JPWO2005008343A1 - 消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置 - Google Patents
消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
レーザプリンタ1に用いられるトナーTの透磁率を検出する透磁率センサ15と、トナーTがレーザプリンタ1に適合しない場合にその事実をレーザプリンタ1のユーザに報知するために透磁率センサ15からの出力に基づいてトナーTの透磁率が所定範囲内にあるか否かを判断する磁気特性判断部36とを有する消耗品検出装置を提供する。
Description
本発明は、一般に画像形成装置において用いられる消耗品(例えばトナー等の現像剤)を検出する消粍品検出装置に係り、特に電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーの物性を検出する消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、その消耗品検出装置を備えた画像形成装置に関する。
本発明は、例えば電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置に好適である。ここにおいて、「電子写真方式の画像形成装置」とは、米国特許2,297,691に記載されたカールソンプロセスを利用した装置であり、典型的にはレーザプリンタであって、トナーを記録媒体(印刷用紙やOHPフィルム等)に付着することによって記録するノンインパクトの画像形成装置をいう。
技術背景
電子写真方式の記録装置の一つであるレーザプリンタは高速・高解像・高品質であり、近年のオフィスオートメーション化に伴って今後ますます需要が増加するものと期待されている。その需要の増加に伴って、レーザプリンタの印字品質や耐久性の向上、良好な保守性等に対する要求もますます高まってきている。
レーザプリンタは、一般に感光体ドラムと露光によって感光体ドラム上に潜像を形成する光学ユニットとを含んでいる。感光体ドラムは前帯電部によって一様に負極に帯電され、光学ユニットから照射されたレーザビームによって露光されることにより、現像剤が付着される部分が除電されて潜像が形成される。潜像は、その後に現像装置を介してトナー像として可視化され、転写ユニットによりトナー像は印刷用紙に転写される。印刷用紙に転写されたトナー像は定着装置によって定着され、その後、印刷用紙が排出される。
このレーザプリンタにおいては、トナーカートリッジ・感光体ドラム・現像ユニット等を中心とする印字機能部をプリントユニットとしてユニット化したプリントユニット方式が主流となっている。このプリントユニット方式によれば、長期使用によりレーザプリンタの印字品質が低下したような場合は、ユーザがそのプリントユニットを交換することにより簡便に印字品質を回復させることができる。専門の作業者等がメンテナンスを行う必要もなく、ユーザが簡便にメンテナンスを行うことができるので大変便利である。プリントユニット全体を交換する必要がない場合でも、プリントユニットに備えられたトナーカートリッジを交換することにより簡便に印字品質を回復させることができる場合もある。
上記のように、レーザプリンタにおいてはプリントユニットやトナー等が最適設計されて使用されている。このプリントユニットは、一般に、そのレーザプリンタに適合したものがレーザプリンタメーカによって製造され販売される。いわゆる純正品と言われるこのようなプリントユニットは、メーカによってそのレーザプリンタに対する適合性が充分に調査・検討されたものである。したがって、レーザプリンタにそのプリントユニットを使用した場合に、高解像・高品質等のプリンタ性能を充分に発揮することができ、転写や定着においても問題を生じるようなことはない。
例えば、現像剤交換時に一定条件を検知したときには、撹拌動作と現像剤撹拌部へのリサイクルトナー補給を中止し、トナー過補給を防止する現像装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。不正にリサイクルされたトナーカートリッジを識別でき、不正にリサイクルされたトナーカートリッジを使用できないようにしたものも提案されている(例えば特許文献2参照)。さらに、現像装置に初期投入された現像剤の帯電量が現像剤の保管中の環境条件により極度に変化しているため、トナー濃度センサの出力が異常値を示してトナー濃度が制御できなくなる不都合を解消するものも提案されている(例えば特許文献3参照)。
また、プリントユニットやトナーカートリッジに情報記録可能なICチップが装備されたものも実用化されている。このICチップに印刷枚数・使用時間等の管理情報を記録することにより、このプリントユニット等が使用済みか否かの情報や交換時期をユーザに知らせることが行われている。
特開2002−341634号公報 特開2001−215779号公報 特開平10−333418号公報
本発明は、例えば電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置に好適である。ここにおいて、「電子写真方式の画像形成装置」とは、米国特許2,297,691に記載されたカールソンプロセスを利用した装置であり、典型的にはレーザプリンタであって、トナーを記録媒体(印刷用紙やOHPフィルム等)に付着することによって記録するノンインパクトの画像形成装置をいう。
技術背景
電子写真方式の記録装置の一つであるレーザプリンタは高速・高解像・高品質であり、近年のオフィスオートメーション化に伴って今後ますます需要が増加するものと期待されている。その需要の増加に伴って、レーザプリンタの印字品質や耐久性の向上、良好な保守性等に対する要求もますます高まってきている。
レーザプリンタは、一般に感光体ドラムと露光によって感光体ドラム上に潜像を形成する光学ユニットとを含んでいる。感光体ドラムは前帯電部によって一様に負極に帯電され、光学ユニットから照射されたレーザビームによって露光されることにより、現像剤が付着される部分が除電されて潜像が形成される。潜像は、その後に現像装置を介してトナー像として可視化され、転写ユニットによりトナー像は印刷用紙に転写される。印刷用紙に転写されたトナー像は定着装置によって定着され、その後、印刷用紙が排出される。
このレーザプリンタにおいては、トナーカートリッジ・感光体ドラム・現像ユニット等を中心とする印字機能部をプリントユニットとしてユニット化したプリントユニット方式が主流となっている。このプリントユニット方式によれば、長期使用によりレーザプリンタの印字品質が低下したような場合は、ユーザがそのプリントユニットを交換することにより簡便に印字品質を回復させることができる。専門の作業者等がメンテナンスを行う必要もなく、ユーザが簡便にメンテナンスを行うことができるので大変便利である。プリントユニット全体を交換する必要がない場合でも、プリントユニットに備えられたトナーカートリッジを交換することにより簡便に印字品質を回復させることができる場合もある。
上記のように、レーザプリンタにおいてはプリントユニットやトナー等が最適設計されて使用されている。このプリントユニットは、一般に、そのレーザプリンタに適合したものがレーザプリンタメーカによって製造され販売される。いわゆる純正品と言われるこのようなプリントユニットは、メーカによってそのレーザプリンタに対する適合性が充分に調査・検討されたものである。したがって、レーザプリンタにそのプリントユニットを使用した場合に、高解像・高品質等のプリンタ性能を充分に発揮することができ、転写や定着においても問題を生じるようなことはない。
例えば、現像剤交換時に一定条件を検知したときには、撹拌動作と現像剤撹拌部へのリサイクルトナー補給を中止し、トナー過補給を防止する現像装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。不正にリサイクルされたトナーカートリッジを識別でき、不正にリサイクルされたトナーカートリッジを使用できないようにしたものも提案されている(例えば特許文献2参照)。さらに、現像装置に初期投入された現像剤の帯電量が現像剤の保管中の環境条件により極度に変化しているため、トナー濃度センサの出力が異常値を示してトナー濃度が制御できなくなる不都合を解消するものも提案されている(例えば特許文献3参照)。
また、プリントユニットやトナーカートリッジに情報記録可能なICチップが装備されたものも実用化されている。このICチップに印刷枚数・使用時間等の管理情報を記録することにより、このプリントユニット等が使用済みか否かの情報や交換時期をユーザに知らせることが行われている。
しかし、最近、上記純正品でない非純正品が販売されることが多くなってきている。この非純正品は、第三者が無断で製造・販売するプリントユニット(いわゆる海賊品)である。この非純正品は、レーザプリンタに対する適合性の検討が充分になされていない場合が多く、これをレーザプリンタに使用すると印刷品質が劣化したり、転写・定着において不具合が生じたりする場合がある。
また、プリントユニットそのものでなく、非純正品のトナーが使用される場合もある。トナーカートリッジ内のトナーがなくなった後に、このような非純正品のトナーがトナーカートリッジ内に入れられて使用されると、上記同様印刷品質の劣化や転写・定着における不具合が生じる場合がある。
例えば、現像ローラがマグネットローラであるプリンタにおいて磁性が付加されたトナーを用いる場合、純正品トナーよりも磁化の大きい非純正品のトナーを使用すると、現像ローラでの吸引力が大きくなり印字濃度が適正濃度よりも薄くなってしまう。逆に、純正品トナーよりも磁化の小さい非純正のトナーを使用すると、現像ローラでの吸引力が小さくなり印字濃度が適正濃度よりも濃くなってしまう。
これらの非純正品が製造・販売されると、純正品メーカであるプリンタメーカの販売数量や売上げに影響が出るばかりか、上記のような不具合が生じた場合にプリンタメーカに対してユーザからのクレーム(不具合報告・修理依頼)が来ることとなるので、その対応が煩雑となってしまう。また、上記ICチップを用いて非純正品を検知することも考えられるが、プリントユニットやトナーカートリッジが高価となってしまう上に、非純正品のプリントユニットやトナーカートリッジそのものを検知することは可能であっても、トナーカートリッジ内に純正品トナーの代わりに非純正品トナーが入れ替えられたことを検知することはできない。
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決する新規かつ有用な消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置を提供することを概括的な目的とする。より特定的には、本発明は、不適合な消耗品を使用することにより生じる様々な不具合を回避することができる消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置を例示的目的とする。
例えば、レーザプリンタやファクシミリ等の画像形成装置において、その装置に適合しないトナーを使用することによる印字品質の低下、トナー付着や用紙搬送ジャム等の故障を防止することは、本発明の目的の一つである。また、画像形成装置に適合しないプリントユニットを使用することによる故障を防止することも本発明の目的の一つである。結果としてユーザが安心して画像形成装置を使用することができるようにすることが本発明の目的である。
本発明の一側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、消耗品が画像形成装置に適合しない場合にその事実を画像形成装置の操作者に報知するために物性検出器からの出力に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部とを有することを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断することができる。例えば、その適合性を操作者(ユーザ)に報知する報知手段を画像形成装置が備えている場合や、この画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、消耗品が不適合であることをユーザが容易に知ることができる。したがって、操作者(ユーザ)が不用意に画像形成装置に不適合な消耗品、いわゆる非純正品を使用することによる印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの高出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、高出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの低出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、低出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの流動性に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。すなわち、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅がトナーの流動性を示す指標となることを利用して、その流動性に基づいてトナーの適合性を判断する。したがって、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置に消耗品の装着または補充を検出する装着・補充検出器が備えられ、かつ、物性検出器による消耗品の物性値の検出は、装着・補充検出器による消耗品の装着または補充の検出に続いて行われることを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、装着または補充直後の消耗品の物性値に基づいて、その消耗品の適合性を判断することができる。装着または補充直後の消耗品は、物性値に経時変化が殆どなく安定しているので、より一層確実に消耗品の適合性を判断することができる。その結果、不適合な消耗品の使用による印字品質の低下、故障等を確実に防止することができる。この装着・補充検出器が物性検出器を兼ねている場合は、さらに部品点数の減少・装置コストの低減等の効果をも得ることができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置にトナーの残量を検出する残量検出器が備えられ、かつ、残量検出器が物性検出器を兼ねていることを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、残量検出器が物性検出器を兼ねているので、部品点数の増加や装置コストの増大を殆ど生じることなく、トナーの残量検出と物性検出とを行うことができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出方法は、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、検出結果に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、消耗品の物性値が所定範囲内にないと判断した場合に画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップとを有することを特徴とする。
