JP7467939B2 - 粉体量検出装置、粉体量検出プログラム及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体量検出装置、粉体量検出プログラム及び画像形成装置に関する。

従来、一対の電極間の静電容量に基づいて粉体容器内の粉体量を検出する粉体量検出装置が知られている。例えば、特許文献１（特開２０１６－７１２９９号公報）には、箱型の粉体容器の内壁面に、互いに並行に設けた一対の平板電極で粉体量検知装置を検出する画像形成装置が開示されている。

ここで、画像形成装置の所定時間以上の非使用状態が検出された際に、必要最低限の箇所に対する通電のみ行い、他の箇所に対する通電を停止することで省電力化を図るスリープモードが知られている。また、コピーボタン又はスキャナボタンのボタン操作等の、画像形成の開始に関連する操作が検出された際に、スリープモードから通常モードへの復帰制御が行われる。

しかし、紛体が収納された容器は、画像形成装置の容器交換用扉を開操作して交換するのであるが、従来の画像形成装置の場合、この容器交換用扉の開操作は、スリープモードから通常モードへの復帰要件とは、なっていなかった。このため、スリープモード時に、容器交換用扉を開操作して紛体が収納された容器を交換しても、容器内の紛体の残量検出が行われないため、残量センサの故障として誤判定される問題があった。

なお、容器交換用扉の開操作を、スリープモードから通常モードへの復帰要件とすると、コピー等の画像形成動作を行わないにも関わらず、各部に通電を行い、通常モードに復帰することとなる。これは、容器交換には不必要な、無駄な通電となり、省電力の観点から好ましいことではない。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、スリープモード中に紛体が収納された容器が交換された場合でも、無駄な通電を行うことなく、容器内の紛体の残量検出を可能とした粉体量検出装置、粉体量検出プログラム及び画像形成装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、紛体を使用する装置を動作させるための電源供給制御を行う給電制御部と、紛体が収納された容器を前記装置に着脱する際に開閉される扉の開状態を検出する開状態検出部と、紛体の収納容器内の紛体量を算出する紛体量算出部と、を備え、給電制御部は、装置を休止状態とするスリープモードに移行した際に、開状態検出部及び紛体量算出部に対する通電を維持して動作状態とし、紛体量算出部は、スリープモード中に開状態検出部で扉の開状態が検出された際に、紛体の収納容器内の紛体量を算出し、スリープモード時に算出した紛体量を示す情報を、一旦、記憶部に書き込み、通常モードに復帰した際に、紛体量を示す情報を記憶部から読み出して、表示を行う制御部に通知する。

本発明によれば、スリープモード中に紛体が収納された容器が交換された場合でも、無駄な通電を行うことなく、容器内の紛体の残量検出を可能とすることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態のプリンタ装置の断面図である。 図２は、プリンタ装置に設けられている現像装置の断面図である。 図３は、トナー補給装置の縦断面図である。 図４は、トナー補給装置の横断面図である。 図５は、トナー容器の外周に沿って一対の電極が円弧状に設けられているトナー補給装置の横断面図である。 図６は、トナー容器の外周に沿って一対の電極が円弧状に設けられているトナー補給装置内のトナーの偏在状態を示す図である。 図７は、トナー容器の外周に沿って一対の電極が円弧状に設けられているトナー補給装置における電気力線の分布を示す図である。 図８は、実施の形態のプリンタ装置の要部の回路構成を示すブロック図である。 図９は、実施の形態のプリンタ装置のスリープモード時に、トナー容器を交換した際の通電制御を行う各機能の機能ブロック図である。 図１０は、実施の形態のプリンタ装置のスリープモード時に交換されたトナー容器のトナー残量を算出する各機能の機能ブロック図である。 図１１は、実施の形態のプリンタ装置のスリープモード時における、交換されたトナー容器のトナー残量の算出動作の流れを示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態のプリンタ装置の通常モード時におけるトナー容器内のトナー残量に対応する静電容量の変化を説明するための図である。 図１３は、比較例となるプリンタ装置において、スリープモード時に交換した新品のトナー容器のトナー残量が検出されない不都合を説明するための図である。 図１４は、比較例となるプリンタ装置において、スリープモード時に交換した中古のトナー容器のトナー残量が検出されない不都合を説明するための図である。 図１５は、実施の形態のプリンタ装置において、スリープモード時に交換した中古のトナー容器のトナー残量が検出される様子を示す図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態のプリンタ装置の説明をする。

