JP6124461B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、トナー像を用紙に転写して出力する画像形成装置に関する。
従来、画像データに基づき形成された静電潜像をトナー像に現像し、そのトナー像を用紙に転写して出力する印刷部を備えた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の印刷部は、静電潜像にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する現像部などを含む。
たとえば、特許文献1では、補給用のトナーを収容し、そのトナーを現像部に補給するためのトナーカートリッジが装置本体に装着される。トナーカートリッジに収容されたトナーは、ホッパーに補給され、ホッパーが一旦収容する。その後、ホッパーから現像部にトナーが補給される。これにより、トナーカートリッジが取り外されても、ホッパーから現像部にトナーが補給されるので、印刷ジョブを実行することができる。
なお、特許文献1では、トナーカートリッジの交換時に開閉されるトナーカバーが開けられるのと連動してトナーカートリッジが引き出される(取り外される)。したがって、トナーカバーが開けられているときには、トナーカートリッジからホッパーへのトナー補給は行われない。
特開2000−162925号公報
特許文献1において、トナーカートリッジが取り外され(トナーカバーが開けられ)、そのまま印刷ジョブが実行され続けると、トナーカートリッジからホッパーへのトナー補給が行われないので、現像部(ホッパー)内のトナーがいずれ無くなる。そして、現像部(ホッパー)内にトナーが無くなると、現像部(ホッパー)へのトナー補給動作やトナー攪拌動作などを別途実施しなければならず、稼動効率が低下する。
このため、特許文献1では、印刷ジョブの実行中にトナーカートリッジが取り外されると(トナーカバーが開けられると)、トナーカバーを閉めるよう促すメッセージを操作パネルに表示させる。
しかしながら、ユーザーが意図的にトナーカバーを開けたのではなければ、トナーカバーを閉めるよう促すメッセージを操作パネルに表示しても、そのメッセージにユーザーが気付かない恐れがある。この場合には、トナーカートリッジが取り外された状態(トナーカバーが開い状態)のまま印刷ジョブが実行され続け、最終的に現像部(ホッパー)内のトナーが無くなってしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、稼動効率の低下を抑制することが可能な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、本発明の画像形成装置は、画像データに基づき形成された静電潜像をトナー像に現像する現像部を含み、現像部により現像されたトナー像を用紙に転写して出力する印刷ジョブを実行する印刷部と、現像部内のトナー残量に応じて出力を変化させる残量検知センサーの出力に基づいて、現像部内のトナー残量を検知する残量検知部と、現像部内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ったときに、現像部にトナーを補給する中間ホッパーと、装置本体に対して交換可能であり、補給用のトナーを収容し、中間ホッパーにトナーを補給するコンテナーと、コンテナー内のトナーの有無を判定するトナー有無判定部と、コンテナーの交換時に開けられるカバーと、カバーの開閉を検知する開閉検知部と、を備える。そして、コンテナーは、カバーが開けられているときには中間ホッパーへのトナー補給は行わず、印刷部は、印刷ジョブの実行中にコンテナー内にトナーが残っている状態でカバーが開けられたとき、現像部内のトナー残量が基準量を下回っていれば、印刷ジョブを停止する一方、現像部内のトナー残量が基準量を下回っていなければ、印刷ジョブを続行し、印刷ジョブを続行する場合、現像部内のトナー残量が基準量に達する以前に印刷ジョブを停止する。
本発明の構成では、印刷ジョブの実行中にコンテナー内にトナーが残っている状態でカバーが開けられたとき、現像部内のトナー残量が基準量を下回っていれば、印刷ジョブを停止する。すなわち、印刷ジョブの実行中にコンテナー内のトナーが中間ホッパーに補給されない状態(カバーが開けられた状態)になったとき、中間ホッパーから現像部へのトナー補給が必要なほど現像部内のトナーが減っていれば、印刷ジョブを停止する。これにより、現像部(中間ホッパー)内のトナーが消費されないので、コンテナーから中間ホッパーへのトナー補給が行われなくても、現像部(中間ホッパー)内のトナーは無くならない。したがって、現像部(中間ホッパー)へのトナー補給動作やトナー攪拌動作などを別途実施する必要がなくなるので、稼動効率が低下するのを抑制することができる。
一方で、印刷ジョブの実行中にコンテナー内にトナーが残っている状態でカバーが開けられたとき、現像部内のトナー残量が基準量を下回っていなければ、印刷ジョブを続行する。すなわち、印刷ジョブの実行中にコンテナー内のトナーが中間ホッパーに補給されない状態(カバーが開けられた状態)になっても、中間ホッパーから現像部へのトナー補給が不要であれば、印刷ジョブを続行する。これにより、印刷ジョブが停止されないので、印刷ジョブを速やかに終了させることができる。しかし、そのまま印刷ジョブを続行すると、印刷すべきページの枚数や印字率によっては、印刷ジョブの実行中に現像部内のトナーが無くなってしまう場合がある。したがって、印刷ジョブを続行する場合には、現像部内のトナー残量が基準量に達する以前に印刷ジョブを停止することにより、現像部(中間ホッパー)内のトナーが無くならないようにする。
本発明によれば、稼動効率の低下を抑制することが可能な画像形成装置を容易に得ることができる。
本発明の一実施形態による画像形成装置の概略図 図1に示した画像形成装置のハードウェア構成を示したブロック図 図1に示した画像形成装置においてトナー補給に関する部分(現像部、中間ホッパーおよびコンテナー)の構造を示した断面図 図1に示した画像形成装置においてトナー補給に関する部分のハードウェア構成を示したブロック図 図1に示した画像形成装置の操作パネル(報知部)に表示される画面(エラー発生画面)の一例を示した図 図1に示した画像形成装置の操作パネル(報知部)に表示される画面(エラー発生画面)の一例を示した図 図1に示した画像形成装置の操作パネル(報知部)に表示される画面(ジョブ設定画面)の一例を示した図 図1に示した画像形成装置において印刷ジョブの実行中にトナー交換用のカバーが開けられたときの制御の流れを説明するためのフローチャート図
(画像形成装置の全体構成)
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、原稿搬送ユニット101が装着された画像読取部102と、印刷部103と、操作パネルOPと、を備える。
