JP4706765B2 - Image forming system - Google Patents
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Description
本発明は、現像剤の初期容量が異なる少なくとも2種類の現像剤収容器と、各現像剤収容器を同位置に着脱可能な画像形成装置とを備える画像形成システムに関する。 The present invention includes an initial capacity of the developer at least two different developer container relates to the developer container into the image forming system and a detachable image forming apparatus in the same position.
一般に、電子写真方式の画像形成装置には、トナー(現像剤)を収容したカートリッジ(現像剤収容器)を着脱可能に備え、カートリッジ内のトナーを感光体に供給して画像形成を行うものがある。このような画像形成装置では、カートリッジの側壁に対向する一対の光透過窓を設け、一方の光透過窓から入射した光を他方の光透過窓から検知することで得られる受光信号に基づいてカートリッジ内のトナーの量を推定する構成が用いられることがある(特許文献1参照)。 In general, an electrophotographic image forming apparatus is detachably equipped with a cartridge (developer container) containing toner (developer) and supplies toner in the cartridge to a photoconductor to form an image. is there. In such an image forming apparatus, a cartridge is provided based on a light reception signal obtained by providing a pair of light transmission windows facing the side walls of the cartridge and detecting light incident from one light transmission window from the other light transmission window. A configuration for estimating the amount of toner in the toner may be used (see Patent Document 1).
ところで、カートリッジ内のトナーは、繰り返し撹拌されることで徐々に劣化(帯電性能が低下)し、所定の印字枚数を超えると初期の帯電性能が得られなくなって、形成される画像の質が低下する。したがって、良好な画像を形成するためには、カートリッジ内のトナーをすべて使い切らずに、所定量残す必要がある。 By the way, the toner in the cartridge gradually deteriorates (charging performance is lowered) by repeated stirring, and when the number of printed sheets exceeds a predetermined number of prints, the initial charging performance cannot be obtained and the quality of the formed image is lowered. To do. Therefore, in order to form a good image, it is necessary to leave a predetermined amount without using up all the toner in the cartridge.
一方、カートリッジは、トナーの初期容量が異なる複数種類、例えば、大容量タイプと小容量タイプの2種類が設定され、販売されることが多い。しかし、従来の画像形成装置では、トナーの初期容量に拘わらず、トナーの量が一定量以下になったときにカートリッジの交換時期であると判定していた。 On the other hand, a plurality of types of cartridges having different initial capacities of toner, for example, two types of large-capacity type and small-capacity type are set and are often sold. However, in the conventional image forming apparatus, it is determined that it is time to replace the cartridge when the amount of toner falls below a certain amount regardless of the initial toner capacity.
トナーの劣化の状態はおよそカートリッジの使用時間に応じるため、同じトナー残量であっても、大容量タイプに比較すると、小容量タイプの残トナーは画像の質を低下させるほど劣化が進行していない。そのため、トナーの初期容量に拘わらず、トナーの量が一定量以下になったときに交換時期であると判定すると、小容量タイプでは、残トナーが未だ使用に耐え得るにも拘わらず交換時期と判定してしまい、トナーを有効に使用できないという問題があった。 Since the toner deterioration state roughly depends on the usage time of the cartridge, even with the same toner remaining amount, compared with the large-capacity type, the remaining toner of the small-capacity type has deteriorated so as to lower the image quality. Absent. For this reason, if it is determined that it is time to replace the toner when the amount of toner falls below a certain amount regardless of the initial capacity of the toner, the small-capacity type may be replaced with the replacement time even though the remaining toner can still withstand use. As a result, the toner cannot be used effectively.
本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、カートリッジ(現像剤収容器)の初期容量に応じて適切な劣化状態まで現像剤を使用できるようにする画像形成システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, the cartridge provides an image forming system that enables the developer may be used up to an appropriate deteriorated state according to the initial volume of (developer container) The purpose is to do.
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成システムは、現像剤が収容される第1現像剤収容器と、前記第1現像剤収容器よりも多くの現像剤が収容される第2現像剤収容器と、前記第1現像剤収容器または前記第2現像剤収容器が同位置に着脱可能な画像形成装置と、を備えた画像形成システムであって、前記第1現像剤収容器および前記第2現像剤収容器は、現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像剤収容室の互いに対向する側壁に設けられる一対の光透過部と、を備え、前記画像形成装置は、光を出射する発光素子と、前記発光素子からの光を前記一対の光透過部を通して受光する受光素子と、一定時間の間に前記受光素子が所定値以上の強度の光を受光している受光時間の割合が判定閾値を超えた場合に、現像剤収容器の交換時期であると判定する判定手段と、を備え、所定量の現像剤が残っている第2現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときよりも、前記所定量と同じ量の現像剤が残っている第1現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときの方が、前記受光時間が短くなるように、前記第1現像剤収容器が構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming system according to the present invention includes a first developer container that contains a developer and a second developer that contains more developer than the first developer container. An image forming system comprising: a developer container; and an image forming apparatus in which the first developer container or the second developer container is removable at the same position, wherein the first developer container and The second developer container includes a developer accommodating chamber that accommodates the developer, and a pair of light transmitting portions provided on opposite side walls of the developer accommodating chamber. A light-emitting element that emits light, a light-receiving element that receives light from the light-emitting element through the pair of light transmission parts, and a light-receiving time in which the light-receiving element receives light of a predetermined value or more during a certain period of time Of the developer container when the ratio of Determination means for determining that it is time, and a developer of the same amount as the predetermined amount than when the second developer container in which the predetermined amount of developer remains is attached to the image forming apparatus The first developer container is configured so that the light receiving time is shorter when the first developer container in which the remaining amount is attached to the image forming apparatus. .