この消耗品検出方法によれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断して操作者(ユーザ)に報知することができる。例えばその報知手段を画像形成装置に備えていれば、画像形成装置上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、コンピュータの表示画面上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。また、報知手段が音によってユーザに消耗品が不適合である旨を報知することも可能である。したがって、ユーザは消耗品が不適合であることを容易に知ることができ、不適合な消耗品の不用意な使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出プログラムは、コンピュータに、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、検出結果に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、消耗品の物性値が所定範囲内にないと判断した場合に画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップと、を実行させることを特徴とする。
この消耗品検出プログラムによれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断して操作者(ユーザ)に報知することができる。例えばその報知手段を画像形成装置に備えていれば、画像形成装置上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、コンピュータの表示画面上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。また、報知手段が音によってユーザに消耗品の不適合を報知することも可能である。したがって、ユーザは消耗品が不適合であることを容易に知ることができるので、不適合な消耗品の不用意な使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出プログラムは、事実の報知が、不具合発生の可能性を示す警告であることを特徴とする。
この消耗品検出プログラムによれば、単に報知するのみならず、不適合であると判断した消耗品を使用することにより画像形成装置の不具合を発生させる可能性があることを警告するので、より効果的に不適合な消耗品の使用を防止することができる。その結果、確実に不適合な消耗品の使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。この消耗品検出プログラムは、画像形成装置内に備えられるファームウェアであってもよいし、画像形成装置と接続して使用されるコンピュータにインストールされる画像形成装置用ドライバソフトウェアであってもよい。もちろん、ファームウェアとドライバソフトウェアとが協働してこの消耗品検出プログラムとしての機能を発揮するものであってもよい。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、記録媒体を供給する媒体供給部と、着脱可能に備えられて画像形成を行うプリントユニットと、画像形成後の前記記録媒体を排出する媒体排出部とを有する画像形成装置であって、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、物性検出器からの出力に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部とを有する消耗品検出装置を備えていることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、使用される消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断することができる。例えば、その適合性を操作者(ユーザ)に報知する報知手段を画像形成装置が備えている場合や、この画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、消耗品が不適合であることをユーザが容易に知ることができる。したがって、画像形成装置に不適合な消耗品、いわゆる非純正品を操作者(ユーザ)が不用意に使用することによる印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの高出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、高出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの低出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、低出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの流動性に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。すなわち、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅がトナーの流動性を示す指標となることを利用して、その流動性に基づいてトナーの適合性を判断する。したがって、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、消耗品の装着または補充を検出する装着・補充検出器がさらに備えられ、かつ、物性検出器による消耗品の物性値の検出は、装着・補充検出器による消耗品の装着または補充の検出に続いて行われることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、装着または補充直後の消耗品の物性値に基づいて、その消耗品の適合性を判断することができる。装着または補充直後の消耗品は、物性値に経時変化が殆どなく安定しているので、より一層確実に消耗品の適合性を判断することができる。その結果、不適合な消耗品の使用による印字品質の低下、故障等を確実に防止することができる。この装着・補充検出器が物性検出器を兼ねている場合は、さらに部品点数の減少・装置コストの低減等の効果をも得ることができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、トナーの残量を検出する残量検出器がさらに備えられ、かつ、残量検出器が物性検出器を兼ねていることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、残量検出器が物性検出器を兼ねているので、部品点数の増加や装置コストの増大を殆ど生じることなく、トナーの残量検出と物性検出とを行うことができる。
本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例において明らかになるであろう。
また、プリントユニットそのものでなく、非純正品のトナーが使用される場合もある。トナーカートリッジ内のトナーがなくなった後に、このような非純正品のトナーがトナーカートリッジ内に入れられて使用されると、上記同様印刷品質の劣化や転写・定着における不具合が生じる場合がある。
例えば、現像ローラがマグネットローラであるプリンタにおいて磁性が付加されたトナーを用いる場合、純正品トナーよりも磁化の大きい非純正品のトナーを使用すると、現像ローラでの吸引力が大きくなり印字濃度が適正濃度よりも薄くなってしまう。逆に、純正品トナーよりも磁化の小さい非純正のトナーを使用すると、現像ローラでの吸引力が小さくなり印字濃度が適正濃度よりも濃くなってしまう。
これらの非純正品が製造・販売されると、純正品メーカであるプリンタメーカの販売数量や売上げに影響が出るばかりか、上記のような不具合が生じた場合にプリンタメーカに対してユーザからのクレーム(不具合報告・修理依頼)が来ることとなるので、その対応が煩雑となってしまう。また、上記ICチップを用いて非純正品を検知することも考えられるが、プリントユニットやトナーカートリッジが高価となってしまう上に、非純正品のプリントユニットやトナーカートリッジそのものを検知することは可能であっても、トナーカートリッジ内に純正品トナーの代わりに非純正品トナーが入れ替えられたことを検知することはできない。
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決する新規かつ有用な消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置を提供することを概括的な目的とする。より特定的には、本発明は、不適合な消耗品を使用することにより生じる様々な不具合を回避することができる消耗品検出装置、消耗品検出方法、消耗品検出プログラム、及び、画像形成装置を例示的目的とする。
例えば、レーザプリンタやファクシミリ等の画像形成装置において、その装置に適合しないトナーを使用することによる印字品質の低下、トナー付着や用紙搬送ジャム等の故障を防止することは、本発明の目的の一つである。また、画像形成装置に適合しないプリントユニットを使用することによる故障を防止することも本発明の目的の一つである。結果としてユーザが安心して画像形成装置を使用することができるようにすることが本発明の目的である。
本発明の一側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、消耗品が画像形成装置に適合しない場合にその事実を画像形成装置の操作者に報知するために物性検出器からの出力に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部とを有することを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断することができる。例えば、その適合性を操作者(ユーザ)に報知する報知手段を画像形成装置が備えている場合や、この画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、消耗品が不適合であることをユーザが容易に知ることができる。したがって、操作者(ユーザ)が不用意に画像形成装置に不適合な消耗品、いわゆる非純正品を使用することによる印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの高出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、高出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの低出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、低出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、トナーの流動性に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。すなわち、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅がトナーの流動性を示す指標となることを利用して、その流動性に基づいてトナーの適合性を判断する。したがって、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置に消耗品の装着または補充を検出する装着・補充検出器が備えられ、かつ、物性検出器による消耗品の物性値の検出は、装着・補充検出器による消耗品の装着または補充の検出に続いて行われることを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、装着または補充直後の消耗品の物性値に基づいて、その消耗品の適合性を判断することができる。装着または補充直後の消耗品は、物性値に経時変化が殆どなく安定しているので、より一層確実に消耗品の適合性を判断することができる。その結果、不適合な消耗品の使用による印字品質の低下、故障等を確実に防止することができる。この装着・補充検出器が物性検出器を兼ねている場合は、さらに部品点数の減少・装置コストの低減等の効果をも得ることができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出装置は、画像形成装置にトナーの残量を検出する残量検出器が備えられ、かつ、残量検出器が物性検出器を兼ねていることを特徴とする。