原稿搬送ユニット101は、原稿セットトレイ11にセットされた原稿Dを原稿搬送路10に供給した後、搬送読取位置に搬送し、原稿排出トレイ12に排出する。この原稿搬送ユニット101は、給紙ローラー13および複数の搬送ローラー対14を含む。給紙ローラー13は、原稿セットトレイ11にセットされた原稿Dを原稿搬送路10に供給する。複数の搬送ローラー対14は、原稿搬送路10に沿って原稿Dを搬送する。
画像読取部102は、搬送読取用のコンタクトガラス20a上(搬送読取位置)に搬送される原稿Dあるいは載置読取用のコンタクトガラス20b上に載置された原稿Dを読み取り、原稿Dの画像データを生成する。この画像読取部102は、ランプ21、ミラー22、レンズ23およびラインセンサー24を含む。ランプ21は、コンタクトガラス20a(または、コンタクトガラス20b)に向けて光を照射する。これにより、コンタクトガラス20a(または、コンタクトガラス20b)上に原稿Dが有ると、ランプ21からの光が原稿Dで反射される。原稿Dで反射された反射光は、ミラー22で反射され、レンズ23に導かれる。レンズ23は、原稿Dで反射された反射光を集光する。イメージセンサー24は、原稿Dで反射された反射光を受光し、ライン単位で画素毎に光電変換して電荷を蓄積する。そして、イメージセンサー24は、蓄積電荷に応じたアナログ信号(画像データ)を出力する。
印刷部103は、給紙部104、用紙搬送部105、画像形成部106および定着部107によって構成される。そして、印刷部103は、用紙搬送路30に沿って用紙Pを搬送し、画像データ(たとえば、画像読取部102による原稿Dの読み取りによって得られた画像データ)に基づく画像を用紙Pに印刷して出力する。
給紙部104は、用紙カセット41に収容された用紙Pを用紙搬送路30に供給する。この給紙部104は、ピックアップローラー42および給紙ローラー対43を含む。ピックアップローラー42は、用紙カセット41に収容された用紙Pを給紙ローラー対43の給紙ニップに送り、給紙ローラー対43は、給紙ニップに進入した用紙Pを用紙搬送路30に供給する。
用紙搬送部105は、用紙搬送路30に供給された用紙Pを転写ニップおよび定着ニップの順番で搬送し、排出トレイ51に排出する。この用紙搬送部105は、複数の搬送ローラー対52を含む。複数の搬送ローラー対52は、用紙搬送路30に沿って用紙Pを搬送する。複数の搬送ローラー対52のうち1つの搬送ローラー対52は、レジストローラー対53である。レジストローラー対53は、用紙Pを転写ニップの手前で待機させ、タイミングを合わせて用紙Pを転写ニップに送り出す。
画像形成部106は、トナー像を形成し、そのトナー像を用紙Pに転写する。この画像形成部6は、感光体ドラム61、帯電部62、露光部63、現像部64、転写ローラー65およびクリーニング部66を含む。
感光体ドラム61は、感光層を表面に有し、所定のプロセススピードで回転する。帯電部62は、感光体ドラム61の表面を一定の電位で帯電させる。露光部63は、画像データに基づきレーザビームLを点消灯させ、感光体ドラム61の表面に対して走査露光を行う。これにより、感光体ドラム61の表面に静電潜像が形成される。
現像部64は、トナーの薄層を担持する現像ローラー64aや、トナーを攪拌する攪拌ローラー64bを有する。そして、現像部64は、感光体ドラム61の表面に形成された静電潜像にトナーを供給し、感光体ドラム61の表面の静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー65は、感光体ドラム61の表面に圧接し、感光体ドラム61との間で転写ニップを形成する。これにより、転写ニップに用紙Pが進入すると、感光体ドラム61の表面のトナー像が用紙Pに転写される。クリーニング部66は、用紙Pへのトナー像の転写が終わると、感光体ドラム61の表面に残留するトナーなどを除去する。
定着部107は、用紙Pに転写されたトナー像を加熱および加圧して定着させる。この定着部107は、加熱ローラー71および加圧ローラー72を含む。加熱ローラー71は、発熱源を内蔵する。加圧ローラー72は、加熱ローラー71に圧接し、加熱ローラー71との間で定着ニップを形成する。そして、トナー像が転写された用紙Pは、定着ニップを通過することにより、加熱および加圧される。これにより、用紙Pにトナー像が定着され、印刷が完了する。その後、印刷済みの用紙Pが出力される。
操作パネルOPは、タッチパネル付きの液晶表示部1を含む。液晶表示部1は、ソフトキーやメッセージなどを表示する。また、操作パネルOPには、スタートキー2やテンキー3などのハードキーも設けられている。
(画像形成装置のハードウェア構成)
図2に示すように、画像形成装置100は、主制御部110を備える。主制御部110は、CPU111、画像処理部112および記憶部113を含む。画像処理部112は、画像処理専用のASICなどからなり、画像データに対して画像処理(拡大/縮小、濃度変換およびデータ形式変換など)を施す。記憶部113は、ROMおよびRAMなどからなり、制御用のプログラムおよびデータを記憶する。そして、主制御部110は、記憶部113に記憶されたプログラムおよびデータに基づいて、装置各部の動作を制御する。
たとえば、主制御部110は、画像読取部102(原稿搬送ユニット101)と接続され、画像読取部102の読取動作を制御する。また、主制御部110は、印刷部103(給紙部104、用紙搬送部105、画像形成部106および定着部107)と接続され、印刷部103の印刷動作を制御する。また、主制御部110は、操作パネルOPと接続され、操作パネルOPの表示動作を制御したり、操作パネルOPに対して行われた操作を検知したりする。
さらに、主制御部110は、I/F部120と接続される。このI/F部120は、たとえば、外部のコンピューター200と通信可能に接続される。これにより、コンピューター200から送信された画像データに基づき印刷を行うことができ、画像読取部102による原稿Dの読み取りによって得られた画像データをコンピューター200に送信することもできる。また、I/F部120にモデムなどを内蔵してもよく、この場合、電話回線などを介して、外部のファクシミリ300とファックス通信を行うことができる。
(トナー補給の概要)
図3および図4に示すように、画像形成装置100には、現像部64にトナーを補給するため、コンテナー108および中間ホッパー109が設けられている。コンテナー108は、補給用のトナーを収容し、中間ホッパー109にトナーを補給する。中間ホッパー109は、コンテナー108から補給されたトナーを一旦収容し、現像部64にトナーを補給する。この構成では、コンテナー108内にトナーが無くても、中間ホッパー109内にトナーが残っていれば、現像部64にトナーを補給することができる(現像部64内のトナー残量を後述する基準量以上に保持することができる)。ただし、後に詳細に説明するが、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給は、コンテナー交換用のカバー101(図1参照)が閉じられているときのみ行われる。さらに、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給も、カバー101が閉じられているときのみ行われる。
