JPH10240084A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
画像形成装置およびプロセスカートリッジInfo
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- JPH10240084A JPH10240084A JP9062401A JP6240197A JPH10240084A JP H10240084 A JPH10240084 A JP H10240084A JP 9062401 A JP9062401 A JP 9062401A JP 6240197 A JP6240197 A JP 6240197A JP H10240084 A JPH10240084 A JP H10240084A
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Abstract
もに、現像剤切れの正確な時期もユーザーに伝達できる
画像形成装置、およびプロセスカートリッジである。 【解決手段】 レーザビームプリンタは、感光ドラム1
00、現像器4等を備えたプロセスカートリッジ20を
着脱自在に装着してなる。プリンタ本体は、ビデオカウ
ント方式で現像器4内トナー消費量を検知する逐次検知
手段を、カートリッジ20は、金属棒8を用いて静電容
量方式でトナー残量を検知するニアエンド検知手段と、
逐次検知手段の検知結果を記憶するNVRAM905を
有する。逐次検知手段の検知した「トナー消費量」に基
づき、ユーザーの必要に応じトナー残量を表示部902
に表示する。ニアエンド検知手段の検知したトナー残量
値と基準値とを比較し、約25gを切った場合、残量検
知手段を逐次検知手段からニアエンド検知手段に切換え
て、「トナー切れ」の警告を表示部902に表示する。
Description
変調された光ビームを用いて感光ドラムに潜像を形成
し、この潜像に記録材料であるトナー(現像剤)を静電
的に付着させて現像し、得られたトナー像を記録用紙に
印刷するページプリンタなどの画像形成装置、およびそ
の画像形成装置に使用するプロセスカートリッジに関
し、特に現像手段のトナー残量の検出の改良に関する。
トナーを付着させて現像し、得られたトナー像を記録用
紙に転写する画像形成装置においては、現像剤のトナー
を収容しているタンクが現像手段の函体内部に納められ
ているため、外部からトナーの残量を目視により確認す
ることができない。このため、通常は、トナータンク内
にトナー残量検知手段のセンサー部を設置している。
ンサにトナーが接しているか否かでトナー残量を検知す
る圧電センサー、磁性トナーの残量を検知する磁気セン
サー、感光ドラムへトナーを供給する現像ローラにAC
バイアスを印加している場合に用いるアンテナ感知式な
どがある。
は、特開昭58−224363号公報や特開昭60−2
08777号公報に示されるように、画像のドットを形
成する個々の画像信号をカウントし、所定の係数を乗算
するようにしたプリンタ用記録材料の残量検出装置が提
案されている。
残量検知手段はニアエンド検知手段であり、現像手段内
のトナーがまもなく無くなることを検知するだけで、ト
ナー残量を逐次ユーザに正確に伝達するようにはなって
いない。
のドットを形成する個々の画像信号をカウントするよう
な検知手段には、画像の種類(ライン部と孤立ドット)
によってトナーの消費量の誤差を生じるといった問題が
ある。
もので、ニアエンド検知手段と逐次検知手段を組合せた
検知手段を備えた画像形成装置、およびその画像形成装
置本体に使用されるプロセスカートリッジを提供するこ
とである。
が常時ユーザーに伝達できるとともに、現像剤切れの正
確な時期もユーザーに伝達できる画像形成装置を提供す
ることである。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって常時ユーザーに
伝達できるとともに、現像剤切れの正確な時期もユーザ
ーに伝達できる画像形成装置を提供することである。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって正確にかつ常時
ユーザーに伝達できるとともに、現像剤切れの正確な時
期もユーザーに伝達できる画像形成装置を提供すること
である。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって正確にかつ常時
ユーザーに伝達できるとともに、比較的速い段階におい
て、現像剤切れの正確な時期もユーザーに伝達できる画
像形成装置を提供することである。
明の目的は、画像形成装置本体に装着自在に設置して、