この消耗品検出装置によれば、残量検出器が物性検出器を兼ねているので、部品点数の増加や装置コストの増大を殆ど生じることなく、トナーの残量検出と物性検出とを行うことができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出方法は、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、検出結果に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、消耗品の物性値が所定範囲内にないと判断した場合に画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップとを有することを特徴とする。
この消耗品検出方法によれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断して操作者(ユーザ)に報知することができる。例えばその報知手段を画像形成装置に備えていれば、画像形成装置上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、コンピュータの表示画面上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。また、報知手段が音によってユーザに消耗品が不適合である旨を報知することも可能である。したがって、ユーザは消耗品が不適合であることを容易に知ることができ、不適合な消耗品の不用意な使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出プログラムは、コンピュータに、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、検出結果に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、消耗品の物性値が所定範囲内にないと判断した場合に画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップと、を実行させることを特徴とする。
この消耗品検出プログラムによれば、消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断して操作者(ユーザ)に報知することができる。例えばその報知手段を画像形成装置に備えていれば、画像形成装置上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、コンピュータの表示画面上に消耗品が不適合である旨を表示することができる。また、報知手段が音によってユーザに消耗品の不適合を報知することも可能である。したがって、ユーザは消耗品が不適合であることを容易に知ることができるので、不適合な消耗品の不用意な使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての消耗品検出プログラムは、事実の報知が、不具合発生の可能性を示す警告であることを特徴とする。
この消耗品検出プログラムによれば、単に報知するのみならず、不適合であると判断した消耗品を使用することにより画像形成装置の不具合を発生させる可能性があることを警告するので、より効果的に不適合な消耗品の使用を防止することができる。その結果、確実に不適合な消耗品の使用による印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。この消耗品検出プログラムは、画像形成装置内に備えられるファームウェアであってもよいし、画像形成装置と接続して使用されるコンピュータにインストールされる画像形成装置用ドライバソフトウェアであってもよい。もちろん、ファームウェアとドライバソフトウェアとが協働してこの消耗品検出プログラムとしての機能を発揮するものであってもよい。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、記録媒体を供給する媒体供給部と、着脱可能に備えられて画像形成を行うプリントユニットと、画像形成後の前記記録媒体を排出する媒体排出部とを有する画像形成装置であって、画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、物性検出器からの出力に基づいて消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部とを有する消耗品検出装置を備えていることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、使用される消耗品の物性値が所定範囲内にない場合に、その消耗品が画像形成装置に不適合であると判断することができる。例えば、その適合性を操作者(ユーザ)に報知する報知手段を画像形成装置が備えている場合や、この画像形成装置に接続されたコンピュータが報知手段として機能する場合は、消耗品が不適合であることをユーザが容易に知ることができる。したがって、画像形成装置に不適合な消耗品、いわゆる非純正品を操作者(ユーザ)が不用意に使用することによる印字品質の低下や画像形成装置の故障を防止することができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの高出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、高出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの透磁率に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。さらに、透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいてトナーの適合性を判断するので、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。ここで、「透磁率センサの低出力ピーク」とは、略周期的に変動する透磁率センサの出力波形において、低出力側に凸形状に突出する出力波形部分を指す。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、判断部は、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする。
この画像形成装置によれば、トナーの流動性に基づいてトナーの画像形成装置に対する適合性を判断することができる。すなわち、透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅がトナーの流動性を示す指標となることを利用して、その流動性に基づいてトナーの適合性を判断する。したがって、より確実に不適合なトナーを検知することができ、印字品質の低下や故障を確実に防止することができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、消耗品の装着または補充を検出する装着・補充検出器がさらに備えられ、かつ、物性検出器による消耗品の物性値の検出は、装着・補充検出器による消耗品の装着または補充の検出に続いて行われることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、装着または補充直後の消耗品の物性値に基づいて、その消耗品の適合性を判断することができる。装着または補充直後の消耗品は、物性値に経時変化が殆どなく安定しているので、より一層確実に消耗品の適合性を判断することができる。その結果、不適合な消耗品の使用による印字品質の低下、故障等を確実に防止することができる。この装着・補充検出器が物性検出器を兼ねている場合は、さらに部品点数の減少・装置コストの低減等の効果をも得ることができる。
本発明の別の側面としての画像形成装置は、トナーの残量を検出する残量検出器がさらに備えられ、かつ、残量検出器が物性検出器を兼ねていることを特徴とする。
この画像形成装置によれば、残量検出器が物性検出器を兼ねているので、部品点数の増加や装置コストの増大を殆ど生じることなく、トナーの残量検出と物性検出とを行うことができる。
本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例において明らかになるであろう。
第1図は、本発明の実施の形態1に係るレーザプリンタの内部構成を示す断面図である。
第2図は、第1図のレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第3図は、第1アジテータ及び透磁率センサを示す断面図である。
第4図は、クリーナが透磁率センサのセンサ面を清掃する様子を示す断面図であり、(a)は、クリーナがセンサ面を清掃する前の状態を示し、(b)はクリーナがセンサ面を清掃している状態を示す。
第5図は、透磁率センサからの出力波形の例を示すグラフである。
第6図は、本発明の実施の形態1に係るレーザプリンタにおけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第7図は、実施の形態1における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第8図は、本発明の実施の形態2に係るレーザプリンタにおけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第9図は、実施の形態2における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第10図は、本発明の実施の形態3に係るレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第11図は、実施の形態3に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第12図は、実施の形態3における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第13図は、実施の形態4に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第14図は、実施の形態4における透磁率センサからの出力波形を示すグラフであり、(a)は流動性の良いトナーを使用した場合の出力波形であり、(b)は流動性の悪いトナーを使用した場合の出力波形である。
第15図は、本発明の実施の形態5に係るレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第16図は、実施の形態5に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第2図は、第1図のレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第3図は、第1アジテータ及び透磁率センサを示す断面図である。
第4図は、クリーナが透磁率センサのセンサ面を清掃する様子を示す断面図であり、(a)は、クリーナがセンサ面を清掃する前の状態を示し、(b)はクリーナがセンサ面を清掃している状態を示す。
第5図は、透磁率センサからの出力波形の例を示すグラフである。
第6図は、本発明の実施の形態1に係るレーザプリンタにおけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第7図は、実施の形態1における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第8図は、本発明の実施の形態2に係るレーザプリンタにおけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第9図は、実施の形態2における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第10図は、本発明の実施の形態3に係るレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第11図は、実施の形態3に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第12図は、実施の形態3における透磁率センサからの出力波形を示すグラフである。
第13図は、実施の形態4に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
第14図は、実施の形態4における透磁率センサからの出力波形を示すグラフであり、(a)は流動性の良いトナーを使用した場合の出力波形であり、(b)は流動性の悪いトナーを使用した場合の出力波形である。
第15図は、本発明の実施の形態5に係るレーザプリントに備えられるプリントユニットの要部断面及び消耗品検出装置の概略構成を示すブロック図である。
