JP5509450B2 - 現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体 - Google Patents

現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体に関し、詳細には、現像剤をサブ補給容器を介して現像部に供給する現像剤補給容器内の現像剤量を正確に取得管理して現像剤の供給を適切に行う現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体に関する。
感光体上に形成された静電潜像を、現像部でトナー(現像剤)を用いて現像してトナー画像を形成し、感光体上のトナー画像を最終的に記録紙に転写して画像形成する電子写真方式の画像形成装置においては、トナーボトル内のトナーを現像部へ搬送するトナー供給機構を搭載している。このトナー供給機構は、トナーボトル内のトナーをトナーポンプによってサブタンクに排出してサブタンク内に貯留し、サブタンクに貯留したトナーを現像部が必要な量にあわせて、トナー搬送コイルを回転させることでサブタンクから現像部に搬送している(特許文献1参照)。
そして、従来のこのようなトナー供給機構は、トナーボトルが、一般的に、トナーを収納する内面にトナー排出口に向かう螺旋形状が形成されており、該トナーボトルを回転させることで、トナーボトル内のトナーを該螺旋形状によってトナー排出口に移動させて、該トナー排出口に移動したトナーをトナーポンプによってサブタンクに搬送している。
画像形成装置においては、画像形成を適切に行うために、トナー供給機構のサブタンクに、常時、一定量のトナーを貯留しておく必要があり、サブタンク内に電磁センサ等のトナー量検出センサを設けて、該トナー量検出センサによってサブタンク内のトナー量を確認している。そして、従来のトナー供給機構は、サブタンクのトナー量が所定量以下に減少したことをトナー量検出センサが検出すると、トナーボトルを回転させるとともに、トナーポンプを駆動させ、トナーボトル内のトナーをトナー排出口に移動させて、該トナー排出口付近のトナーをトナーポンプによって、サブタンク内のトナーが一定量に達するまでサブタンクへ搬送を続ける。
しかしながら、上記従来技術にあっては、トナー残量管理を適切に行うとともに、トナーをトナーボトルからサブタンクに搬送するトナーポンプを適切に管理する上で、改良の必要があった。
すなわち、トナーポンプによるトナーボトルからサブタンクへのトナーの補給時間は、サブタンクのトナー量が一定量に達するまでの補給時間であり、実際には、トナーボトル内のトナー量により変化する。すなわち、トナーボトル内のトナー量が減少している場合には、トナーポンプによるトナーボトルからサブタンクへのトナー補給量も減少するため、トナーボトルのトナー量が満杯のときよりも長い時間が必要となる。ところが、従来技術にあっては、トナーボトル内のトナー量が減少するのに伴ってトナーボトルからサブタンクへ排出されるトナー量が減少することについては考慮することなく、トナーボトル内のトナー量が一定であるとして、トナーボトルの回転時間に基づいてトナーボトルからサブタンクにどのくらいトナーが排出されたかを計算により求めている。したがって、トナーボトル内のトナー量が少なく、トナー排出口付近にトナーが無い状態のときには、トナーがトナーボトルの排出口付近に到達するまでトナーボトルが回転されるが、このトナーボトルの回転時間においては、実際にはトナーが排出されていないにもかかわらず、トナー残量の計算では、排出しているように見積もられる。その結果、計算によって求められたトナー残量と実際にトナーボトルに残っているトナー残量との間に差異が発生して、トナーエンプティ(トナー無し)の警告を正確なタイミングで報知することができない。
また、従来技術にあっては、上述のように、トナーボトル内のトナー量が減少している場合、トナーボトルによっては、トナーボトルの排出口から離れた位置にトナーが存在していて、排出口付近にあまりトナーがない場合があるが、このような場合であっても、従来技術にあっては、トナーボトルの回転と同時にトナーポンプを回転させている。その結果、トナーポンプは、ほとんどトナーボトル内の空気を吸引することとなり、トナーポンプの特性上、エアリークが発生して、トナーポンプ内のステータがトナーポンプとしての機能を発揮することができなくなって、故障するおそれがある。
そこで、本発明は、現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部からサブ補給容器へ適切に現像剤を搬送するとともに現像剤補給容器内の現像剤量を適切に管理する現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体を提供することを目的としている。
記目的を達成するため、本発明の第1形態の現像剤搬送装置は、静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、該容器内搬送手段とに前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記容器内搬送手段による前記排出部への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする
また、本発明の第2形態の現像剤搬送装置は、静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において、前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、当該容器内搬送手段と共に前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記搬送補給手段による前記排出部から前記サブ補給容器への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする
に、本発明の第3形態の現像剤搬送装置は、静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において、前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、当該容器内搬送手段と共に前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、前記容器内現像剤量取得手段は、前記サブ補給容器への前記搬送補給手段による前記現像剤の単位時間当たりの搬送量を検出する搬送量検出手段を備えると共に、当該搬送量検出手段の検出した単位時間当たりの当該現像剤の搬送量と当該搬送補給手段の駆動時間に基づいて前記現像剤補給容器内の当該現像剤量を算出することを特徴とする
加えて、本発明の画像形成装置は、静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に対して、現像剤搬送機構部によって、当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給し、当該感光体上のトナー画像を最終的に被記録媒体に転写して画像形成する画像形成装置において、前記現像剤搬送機構部として、上記何れか1つの現像剤搬送装置を搭載したことを特徴とする
本発明によれば、現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部からサブ補給容器へ適切に現像剤を搬送するとともに現像剤補給容器内の現像剤量を適切に管理することができる。
本発明の一実施例を適用した画像形成装置の概略構成図。 トナー排出部の拡大断面図。 第1実施例のトナー供給部によるトナー搬送処理を示すフローチャート。 トナーボトル内のトナー残量に応じてトナー送り出し速度を変更する場合のトナー搬送処理を示すフローチャート。 トナーボトル内のトナー残量に応じてモーノポンプの駆動速度を変更する場合のトナー搬送処理を示すフローチャート。 図5の続きの処理を示すフローチャート。 モーノポンプの回転量に基づいてトナーボトル内のトナー残量を管理する場合のトナー搬送処理を示すフローチャート。 図7の続きの処理を示すフローチャート。 第2実施例の画像形成装置のトナー供給部の概略構成図。 トナー送り出し補助機構部の構成図。 第2実施例のトナー供給部によるトナー搬送処理を示すフローチャート。 図11の続きの処理を示すフローチャート。 第2実施例のトナー排出部の拡大断面図。 第3実施例のサブタンク部分の斜視図。 第3実施例のトナー供給部分におけるトナー搬送処理を示すフローチャート。 図15の続きの処理を示すフローチャート。
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
図1〜図8は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第1実施例を示す図であり、図1は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第1実施例を適用した画像形成装置1のトナー供給部10の概略構成図である。