画像形成装置本体と協同して、上記本出願の第1、2、
第3および第4の発明と同じ目的を達成することができ
るプロセスカートリッジを提供することである。
かる画像形成装置およびプロセスカートリッジにて達成
される。要約すれば、本出願の第1の発明は、像担持体
と、前記像担持体に形成した静電潜像を現像してトナー
像として可視化する現像手段とを少なくとも備えた画像
形成装置において、前記現像手段内の現像剤の残量を逐
次検知する検知手段と、その現像剤残量の検知結果を書
き込み可能な記憶手段と、前記現像手段内の所定量以下
の現像剤量を検知して、現像剤の有無を識する検知手段
とを有し、前記有無検知手段により現像剤無しを検知し
たときに、ユーザーに現像剤無しの警告を伝達すること
を特徴とする画像形成装置である。
形成装置において、前記逐次検知手段が、画像のドット
を形成する個々の画像信号をカウントすることにより、
前記現像手段内の現像剤の残量を検出する機能を有する
ことを特徴とする。
形成装置において、前記画像信号のカウントによる前記
現像手段内の現像剤の残量の検出は、予め実験的に求め
た画像信号に応じた現像剤の消費量データに基づいて行
なうことを特徴とする。
の画像形成装置において、前記現像剤の有無検知手段か
ら得られる出力信号と現像剤残量との間に所定の換算式
に基づいた相関が得られた時点で、前記逐次検知手段か
ら有無検知手段に切り替えて、現像剤残量のユーザーへ
の伝達を行なうことを特徴とする。
に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであっ
て、前記像担持体は、像担持体と、前記像担持体に形成
した静電潜像を現像してトナー像として可視化する現像
手段とを少なくとも備えたプロセスカートリッジにおい
て、前記画像形成装置本体に設置された前記現像手段内
の現像剤の残量を逐次検知する検知手段の検知結果を書
き込み可能な記憶手段と、前記現像手段内の現像剤の有
無を検知する検知手段とを有し、前記有無検知手段によ
り現像剤無しを検知したときに、ユーザーに現像剤無し
の警告を伝達することを特徴とするプロセスカートリッ
ジである。
上記第5の発明のプロセスカートリッジにおいて、プロ
セスカートリッジが画像形成装置本体と協同して、上記
第2、第3および第4の発明と同じ機能を構成すること
を特徴とする。
施例を詳細に説明する。
形成装置はレーザビームプリンタを示す。レーザビーム
プリンタは、像担持体100および現像器4等を備えた
プロセスカートリッジ20を着脱自在に装着してなって
おり、本例では、像担持体100、現像器4、クリーニ
ングブレード7を有するクリーナ、帯電ローラ200を
有している。本発明によれば、プロセスカートリッジ2
0には、現像器4内のトナー残量の検知結果を書き込み
可能な記憶手段NVRAMを備える。
真感光体(感光ドラム)からなっている。本例では像担
持体、すなわち感光ドラム100は、アルミニウム製の
ドラム基体102の外周面に、感光体層101として有
機光導電体(OPC)層を形成してなり、30mmの外
径を有している。感光ドラム100は、矢印Aの時計方
向に所定のプロセススピード、本例では94.5mm/
秒をもって回転駆動される。
ローラ200により電源201から電圧を印加すること
により、感光ドラム100の表面が所定の電位に帯電処
理される。帯電処理された感光ドラム100は、露光手
段(半導体レーザ)3から画像情報に応じた露光がなさ
れ、感光ドラム100の表面に画像情報の静電潜像が形
成される。ついで、その潜像は現像器4の現像スリーブ
4a上に担持したトナーで現像される。図示しない給紙
部から適切なタイミングで、感光ドラム100とこの感
光ドラム100に当接されたカートリッジ20外の転写
ローラ6との間の転写部へ転写材5が導入され、現像に
より得られたトナー像は、転写材5に対して転写されて
いく。
材5は、感光ドラム100の表面から分離されてカート
リッジ20外の図示しない定着部へ搬送され、トナー像
の転写材5への定着が行なわれる。転写後の感光ドラム
100は、クリーニングブレード7により表面の清掃が
行なわれ、帯電以下の作像に繰り返し供せられる。
リーブ4aと平行に金属棒8が配置されている。この金
属棒8は、ACバイアスが印加された現像スリーブ4a
と金属棒8との間の静電容量の変化により、現像器4内
のトナーの残量を検知するアンテナ感知式検知手段、つ
まり、いわゆるニアエンド検知手段のセンサー部(アン
テナ)を構成している。
知手段の他に、現像剤の逐次検知手段を有している。こ
の逐次検知手段は、転写材の1ページを複数の領域に分
割し、各領域でドット数の多少によって各領域の画像を