第16図は、実施の形態5に係るレーザプリンタにおけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1に係る消耗品検出装置及びそれを備えた画像形成装置について説明する。第1図は、画像形成装置としてのレーザプリンタ1の断面図である。このレーザプリンタ1は、記録媒体供給部としての給紙部2、搬送部3、画像形成ユニット4、定着ユニット5、記録媒体排出部としての排紙部6を有して大略構成される。
給紙部2は、複数枚の記録媒体としての記録紙Pを収納する給紙カセット21から最上位の記録紙Pをホッパー22によって取り出して装置内部の搬送部6へ供給するためのものである。給紙部2は、給紙カセット21と、ホッパー22と、給紙ローラ23とを有している。給紙カセット21は複数枚の用紙Pを収納するためのものである。ホッパー22は、圧縮バネなどによって第1図の下方向に付勢されており、用紙Pを撥ね上げるものである。給紙ローラ23はピックアップローラとも呼ばれ、給紙カセット21にセットされている記録紙Pの最上位の記録紙Pに当接してこれを1枚ずつ繰り出すためのものである。
搬送部3は、給紙部2から供給される記録紙Pを搬送路FPに沿って装置上部の排紙部6まで搬送するものである。搬送部3は、各種の(即ち、駆動及び従動の)搬送ローラ31を有する。用紙Pは搬送ローラ31によって第1図の左回り(反時計回り)に回転しつつ搬送され、排紙部6から排出されるようになっている。
画像形成ユニット4は、所望のトナー像を画像形成して、その画像を記録紙Pに転写するもので、画像露光ユニット7、プリントユニット8、転写ユニット9を有して大略構成される。その画像露光ユニット7は、形成画像の画像情報に基づきつつレーザ等の露光光源光を後述する感光体ドラム83に照射することによって、その感光体ドラム83上に形成画像の静電潜像を形成するためのものである。
プリントユニット8は、第2図に示すように、ドラムユニット81、現像ユニット82を有して構成され、ドラムユニット81は、感光体ドラム83、前帯電器84、ドラムクリーナ85を有して構成される。このプリントユニット8は、レーザプリンタ1に着脱可能に備えられている。このプリントユニット8は、所定時間の稼働や所定枚数のプリントによって所期の性能が維持されなくなった場合は消耗品として交換される。
感光体ドラム83は、回転が可能なドラム状導体支持体上に感光性誘電体層を有し、像保持部材として使用される。感光体ドラム83は、例えば、表面に機能分離型有機感光体が厚さ約20μmで塗布されたアルミニウム製ドラムから構成され、外径30mmを有して周速度79mm/sで回転する。感光体ドラム83は、前帯電器84によってそのドラム表面が一様帯電された後に、露光光源によって形成画像が潜像形成されるようになっている。形成されたその潜像画像は、現像ユニット82のトナーホッパー86から供給されたトナーが用いられて可視化(現像)され、後述する転写ユニット9によってそのトナーが記録紙Pに転写されることにより記録紙P上に画像形成がされるようになっている。
前帯電器84は、例えば、スコロトロン帯電器から構成され、感光体ドラム83の表面に一定の電荷量(例えば、約−540V)を与えるようになっている。ドラムクリーナ85は、記録紙Pにトナー転写した後の感光体ドラム83表面に残余したトナーを清掃除去するためのものであり、例えばクリーニングブレード等により構成されている。このドラムクリーナ85によって清掃除去されたトナーは、図示しないリサイクル機構によってトナーホッパー13へと戻され、再利用されるようになっている。
現像ユニット82は、感光体ドラム83に形成された静電潜像をトナー像として可視化(現像)する機能を有する。現像ユニット82は、現像ローラ10、第1アジテータ11、第2アジテータ12、トナーホッパー13を有して構成される。本実施の形態1では、現像剤にトナーTを用いている。このトナーTは消耗品であり使用に伴い減少していくので、適宜補充されるものである。トナーTはトナーカートリッジ14に貯留されており、そのトナーカートリッジ14がプリントユニット8に装着されることによりトナーTがトナーホッパー13に供給される。トナーとしては磁性のものや非磁性のものがあり、また現像剤としては、トナーのみから構成される一成分のものや強磁性粉のキャリアと磁性トナーとが混合されたものがある。本実施の形態1においては、トナーTとして磁性トナーを使用し、そのトナーTと強磁性粉のキャリアとを混合したものを現像剤として用いている。その混合比は現像ローラ10上で自動調整されるようになっている。
現像ローラ10は内部に固定磁極を有し、外周のスリーブが回転して感光体ドラム83上に磁性トナーを供給することにより感光体ドラム83上の静電潜像を現像するものである。この現像ローラ10の周囲には、強磁性粉であるキャリアと磁性トナーTとが混合された現像剤が供給されている。現像剤中のトナーTが少なくなると、トナーホッパー13より現像ローラ10上にトナーTが供給される。トナーホッパー13内のトナーTが減少すると、後述する残量検出器としての透磁率センサ15の出力波形より、トナーエンプティと判断してユーザに報知する。それによりユーザ(操作者)は、トナーTが少なくなったことを知ることができ、トナーカートリッジ14を交換することによってトナーTを補給することができるようになっている。
第1アジテータ11、第2アジテータ12は、トナーホッパー13に供給されたトナーTを撹拌しつつ現像ローラ10に向けて送り出すためのものである。第3図にその断面を示すように、第1アジテータ11は回転軸に沿って延びる断面クランク状のプレート11aが回転することにより、プレート11aがトナーTを撹拌しつつ現像ローラ10へと送り出すようになっている。第2アジテータ12についても略同様の構成であるので説明を省略する。
転写ユニット9は、転写ローラを有する。転写ローラは、記録紙Pの裏面(感光体ドラム83のある面と反対面)から静電的にトナーTを吸着するような電界を発生させ、転写電流を利用して感光体ドラム83上に吸着しているトナー像を記録紙Pに転写する。
定着ユニット5は、転写ユニット9によって記録紙P上に転写されたトナー像を記録紙P上に半永久的に固着させるためのものである。転写直後のトナーTは記録紙P上に静電力により付着しているだけなので外力によって簡単に剥がれ落ちる。この定着ユニット5は、記録紙Pに熱と圧力とを加えて記録紙P上のトナーTを溶融圧着し、トナーTを記録紙P内に浸透固着させるものである。排紙部6は、搬送部3によって搬送されてきた定着後の記録紙Pが排出される部分である。
残量検出器としての透磁率センサ15は、プリントユニット8がレーザプリンタ1の装置本体に取り付けられた際に第1アジテータ11近傍に位置するように、レーザプリンタ1の装置本体に備えられている。この透磁率センサ15は、トナーホッパー13内に貯留されたトナーTの透磁率を第1アジテータ11近傍において測定するためのセンサである。透磁率センサは、センサヘッドに巻かれた励磁コイルと検出コイルとを有して構成される。励磁コイルに流れる一定の交流電流によって励起される検出コイル側の電圧が、センサヘッドに接触する非検出体(本実施の形態1においてはトナーT)の透磁率に応じて変化することを利用して、非検出体の透磁率を検出するものである。後述するように、この透磁率センサ15は、装着・補充検出器としても物性検出器としても機能するように構成されている。トナーホッパー13にトナーTが充分に供給されている場合はトナーTの透磁率は高く検出され、トナーホッパー13内のトナーTが減少するに伴ってトナーTの透磁率は低く検出される。それにより、透磁率センサ15の出力に応じてトナーTの残量を検出することができる。
この透磁率センサ15からの出力はAD変換器15aによりAD変換され、残量判断部32へと送られるようになっている。残量判断部32は、透磁率センサ15からの出力信号に基づき、トナーTの残量を判断するためのものである。例えば、トナーTの残量が充分である場合には残量判断部32は信号出力しないが、トナーTの残量が印字品質には影響しないがやや少なめであると判断した場合には、接続されたプリンタ制御部33に向けてニアエンプティ信号を出力する。また、印字品質に悪影響するほどトナーTの残量が減少した場合には、残量判断部32は、トナー切れと判断してプリンタ制御部33に向けてエンプティ信号を出力する。
例えば、透磁率センサ15の出力がほぼ常に所定値より大きい場合に残量判断部32はトナーTの残量が充分であると判断し、透磁率センサ15の出力がたびたび所定値を下回る場合にトナーTの残量がやや少なめであると判断し、透磁率センサ15の出力が所定値を下回る頻度が一定以上となった場合にトナー切れと判断する。また、例えば、透磁率センサ15の出力が第1の所定値より大きい場合に残量判断部32はトナーTの残量が充分であると判断し、透磁率センサ15の出力が第1の所定値以下となった場合にトナーTの残量がやや少なめであると判断し、透磁率センサ15の出力が第1の所定値よりも低い値の第2の所定値以下となった場合にトナー切れと判断するように構成してもよい。
プリンタ制御部33は、ニアエンプティ信号を受け取った場合には、例えばレーザプリンタ1の表示部34やレーザプリンタ1にネットワークを介して接続されたコンピュータ35の画面に「トナーが少なくなっています」とメッセージ表示する。また、エンプティ信号を受け取った場合には、表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」とメッセージ表示するとともに、レーザプリンタ1の動作を停止させる。このプリンタ制御部33は、レーザプリンタ1の全体動作を制御するものであり、例えば演算処理装置を備えたコンピュータである。このプリンタ制御部33には、後述する消耗品検出の一連の手順を実行するための消耗品検出プログラムが備えられている。
なお、消耗品検出プログラムは、本実施の形態1においては、ファームウェアとしてレーザプリンタ1内のプリンタ制御部33に備えられているが、プリンタドライバソフトウェアとしてコンピュータ35にインストールされるものであってもよい。また、ファームウェアとプリンタドライバソフトウェアとが協働して消耗品検出プログラムとしての機能を発揮するものであってももちろんよい。
トナー切れとなった場合は、ユーザが空になったトナーカートリッジ14をプリントユニット8から取り外し、トナーTが充填された新しいトナーカートリッジ14をプリントユニット8に取り付けることによって、新たなトナーTがトナーホッパー13に供給される。
このプリントユニット8には、プリントユニット8の装着やトナーTの補充を検出する装着・補充検出器も備えられている。この実施の形態1においては、透磁率センサ15が装着・補充検出器としての機能を兼ね備え、プリントユニット8の装着や、トナーTの補充を検出できるように構成されている。トナーTの残量が増大した場合、例えば、トナー切れと判断された後に透磁率センサ15の出力が高出力となった場合に、プリントユニット8が交換して装着されたか、またはトナーTが補充されたと判断することができる。その装着または補充の判断は、残量判断部32によって行われる。
このプリントユニット8には、プリントユニット8やトナーT等の消耗品の物性値を検出する物性検出器も備えられている。この実施の形態1においては、透磁率センサ15が物性検出器としての機能を兼ね備え、トナーTの物性値としての透磁率を検出できるように構成されている。消耗品の物性値はその消耗品を製造するメーカごとに異なるが、レーザプリンタ1は、純正品の消耗品を使用した場合に最適な性能を発揮するように調整されて製造されている。したがって、非純正品の消耗品を使用した場合には、レーザプリンタ1が充分な性能を発揮しなかったり故障してしまう等の不具合を生じてしまうことが考えられる。この透磁率センサ15がトナーTの透磁率を検出し、その出力値に基づいて磁気特性判断部(判断部)36がトナーTの透磁率が所定範囲内にあるか否かを判断することにより、レーザプリンタ1は、トナーTが純正品であるか否かを判断することができるように構成されている。
例えば、透磁率センサ15で検出されたトナーTの透磁率が所定範囲内である場合は、磁気特性判断部36は、トナーTが純正品であることを示すOK信号をプリンタ制御部33へと出力する。トナーTの透磁率が所定範囲内でない場合は、磁気特性判断部36は、トナーTが非純正品であることを示すNG信号をプリンタ制御部33へと出力する。
プリンタ制御部33は、OK信号を受け取っても表示部34やコンピュータ35の画面にはメッセージを表示せず、ユーザはそのままレーザプリンタ1の使用を続けることができる。しかし、プリンタ制御部33がNG信号を受け取ると、プリンタ制御部33は、表示部34やコンピュータ35の画面にトナーTが非純正品であることをユーザに報知するためのメッセージを表示する。このメッセージは、例えば「トナーが非純正品です」と報知するだけのものであってもよいし、さらに、「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告するものであってもよい。また、必要に応じて上記メッセージに加え、「このまま印刷を続けますか?」と、プリンタの使用を続行するか否かをユーザに判断させるものであってもよい。
このトナーTの透磁率などの消耗品の物性値は、初期特性が一定のものであっても経時とともに変化する場合が多い。したがって、物性値の検出やそれが所定範囲内にあるか否かの判断は、物性値が経時変化する前に行った方がより高い精度で行うことができる。本実施の形態1においては、トナーTの透磁率が所定範囲内であるか否かの判断は、トナーTの補充又はプリントユニット8の装着に引き続き行われるようになっている。すなわち、残量判断部32によってトナーTの残量が増加したと判断された場合は、トナーTが補充されたかまたは新たなプリントユニット8が装着されたと判断できるので、その判断の直後に磁気特性判断部36がトナーTの透磁率を判断するように構成されている。それにより、経時変化の影響を受けることなく、精度よくトナーTが純正品であるか否かを判断することができる。
