JP4639866B2 - Toner supply device - Google Patents
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Description
本発明は、トナー補給装置に係り、詳細には、電子写真技術を用いた画像形成装置に備えられるトナー補給装置に関する。 The present invention relates to a toner replenishing device, and more particularly, to a toner replenishing device provided in an image forming apparatus using electrophotographic technology.
電子写真式複写機やレーザプリンタなどの電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を現像化する現像器にトナー（現像剤）を補給するため、リザーブタンク（トナーホッパ）及びトナーカートリッジ等により構成されるトナー補給装置が備えられている。また、リザーブタンクには、トナーの残量を検知するトナーセンサが設けられ、リザーブタンク及びトナーカートリッジ内のトナー残量が僅か（所定量以下）となった場合にそれを検知し、カートリッジ交換の必要性があることを画像形成装置の表示器に表示してオペレータに報知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。 In an image forming apparatus using an electrophotographic technology such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, a reserve is provided to supply toner (developer) to a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive member. A toner replenishing device including a tank (toner hopper) and a toner cartridge is provided. In addition, the reserve tank is provided with a toner sensor for detecting the remaining amount of toner. When the remaining amount of toner in the reserve tank and the toner cartridge becomes small (below a predetermined amount), it is detected. The necessity is displayed on the display of the image forming apparatus to notify the operator (for example, see Patent Document 1).
このようなカートリッジ交換に関する報知（警告表示）は、例えばトナー残量に応じて２段階で行っており、図６に示されるように、トナーセンサがリザーブタンク内のトナーを検知できないことで出力するＬｏｗ信号の累積時間が、予め設定された所定の閾値を超えると、先ず「ニアエンプティ警告」が表示される。ここで、カートリッジ交換が行われない場合には、トナー補給装置ではトナーカートリッジの駆動を継続し、リザーブタンクへのトナー供給を継続する。そして、リザーブタンクへのトナー供給量が徐々に減少し、トナーセンサから出力されるＬｏｗ信号の累積時間が、上記の閾値よりも高く設定された閾値（上限値）を超えると「エンプティ警告」が表示される。これらの警告を受け、オペレータが図６の例のようにエンプティ警告後にトナーカートリッジを交換すると、警告表示が解除されるとともにトナーカートリッジが駆動され、トナーカートリッジからリザーブタンクに供給されたトナーをトナーセンサが検知してＬｏｗ信号の累積時間は徐々に減少する（図６のＯＫ側のグラフ線）。 Such notification regarding the replacement of the cartridge (warning display) is performed in two stages according to the remaining amount of toner, for example, and is output when the toner sensor cannot detect the toner in the reserve tank as shown in FIG. When the accumulated time of the Low signal exceeds a predetermined threshold value set in advance, a “near empty warning” is first displayed. Here, when the cartridge is not replaced, the toner replenishing device continues to drive the toner cartridge and continues to supply the toner to the reserve tank. When the toner supply amount to the reserve tank gradually decreases and the cumulative time of the Low signal output from the toner sensor exceeds a threshold value (upper limit value) set higher than the above threshold value, an “empty warning” is issued. Is displayed. In response to these warnings, when the operator replaces the toner cartridge after the empty warning as in the example of FIG. 6, the warning display is canceled and the toner cartridge is driven, and the toner supplied from the toner cartridge to the reserve tank is replaced with the toner sensor. Is detected and the accumulated time of the Low signal gradually decreases (graph line on the OK side in FIG. 6).
一方、このようなカートリッジ交換の報知（警告表示）を行うためのトナー検知にセンサを用いる方式では、リザーブタンクに新しいトナーカートリッジが装着された場合、カートリッジ内のトナー充填量が多いためにトナーの流動性が悪く、交換直後のカートリッジ駆動によってリザーブタンクに落下供給されるトナー量が安定しない場合がある。 On the other hand, in the method using a sensor for toner detection for performing such a cartridge replacement notification (warning display), when a new toner cartridge is mounted in the reserve tank, the amount of toner filling in the cartridge is large, so The fluidity is poor, and the amount of toner that is dropped and supplied to the reserve tank by driving the cartridge immediately after replacement may not be stable.
これにより、トナーセンサによる正確なトナー検知が遅れ、カートリッジ交換後でも、図６のＮＧ側のグラフ線で示されるように、Ｌｏｗ信号の累積時間が再び増加して、ニアエンプティ警告／エンプティ警告が誤報知されることがあり、オペレータを困惑させてしまう問題がある。特に、近年では高画質化に伴うトナーの小粒径化、球形化によって流動性が悪化する傾向にあるため、このようなカートリッジ交換直後のトナー検知遅れ（応答遅れ）による誤報知が起こりやすくなり、改善が望まれている。 As a result, accurate toner detection by the toner sensor is delayed, and even after cartridge replacement, as shown by the graph line on the NG side in FIG. 6, the accumulated time of the Low signal increases again, and the near empty warning / empty warning is generated. There is a problem that it may be misreported and may be confusing to the operator. In particular, in recent years, fluidity tends to deteriorate due to the reduction in the particle size and spheroidization of the toner accompanying higher image quality, and thus erroneous notification due to toner detection delay (response delay) immediately after cartridge replacement is likely to occur. Improvement is desired.