ベタ画像か線画像かを区別し、それぞれの領域の画像の
種類に応じたドット1個あたりのトナー消費量を定めて
おき、それにドット数を乗じて各領域内でのトナー消費
量を求め、各領域のトナー消費量を加算することによ
り、転写材1ページあたりのトナー消費量を求めるもの
である。
(ドット/インチ)のレーザビームプリンタであり、レ
ターサイズ用紙(216mm×279mm)の画像形成
可能領域は204mm×269mmで、ドットに換算す
ると4878ドット×6420ドットである。そこで1
ページを40×60=2400個の領域に分けた。1つ
の領域は、およそ5.1mm×4.5mm(120ドッ
ト×107ドット)の大きさになる。
ーについて説明する。図1のホストコンピュータ904
からプリント出力するデータが電気信号として、画像信
号処理部に送られてくる。画像信号処理部でこのデータ
を1走査ラインごとのビデオ信号に変換し、ビデオ信号
に応じてレーザ駆動信号を作り、半導体レーザ3の発光
/消灯を制御して感光ドラム100を照射する。
て半導体レーザ3へ送られるときには、水平同期信号
(BD信号)が走査ラインの先頭に来る。BD信号から
一定時間後にビデオ信号が来るので、ビデオ信号の開始
位置はBD信号を検知することによりわかる。各領域内
のドットの計数は、一定時間ごとに再びゼロから計数し
始めるが、計数結果はドット数記憶メモリーに送られ
て、計数した領域ごとに記憶される。このようにして、
各領域でのレーザ走査方向の画素ドット数を計数でき
る。またBD信号を計数すれば走査ラインの数がわか
る。
ンの計数した領域と同じ位置の計数結果は、同じ領域と
して前回の計数結果に加算する。そしてBD信号107
回ごとに同じ位置の走査方向の計数結果を新しい領域に
記憶する。こうして、各領域ごとに0から13054
(122×107ドット)の数字が画素数として記憶さ
れる。このとき、特に走査ライン方向の計数では、所定
時間ごとに行なうといっても少しは誤差が生じることも
あり、各領域が必ずしも常に走査方向が122ドットに
はならずに、多少の増減はある。しかし、後述のよう
に、3000ドットごとにドットあたりのトナー消費量
を定めたので、走査方向の分割誤差に大きな影響はな
い。こうして各領域ごとのドット数が計数されて、ドッ
ト数記憶メモリーに記憶される。
費量換算表の値と乗算手段で乗算することによりトナー
消費量に換算されて、領域内消費量メモリーに領域ごと
のトナー消費量として記憶される。本実施例1で用いた
トナー消費量換算表を表1に示す。
線画像とみなし、ドット数が多ければベタ画像とみなし
ている。先に求めた領域内画素ドット数に表1の値を乗
算して、各領域ごとにトナー消費量を計算する。この表
1の値は、画像形成装置固有の値であり、予めその装置
で試験を行なって数値を定める必要がある。本実施例1
では、この表をドット数に応じて4種類のトナー消費量
に分けたが、2種類以上であれば何種類でも構わず、メ
モリー容量や計算スピード能力などに応じて適当に決定
すればよい。
ナー消費量を加算手段で全て足し合わせると、その転写
材1ページの「トナー消費量」が求められるので、その
結果をトナー消費量計算回路903内のメモリーに記憶
させる。そしてCPU900が、この回路903内のメ
モリーに記憶した「トナー消費量」を随時書き換え不能
な信号として、NVRAM905に書き込む。さらにC
PU900はROM901に予め設定されている「使用
前トナー量」と前記NVRAM905に書き込まれた
「トナー消費量」を比較・計算し、現状の「トナー残
量」をユーザーの必要に応じて表示部902に表示す
る。
手段は、図3に示すように、トナー残量値が約50gを
切ると、「トナー残量値」と金属棒(アンテナ)8によ
って検知された「静電容量値」とが直線的な相関を持つ
ような構成になっている。本実施例の場合、金属棒8か
らトナー有無検知回路906へ「トナー残量値」として
静電容量の信号値が送られ、該回路内のメモリーに記憶
される。ROM901は、静電容量が約5.5pF、す
なわちトナー残量値が約25gを切った時点で「トナー
切れ」の警告を表示部902に表示するように、基準値
として静電容量5.5pFのデータが予め設定されてい
る(データ1とする)。
ータ1と、トナー有無検知回路906内のメモリーに記
憶されたトナー残量値(静電容量)を比較し、トナー残
量値が約25gを切った場合、「トナー切れ」の警告を
表示部902に表示する。すなわち、本実施例1では、
トナー残量検知手段が逐次検知手段からニアエンド検知
手段に切換えられ、ユーザーへの「トナー切れ」の伝達
は、ニアエンド検知手段によって行なわれる。
ンテナ感知式以外の、たとえば圧電センサー式、トナー