本発明に係る画像形成システムによれば、所定量の現像剤が残っている第2現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときよりも、前記所定量と同じ量の現像剤が残っている第1現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときの方が、受光時間が短くなる。これにより、第2現像剤収容器内の現像剤が所定残量となったときに一定時間に対する受光時間の割合が判定閾値を超えるのに対し、第1現像剤収容器内の現像剤が前記所定残量となっても受光時間の割合が判定閾値を超えないといった状況を作り出すことができる。 According to the image forming system of the present invention, the same amount of developer remains as compared with the case where the second developer container in which the predetermined amount of developer remains is attached to the image forming apparatus. The light receiving time is shorter when the first developer container is attached to the image forming apparatus. Thereby, when the developer in the second developer container reaches a predetermined remaining amount, the ratio of the light receiving time with respect to the fixed time exceeds the determination threshold, whereas the developer in the first developer container It is possible to create a situation in which the ratio of the light reception time does not exceed the determination threshold even when the predetermined remaining amount is reached.
その結果、判定手段は、大容量タイプの第2現像剤収容器については現像剤が所定残量となったときに交換時期と判定するのに対し、小容量タイプの第1現像剤収容器については前記所定残量よりも少ない残量となったときに交換時期と判定する。そのため、従来は有効に使用できなかった小容量タイプの第1現像剤収容器内の現像剤を適切な劣化状態まで使用することができる。 As a result, the determination means determines the replacement time when the developer reaches a predetermined remaining amount for the large-capacity type second developer container, whereas the determination unit determines the replacement time for the small-capacity type first developer container. Is determined to be the replacement time when the remaining amount is less than the predetermined remaining amount. For this reason, it is possible to use the developer in the first developer container of a small capacity type that could not be used effectively until a suitable deterioration state.
本発明によれば、所定量の現像剤が残っている第2現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときよりも、前記所定量と同じ量の現像剤が残っている第1現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときの方が、受光時間が短くなるので、現像剤収容器の初期容量に応じて適切な劣化状態まで現像剤を使用することができる。 According to the present invention, the first development in which the same amount of developer remains as compared with the case where the second developer container in which the predetermined amount of developer remains is attached to the image forming apparatus. When the developer container is mounted on the image forming apparatus, the light receiving time is shortened, so that the developer can be used to an appropriate deterioration state according to the initial capacity of the developer container.
<レーザプリンタの概略構成>
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向はレーザプリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
<Schematic configuration of laser printer>
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the direction will be described with reference to the user who uses the laser printer. That is, the left side in FIG. 1 is “front”, the right side is “rear”, the front side is “right”, and the back side is “left”. Also, the vertical direction in FIG.
図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内に、用紙Pを供給する給紙部3と、露光装置4と、用紙P上にトナー像を転写するプロセスユニット5と、用紙P上に転写されたトナー像を熱定着させる定着装置6とを主に備えている。