（プリンタ装置の構成）
まず、図１は、実施の形態のプリンタ装置１００の構成を概略的に示す断面図である。この図１に示すように、プリンタ装置１００のトナー容器収容部７０には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が着脱自在（交換自在）に設置されている。トナー容器収容部７０の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色に対応した作像部６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が並設されている。また、トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、それぞれ、トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配設されている。そして、トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって、作像部６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像装置（粉体使用部）内に供給（補給）される。

各色に対応した４つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、作像部（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及びトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成となっている。このため、以下の説明及び図面では、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字は適宜省略して説明する。

（作像部の構成）
図２は、作像部６を概略的に示す図である。この図２に示すように、作像部６は、感光体１と、感光体１の周囲に配設された帯電部４、現像装置５（現像部）、クリーニング部２、除電部等で構成されている。そして、感光体１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、感光体１上に各色の画像が形成されることになる。

感光体１は、駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動する。そして、帯電部４の位置で、感光体１の表面が一様に帯電される。その後、感光体１の表面は、露光装置７からのレーザ光Ｌにより露光走査される。これにより、感光体１の表面に、各色に対応した静電潜像が形成される。その後、感光体１の表面には、現像装置５との対向位置で静電潜像が現像される。これにより、感光体１の表面に、各色のトナー像が形成される。

この後、感光体１の表面のトナー像が、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラ９と対向する一次転写部で、中間転写ベルト８上に転写される。各色の感光体１上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写することで、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

一次転写部を通過した感光体１の表面上には、僅かながら未転写トナーが残存する。この未転写トナーは、感光体１がクリーニング部２との対向位置に達した際に、クリーニングブレード２ａにより機械的に回収される。最後に、除電部により、感光体１の表面上の残留電位が除去される。

中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの一次転写ローラ９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、二次転写バックアップローラ１２、複数のテンションローラ、中間転写クリーニング部等で構成される。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラによって張架、支持されるとともに、ローラ部材のうちの二次転写バックアップローラ１２の回転駆動によって、図１中の反時計周り方向に無端移動する。４つの一次転写ローラ９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。

そして、一次転写ローラ９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、それぞれの一次転写ローラ９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて一次転写される。

各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、二次転写ローラ１９と対向する二次転写部に達する。二次転写部では、二次転写バックアップローラ１２と二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成する。中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この二次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部の位置に達し、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。

二次転写ニップの位置に搬送される記録媒体Ｐは、装置本体の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部２６には記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップで一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが二次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

二次転写ニップでカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。こうして、プリンタ装置１００における一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、作像部における現像装置の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。現像装置５は、図２に示すように、ドラム状の感光体１に対向する現像ローラ５１、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２、第一現像剤収容部５３及び第二現像剤収容部５４内に配設された二つの搬送スクリュー５５を備える。さらに、第一現像剤収容部５３の現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ５６を備える。現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部（５３，５４）内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Ｇが収容されている。第二現像剤収容部５４は、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送経路６４に連通している。

現像ローラ５１のスリーブは、図２の矢印方向（反時計周り方向）に回転駆動する。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。現像装置５内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー容器３２に収容されているトナーが、トナー補給装置６０を介して第二現像剤収容部５４内に補給される。トナー補給装置の構成、動作については、後で詳しく説明する。

第二現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、二つの搬送スクリュー５５によって、現像剤Ｇとともに混合、攪拌されながら、二つの現像剤収容部（５３，５４）を循環する。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。

そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体１との対向位置（現像領域）まで搬送され、現像領域に形成された電界によって感光体１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない第一現像剤収容部５３の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。

