JP5450367B2

JP5450367B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5450367B2
Application number: JP2010283136A
Authority: JP
Inventors: 展康森
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: JP2012132996A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

コピー機、プリンタ及び複合機などの電子写真方式の画像形成装置では、画像形成の現像剤として用いるトナーをトナーカートリッジに収容している。このトナーカットリッジ内のトナーの残量を検出する方法として、ドットカウント方法が存在する。このドットカウント方法とは、印字のドット数に基づいてトナー消費量を求め、トナー消費量からトナー残量を検出する方法である。また、ドットカウント方法以外の方法として、トナーカートリッジにトナー残量を検出するセンサを取り付ける方法もある。当該方法では、例えば、トナーカートリッジに設けられた穴から内部のトナー残量をセンサに検出させることで、トナー残量を検出する。

ところで、上記従来技術における、ドットカウント方法では、印字のドット数に基づいて求めたトナー消費量には誤差が生じるので、トナーカートリッジ内のトナーの残量を厳密に検出することができない。そのため、トナーが無くなる前の早いタイミングでトナーが少なくなったと報知しなければならない。これにより、トナー交換時に、トナーカートリッジに残留するトナー量が多くなる、すなわち、廃棄されるトナーが増大してしまうので、コストの無駄が発生してしまう。また、トナーカートリッジにセンサを取り付ける方法では、光学センサなどの高価なトナー残留量センサをトナーカートリッジに取り付けなければならないので、コストアップしてしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コストアップが発生することなく、トナー残量を正確に報知することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、トナーを収容する第１の収容部と、第２の収容部とが設けられ、前記第１の収容部は前記第２の収容部よりもトナーの収容量が大きいトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジが装着されるトナーカットリッジ装着部と、報知手段と、前記第１の収容部のトナーが供給される向きと前記第２の収容部のトナーが供給される向きとのいずれの向きに前記トナーカートリッジが前記トナートナーカートリッジ装着部に装着されているか検出する向き検出手段と、トナーカートリッジ交換時に、前記向き検出手段が前記第１の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、印刷できる旨を前記報知手段に報知させ、トナーカートリッジ交換時に、前記向き検出手段が前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、前記第１の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨を前記報知手段に報知させ、前記第１の収容部のトナーがなくなった場合には、前記第２の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨を前記報知手段に報知させ、前記第１の収容部のトナーの使用完了後に、前記向き検出手段が前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、前記第２の収容部のトナー量をトナー残量として前記報知手段に報知させる報知制御手段とを具備するという手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記トナーカートリッジは、前記第１の収容部に第１のトナー供給口が設けられ、前記第２の収容部に第２のトナー供給口が設けられ、前記第１のトナー供給口と前記第２のトナー供給口との形状が異なり、前記向き検出手段は、前記トナーカートリッジ装着部に接触しているトナー供給口の形状に基づいて前記トナーカートリッジ装着部に前記第１のトナー供給口が接触していると検出した場合には、前記第１の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出し、前記トナーカートリッジ装着部に前記第２のトナー供給口が接触していると検出した場合には、前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出するという手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記報知手段は、表示部であり、前記報知制御手段は、報知内容を前記報知手段に表示させるという手段を採用する。

本発明によれば、第１の収容部のトナーの使用完了後に、向き検出手段が前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、前記第２の収容部のトナー量をトナー残量として報知する。第２の収容部のトナーが供給される向きにトナーカートリッジがトナーカットリッジ装着部に装着された場合に、第１の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨が表示されないのは、第１の収容部のトナーがなくなった状態であり、トナーカットリッジには第２の収容部のトナーしか残っていない。このタイミングで、第２の収容部のトナー量をトナー残量として報知することで、トナー残量を正確に報知することができる。

この技術を利用して、第２の収容部に所定の少量のトナーを収容することで、第２の収容部のトナーが供給される向きに装着可能なタイミング、すなわち厳密にトナーカットリッジのトナー残量が少量になったタイミングで、トナー残量が少なくなったことを報知できる。これにより、トナーカートリッジに多くのトナーが残留する状態で交換されることを回避することができるので、無駄を抑制することができる。また、本発明は、従来技術のようなトナー残量を検出するためにトナーカートリッジに高価なトナー残留量センサを搭載する必要がないので、コストアップを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る複合機Ａの概略構成を示す断面図である。本発明の実施形態に係る複合機Ａのトナーカートリッジ４７の概略構成図である。本発明の実施形態に係る複合機Ａのトナーカートリッジ４７の向きに応じたタッチパネル１２に表示される画面を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機（画像形成装置）Ａは、コピー機能、プリント機能、スキャン機能、ファクシミリ送信受信機能及び電子メール送信機能を併せ持つ。複合機Ａは、図１に示すように、操作表示部１、画像読取部２、画像データ記憶部３、用紙搬送画像形成部４、通信部５及び演算制御部（向き検出手段及び報知制御手段）６を備える。