As shown in FIG. 1, a
給紙部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、用紙Pを収容する給紙トレイ31と、用紙Pの前側を持ち上げる用紙押圧板32およびリフトレバー33と、ピックアップローラ34と、給紙ローラ35と、給紙パッド36と、レジストローラ37とを主に備えている。給紙トレイ31内の用紙Pは、リフトレバー33と用紙押圧板32によってピックアップローラ34に寄せられ、ピックアップローラ34によって送り出される。送り出された用紙Pは、給紙ローラ35と給紙パッド36によって1枚ずつ分離され、レジストローラ37を通り、感光体ドラム51と転写ローラ53との間に向けて搬送される。
The paper feed unit 3 is provided in the lower part of the
露光装置4は、本体筐体2内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー41と、レンズ42,43と、反射鏡44,45とを主に備えている。レーザ発光部から出射された画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)は、ポリゴンミラー41、レンズ42、反射鏡44、レンズ43、反射鏡45の順に反射または通過して、感光体ドラム51の表面上に高速走査にて照射される。
The
プロセスユニット5は、露光装置4の下方に配置され、本体筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスユニット5は、感光体ユニット5Aと、現像剤収容器の一例としての現像カートリッジ5Bとから構成されている。
The process unit 5 is disposed below the
感光体ユニット5Aは、感光体フレーム50A内に、感光体ドラム51と、帯電器52と、転写ローラ53とを主に備えている。また、現像カートリッジ5Bは、感光体ユニット5Aに対して着脱可能に装着される構成となっており、現像フレーム50B内に、現像ローラ54と、供給ローラ55と、層厚規制ブレード56とを主に備え、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容室58(現像剤収容室)を有する。
The
プロセスユニット5では、感光体ドラム51の表面が、帯電器52により一様に帯電された後、露光装置4からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム51上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容室58内のトナーは、供給ローラ55を介して現像ローラ54に供給され、現像ローラ54と層厚規制ブレード56との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ54上に担持される。
In the process unit 5, the surface of the
現像ローラ54上に担持されたトナーは、現像ローラ54から感光体ドラム51上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム51上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム51と転写ローラ53との間を用紙Pが搬送されることで感光体ドラム51上のトナー像が用紙P上に転写される。
The toner carried on the developing
定着装置6は、プロセスユニット5の後方に設けられ、加熱ローラ61と、加熱ローラ61との間で用紙Pを挟持する加圧ローラ62とを主に備えている。用紙Pに転写されたトナー像は、加熱ローラ61と加圧ローラ62との間を用紙Pが搬送されることで熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Pは、定着装置6から排出経路23に搬送され、排出経路23から排出ローラ24によって排紙トレイ22上に排出される。
The
<現像カートリッジの交換時期の判定>
次に、現像カートリッジ5Bの交換時期の判定について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず交換時期の判定に関係する現像カートリッジ5Bおよび本体筐体2の構成について説明した後、本実施形態の交換時期の判定について説明する。
<Determination of developer cartridge replacement time>
Next, determination of the replacement timing of the developing
(現像カートリッジの構成)
レーザプリンタ1に装着可能な現像カートリッジ5Bは、トナーの初期容量が異なる2種類のタイプが設定されるようになっている。具体的には、例えば、印字可能枚数が6000枚に設定された大容量タイプと、印字可能枚数が3000枚に設定され、大容量タイプよりもトナーの初期容量が少ない小容量タイプである。
(Developer cartridge configuration)
The developing
ここで、図2(a)には、第2現像剤収容器の一例としての大容量の現像カートリッジ5Bを示し、図2(b)には、第1現像剤収容器の一例としての小容量の現像カートリッジ5Cを示している。そして、本実施形態においては、これら2種類の現像カートリッジ5B,5Cと、これら2種類の現像カートリッジ5B,5Cが同位置に着脱される前述したレーザプリンタ1とによって画像形成システムが構成されている。
Here, FIG. 2A shows a large-
各タイプの現像カートリッジ5B,5Cは、トナー収容室58内に収容されるトナーTの初期容量が異なるだけであるため基本的に構成は略同一であるが、本実施形態では後述する遮光部材76,76Cの構造が大きく異なっている。以下に、各現像カートリッジ5B,5Cの構造を、共通部分も含めて詳細に説明する。
The developing
図2(a),(b)に示すように、各現像カートリッジ5B,5Cは、現像フレーム50Bによって、供給ローラ55などが配置される現像室57と、トナーTが収容されるトナー収容室58とに区画されている。現像室57とトナー収容室58とは、連通部59によって連通している。この連通部59は、供給ローラ55のローラ部分の軸方向における略全幅にわたって形成されており、トナーTは、連通部59を介して現像室57とトナー収容室58との間を相互に行き来できるようになっている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, each of the developing
トナー収容室58には、回転することでトナーTを撹拌するアジテータ70が配置されている。また、図3に示すように、トナー収容室58(現像フレーム50B)の互いに対向する側壁50L,50Rには、左右方向において対向する透明な一対の光透過部の一例としての光透過窓60が設けられている。