次に、トナー補給装置６０及びトナー容器３２について詳述する。図３は、４つのトナー補給装置６０のうちの一つを、長手方向に沿って切断した状態の縦断面図である。また、図４は、トナー補給装置６０を径方向に沿って切断した状態の横断面図（図３のＡ－Ａ線断面図）である。

プリンタ装置１００のトナー容器収容部７０に設置されたトナー容器３２内のトナーは、各色の現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー色毎に設けられたトナー補給装置６０によって適宜に各色の現像装置５内に補給される。

プリンタ装置１００本体のトナー容器収容部７０に対して、トナー容器３２を図１の紙面の垂直方向（紙面奥側）へ移動することで、トナー容器収容部７０にトナー容器３２を装着する。

一例ではあるが、トナー容器３２は、図４に示す２つのガイド部７２で支持されている。トナー容器３２は、略円筒状のトナーボトルであって、図３に示すように、トナー容器収容部７０に非回転で保持されるキャップ３４と、ギヤ３３ｃが一体的に形成された容器本体３３とを備えている。

容器本体３３は、キャップ３４に対して相対的に回転可能に保持され、ギヤ３３ｃがトナー補給装置６０の駆動出力ギヤ８１とかみ合う構成である。駆動モータ９１が駆動出力ギヤ８１を回転させることにより、容器本体３３のギヤ３３ｃに駆動を伝達し、容器本体３３がガイド部７２に外周面がガイドされながら容器本体３３が回転駆動する。

容器本体３３が回転することで、容器本体３３の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起３３１によって、容器本体３３の内部に収容されたトナーが容器本体３３の長手方向に沿って図３中の左側から右側へ搬送される。搬送されたトナーは、トナー容器３２から排出され、トナー補給装置６０のホッパ部６１内にトナーが供給される。すなわち、駆動モータ９１によってトナー容器３２の容器本体３３が適宜に回転駆動されることで、ホッパ部６１にトナーが適宜に供給される。各色のトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったとき）に新品又は中古のものに交換される。

図３に示すように、トナー補給装置６０は、トナー容器収容部７０、ホッパ部６１、トナー搬送スクリュー６２、駆動モータ９１等を備える。ホッパ部６１には、トナー容器３２から供給されたトナーが貯留されており、トナー搬送スクリュー６２が配設されている。

トナー濃度検知センサ５６（図２参照）により、現像装置５内のトナー濃度の低下が検出されると、制御部は、トナー搬送スクリュー６２を所定時間回転させて現像装置５へのトナー補給を行う。現像装置５に対して供給するトナー供給量に対応させて、トナー搬送スクリュー６２の回転数を制御することで、現像装置５に対して適量のトナーを精度良く供給することができる。

ホッパ部６１の壁面には、ホッパ部６１に貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサが設けられている。トナーエンドセンサとしては、圧電センサ等を用いることができる。トナーエンドセンサによってホッパ部６１に貯留されたトナーが所定量以下になったことが検知（トナーエンド検知）されると、駆動モータ９１が駆動制御される。そして、トナー容器３２の容器本体３３が所定時間回転駆動され、ホッパ部６１に対するトナー補給が行われる。

なお、ホッパ部６１を介すことなく、トナー容器３２から排出されたトナーを、直接、現像装置５に供給してもよい。

次に、トナー補給装置６０には、図３及び図４に示すように、トナー容器３２の外周の長手方向に沿って、かつ、トナー容器３２を挟んで相対向するように、一対の平行平板電極６５、６６が設けられている。平行平板電極６５、６６は、短手方向の長さ（図４の左右方向の長さ）が、トナー容器３２の直径よりも長くなっており、また、長手方向長さ（図３の左右方向長さ）が、トナー容器３２の長さの半分以上の長さとなっている。

平行平板電極６５は、トナー容器３２の上方に対向するトナー補給装置６０の上壁面部６７に、例えば両面テープ又はネジ等の固定部材を介して固定されている。また、平行平板電極６６は、トナー容器３２の下方に対向するトナー補給装置６０の下壁面部６８に両面テープ又はネジ等の固定部材を介して固定されている。一例ではあるが、平行平板電極６５,６６は、鉄製の板材等の任意の導電性部材で形成することができる。