コンテナー108は、装置本体に対して交換可能である。たとえば、開閉可能に支持されたカバー101(図1参照)が装置本体の正面に配置されており、このカバー101が開けられると、コンテナー108を設置するための装置内のスペースが露出される。これにより、コンテナー108内のトナーが無くなれば、空のコンテナー108を新しいコンテナー108に交換することができる。
カバー101の開閉箇所には、カバー101の開閉を検知するための開閉検知センサーCS(図4参照)が設けられている。開閉検知センサーCSは、たとえば、インターロックスイッチや光センサーなどであり、カバー101が開いているときと閉じているときとで出力が変化する。そして、主制御部110は、開閉検知センサーCSの出力に基づき、カバー101の開閉を検知する。この構成においては、主制御部110が本発明の「開閉検知部」に相当する。
(コンテナーから中間ホッパーへのトナー補給)
図3および図4に示すように、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給は、投入部80が行う。投入部80は、コンテナースクリュー81および補給管82を含む。
コンテナースクリュー81は、たとえば、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造とされており、コンテナーモーターM1(図4参照)から駆動力が伝達されて回転する。補給管82は、コンテナー108が装置内に設置された状態において、コンテナー108と中間ホッパー109とを接続する。そして、主制御部110は、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給時に、コンテナーモーターM1を回転駆動させることにより、コンテナースクリュー81を回転させる。これにより、補給管82を介して、コンテナー108内のトナーが中間ホッパー109に補給される。なお、コンテナー108内には、コンテナーモーターM1から駆動力が伝達されて回転する複数の攪拌部材83が設けられている。このため、コンテナー108内のトナーは、中間ホッパー109への補給時に攪拌される。
中間ホッパー109には、中間ホッパー109内のトナー残量を検知するための残量検知センサーTS1(図4参照)が設けられている。残量検知センサーTS1は、特に限定されないが、たとえば、発光部および受光部を有する透過型の光センサーである。そして、主制御部110は、残量検知センサーTS1の出力に基づき、中間ホッパー109内のトナー残量を検知し、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給の要否を判断する。
主制御部110は、中間ホッパー109内のトナー残量が予め定められた所定量を下回ると、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給が必要と判断する。そして、主制御部110は、コンテナースクリュー81を回転させ、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給を開始させる。その後、主制御部110は、中間ホッパー109内のトナー残量が所定量以上になれば、コンテナースクリュー81の回転を停止させる(コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給を停止させる)。ただし、コンテナー108内にトナーが無ければ、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給は行われない(中間ホッパー109内のトナー残量が所定量以上にならない)。
そこで、主制御部110は、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給の開始後、予め定められた所定時間が経過するまでの間に中間ホッパー109内のトナー残量が所定量以上にならなければ、コンテナー108内にトナーが無いと判定する。この構成においては、主制御部110が本発明の「トナー有無判定部」に相当する。
主制御部110は、コンテナー108内にトナーが無いと判定すると、図5に示すようなエラー発生画面ES1を操作パネルOPに表示させる。このエラー発生画面ES1のメイン表示領域D11には、コンテナー108が空である旨を示すイメージ画像が表示される。また、エラー発生画面ES1のサブ表示領域D12には、コンテナー108の交換を促す旨のメッセージが表示される。さらに、コンテナー108の交換に際してカバー101(図1参照)が開けられると、コンテナー108の交換を促す旨のメッセージとカバー101が開いている旨のメッセージとがサイクル表示される。
(中間ホッパーから現像部へのトナー補給)
図3および図4に示すように、中間ホッパー109には、ホッパースクリュー91および補給管92が設けられている。ホッパースクリュー91は、たとえば、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造とされており、ホッパーモーターM2(図4参照)から駆動力が伝達されて回転する。補給管92は、中間ホッパー109と現像部64とを接続する。そして、主制御部110は、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が必要であれば、ホッパーモーターM2を回転駆動させることにより、ホッパースクリュー91を回転させる。これにより、補給管92を介して、中間ホッパー109内のトナーが現像部64に補給される。なお、中間ホッパー109内には、ホッパーモーターM2から駆動力が伝達されて回転する複数の攪拌パドル93が設けられている。このため、中間ホッパー109内のトナーは、現像部64への補給時に攪拌される。
現像部64には、現像部64内のトナー残量を検知するための残量検知センサーTS2(図4参照)が設けられている。残量検知センサーTS2は、特に限定されないが、たとえば、発光部および受光部を有する透過型の光センサーである。この残量検知センサーTS2の光路(光センサーの発光部と受光部との間の領域)は、現像部64内にトナーが十分残っているときにはトナーによって遮蔽され、現像部64内のトナーが消費されるのに従って徐々に開放されていく。すなわち、残量検知センサーTS2の出力は、現像部64内のトナー残量に応じて変化する。
そして、主制御部110は、残量検知センサーTS2の出力に基づき現像部64内のトナー残量を検知し、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給の要否を判断する。具体的には、主制御部110は、現像部64内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ると、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が必要と判断する。