An
図2に示すように、アジテータ70は、回転支軸71と、シート取付部72と、搬送部材の一例としてのシート部材73と、ワイパー取付部74と、ワイパー75と、遮光部材76(または遮光部材76C)とから主に構成されている。
回転支軸71は、現像ローラ54および供給ローラ55の軸方向(左右方向)に沿って延びる軸であり、その両端が現像フレーム50Bの側壁50L,50R(図2では一方のみ図示)に回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
The
シート取付部72は、回転支軸71から径方向外側に延びるように形成されており、その先端にシート部材73が貼着などによって固定されている。
シート部材73は、アジテータ70の回転によって、先端がトナー収容室58の底壁などに摺接しながらトナーTを撹拌し、さらに現像室57に向けて搬送する可撓性のシート状部材である。
The
The
ワイパー取付部74は、回転支軸71の軸方向両端付近にそれぞれ1箇所ずつ設けられている(図3参照)。このワイパー取付部74は、側面から見て、シート取付部72の回転方向後方において、シート取付部72に対して略直角となる位置に、回転支軸71から径方向外側に延びるように形成されている。ワイパー取付部74には、回転支軸71の軸方向外側の面にワイパー75が貼着などによって固定されている。
One
ワイパー75は、図3に示すように、光透過窓60に摺接して光透過窓60に付着したトナーTを拭き取る部材であり、ウレタンゴムなどの可撓性を有する材料から形成されている。なお、図3はワイパー75が光透過窓60と摺接するときの位置を示している。
As shown in FIG. 3, the
遮光部材76,76Cは、一対の光透過窓60を通過する光(後述する発光素子81から受光素子82への光路)を定期的に所定時間塞ぐ部材であり、シート部材73とワイパー75との間に設けられてシート部材73およびワイパー75とともに一体に回転可能となっている。また、遮光部材76,76Cは、現像フレーム50Bの側壁50Lに近い位置、すなわち、発光素子81側に配置されている。そして、図2(b)に示す小容量タイプの現像カートリッジ5C内に設けられる遮光部材76Cは、図2(a)に示す大容量タイプの現像カートリッジ5B内に設けられる遮光部材76に比べ、回転方向に長く形成されている。これにより、小容量タイプの遮光部材76Cは、大容量タイプよりも光を長い時間塞ぐようになっている。
The
なお、このような2種類のタイプの現像カートリッジ5B,5Cを製造するためには、小容量タイプを製造する際に、大容量タイプに用いる遮光部材76よりも回転方向に長く形成された遮光部材76Cを使用すればよい。具体的な製造方法としては、長さが異なる遮光部材76,76Cをタイプに応じて選択して回転支軸71に固着する方法や、2種類のタイプに対応する型によってシート取付部72、回転支軸71、遮光部材76(76C)およびワイパー取付部74を一体に形成する方法などが挙げられる。
In order to manufacture such two types of developing
以上のように構成されるアジテータ70は、回転支軸71に対して、本体筐体2内に設けられたモータMから回転駆動力が付与されることで、トナー収容室58内を図2の反時計回り方向に回転し、シート部材73によってトナーTを撹拌・搬送する。また、シート部材73、遮光部材76(76C)およびワイパー75は、回転支軸71を中心に一体に回転し、この順で光透過窓60を順次通過する。
The
(本体筐体の構成)
図3に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内に、発光素子81と、受光素子82と、現像カートリッジ5B,5Cの交換時期を判定する判定手段110と、ユーザにメッセージを報知する報知手段300とを備えている。
(Configuration of the main unit housing)
As shown in FIG. 3, the
発光素子81と受光素子82とは、本体筐体2に装着された現像カートリッジ5B,5Cの一対の光透過窓60を挟むようにして対向して配置されている。このような発光素子81および受光素子82としては、公知の光センサを採用することができる。
The
図3に破線で示すように、発光素子81から出射された光は、一方の光透過窓60を通ってトナー収容室58内に入り、他方の光透過窓60を通って受光素子82で受光される。受光素子82は、受光した光の強度に応じて出力電圧値が変化する素子であり、光を受光することで図4に示すような受光信号を判定手段110に出力する。
As shown by a broken line in FIG. 3, the light emitted from the
ここで、受光信号について図4および図5を参照しながら説明する。本実施形態では、受光した光の強度が最小のときに出力電圧値が最大となり、受光した光の強度が最大のときに出力電圧値が最小となる受光素子82を採用しているため、図4において、出力電圧値が大きいほど受光した光の強度が小さく、出力電圧値が小さいほど受光した光の強度が大きくなる。なお、「V0」は、受光素子82が光を受光していない状態における出力値(受光した光の強度が最小のときの出力値)である。また、図4の波形は、現像カートリッジ5B,5C内のトナー残量がある程度少なめになったときの波形を示している。
Here, the light reception signal will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. In the present embodiment, a
図5(a)に示すように、アジテータ70の回転によってシート部材73がトナー収容室58の底壁に摺接しながらトナーTを掻き集め現像室57側に搬送する過程において、掻き集められたトナーTが光透過窓60を完全に覆うと、受光素子82はほぼ光を受光していない状態となるので、出力電圧値は最大値V0となる(図4の領域SA)。
As shown in FIG. 5A, in the process in which the
アジテータ70の回転によってシート部材73が一対の光透過窓60の間を通過すると、シート部材73に搬送されることで一対の光透過窓60の間のトナーTの量が減るので、シート部材73と遮光部材76との間を光が通って、受光素子82が受光する光の強度が強くなる(図4の領域SBにおける破線の前半部分)。
When the
ここで、領域SBは、シート部材73が光透過窓60を通過してからワイパー75が光透過窓60を拭き取るまでの時間的領域である。そのため、領域SBにおいては、ワイパー75で光透過窓60が拭き取られていないので(光透過窓60に多少トナーTが付着しているので)、光が最大値よりも多少弱めの強度になっている。
Here, the region SB is a time region from when the
そして、図5(b)に示すように、遮光部材76によって発光素子81と受光素子82間の光が完全に遮断されると、出力電圧値は再び最大値V0となる(図4の領域SBにおける破線の中間部分)。その後、遮光部材76が光の光路から外れると、遮光部材76とワイパー75との間を光が通って、受光素子82が受光する光の強度が強くなる(図4の領域SBにおける破線の後半部分)。