これに対し、トナーカートリッジの交換後、所定時間経過するまで、あるいは所定数の画像を形成するまでは、上述したようなカートリッジの交換を促す報知動作を強制的に停止させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, there has been proposed a technique for forcibly stopping the notification operation for prompting the replacement of the cartridge until a predetermined time elapses or a predetermined number of images are formed after the replacement of the toner cartridge. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、上記の技術では、新品ではなく、例えば使い掛けのトナーカートリッジに交換された場合、特にトナー残量の少ないカートリッジの場合等には、報知動作を停止させている間にトナーを使い切ってしまう恐れがあり、その場合、画像の濃度低下を招いて問題となる。 However, in the above-described technique, the toner is used up while the notification operation is stopped, for example, when it is not a new product and is replaced with a used toner cartridge, particularly in the case of a cartridge with a small amount of remaining toner. In such a case, there is a problem that the density of the image is lowered.
またこの他にも、図７に示されるように、トナーカートリッジの交換後にＬｏｗ信号の累積時間を一律リセットすることで（グラフ線ＲＳ／Ｌｏｗ信号の累積時間⇒０）、カートリッジ交換直後のトナー検知遅れによる誤報知を改善する方式がある。しかしこの方式も、新品のトナーカートリッジに対しては改善効果を得られるが（グラフ線ＮＥ／ニアエンプティ警告表示閾値を下回る値からＬｏｗ信号の累積時間をカウント開始するため誤報知回避可能）、やはりトナー残量の少ないカートリッジ等に対しては上記の技術と同じ問題が発生する。この方式では、トナー残量の少ないカートリッジの場合、交換直後からトナーセンサがトナーを検知できずにＬｏｗ信号を出力し始めるが、その累積時間はリセットされているため、トナーのエンプティ検知が遅れてニアエンプティ警告表示閾値を越えるまでに時間が掛かる（グラフ線ＯＬ／実際にはグラフ線ＯＬ´に示す挙動に等しい）。したがって、カートリッジ交換の警告表示をする前にトナーが無くなり、画像の濃度低下を招いてしまうことになる。
本発明は上記事実を考慮して、トナーカートリッジの交換直後に起こる誤報知と、画像の濃度低下を防止することができるトナー補給装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a toner replenishing device capable of preventing an erroneous notification that occurs immediately after replacement of a toner cartridge and a reduction in image density.
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像形成装置に備えられ、画像形成に使用されるトナーを前記画像形成装置の現像器に補給するトナー補給装置において、トナーが収容されたトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジが着脱可能とされるとともに、そのトナーカートリッジの装着状態でトナーカートリッジから供給されたトナーを収容し前記現像器に補給するためのリザーブタンクと、前記リザーブタンクに設けられ、トナー残量を検知するトナー検知手段と、前記トナーカートリッジに設けられ、そのトナーカートリッジの使用履歴情報が記憶される記憶手段と、前記トナーカートリッジのトナー残量が所定量以下になったことを報知するために、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された所定の閾値を越えたか否かを判断するとともに、前記トナーカートリッジの交換時にはその交換されたトナーカートリッジの前記記憶手段に記憶された使用履歴情報を読み出し、その使用履歴情報に応じた時間をトナーカートリッジ交換前の前記累積時間から減算する演算制御手段と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided in an image forming apparatus, and a toner replenishing device for replenishing toner used for image formation to a developing device of the image forming apparatus contains toner. A toner cartridge, a toner tank that is detachable, a reserve tank that stores toner supplied from the toner cartridge in a mounted state of the toner cartridge, and replenishes the developer, and is provided in the reserve tank. Toner detecting means for detecting the remaining amount of toner, storage means provided in the toner cartridge for storing usage history information of the toner cartridge, and the remaining amount of toner in the toner cartridge being less than a predetermined amount. In this case, the accumulated time of the toner non-detection state by the toner detection means It is determined whether or not a predetermined threshold value has been exceeded, and when replacing the toner cartridge, the use history information stored in the storage means of the replaced toner cartridge is read, and a time corresponding to the use history information is read And a calculation control means for subtracting the value from the accumulated time before the toner cartridge replacement.