一対の平行平板電極６５,６６の大きさは略同一である。一対の平行平板電極６５,６６の大きさを略同一にすることで、平行平板電極６５,６６間の電気力線の密度のばらつきを抑制でき、トナー容器３２のトナーの偏在によって、同一のトナー量であるにも関わらず、異なる静電容量が検出される不都合を防止できる。

図８を用いて後述するが、各平行平板電極６５、６６は、静電容量検知マイクロコンピュータ（静電容量検知マイコン）４１２が設けられたトナー残量検知基板４０２に接続されている。静電容量検知マイコン４１２から一対の平行平板電極６５,６６に電圧を印加すること平行平板電極６５，６６間に発生する静電容量に基づいて、トナー残量を検出する。

一例ではあるが、静電容量の検出手法としては、平行平板電極６５，６６間に定電圧（又は定電流）を印加して、充電到達ポイントの時間と電圧（又は電流）の関係から静電容量を測定する充電法を用いることができる。

トナー残量検知基板４０２に設けられている静電容量検知マイコン４１２は、紛体量算出部の一例であり、検出した静電容量に基づいて、トナー容器３２内のトナー残量を算出する。検出される静電容量は平行平板電極６５，６６間の誘電率により変化する。トナーは、空気よりも誘電率が高いため、誘電率は、平行平板電極６５，６６間の電界の範囲のトナー量に対応して変化する。このため、トナー容器３２の外周側から一対の平行平板電極６５、６６により挟まれたトナー容器３２のトナー量に応じて、静電容量が変化する。これにより、静電容量を検出することで、トナー容器３２のトナー量を算出することができる。

具体的には、後述するトナー残量検知基板４０２に設けられている不揮発性メモリ４１１には、静電容量とトナー量との関係を示す検量線情報が、予め求められて記憶されている。静電容量検知マイコン４１２は、この検量線情報と、検出した静電容量とに基づいて、トナー容器３２内のトナー残量を算出する。このように算出されたトナー残量は、エンジン制御ＣＰＵに通知され、表示部に表示される。

各平行平板電極６５，６６を、トナー容器３２の外側に設けることで、平行平板電極６５，６６にトナーが付着する不都合を防止でき、正確なトナー残量の検出を可能とすることができる。また、トナー容器３２の部品点数を削減することができ、トナー容器３２のコストダウンを図ることができる。また、トナー容器３２の熱膨張の影響を受けることがなく、高温環境下でもトナー残量を正確に検出可能とすることができる。

また、トナー容器３２を挟んで相対向するように、一対の平行平板電極６５、６６を設けているため、トナー容器３２の形状誤差又はトナー容器３２の回転偏心に影響されることなく、正確に静電容量を検出すると共に、正確にトナー残量を検出することができる。

また、一対の平行平板電極６５、６６の長手方向の長さを、トナー容器３２の長手方向の長さと略同じとすることで、トナー容器３２の略全体を、各平行平板電極６５、６６間に発生する電気力線内（電界内）に位置させることができる。このため、トナー容器３２内でトナーの偏在があっても、正確にトナー容器３２内のトナー残量を検出可能とすることができ、ユーザに対してトナー容器３２内の正確なトナー残量を通知可能とすることができる。

なお、図５に示すように一対の電極５０１、５０２を、トナー容器５００の外周に沿って円弧状に設けてもよいが、この場合、以下の不都合を生ずる。すなわち、トナー容器５００内のトナーＧは、図６に示すように、トナー容器５００内で偏在することがある。各電極５０１、５０２を円弧状に設けると、図７に示すように各電極５０１、５０２の端部のＡ領域と、中央のＢ領域とで、電気力線の密度に差を生ずる。これにより、トナーＧが偏在する場合と、トナーＧが一様に存在する場合とで、異なる静電容量値が検出される。これに対して、実施の形態のプリンタ装置１００の場合、長手方向の長さを、トナー容器３２の長手方向の長さと略同じ長さとした、一対の平行平板電極６５、６６を設けているため、トナー容器３２内のトナーの偏りに影響されることなく、正確なトナー残量を検出可能とすることができる。

