JP7447528B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
現像機内のトナー重量を検知する方法としては透磁率を用いる方法や透過率を用いる方法などが既に知られている。
例えば、特許文献1には、TC内のトナー重量検知精度を高める目的で、トナーカートリッジ内のモーターのトルク電流を検出し、トナーカートリッジユニット毎に工場で調整する検知構成が開示されている。特許文献1の技術は、ユニット毎のトナー重量検知精度を補正し、トナー重量の検知精度を高めているものの、現像機ユニット毎にばらつくトナー重量を正確に検知するという問題は解消できていない。
一実施形態の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像を形成する、モノクロ像を形成するためのBkトナー及びカラートナー像を形成するためのカラートナーを備える現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着手段とを有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有する。
画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のうちの少なくとも1つのカラートナーからなるカラートナー像と、黒(Bk)トナーからなるBkトナー像とで構成されるカラー黒可視画像を記録媒体上に形成する構成例を示している。しかしながら、画像形成装置は、プリンタに制限されるものではなく、例えば、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも2つの機能を備えた複合機であってもよい。
図1は、一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。一実施形態の画像形成装置は、画像形成部1と、転写部2と、記録媒体供給部3と、定着部4と、記録媒体排出部5と、制御部30ととから、主に構成されている。
この容器保持部材102には、4つのトナー収容器保持部が設けられ、各トナー収容器保持部にそれぞれ対応するトナーカートリッジ26が装着され保持される。4つのトナー収容器保持部のうちの3つのトナー収容器保持部は、カラートナーに対応する3つのトナーカートリッジ26Y,26M,26Cにそれぞれ対応したものである。残りの1つのトナー収容器保持部は、Bk用トナーカートリッジ26Bkに対応したものである。
光学センサー60は、中間転写ベルト12上のトナー量を測定する。
画像形成動作が開始されると、各感光体7が回転駆動され、帯電ローラ8によって各感光体7の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置(スキャナ)やパソコン等からの入力画像情報に基づき、露光装置11が各感光体7の帯電面にレーザ光を照射し、潜像(静電潜像)を形成する。
次に、現像機9について説明する。図2は、一実施形態の画像形成装置において、現像機が保持するトナー量の計測を説明する模式図である。
一実施形態の画像形成装置は、トナーカートリッジ26と現像機9とが別に設けられ、現像機9上部にトナーカートリッジ26が設置されている。
現像機9は、保持部(収容容器)91と、補給口93とを備える。なお、図2では、現像機9の構成のうち、本実施形態のトナー重量の計測に関係するものを示し、他の構成を省略している。現像機9は、現像機内のトナー重量に応じて、トナーカートリッジ26からトナーを、補給口93を介して保持部91に補給する構成となっている。
スクリュー911は、トナーを攪拌しながら搬送する攪拌部材である。スクリュー911は、トナーカートリッジ26から供給を受ける受給側と、トナーを供給する供給側とに配置され、図示せぬ軸受け部材によって保持部91に回転自在に支持されている。矢印は、スクリュー911によって生じるトナーの流れを示す。
光学センサー70は、発光部71と受光部(発光受光部)72との二つを持ち合わせている。現像機9には導光部材であるプリズム921が設けられており、発光部71からの光がプリズム921の間を通って(透過して)、受光部72に受光される。
受光部72は、光を電圧に変換するAD(Analog-Digital)変換を行う受光センサーを有する。
また、現像機9には、プリズム921にトナーが張り付かないことを目的として、トナーをプリズム921まで抄いあげる機能を持つT字マイラー922が二つのプリズム921間に設置されている。
制御部30は、主制御部31と、システムメモリ32と、現像機制御部33と、記憶手段としての記憶部34と、を少なくとも備え、バス35で接続されている。図3は、現像機制御部33を、画像形成動作を制御する機能の一例として示し、他の画像形成動作を制御する各機能を図示していない。また、図3は、現像機制御部33が制御する、現像機9、トナーカートリッジ26、光学センサー70を表している。
システムメモリ32は、制御部30の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリであるROM(Read Only Memory)、プログラムやデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いるRAM(Random Access Memory)とからなる。なお、RAMに記憶されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、CD-ROM、CD-R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、ネットワークを介して提供するようにしてもよい。
本実施形態の画像形成装置は、トナー量検知を、(1)画像形成装置が着荷したとき(画像形成装置の使用開始時)、(2)新品現像機(トナー量が既知の現像機)を検出したとき、(3)予め設定した所定の間隔、(4)トナーカートリッジ26から現像機9の保持部91へトナーを供給した後、などの予め設定したタイミングで実施するものとする。制御部30は、トナー量検知を行うタイミングを制御する。