請求項１に記載の発明では、演算制御手段は、トナーカートリッジのトナー残量が所定量以下になったことを報知するために、トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された所定の閾値を越えたか否かを判断する。ここで、演算制御手段が所定の閾値を越えたと判断した場合には、例えば画像形成装置に備えられた報知手段等に、トナーカートリッジのトナー残量が所定量以下になったことを報知する動作をさせる。また、トナーカートリッジの交換時には、その交換されたトナーカートリッジの記憶手段に記憶された使用履歴情報を読み出し、その使用履歴情報に応じた時間（減算時間値）をトナーカートリッジ交換前のトナー非検知状態の累積時間から減算する。これにより、交換されたトナーカートリッジに対し、使用履歴（使用時間）に応じて減算されたトナー非検知状態の累積時間を起点としてトナー検知が開始さるようになり、例えば未使用のトナーカートリッジに対しては、使用履歴に応じて減算された累積時間、この場合は例えば減算によって上記所定の閾値を下回るよう設定された時間値を起点としてトナーの検知が始められるため、交換後のカートリッジ駆動において、カートリッジ内のトナーの流動性が悪いためにリザーブタンクへのトナー供給量が安定せず、供給直後のトナー検知が遅れたとしても、すなわち供給直後にトナー非検知状態の累積時間が増加したとても、その累積時間が所定の閾値を越えるまでにはマージンがある。これにより、トナーカートリッジの交換直後に、トナー残量が所定量以下になったと誤報知されてしまうことを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the arithmetic control unit is preset with a cumulative time of the toner non-detection state by the toner detection unit in order to notify that the toner remaining amount of the toner cartridge has become a predetermined amount or less. It is determined whether or not a predetermined threshold is exceeded. Here, when the arithmetic control unit determines that the predetermined threshold value has been exceeded, for example, an operation for notifying the notification unit provided in the image forming apparatus that the remaining amount of toner in the toner cartridge has become a predetermined amount or less. Let When replacing the toner cartridge, the usage history information stored in the storage means of the replaced toner cartridge is read, and the time (subtraction time value) corresponding to the usage history information is in the toner non-detection state before the toner cartridge replacement. Subtract from the accumulated time of. As a result, for the replaced toner cartridge, toner detection starts from the accumulated time of the toner non-detection state subtracted according to the use history (use time). For example, for the unused toner cartridge In this case, since the toner detection is started from the accumulated time subtracted according to the use history, in this case, for example, the time value set to be below the predetermined threshold by subtraction, in the cartridge drive after replacement, Even if the toner supply amount to the reserve tank is not stable due to poor toner fluidity in the cartridge and the toner detection immediately after supply is delayed, that is, the accumulated time of the toner non-detection state immediately after supply increases, There is a margin before the accumulated time exceeds a predetermined threshold. As a result, it is possible to prevent erroneous notification that the remaining amount of toner has become a predetermined amount or less immediately after the replacement of the toner cartridge.
また、例えばトナー残量の少ないトナーカートリッジに交換された場合には、トナー残量少ないことで、交換直後に増加するトナー非検知状態の累積時間が上記所定の閾値を越えたか否かを迅速且つ正確に判断できるようになり、報知動作が遅れることはない。したがって、トナーを使い切ってしまってもそのことが報知されないような不具合を回避でき、トナーカートリッジの交換直後に起こる画像の濃度低下を防止することができる。 Further, for example, when the toner cartridge is replaced with a low toner remaining amount, the toner remaining amount is low, so that it can be quickly determined whether or not the cumulative time of the toner non-detection state that increases immediately after replacement exceeds the predetermined threshold value. An accurate judgment can be made, and the notification operation is not delayed. Therefore, it is possible to avoid such a problem that even if the toner is used up, the fact that the notification is not notified can be avoided, and it is possible to prevent a decrease in image density that occurs immediately after replacement of the toner cartridge.
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のトナー補給装置において、前記使用履歴情報は、前記トナーカートリッジに収容されたトナーを前記リザーブタンクに供給するためにトナーカートリッジを駆動させた駆動時間の累積時間値情報を含み、その累積時間値情報に基づいて前記演算制御手段が前記減算時間値を算出することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the toner replenishing device according to the first aspect, the usage history information includes a drive time during which the toner cartridge is driven to supply the toner stored in the toner cartridge to the reserve tank. And the calculation control means calculates the subtraction time value based on the accumulated time value information.
請求項２に記載の発明では、トナーカートリッジを駆動させた駆動時間の累積時間値情報を使用履歴情報として用い、その累積時間値情報を基に減算時間値を算出する。このように、トナーカートリッジの使用履歴として、カートリッジ駆動の累積時間を用いることにより、交換されたトナーカートリッジに対して、トナー残量に応じた減算すべき適正な減算時間値を求めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the accumulated time value information of the driving time for driving the toner cartridge is used as the usage history information, and the subtraction time value is calculated based on the accumulated time value information. As described above, by using the cumulative cartridge driving time as the usage history of the toner cartridge, an appropriate subtraction time value to be subtracted according to the remaining amount of toner can be obtained for the replaced toner cartridge.
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のトナー補給装置において、前記使用履歴情報は、前記リザーブタンクに収容されたトナーを前記現像器に補給するためにリザーブタンクを駆動させた駆動時間の累積時間値情報を含み、その累積時間値情報に基づいて前記演算制御手段が前記減算時間値を算出することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the toner replenishing device according to the first aspect, the usage history information includes a drive time during which the reserve tank is driven to replenish toner stored in the reserve tank to the developing unit. And the calculation control means calculates the subtraction time value based on the accumulated time value information.