第1アジテータ11は、第4図中紙面に垂直な方向に長く延びるように構成されている。その透磁率センサ15に対向する部分には、透磁率センサ15のセンサ面を清掃するためのクリーナ37が設けられている。このクリーナ37は、スポンジやブラシ等によって形成され、第4図に示すように第1アジテータ11の周面に部分的に突出して設けられている。第1アジテータ11が回転することにより、このクリーナ37が透磁率センサ15のセンサ面を一定周期で繰り返し清掃するようになっている。そのときの透磁率センサ15からの出力波形を第5図に示す。
第5図において横軸は時間(t)であり、縦軸は透磁率センサ15からの出力電圧値(V)である。トナーホッパー13内のトナーTの量が充分であるとき、透磁率センサ15からの出力値は領域Aに示すように高出力値となる。この出力値はトナーT自体が有する透磁率に対応する指標値である。その値は、トナーT固有の物性値であり、トナーの種類によって異なる。この領域Aに示すような、高出力側に凸形状となる出力領域を高出力ピークと呼ぶこととする。第1アジテータ11が回転し、クリーナ37が透磁率センサ15のセンサ面を清掃すると、センサ面上からトナーTが除去され、領域Bに示すように出力が一時的に低下する。しかし時間の経過とともに周囲のトナーTがセンサ面上に再び堆積し、透磁率センサ15の出力値が再び領域Aに示すように高出力値となる。この領域Bに示すような、低出力側に凸形状となる出力領域を低出力ピークと呼ぶこととする。
第1アジテータ11は、一定周期で繰り返し回転しているので、クリーナ37も一定周期で繰り返し透磁率センサ15のセンサ面を清掃する。したがって、透磁率センサ15の出力波形も、一定周期で高出力と低出力とを繰り返す波形となる。クリーナ37によりセンサ面のトナーTが除去されてから再びセンサ面上にトナーTが堆積するまでにかかる時間は、トナーTの流動性に対応する指標値である。この流動性もトナーTが固有に有する物性値であり、トナーの種類によって異なる。したがって、領域Bに示す低出力値から領域Aに示す高出力値となるまでにかかる時間に対応して、トナーの流動性を判断することができ、この流動性によってトナーが純正品であるか否かを判断することも可能である。
なお、この実施の形態1においては、画像形成装置としてレーザプリンタ1を例にとって説明しているが、もちろん他の電子写真方式を用いる画像形成装置、例えばファクシミリやコピー機であってもよい。さらに、記録媒体としては記録紙Pに限られず、記録用フィルムシート等その表面にトナーを用いて画像形成可能な媒体を含むことはもちろんである。
次に、このレーザプリンタ1がトナーTの透磁率を判断する動作について説明する。第6図は、このレーザプリンタ1におけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。なお、この実施の形態1においては、感光体ドラム83の周速度79mm/s、第1および第2アジテータ11,12の回転外径20mm、第1および第2アジテータ11,12の回転数65.5rpm、クリーナ37の幅(第4図中紙面に垂直な方向の寸法)10mm、透磁率センサ15の検出信号出力サンプリング周期10msとしている。
透磁率センサ15は、ユーザがレーザプリンタ1を使用している間、一定間隔で常時トナーTの透磁率を検出している。残量判断部32は、検出されたトナーTの透磁率に基づいて、プリントユニット8の有無を判断する(S.1)。すなわち、トナーTの残量が充分である状態から急激にトナー切れの状態となった場合は、残量判断部32はプリントユニット8が取り外されたものと判断することができる。例えば、本実施の形態1においては、プリントユニット8の有無を領域Aにおける出力値(Vmax)と領域Bにおける出力値(Vmin)との差によって判断している(第5図参照)。この2つの出力差が大きい場合はプリントユニット8が装着されていると判断することができ、出力差が小さくなった場合(例えば0.1V以下となった場合)はプリントユニット8が取り外されたと判断することができる。プリントユニット8が取り外されたと判断した場合は、トナー切れの場合と同様、レーザプリンタ1は表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」等のエラーメッセージを表示することにより、プリント不可能な状態であることをユーザに報知する。なお、トナーTとして非磁性トナーが使用された場合もVmaxとVminの出力差が殆どないので、このレーザプリンタ1を使用することができなくなる。
プリントユニット8が装着されている場合は、残量判断部32は、トナーニアエンプティ状態であるか否かを判断する(S.2)。このトナーニアエンプティ状態とは、トナーTの残量が少なくなっているが印字品質に悪影響を与えるほどではない状態のことであって、ユーザは引き続きレーザプリンタ1を使用することができる。ただしトナーニアエンプティ状態の場合は、レーザプリンタ1は表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーが少なくなっています」等のメッセージを表示し、ユーザにトナー切れが近いことを報知する。
さらにトナーニアエンプティ状態であると判断した場合は、次に残量判断部32はトナーエンプティ状態であるか否かを判断する(S.3)。トナーエンプティ状態とは、トナー切れの状態であって、その状態で印刷を行うと印字品質に悪影響を生じるような状態である。この残量判断部32がトナーエンプティ状態であると判断した場合は、レーザプリンタ1はその動作を停止する(S.4)とともに表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」等のメッセージを表示する。
トナー切れの状態となると、レーザプリンタ1を使用することができなくなるので、ユーザは、トナーTが満たされた新しいトナーカートリッジ14と交換してプリントユニット8にトナーTを補充する(S.5)。
上記の方法によってトナーTが補充されると、トナーTがプリントユニット8のトナーホッパー13に供給される。それにより、透磁率センサ15はトナーTが補充されたことを検出し、トナーエンプティ状態が解除される(S.6)。プリントユニット8をレーザプリンタ1から一端取り外してトナーTを補充した場合も、トナーホッパー13にトナーTが供給されたプリントユニット8がレーザプリンタ1に装着されると、透磁率センサ15は、プリントユニット8の装着とトナーTの補充を検出することができる。
トナーTが補充されてトナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの高出力ピークの出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。具体的には、サンプリングされた透磁率センサ15の出力値のうち、最大出力値Vmaxを検出し(S.7)、そのVmaxが所定の出力値範囲内であるか否かを磁気特性判断部36が判断する(S.8)。本実施の形態1においては、所定の出力値範囲は2.0V±0.2Vとされている(第7図参照)。
この最大出力値Vmaxが2.0V±0.2Vの範囲内であれば、トナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。最大出力値Vmaxが2.0V±0.2Vの範囲内でない場合は、トナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.9)。
この最大出力値Vmaxの検出を、第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の最大出力値Vmaxがすべて2.0V±0.2Vの範囲内である場合に純正品であると判断し、10回分の最大出力値Vmaxのうち1回分でも2.0V±0.2Vの範囲内でない場合に非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
次に、本発明の実施の形態2に係る消耗品検出装置について説明する。なお、この実施の形態2においては、磁気特性判断部36におけるトナーTの透磁率の判断の手順が実施の形態1と異なるが、その他の構成は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
第8図は、このレーザプリンタ1におけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値において隣接する低出力ピークの中間時点の出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。具体的には、第9図に示すようにサンプリングされた透磁率センサ15の出力値のうち、最小出力値Vmin1に対応する時間t1と、次の周期における最小出力値Vmin2に対応する時間t2とを検出する(S.11)(S.12)。次に、tmid=(t1+t2)/2の時間に対応する出力電圧Vmidを算出し(S.13)、そのVmidが所定の出力範囲内であるか否かを磁気特性判断部36が判断する(S.14)。本実施の形態2においては、所定の出力値範囲は2.0V±0.2Vとされている。
この出力電圧Vmidが2.0V±0.2Vの範囲内であれば、トナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。出力電圧Vmidが2.0V±0.2Vの範囲内でない場合は、トナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.15)。
この出力電圧Vmidの検出を、実施の形態1の場合と同様に第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の出力電圧Vmidがすべて2.0V±0.2Vの範囲内である場合に純正品であると判断し、10回分の出力電圧Vmidのうち1回分でも2.0V±0.2Vの範囲内でない場合に非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
この実施の形態2によれば、クリーナ37によるセンサ面の清掃直後の透磁率センサ15の出力がノイズを含んで高出力となり、その値が変動するような場合であっても安定して非純正品のトナーを検出することができる。なお、この実施の形態2においては、tmidをtmid=(t1+t2)/2として算出しているが、もちろんそれに限られるものではなく、tmid=(t1+t2)/3であってもtmid=(t1+t2)/4であってもよい。その除数は装置構成や設計値に応じて、適宜選択されるべき係数である。
次に、本発明の実施の形態3に係る消耗品検出装置について説明する。第10図は、この実施の形態3に係るプリントユニット8の要部構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。この実施の形態3においては、透磁率センサ15からの出力に基づき、流動性判断部(判断部)38がトナーTの流動性を判断するように構成されている。その具体的な判断手順を第11図のフローチャートに基づいて説明する。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値において所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。
クリーナ37がセンサ面を清掃し、出力値が低出力ピーク値を示した後に出力が高出力値となるまでにかかる時間はトナーTの流動性に対応している。すなわち、流動性の良いトナーを使用した場合は、低出力ピークから高出力ピークに至るグラフ部分39(第12図参照)の傾きが急であり、流動性の悪いトナーを使用した場合は、低出力ピークから高出力ピークに至るグラフ部分39の傾きが緩やかである。したがって、このグラフ部分39の傾きの程度に対応してトナーTが純正品であるか否かを判断することができる。
透磁率センサ15は最小出力値Vminと最大出力値Vmaxとを検出する(S.21)(S.22)。次に、流動性判断部38最大出力値Vmaxと最小出力値Vminとの出力差(Vmax−Vmin)の1/2の値Vmを算出し、そのVmの出力値において低出力ピークが呈する時間幅(すなわち、出力値がVmを下回ってから再びVmを上回るまでにかかった時間)ttを算出する(S.23)。
この時間幅ttはトナーTの流動性を示す指標値であり、時間幅ttが所定範囲内であるか否かを流動性判断部38が判断する(S.24)。本実施の形態3においては、時間幅ttが180ms以下であるときにトナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。時間幅ttが180msより大きいときはトナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.25)。
この時間幅ttの算出を、実施の形態1の場合と同様に第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の時間幅ttのうち180ms以下となったものが7回分以上である場合にトナーTが純正品であると判断し、6回分以下である場合にトナーTが非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