（スリープモード時におけるトナー残量の算出動作）
次に、実施の形態のプリンタ装置１００は、各部に通電して画像形成動作を行う「通常モード」と、必要最低限の箇所にのみ通電を行い、他の箇所に対する通電は停止して省電力化を図る「スリープモード」を有している。

スリープモード時において、トナー容器３２が、例えば新品又は中古のトナー容器３２に交換されると、トナー残量検知基板への通電が停止されているため、交換後のトナー容器３２のトナー残量を検出することが困難となる。また、交換後のトナー容器３２のトナー残量を検出するためだけに、通常モードに復帰させることは、省電力の観点から好ましいことではない。

このため、実施の形態のプリンタ装置では、スリープモード時において、トナー容器３２を交換する際に開閉操作される、プリンタ装置の容器交換用扉の開操作をトリガとして、トナー残量の算出に必要な箇所にのみ通電を再開する。これにより、スリープモード時に交換されたトナー容器３２のトナー残量を、省電力を維持したうえで算出可能とすることができる。

（プリンタ装置の要部のハードウェア構成）
図８は、実施の形態のプリンタ装置１００の要部のブロック図である。この図８に示すように、プリンタ装置１００は、エンジン制御基板４０１、トナー残量検知基板４０２、コントローラ（ＣＴＬ）４０３、カバー開検知センサ４０４を有している。一例ではあるが、カバー開検知センサ４０４としては、フォトセンサ又はマイクロスイッチを用いることができる。

エンジン制御基板４０１には、エンジン制御ＣＰＵ（Center Processing Unit）４１０が設けられている。エンジン制御ＣＰＵ４１０は、検出されたトナー残量を表示部等に表示制御部する。トナー残量検知基板４０２は、静電容量検知マイコン４１２及び不揮発性メモリ４１１を備えている。不揮発性メモリ４１１には、トナー残量算出プログラムが記憶されている。また、不揮発性メモリ４１１には、静電容量とトナー量との関係を示す検量線情報が、予め求められて記憶されている。静電容量検知マイコン４１２は、トナー残量算出プログラムに基づいて動作し、検量線情報及び検出した静電容量に基づいて、トナー容器３２内のトナー残量を算出してエンジン制御ＣＰＵ４１０に通知する。

コントローラ（ＣＴＬ）４０３は、メインＣＰＵ４１２、サブＣＰＵ４１３及びメモリ４１４を有している。メモリ４１４には、電源制御プログラムが記憶されている。通常モード時には、エンジン制御基板４０１、トナー残量検知基板４０２、コントローラ（ＣＴＬ）４０３、カバー開検知センサ４０４に対してそれぞれ通電される。

スリープモードとなると、エンジン制御基板４０１及びトナー残量検知基板４０２に対する通電が停止される。また、スリープモードとなると、コントローラ（ＣＴＬ）４０３のメインＣＰＵ４１２に対する通電が停止されるが、サブＣＰＵ４１３及びメモリ４１４に対する通電は維持される。また、スリープモード時には、カバー開検知センサ４０４に対する通電も維持される。

スリープモード時において、カバー開検知センサ４０４でプリンタ装置１００の容器交換用扉の開操作が検出されると、サブＣＰＵ４１３は、メモリ４１４に記憶されている電源制御プログラムに基づいて、トナー残量検知基板４０２に対して通電を行う。これにより、トナー残量検知基板４０２の静電容量検知マイコン４１２及び不揮発性メモリ４１１が起動状態に復帰させることができ、スリープモード時であっても、トナー容器３２内のトナー残量を算出することができる。

（サブＣＰＵのソフトウェア構成）
図９に、サブＣＰＵ４１３のソフトウェア構成を示す。サブＣＰＵ４１３は、メモリ４１４に記憶されている電源制御プログラムを実行することで、図９に示すようにスリープモード検出部４５１、給電制御部４５２、カバー開検知部４５３（開状態検出部の一例）及び復帰通知部４５４として機能する。