制御部30は、トナー量検知のタイミングを検出すると、光学センサー70にトナー量検知の開始を指示するとともに(S11)、スクリュー911の回転と、発光部71の発光とを開始させる(S12)。発光部71による発光が開始されると、受光部72の受光センサーは、プリズム921を透過した光を受光する(S13)。受光センサーは、受光した光をAD変換で電圧値に変換する(S14)。制御部30は、変換された電圧値を受け取り、電圧が上がっている時間から検知カウント値を算出する(S15)。電圧が上がっている時間は、電圧値が所定以上の値の時間とする。制御部30は、所定以上の電圧値が検知された時間をカウントすることにより、光が透過されている時間を求めることができる。
次に、制御部30が検知結果を補正する手順について説明する。図5は、一実施形態の画像形成装置の、検知結果を補正する手順の一例を説明するフローチャートである。制御部30は、図5のフローチャートに従い検知結果の補正を実施する。
ここで、画像形成装置着荷時の新品現像機内のトナー重量、および、画像形成装置の使用開始後に装着する新品の現像機内のトナー重量は、一定(既知)であることを前提とする。
画像形成装置は、既知のトナー重量(例えば、90g)の検知カウント値を基準値として、記憶手段(記憶部34またはシステムメモリ32等)に予め保持するものとする。基準値を記憶手段に格納する処理は、例えば、管理者の指示に基づいて、画像形成装置の着荷時に使用開始初期処理として実施してもよい。
画像形成装置は、現像機9が装着されると、IDチップ内の情報を読み取り、読み取った情報を制御部30へ送信する。制御部30は、受け取った情報に基づいて、現像機9が新品か否かを判断する(S21)。このとき、IDチップ内の情報のフラグを「使用開始後」に変更する。
現像機ユニットのIDチップ情報の新品フラグが「新品」を示す場合には、現像機内トナー重量は工場出荷時と同等の重量のため既知である。
制御部30は、受け取った検知結果Aと、基準値とを比較し、差分(Δ)を求める(S23)。
補正後のカウント値=印刷中の検知カウント値+基準値との差分(Δ)・・・(式1)
基準値との差分(Δ)は、初期値をゼロとし、新品の現像機が装着されたとき(ステップS27でYES)に初期化されるものとする。
変形例として、制御部30は、差分がない場合には、差分(Δ)をゼロとして、差分の有無にかかわらず同様の処理を行ってもよい。図5の手順では、制御部30は、ステップS23で差分(Δ)を求め、差分の有無を判断することなく(ステップS24を削除)、ステップS25で式1の「基準値との差分」に、求めた差分(Δ)を設定してもよい。差分がない場合には、ゼロが基準値との差分として設定される。
他の変形例として、画像形成装置は、基準値を予め保持することなく、新品の現像機9が保持する既知のトナー量の現像機9を検知した検知結果(検知カウント値)を基準値として用いてもよい。
新しい現像機9が画像形成装置本体に装着されたときに現像機内のスクリュー911を稼働させない状態で光学センサー70の発光部71を発光させる。このようにすると、スクリュー911によるトナーの攪拌、搬送の誤差を排除して基準値との差分を求めることができる。
画像形成装置の着荷時に、制御部30は、初期検知動作を実行し、基準値を記憶手段に保存する。ここでは、着荷時の現像機9のトナー重量(新品現像機のトナー重量)を90gとし、画像形成装置の使用開始後に新たに装着される現像機9も同様として説明する。
[ステップ1]
制御部30は、新品の現像機が新たに装着されると、トナー重量90gの検知カウント値を得る。
[ステップ2]
制御部30は、記憶部34に記憶されている基準値(現像機内トナー重量90g時点の検知カウント値)とステップ1で得られた検知カウント値とを比較し、基準値との差分(Δ)を求める。
[ステップ3]
制御部30は、次回以降の検知結果に対して上述した補正式(式1)を対応させる。
26 トナーカートリッジ
30 制御部
60、70 光学センサー
71 発光部
72 受光部
91 保持部(収容容器)
92 検知部
93 補給口
Claims (4)
- 現像機を備える画像形成装置であって、
前記現像機が保持するトナー量を検知する検知手段と、
前記画像形成装置の使用を開始するときに、前記トナー量が既知の現像機を前記検知手段が検知した検知結果を基準値として予め記憶する記憶手段と、
前記トナー量が既知の現像機が前記画像形成装置に新たに装着されたときに、前記検知手段に前記トナー量を検知させ、検知した検知結果と前記基準値との差分を求め、前記差分により前記検知結果を補正する制御手段と、
トナーを前記現像機へ供給するトナーカートリッジと、を有し、
前記制御手段は、検知した前記トナー量が所定量を下回ると、前記トナーカートリッジから前記トナーを供給させ、前記トナーカートリッジから所定量のトナーを供給した後に前記検知手段にトナー量を検知させたときの検知結果を、前記差分により補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記差分を求めてから前記トナー量が既知の現像機が前記画像形成装置に新たに装着されるまでの間に、前記検知手段が検知した検知結果を、前記差分により補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 現像機を備える画像形成装置であって、
前記現像機が保持するトナー量を検知する検知手段と、
前記画像形成装置の使用を開始するときに、前記トナー量が既知の現像機を前記検知手段が検知した検知結果を基準値として予め記憶する記憶手段と、
新品の前記現像機が前記画像形成装置に装着されたときに、前記検知手段に前記トナー量を検知させ、検知した検知結果と前記基準値との差分を求め、前記差分により前記検知結果を補正する制御手段と、
トナーを前記現像機へ供給するトナーカートリッジと、を有し、
前記制御手段は、検知した前記トナー量が所定量を下回ると、前記トナーカートリッジから前記トナーを供給させ、前記トナーカートリッジから所定量のトナーを供給した後に前記検知手段にトナー量を検知させたときの検知結果を、前記差分により補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像機は、トナーを攪拌するスクリューをさらに備え、
前記制御手段は、前記トナー量が既知の現像機が前記画像形成装置に装着されたときに、前記スクリューを稼働させる前に前記検知手段に前記トナー量を検知させることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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