なお、この実施の形態3においては、VmをVm=(Vmax−Vmin)/2として算出しているが、もちろんそれに限られるものではなく、(Vmax−Vmin)/3であっても(Vmax−Vmin)/4であってもよい。その除数は装置構成や設計値に応じて、適宜選択されるべき係数である。
次に、本発明の実施の形態4に係る消耗品検出装置について説明する。なお、この実施の形態4においては、流動性判断部38におけるトナーTの流動性の判断の手順が実施の形態3と異なるが、その他の構成は実施の形態3と同様であるので、説明は省略する。
第13図は、このレーザプリンタ1におけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値の乱れ具合に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。
クリーナ37のセンサ面の清掃周期は第1アジテータ11の回転周期から予めわかっているので、透磁率センサ15の出力波形の周期も予めわかっている。この実施の形態4においては、第1アジテータ11の回転数が65.5rpmであるため、透磁率センサ15の出力波形の周期は916msとなる。トナーTの流動性が良い場合は第14図(a)に示すように、透磁率センサ15の出力波形は、1周期内で1つの高出力ピークと低出力ピークとを有する整然とした波形となる。しかし、トナーTの流動性が悪い場合は第14図(b)に示すように出力波形が乱れ、1周期内に複数の高出力ピーク39を有する波形となる。
したがって、透磁率センサ15の出力値から高出力ピーク39を検出し(S.31)、1周期内の高出力ピーク39の数を検出することにより(S.32)、トナーTが純正品であるか否かを判断することができる(S.33)。1周期内の高出力ピーク39の数が1である場合にトナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。1周期内の高出力ピーク39の数が1でない場合にトナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.34)。次に、本発明の実施の形態5に係る消耗品検出装置について説明する。第15図は、この実施の形態5に係るプリントユニット8の要部構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。この実施の形態5においては、透磁率センサ15からの出力に基づき、磁気特性判断部36がトナーTの透磁率を判断するとともに流動性判断部38がトナーTの流動性を判断するように構成されている。その具体的な判断手順を第16図のフローチャートに基づいて説明する。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。その判断は、磁気特性判断部36と流動性判断部38とで行われる。
透磁率センサ15は最小出力値Vminと最大出力値Vmaxとを検出する(S.41)(S.42)。次に、流動性判断部38最大出力値Vmaxと最小出力値Vminとの出力差(Vmax−Vmin)の1/2の値Vmを算出し、そのVmの出力値における低出力ピークの呈する時間幅(すなわち、出力値がVmを下回ってから再びVmを上回るまでにかかった時間)ttを算出する(S.43)。磁気特性判断部36は、最大出力値Vmaxが所定範囲内(例えば2.0V±0.2V)であるか否かを判断する(S.44)。最大出力値Vmaxが所定範囲内でない場合にトナーTが非純正品であると判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に警告メッセージが表示される(S.45)。この磁気特性判断部36における判断は、実施の形態1の場合と同様に10周期分のサンプリングについて行われ、そのうち1回分でも所定範囲内でない場合には、トナーTは非純正品であると判断される。
最大出力値Vmaxが所定範囲内である場合に、流動性判断部38は、時間幅ttが所定範囲内(例えば180ms以下)であるか否かを判断する(S.46)。時間幅ttが所定範囲内でない場合にトナーTが非純正品であると判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に警告メッセージが表示される(S.45)。時間幅ttが所定範囲内である場合には、トナーTが純正品であると判断される(S.47)。この流動性判断部38における判断は、実施の形態3の場合と同様に10周期分のサンプリングについて行われ、そのうち7回分以上が所定範囲内であればトナーTは純正品であると判断される。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
給紙部2は、複数枚の記録媒体としての記録紙Pを収納する給紙カセット21から最上位の記録紙Pをホッパー22によって取り出して装置内部の搬送部6へ供給するためのものである。給紙部2は、給紙カセット21と、ホッパー22と、給紙ローラ23とを有している。給紙カセット21は複数枚の用紙Pを収納するためのものである。ホッパー22は、圧縮バネなどによって第1図の下方向に付勢されており、用紙Pを撥ね上げるものである。給紙ローラ23はピックアップローラとも呼ばれ、給紙カセット21にセットされている記録紙Pの最上位の記録紙Pに当接してこれを1枚ずつ繰り出すためのものである。
搬送部3は、給紙部2から供給される記録紙Pを搬送路FPに沿って装置上部の排紙部6まで搬送するものである。搬送部3は、各種の(即ち、駆動及び従動の)搬送ローラ31を有する。用紙Pは搬送ローラ31によって第1図の左回り(反時計回り)に回転しつつ搬送され、排紙部6から排出されるようになっている。
画像形成ユニット4は、所望のトナー像を画像形成して、その画像を記録紙Pに転写するもので、画像露光ユニット7、プリントユニット8、転写ユニット9を有して大略構成される。その画像露光ユニット7は、形成画像の画像情報に基づきつつレーザ等の露光光源光を後述する感光体ドラム83に照射することによって、その感光体ドラム83上に形成画像の静電潜像を形成するためのものである。
プリントユニット8は、第2図に示すように、ドラムユニット81、現像ユニット82を有して構成され、ドラムユニット81は、感光体ドラム83、前帯電器84、ドラムクリーナ85を有して構成される。このプリントユニット8は、レーザプリンタ1に着脱可能に備えられている。このプリントユニット8は、所定時間の稼働や所定枚数のプリントによって所期の性能が維持されなくなった場合は消耗品として交換される。
感光体ドラム83は、回転が可能なドラム状導体支持体上に感光性誘電体層を有し、像保持部材として使用される。感光体ドラム83は、例えば、表面に機能分離型有機感光体が厚さ約20μmで塗布されたアルミニウム製ドラムから構成され、外径30mmを有して周速度79mm/sで回転する。感光体ドラム83は、前帯電器84によってそのドラム表面が一様帯電された後に、露光光源によって形成画像が潜像形成されるようになっている。形成されたその潜像画像は、現像ユニット82のトナーホッパー86から供給されたトナーが用いられて可視化(現像)され、後述する転写ユニット9によってそのトナーが記録紙Pに転写されることにより記録紙P上に画像形成がされるようになっている。
前帯電器84は、例えば、スコロトロン帯電器から構成され、感光体ドラム83の表面に一定の電荷量(例えば、約−540V)を与えるようになっている。ドラムクリーナ85は、記録紙Pにトナー転写した後の感光体ドラム83表面に残余したトナーを清掃除去するためのものであり、例えばクリーニングブレード等により構成されている。このドラムクリーナ85によって清掃除去されたトナーは、図示しないリサイクル機構によってトナーホッパー13へと戻され、再利用されるようになっている。
現像ユニット82は、感光体ドラム83に形成された静電潜像をトナー像として可視化(現像)する機能を有する。現像ユニット82は、現像ローラ10、第1アジテータ11、第2アジテータ12、トナーホッパー13を有して構成される。本実施の形態1では、現像剤にトナーTを用いている。このトナーTは消耗品であり使用に伴い減少していくので、適宜補充されるものである。トナーTはトナーカートリッジ14に貯留されており、そのトナーカートリッジ14がプリントユニット8に装着されることによりトナーTがトナーホッパー13に供給される。トナーとしては磁性のものや非磁性のものがあり、また現像剤としては、トナーのみから構成される一成分のものや強磁性粉のキャリアと磁性トナーとが混合されたものがある。本実施の形態1においては、トナーTとして磁性トナーを使用し、そのトナーTと強磁性粉のキャリアとを混合したものを現像剤として用いている。その混合比は現像ローラ10上で自動調整されるようになっている。
現像ローラ10は内部に固定磁極を有し、外周のスリーブが回転して感光体ドラム83上に磁性トナーを供給することにより感光体ドラム83上の静電潜像を現像するものである。この現像ローラ10の周囲には、強磁性粉であるキャリアと磁性トナーTとが混合された現像剤が供給されている。現像剤中のトナーTが少なくなると、トナーホッパー13より現像ローラ10上にトナーTが供給される。トナーホッパー13内のトナーTが減少すると、後述する残量検出器としての透磁率センサ15の出力波形より、トナーエンプティと判断してユーザに報知する。それによりユーザ(操作者)は、トナーTが少なくなったことを知ることができ、トナーカートリッジ14を交換することによってトナーTを補給することができるようになっている。
第1アジテータ11、第2アジテータ12は、トナーホッパー13に供給されたトナーTを撹拌しつつ現像ローラ10に向けて送り出すためのものである。第3図にその断面を示すように、第1アジテータ11は回転軸に沿って延びる断面クランク状のプレート11aが回転することにより、プレート11aがトナーTを撹拌しつつ現像ローラ10へと送り出すようになっている。第2アジテータ12についても略同様の構成であるので説明を省略する。
転写ユニット9は、転写ローラを有する。転写ローラは、記録紙Pの裏面(感光体ドラム83のある面と反対面)から静電的にトナーTを吸着するような電界を発生させ、転写電流を利用して感光体ドラム83上に吸着しているトナー像を記録紙Pに転写する。
定着ユニット5は、転写ユニット9によって記録紙P上に転写されたトナー像を記録紙P上に半永久的に固着させるためのものである。転写直後のトナーTは記録紙P上に静電力により付着しているだけなので外力によって簡単に剥がれ落ちる。この定着ユニット5は、記録紙Pに熱と圧力とを加えて記録紙P上のトナーTを溶融圧着し、トナーTを記録紙P内に浸透固着させるものである。排紙部6は、搬送部3によって搬送されてきた定着後の記録紙Pが排出される部分である。
残量検出器としての透磁率センサ15は、プリントユニット8がレーザプリンタ1の装置本体に取り付けられた際に第1アジテータ11近傍に位置するように、レーザプリンタ1の装置本体に備えられている。この透磁率センサ15は、トナーホッパー13内に貯留されたトナーTの透磁率を第1アジテータ11近傍において測定するためのセンサである。透磁率センサは、センサヘッドに巻かれた励磁コイルと検出コイルとを有して構成される。励磁コイルに流れる一定の交流電流によって励起される検出コイル側の電圧が、センサヘッドに接触する非検出体(本実施の形態1においてはトナーT)の透磁率に応じて変化することを利用して、非検出体の透磁率を検出するものである。後述するように、この透磁率センサ15は、装着・補充検出器としても物性検出器としても機能するように構成されている。トナーホッパー13にトナーTが充分に供給されている場合はトナーTの透磁率は高く検出され、トナーホッパー13内のトナーTが減少するに伴ってトナーTの透磁率は低く検出される。それにより、透磁率センサ15の出力に応じてトナーTの残量を検出することができる。
この透磁率センサ15からの出力はAD変換器15aによりAD変換され、残量判断部32へと送られるようになっている。残量判断部32は、透磁率センサ15からの出力信号に基づき、トナーTの残量を判断するためのものである。例えば、トナーTの残量が充分である場合には残量判断部32は信号出力しないが、トナーTの残量が印字品質には影響しないがやや少なめであると判断した場合には、接続されたプリンタ制御部33に向けてニアエンプティ信号を出力する。また、印字品質に悪影響するほどトナーTの残量が減少した場合には、残量判断部32は、トナー切れと判断してプリンタ制御部33に向けてエンプティ信号を出力する。
例えば、透磁率センサ15の出力がほぼ常に所定値より大きい場合に残量判断部32はトナーTの残量が充分であると判断し、透磁率センサ15の出力がたびたび所定値を下回る場合にトナーTの残量がやや少なめであると判断し、透磁率センサ15の出力が所定値を下回る頻度が一定以上となった場合にトナー切れと判断する。また、例えば、透磁率センサ15の出力が第1の所定値より大きい場合に残量判断部32はトナーTの残量が充分であると判断し、透磁率センサ15の出力が第1の所定値以下となった場合にトナーTの残量がやや少なめであると判断し、透磁率センサ15の出力が第1の所定値よりも低い値の第2の所定値以下となった場合にトナー切れと判断するように構成してもよい。
プリンタ制御部33は、ニアエンプティ信号を受け取った場合には、例えばレーザプリンタ1の表示部34やレーザプリンタ1にネットワークを介して接続されたコンピュータ35の画面に「トナーが少なくなっています」とメッセージ表示する。また、エンプティ信号を受け取った場合には、表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」とメッセージ表示するとともに、レーザプリンタ1の動作を停止させる。このプリンタ制御部33は、レーザプリンタ1の全体動作を制御するものであり、例えば演算処理装置を備えたコンピュータである。このプリンタ制御部33には、後述する消耗品検出の一連の手順を実行するための消耗品検出プログラムが備えられている。