（静電容量検知マイコンのソフトウェア構成）
図１０に、静電容量検知マイコン４１２のソフトウェア構成を示す。静電容量検知マイコン４１２は、不揮発性メモリ４１１に記憶されているトナー残量算出プログラムを実行することで、図１０に示すように電圧印加制御部４６１、静電容量検出部４６２、トナー残量算出部４６３（算出部の一例）及びトナー残量通知部４６４として機能する。

（スリープモード時におけるトナー残量の算出動作の流れ）
図１１のフローチャートに、スリープモード時におけるトナー残量の算出動作の流れを示す。この図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１～ステップＳ４の処理は、メモリ４１４に記憶されている電源制御プログラムに基づくサブＣＰＵ４１３の処理である。また、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ５～ステップＳ８の処理は、不揮発性メモリ４１１に記憶されているトナー残量検出プログラムに基づく静電容量検知マイコン４１２の処理である。

このフローチャートにおいて、まず、無操作状態となり所定時間が経過すると、プリンタ装置１００のメインＣＰＵ４１２は、サブＣＰＵ４１３に対して「スリープモード」に移行する通知を行い、その後、「スリープモード」に移行する。図９に示すスリープモード検出部４５１は、メインＣＰＵ４１２からの通知に基づいて、「スリープモード」に移行したか否かを判別する。「スリープモード」に移行するまでは、メインＣＰＵ４１２は、通常モードで動作する（ステップＳ１：Ｎｏ）。

サブＣＰＵ４１３により、スリープモードに移行したことが判別されると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、給電制御部４５２は、図８に示す各部のうち、サブＣＰＵ４１３、メモリ４１４及びカバー開検知センサ４０４に対する通電は維持し、他の箇所に対する通電を停止する（ステップＳ２）。すなわち、図８に一点鎖線で囲んで示す領域が、通常モード時に通電される各部を示す領域である。これに対して、図８に点線で囲んで示す領域が、スリープモード時に通電される各部を示す領域である。

常時通電が維持されるカバー開検知センサ４０４は、スリープモード時においても、容器交換用扉の開操作の有無を検知する。カバー開検知部４５３は、カバー開検知センサ４０４からの検知出力に基づいて、容器交換用扉の開操作の有無を判別する。給電制御部４５２は、容器交換用扉の開操作が検知されると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、トナー残量検知基板４０２に対して通電を行い（ステップＳ４）、トナー残量検知基板４０２を動作可能に復帰させる。これにより、図８に実線で囲んで示すように、スリープモード時において、静電容量検知マイコン４１２及び不揮発性メモリ４１１を起動状態に復帰させることができる。

静電容量検知マイコン４１２が起動状態に復帰すると、不揮発性メモリ４１１に記憶されているトナー残量算出プログラムに基づいて電圧印加制御部４６１として機能し、トナー容器３２の各平行平板電極６５、６６に所定の電圧を印加する。そして、静電容量検出部４６２として機能し、トナー容器３２の静電容量を検出する（ステップＳ５）。

次に、静電容量検知マイコン４１２は、不揮発性メモリ４１１に記憶されている検量線情報と、検出された静電容量とに基づいて、トナー容器３２内のトナー残量を算出する（ステップＳ６）。トナー残量通知部４６４は、このように算出されたトナー残量の情報を、一旦、不揮発性メモリ４１１に書き込む。

トナー残量通知部４６４は、通常モードに復帰した際に、不揮発性メモリ４１１に書き込まれたトナー残量をエンジン制御ＣＰＵ４１０に通知する。エンジン制御ＣＰＵ４１０は、通知されたトナー残量を、表示部に表示制御する。これにより、スリープモード中に算出されたトナー残量を、通常モードに復帰した際に表示することができる。なお、スリープモード中に、エンジン制御基板４０１に通電することで動作状態に復帰させ、スリープモード中に算出されたトナー残量を表示部に表示してもよい。

次に、図９に示すスリープモード検出部４５１は、所定時間以上、無操作状態が続いたことで、再度、スリープモードに移行したか否かを判別する。再度、スリープモードに移行したと判別された場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１を介してステップＳ２に戻り、再度、サブＣＰＵ４１３、メモリ４１４及びカバー開検知センサ４０４以外の箇所に対する通電は停止される。