Then, as shown in FIG. 5B, when the light between the light emitting
この領域SBにおける破線の波形は、大容量タイプの遮光部材76に対応した波形である。これに対し、小容量タイプでは、遮光部材76Cが大容量タイプよりも回転方向に長く形成されているので、図4に実線で示すように領域SBにおいては、光が遮光部材76Cで遮光され続け、出力電圧値が略最大値V0に維持されるようになっている。
The broken line waveform in the region SB corresponds to the large-capacity type
図5(c)に示すように、ワイパー75によって光透過窓60に付着したトナーTが拭き取られると、図4に示すように、受光素子82が受光する光の強度が最大となって、出力電圧値は最小となる(領域SC)。
As shown in FIG. 5C, when the toner T adhering to the
図5(a)〜(c)の過程で、トナーTは現像室57内に溜まるが、図5(d)に示すように、その一部が崩れることで、トナーTは連通部59を通ってトナー収容室58内に流れ込んでくる。この流れ込んだトナーTが、光透過窓60の少なくとも一部を覆うことにより、受光素子82が受光する光の強度が小さくなるので、出力電圧値は大きくなる(領域SD)。
In the process of FIGS. 5A to 5C, the toner T is accumulated in the developing
その後、図2に示すように、シート部材73がトナー収容室58の上壁や前壁に摺接している間は、光透過窓60付近のトナーTの移動量が小さいので出力電圧値は略一定のレベルで推移する(領域SE)。そして、シート部材73がトナー収容室58の底壁に溜まったトナーTに入り込んで、トナー収容室58の底壁に摺接しながらトナーTを徐々に掻き集め現像室57側に搬送することで、トナーTによって光透過窓60が徐々に覆われるので出力電圧値は大きくなっていき(領域SF)、光透過窓60が完全に覆われることで出力電圧値は最大となる(領域SA)。
Thereafter, as shown in FIG. 2, while the
図3に示すように、判定手段110は、図示しないCPU、RAM、ROM、入出力回路などを備えて構成されている。この判定手段110は、ROMに記憶されたプログラムやデータ、受光素子82からの出力などに基づいて、現像カートリッジ5B,5Cの交換時期を判定する。
As shown in FIG. 3, the
交換時期の判定の基本的な流れを簡単に説明すると、図4に示すように、判定手段110は、まず、1又は複数個の周期(1周期はアジテータ70が1回転する時間)が含まれる一定時間内において、出力電圧値が予め設定された受光基準値V1を超えた時間(図4では出力電圧値がV1を下回る時間)を算出する。ここで、受光基準値V1を超えた時間とは、所定値以上の強度の光を受光している時間を意味し、以下の説明では、便宜上「受光時間」ともいう。次に、判定手段110は、一定時間の間における受光時間の割合を算出する。そして、判定手段110は、予め設定された判定閾値と比較して、算出した割合が判定閾値を超えた場合に現像カートリッジ5B,5Cが交換時期であると判定する。
The basic flow of the determination of the replacement time will be briefly described. As shown in FIG. 4, the determination means 110 first includes one or a plurality of cycles (one cycle is a time for which the
なお、出力電圧値が受光基準値V1を超えたか否かの判定方法は特に限定されない。例えば、一定時間内の受光信号を微小な時間に区切って単位時間ごとに出力電圧値が受光基準値V1を超えたか否か判定してもよいし、一定時間内の受光信号を連続的にモニタリングして出力電圧値が受光基準値V1を超えたか否か判定してもよい。また、一定時間内の受光信号から、所定時間ごとに出力電圧値をいわば点として取得(サンプリング)し、所定時間ごとの出力電圧値(各サンプリング点)が受光基準値を超えたか否かを判定してもよい。この場合は、全サンプリング点の数に占める、判定基準値を超えたサンプリング点の数の割合を算出し、この割合が判定閾値を超えたか否かで交換時期を判定することができる。 In addition, the determination method whether the output voltage value exceeded the light reception reference value V1 is not specifically limited. For example, the received light signal within a certain time may be divided into minute times to determine whether the output voltage value exceeds the received light reference value V1 every unit time, or the received light signal within a certain time may be continuously monitored. Then, it may be determined whether or not the output voltage value exceeds the light reception reference value V1. Also, from the received light signal within a certain time, the output voltage value is obtained as a point at every predetermined time (sampling), and it is determined whether the output voltage value at each predetermined time (each sampling point) exceeds the light reception reference value. May be. In this case, the ratio of the number of sampling points exceeding the determination reference value in the total number of sampling points is calculated, and the replacement time can be determined based on whether this ratio exceeds the determination threshold.