残量の減少をトナーボトルの外部から検知する光透過セ
ンサー式、磁性トナーの場合は磁気センサー式などでも
よい。
ィの低い印刷データを多く印刷するような場合に発生し
やすい、積算トナー消費量もしくは残量を表示する表示
器上のデータと有効トナー残量の食い違いに関係なく、
トナー残量を確実にユーザーに伝達することができる。
手段からニアエンド検知手段へ切り変えた後、トナー残
量検知手段としてニアエンド検知手段を用いるものであ
る。
アエンド検知手段は、図3に示すように、トナー残量が
約50gを切ると、「トナー残量」と「静電容量」が相
関を持つような構成になっている。そこで、トナー残量
値が約50gを切った時点で、金属棒8からトナー有無
検知回路906へ「トナー残量値」として信号値が送ら
れ、該回路906内のメモリーに記憶される。
6内のメモリーに記憶された「トナー残量」を随時書き
換え不能な信号として、NVRAM905に書き込む。
そしてCPU900は、トナー有無検知回路906内の
メモリーに記憶された「トナー残量値」を、ユーザーの
必要に応じて表示部902に表示し、トナー残量が約2
5gを切った時点で、「トナー切れ」の警告を表示部9
02に表示する。
が、逐次検知手段からニアエンド検知手段に切り替えら
れ、トナー切れのユーザー伝達はニアエンド検知手段に
よって行なわれる。
テナ感知式の場合と同様、「トナー残量」と「トナー残
量検知出力信号」(アンテナ感知式の場合は「静電容
量」)に相関性のあるような、圧電センサー式、トナー
残量の減少をトナーボトルの外部から検知する光透過セ
ンサー式、磁性トナーの場合は磁気センサー式などでよ
い。
ィの低い印刷データを多く印刷するような場合に発生し
やすい、積算トナー消費量もしくは残量を表示する表示
器上のデータと有効トナー残量の食い違いに関係なく、
トナー残量をより確実にユーザーに伝達することができ
る。
例の画像形成装置は、現像器4内のトナー残量の検知結
果を書き込み可能な記憶手段NVRAMを備え、かつト
ナー補給が可能なプロセスカートリッジ20を装着した
レーザビームプリンタである。
アエンド検知手段によりトナー残量検知した結果で、現
像器4内のトナー切れがユーザーに伝達され、ユーザー
がトナーボトル10を新品に交換する際、トナーボトル
着脱レバー11が作動し、その検知信号が、プロセスカ
ートリッジ20と接点によって接続されたプリンタ本体
に付随のトナーボトル着脱検知回路907内のメモリー
に記憶される。そしてCPU900により前記回路90
7内のメモリーに記憶された信号値が、「トナー消費量
値0」(ROM901に予め設定されている「使用前ト
ナー量」)としてNVRAM905に書き込まれる。
をプロセスカートリッジ20に付随したNVRAM90
5に記憶させる。あるいは、トナーボトル交換終了を指
令するリセットスイッチを操作部908に設け、トナー
ボトル交換後にユーザーがこのスイッチを操作してリセ
ット動作を掛けることにより、この信号値がCPU90
0により「トナー消費量値0」としてNVRAM905
に書き込まれるなど、種々の手段を選択することが可能
である。
が、逐次検知手段からニアエンド検知手段に切り替えら
れ、トナー切れのユーザー伝達はニアエンド検知手段に
よって行なわれる。
テナ感知式以外の、たとえば圧電センサー式、トナー残
量の減少をトナーボトルの外部から検知する光透過セン
サー式、磁性トナーの場合は磁気センサー式などでもよ
い。
能なプロセスカートリッジ20を装着した画像形成装置
において、実施例1または2と同様、特に印刷デュティ
の低い印刷データを多く印刷するような場合に発生しや
すい、積算トナー消費量もしくは残量を表示する表示器
上のデータと有効トナー残量の食い違いに関係なく、ト
ナー残量をより確実にユーザーに伝達することができ
る。
明によれば、現像剤残量が常時ユーザーに伝達できると
ともに、現像剤切れの正確な時期もユーザーに伝達でき
る画像形成装置を提供することができる。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって常時ユーザーに
伝達できるとともに、現像剤切れの正確な時期もユーザ
ーに伝達できる画像形成装置を提供することができる。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって正確にかつ常時
ユーザーに伝達できるとともに、現像剤切れの正確な時
期もユーザーに伝達できる画像形成装置を提供すること
ができる。
が、簡易な構成の逐次検知手段によって正確にかつ常時
ユーザーに伝達できるとともに、比較的速い段階におい
て、現像剤切れの正確な時期もユーザーに伝達できる画