たとえば、印刷ジョブの実行によって現像部64内のトナーが消費されると、残量検知センサーTS2の光路が徐々に開放され、残量検知センサーTS2の出力値が従前の値よりも大きくなる。一方で、中間ホッパー109から現像部64にトナーが補給されると、残量検知センサーTS2の光路が徐々に遮蔽され、残量検知センサーTS2の出力値が従前の値よりも小さくなる。すなわち、残量検知センサーTS2の出力値は、現像部64内のトナー残量が減少するほど大きくなり、現像部64内のトナー残量が増加するほど小さくなる。これにより、残量検知センサーTS2の出力値から、現像部64内のトナー残量を判別することができる。
なお、残量検知センサーTS2の出力値は、10ビット(0〜1023)のデジタル値に変換される。そして、残量検知センサーTS2の出力値が予め定められた基準値になるときの現像部64内のトナー残量が基準量とされる。たとえば、残量検知センサーTS2の基準値は、残量検知センサーTS2の出力範囲の中間値に近い値(たとえば、10ビット換算値「537」)とされる。
主制御部110は、残量検知センサーTS2の出力値が基準値を上回ったことを検知すると(現像部64内のトナー残量が基準量を下回ると)、ホッパースクリュー91を回転させ、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を開始させる。その後、主制御部110は、残量検知センサーTS2の出力値が基準値より小さい予め定められた値になれば、ホッパースクリュー91の回転を停止させる(中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を停止させる)。
(コンテナーから中間ホッパーへのトナー補給量を示す補給量データの記憶)
図4に示すように、コンテナー108には、ICチップなどを含むICタグ8が設けられている。そして、画像形成装置100は、ICタグ8へのデータの書き込みおよびICタグ8からのデータの読み出しを行うためのリーダーライター130を備える。なお、ICタグ8は、本発明の「補給量記憶部」に相当し、リーダーライター130は、本発明の「データ更新処理部」に相当する。
リーダーライター130は、主制御部110からの指示に基づき、随時、コンテナー108が装置内に装着されてからのトナー補給量の累積値である補給量データを書き込む(更新する)。たとえば、ホッパースクリュー91は、一回転につきほぼ一定量のトナーを現像部64に送り込む。したがって、コンテナー108からのトナー補給量は、ホッパースクリュー91の回転数に基づき求められる。このようにコンテナー108からのトナー補給量を求める場合には、たとえば、ホッパースクリュー91にエンコーダー9が設けられる。そして、リーダーライター130は、エンコーダー9の出力に基づきコンテナー108からのトナー補給量を求め、補給量データの更新処理を行う。なお、リーダーライター130は、カバー101(図1参照)が開けられているときには補給量データの更新処理は行わず、カバー101が閉じられているときのみ補給量データの更新処理を行う。
(印刷ジョブの実行中にコンテナー交換用のカバーが開けられたときの動作)
本実施形態では、コンテナー108が装置内に設置されているか否かを検知するためのセンサーを設けていない。このため、カバー101(図1参照)が開けられている場合には、コンテナー108の交換作業が行われているものとして、コンテナー108が装置内に設置されていないと見做す。したがって、主制御部110は、カバー101が開けられているとき、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給を行わせない。
ここで、印刷ジョブが実行されているときには、現像部64内のトナーが消費される。このため、印刷ジョブの実行中に現像部64内のトナー残量が基準量を下回り、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が必要な状態になる場合がある。この場合、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給によって中間ホッパー109内のトナー残量が減少すると、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給を行う。したがって、中間ホッパー109内のトナーは無くならず、現像部64内のトナー残量を基準量以上に保持できる。
ただし、コンテナー108内にトナーが残っていても、カバー101が開けられていれば、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給は行わないので、印刷ジョブの実行中に中間ホッパー109内のトナーが無くなる恐れがある。そして、中間ホッパー109内のトナーが無くなれば、現像部64内のトナー残量を基準量以上に保持することができず、最終的には現像部64内のトナーが無くなる。したがって、用紙Pに印刷される画像がかすれ、画質が低下する。また、現像部64(中間ホッパー109)内のトナーが無くなると、現像部64(中間ホッパー109)へのトナー補給動作やトナー攪拌動作などを別途実施しなければならないので、稼動効率が低下する。
さらに、コンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられ、そのまま中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を行うと、コンテナー108が装置内に装着されてからのトナー補給量の累積値である補給量データ(ICタグ8に記憶されたデータ)が不正確になってしまう。なぜなら、コンテナー108からのトナー補給量は、カバー101が閉じられているときのホッパースクリュー91の回転数に基づき求められるためである(カバー101が開けられているときにホッパースクリュー91が回転しても、そのときのトナー補給量は補給量データに反映されない)。また、カバー101が開けられているときには、コンテナー108が装置内から取り外されている場合がある。この場合には、ICタグ8に記憶された補給量データを更新することができない。
そこで、主制御部110は、開閉検知センサーCSの出力に基づき、印刷ジョブの実行中にカバー101が開けられたか否かを検知する。そして、主制御部110は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー108が開けられたことを検知したとき、残量検知センサーTS2の出力に基づき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っているか否かを判定する(中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給の要否を判定する)。具体的には、主制御部110は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー108が開けられたことを検知したとき、残量検知センサーTS2の現在の出力値(現在値)を取得し、残量検知センサーTS2の基準値と現在値とを比較する。