操作表示部１は、操作キー１１及びタッチパネル（報知手段）１２を備えており、ユーザと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインタフェースとして機能する。操作表示部１は、押下された操作キー１１またはタッチパネル１２に表示された操作ボタンに応じた操作指示を受け付け、操作指示を演算制御部６に出力するとともに、演算制御部６の制御信号に基づいてタッチパネル１２に種々の画面を表示する。

画像読取部２は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてＡＤＦ（Automatic document feeder：自動原稿送り装置）により自動給紙される原稿またはプラテンガラス上に載置された原稿用紙の画像（原稿画像）をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換し、この原稿画像データを出力する。なお、画像読取部２は、原稿画像データを演算制御部６に出力し、一方、演算制御部６は、原稿画像データを画像データ記憶部３に記憶させる。

画像データ記憶部３は、半導体メモリまたはハードディスク装置などであり、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて原稿画像データや、通信部５が外部のクライアントコンピュータ（図示略）から受信するプリント画像データや、通信部５がファクシミリ装置から受信したファクシミリ画像データを記憶する。

用紙搬送画像形成部４は、演算制御部６の制御の下、給紙カセット４４（図１参照）内に収容された記録用紙を搬送し、画像データ記憶部３に記憶されている画像データに基づいて記録用紙にトナー画像を画像形成するものであり、図１に示すように、各色（Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応するトナーからなる画像を形成する画像形成ユニット４１、中間転写ベルト４２、１次転写ローラ４３、給紙カセット４４、ピックアップローラ４５、搬送ローラ対４６、トナーカートリッジ４７、２次転写ローラ４８、定着ローラ対４９、排紙ローラ５０及び排紙トレイ５１から構成されている。

各画像形成ユニット４１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応するトナーからなる画像を形成するものであり、複合機Ａの正面から視て水平方向に所定間隔で配置され、図１に示すようにそれぞれ感光体ドラム４１ａと、帯電部４１ｂと、レーザスキャニングユニット４１ｃと、現像ユニット４１ｄと、クリーナ４１ｅとを備えている。

感光体ドラム４１ａは、静電潜像に基づいて形成されたトナー画像を周面に担持する円筒部材からなり、複合機Ａの正面から視て奥行き方向に延在して配置され、演算制御部６の制御の下、モータ等の速度調整が可能な駆動源（図示なし）により画像形成時に周面方向に回転する。
帯電部４１ｂは、感光体ドラム４１ａに対して対向配置され、演算制御部６の制御の下、感光体ドラム４１ａの周面を帯電状態にするものである。
レーザスキャニングユニット４１ｃは、演算制御部６の制御の下、レーザ光を帯電状態の感光体ドラム４１ａの周面に照射することで静電潜像を感光体ドラム４１ａの周面に形成するものである。

現像ユニット４１ｄは、トナーとキャリア（磁性キャリア）とが混合された２成分現像剤を内部に収容し、演算制御部６の制御の下、感光体ドラム４１ａの周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム４１ａの周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。現像ユニット４１ｄは、図２に示すように、トナーカートリッジ４７が装着されるトナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１を備える。
クリーナ４１ｅは、演算制御部６の制御の下、感光体ドラム４１ａから記録用紙にトナー画像が転写された後に、感光体ドラム４１ａに残存するトナーを除去する。

中間転写ベルト４２は、画像形成ユニット４１に接するように設けられ、画像形成ユニット４１に形成されたトナー画像が１次転写されるものである。
１次転写ローラ４３は、中間転写ベルト４２を挟むように画像形成ユニット４１に対向配置されており、演算制御部６の制御の下、回転駆動されながら電圧を中間転写ベルト４２に印加することにより画像形成ユニット４１から中間転写ベルト４２にトナー画像を１次転写させる。

給紙カセット４４は、トナー画像が形成される記録用紙の束を収容する容器である。
ピックアップローラ４５は、給紙カセット４４上において所定の高さで軸支され、モータ（不図示）等の駆動源により回転駆動され、給紙カセット４４に収容される記録用紙束の最上部に接触され、最上部の記録用紙をピックアップして搬送ローラ対４６に搬送する。
搬送ローラ対４６は、モータ（不図示）等の駆動源により回転駆動され、ピックアップローラ４５によりピックアップされた記録用紙を２次転写ローラ４８に向けて搬送する。