請求項３に記載の発明では、リザーブタンクを駆動させた駆動時間の累積時間値情報を使用履歴情報として用い、その累積時間値情報を基に減算時間値を算出する。このように、トナーカートリッジの使用履歴として、リザーブタンク駆動の累積時間を用いることにより、交換されたトナーカートリッジに対して、トナー残量に応じた減算すべき適正な減算時間値を求めることができる。また、リザーブタンクからは、トナーを消費する現像器に直接的にトナーが補給されるため、トナーカートリッジからリザーブタンクにトナー供給するためにカートリッジを駆動させた時間の累積値よりも、このリザーブタンクを駆動させた時間の累積値の方が、トナー残量との相関性が高い。したがって、トナー残量と減算時間値との間の誤差が少なくなり、カートリッジ交換直後に起こる画像の濃度低下と、カートリッジ交換に関する誤報知の防止効果が高められる。 According to the third aspect of the present invention, the cumulative time value information of the drive time when the reserve tank is driven is used as usage history information, and the subtraction time value is calculated based on the cumulative time value information. As described above, by using the accumulated time of the reserve tank drive as the usage history of the toner cartridge, an appropriate subtraction time value to be subtracted according to the remaining amount of toner can be obtained for the replaced toner cartridge. . Further, since the toner is directly supplied from the reserve tank to the developing unit that consumes the toner, the reserve tank is more than the accumulated value of the time when the cartridge is driven to supply the toner from the toner cartridge to the reserve tank. The cumulative value of the time during which the toner is driven has a higher correlation with the remaining amount of toner. Accordingly, an error between the remaining amount of toner and the subtraction time value is reduced, and the effect of preventing a decrease in image density that occurs immediately after cartridge replacement and an erroneous notification regarding cartridge replacement are enhanced.
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のトナー補給装置において、未使用の前記トナーカートリッジに交換された場合の前記減算時間値は、トナーカートリッジ交換前の前記累積時間であることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the toner replenishing device according to the first aspect, the subtraction time value when the toner cartridge is replaced with an unused toner cartridge is the cumulative time before the toner cartridge replacement. It is said.
請求項４に記載の発明では、未使用のトナーカートリッジに交換された場合には、トナーカートリッジ交換前のトナー非検知状態の累積時間を減算時間値として用い、このトナー非検知状態の累積時間をゼロリセットする。これにより、カートリッジ交換後のトナー供給量不足によってトナー検知が遅れ、交換直後にトナー非検知状態の累積時間が増加した場合、その累積時間が所定の閾値を越えるまでに余裕があり、誤報知の防止に対して有利となる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the toner cartridge is replaced with an unused toner cartridge, the accumulated time in the toner non-detection state before the toner cartridge replacement is used as the subtraction time value, and the accumulated time in the toner non-detection state is used. Reset to zero. As a result, if the toner detection is delayed due to a shortage of toner supply after the replacement of the cartridge, and the cumulative time of the toner non-detection state immediately after the replacement increases, there is a margin until the cumulative time exceeds a predetermined threshold, and an erroneous notification It is advantageous for prevention.
請求項５に記載の発明は、請求項１記載のトナー補給装置において、未使用の前記トナーカートリッジに交換された場合の前記減算時間値は、その交換時点での前記累積時間から前記所定の閾値を減算した値以上であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the toner replenishing device according to the first aspect, the subtraction time value when the toner cartridge is replaced with an unused toner cartridge is the predetermined threshold value from the accumulated time at the time of replacement. It is characterized by being equal to or greater than the value obtained by subtracting.
請求項５に記載の発明では、未使用のトナーカートリッジに交換された場合には、その交換時点でのトナー非検知状態の累積時間から所定の閾値を減算した値以上とする。これにより、この累積時間が所定の閾値を下回るまでリセットされ、カートリッジ交換後のトナー供給量不足によってトナー検知が遅れ、トナー非検知状態の累積時間が増加した場合に、その累積時間が所定の閾値を越えるまでのマージンを設けることができ、誤報知を防止できる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the toner cartridge is replaced with an unused toner cartridge, the value is equal to or more than a value obtained by subtracting a predetermined threshold from the accumulated time of the toner non-detection state at the time of replacement. As a result, the accumulated time is reset until it falls below a predetermined threshold, and when the toner detection is delayed due to insufficient toner supply amount after cartridge replacement and the accumulated time in the toner non-detection state increases, the accumulated time increases. A margin can be provided to exceed the limit, and erroneous notification can be prevented.
本発明のトナー補給装置は上記構成としたので、トナーカートリッジの交換直後に起こる誤報知と、画像の濃度低下を防止することができる。 Since the toner replenishing device of the present invention has the above-described configuration, it is possible to prevent erroneous notification and image density reduction that occur immediately after replacement of the toner cartridge.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るトナー補給装置について説明する。なお、本実施形態のトナー補給装置は、電子写真式の画像形成装置に装備されて現像器にトナーを補給するための装置である。 Hereinafter, a toner replenishing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the toner replenishing device of this embodiment is a device that is provided in an electrophotographic image forming apparatus and replenishes toner to the developing device.
