最新の計測値と安定値との差に基づいて不安定期間中であるか安定期間中であるかを判定するものを示したが、差でなく変化率に基づいて判定しても良い。
また、例えば、最新の3回分以上の計測値のばらつき度合が所定の基準以下である場合に安定期間中であると判定し、ばらつき度合が同基準より大きい場合に不安定期間中であると判定しても良い。これにより計測誤差による影響を抑制することができる。また、安定期間中に記憶された最近の複数回分の計測値の平均を安定値として用いても良い。これによっても計測誤差による影響を抑制することができる。
(8)上記実施形態では、計測部、判定部、検出部、計時部、算出部の機能をいずれも同じCPUによって実現する例を示したが、本発明によれば、これらは、互いに別のCPU、若しくはASICやその他の回路によって構成することができる。
10…プリンタ
20…画像形成部
30…収容部
35…アジテータ
50…CPU
52…RAM
57…残量センサ
57A…投光部
57B…受光部算出部

Claims (5)

  1. 現像剤を収容する収容部と、前記収容部内に収容される現像剤を撹拌する撹拌部とを有し、前記現像剤を用いて画像形成を行う画像形成部と、
    前記収容部内に光を投射する投光部と、前記投光部から投射され前記収容部内を通過した光を受光する受光部とを有し、前記撹拌部による攪拌中における前記受光部の受光量に応じた計測結果を出力する計測部と、
    前記撹拌の開始後に前記計測結果が不安定になる不安定期間であるか前記計測結果が安定する安定期間であるかを判定する判定部と、
    前記安定期間において前記計測部により出力される計測結果を記憶する記憶部と、
    前記安定期間では前記計測部により出力される最新の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出し、前記不安定期間では前記記憶部に記憶された過去の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出する検出部と、
    前記撹拌部による撹拌の終了時から撹拌の開始時までの撹拌停止期間の長さを計測する計時部と、
    を備え
    前記判定部は、前記撹拌停止期間の長さが大きいほど前記不安定期間の長さを大きく推定し、前記推定した不安定期間の長さに基づいて、前記不安定期間であるか前記安定期間であるかを判定する、画像形成装置。
  2. 現像剤を収容する収容部と、前記収容部内に収容される現像剤を撹拌する撹拌部とを有し、前記現像剤を用いて画像形成を行う画像形成部と、
    前記収容部内に光を投射する投光部と、前記投光部から投射され前記収容部内を通過した光を受光する受光部とを有し、前記撹拌部による攪拌中における前記受光部の受光量に応じた計測結果を出力する計測部と、
    前記撹拌の開始後に前記計測結果が不安定になる不安定期間であるか前記計測結果が安定する安定期間であるかを判定する判定部と、
    前記安定期間において前記計測部により出力される計測結果を記憶する記憶部と、
    前記安定期間では前記計測部により出力される最新の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出し、前記不安定期間では前記記憶部に記憶された過去の計測結果に基づいて現像剤の残量を検出する検出部と、
    を備え、
    前記判定部は、前記過去の計測結果と前記最新の計測結果との差が大きいほど前記不安定期間の長さを大きく推定し、前記推定した不安定期間の長さに基づいて、前記不安定期間であるか前記安定期間であるかを判定する、画像形成装置。
  3. 請求項1または請求項に記載の画像形成装置において、
    前記画像形成部は、画像形成に伴って撹拌を行い、画像形成の終了時に不安定期間が終了していない場合には、当該不安定期間が終了するまで撹拌を続行する、画像形成装置。
  4. 請求項1または請求項に記載の画像形成装置において、
    前記画像形成部は、画像形成に伴って撹拌を行い、画像形成の終了時に不安定期間が終了していない場合には、所定期間が経過するまで撹拌を続行する、画像形成装置。
  5. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    画像形成に伴う現像剤の消費量を算出する算出部をさらに備え、
    前記検出部は、前記不安定期間において、前記記憶部に記憶された過去の計測結果に対応する現像剤の残量から、当該過去の計測結果が算出されてからの消費量を減じることにより残量を検出する、画像形成装置。
JP2010209406A 2010-09-17 2010-09-17 画像形成装置 Active JP5273115B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010209406A JP5273115B2 (ja) 2010-09-17 2010-09-17 画像形成装置
US13/234,941 US8781342B2 (en) 2010-09-17 2011-09-16 Image forming apparatus with a function of detecting an amount of remaining developing agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010209406A JP5273115B2 (ja) 2010-09-17 2010-09-17 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012063689A JP2012063689A (ja) 2012-03-29
JP5273115B2 true JP5273115B2 (ja) 2013-08-28