トナーカートリッジ４７は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各色に対応する画像形成ユニット４１の現像ユニット４１ｄに補給するトナーを収容するものであり、各画像形成ユニット４１の現像ユニット４１ｄのトナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に着脱自在に装着されている。トナーカートリッジ４７には、図２に示すように、トナーを収容する第１の収容部４７ａと、第２の収容部４７ｂとが設けられている。第１の収容部４７ａは、第２の収容部４７ｂよりもトナーの収容量が大きい。第２の収容部４７ｂには、ユーザにトナー残量が少なくなったことを報知する際に、残されているべき所定のトナー量が収容されている。

第１の収容部４７ａには、図２に示すように、第１の収容部４７ａ内のトナーを現像ユニット４１ｄに供給する第１のトナー供給口４７ｃが設けられている。また、第２の収容部４７ｂには、第２の収容部４７ｂ内のトナーを現像ユニット４１ｄに供給する第２のトナー供給口４７ｄが設けられている。上記第１のトナー供給口４７ｃと、第２のトナー供給口４７ｄとは、図２に示すように、形状が異なっている。

現像ユニット４１ｄには、上述したようにトナーカートリッジ４７が装着されるトナーカットリッジ装着部４１ｄ‐１が設けられている。演算制御部６は、このトナーカットリッジ装着部４１ｄ‐１に設けられているスイッチなどの機械的機構に基づいて、第１のトナー供給口４７ｃと第２のトナー供給口４７ｄとのどちらがトナーカットリッジ装着部４１ｄ‐１に接触しているか検出し、当該検出結果に基づいて第１の収容部４７ａと第２の収容部４７ｂとのどちらがトナーを供給する向きにトナーカートリッジ４７がトナーカットリッジ装着部４１ｄ‐１に装着されているか検出する。

図１に戻り、２次転写ローラ４８は、演算制御部６の制御の下、駆動源によって回転駆動されながら電圧を記録用紙に印加することにより中間転写ベルト４２と２次転写ローラ４８との間に搬送される記録用紙に中間転写ベルト４２上のトナー画像を２次転写させる。

定着ローラ対４９は、内部にヒータを備えた加熱ローラと、加熱ローラに圧接される圧接ローラとから構成され、２つのローラでトナー画像が転写された記録用紙を挟持搬送することで記録用紙を加熱及び加圧して、トナー画像を記録用紙上に定着させる。
排紙ローラ５０は、モータ（不図示）により回転駆動され、定着ローラ対４９から搬送された記録用紙を排紙トレイ５１に排出する。
排紙トレイ５１は、排紙ローラ５０により排出された記録用紙を受け取るトレイである。

通信部５は、演算制御部６の制御信号に基づいて電話回線を介して外部の複合機あるいはファクシミリ装置、またローカルエリアネットワークを介してクライアントコンピュータなどと通信を行うものである。すなわち、この通信部５は、イーサネット（登録商標）などのＬＡＮ規格に準拠した通信機能と、Ｇ３などのファクシミリ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。通信部５は、例えば、電子メールの送信またはファクシミリの送受信を行うことができる。

演算制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び上述の各部と信号の入出力を行うインタフェース回路などから構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて複合機Ａの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムには、トナー残量報知プログラムが含まれており、演算制御部６はこのトナー残量報知プログラムに基づいてトナーカートリッジのトナー残量を報知する。なお、演算制御部６が実行する処理の詳細については、以下に複合機Ａの動作として説明する。

次に、上記構成の本実施形態に係る複合機Ａの動作について説明する。
まず、複合機Ａのトナーカートリッジ４７のトナーが無くなった場合には、ユーザは、新たなトナーカートリッジ４７を複合機Ａに取り付ける。

演算制御部６は、トナーカートリッジ４７がトナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に装着されると、トナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に接触しているトナー供給口の形状に基づいてトナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に第１のトナー供給口４７ｃが接触していると検出した場合には、第１の収容部４７ａのトナーが供給される向きにトナーカートリッジ４７がトナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に装着されていると検出する。また、演算制御部６は、トナーカートリッジ装着部４１ｄ‐１に第２のトナー供給口４７ｄが接触していると検出した場合には、第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きに装着されていると検出する。

演算制御部６は、トナーカートリッジ４７の交換時に、第１の収容部４７ａのトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、印刷できる旨（例えば、図３（ａ）に示すように「印刷できます」）をタッチパネル１２に表示する。また、演算制御部６は、トナーカートリッジ４７の交換時に、第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、第１の収容部４７ａのトナーが供給される向きにかえる旨（例えば、図３（ｂ）に示すように「上下が逆です。正しくトナーカットリッジを挿入して下さい」）をタッチパネル１２に表示する。