図1において、画像形成装置1は、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置であり、例えば、電子写真方式で画像形成を行うプリンタ装置、複写装置、ファクシミリ装置、複合装置等である。画像形成装置1は、その画像形成部が、感光体の周囲に、帯電部、光書き込み部、現像部、転写部、クリーニング部、除電部等を備えている。画像形成部は、帯電部によって一様に帯電させた感光体に、描画データ及び制御信号によって変調されたレーザ光を光書き込み部から感光体上に照射して感光体上に静電潜像を形成し、現像部(現像手段)GBによりトナー(現像材)Tを感光体上に供給・現像してトナー画像を形成する。画像形成部は、給紙部から送られてきた用紙を、レジストローラにより感光体上のトナー画像とのタイミング調整を行った後、感光体と転写部との間に給紙して、感光体上のトナー画像を転写部によって用紙に転写させ、トナー画像の転写された用紙を定着部に搬送する。画像形成部は、定着部で、トナー画像の転写された用紙を加熱・加圧しつつ搬送して、用紙上のトナー画像を定着させ、定着の完了した用紙を排紙トレイ上に排出したり、後処理機が接続されているときには、後処理機に送って、必要な後処理を実行する。
トナー供給部(現像剤搬送装置)10は、トナーボトル11、トナー送り出し部12、トナー排出部13、トナー残量記憶・管理部14、トナー搬送路15、サブタンク16、モーノポンプ17、トナー満杯センサ18、トナー搬送モータ部19、トナー搬送路20及び制御部21等を備えており、トナーボトル11内のトナーTを画像形成部の現像部GBに供給する。
トナーボトル(現像剤補給容器)11は、円筒形状に形成されており、その底面側に支持部11aが形成されていて、該支持部11aによって図示しない支持部材によって回転可能に支持される。トナーボトル11は、その内周面が、底面側からトナー排出部13方向に向かって収束する螺旋形状に形成されており、その内部にトナー(現像剤)Tを収納する。トナーボトル11は、トナー排出部(排出部)13に着脱可能に装着され、内部のトナーTがなくなると、トナー排出部13から取り外されて、トナーTが満杯に入っている新しいトナーボトル11と交換される。
トナーボトル11には、トナー送り出し部12が連結され、トナー送り出し部12は、トナーボトルモータ12a、モータギア12b及び駆動ギア12c等を備えている。トナーボトルモータ12aは、その回転軸がモータギア12bに連結されており、モータギア12は、駆動ギア12cに歯合している。駆動ギア12cは、トナーボトル11に接触等して、トナーボトルモータ12aによって回転されることでトナーボトル11を回転させる。トナーボトル11は、トナー排出部13に連通しており、図1に矢印で示すように、トナー送り出し部12によって回転されることで、内部のトナーTを、トナーボトル11の螺旋形状によって、トナー排出部13方向に移動させる。
トナー排出部13には、トナー搬送路15が連結されており、トナー搬送路15は、サブタンク16に接続されている。トナー排出部13は、トナー送り出し部12によってトナーボトル11から送り出されてきたトナーTをトナー搬送路15に供給する。
トナー排出部13には、トナー残量記憶・管理部14のトナーIC(Integrated Circuit:集積回路)チップ14aが取り付けられており、トナー残量記憶・管理部14は、トナーICチップ14a、該トナーICチップ14aの近傍に配設されているアンテナ部14b、アンテナ部14bの動作を制御するアンテナ動作制御部14c等を備えている。トナー残量記憶・管理部14は、アンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bによってトナーICチップ14aと無線通信してトナーICチップ14aにトナーボトル11内のトナー残量を書き込み、また、アンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bによってトナーICチップ14aと無線通信してトナーICチップ14aに記憶されているトナーボトル11内のトナー残量を読み出す。すなわち、トナー供給部10は、制御部21が、トナー残量記憶・管理部14のトナーボトル11のトナー排出部13に取り付けられているトナーICチップ14aに該トナーボトル11内のトナー残量を適時に書き込み、トナーICチップ14aに書き込まれているトナー残量を必要に応じて読み出して、トナーボトル11内のトナーTの残量管理を行う。なお、トナーICチップ14a、アンテナ部14b及びアンテナ動作制御部14cは、具体的には、それぞれ基板上に搭載されている。
そして、制御部21は、トナー残量記憶・管理部14を使用したトナーボトル11内のトナー残量の管理においては、上記トナー送り出し部12のトナーボトルモータ12aの回転量(回転速度と回転時間)に基づいてトナーボトル11内のトナー残量を算出して、算出したトナー残量をトナー残量記憶・管理部14のアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bを介してトナーICチップ14aに書き込んで記憶させ、また、このトナーICチップ14aのトナー残量をアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bによって読み出して、トナーボトル11内のトナー残量を管理するトナー残量管理処理を行う。
トナー排出部13は、図2に示すように、上記トナー搬送路15に連結される連結部13a、該連結部13aに連通する排出口13b及び調整弁13c等を備えており、トナー排出部13には、上記トナーICチップ14aが取り付けられている。
調整弁13cは、トナーボトル11からトナー排出口13bに送り込まれるトナーTをトナー排出口13bに案内するとともに、トナーTの量を適量に調整し、排出口13bは、トナーボトル11から送り込まれてきたトナーTをトナー搬送路15の連結される連結部13aに排出する。
サブタンク(サブ補給容器)16には、上記トナー搬送路15に接続されているモーノポンプ17が取り付けられており、モーノポンプ(搬送補給手段)17は、回転容積式の1軸偏心スクリューポンプが用いられている。モーノポンプ17は、トナー搬送路15を通してトナーボトル11のトナー排出部13のトナーTをサブタンク16に取り込む。
サブタンク16には、トナー搬送モータ部19が配設されており、トナー搬送モータ部19には、現像部GBに接続されているトナー搬送路20が接続されている。トナー搬送モータ部19は、サブタンク16内のトナーTを、トナー搬送路20を通して現像部GBに供給する。
サブタンク16には、トナー満杯センサ(サブ現像剤量取得手段)18が取り付けられており、トナー満杯センサ18は、サブタンク16内のトナー残量が所定よりも多い満杯に貯留されているか否かを検出(トナー満杯時:検出、トナー減少時:未検出)して、検出結果を制御部21に出力する。
制御部(制御手段)21には、アンテナ動作制御部14cとトナー満杯センサ18及びトナーボトルモータ12a、モーノポンプ17、トナー搬送モータ部19が接続されており、制御部21は、トナー搬送モータ部19によってサブタンク16から現像部GBにトナーTを供給することでサブタンク16内のトナーTが減少して、トナー満杯センサ18がトナーTを検出しなくなると、トナー残量記憶・管理部14によってトナーボトル11内のトナー残量を管理しつつ、トナー送り出し部12及びモーノポンプ17の駆動を後述するように制御して、トナーボトル11内のトナーTのサブタンク16への供給を制御するトナー搬送処理を行う。
そして、制御部21は、図示しないが、CPU(Central Processing Unit )、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えており、ROM内には、画像形成装置1としての基本プログラム、本発明のトナー搬送処理プログラム及びこれらのプログラムを実行するのに必要な各種データが格納されている。CPUは、ROM内のプログラムに基づいてRAMをワークメモリとして利用して画像形成装置1の各部を制御して、画像形成装置1としての処理を実行するとともに、本発明のトナー供給部10におけるトナー搬送処理を実行する。
すなわち、画像形成装置1は、ROM、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory )、EPROM、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory )、CD−RW(Compact Disc Rewritable )、DVD(Digital Versatile Disk)、SD(Secure Digital)カード、MO(Magneto-Optical Disc)等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明のトナー搬送方法(現像剤搬送方法)を実行するトナー搬送プログラム(現像剤搬送プログラム)を読み込んでROM等に導入することで、後述するトナーボトル11内のトナーTを正確に管理して、トナーTを適切にサブタンク16に供給するトナー供給装置を備えた画像形成装置1として構築されている。このトナー搬送プログラムは、アセンブラ、C、C++、C#、Java(登録商標)等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置1は、そのトナー供給部10が、トナー送り出し部12及びモーノポンプ17によるトナーボトル11からサブタンク16へのトナーTの供給を適切に行ってトナー残量の適切な管理及びモーノポンプ17の故障の適切な防止を図っている。
