JP5955116B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1において、消費トナー量と、転写効率から廃トナー量を算出する画像形成装置が開示されている。廃トナー量を算出することにより、回収容器が廃トナーで満杯になったことをユーザに警告等し、廃トナーが回収容器から溢れることを防止することができる。ここで、特許文献1において、消費トナー量とは、トナー容器から感光ドラム上の静電潜像が形成された領域(以下、像露光部)に転移するトナーの量である。また、転写効率とは、感光ドラム上の像露光部に供給されたトナーのうち、紙等への転写されたトナーの割合をいう。すなわち、特許文献1において、像露光部に供給された消費トナー量と、その像露光部において転写されたトナー量との差を求めることにより、感光ドラム上に残留する転写残トナー量を算出することができる。その結果、回収容器に回収される廃トナー量を算出することができる、とのことである。
特許文献1においては、このカブリトナーについては考慮していない。低印字率の画像を出力する場合において、像露光部よりも、非像露光部の面積の方が大きくなる。このような場合、非像露光部に付着したカブリトナーの量は多くなる。すなわち、廃トナー量を算出する上でカブリトナー量は無視できない量となる。このカブリトナーを加味せず、転写残トナー量のみを算出したのでは、実際に回収容器に回収されるトナー量とのずれが大きくなり、適切に回収容器が満杯になったことの予測ができない。
ことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また、上記目的を達成するため、像担持体と、現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器に収容された現像剤を前記像担持体上に供給することにより、静電潜像を可視化し、前記像担持体上に現像剤像を形成する現像剤担持体と、を備える現像装置と、前記現像剤像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、除去された現像剤を回収する回収容器と、を備えるクリーニング装置と、を有する画像形成装置において、前記現像剤容器に存在する現像剤量を測定する測定装置と、前記現像剤容器から前記像担持体に供給される現像剤量を算出する第1の算出手段と、前記記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤量を算出する第2の算出手段と、前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信する制御部と、を備え、前記第1の算出手段は、画像形成後に前記測定装置により測定される現像剤量と、前記現像剤容器に初めから存在した現像剤量とから、前記現像剤容器内から前記像担持体に供給される現像剤量を算出し、前記制御部は、前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号
を発信することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、像担持体と、現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器に収容された現像剤を前記像担持体上に供給することにより、静電潜像を可視化し、前記像担持体上に現像剤像を形成する現像剤担持体と、を備える現像装置と、前記現像剤像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、除去された現像剤を回収する回収容器と、を備えるクリーニング装置と、を有する画像形成装置において、前記現像剤容器に存在する現像剤量を測定する測定装置と、前記現像剤容器から前記像担持体に供給される第1の現像剤量と、記録媒体又は前記中間転写体に転写された第2の現像剤量とに基づいて、前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信する制御部と、を備え、前記第1の現像剤量は、画像形成動作の後に前記測定装置によって測定された現像剤量と、前記現像剤容器に初めから存在した現像剤量とに基づいて決定され、前記第2の現像剤量は、前記現像剤容器から前記像担持体上の前記静電潜像に供給された現像剤の量と、前記像担持体上の前記静電潜像に供給された現像剤のうち記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤の割合である転写効率とに基づいて決定されることを特徴とする。
まず、図1、図2を用いて、実施例1に係る画像形成装置の概略構成について説明する。図1は、実施例1に係る画像形成装置の概略断面図である。図2は、実施例1に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの拡大断面図である。実施例1に係る画像形成装置の一例として、画像形成装置本体AにプロセスカートリッジBを着脱可能に備えたものについて説明する。しかし、この限りではなく、各構成部材が画像形成装置本体Aと一体的になっているものについて本発明の特徴を適用することもできる。
開口部から露出する部分において、感光ドラム1に当接する。現像スリーブ41は、表面にトナーを担持し、感光ドラム1と順方向に所定の周速比をもって回転する。攪拌搬送部材43は、トナー容器44内(現像剤容器内)に収容されるトナーを攪拌し、現像スリーブ41へ搬送する。クリーニング装置6は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード61と、回収容器62とを有する。
すなわち、廃トナー量は、消費トナー量と画像形成トナー量との差を求めることによる算出することができる。実施例1に係る画像形成装置は、この消費トナー量を算出する第1の算出手段と、画像形成トナー量を算出する第2の算出手段と、を備えている。さらに、実施例1に係る画像形成装置は、演算手段を備えており、この演算手段が、第1及び第2の算出手段により算出されたトナー量に基づいて廃トナー量を求める。本実施例では第1の算出手段、第2の算出手段、演算手段は制御部であるCPU9である。
出された電荷量はテスト画像の濃度に応じて変化するため、露光パターンと画像形成されたテスト画像の濃度の相関を得ることができる。テスト画像を露光、現像、転写し、転写後のトナー像の濃度を受光素子によって検出し、濃度データiに対して、濃度データiを再現するために必要な転写効率X(i)、現像効率Y(i)、露光面積率Z(i)の相関を得ることができる。ここで、露光面積率Z(i)は、任意の画素において濃度データiを再現するための1画素中の像露光部の面積をいう。現像効率Y(i)は、濃度データiを再現するための露光面積率Z(i)に対して供給されるトナー量をいう。転写効率X(i)は、転写装置において、濃度データiの時の感光ドラム1上のトナーが紙等に転写されるトナーの割合をいう。