このようなスリープモード時におけるトナー残量の算出動作は、復帰検知部４５４により、通常モードへの所定の復帰操作が検出されるまで（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、繰り返し行われる（ステップＳ８：Ｎｏ）。

図１２に、通常モード中に新品のトナー容器３２に交換された場合の静電容量の変化を示す。この図１２に示すように、通常は、トナー容器３２にトナーが略一杯の状態（満タン）から静電容量値の検出が始まり、印刷（トナー使用）が実行されるに連れ、静電容量値は徐々に低下する。そして、トナー容器３２のトナーの残量が無しと判断された際に、ユーザに対してトナー交換が促される。

ユーザにより、新品のトナー容器３２に交換されれば、再度、トナー容器３２にトナーが略一杯の状態に対応する静電容量値が検出される。通常モード中には、エンジン制御基板４０１、トナー残量検知基板４０２に通電されているため、トナー容器３２の交換の有無も検知可能である。

図１３は、従来構成においてスリープモード中に、新品のトナー容器３２に交換された場合における静電容量値の変化を示している。この場合、エンジン制御基板４０１及びトナー残量検知基板４０２には通電されていないため、トナー容器３２の交換は検知困難となる。しかし、トナー残量無しの判定範囲からトナーが満タンの判定範囲に、静電容量値が変化している。このことから、トナー容器３２の交換が行われたことを検知できる。

これに対して、図１４は、従来構成においてスリープモード中に、中古のトナー容器３２に交換された場合における、静電容量値の変化を示している。この場合、エンジン制御基板４０１及びトナー残量検知基板４０２には、通電されていないため、スリープモード中にユーザがトナー容器３２を交換したのか、又は、静電容量検出機能に不具合が生じているのか判断困難となる。このような場合、静電容量検出機能の故障としてエラー表示される。

図１５は、実施の形態のプリンタ装置１００のスリープモード中に、中古のトナー容器３２に交換された場合における、静電容量値の変化を示している。実施の形態のプリンタ装置の場合、スリープモード中における容器交換用扉の開操作をトリガとして、トナー残量検知基板４０２に通電を行い、トナー容器３２の静電容量値を検出する。

トナー容器３２の静電容量値は、任意の間隔で繰り返し検出される。検出された静電容量値が、任意に設定されたトナーボトル無し判定範囲にあった場合、トナー残量検知基板の静電容量検知マイコン４１２が、不揮発メモリ４１１にトナー容器挿抜フラグを書き込む。

不揮発メモリ４１１に書き込まれたトナー容器挿抜フラグは、次回、通常モードに復帰した際に、トナー残量通知部４６４により、エンジン制御ＣＰＵ４１０に通知される。

これにより、実施の形態のプリンタ装置は、スリープモード中に、中古のトナー容器３２に交換された場合でも、トナー容器３２が交換されたことをユーザに通知できる。このため、静電容量センサ系の故障という誤判定を回避することができる。また、スリープモード中における必要最低源の通電で実現できるため、省電力化も維持できる。

なお、スリープモード時にトナー容器３２の交換を検知する手段はフォトセンサ、又は、マイクロスイッチ等を用いればよい。また、トナー残量検知基板４０２に静電容量センサと同様に接続することでやはり省電力への影響を最小限にすることができる。

（実施の形態の効果）
以上の説明から明らかなように、実施の形態のプリンタ装置１００は、スリープモードに移行した際に、エンジン制御基板４０１及びトナー残量検知基板４０２に対する通電を停止すると共に、コントローラ（ＣＴＬ）４０３のメインＣＰＵ４１２に対する通電を停止する。これに対して、サブＣＰＵ４１３及びメモリ４１４に対する通電を維持すると共に、カバー開検知センサ４０４に対する通電も維持する。