すなわち、画像形成装置1は、現像部GBからトナーを、静電潜像の形成されている感光体上に供給することで、感光体にトナー画像を形成して、該トナー画像を用紙に転写した後、定着することで画像形成している。画像形成装置1は、画像形成に伴って、現像部GBのトナーTが消費されるため、図示しないトナー検出センサによって現像部GBのトナー量を検出して、該検出結果に基づいてトナー搬送モータ部19の駆動を制御して、サブタンク16からトナー搬送路20を通して現像部GBにトナーTを補給する。
トナー供給部10は、サブタンク16から現像部GBにトナーTを補給すると、サブタンク16内のトナーTが減少し、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出してトナーTが減少したことを示す信号を制御部21に出力すると、制御部21が、まず、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度で所定時間回転させてトナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に移動させた後に、トナー送り出し部12とモーノポンプ17を駆動させてトナー排出部13のトナーTを、トナー搬送路15を通してサブタンク16に搬送するトナー搬送処理を行う。
すなわち、トナー供給部10は、図3に示すように、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、制御部21が、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出していないときには、制御部21は、ステップS101に戻って、上記同様に処理し(ステップS101〜S105)、ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出すると、トナー残量記憶・管理部14によってトナー残量を確認する(ステップS106)。すなわち、制御部21は、アンテナ動作制御部14cを介してアンテナ部14bによってトナーICチップ14aに記憶されているトナーボトル11内のトナー残量を読み取り、トナー残量が満杯時の1/4以上であるか否かチェックする。
ステップS106で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4未満であると、制御部21は、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であるかチェックし(ステップS107)、該トナー残量が満杯時の1/8未満であると、トナーボトルモータ12aを12秒間(12s間)だけ駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度、例えば、2s/回転(2秒/回転)で回転させて、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS108)。ステップS107で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であると、トナーボトルモータ12aを8秒間(8s間)だけ駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度、例えば、2s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS109)。
トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しを行うと、制御部21は、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を駆動させ(ステップS110)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
ステップS106で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4以上あることを示していると、制御部21は、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行い(ステップS113)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
なお、本実施例のトナー供給部10は、制御部21が、トナーボトル11内のトナー残量の管理をトナー残量記憶・管理部14を利用して、トナーボトル11の回転量に基づいて行うが、トナーボトル11内のトナー残量が1/4未満であると、モーノポンプ17を駆動させる前に、トナー送り出し部12によってトナーボトル11のみをトナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に排出する処理を行っている。そこで、制御部21は、このトナーボトル11のみを回転させてモーノポンプ17を駆動させていないときには、トナーボトル11からサブタンク16へのトナーTの搬送が行われていないため、トナーボトル11内のトナー残量の算出に用いるトナーボトル11の回転時間からモーノポンプ17の駆動されていない時間を省いた回転時間(モーノポンプ17の回転時間)を用いて、トナーボトル11内のトナー残量の算出を行っている。
このように、本実施例の画像形成装置1は、そのトナー供給部10が、現像剤であるトナーTを収納するトナーボトル11が着脱可能に装着されるトナー排出部13からトナーTをサブタンク16にモーノポンプ17によって搬送して、サブタンク16から現像部GBにトナーTを補給する際に、サブタンク16内のトナー量を取得するトナー満杯センサ18が、サブタンク16内のトナーTが所定量以下であることを検出すると、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に搬送するトナー送り出し部12を所定時間駆動させた後、トナー送り出し部12とともにモーノポンプ17を駆動させ、トナー満杯センサ18がサブタンク16内のトナーTが所定量まで補給されたことを取得すると、トナー送り出し部12及びモーノポンプ17の駆動を停止させている。
したがって、トナーボトル11が着脱可能に装着されるトナー排出部13にトナーTが無い状態でモーノポンプ17が駆動してモーノポンプ17にエアリークが発生することによるモーノポンプ17の故障やトナー搬送不良が発生することを防止して、トナー排出部13からサブタンク16へ適切にトナーを搬送することができるとともに、トナーボトル11内のトナー量を適切に管理することができる。
また、本実施例の画像形成装置1は、トナー供給部10の制御部21が、トナーボトル11のトナー排出部13付近にトナーTを移動させるためにトナーボトル11のみを回転させている時間はモーノポンプ17が駆動していないことから、この時間を制御部21がトナー排出時間として加算せず、モーノポンプ17が駆動している時間のみをトナー残量記憶・管理部14のトナー搬出時間として加算することで、実際のトナー搬送動作に近いトナー残量を算出することができ、結果として正確なトナー残量管理を行うことができる。
さらに、この場合、トナーボトル11内のトナー残量とモーノポンプ17の駆動時間に基づいてトナーボトル11内のトナー残量を算出してもよい。
このようにすると、トナーボトル11内のトナー残量をより一層正確に算出することができる。
すなわち、トナーボトル11からのトナー排出量はトナーボトル11内のトナー量の減少に伴って減少するため、このトナーボトル11内のトナー残量の減少に伴うトナー排出量の減少を考慮して、トナーボトル11内のトナー残量を算出すると、トナーボトル11内のトナー残量をより一層正確に算出することができ、実際のトナーボトル11内のトナー残量とトナー残量記憶・管理部14で把握しているトナー残量の間の誤差を縮小することができる。
なお、上記トナー搬送処理においては、図4に示すように、トナーボトル11内のトナー残量に応じてトナー送り出し部12の送り出し速度を変化させるようにしてもよい。なお、図4において、図3と同様の処理ステップには、同一のステップナンバを付与して、その説明を簡略化する。
すなわち、制御部21は、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出すると、制御部21は、トナー残量記憶・管理部14のトナーICチップ14aを読み取ることによってトナー残量を確認し(ステップS106)、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4未満であると、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であるかチェックする(ステップS107)。