そして、主制御部110は、残量検知センサーTS2の現在値が基準値よりも大きければ、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていると判定する。主制御部110は、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていると判定すると、現在搬送中の用紙P(現時点で印刷対象となっている用紙P)に対する印刷が完了し、印刷済みの用紙Pが出力された後、印刷ジョブを停止させる(中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を行わせない)。すなわち、印刷部103は、用紙搬送路30に新たな用紙Pを供給せず、現在搬送中の用紙Pに対するトナー像の転写および定着を完了させ、その用紙Pを排出トレイ51に排出した後、駆動を停止する。このとき、主制御部110は、図6に示すようなエラー発生画面ES2を操作パネルOPに表示させる。このエラー発生画面ES2のメイン表示領域D21には、カバー101が開いている旨を示すイメージ画像が表示される。また、エラー発生画面ES2のサブ表示領域D22には、カバー101が開いている旨のメッセージ(あるいは、カバー101を閉めるよう促す旨のメッセージ)が表示される。
一方で、主制御部110は、残量検知センサーTS2の現在値が基準値以下であれば、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていないと判定する。主制御部110は、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていないと判定すると、現在実行中の印刷ジョブを停止させずに続行させる。このとき、主制御部110は、操作パネルOPに指示し、カバー101が開いている旨を報知させる。たとえば、操作パネルOPは、図7に示すように、印刷ジョブの設定値を設定するためのジョブ設定画面JS(メイン表示領域MDに設定キーSKを配した画面)を印刷ジョブの実行中に表示している。そして、操作パネルOPは、カバー101が開いている旨を報知するよう主制御部110から指示を受けると、カバー101が開いている旨のメッセージ(あるいは、カバー101を閉めるよう促す旨のメッセージ)をジョブ設定画面JSのサブ表示領域SDに表示する。
ただし、現像部64内のトナー残量判定時点(カバー101が開けられた時点)では現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていなかったとしても、印刷ジョブを続行すると、現像部64(中間ホッパー109)内のトナーが無くなる場合がある。このため、主制御部110は、印刷ジョブを続行させた場合、現像部64内のトナー残量が基準量に達する以前に印刷ジョブを停止させる。
具体的には、主制御部110は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていなければ(印刷ジョブを続行させる場合には)、未だ印刷していない未印刷ページの画像データに基づき未印刷ページの各ページの印字率(1ページ中の全画素数に対する印字画素数の割合)を求める。そして、主制御部110は、現像部64内のトナー残量が基準量に達するまでに未印刷ページのうち何ページ分の印刷が可能かを判定する。この構成においては、主制御部110が本発明の「ページ数判定部」に相当する。
たとえば、主制御部110は、残量検知センサーTS2の基準値と現在値との出力値差に相当するトナー量を求め、残量検知センサーTS2の出力値差に相当するトナー量を印字率1%当りのトナー消費量で除した値を閾値として算出する。この閾値(T)は、以下の式(1)により算出することができる。
T=(R−C)×A/B・・・(1)
式(1)において、Rは、残量検知センサーTS2の基準値(10ビット換算値「537」)であり、Cは、残量検知センサーTS2の現在値(10ビット換算値)である。すなわち、R−Cは、残量検知センサーTS2の基準値と現在値との出力値差である。Aは、残量検知センサーTS2の出力値差をトナー量(mg)に変換するための係数であり、たとえば、残量検知センサーTS2の出力差値「25」に相当するトナー量が16mgであれば、A=16/25=0.64となる。Bは、トナー量を印字率に変換するための係数であり、たとえば、印字率1%当りのトナー消費量(mg)が4.5mgであれば、B=4.5となる。
主制御部110は、閾値を算出すると、未印刷ページの印字率をページ順に加算していき、加算値が閾値を超える直前に加算した印字率に対応するページまでの印刷が可能と判定する。そして、主制御部110は、印刷ジョブを続行させた場合、未印刷ページのうち判定したページ分の印刷が完了し、印刷済みの用紙Pが出力された後、印刷ジョブを停止させる。これにより、印刷ジョブの停止時点では、現像部64内のトナー残量が基準量以上となる。
以下に、図8を参照し、印刷ジョブの実行中にコンテナー交換用のカバー101が開けられたときの制御の流れを説明する。
図8に示すフローチャートのスタート時点では、コンテナー108内にトナーが残っており、カバー101が閉じられているとする。そして、印刷部103が印刷ジョブを開始したとき、図8のフローチャートがスタートする。
ステップS1において、主制御部110は、開閉検知センサーCSの出力に基づき、カバー101が開けられているか否かを検知する。その結果、カバー101が開けられている場合には、ステップS2に移行する。なお、主制御部110は、カバー101が開いているとき、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給を行わせない。
ステップS2に移行すると、主制御部110は、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っているか否か(現像部64へのトナー補給が必要か否か)を判断する。その結果、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っている場合(現像部64へのトナー補給が必要な場合)には、ステップS3に移行する。
ステップS3に移行すると、主制御部110は、現時点で印刷対象となっている用紙Pに対する印刷が完了し、印刷済みの用紙Pが出力された後、印刷ジョブを停止させる。なお、このとき、主制御部110は、現像部64へのトナー補給が必要であっても、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を行わせない。また、ステップS4において、主制御部110は、操作パネルOPに指示し、カバー101が開いていることに起因してエラーが発生した旨を報知させる。たとえば、操作パネルOPは、エラー発生画面ES2(図6参照)を表示する。