Y(i)と露光面積率Z(i)を用いて、画像形成トナー量Σ{X(i)×Y(i)×Z(i)}を算出し、逐次メモリmに加算していき積算画像形成トナー量として記録する。実施例1においては、廃トナー量を算出する手段として、アンテナ残留検知による消費トナー量ΔTと、メモリmに記録される積算画像形成トナー量Δtを比較する。消費トナー量ΔTと積算画像形成トナー量Δtが同じ場合は、トナー容器44内から消費されたトナーが全て画像形成に用いられたことを意味する。消費トナー量ΔTが積算画像形成トナー量Δtより多い場合は、画像形成に用いられ画像形成装置の外へ排出された積算画像形成トナー量よりもトナー容器44内から消費された消費トナー量の方が多く、廃トナーとして回収容器内にトナーが存在することを示す。以上のように、消費トナー量ΔTと積算画像形成トナー量Δtの差を算出することで、回収容器内に回収した廃トナー量を算出することができる。
次に、図7を用いて、実施例2に係る画像形成装置について説明する。実施例2では、トナー容器44内に存在するトナー量を測定する測定装置として、現像剤容器内を通過する光を検知してトナー量を測定する、光学式の残量検知装置を備えている点が実施例1と異なる点である。図7は、実施例2に係る画像形成装置における残トナー量の検知方法について説明する図である。実施例2においては、残トナー量が連続的に検知できないことにより、廃トナー量を連続的に算出できない場合において、廃トナーが回収容器62に満杯になる時期を予測する手段について説明する。実施例2においても、実施例1と同様に、濃度データiに対して、濃度データiを再現する転写効率X(i)、現像効率Y(i)
、露光面積率Z(i)をハーフトーン濃度調整によって算出する。そして、画像形成動作毎に画像形成トナー量を算出し、画像形成トナー量をメモリmに加算し、積算画像形成トナー量Δsとして記録する。なお、以下の説明において、上述した実施例1と同様の部分については、その説明を省略する。
ザにプロセスカートリッジBの交換を促す。また、実施例2において、印字枚数を記憶することで廃トナー蓄積速度を算出し予測を行ったが、印字枚数の代わりに感光ドラム1や現像スリーブ41の回転時間など、使用状態を示す他のパラメータを用いて同様に廃トナーの満杯の予測を行うこともできる。
なお、本実施例では、CPU9は検知信号に基づいて画像形成装置に設けられた表示部に警告を報知しているがこれ以外の形態にも適用可能である。例えば、検知信号に基づいてネットワークでつながった端末に警告を表示させたり、検知信号に基づいて画像形成の動作を停止させたりするようにしてもよい。
Claims (20)
- 像担持体と、露光により前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器に収容された現像剤を前記像担持体上に供給することにより、前記静電潜像を可視化し、前記像担持体上に現像剤像を形成する現像剤担持体と、を備える現像装置と、
前記現像剤像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写装置と、
転写後に前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、除去された現像剤を回収する回収容器と、を備えるクリーニング装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤容器に存在する現像剤量を測定する測定装置と、
前記現像剤容器から前記像担持体に供給される現像剤量を算出する第1の算出手段と、
前記記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤量を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信する制御部と、を備え、
前記第1の算出手段は、画像形成後に前記測定装置により測定される現像剤量と、前記現像剤容器に初めから存在した現像剤量とから、前記現像剤容器内から前記像担持体に供給される現像剤量を算出し、
前記制御部は、前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信することを特徴とする画像形成装置。 - 前記測定装置は、前記現像剤容器に電極を備え、前記電極の間の静電容量を測定することにより前記現像剤容器内に存在する現像剤量を測定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記測定装置は、前記現像剤容器内を通過する光を検知することで、前記現像剤容器内に存在する現像剤量を測定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域の面積と
、前記所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域に対して供給される現像剤量と前記転写される現像剤の割合との積と、が予め記憶される第1の記憶手段を有し、
前記第2の算出手段は、前記面積と、前記積との積の総和を演算することにより前記転写された現像剤量を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置の使用状態を記憶する第2の記憶手段を有し、
前記使用状態に基づいて、画像形成毎に前記回収容器に蓄積する現像剤の蓄積量の平均値を算出し、
前記平均値と、前記使用状態における前記回収容器の空き容積に基づいて、前記回収容器が現像剤で満杯になるまで、残り何枚の記録媒体に画像形成が可能か予測することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 情報を表示するための表示部を備え、前記情報信号に基づいて前記表示部に警告を表示する請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記情報信号に基づいて画像形成装置の画像形成の動作を停止させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器に収容された現像剤を前記像担持体上に供給することにより、静電潜像を可視化し、前記像担持体上に現像剤像を形成する現像剤担持体と、を備える現像装置と、
前記現像剤像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写装置と、