像形成装置を提供することができる。
明によれば、画像形成装置本体に装着自在に設置して、
画像形成装置本体と協同して、上記本出願の第1、2、
第3および第4の発明と同じ目的を達成することができ
るプロセスカートリッジを提供することができる。
す断面図である。
ートである。
ー残量と静電容量の関係を示す図である。
す断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 像担持体と、前記像担持体に形成した静
電潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と
を少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像手
段内の現像剤の残量を逐次検知する検知手段と、その現
像剤残量の検知結果を書き込み可能な記憶手段と、前記
現像手段内の所定量以下の現像剤量を検知して、現像剤
の有無を識する検知手段とを有し、前記有無検知手段に
より現像剤無しを検知したときに、ユーザーに現像剤無
しの警告を伝達することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記逐次検知手段が、画像のドットを形
成する個々の画像信号をカウントすることにより、前記
現像手段内の現像剤の残量を検出する機能を有する請求
項1の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記画像信号のカウントによる前記現像
手段内の現像剤の残量の検出は、予め実験的に求めた画
像信号に応じた現像剤の消費量データに基づいて行なう
請求項2の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記現像剤の有無検知手段から得られる
出力信号と現像剤残量との間に所定の換算式に基づいた
相関が得られた時点で、前記逐次検知手段から有無検知
手段に切り替えて、前記現像剤残量のユーザーへの伝達
を行なう請求項1〜3のいずれかの項に記載の画像形成
装置。 - 【請求項5】 画像形成装置本体に着脱自在に装着され
るプロセスカートリッジであって、前記像担持体は、像
担持体と、前記像担持体に形成した静電潜像を現像して
トナー像として可視化する現像手段とを少なくとも備え
たプロセスカートリッジにおいて、前記画像形成装置本
体に設置された前記現像手段内の現像剤の残量を逐次検
知する検知手段の検知結果を書き込み可能な記憶手段
と、前記現像手段内の現像剤の有無を検知する検知手段
とを有し、前記有無検知手段により現像剤無しを検知し
たときに、ユーザーに現像剤無しの警告を伝達すること
を特徴とするプロセスカートリッジ。 - 【請求項6】 前記画像形成装置本体の逐次検知手段
が、画像のドットを形成する個々の画像信号をカウント
することにより、前記現像手段内の現像剤の残量を検出
する機能を有する請求項5のプロセスカートリッジ。 - 【請求項7】 前記画像信号のカウントによる前記現像
手段内の現像剤の残量の検出は、予め実験的に求めた画
像信号に応じた現像剤の消費量データに基づいて行なう
請求項6のプロセスカートリッジ。 - 【請求項8】 前記現像剤の有無検知手段から得られる
出力信号と現像剤残量との間に所定の換算式に基づいた
相関が得られた時点で、前記逐次検知手段から有無検知
手段に切り替えて、前記現像剤残量のユーザーへの伝達
を行なう請求項5〜7のいずれかの項に記載のプロセス
カートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9062401A JPH10240084A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP9062401A JPH10240084A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10240084A true JPH10240084A (ja) | 1998-09-11 |
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ID=13199088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP9062401A Pending JPH10240084A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10240084A (ja) |
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