ステップS107で、トナー残量が満杯時の1/8未満であると、トナーボトルモータ12aを所定の送り出し時間である8秒間(8s間)だけ通常速度(2s/回転)の倍速度よりも速い0.75s/回転で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を該倍速度よりも速い0.75s/回転で回転させて、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS121)。なお、本実施例の説明では、トナー送り出し部12のトナーボトルモータ12aの通常回転速度を2s/回転としているが、トナーボトルモータ12aの通常回転速度は、上記2s/回転に限るものではない。
ステップS107で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であると、トナーボトルモータ12aを所定の送り出し時間である4秒間(4s間)だけ通常回転速度の倍速度である1s/回転で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を該倍速度の1s/回転である1s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS122)。
トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しを上記送り出し時間だけ行うと、制御部21は、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を駆動させ(ステップS110)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
ステップS106で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4以上あることを示していると、制御部21は、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行う(ステップS113)。このとき、制御部21は、トナーボトルモータ12aを通常回転速度である2s/回転で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を通常回転速度である2s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す。
そして、制御部21は、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
このように、トナーボトル11内のトナー量を取得するトナー残量記憶・管理部14の取得したトナーボトル11内のトナー量に応じて、トナー送り出し部12によるトナーTの送り出し速度を制御すると、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13により一層短時間で移動させることができ、トナー搬送駆動開始からサブタンク16へトナーの供給を開始するまでの時間を短縮することができる。その結果、トナーTをトナー排出部27付近に移動させてからモーノポンプ17を駆動させることができ、モーノポンプ17に対する劣化や破損の発生をより一層防止することができる。
さらに、上記トナー搬送処理においては、図5及び図6に示すように、トナーボトル11内のトナー残量に応じてモーノポンプ17の駆動速度を変化させるようにしてもよい。なお、図5及び図6において、図3と同様の処理ステップには、同一のステップナンバを付与して、その説明を簡略化する。
すなわち、制御部21は、図5に示すように、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がサブタンク16内のトナーTが減少したことを検出すると、制御部21は、トナー残量記憶・管理部14のトナーICチップ14aを読み取ることによってトナー残量を確認し(ステップS106)、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4未満であると、図6に示すように、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であるかチェックする(ステップS107)。
ステップS107で、トナー残量が満杯時の1/8未満であると、トナーボトルモータ12aのみを所定の送り出し時間である12秒間(12s間)だけ通常速度(2s/回転)で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を通常回転速度である2s/回転で回転させて、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出し(ステップS108)、その後、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を通常回転速度の1.5倍速で駆動させて、トナー排出部13からサブタンク16へのトナーの搬送を開始させる(ステップS131)。
ステップS107で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であると、トナーボトルモータ12aを所定の送り出し時間である8秒間(8s間)だけ通常回転速度である2s/回転で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を該通常回転速度である2s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS109)。その後、制御部21は、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を通常の回転速度の1.2倍速で駆動させ、トナー排出部13からサブタンク16へのトナーの搬送を開始させる(ステップS132)。
そして、制御部21は、トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しと並行して、モーノポンプ17を駆動させてトナー排出部13からサブタンク16へのトナーTの搬送を行って、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
図5のステップS106で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4以上あることを示していると、制御部21は、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に通常回転速度で回転駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行い(ステップS113)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
このように、トナーボトル11内のトナー残量に応じてモーノポンプ17の駆動速度を変化させると、トナーボトル11内のトナー量の減少に伴ってトナーボトル11からトナー排出部13を介してモーノポンプ17によってサブタンク16に排出されるトナーTの排出量が減少することを防止することができ、サブタンク16にトナーTを貯留する時間をトナー満杯時のトナーボトル11の場合と同等にすることができる。
また、上記トナー搬送処理においては、制御部21は、トナーボトル11内のトナー残量に応じてトナー送り出し部12の送り出し速度を変化させるとともに、モーノポンプ17の駆動速度を変化させるようにしてもよい。この場合、制御部21は、図示しないが、図4に示したトナー搬送処理と図5及び図6に示したトナー搬送処理を組み合わせて実行する。
さらに、本実施例のトナー供給部10は、上述のように、トナー送り出し部12のトナーボトルモータ12の回転量、すなわち、トナーボトル11の回転量に基づいてトナーボトル11内のトナー残量の算出を行って、トナーICチップ14aに該算出したトナー残量の書き込み及び読み出しを行うことで、トナーボトル11内のトナー残量の管理を行っているが、トナーボトル11内のトナー残量の管理は、トナーボトルモータ12の回転量(トナーボトル11の回転量)にのみ基づく方法に限るものではなく、例えば、図7及び図8に示すように、モーノポンプ17の回転量に基づいてトナーボトル11内のトナー残量を管理してもよい。なお、図7及び図8において、図3と同様の処理ステップには、同一のステップナンバを付与して、その説明を簡略化する。
すなわち、制御部21は、図7に示すように、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出すると、制御部21は、トナー残量記憶・管理部14のトナーICチップ14aを読み取ることによってトナー残量を確認し(ステップS106)、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4未満であると、図8に示すように、トナー残量記憶・管理部14によってトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であるかチェックする(ステップS107)。