続いて、ステップS5において、主制御部110は、開閉検知センサーCSの出力に基づき、カバー101が閉じられたか否かを検知する。その結果、カバー101が閉じられた場合には、ステップS6に移行する。一方で、カバー101が閉じられていない場合には、主制御部110は、カバー101が閉じられたか否かの検知を繰り返す。
ステップS6に移行すると、主制御部110は、未印刷ページが残っているか否か(全ページの印刷が完了しているか否か)を判断する。その結果、未印刷ページが残っていない場合には、印刷ジョブを終了させる。一方で、未印刷ページが残っている場合には、ステップS7に移行し、主制御部110は、印刷ジョブを再開させる。その後、ステップS1に戻る。
また、ステップS2において、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていない(現像部64へのトナー補給が必要ではない)と判断した場合には、ステップS8に移行する。ステップS8に移行すると、主制御部110は、操作パネルOPに指示し、カバー101が開いている旨を報知させる。たとえば、操作パネルOPは、ジョブ設定画面JS(図7参照)のサブ表示領域SDにカバー101が開いている旨のメッセージを表示する。なお、このとき、主制御部110は、印刷ジョブを停止させずに続行させる。
ここで、ステップS9において、主制御部110は、現像部64内のトナー残量が基準量に達するまでに未印刷ページのうち何ページ分の印刷が可能であるかを判定する(印刷可能なページ数を判定する)。そして、ステップS10において、主制御部110は、判定したページ分の印刷が完了したか否かを判断する。その結果、判定したページ分の印刷が完了した場合には、ステップS11に移行し、主制御部110は、印刷ジョブを停止させる。その後、ステップS5に移行する。一方で、判定したページ分の印刷が完了していない場合には、主制御部110は、判定したページ分の印刷が完了したか否かの判断を繰り返す。
また、ステップS1において、カバー101が開けられていない場合には、ステップS12に移行する。ステップS12に移行すると、主制御部110は、全ページの印刷が完了しているか否かを判断する。その結果、全ページの印刷が完了している場合には、印刷ジョブを終了させる。一方で、全ページの印刷が完了していない場合には、ステップS1に戻る。
本実施形態の画像形成装置100は、上記のように、画像データに基づき形成された静電潜像をトナー像に現像する現像部64を含み、その現像部64により現像されたトナー像を用紙Pに転写して出力する印刷ジョブを実行する印刷部103と、現像部64内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ったときに、現像部64にトナーを補給する中間ホッパー109と、装置本体に対して交換可能であり、補給用のトナーを収容し、中間ホッパー109にトナーを補給するコンテナー108と、コンテナー108の交換時に開けられるカバー101と、主制御部110(残量検知部、トナー有無判定部、開閉検知部)と、を備える。なお、主制御部110は、現像部64内のトナー残量に応じて出力を変化させる残量検知センサーTS2の出力に基づいて、現像部64内のトナー残量を検知する。また、主制御部110は、コンテナー108内のトナーの有無を判定する。さらに、主制御部110は、カバー101の開閉を検知する。そして、印刷部103は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていれば、印刷ジョブを停止する一方、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていなければ、印刷ジョブを続行し、印刷ジョブを続行する場合、現像部64内のトナー残量が基準量に達する以前に印刷ジョブを停止する。
このように、本実施形態では、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内のトナーが中間ホッパー109に補給されない状態(カバー101が開けられた状態)になったとき、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が必要なほど現像部64内のトナーが減っていれば、印刷ジョブを停止する。これにより、現像部64(中間ホッパー109)内のトナーが消費されないので、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給が行われなくても、現像部64(中間ホッパー109)内のトナーは無くならない。したがって、現像部64(中間ホッパー109)へのトナー補給動作やトナー攪拌動作などを別途実施する必要がなくなるので、稼動効率が低下するのを抑制することができる。
一方で、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内のトナーが中間ホッパー109に補給されない状態(カバー101が開けられた状態)になっても、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が不要であれば、印刷ジョブを続行する。これにより、印刷ジョブが停止されないので、印刷ジョブを速やかに終了させることができる。しかし、そのまま印刷ジョブを続行すると、印刷すべきページの枚数や印字率によっては、印刷ジョブの実行中に現像部64内のトナーが無くなってしまう場合がある。したがって、印刷ジョブを続行する場合には、現像部64内のトナー残量が基準量に達する以前に印刷ジョブを停止することにより、現像部64(中間ホッパー109)内のトナーが無くならないようにする。
また、本実施形態では、上記のように、主制御部110(ページ数判定部)は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていなければ、現像部64内のトナー残量が基準量に達するまでに未だ印刷されていない未印刷ページのうち何ページ分の印刷が可能かを判定する。具体的には、主制御部110は、未印刷ページの画像データに基づいて、1ページ中の全画素数に対する印字画素数の割合である印字率を未印刷ページの各ページについて求めるとともに、現像部64内のトナー残量が基準量のときの残量検知センサーTS2の出力値とカバー101が開けられたときの残量検知センサーTS2の出力値との出力値差に相当するトナー量を印字率1%当りのトナー消費量で除した値を閾値として求め、未印刷ページの印字率をページ順に加算し、加算値が閾値を超える直前に加算した印字率に対応するページまでの印刷が可能と判定する。このように構成すれば、印刷ジョブを続行する場合に、容易に、現像部64内のトナー残量が基準量を下回らないタイミングで印刷ジョブを停止させることができる。