転写後に前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、除去された現像剤を回収する回収容器と、を備えるクリーニング装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤容器に存在する現像剤量を測定する測定装置と、
前記現像剤容器から前記像担持体に供給される現像剤量を算出する第1の算出手段と、
前記記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤量を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信する制御部と、を備え、
前記第1の算出手段は、画像形成後に前記測定装置により測定される現像剤量と、前記現像剤容器に初めから存在した現像剤量とから、前記現像剤容器内から前記像担持体に供給される現像剤量を算出し、
前記制御部は、前記第1の算出手段によって算出された現像剤量と、前記第2の算出手段によって算出された現像剤量とに基づいて前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信することを特徴とする画像形成装置。 - 所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域の面積と、前記所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域に対して供給される現像剤量と前記転写される現像剤の割合との積と、が予め記憶される第1の記憶手段を有し、
前記第2の算出手段は、前記面積と、前記積との積の総和を演算することにより前記転写された現像剤量を算出することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器に収容された現像剤を前記像担持体上
に供給することにより、静電潜像を可視化し、前記像担持体上に現像剤像を形成する
現像剤担持体と、を備える現像装置と、
前記現像剤像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写装置と、
転写後に前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、除去された現像剤を回収する回収容器と、を備えるクリーニング装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤容器に存在する現像剤量を測定する測定装置と、
前記現像剤容器から前記像担持体に供給される第1の現像剤量と、記録媒体又は前記中間転写体に転写された第2の現像剤量とに基づいて、前記回収容器内に蓄積した現像剤の量に関する情報信号を発信する制御部と、を備え、
前記第1の現像剤量は、画像形成動作の後に前記測定装置によって測定された現像剤量と、前記現像剤容器に初めから存在した現像剤量とに基づいて決定され、
前記第2の現像剤量は、前記現像剤容器から前記像担持体上の前記静電潜像に供給された現像剤の量と、前記像担持体上の前記静電潜像に供給された現像剤のうち記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤の割合である転写効率とに基づいて決定されることを特徴とする画像形成装置。 - 所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域の面積と、前記所定の濃度を再現するための1画素中における前記静電潜像が形成される領域に対して供給される現像剤量と前記転写される現像剤の割合との積と、が予め記憶される第1の記憶手段を有し、
前記転写された現像剤量は、前記面積と、前記積との積の総和を演算することにより算出されることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置の使用状態を記憶する第2の記憶手段を有し、
前記使用状態に基づいて、画像形成毎に前記回収容器に蓄積する現像剤の蓄積量の平均値を算出し、
前記平均値と、前記使用状態における前記回収容器の空き容積に基づいて、前記回収容器が現像剤で満杯になるまで、残り何枚の記録媒体に画像形成が可能か予測することを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記測定装置は、前記現像剤容器に電極を備え、前記電極の間の静電容量を測定することにより前記現像剤容器内に存在する現像剤量を測定することを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記測定装置は、前記現像剤容器内を通過する光を検知することで、前記現像剤容器内に存在する現像剤量を測定することを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 情報を表示するための表示部を備え、前記情報信号に基づいて前記表示部に警告を表示する請求項8から14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記情報信号に基づいて前記画像形成装置の画像形成の動作を停止させることを特徴とする請求項8から15のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 露光により前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする請求項8から16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記回収容器に回収される現像剤の量は、
消費される現像剤のうち、前記像担持体における静電潜像が形成される領域以外の領域
に付着する現像剤であって、画像形成に使用されることのない現像剤であるカブリトナーの量と、
前記現像剤像が記録媒体又は前記中間転写体に転写された後に前記像担持体上に残留する現像剤である転写残トナーの量と、
に基づいて算出されることを特徴とする請求項8から17のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記カブリトナーの量は、前記現像剤容器から前記像担持体に供給される現像剤量に基づいて算出されることを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 前記転写残トナーの量は、記録媒体又は前記中間転写体に転写された現像剤量に基づいて算出されることを特徴とする請求項18または19に記載の画像形成装置。
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