ステップS107で、トナー残量が満杯時の1/8未満であると、トナーボトルモータ12aのみを所定の送り出し時間である12秒間(12s間)だけ通常速度(2s/回転)で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を通常回転速度である2s/回転で回転させて、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出し(ステップS108)、その後、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を通常回転速度で駆動させて、トナー排出部13からサブタンク16へトナーを搬送させる(ステップS141)。制御部21は、モーノポンプ17によるトナーTの搬送を行うと、モーノポンプ17による単位時間当たりのトナー搬送量を、2.8g/10秒間と設定、すなわち、10秒間モーノポンプ17を駆動させると、モーノポンプ17によってトナー搬送路15を通して2.8gのトナーTがトナー排出部13からサブタンク16へ搬送されると設定して、トナーボトル11内のトナー残量の計算を行うことを設定して、モーノポンプ17が駆動した期間と該単位時間当たりの搬送量からトナーボトル11内のトナー残量を算出し(ステップS142)、トナー残量記憶・管理部14のアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bを介してトナーICチップ14aに書き込んで記憶させる(ステップS143)。
そして、制御部21は、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
上記ステップS107で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であると、トナーボトルモータ12aを所定の送り出し時間である8秒間(8s間)だけ通常回転速度である2s/回転で回転駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を該通常回転速度である2s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出し(ステップS109)、その後、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を通常の回転速度で駆動させて、トナー排出部13からサブタンク16へトナーを搬送させる(ステップS144)。
制御部21は、モーノポンプ17によるトナーTの搬送を行うと、トナーボトル11内のトナー残量が1/8未満の場合よりも多いと、モーノポンプ17による単位時間のトナーTの搬送量も多いため、モーノポンプ17による単位時間当たりのトナー搬送量を、4.3g/10秒間に設定、すなわち、10秒間モーノポンプ17を駆動させると、モーノポンプ17によってトナー搬送路15を通して4.3gのトナーTがトナー排出部13からサブタンク16へ搬送されると設定して、トナーボトル11内のトナー残量の計算を行うことを設定する。制御部21は、モーノポンプ17が駆動した期間と該単位時間当たりの搬送量からトナーボトル11内のトナー残量を算出し(ステップS145)、トナー残量記憶・管理部14のアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bを介してトナーICチップ14aに書き込んで記憶させる(ステップS143)。
そして、制御部21は、トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しと並行して、モーノポンプ17を駆動させてトナー排出部13からサブタンク16へのトナーTの搬送を行って、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
図7のステップS106で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4以上あることを示していると、制御部21は、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に通常回転速度で回転駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行う(ステップS113)。制御部21は、トナーボトル11内のトナー残量が1/4未満の場合よりも多く、モーノポンプ17による単位時間のトナーTの搬送量も多いため、モーノポンプ17による単位時間当たりのトナー搬送量を、5.0g/10秒間に設定、すなわち、10秒間モーノポンプ17を駆動させると、モーノポンプ17によってトナー搬送路15を通して5.0gのトナーTがトナー排出部13からサブタンク16へ搬送されると設定して、トナーボトル11内のトナー残量の計算を行うことを設定する。制御部21は、モーノポンプ17が駆動した期間と該単位時間当たりの搬送量からトナーボトル11内のトナー残量を算出し(ステップS146)、トナー残量記憶・管理部14のアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bを介してトナーICチップ14aに書き込んで記憶させる(ステップS143)。
その後、制御部21は、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
このようにすると、トナーボトル11内のトナー残量を、モーノポンプ17の回転量に基づいて算出すると、より一層正確にトナーボトル11内のトナー残量を算出することができ、トナーボトル11内のトナー残量をより一層正確に管理することができる。
図9〜図13は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第2実施例を示す図であり、図9は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第2実施例を適用した画像形成装置1のトナー供給部100の概略構成図である。
なお、本実施例は、上記第1実施例の画像形成装置1と同様の画像形成装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第1実施例の画像形成装置1と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略し、また、簡略化する。
図1は、本実施例の画像形成装置1のトナー供給部(現像剤搬送装置)100の概略構成図であり、トナー供給部100は、第1実施例のトナー供給部10と同様のトナーボトル11、トナー送り出し部12、トナー排出部13、トナー残量記憶・管理部14、トナー搬送路15、サブタンク16、モーノポンプ17、トナー満杯センサ18、トナー搬送モータ部19、トナー搬送路20及び制御部21等を備えているとともに、トナー送り出し補助機構部110を備えている。
トナー送り出し補助機構部(持ち上げ手段)110は、ボトル後部上昇板111、図10に示すように、1対の持ち上げキャップ112a、112b、キャップネジ113a、113b、ネジギア114a、114b、持ち上げモータ115及び一対の支持アーム116a、116b等を備えており、持ち上げモータ115の駆動軸には、ネジギア114a及びネジギア114bと歯合する駆動ギア115gが取り付けられている。
ボトル後部上昇板111は、その一方側端部の両側面に、伸縮自在な支持アーム116a、116bの一方側端部がそれぞれ取り付けられており、支持アーム116a、116bは、その他端側端部が画像形成装置1のフレーム1aに固定されている。したがって、ボトル後部上昇板111は、支持アーム116a、116bの取り付けられている側を移動端部とし、他端側を基端端部として、支持アーム116a、116bの伸縮に応じて移動端部がフレーム1aから離れる方向と近づく方向(離接方向)に、図10にhで示す可動範囲だけ上下動する。トナー送り出し補助機構部110は、このボトル後部上昇板111上に、トナーボトル11がその底を支持アーム116a、116b側、すなわち、ボトル後部上昇板111の移動端部側とした状態で載置され、ボトル後部上昇板111が基端端部を中心として移動端部側が上下動することで、トナーボトル11がトナー排出部13を中心として、底側が上下動する。
持ち上げキャップ112a、112bは、ボトル後部上昇板111の移動端部の裏面に、幅方向(支持アーム116a、1116bの取り付けられている両側面方向)に所定間隔開けて固定されており、そのカップ内にネジ溝が形成されている。持ち上げキャップ112a、112bは、そのキャップ内のネジ溝にキャップネジ113a、113bが螺合しており、キャップネジ113a、113bが回転することで、回転方向に応じて上昇と下降を行う。キャップネジ113a、113bは、フレーム1aに回転可能に支持されており、キャップネジ113a、113bのフレーム1aを貫通した軸の先端には、上述のように、持ち上げモータ115の駆動ギア115gに歯合しているネジギア114a、114bが固定されている。
したがって、トナー送り出し補助機構部110は、持ち上げモータ115を持ち上げ方向または持ち下げ方向に回転させることで、駆動ギア115g及びネジギア114a、114bを介してギャップネジ113a、113bを回転させて、持ち上げキャップ112a、112bを持ち上げまたは降下させて、ボトル後端部上昇板111の移動端部を上昇または降下させる。ボトル後端部上昇板111が上昇または降下すると、ボトル後端部上昇板111に搭載されているトナーボトル111の底側が上昇または降下する。