さらに、印刷部103は、印刷ジョブを続行する場合、未印刷ページのうち主制御部110が判定したページ分の印刷を完了させ、印刷済みの用紙Pを出力した後、印刷ジョブを停止する。このように構成すれば、印刷が正常になされていない用紙P(印刷が中途半端に終わった用紙P)が出力されるのを抑制することができるので、出力された用紙Pが無駄になることはない。また、用紙搬送路30に用紙Pが残らないので、用紙Pの除去作業(ジャム処理作業)を行う必要がない。したがって、印刷ジョブの停止後、カバー101を閉めるだけで、印刷ジョブを再開することができる。
また、本実施形態では、上記のように、コンテナー108に設けられ、コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給量を示す補給量データを記憶するTCタグ8(補給量記憶部)と、カバー101が開けられているときには補給量データの更新処理は行わず、カバー101が閉められているときに、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給量に基づきコンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給量を求め、補給量データの更新処理を行うリーダーライター130(データ更新処理部)と、を備える。このような構成では、カバー101が開けられた状態で中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を行うと、そのときのトナー補給量は補給量データ(コンテナー108から中間ホッパー109へのトナー補給量を示すデータ)に反映されないので、補給量データが不正確になる。しかし、本実施形態では、コンテナー108にトナーが残っている状態でカバー101が開けられると、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給が必要であっても、中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給は行われない(印刷ジョブが停止する)。したがって、補給量データが不正確になることはない。
また、本実施形態では、上記のように、操作パネルOP(報知部)は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていれば、カバー101が開いていることに起因してエラーが発生した旨を報知する一方、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていなければ、エラーが発生した旨の報知はせずにカバー101が開いている旨を報知する。このように構成すれば、カバー101が開いていることに起因してエラーが発生していることを速やかにユーザーに認識させることができる。したがって、ユーザーからすると、発生したエラーに対して迅速に対応することができるので、稼動効率の低下が最小限に抑えられ、利便性が良い。
また、本実施形態では、上記のように、印刷部103は、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、現像部64内のトナー残量が基準量を下回っていれば、現時点で印刷対象となっている用紙Pに対する印刷を完了させ、印刷済みの用紙を出力した後、印刷ジョブを停止する。このように構成すれば、印刷が正常になされていない用紙P(印刷が中途半端に終わった用紙P)が出力されるのを抑制することができるので、出力された用紙Pが無駄になることはない。また、用紙搬送路30に用紙Pが残らないので、用紙Pの除去作業(ジャム処理作業)を行う必要がない。したがって、印刷ジョブの停止後、カバー101を閉めるだけで、印刷ジョブを再開することができる。
ところで、上記実施形態では、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたときに印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するための閾値を残量検知センサーTS2の出力値が10ビット換算値「537」になるときの現像部64内のトナー残量(基準量)とする場合について説明したが、この閾値は設定変更可能である。
具体的には、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたときに印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するための閾値を基準量から基準量よりも少ない所定量に設定変更することができる。所定量をどのような値にするかは特に限定されないが、たとえば、残量検知センサーTS2の出力値が10ビット換算値「637」になるときの現像部64内のトナー残量とされる。この場合、上記式(1)のRが637(=537+100)に置き換わる。
閾値を設定変更するための操作の受け付けは、操作パネルOPが行う。すなわち、この構成では、操作パネルOPが本発明の「操作部」に相当する。たとえば、操作パネルOPは、閾値を設定変更するための変更キー(ソフトウェアキー)を配した設定変更画面を表示し、閾値を設定変更するための操作を受け付ける。そして、閾値を基準量から所定量に設定変更するための操作が操作パネルOPに対して行われた場合において、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたとき、印刷部103は、現像部64内のトナー残量が所定量を下回るまでは印刷ジョブを続行する。
このように構成すれば、所定量は基準量よりも少ない量であるので、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたときに印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するための閾値を所定量に設定変更することにより、カバー101を開けたときの印刷ジョブの続行時間が長くなる。すなわち、印刷ジョブの実行中にカバー101を開けても、印刷ジョブが停止しにくくなるので、ユーザーの利便性が向上する。
なお、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたときに印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するためのデフォルトの閾値が基準量になっていてもよいし、所定量になっていてもよい。
ここで、現像部64内のトナー残量が大幅に減少すると、画像濃度が目標濃度よりも低くなってしまう。したがって、主制御部110は、現像部64内のトナー残量が予め定められた下限量(基準量よりも少ない量)を下回っていれば、強制補給モードに移行させる。強制補給モードに移行すると、印刷部103は、現像部64内のトナー残量を速やかに基準量に到達させるため、印刷ジョブを実行せず中間ホッパー109から現像部64へのトナー補給を受け入れる。そして、印刷部103は、現像部64内のトナーを撹拌する動作であるエージングを行う。
このような強制補給モードに入った場合、エージングが完了するまで、印刷ジョブを実行することができない。したがって、強制補給モードに入ると、印刷ジョブの実行が可能になるまでに時間がかかってしまい、ユーザーにとっては煩わしい。