図１及び図２に示される本実施形態のトナー補給装置１０は、トナーＴＮが内部に収容されたトナーカートリッジ１２と、トナーカートリッジ１２が上部に着脱可能とされるとともに、装着状態でトナーカートリッジ１２から供給されたトナーを予備的に収容しつつ画像形成装置の現像器に補給するリザーブタンク１４を備えている。
The
トナーカートリッジ１２は、外周面における下端部に、トナーを排出する排出口１６が形成されており、トナーＴＮが収容されたカートリッジ内には、ステンレス等の金属製のワイヤーを螺旋状に曲げ加工して形成されたアジテータ１８が回転可能に設けられている。
The
このトナーカートリッジ１２をリザーブタンク１４上に装着すると、アジテータ１８の一端部がカートリッジモータ２０に連結される。また、カートリッジモータ２０は、トナー補給装置１０の各部の動作を制御する制御部５０に接続され、制御部５０により駆動制御される。
When the
これにより、カートリッジモータ２０が制御部５０に制御されて回転駆動すると、アジテータ１８が回転し、トナーカートリッジ１２内のトナーはアジテータ１８により攪拌されながら排出口１６側へ搬送され、排出口１６から下方へ排出される（図１、２の矢印Ａ）。
As a result, when the
リザーブタンク１４は、上面の角部近傍に、トナーカートリッジ１２の排出口１６に対応する取入口２２が形成されている。上記のトナーカートリッジ１２から排出されたトナーは、この取入口２２からリザーブタンク１４内に取り入れられる。また、取入口２２とは反対側となる側面の中央部には供給口２４が形成されており、この供給口２４は、画像形成装置に設けられた現像器Ｇに接続されている。
In the
リザーブタンク１４の内部には、中央部に延設された隔壁２６の両側に２つのタンク室２８、３０が設けられている。これらのタンク室２８、３０は、隔壁２６の一端部及び他端部に形成された開口部３２、３４を介して連通されている。また、排出口１６は一方のタンク室２８のみと連通され、供給口２４は上記の開口部３４を介してタンク室２８及びタンク室３０と連通されている。
Inside the
タンク室２８、３０には、隔壁２６を挟んで平行に配置された２本のスパイラルオーガ３６、３８が回転可能に設けられている。これらのスパイラルオーガ３６、３８は、リザーブタンクモータ４０に連結されており、このリザーブタンクモータ４０も制御部５０に接続されている。
The
これにより、リザーブタンクモータ４０が制御部５０に制御されて回転駆動すると、スパイラルオーガ３６、３８が回転し、リザーブタンク１４から供給されたタンク室２８内のトナーは、スパイラルオーガ３６により攪拌されながら開口部３４及び供給口２４側へ搬送され（図２の矢印Ｂ）、開口部３４を通ってタンク室３０側へ移動する（図２の矢印Ｃ）、あるいは、供給口２４から現像器に供給（補給）される（図２の矢印Ｄ）。また、タンク室３０内に入ったトナーは、スパイラルオーガ３８により攪拌されながら開口部３２側へ搬送され（図２の矢印Ｅ）、開口部３２を通ってタンク室２８内に戻ることになる（図２の矢印Ｆ）。
Accordingly, when the
リザーブタンク１４のタンク室２８には、取入口２２の下方に位置してトナーセンサ（圧力センサ）４２が設けられている。このトナーセンサ４２は、上記の制御部５０に接続されており、タンク室２８内における取入口２２の下側付近に存在するトナーの有無をトナーから受ける圧力によって検知し、その圧力に応じた検知信号を制御部５０に出力する。具体的には、トナー検知／非検知をＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号で出力する。このトナーセンサ４２によって、リザーブタンク１４及びトナーカートリッジ１２のトナー残量が検知される。
In the
また、リザーブタンク１４には、トナーカートリッジ１２に内蔵されたメモリ４６と、無線通信によってデータを送受信するアンテナ４４が設けられており、このアンテナ４４は制御部５０に接続されている。トナーカートリッジ１２のメモリ４６には、カートリッジ固有のＩＤ番号（識別情報）等を示すデータが予め記憶されており、トナーカートリッジ１２をリザーブタンク１４に装着すると、制御部５０は、メモリ４６に記憶されている各種データをアンテナ４４から受信して、制御部５０に設けられたメモリに記憶する。
Further, the
また、制御部５０は、トナーカートリッジ１２の使用履歴を管理するため、ＩＤ番号を取得したそのトナーカートリッジ１２に対する、上述したトナー補給動作で駆動させたカートリッジモータ２０の駆動時間に関するデータ（トナーカートリッジ駆動累積時間データ）、及び、リザーブタンクモータ４０の駆動時間に関するデータ（リザーブタンク駆動累積時間データ）をそれぞれ記憶している。そして、この各モータの駆動時間データをアンテナ４４から送信しメモリ４６に記憶させる。これにより、使用済みのトナーカートリッジ１２を回収したサービスセンター等では、メモリ４６に記憶されているデータを読み出してトナーカートリッジ１２の使用履歴情報を収集し、その情報から、例えばユーザがカートリッジを使い切ってから交換するか、あるいは使い切る前に交換するかといったカートリッジ交換時期の傾向等を把握できるようになる。
In addition, the control unit 50 manages the usage history of the
次に、上記構成とされたトナー補給装置１０による動作と作用について説明する。
Next, the operation and action of the