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置1は、そのトナー供給部100が、トナー送り出し補助機構部110、トナー送り出し部12及びモーノポンプ17によるトナーボトル11からサブタンク16へのトナーTの供給を、図11及び図12に示すように、適切に行ってトナー残量の適切な管理及びモーノポンプ17の故障の適切な防止を図っている。なお、図11及び図12において、図3と同様の処理ステップには、同一のステップナンバを付与して、その説明を簡略化する。
すなわち、トナー供給部100は、図11に示すように、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、制御部21が、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出していないときには、制御部21は、ステップS101に戻って、上記同様に処理し(ステップS101〜S105)、ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出すると、トナー残量記憶・管理部14によってトナー残量を確認する(ステップS106)。
ステップS106で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4未満であると、制御部21は、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であるかチェックし(ステップS107)、該トナー残量が満杯時の1/8未満であると、トナー送り出し補助機構部110の持ち上げモータ115を駆動させてボトル後端部上昇板111を持ち上げてトナーボトル11の底側を、図9に矢印で示すように、上方に持ち上げる(ステップS201)。その後、制御部21は、トナーボトルモータ12aを12秒間(12s間)だけ駆動させて、トナーボトル11の底側を持ち上げて傾斜した状態で、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度、例えば、2s/回転(2秒/回転)で回転させて、トナーボトル11内のトナーTを、図13に示すように、トナー排出部13に効率的に送り出す(ステップS108)。
ステップS107で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/8以上であると、制御部21は、トナー送り出し補助機構部110の持ち上げモータ115を駆動させてボトル後端部上昇板111を持ち上げてトナーボトル11の底側を、上方に持ち上げて傾斜させる(ステップS202)。その後、制御部21は、トナーボトルモータ12aを8秒間(8s間)だけ駆動させて、トナーボトル11の底側を持ち上げて傾斜した状態で、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度、例えば、2s/回転で回転させ、トナーボトル11内のトナーTを、図13に示したように、トナー排出部13に効率的に送り出す(ステップS109)。
トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しを行うと、制御部21は、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を駆動させ(ステップS110)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
図11のステップS106で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/4以上あることを示していると、制御部21は、トナー送り出し補助機構部110によるトナーボトル11の傾斜を行うことなく、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行い(ステップS113)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
このように、本実施例の画像形成装置1のトナー供給部100は、トナーボトル11のトナー排出部13と反対側の端部(底部)を上方に持ち上げるトナー送り出し補助機構部110を備えており、制御部21が、トナー残量記憶・管理部14の取得したトナーボトル11内のトナー残量に応じて、トナー送り出し補助機構部110によってトナーボトル11のトナー排出部13と反対側の端部(底部)を上方に持ち上げさせるとともに、トナー送り出し部12を駆動させている。
したがって、トナーボトル11をトナー排出部13側に傾けることで、トナーボトル11内のトナーTが重力に従ってトナー排出部13方向に流れ落ちるとともに、トナー送り出し部12によってトナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13にさせることができる。その結果、トナーボトル11内のトナーTをより一層短時間でトナー排出部13へ移動させることができるとともに、モーノポンプ17による空気の吸引を抑制して、モーノポンプ17によってトナー排出部13からサブタンク16へ搬送されるトナーTの搬送量を一定にすることができ、トナーボトル11内のトナー残量をより一層正確に管理することができる。
図14から図16は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第3実施例を示す図であり、図14は、本発明の現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体の第2実施例を適用した画像形成装置1のサブタンク200の概略斜視図である。
なお、本実施例は、上記第1実施例の画像形成装置1と同様の画像形成装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第1実施例の画像形成装置1と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省いたり簡略化する。
図1は、本実施例の画像形成装置1のサブタンク200の概略斜視図であり、サブタンク200は、第1実施例のサブタンク16と同様のモーノポンプ17、トナー満杯センサ18、トナー搬送モータ部19が取り付けられているとともに、トナー容量センサ201が取り付けられていて、モーノポンプ17には、トナー搬送路15が、トナー搬送モータ部19には、トナー搬送路20が、それぞれ接続されている。
トナー容量センサ201は、トナー満杯センサ18の取り付け位置よりもサブタンク16内の底側の位置に取り付けられており、トナー満杯センサ18がサブタンク16内のトナーTを検出する量よりも所定量だけ少ない量の状態でトナーTを検出する。したがって、トナー満杯センサ18とトナー容量センサ201は、サブタンク16への取り付け位置が異なることで、両センサ18、201間の容量と該容量のトナーTがモーノポンプ17によって搬送される時間によって単位時間当たりのモーノポンプ17の搬送量を検出する搬送量検出部(搬送量検出手段)202として機能している。
そして、サブタンク200は、攪拌モータ210、駆動ギア211、シャフトギア212、トナー攪拌シャフト213等を備えており、攪拌モータ210が駆動されると、駆動ギア211及びシャフトギア212を介してトナー攪拌シャフト213が回転する。トナー攪拌シャフト213は、螺旋状の攪拌翼214が取り付けられており、サブタンク200内の長手方向に長く配設されている。サブタンク200は、攪拌モータ210によってトナー攪拌シャフト213を回転することで、攪拌翼214を回転させてサブタンク200内のトナーTを攪拌する。したがって、上記攪拌モータ210、駆動ギア211、シャフトギア212、トナー攪拌シャフト213及び攪拌翼214は、全体としてサブタンク200内のトナーTを均一に攪拌する攪拌部(攪拌手段)215として機能している。
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の本実施例の画像形成装置1は、そのトナー供給部100が、トナーボトル11からサブタンク200へのトナー排出量をより正確に検出して、トナー送り出し部12及びモーノポンプ17によるトナーボトル11からサブタンク16へのトナーTの供給を、図15及び図16に示すように、適切に行ってトナー残量の適切な管理及びモーノポンプ17の故障の適切な防止を図っている。なお、図15及び図16において、図3と同様の処理ステップには、同一のステップナンバを付与して、その説明を簡略化する。
すなわち、トナー供給部10は、図15に示すように、現像部GBのトナーの減少をトナー検出センサが検出すると(ステップS101)、制御部21が、トナー搬送モータ部19を駆動させて(ステップS102)、サブタンク16から現像部GBへトナー搬送路20を通してトナーTを供給し(ステップS103)、サブタンク16から現像部GBにトナーを供給することで、サブタンク16のトナーTの量が減少して(ステップS104)、トナー満杯センサ18によってサブタンク16内のトナーTの量を確認する(ステップS105)。
ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出していないときには、制御部21は、ステップS101に戻って、上記同様に処理し(ステップS101〜S105)、ステップS105で、トナー満杯センサ18がトナーTが減少したことを検出すると、トナー残量記憶・管理部14のトナーICチップ14aに記録されているトナーボトル11内のトナー残量を読み取ることによってトナー残量を確認してトナー残量が1/2以上か確認する(ステップS301)。
ステップS301で、トナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/2未満であると、制御部21は、図16に示すように、トナーボトルモータ12aを8秒間(8s間)だけ駆動させて、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を所定速度、例えば、2s/回転(2秒/回転)で回転させて、トナーボトル11内のトナーTをトナー排出部13に送り出す(ステップS302)。トナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しを行うと、制御部21は、送り出し部12によるトナーTの送り出しと並行して、モーノポンプ17を通常速度で駆動させ(ステップS303)、サブタンク200内のトナー量を検出するトナー容量センサ201とトナー満杯センサ18のトナー検出結果に基づいて、トナーボトル11のトナー排出部13からサブタンク16への時間当たりのトナー排出量を算出する(ステップS304)。すなわち、制御部21は、次式(1)によって、トナー容量センサ201によるトナーTの検知からトナー満杯センサによるトナーTの検知までのトナー容量を、トナー容量センサ201によるトナーTの検知からトナー満杯センサによるトナーTの検知までの時間で除算して時間当たりのトナー排出量を算出する。
時間当たりのトナー排出量=(トナー容量センサ検知からトナー満杯センサ検知までのトナー容量/トナー容量センサ検知からトナー満杯センサ検知までの時間)・・・(1)
制御部21は、時間当たりのトナー排出量を算出すると、算出した時間当たりのトナー排出量(算出トナー排出量)と制御部21にデフォルトで格納されている予測トナー排出量(デフォルト値)を比較し(ステップS305)、算出トナー排出量と予測トナー排出量が大きく異なるときには、今回算出した算出トナー排出量を採用せずに、その1つ前に算出した時間当たりのトナー排出量を採用して、トナーボトル11内のトナー残量を算出する(ステップS306)。
ステップS305で、算出トナー排出量と予測トナー排出量が同程度(ほぼ同じ)であると、制御部21は、算出した時間当たりのトナー排出量(算出トナー排出量)を採用して、トナーボトル11内のトナー残量を算出する(ステップS307)。
また、図15のステップS301で、トナー残量記憶・管理部14がトナーボトル11内のトナー残量が満杯時の1/2以上あることを示していると、図16に示すように、モーノポンプ17とトナー送り出し部12の双方を同時に駆動させてトナー送り出し部12によるトナーボトル11内のトナーTのトナー排出部13への送り出しとモーノポンプ17によるトナーTのサブタンク16への搬送を同時に行う(ステップS113)。このとき、トナー送り出し部12によってトナーボトル11を通常速度、例えば、2s/回転の回転速度で回転させる。その後、制御部21は、制御部21にデフォルトで格納されている予測トナー排出量(デフォルト値)を用いてトナーボトル11内のトナー残量を算出する(ステップS308)。
そして、制御部21は、トナーボトル11内のトナー残量を算出すると、算出したトナーボトル11内のトナー残量を、トナー残量記憶・管理部14のアンテナ動作制御部14cの制御下でアンテナ部14bを介してトナーICチップ14aに書き込んで記憶させ(ステップS309)、トナー満杯センサ18がトナー満杯を検出すると(ステップS111)、モーノポンプ17の駆動とトナー送り出し部12によるトナーボトル11の回転を停止させる(ステップS112)。
このように、本実施例の画像形成装置1は、サブタンク200に、トナー満杯センサ18とトナー容量センサ201からなる搬送量検出部202を備え、搬送量検出部202の検出した単位時間当たりのトナーTの搬送量とモーノポンプ17の駆動時間に基づいてトナーボトル11内のトナー残量を算出している。
したがって、モーノポンプ17がトナーボトル11のトナー排出部13からサブタンク200へ搬送するトナー量について、トナーボトル11が回転する所定時間またはモーノポンプ17が駆動している所定時間内にサブタンク11内に供給されるトナー量を搬送量検出部202の検出結果に基づいて算出することにより、トナーボトル11内のトナーが減少することで生じるモーノポンプ17のトナー搬送量が減少する場合にも正確にトナーボトル11内のトナー残量を正確に把握することができ、搬送量検出部202の検出結果から求められるトナーボトル11内のトナー残量と実際のトナーボトル11内のトナー残量との差異を縮小させて、正確にトナーボトル11内のトナー残量を取得することができる。
また、本実施例の画像形成装置1は、サブタンク200に、攪拌モータ210、駆動ギア211、シャフトギア212、トナー攪拌シャフト213及び攪拌翼214からなる攪拌部215を備えて、サブタンク200内のトナーTを均一に攪拌している。
したがって、サブタンク200内のトナーTの高さを均一にした状態でトナー満杯センサ18とトナー容量センサ201によってモーノポンプ17によるトナー搬送量を検出して、トナーボトル11内のトナー残量を算出することができ、より一層正確にトナーボトル11内のトナー残量を取得して、トナー残量記憶・管理部14によるトナーボトル11内のトナー残量の管理をより一層正確に管理することができる。
さらに、本実施例の画像形成装置1は、正確に取得したトナーボトル11内のトナー残量に基づいて、トナー送り出し部12の駆動時間、駆動速度(トナー搬送速度)、モーノポンプ17の駆動速度(トナー搬送速度)を制御している。
したがって、トナーボトル11からサブタンク16へのトナー搬送をより一層適切に行うことができる。
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明は、現像剤をトナーボトル等の現像剤補給容器からサブタンク等のサブ補給容器を経由して現像部に搬送する現像剤搬送装置、該現像剤搬送装置を搭載した画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体に利用することができる。
1 画像形成装置
10 トナー供給部
11 トナーボトル
11a 支持部
12 トナー送り出し部
12a トナーボトルモータ
12b モータギア
12c 駆動ギア
13 トナー排出部
13a 連結部
13b 排出口
13c 調整弁
14 トナー残量記憶・管理部
14a トナーICチップ
14b アンテナ部
14c アンテナ動作制御部
15 トナー搬送路
16 サブタンク
17 モーノポンプ
18 トナー満杯センサ
19 トナー搬送モータ部
20 トナー搬送路
21 制御部
GB 現像部
T トナー
100 トナー供給部
110 トナー送り出し補助機構部
111 ボトル後部上昇板
112a、112b 持ち上げキャップ
113a、113b キャップネジ
114a、114b ネジギア
115 持ち上げモータ
115g 駆動ギア
116a、116b 支持アーム
200 サブタンク
201 トナー容量センサ
210 攪拌モータ
211 駆動ギア
212 シャフトギア
213 トナー攪拌シャフト
特開2007−163793号公報

Claims (14)

  1. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から該現像剤をサブ補給容器に搬送して、該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、
    前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、
    前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、
    前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、該容器内搬送手段とに前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記容器内搬送手段による前記排出部への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする現像剤搬送装置。
  2. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、
    前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、
    前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、