なお、消耗品検出プログラムは、本実施の形態1においては、ファームウェアとしてレーザプリンタ1内のプリンタ制御部33に備えられているが、プリンタドライバソフトウェアとしてコンピュータ35にインストールされるものであってもよい。また、ファームウェアとプリンタドライバソフトウェアとが協働して消耗品検出プログラムとしての機能を発揮するものであってももちろんよい。
トナー切れとなった場合は、ユーザが空になったトナーカートリッジ14をプリントユニット8から取り外し、トナーTが充填された新しいトナーカートリッジ14をプリントユニット8に取り付けることによって、新たなトナーTがトナーホッパー13に供給される。
このプリントユニット8には、プリントユニット8の装着やトナーTの補充を検出する装着・補充検出器も備えられている。この実施の形態1においては、透磁率センサ15が装着・補充検出器としての機能を兼ね備え、プリントユニット8の装着や、トナーTの補充を検出できるように構成されている。トナーTの残量が増大した場合、例えば、トナー切れと判断された後に透磁率センサ15の出力が高出力となった場合に、プリントユニット8が交換して装着されたか、またはトナーTが補充されたと判断することができる。その装着または補充の判断は、残量判断部32によって行われる。
このプリントユニット8には、プリントユニット8やトナーT等の消耗品の物性値を検出する物性検出器も備えられている。この実施の形態1においては、透磁率センサ15が物性検出器としての機能を兼ね備え、トナーTの物性値としての透磁率を検出できるように構成されている。消耗品の物性値はその消耗品を製造するメーカごとに異なるが、レーザプリンタ1は、純正品の消耗品を使用した場合に最適な性能を発揮するように調整されて製造されている。したがって、非純正品の消耗品を使用した場合には、レーザプリンタ1が充分な性能を発揮しなかったり故障してしまう等の不具合を生じてしまうことが考えられる。この透磁率センサ15がトナーTの透磁率を検出し、その出力値に基づいて磁気特性判断部(判断部)36がトナーTの透磁率が所定範囲内にあるか否かを判断することにより、レーザプリンタ1は、トナーTが純正品であるか否かを判断することができるように構成されている。
例えば、透磁率センサ15で検出されたトナーTの透磁率が所定範囲内である場合は、磁気特性判断部36は、トナーTが純正品であることを示すOK信号をプリンタ制御部33へと出力する。トナーTの透磁率が所定範囲内でない場合は、磁気特性判断部36は、トナーTが非純正品であることを示すNG信号をプリンタ制御部33へと出力する。
プリンタ制御部33は、OK信号を受け取っても表示部34やコンピュータ35の画面にはメッセージを表示せず、ユーザはそのままレーザプリンタ1の使用を続けることができる。しかし、プリンタ制御部33がNG信号を受け取ると、プリンタ制御部33は、表示部34やコンピュータ35の画面にトナーTが非純正品であることをユーザに報知するためのメッセージを表示する。このメッセージは、例えば「トナーが非純正品です」と報知するだけのものであってもよいし、さらに、「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告するものであってもよい。また、必要に応じて上記メッセージに加え、「このまま印刷を続けますか?」と、プリンタの使用を続行するか否かをユーザに判断させるものであってもよい。
このトナーTの透磁率などの消耗品の物性値は、初期特性が一定のものであっても経時とともに変化する場合が多い。したがって、物性値の検出やそれが所定範囲内にあるか否かの判断は、物性値が経時変化する前に行った方がより高い精度で行うことができる。本実施の形態1においては、トナーTの透磁率が所定範囲内であるか否かの判断は、トナーTの補充又はプリントユニット8の装着に引き続き行われるようになっている。すなわち、残量判断部32によってトナーTの残量が増加したと判断された場合は、トナーTが補充されたかまたは新たなプリントユニット8が装着されたと判断できるので、その判断の直後に磁気特性判断部36がトナーTの透磁率を判断するように構成されている。それにより、経時変化の影響を受けることなく、精度よくトナーTが純正品であるか否かを判断することができる。
第1アジテータ11は、第4図中紙面に垂直な方向に長く延びるように構成されている。その透磁率センサ15に対向する部分には、透磁率センサ15のセンサ面を清掃するためのクリーナ37が設けられている。このクリーナ37は、スポンジやブラシ等によって形成され、第4図に示すように第1アジテータ11の周面に部分的に突出して設けられている。第1アジテータ11が回転することにより、このクリーナ37が透磁率センサ15のセンサ面を一定周期で繰り返し清掃するようになっている。そのときの透磁率センサ15からの出力波形を第5図に示す。
第5図において横軸は時間(t)であり、縦軸は透磁率センサ15からの出力電圧値(V)である。トナーホッパー13内のトナーTの量が充分であるとき、透磁率センサ15からの出力値は領域Aに示すように高出力値となる。この出力値はトナーT自体が有する透磁率に対応する指標値である。その値は、トナーT固有の物性値であり、トナーの種類によって異なる。この領域Aに示すような、高出力側に凸形状となる出力領域を高出力ピークと呼ぶこととする。第1アジテータ11が回転し、クリーナ37が透磁率センサ15のセンサ面を清掃すると、センサ面上からトナーTが除去され、領域Bに示すように出力が一時的に低下する。しかし時間の経過とともに周囲のトナーTがセンサ面上に再び堆積し、透磁率センサ15の出力値が再び領域Aに示すように高出力値となる。この領域Bに示すような、低出力側に凸形状となる出力領域を低出力ピークと呼ぶこととする。
第1アジテータ11は、一定周期で繰り返し回転しているので、クリーナ37も一定周期で繰り返し透磁率センサ15のセンサ面を清掃する。したがって、透磁率センサ15の出力波形も、一定周期で高出力と低出力とを繰り返す波形となる。クリーナ37によりセンサ面のトナーTが除去されてから再びセンサ面上にトナーTが堆積するまでにかかる時間は、トナーTの流動性に対応する指標値である。この流動性もトナーTが固有に有する物性値であり、トナーの種類によって異なる。したがって、領域Bに示す低出力値から領域Aに示す高出力値となるまでにかかる時間に対応して、トナーの流動性を判断することができ、この流動性によってトナーが純正品であるか否かを判断することも可能である。
なお、この実施の形態1においては、画像形成装置としてレーザプリンタ1を例にとって説明しているが、もちろん他の電子写真方式を用いる画像形成装置、例えばファクシミリやコピー機であってもよい。さらに、記録媒体としては記録紙Pに限られず、記録用フィルムシート等その表面にトナーを用いて画像形成可能な媒体を含むことはもちろんである。
次に、このレーザプリンタ1がトナーTの透磁率を判断する動作について説明する。第6図は、このレーザプリンタ1におけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。なお、この実施の形態1においては、感光体ドラム83の周速度79mm/s、第1および第2アジテータ11,12の回転外径20mm、第1および第2アジテータ11,12の回転数65.5rpm、クリーナ37の幅(第4図中紙面に垂直な方向の寸法)10mm、透磁率センサ15の検出信号出力サンプリング周期10msとしている。
透磁率センサ15は、ユーザがレーザプリンタ1を使用している間、一定間隔で常時トナーTの透磁率を検出している。残量判断部32は、検出されたトナーTの透磁率に基づいて、プリントユニット8の有無を判断する(S.1)。すなわち、トナーTの残量が充分である状態から急激にトナー切れの状態となった場合は、残量判断部32はプリントユニット8が取り外されたものと判断することができる。例えば、本実施の形態1においては、プリントユニット8の有無を領域Aにおける出力値(Vmax)と領域Bにおける出力値(Vmin)との差によって判断している(第5図参照)。この2つの出力差が大きい場合はプリントユニット8が装着されていると判断することができ、出力差が小さくなった場合(例えば0.1V以下となった場合)はプリントユニット8が取り外されたと判断することができる。プリントユニット8が取り外されたと判断した場合は、トナー切れの場合と同様、レーザプリンタ1は表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」等のエラーメッセージを表示することにより、プリント不可能な状態であることをユーザに報知する。なお、トナーTとして非磁性トナーが使用された場合もVmaxとVminの出力差が殆どないので、このレーザプリンタ1を使用することができなくなる。
プリントユニット8が装着されている場合は、残量判断部32は、トナーニアエンプティ状態であるか否かを判断する(S.2)。このトナーニアエンプティ状態とは、トナーTの残量が少なくなっているが印字品質に悪影響を与えるほどではない状態のことであって、ユーザは引き続きレーザプリンタ1を使用することができる。ただしトナーニアエンプティ状態の場合は、レーザプリンタ1は表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーが少なくなっています」等のメッセージを表示し、ユーザにトナー切れが近いことを報知する。
さらにトナーニアエンプティ状態であると判断した場合は、次に残量判断部32はトナーエンプティ状態であるか否かを判断する(S.3)。トナーエンプティ状態とは、トナー切れの状態であって、その状態で印刷を行うと印字品質に悪影響を生じるような状態である。この残量判断部32がトナーエンプティ状態であると判断した場合は、レーザプリンタ1はその動作を停止する(S.4)とともに表示部34やコンピュータ35の画面に「トナーがありません」等のメッセージを表示する。
トナー切れの状態となると、レーザプリンタ1を使用することができなくなるので、ユーザは、トナーTが満たされた新しいトナーカートリッジ14と交換してプリントユニット8にトナーTを補充する(S.5)。
上記の方法によってトナーTが補充されると、トナーTがプリントユニット8のトナーホッパー13に供給される。それにより、透磁率センサ15はトナーTが補充されたことを検出し、トナーエンプティ状態が解除される(S.6)。プリントユニット8をレーザプリンタ1から一端取り外してトナーTを補充した場合も、トナーホッパー13にトナーTが供給されたプリントユニット8がレーザプリンタ1に装着されると、透磁率センサ15は、プリントユニット8の装着とトナーTの補充を検出することができる。
トナーTが補充されてトナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの高出力ピークの出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。具体的には、サンプリングされた透磁率センサ15の出力値のうち、最大出力値Vmaxを検出し(S.7)、そのVmaxが所定の出力値範囲内であるか否かを磁気特性判断部36が判断する(S.8)。本実施の形態1においては、所定の出力値範囲は2.0V±0.2Vとされている(第7図参照)。
この最大出力値Vmaxが2.0V±0.2Vの範囲内であれば、トナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。最大出力値Vmaxが2.0V±0.2Vの範囲内でない場合は、トナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.9)。
この最大出力値Vmaxの検出を、第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の最大出力値Vmaxがすべて2.0V±0.2Vの範囲内である場合に純正品であると判断し、10回分の最大出力値Vmaxのうち1回分でも2.0V±0.2Vの範囲内でない場合に非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
次に、本発明の実施の形態2に係る消耗品検出装置について説明する。なお、この実施の形態2においては、磁気特性判断部36におけるトナーTの透磁率の判断の手順が実施の形態1と異なるが、その他の構成は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
第8図は、このレーザプリンタ1におけるトナー透磁率判断の動作手順を説明するフローチャートである。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値において隣接する低出力ピークの中間時点の出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。具体的には、第9図に示すようにサンプリングされた透磁率センサ15の出力値のうち、最小出力値Vmin1に対応する時間t1と、次の周期における最小出力値Vmin2に対応する時間t2とを検出する(S.11)(S.12)。次に、tmid=(t1+t2)/2の時間に対応する出力電圧Vmidを算出し(S.13)、そのVmidが所定の出力範囲内であるか否かを磁気特性判断部36が判断する(S.14)。本実施の形態2においては、所定の出力値範囲は2.0V±0.2Vとされている。