本実施形態のトナー補給装置１０を備える画像形成装置では、画像形成に伴い現像器Ｇでトナーが消費されると、リザーブタンクモータ４０を駆動させてスパイラルオーガ３６、３８を回転させ、消費された分量のトナーをリザーブタンク１４から現像器Ｇに補給する。また、この補給に伴い、リザーブタンク１４内のトナー量が減少すると、リザーブタンク１４内のトナーによるトナーセンサ４２へ圧力が弱まり、トナーセンサ４２のトナー検知感度が低下する。そして、トナーセンサ４２はトナー非検知状態を示すＬｏｗ信号を出力するようになり、制御部５０では、このＬｏｗ信号が連続的に所定回数（例えば５回）入力されると、カートリッジモータ２０を駆動させてアジテータ１８を回転させ、トナーカートリッジ１２内のトナーをリザーブタンク１４に供給する。
In the image forming apparatus including the
このようなトナー補給動作において、図４に示されるように、トナーカートリッジ１２内のトナー量が減少してくると、トナーカートリッジ１２からリザーブタンク１４に供給されるトナー量は除々に減少する。すると、トナーセンサ４２のトナー検知感度が低下して、トナーセンサ４２はＬｏｗ信号を頻繁に出力するようになり、上記のカートリッジ駆動を行ってもトナーセンサ４２が検知できるほどのトナー量を供給できなくなる。
In such a toner replenishment operation, as shown in FIG. 4, when the amount of toner in the
そして、トナーセンサ４２によるトナー非検知状態が続き、図３（Ｄ）に示されるように、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間が予め設定されている第１の閾値（ニアエンプティ警告表示閾値）を超えると、制御部５０は、トナーカートリッジ１２が空に近づいていると判断して、画像形成装置の表示器（図示省略）に「ニアエンプティ警告」を表示させる。
Then, the toner non-detection state by the
ここで、このトナーカートリッジ１２が継続使用されると、制御部５０に入力されたＬｏｗ信号の累積時間が更に増加する。そして、その累積時間が、予め上記第１の閾値よりも所定値だけ高く設定されている第２の閾値（エンプティ警告表示閾値）を超えると、制御部５０は、トナーカートリッジ１２がほぼ空になった判断して、画像形成装置の表示器に「エンプティ警告」を表示させる。
Here, when the
なお、この図３（Ｄ）に示したグラフでは、Ｌｏｗ信号（トナー非検知）の累積加算をプラス方向のベクトル、Ｈｉｇｈ信号（トナー検知）の累積加算をマイナス方向のベクトルで示している。 In the graph shown in FIG. 3D, the cumulative addition of the Low signal (toner non-detection) is indicated by a positive vector, and the cumulative addition of the High signal (toner detection) is indicated by a negative vector.
ここで、図３（Ｄ）に示されるように、トナーカートリッジ１２が交換されると、すなわち、図５（Ａ）に示されるように、新しいトナーカートリッジ１２が画像形成装置内に装填されてリザーブタンク１４に装着されると、制御部５０は、カートリッジモータ２０を駆動させてアジテータ１８を回転させ、図５（Ｂ）に示されるように、新しいトナーカートリッジ１２内のトナーＴＮをリザーブタンク１４に供給する。これにより、トナーＴＮがトナーカートリッジ１２の排出口１６から取入口２２を通ってリザーブタンク１４内に入り、トナーセンサ４２の付近に落下して蓄積され、トナーセンサ４２はそのトナーＴＮに加圧されて、トナー検知を示すＨｉｇｈ信号を出力する。
When the
また、本実施形態のトナー補給装置１０では、上述したカートリッジ交換時に、制御部５０が、交換されたトナーカートリッジ１２のメモリ４６に記憶された使用履歴情報（トナーカートリッジ駆動累積時間データ／リザーブタンク駆動累積時間データ）をアンテナ４４を介して読み出し、その使用履歴情報に応じた時間（減算時間値）をカートリッジ交換前のＬｏｗ信号の累積時間から減算する演算処理を行っている。例えば、図３（Ａ）に示されるような新品（未使用）のトナーカートリッジ１２Ａでは、メモリ４６に記憶されたカートリッジ及びリザーブタンクの駆動累積時間データは「０」であり、その場合には、カートリッジ交換前のＬｏｗ信号の累積時間を減算時間値として用い（減算時間値⇒ａ）、Ｌｏｗ信号の累積時間をゼロリセットする（減算後のＬｏｗ信号累積時間⇒Ｔａ）。
In the
また、図３（Ｂ）に示されるように、使い掛けでトナーが半分程度残っているトナーカートリッジ１２Ｂでは、以前の使用時にトナー供給（補給）のために駆動されたカートリッジ及びリザーブタンクの各駆動累積時間データがメモリ４６に記憶されている。ここで、制御部５０は、このトナーカートリッジ１２Ｂに対するリザーブタンクの駆動累積時間データに基づいて減算時間値を算出し（減算時間値⇒ｂ）、Ｌｏｗ信号の累積時間から減算する（減算後のＬｏｗ信号累積時間⇒Ｔｂ）。
Further, as shown in FIG. 3B, in the
また、図３（Ｃ）に示されるように、使い掛けではあるがトナーが殆ど残っていないトナーカートリッジ１２Ｃでは、以前の使用時にトナー供給のために駆動されたカートリッジ及びリザーブタンクの各駆動累積時間データがそれぞれ高い値でメモリ４６に記憶されている。ここで、制御部５０は、このトナーカートリッジ１２Ｃに対するリザーブタンクの駆動累積時間データに基づいて減算時間値を算出し（減算時間値⇒ｃ）、Ｌｏｗ信号の累積時間から減算する（減算後のＬｏｗ信号累積時間⇒Ｔｃ）。