    前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、当該容器内搬送手段と共に前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記搬送補給手段による前記排出部から前記サブ補給容器への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする現像剤搬送装置。
  3. 請求項1又は2記載の現像剤搬送装置において、前記容器内現像剤量取得手段は、前記搬送補給手段の駆動時間に基づいて前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を算出して取得することを特徴とする現像剤搬送装置。
  4. 請求項1又は2記載の現像剤搬送装置において、前記容器内現像剤量取得手段は、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量と前記搬送補給手段の駆動時間とに基づいて当該現像剤補給容器内の当該現像剤量を算出して取得することを特徴とする現像剤搬送装置。
  5. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置において、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送手段と、
    前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給手段と、
    前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得手段と、
    前記サブ現像剤量取得手段で前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送手段を所定時間駆動させた後、当該容器内搬送手段と共に前記搬送補給手段を駆動させて、当該サブ現像剤量取得手段で当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送手段及び当該搬送補給手段の駆動を停止させる制御手段と、
    前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得手段と、を備え、
    前記容器内現像剤量取得手段は、前記サブ補給容器への前記搬送補給手段による前記現像剤の単位時間当たりの搬送量を検出する搬送量検出手段を備えると共に、当該搬送量検出手段の検出した単位時間当たりの当該現像剤の搬送量と当該搬送補給手段の駆動時間に基づいて前記現像剤補給容器内の当該現像剤量を算出することを特徴とする現像剤搬送装置。
  6. 請求項5記載の現像剤搬送装置において、前記サブ補給容器は、当該サブ補給容器内の前記現像剤を均一に攪拌する攪拌手段を備えており、前記搬送量検出手段は、前記搬送補給手段による前記排出部から前記サブ補給容器内に搬送される前記現像剤を前記攪拌手段で攪拌しつつ当該サブ補給容器内での当該現像剤の単位時間当たりの増加量を前記搬送量として検出することを特徴とする現像剤搬送装置。
  7. 請求項3又は請求項6記載の現像剤搬送装置において、前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じた時間だけ、前記容器内搬送手段を駆動させた後、当該容器内搬送手段と共に前記搬送補給手段を駆動させることを特徴とする現像剤搬送装置。
  8. 請求項1〜7の何れか1項記載の現像剤搬送装置において、前記現像剤補給容器は、円筒形状に形成されていると共に当該現像剤補給容器内面が前記排出部方向に向かって螺旋形状に形成されており、前記容器内搬送手段は、前記現像剤補給容器の前記螺旋形状によって当該現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部方向に送り出す方向に当該現像剤補給容器を回転させる回転手段であることを特徴とする現像剤搬送装置。
  9. 請求項8記載の現像剤搬送装置において、前記現像剤補給容器の前記排出部と反対側の端部を上方に持ち上げる持ち上げ手段を備えており、前記制御手段は、前記容器内現像剤量取得手段の取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記持ち上げ手段によって前記端部を上方に持ち上げさせると共に前記容器内搬送手段を駆動させることを特徴とする現像剤搬送装置。
  10. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に対して、現像剤搬送機構部によって、当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給し、当該感光体上のトナー画像を最終的に被記録媒体に転写して画像形成する画像形成装置において、
    前記現像剤搬送機構部として、請求項1〜9の何れか1項記載の現像剤搬送装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
  11. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から当該現像剤をサブ補給容器に搬送して、当該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置における現像剤搬送方法であって、
    容器内搬送手段により、前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送処理ステップと、
    搬送補給手段により、前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給処理ステップと、
    サブ現像剤量取得手段により、前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得処理ステップと、
    制御手段により、前記サブ現像剤量取得処理ステップで前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出すると、前記容器内搬送処理ステップを所定時間駆動させた後、当該容器内搬送処理ステップと共に前記搬送補給処理ステップを駆動させて、当該サブ現像剤量取得処理ステップで当該サブ補給容器内の当該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、当該容器内搬送処理ステップ及び当該搬送補給処理ステップの駆動処理を停止させる制御処理ステップと、
    容器内現像剤量取得手段により、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得処理ステップと、を有し、
    前記制御処理ステップでは、前記容器内現像剤量取得処理ステップで取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記容器内搬送処理ステップによる前記排出部への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする現像剤搬送方法
  12. 静電潜像の形成された感光体上に現像剤を付与して現像剤像を形成する現像手段に当該現像剤を収納する現像剤補給容器が着脱可能に装着される排出部から該現像剤をサブ補給容器に搬送して、該サブ補給容器から補給する現像剤搬送装置における現像剤搬送方法であって、
    容器内搬送手段により、前記現像剤補給容器内の前記現像剤を前記排出部に搬送する容器内搬送処理ステップと、
    搬送補給手段により、前記排出部の前記現像剤を前記サブ補給容器に搬送する搬送補給処理ステップと、
    サブ現像剤量取得手段により、前記サブ補給容器内の前記現像剤量を取得するサブ現像剤量取得処理ステップと、
    制御手段により、前記サブ現像剤量取得処理ステップで前記サブ補給容器内の前記現像剤が所定量以下であることを検出ると、前記容器内搬送処理ステップを所定時間駆動させた後、該容器内搬送処理ステップとに前記搬送補給処理ステップを駆動させて、当該サブ現像剤量取得処理ステップで当該サブ補給容器内の該現像剤が所定量まで補給されたことを取得すると、該容器内搬送処理ステップ及び該搬送補給処理ステップの駆動処理を停止させる制御処理ステップと、
    容器内現像剤量取得手段により、前記現像剤補給容器内の前記現像剤量を取得する容器内現像剤量取得処理ステップと、を有し、
    前記制御処理ステップでは、前記容器内現像剤量取得処理ステップで取得した前記現像剤補給容器内の前記現像剤量に応じて、前記搬送補給処理ステップによる前記排出部から前記サブ補給容器への前記現像剤の搬送速度を調整することを特徴とする現像剤搬送方法。
  13. 請求項11又は12記載の現像剤搬送方法における前記容器内搬送処理ステップ、前記搬送補給処理ステップ、前記サブ現像剤量取得処理ステップ、前記制御処理ステップ、及び前記容器内現像剤量取得処理ステップをコンピュータにより実行させるための現像剤搬送プログラム。
  14. 請求項13記載の現像剤搬送プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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