報知手段300は、レーザプリンタ1を使用するユーザに対してメッセージを報知するものである。本実施形態では、報知手段300は、判定手段110が「現像カートリッジ5B,5Cの交換時期である」と判定した場合に、その旨のメッセージをユーザに対して報知する。このような報知手段300としては、例えば、文字や絵などでメッセージを報知する液晶ディスプレイや、音でメッセージを報知するスピーカ、光の点滅でメッセージを報知するランプなどを採用することができる。また、液晶ディスプレイ、スピーカ、ランプなどを2つ以上組み合わせた報知手段を採用してもよい。
The
<現像カートリッジの交換時期の判定方法>
次に、現像カートリッジの交換時期の判定方法について説明する。
所定量のトナーTが残っている大容量タイプの現像カートリッジ5Bがレーザプリンタ1に装着されている場合には、図4に示すように、領域SBにおいては破線、その他の領域においては実線となる出力電圧値の波形が得られる。これに対し、前記所定量と同量のトナーTが残っている小容量タイプの現像カートリッジ5Cがレーザプリンタ1に装着されている場合には、図4に示すように、各領域において実線となる出力電圧値の波形が得られる。
<Determination method for developing cartridge replacement time>
Next, a method for determining the replacement timing of the developing cartridge will be described.
When the large-capacity
したがって、大容量タイプにおいては、領域SBにおいて出力電圧値が受光基準値V1を超える時間がでてくるが、小容量タイプにおいては、領域SBにおいて出力電圧値が受光基準値V1を超えることはない。すなわち、所定量のトナーTが残っている大容量タイプの現像カートリッジ5Bがレーザプリンタ1に装着されているときよりも、前記所定量と同じ量のトナーTが残っている小容量タイプの現像カートリッジ5Cがレーザプリンタ1に装着されているときの方が、受光時間(受光基準値V1を超えた時間)が短くなるようになっている。
Therefore, in the large capacity type, it takes time for the output voltage value to exceed the light reception reference value V1 in the region SB. However, in the small capacity type, the output voltage value does not exceed the light reception reference value V1 in the region SB. . That is, as compared with the case where the large-capacity
これにより、大容量タイプの現像カートリッジ5B内のトナーTが所定残量となったときに一定時間に対する受光時間の割合(例えば13/100)が判定閾値(例えば12%)を超えるのに対し、小容量タイプの現像カートリッジ5C内のトナーTが前記所定残量となっても受光時間の割合(例えば11/100)が判定閾値を超えないといった状況を作り出すことができる。
As a result, when the toner T in the large-capacity
その結果、判定手段110は、大容量タイプの現像カートリッジ5BについてはトナーTが所定残量となったときに交換時期と判定するのに対し、小容量タイプの現像カートリッジ5Cについては前記所定残量よりも少ない残量となったときに交換時期と判定する。そのため、従来は有効に使用できなかった小容量タイプの現像カートリッジ5C内のトナーTを適切な劣化状態まで使用することができる。
As a result, the
また、本実施形態によれば、小容量タイプのトナーTを有効に利用することができるようになるので、小容量タイプの印字可能枚数を増やすことが可能となる。また、印字可能枚数を例えば3000枚のままにして、小容量タイプに収容するトナーTの量(トナーTの初期容量)を減らすことが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the small-capacity type toner T can be used effectively, so that the number of printable sheets of the small-capacity type can be increased. Further, it is possible to reduce the amount of toner T accommodated in the small-capacity type (the initial capacity of the toner T) by keeping the number of printable sheets, for example, 3000 sheets.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
前記実施形態では、タイプに応じて遮光部材の長さを変更したが、本発明はこれに限定されず、図6(a),(b)に示すように、タイプに応じて遮光部材76の位置を変更してもよい。具体的に、図6(a)に示す小容量タイプの遮光部材76のシート部材73に対する位置を、図6(b)に示す大容量タイプの遮光部材76Dよりも光を塞ぐ時間が長くなるように、大容量タイプの遮光部材76Dとは回転方向で異なる位置に配置してもよい。ここで、図6の形態では、前記実施形態の大容量タイプの現像カートリッジ5Bを小容量タイプとして用い、この現像カートリッジ5Bの遮光部材76の位置を変更して大容量タイプの現像カートリッジ5Dとしている。
In the embodiment, the length of the light shielding member is changed according to the type, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. 6A and 6B, the
なお、このような2種類のタイプの現像カートリッジ5B,5Dを製造するためには、小容量タイプの遮光部材76が大容量タイプの遮光部材76Dよりも光を塞ぐ時間が長くなるように、小容量タイプの遮光部材76を、シート部材73に対して大容量タイプの遮光部材76Dとは回転方向で異なる位置に配置すればよい。また、遮光部材76,76Dを異なる位置に配置する方法としては、シート取付部72に対する角度を治具で測りつつ遮光部材76,76Dを回転支軸71に固着する方法や、2種類のタイプに対応する型によってシート取付部72、回転支軸71、遮光部材76(76D)およびワイパー取付部74を一体に形成する方法などが挙げられる。
In order to manufacture such two types of developing
より具体的には、図6(a)に示す小容量タイプの現像カートリッジ5Bでは、前記実施形態と同様に、シート部材73とワイパー75との間に、遮光部材76が配置される。これに対し、図6(b)に示す大容量タイプの現像カートリッジ5Dでは、光を遮る機能があまり発揮されないような位置、例えばシート部材73で搬送されるトナーTと側面視で重なる位置(シート部材73から回転方向前方へはみ出す位置)に遮光部材76Dが配置される。
More specifically, in the small-capacity
これにより、図7に示すように、小容量タイプでは、前記実施形態の大容量タイプと同様の波形、すなわち実線で示す波形(領域SBにおいて遮光部材76で光が所定時間だけ遮られた波形)が得られる。これに対し、大容量タイプでは、遮光部材76Dで光を遮る期間が、シート部材73で搬送されるトナーTで光が遮られる期間(領域SA)と重なるため、領域SBでは、小容量タイプとは異なり、常にV0より小さい出力電圧値が得られる(実線と破線を含むジグザグの波形)。
Accordingly, as shown in FIG. 7, in the small capacity type, the same waveform as the large capacity type of the above embodiment, that is, the waveform indicated by the solid line (the waveform in which the light is blocked by the