In addition, as shown in FIG. 3C, in the
したがって、トナー残量がＡ＞Ｂ＞Ｃとなっている図３（Ａ）〜（Ｃ）に例示したトナーカートリッジ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃでは、減算時間値はａ（リセット）＞ｂ＞ｃとなり、減算後のＬｏｗ信号累積時間はＴａ（＝０）＜Ｔｂ＜Ｔｃとなる。なお、本例のトナーカートリッジ１２Ｂ、１２Ｃでは、何れもトナー検知開始時のＬｏｗ信号累積時間（Ｔｂ／Ｔｃ）がニアエンプティ警告表示閾値を越えている。
Therefore, in the
このように、本実施形態のトナー補給装置１０は、交換されたトナーカートリッジ１２に対し、使用履歴（リザーブタンクの駆動累積時間データ）に応じて減算したＬｏｗ信号累積時間を起点としてトナー検知を開始する構成であり、新品のトナーカートリッジ１２Ａに対しては、ニアエンプティ警告表示閾値を下回る値、本実施形態の場合は「０」にリセットされた時間値Ｔａを起点としてトナーの検知が始められる。そのため、交換後のカートリッジ駆動において、カートリッジ内のトナーの流動性が悪いためにリザーブタンク１４へのトナー供給量が安定せず、供給直後のトナー検知が遅れたとしても、すなわち供給直後にＬｏｗ信号（トナー非検知）の累積時間が増加したとても、その累積時間がニアエンプティ警告表示閾値を越えるまでにはマージンがある。これにより、このトナーカートリッジ１２Ａの交換直後に、トナー残量が所定量以下になったとしてニアエンプティ警告が誤表示されてしまうことが防止される。
As described above, the
また、使い掛けのトナーカートリッジ１２Ｂ又はトナーカートリッジ１２Ｃに交換された場合には、制御部５０は、トナー残量が少ないことで、交換直後に増加するＬｏｗ信号の累積時間がニアエンプティ警告表示閾値を越えたか否か（エンプティ検知）を迅速且つ正確に判断できるようになり、ニアエンプティ警告／エンプティ警告の表示が遅れることはない。したがって、トナーを使い切ってしまってもそのことがオペレータに迅速に報知されないような不具合を回避でき、このような使い掛けのカートリッジ交換直後に起こる画像の濃度低下を防止することができる。
When the
以上説明したように、本実施形態のトナー補給装置１０では、新品のトナーカートリッジ（１２Ａ）に交換した直後に起こるカートリッジ交換に関する誤報知と、使い掛けのカートリッジ（１２Ｂ、１２Ｃ）に交換した直後に起こる画像の濃度低下を共に防止することができる。
As described above, in the
また、本実施形態では、トナーカートリッジ１２の使用履歴情報として、リザーブタンク１４側の駆動累積時間データを用いている。ここで、リザーブタンク１４からは、トナーを消費する現像器Ｇに直接的にトナーが補給されるため、トナーカートリッジ１２からリザーブタンク１４にトナー供給するためにカートリッジを駆動させた時間の累積値よりも、このリザーブタンク１４を駆動させた時間の累積値の方が、トナー残量との相関性が高くなる。したがって、トナー残量に対する誤差が少ないこのリザーブタンクの駆動累積時間データを用いて減算時間値を設定する本実施形態の構成であれば、カートリッジ交換直後に起こる画像の濃度低下と、カートリッジ交換に関する誤報知の防止効果が高められる。
In this embodiment, the accumulated driving time data on the
また、本実施形態では、新品カートリッジに交換された場合には、カートリッジ交換前のＬｏｗ信号累積時間を減算時間値に設定して、Ｌｏｗ信号累積累積時間をゼロリセットしていることにより、トナー検知開始時の起点（Ｔａ）とニアエンプティ警告表示閾値との間に大きなマージンが設けらる。これにより、この新品カートリッジ交換後のトナー供給量不足によってトナー検知が遅れ、交換直後にＬｏｗ信号累積時間が増加しても、その累積時間がニアエンプティ警告表示閾値を越えるまでに余裕があり、誤報知の防止に対して有利となる。 In this embodiment, when the cartridge is replaced with a new cartridge, the low signal cumulative time before the cartridge replacement is set as a subtraction time value, and the low signal cumulative time is reset to zero, thereby detecting the toner. A large margin is provided between the starting point (Ta) at the start and the near empty warning display threshold. As a result, toner detection is delayed due to the shortage of toner supply after replacement of a new cartridge, and even if the Low signal cumulative time increases immediately after replacement, there is a margin until the cumulative time exceeds the near empty warning display threshold, which may cause a false alarm. It is advantageous for prevention of knowledge.