この出力電圧Vmidが2.0V±0.2Vの範囲内であれば、トナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。出力電圧Vmidが2.0V±0.2Vの範囲内でない場合は、トナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.15)。
この出力電圧Vmidの検出を、実施の形態1の場合と同様に第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の出力電圧Vmidがすべて2.0V±0.2Vの範囲内である場合に純正品であると判断し、10回分の出力電圧Vmidのうち1回分でも2.0V±0.2Vの範囲内でない場合に非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
この実施の形態2によれば、クリーナ37によるセンサ面の清掃直後の透磁率センサ15の出力がノイズを含んで高出力となり、その値が変動するような場合であっても安定して非純正品のトナーを検出することができる。なお、この実施の形態2においては、tmidをtmid=(t1+t2)/2として算出しているが、もちろんそれに限られるものではなく、tmid=(t1+t2)/3であってもtmid=(t1+t2)/4であってもよい。その除数は装置構成や設計値に応じて、適宜選択されるべき係数である。
次に、本発明の実施の形態3に係る消耗品検出装置について説明する。第10図は、この実施の形態3に係るプリントユニット8の要部構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。この実施の形態3においては、透磁率センサ15からの出力に基づき、流動性判断部(判断部)38がトナーTの流動性を判断するように構成されている。その具体的な判断手順を第11図のフローチャートに基づいて説明する。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値において所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。
クリーナ37がセンサ面を清掃し、出力値が低出力ピーク値を示した後に出力が高出力値となるまでにかかる時間はトナーTの流動性に対応している。すなわち、流動性の良いトナーを使用した場合は、低出力ピークから高出力ピークに至るグラフ部分39(第12図参照)の傾きが急であり、流動性の悪いトナーを使用した場合は、低出力ピークから高出力ピークに至るグラフ部分39の傾きが緩やかである。したがって、このグラフ部分39の傾きの程度に対応してトナーTが純正品であるか否かを判断することができる。
透磁率センサ15は最小出力値Vminと最大出力値Vmaxとを検出する(S.21)(S.22)。次に、流動性判断部38最大出力値Vmaxと最小出力値Vminとの出力差(Vmax−Vmin)の1/2の値Vmを算出し、そのVmの出力値において低出力ピークが呈する時間幅(すなわち、出力値がVmを下回ってから再びVmを上回るまでにかかった時間)ttを算出する(S.23)。
この時間幅ttはトナーTの流動性を示す指標値であり、時間幅ttが所定範囲内であるか否かを流動性判断部38が判断する(S.24)。本実施の形態3においては、時間幅ttが180ms以下であるときにトナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。時間幅ttが180msより大きいときはトナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.25)。
この時間幅ttの算出を、実施の形態1の場合と同様に第1アジテータ11の10回転周期分繰り返して行い、サンプリングされた10回分の時間幅ttのうち180ms以下となったものが7回分以上である場合にトナーTが純正品であると判断し、6回分以下である場合にトナーTが非純正品であると判断するように構成すると、より一層確実に非純正品のトナーを検出することができる。
なお、この実施の形態3においては、VmをVm=(Vmax−Vmin)/2として算出しているが、もちろんそれに限られるものではなく、(Vmax−Vmin)/3であっても(Vmax−Vmin)/4であってもよい。その除数は装置構成や設計値に応じて、適宜選択されるべき係数である。
次に、本発明の実施の形態4に係る消耗品検出装置について説明する。なお、この実施の形態4においては、流動性判断部38におけるトナーTの流動性の判断の手順が実施の形態3と異なるが、その他の構成は実施の形態3と同様であるので、説明は省略する。
第13図は、このレーザプリンタ1におけるトナー流動性判断の動作手順を説明するフローチャートである。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値の乱れ具合に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。
クリーナ37のセンサ面の清掃周期は第1アジテータ11の回転周期から予めわかっているので、透磁率センサ15の出力波形の周期も予めわかっている。この実施の形態4においては、第1アジテータ11の回転数が65.5rpmであるため、透磁率センサ15の出力波形の周期は916msとなる。トナーTの流動性が良い場合は第14図(a)に示すように、透磁率センサ15の出力波形は、1周期内で1つの高出力ピークと低出力ピークとを有する整然とした波形となる。しかし、トナーTの流動性が悪い場合は第14図(b)に示すように出力波形が乱れ、1周期内に複数の高出力ピーク39を有する波形となる。
したがって、透磁率センサ15の出力値から高出力ピーク39を検出し(S.31)、1周期内の高出力ピーク39の数を検出することにより(S.32)、トナーTが純正品であるか否かを判断することができる(S.33)。1周期内の高出力ピーク39の数が1である場合にトナーTは純正品であると判断され、メッセージは表示されず、ユーザは再びレーザプリンタ1を使用することができる。1周期内の高出力ピーク39の数が1でない場合にトナーTが非純正品、すなわちこのレーザプリンタ1に適合しないものと判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に「このトナーを使用すると、印字品質が低下したり、プリンタが故障したりする可能性があります」と警告メッセージが表示される(S.34)。次に、本発明の実施の形態5に係る消耗品検出装置について説明する。第15図は、この実施の形態5に係るプリントユニット8の要部構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。この実施の形態5においては、透磁率センサ15からの出力に基づき、磁気特性判断部36がトナーTの透磁率を判断するとともに流動性判断部38がトナーTの流動性を判断するように構成されている。その具体的な判断手順を第16図のフローチャートに基づいて説明する。トナーエンプティ状態の解除(S.6)までの手順は第6図に示す手順と同様であるので説明を省略する。トナーエンプティ状態が解除されると、それに続いて透磁率センサ15からの出力値に基づいてトナーTが純正品であるか否かが判断される。その判断は、磁気特性判断部36と流動性判断部38とで行われる。
透磁率センサ15は最小出力値Vminと最大出力値Vmaxとを検出する(S.41)(S.42)。次に、流動性判断部38最大出力値Vmaxと最小出力値Vminとの出力差(Vmax−Vmin)の1/2の値Vmを算出し、そのVmの出力値における低出力ピークの呈する時間幅(すなわち、出力値がVmを下回ってから再びVmを上回るまでにかかった時間)ttを算出する(S.43)。磁気特性判断部36は、最大出力値Vmaxが所定範囲内(例えば2.0V±0.2V)であるか否かを判断する(S.44)。最大出力値Vmaxが所定範囲内でない場合にトナーTが非純正品であると判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に警告メッセージが表示される(S.45)。この磁気特性判断部36における判断は、実施の形態1の場合と同様に10周期分のサンプリングについて行われ、そのうち1回分でも所定範囲内でない場合には、トナーTは非純正品であると判断される。
最大出力値Vmaxが所定範囲内である場合に、流動性判断部38は、時間幅ttが所定範囲内(例えば180ms以下)であるか否かを判断する(S.46)。時間幅ttが所定範囲内でない場合にトナーTが非純正品であると判断され、表示部34やコンピュータ35の画面に警告メッセージが表示される(S.45)。時間幅ttが所定範囲内である場合には、トナーTが純正品であると判断される(S.47)。この流動性判断部38における判断は、実施の形態3の場合と同様に10周期分のサンプリングについて行われ、そのうち7回分以上が所定範囲内であればトナーTは純正品であると判断される。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
本発明の消耗品検出装置は、不適合な消耗品を使用することにより生じる様々な不具合の防止、例えば印字品質の低下、トナー付着や用紙搬送ジャム等の故障の防止を可能とする。
Claims (15)
- 画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、
前記消耗品が前記画像形成装置に適合しない場合にその事実を前記画像形成装置の操作者に報知するために前記物性検出器からの出力に基づいて前記消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部と、を有する消耗品検出装置。 - 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の消耗品検出装置。
- 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の消耗品検出装置。
- 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の消耗品検出装置。
- 前記画像形成装置に前記消耗品の装着又は補充を検出する装着・補充検出器が備えられ、かつ、前記物性検出器による前記消耗品の物性値の検出は、該装着・補充検出器による前記消耗品の装着又は補充の検出に続いて行われることを特徴とする請求項1に記載に消耗品検出装置。
- 前記画像形成装置に前記トナーの残量を検出する残量検出器が備えられ、かつ、該残量検出器が前記物性検出器を兼ねていることを特徴とする請求項2から請求項4のうちいずれか1項に記載の消耗品検出装置。
- 画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、
前記検出結果に基づいて前記消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記消耗品の物性値が前記所定範囲内にないと判断した場合に前記画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップと、
を有する消耗品検出方法。 - コンピュータに、
画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出するステップと、
前記検出結果に基づいて前記消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記消耗品の物性値が前記所定範囲内にないと判断した場合に前記画像形成装置の操作者にその事実を報知するステップと、
を実行させる消耗品検出プログラム。 - 前記事実の報知が、不具合発生の可能性を示す警告であることを特徴とする請求項9に記載の消耗品検出プログラム。
- 記録媒体を供給する媒体供給部と、着脱可能に備えられてトナー画像形成を行うプリントユニットと、画像形成後の前記記録媒体を排出する媒体排出部とを有する画像形成装置であって、
該画像形成装置に用いられる消耗品の物性値を検出する物性検出器と、該物性検出器からの出力に基づいて前記消耗品の物性値が所定範囲内にあるか否かを判断する判断部とを有する消耗品検出装置を備えている画像形成装置。 - 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの高出力ピークの出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの隣接する低出力ピークの中間時点における出力値に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記物性検出器がトナーの透磁率を検出する透磁率センサであり、前記判断部は、該透磁率センサの所定の出力値における低出力ピークの時間幅に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記消耗品の装着又は補充を検出する装着・補充検出器がさらに備えられ、かつ、前記物性検出器による前記消耗品の物性値の検出は、該装着・補充検出器による前記消耗品の装着又は補充の検出に続いて行われることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記トナーの残量を検出する残量検出器がさらに備えられ、かつ、該残量検出器が前記物性検出器を兼ねていることを特徴とする請求項11から請求項13のうちいずれか1項に記載の画像形成装置。
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