そのため、大容量タイプでは、領域SBにおける破線で示した波形が受光基準値V1を超えた時間分だけ受光時間が、小容量タイプよりも長くなる。そのため、図6に示す形態においても、前記実施形態と同様に、小容量タイプでは、大容量タイプよりも少ない残量までトナーTを使用することができ、トナーTが適切な劣化状態となったときに交換することができる。 Therefore, in the large-capacity type, the light reception time is longer than that in the small-capacity type by the time when the waveform indicated by the broken line in the region SB exceeds the light reception reference value V1. Therefore, in the form shown in FIG. 6 as well, in the small-capacity type, the toner T can be used up to the remaining amount less than in the large-capacity type, and the toner T is in an appropriate deterioration state. Sometimes can be exchanged.
また、図8(a),(b)に示すように、タイプに応じて遮光部材76の数を変更してもよい。具体的に、図8(b)に示す大容量タイプの現像カートリッジ5Bには、前記実施形態と同様に、遮光部材76を1つだけ設け、図8(a)に示す小容量タイプの現像カートリッジ5Eには、大容量タイプの遮光部材76よりも光を塞ぐ時間が長くなるように、大容量タイプよりも多く(図8では2つ)の遮光部材76を回転方向にずらして設けてもよい。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the number of
なお、このような2種類のタイプの現像カートリッジ5B,5Eを製造するためには、小容量タイプを製造する際に、大容量タイプを製造する場合に比べ、遮光部材76を多く設ければよい。また、タイプに応じて遮光部材の数を変更する方法としては、作業者がタイプに応じた数の遮光部材76を適宜選択して回転支軸71に固着する方法や、2種類のタイプに対応する型によって遮光部材76の数が異なるアジテータ70を形成する方法などが挙げられる。
In order to manufacture such two types of developing
これによれば、小容量タイプで遮光部材76を多くすることで、図2(b)の形態のように回転方向に長い遮光部材76Cを設けるのと同じ効果を得ることができる。すなわち、図4に示すように、領域SBにおいて、小容量タイプ(実線)では、2つの遮光部材76によって大容量タイプ(破線)よりも長い時間光を遮るので、大容量タイプよりも受光時間が短くなる。そのため、図8に示す形態においても、前記実施形態と同様に、小容量タイプでは、大容量タイプよりも少ない残量までトナーTを使用することができ、トナーTが適切な劣化状態となったときに交換することができる。
According to this, by increasing the number of
なお、図8の形態では、大容量タイプの遮光部材76の数を「1」、小容量タイプの遮光部材76の数を「2」としたが、本発明はこれに限定されず、小容量タイプが大容量タイプよりも遮光部材の数が多ければよい。例えば、大容量タイプの遮光部材76の数を「0」、小容量タイプの遮光部材76の数を「1」としてもよい。
In the embodiment of FIG. 8, the number of large-capacity type light-shielding
前記実施形態では、有色の現像フレーム50Bに透明な光透過窓60を光透過部として設ける構造を採用したが、本発明はこれに限定されず、透明の現像フレームのうち光が通る部分を光透過部としてもよい。
In the above-described embodiment, a structure in which the transparent
前記実施形態では、レーザプリンタ1に装着可能な現像カートリッジの種類を2種類とした例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、3種類以上に設定してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which two types of developing cartridges that can be mounted on the
前記実施形態では、受光した光の強度が最小のときに出力電圧値が最大となり、受光した光の強度が最大のときに出力電圧値が最小となる受光素子82を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、受光した光の強度が最小のときに出力電圧値が最小となり、受光した光の強度が最大のときに出力電圧値が最大となる受光素子を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
前記実施形態では、現像剤収容器の一例として、現像ローラ54、供給ローラ55およびトナー収容室58を有する現像カートリッジ5Bを採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、主にトナー収容室を有するトナーカートリッジを採用してもよいし、前記実施形態の感光体ユニット5Aと現像カートリッジ5Bとが一体(着脱不能)に構成されたプロセスユニット(プロセスカートリッジ)を採用してもよい。
In the embodiment, the developing
前記実施形態では、画像形成装置の一例としてレーザプリンタ1を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複写機や複合機などを採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
1 レーザプリンタ
5B 現像カートリッジ
5C 現像カートリッジ
50L,50R 側壁
58 トナー収容室
60 光透過窓
70 アジテータ
71 回転支軸
72 シート取付部
73 シート部材
74 ワイパー取付部
75 ワイパー
76 遮光部材
76C 遮光部材
81 発光素子
82 受光素子
110 判定手段
T トナー
V1 受光基準値
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1現像剤収容器よりも多くの現像剤が収容される第2現像剤収容器と、
前記第1現像剤収容器または前記第2現像剤収容器が同位置に着脱可能な画像形成装置と、を備えた画像形成システムであって、
前記第1現像剤収容器および前記第2現像剤収容器は、
現像剤を収容する現像剤収容室と、
前記現像剤収容室の互いに対向する側壁に設けられる一対の光透過部と、を備え、
前記画像形成装置は、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子からの光を前記一対の光透過部を通して受光する受光素子と、
一定時間の間に前記受光素子が所定値以上の強度の光を受光している受光時間の割合が判定閾値を超えた場合に、現像剤収容器の交換時期であると判定する判定手段と、を備え、
所定量の現像剤が残っている第2現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときよりも、前記所定量と同じ量の現像剤が残っている第1現像剤収容器が画像形成装置に装着されているときの方が、前記受光時間が短くなるように、前記第1現像剤収容器が構成されていることを特徴とする画像形成システム。 A first developer container for accommodating the developer;
A second developer container that contains more developer than the first developer container;
An image forming system comprising: an image forming apparatus in which the first developer container or the second developer container is detachable at the same position;