なお、本実施形態では、トナーカートリッジ１２の使用履歴情報として、リザーブタンク１４側の駆動累積時間データを用いているが、この使用履歴情報については、トナーカートリッジ１２側の駆動累積時間データを用いるようにしてもよい。その場合でも、交換されたトナーカートリッジ１２に対して、トナー残量に応じた減算すべき適正な減算時間値を求めることができる。
In this embodiment, the accumulated driving time data on the
また、本実施形態では、新品カートリッジに交換された場合には、カートリッジ交換前のＬｏｗ信号累積時間を減算時間値に設定しているが、この減算時間値ついては、交換時点でのＬｏｗ信号累積時間からニアエンプティ警告表示閾値を減算した値以上に設定してもよい。この場合には、図３（Ｄ）に例示したようなエンプティ警告表示後にカートリッジ交換された場合（Ｌｏｗ信号累積時間＞エンプティ警告表示閾値）、あるいは、例えば、ニアエンプティ警告表示中にカートリッジ交換された場合（エンプティ警告表示閾値＞Ｌｏｗ信号累積時間＞ニアエンプティ警告表示閾値）のいずれについても、Ｌｏｗ信号累積時間がニアエンプティ警告表示閾値を下回るまでリセットされる（ニアエンプティ警告表示閾値＞Ｌｏｗ信号累積時間＞０）。したがって、この場合でも、カートリッジ交換後のトナー供給量不足によってトナー検知が遅れ、交換直後にＬｏｗ信号累積時間が増加した場合に、その累積時間がニアエンプティ警告表示閾値を越えるまでのマージンを設けることができ、誤報知を防止できる。 In this embodiment, when the cartridge is replaced with a new cartridge, the Low signal accumulated time before the cartridge replacement is set as the subtraction time value. The subtracted time value is the Low signal accumulated time at the time of replacement. You may set more than the value which subtracted the near empty warning display threshold value from. In this case, the cartridge is replaced after the empty warning is displayed as illustrated in FIG. 3D (Low signal accumulated time> empty warning display threshold), or, for example, the cartridge is replaced while the near empty warning is displayed. In any case (empty warning display threshold> low signal accumulated time> near empty warning display threshold), the low signal accumulated time is reset until it falls below the near empty warning display threshold (near empty warning display threshold> low signal accumulated time). > 0). Therefore, even in this case, when the toner detection is delayed due to the shortage of the toner supply amount after the cartridge replacement and the Low signal cumulative time increases immediately after the replacement, a margin is provided until the cumulative time exceeds the near empty warning display threshold. Can prevent false notification.
以上、本発明を上述した特定の実施形態により詳細に説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail by specific embodiment mentioned above, this invention is not limited to that embodiment, Various other forms can be implemented within the scope of the present invention.
１０ トナー補給装置
１２ トナーカートリッジ
１４ リザーブタンク
４２ トナーセンサ（トナー検知手段）
４６ メモリ（記憶手段）
５０ 制御部（演算制御手段）
Ｇ 現像器
ＴＮ トナー
ａ、ｂ、ｃ 減算時間値
DESCRIPTION OF
46 Memory (memory means)
50 Control unit (arithmetic control means)
G Developer TN Toner a, b, c Subtraction time value
Claims (5)
トナーが収容されたトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジが着脱可能とされるとともに、そのトナーカートリッジの装着状態でトナーカートリッジから供給されたトナーを収容し前記現像器に補給するためのリザーブタンクと、
前記リザーブタンクに設けられ、トナー残量を検知するトナー検知手段と、
前記トナーカートリッジに設けられ、そのトナーカートリッジの使用履歴情報が記憶される記憶手段と、
前記トナーカートリッジのトナー残量が所定量以下になったことを報知するために、前記トナー検知手段によるトナー非検知状態の累積時間が予め設定された所定の閾値を越えたか否かを判断するとともに、前記トナーカートリッジの交換時にはその交換されたトナーカートリッジの前記記憶手段に記憶された使用履歴情報を読み出し、その使用履歴情報に応じた時間をトナーカートリッジ交換前の前記累積時間から減算する演算制御手段と、
を有することを特徴とするトナー補給装置。 In a toner replenishing device provided in an image forming apparatus for replenishing toner used for image formation to a developing device of the image forming apparatus,
A toner cartridge containing toner;
A reserve tank for accommodating the toner supplied from the toner cartridge in a mounted state of the toner cartridge and replenishing the developing device with the toner cartridge being detachable;
A toner detecting means provided in the reserve tank for detecting the remaining amount of toner;
A storage unit provided in the toner cartridge and storing usage history information of the toner cartridge;
In order to notify that the remaining amount of toner in the toner cartridge has become a predetermined amount or less, it is determined whether or not the cumulative time of the toner non-detection state by the toner detection means has exceeded a predetermined threshold value set in advance. When the toner cartridge is replaced, the operation control means reads out the use history information stored in the storage means of the replaced toner cartridge and subtracts the time corresponding to the use history information from the accumulated time before the toner cartridge replacement. When,
A toner replenishing device.
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