また、演算制御部６は、第１の収容部４７ａのトナーがなくなった場合には、第２の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨（例えば、図３（ｃ）に示すように「裏返して、予備トナーに切り替えて下さい」）をタッチパネル１２に表示する。
さらに、演算制御部６は、第１の収容部４７ａのトナーの使用完了後に、第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、第２の収容部のトナー量をトナー残量（図３（ｄ）に示すように「トナーが残り少なくなっております」）としてタッチパネル１２に表示させる。

以上のように、本実施形態では、演算制御部６は、第１の収容部４７ａのトナーの使用完了後に、第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、第２の収容部４７ｂのトナー量をトナー残量としてタッチパネル１２に表示させる。第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きにトナーカートリッジ４７がトナーカットリッジ装着部４１ｄ‐１に装着された場合に、第１の収容部４７ａのトナーが供給される向きにかえる旨が表示されないのは、第１の収容部４７ａのトナーがなくなった状態であり、トナーカートリッジ４７には第２の収容部４７ｂのトナーしか残っていない。このタイミングで、第２の収容部４７ｂのトナー量をトナー残量として報知することで、トナー残量を正確に報知することができる。

この技術を利用して、第２の収容部４７ｂに所定の少量のトナーを収容することで、第２の収容部４７ｂのトナーが供給される向きに装着可能なタイミング、すなわち厳密にトナーカートリッジ４７のトナー残量が少量になったタイミングで、トナー残量が少なくなったことを報知できる。これにより、トナーカートリッジ４７に多くのトナーが残留する状態で交換されることを回避することができるので、無駄を抑制することができる。また、本実施形態は、従来技術のようなトナー残量を検出するためにトナーカートリッジ４７に高価なトナー残留量センサを搭載する必要がないので、コストアップを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態は、演算制御部６は、トナー供給口の形状に基づいてトナーカートリッジ４７の向きを検出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、異なる情報が記憶されている非接触ＩＣタグを第１の収容部４７ａと、第２の収容部４７ｂとに取り付け、それぞれの非接触ＩＣタグを読み取れる位置に応じてトナーカートリッジ４７の向きを検出するようにしてもよい。

（２）上記実施形態は、報知手段としてタッチパネル１２を用いたが、本発明はこれに限定されない。報知手段としてスピーカを用いて音声により報知するようにしよてもよい。

Ａ…複合機、１…操作表示部、２…画像読取部、３…画像データ記憶部、４…用紙搬送画像形成部、５…通信部、６…演算制御部、４１…画像形成ユニット、４２…中間転写ベルト、４３…１次転写ローラ、４４…給紙カセット、４５…ピックアップローラ、４６…搬送ローラ、４７…トナーカートリッジ、４８…２次転写ローラ、４９…定着ローラ、５０…排紙ローラ、５１…排紙トレイ、４１ａ…感光体ドラム、４１ｂ…帯電部、４１ｃ…レーザスキャニングユニット、４１ｄ…現像ユニット、４１ｅ…クリーナ、４１ｄ‐１…トナーカートリッジ装着部、４７ａ…第１の収容部、４７ｂ…第２の収容部、４７ｃ…第１のトナー供給口、４７ｄ…第２のトナー供給口

Claims

トナーを収容する第１の収容部と、第２の収容部とが設けられ、前記第１の収容部は前記第２の収容部よりもトナーの収容量が大きいトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジが装着されるトナーカットリッジ装着部と、
報知手段と、
前記第１の収容部のトナーが供給される向きと前記第２の収容部のトナーが供給される向きとのいずれの向きに前記トナーカートリッジが前記トナートナーカートリッジ装着部に装着されているか検出する向き検出手段と、
トナーカートリッジ交換時に、前記向き検出手段が前記第１の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、印刷できる旨を前記報知手段に報知させ、トナーカートリッジ交換時に、前記向き検出手段が前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、前記第１の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨を前記報知手段に報知させ、前記第１の収容部のトナーがなくなった場合には、前記第２の収容部のトナーが供給される向きにかえる旨を前記報知手段に報知させ、前記第１の収容部のトナーの使用完了後に、前記向き検出手段が前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出した場合に、前記第２の収容部のトナー量をトナー残量として前記報知手段に報知させる報知制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
前記トナーカートリッジは、前記第１の収容部に第１のトナー供給口が設けられ、前記第２の収容部に第２のトナー供給口が設けられ、前記第１のトナー供給口と前記第２のトナー供給口との形状が異なり、
前記向き検出手段は、前記トナーカートリッジ装着部に接触しているトナー供給口の形状に基づいて前記トナーカートリッジ装着部に前記第１のトナー供給口が接触していると検出した場合には、前記第１の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出し、前記トナーカートリッジ装着部に前記第２のトナー供給口が接触していると検出した場合には、前記第２の収容部のトナーが供給される向きに装着されていると検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記報知手段は、表示部であり、
前記報知制御手段は、報知内容を前記報知手段に表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。