The first developer container and the second developer container are
A developer storage chamber for storing the developer;
A pair of light transmission portions provided on side walls facing each other of the developer storage chamber,
The image forming apparatus includes:
A light emitting element that emits light;
A light receiving element that receives light from the light emitting element through the pair of light transmission parts;
A determination unit that determines that it is time to replace the developer container when a ratio of a light reception time during which the light receiving element receives light having a predetermined intensity or more during a predetermined time exceeds a determination threshold; With
The first developer container in which the same amount of developer remains as in the second developer container in which the predetermined amount of developer remains is mounted on the image forming apparatus. The image forming system, wherein the first developer container is configured so that the light receiving time is shorter when the apparatus is attached to the apparatus.
前記現像剤収容室の内部で回転可能に設けられ、前記発光素子から前記受光素子への光路を定期的に所定時間塞ぐ遮光部材を備え、
前記第1現像剤収容器の遮光部材は、前記光路を前記第2現像剤収容器の遮光部材よりも長い時間塞ぐように、前記第2現像剤収容器の遮光部材よりも回転方向に長く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。 The first developer container and the second developer container are
A light shielding member that is rotatably provided inside the developer storage chamber and periodically blocks a light path from the light emitting element to the light receiving element;
The light shielding member of the first developer container is formed longer in the rotation direction than the light shielding member of the second developer container so as to block the optical path for a longer time than the light shielding member of the second developer container. The image forming system according to claim 1, wherein:
前記現像剤収容室の内部で回転可能に設けられ、前記現像剤収容室内の現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像剤収容室の内部で回転可能に設けられ、前記発光素子から前記受光素子への光路を定期的に所定時間塞ぐ遮光部材と、を備え、
前記第1現像剤収容器の遮光部材は、前記光路を前記第2現像剤収容器の遮光部材よりも長い時間塞ぐように、前記搬送部材に対する位置が前記第2現像剤収容器の遮光部材とは回転方向で異なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。 The first developer container and the second developer container are
A conveying member that is rotatably provided inside the developer accommodating chamber and conveys the developer in the developer accommodating chamber;
A light shielding member that is rotatably provided inside the developer storage chamber and periodically blocks a light path from the light emitting element to the light receiving element;
The light shielding member of the first developer container is positioned with respect to the transport member so as to block the optical path for a longer time than the light shielding member of the second developer container. The image forming system according to claim 1, wherein the two are arranged differently in a rotation direction.
前記現像剤収容室の内部で回転可能に設けられ、前記発光素子から前記受光素子への光路を定期的に所定時間塞ぐ遮光部材を備え、
前記第1現像剤収容器には、前記光路を前記第2現像剤収容器の遮光部材よりも長い時間塞ぐように、前記第2現像剤収容器よりも前記遮光部材が多く設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。 The first developer container and the second developer container are
A light shielding member that is rotatably provided inside the developer storage chamber and periodically blocks a light path from the light emitting element to the light receiving element;
The first developer container is provided with more light shielding members than the second developer container so as to block the optical path for a longer time than the light shielding member of the second developer container. The image forming system according to claim 1.
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