そして、スリープモード時において、カバー開検知センサ４０４でプリンタ装置１００の容器交換用扉の開操作が検出されると、サブＣＰＵ４１３は、トナー残量検知基板４０２に対して通電を行う。これにより、トナー残量検知基板４０２の静電容量検知マイコン４１２及び不揮発性メモリ４１１が起動状態に復帰させることができ、スリープモード時であっても、トナー容器３２内のトナー残量を算出することができる。

このため、スリープモード中にトナー容器３２が交換された場合でも、無駄な通電を行うことなく、トナー容器内のトナーの残量検出を可能とすることができる。

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。また、実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 感光体
５ 現像装置
３２ トナー容器
６０ トナー補給装置
６１ ホッパ部
６２ トナー搬送スクリュー
６４ トナー落下搬送経路
６５ 平行平板電極
６６ 平行平板電極
６７ 上壁面部
６８ 下壁面部
８１ 駆動出力ギヤ
９１ 駆動モータ
１００ プリンタ
４０１ エンジン制御基板
４０２ トナー残量検知基板
４０３ コントローラ
４０４ カバー開検知センサ
４１０ エンジン制御ＣＰＵ
４１１ 不揮発性メモリ
４１２ 静電容量検知マイコン
４１３ サブＣＰＵ
４１４ メモリ
４５１ スリープモード検出部
４５２ 給電制御部
４５３ カバー開検知部
４５４ 復帰通知部
４６１ 電圧印加制御部
４６２ 静電容量検出部
４６３ トナー残量算出部
４６４ トナー残量通知部

特表２０１０－５２００８７号公報

Claims (6)

1. 紛体を使用する装置を動作させるための電源供給制御を行う給電制御部と、
   前記紛体が収納された容器を前記装置に着脱する際に開閉される扉の開状態を検出する開状態検出部と、
   前記紛体の収納容器内の紛体量を算出する紛体量算出部と、を備え、
   前記給電制御部は、前記装置を休止状態とするスリープモードに移行した際に、前記開状態検出部及び前記紛体量算出部に対する通電を維持して動作状態とし、
   前記紛体量算出部は、
   前記スリープモード中に前記開状態検出部で前記扉の開状態が検出された際に、前記紛体の収納容器内の紛体量を算出し、
   前記スリープモード時に算出した紛体量を示す情報を、一旦、記憶部に書き込み、通常モードに復帰した際に、紛体量を示す情報を前記記憶部から読み出して、表示を行う制御部に通知すること
   を特徴とする粉体量検出装置。
2. 前記紛体量算出部は、
   前記紛体の収納容器の静電容量を検出する静電容量検出部と、
   検出された前記静電容量に基づいて、前記収納容器内の紛体量を算出する算出部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の粉体量検出装置。
3. 前記静電容量検出部は、前記紛体の収納容器を挟んで相対向するように設けられた一対の平板電極であること
   を特徴とする請求項２に記載の粉体量検出装置。
4. 一対の前記平板電極は、前記紛体の収納容器と略同じ全長を有すること
   を特徴とする請求項３に記載の粉体量検出装置。
5. 紛体を使用する装置を動作させるための電源供給制御を行う給電制御部と、
   前記紛体が収納された容器を前記装置に着脱する際に開閉される扉の開状態を検出する開状態検出部と、
   前記紛体の収納容器内の紛体量を算出する紛体量算出部と、を備えた装置における粉体量検出プログラムであって、
   コンピュータを、
   前記給電制御部として動作させる際に、前記装置を休止状態とするスリープモードに移行した際に、前記開状態検出部及び前記紛体量算出部に対する通電を維持して動作状態とするように動作させ、
   前記紛体量算出部として動作させる際に、
   前記スリープモード中に前記開状態検出部で前記扉の開状態が検出された際に、前記紛体の収納容器内の紛体量を算出するように動作させ、
   前記スリープモード時に算出した紛体量を示す情報を、一旦、記憶部に書き込み、通常モードに復帰した際に、紛体量を示す情報を前記記憶部から読み出して、表示を行う制御部に通知するように動作させること
   を特徴とする粉体量検出プログラム。
6. 請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の粉体量検出装置と、
   前記紛体で画像を形成する画像形成部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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