したがって、印刷ジョブの実行中にコンテナー108内にトナーが残っている状態でカバー101が開けられたときに印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するための閾値を所定量に設定変更可能に構成する場合には、強制補給モードに入るか否かの判断基準となる量(下限量)よりも多い量を所定量として定めるのが好ましい。このように構成すれば、強制補給モードに入ってしまうのを抑制することができ、ユーザーの利便性が向上する。
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
8 ICタグ(補給量記憶部)
64 現像部
100 画像形成装置
101 カバー
103 印刷部
108 コンテナー
109 中間ホッパー
110 主制御部(残量検知部、トナー有無判定部、開閉検知部、ページ数判定部)
130 リーダーライター(データ更新処理部)
OP 操作パネル(報知部、操作部)
P 用紙

Claims (9)

  1. 画像データに基づき形成された静電潜像をトナー像に現像する現像部を含み、前記現像部により現像されたトナー像を用紙に転写して出力する印刷ジョブを実行する印刷部と、
    前記現像部内のトナー残量に応じて出力を変化させる残量検知センサーの出力に基づいて、前記現像部内のトナー残量を検知する残量検知部と、
    前記現像部内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ったときに、前記現像部にトナーを補給する中間ホッパーと、
    装置本体に対して交換可能であり、補給用のトナーを収容し、前記中間ホッパーにトナーを補給するコンテナーと、
    前記コンテナー内のトナーの有無を判定するトナー有無判定部と、
    前記コンテナーの交換時に開けられるカバーと、
    前記カバーの開閉を検知する開閉検知部と、を備え、
    前記コンテナーは、前記カバーが開けられているときには前記中間ホッパーへのトナー補給は行わず、
    前記印刷部は、前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていれば、前記印刷ジョブを停止する一方、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていなければ、前記印刷ジョブを続行し、
    前記印刷部は、前記印刷ジョブを続行する場合、前記現像部内のトナー残量が前記基準量に達する以前に前記印刷ジョブを停止することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていなければ、前記現像部内のトナー残量が前記基準量に達するまでに未だ印刷されていない未印刷ページのうち何ページ分の印刷が可能かを判定するページ数判定部を備え、
    前記印刷部は、前記印刷ジョブを続行する場合、前記未印刷ページのうち前記ページ数判定部が判定したページ分の印刷を完了させ、印刷済みの用紙を出力した後、前記印刷ジョブを停止することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記ページ数判定部は、前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていなければ、前記未印刷ページの画像データに基づいて、1ページ中の全画素数に対する印字画素数の割合である印字率を前記未印刷ページの各ページについて求めるとともに、前記現像部内のトナー残量が前記基準量のときの前記残量検知センサーの出力値と前記カバーが開けられたときの前記残量検知センサーの出力値との出力値差に相当するトナー量を印字率1%当りのトナー消費量で除した値を閾値として求め、前記未印刷ページの印字率をページ順に加算し、加算値が前記閾値を超える直前に加算した印字率に対応するページまでの印刷が可能と判定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記コンテナーに設けられ、前記コンテナーから前記中間ホッパーへのトナー補給量を示す補給量データを記憶する補給量記憶部と、
    前記カバーが開けられているときには前記補給量データの更新処理は行わず、前記カバーが閉められているときに、前記中間ホッパーから前記現像部へのトナー補給量に基づき前記コンテナーから前記中間ホッパーへのトナー補給量を求めて前記補給量データの更新処理を行うデータ更新処理部と、を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 装置状態を報知する報知部を備え、
    前記報知部は、前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていれば、前記カバーが開いていることに起因してエラーが発生した旨を報知する一方、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていなければ、前記エラーが発生した旨の報知はせずに前記カバーが開いている旨を報知することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記印刷部は、前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記現像部内のトナー残量が前記基準量を下回っていれば、現時点で印刷対象となっている用紙に対する印刷を完了させ、印刷済みの用紙を出力した後、前記印刷ジョブを停止することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたときに前記印刷ジョブを停止するか続行するかを判断するためのデフォルトの閾値は前記基準量よりも少ない所定量であり、
    前記印刷部は、前記印刷ジョブの実行中に前記コンテナー内にトナーが残っている状態で前記カバーが開けられたとき、前記閾値が前記所定量に設定されていれば、前記現像部内のトナー残量が前記所定量を下回るまでは前記印刷ジョブを続行することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記閾値を前記基準量にするか前記所定量にするかの設定を受け付ける操作部を備えることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記印刷部は、前記現像部内のトナー残量が予め定められた下限量を下回ったとき、前記印刷ジョブを実行せずに前記中間ホッパーから前記現像部へのトナーの補給を受け入れる強制補給モードに移行するよう構成されており、
    前記所定量は、前記下限量よりも多い量であることを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。
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