Family

ID=45817860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010209406A Active JP5273115B2 (ja) 2010-09-17 2010-09-17 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8781342B2 (ja)
JP (1) JP5273115B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015111250A (ja) * 2013-11-06 2015-06-18 株式会社リコー 現像装置、画像形成装置、トナー検知方法、およびプログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04136964A (ja) * 1990-09-28 1992-05-11 Canon Inc 画像形成装置
JPH04338780A (ja) 1991-05-15 1992-11-26 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP3410198B2 (ja) 1994-02-24 2003-05-26 株式会社リコー 画像形成装置
JP3234133B2 (ja) * 1995-07-24 2001-12-04 キヤノン株式会社 現像装置
JPH09325594A (ja) * 1996-06-03 1997-12-16 Canon Inc 画像形成装置
JPH11102111A (ja) 1997-09-26 1999-04-13 Konica Corp 画像形成装置の現像剤存在量検知装置
US6912366B1 (en) * 1999-08-31 2005-06-28 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus comprising means for detecting an amount of developer contained in a developer container, a memory for storing the amount detected by the detecting means, and control means for updating the information stored in the memory
JP3897505B2 (ja) 2000-01-14 2007-03-28 キヤノン株式会社 異常検知システム
JP4200612B2 (ja) 1999-09-30 2008-12-24 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
JP2001350339A (ja) * 2000-06-02 2001-12-21 Brother Ind Ltd 現像カートリッジおよび画像形成装置
JP2002268361A (ja) 2001-03-09 2002-09-18 Canon Inc 画像形成装置及び画像形成システム
JP2004029396A (ja) 2002-06-26 2004-01-29 Brother Ind Ltd 画像形成装置
JP4669282B2 (ja) 2004-12-28 2011-04-13 京セラミタ株式会社 画像形成装置のトナー補給方法
JP2006243259A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012063689A (ja) 2012-03-29
US20120070166A1 (en) 2012-03-22
US8781342B2 (en) 2014-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11644778B2 (en) Image forming apparatus and control method thereof
US20110311244A1 (en) Image forming apparatus and method
US8942579B2 (en) Image forming apparatus including developing unit
JP2010002537A (ja) 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム
JP5273115B2 (ja) 画像形成装置
JP2007292803A (ja) 画像形成装置、プロセスカートリッジおよび制御方法
JP2008158246A (ja) 画像形成装置
JP5510062B2 (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP5397312B2 (ja) 画像形成装置
JP6108290B2 (ja) 現像剤の補給方法、及び補給判定部を備えた画像形成装置
JP5777388B2 (ja) 画像形成装置
JP5018815B2 (ja) 供給量管理装置、画像形成装置、供給量管理プログラム
JP4832685B2 (ja) 画像形成装置
JP6570862B2 (ja) トナー量判定方法及び画像形成装置
JP2008039805A (ja) 画像形成装置、および画像形成装置の制御方法
JP2008122505A (ja) 画像形成装置
JP4736664B2 (ja) 画像形成装置
JP5246153B2 (ja) 画像形成装置
JP5961143B2 (ja) 画像形成装置
JP2000098728A (ja) 現像剤残量検出方法と装置、これらを用いた画像形成装置
JP6562732B2 (ja) 画像形成装置
JP6695119B2 (ja) 画像形成装置
JP2007148030A (ja) トナー補給装置
JP2020095145A (ja) 画像形成装置
JP2014059416A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120820

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130416

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130429

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5273115

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150