JPH07334045A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 画像形成装置の画像読み取り装置であるスキ
ャナ部で、トナーに接した部分の温度に対応して表示情
報が変化する温度検知部材をの情報を読み取ることによ
り、現像装置内部のトナー量を測定する。 【構成】 読取ヘッド２５によって、現像装置内部に配
置された温度検知部材の当該濃度の部分を認識し、ＣＰ
Ｕ３１に予め記憶した情報と比較することで、トナー残
量が適正か否かを判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ部スキャナ部
とを備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
等の画像形成装置では、記録画像をトナー等の現像剤に
より顕像化する工程を有しており、当該工程はトナー等
の現像剤が配置されている現像装置によって行われる。
現像装置に配置されるトナー等の現像剤は顕像化により
消耗されるので、適正な現像を行うためには特定の量を
保持しておく必要がある。このため、現像装置内部に
は、現像剤の減少による現像の不具合を防止する為に、
現像剤の量を検出するトナー量検知専用のセンサーを設
けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
画像形成装置では、現像装置内部にトナー量検知専用の
センサーを独立に設けるため、独立の検知手段を必要と
し、構成が複雑となり、高コストの原因になっている。
また、当該検知手段故障の際で、トナー量検知専用のセ
ンサーを交換する必要がある場合、現像装置に配置内部
に配置されているため、交換作業上非常に不便であっ
た。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであっ
て、画像形成装置の画像読み取り装置であるスキャナ部
で、現像装置内部のトナー容器内に、トナーと接して設
けられた、トナー温度によりトナーの存在する部分に対
応して表示情報変化する温度検知部材の情報を読み取る
ことにより、トナー量を測定することが可能な、トナー
量検知機能を合わせ持った画像読み取り装置を有する画
像形成装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の第１の発明は、記録紙に画像を形成させる
プリンタ部と、原稿の画像を読み取って画像データに置
き換えるスキャナ部とを備え、同一の搬送路で記録紙と
原稿とを搬送する画像形成装置において、前記プリンタ
部は現像剤を収納する現像剤容器を有する現像装置を備
え、前記現像剤容器に現像剤に接して設けられた現像剤
の温度によって濃度が変化する温度検知部材と、前記温
度検知部材の濃度を前記スキャナ部で読み取り、前記現
像容器内部の現像剤量を検出する現像剤量検出手段とを
備えた事を特徴とする画像形成装置である。第２の発明
は、第１の発明においてのものであり、前記温度検知部
材は、前記スキャーナ部近傍に設けられた、現像装置の
現像剤容器に配置されたことを特徴とする画像形成装置
である。第３の発明は、第１の発明においてのものであ
り、電源投入から一定時間経過後でトナー温度が設定温
度以上に上昇した後に、前記現像剤量検出手段による現
像剤量を検出することを特徴とする画像形成装置であ
る。

【０００５】

【作用】第１の発明では、原稿読み取り用のスキャナ部
で、現像装置の現像剤容器にトナー（現像剤）に接触す
るように配置され、トナー温度によって濃度が変化する
温度検知部材の濃度情報を読み取り、該濃度情報により
トナーの量を検知できるので、スキャナ部は原稿読み取
りとトナー量検知を兼ねることが可能となり、従来のよ
うに、現像装置内部にトナー量検知専用のセンサーを独
立に設けることが不要となり、装置構成が簡素になる。
第２の発明では、トナー温度によって濃度が変化する温
度検知部材をスキャーナ部近傍に配置することにより、
直接スキャーナに濃度情報によりトナーの量をより正確
に検知できるようになる。第３の発明では、電源投入か
ら一定時間経過後でトナー温度が設定温度以上に上昇し
た後に、前記現像剤量検出手段による現像剤量を検出す
るように制御するので、トナー温度が安定し、周辺部材
からの温度の影響を排除できるので、より正確なトナー
温度に基づくトナー量検知を行うことができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の詳細について説明する。図１
は本発明の一実施例であるプリンタ部とスキャナ部とを
備えたレーザプリンタの概略構成図である。プリンタ部
において採用される電子写真方式の記録プロセスは公知
のものであるが、当該記録プロセスに基ずく両面記録に
ついて説明する。プリンタ部において、給紙カセットＣ
から給紙ローラ１の回転によりレジストローラ対２方向
に給紙された記録紙３は、レジストローラ対２によって
タイミングをとられてドラム状の感光体４へ搬送され
る。感光体４は、反時計方向に回転駆動され、その際、
帯電チャージャ５によって表面を帯電され、レーザ光学
系６からのレーザ光が照射されて、表面に静電潜像が形
成される。

【０００７】前記潜像は、現像部７を通るとき現像ロー
ラ７ａの作用を受けてトナーによって可視像化され、こ
の可視像は感光体４へ搬送された記録紙３に転写チャー
ジャ８により転写され、転写された記録紙３上の可視像
は定着ローラ対９ａを有する定着装置９により定着され
る。

【０００８】一方、可視像転写後の感光体４は、クリー
ニング装置１２によって残留トナーを除去され、しかも
除電ランプＰで電荷が除去される。感光体４から除去さ
れたトナーは、トナー回収タンク１３に収容され、回収
される。

【０００９】定着装置９から排出された記録紙３は、回
転可能な両面入口ガイド１７により両面搬送ローラ対１
８へ導かれる。両面搬送ローラ対１８により記録紙３は
時計方向に回転している反転ローラ対１９に搬送され、
反転センサ２０を通過する。記録紙３が反転センサ２０
を通過して所定時間経過後、反転ローラ対１９は反時計
方向に回転方向を変え、回転可能な反転ガイド１７’に
より記録紙３がレジストローラ対２方向に搬送される。

【００１０】再びレジストローラ対２に給送された記録
紙３は、レジストローラ対２によって、タイミングがと
られて感光体４へ搬送され、上記と同様の手順を経てト
ナーが記録紙３に定着される。この時、給紙ローラ１か
ら給送された場合と反対面が感光体４と接するので、記
録紙３に両面記録がなされる。両面記録がなされた記録
紙３は定着装置９を通過後、両面入口ガイド１７により
案内されて、排紙部１１に排出され、収納される。

【００１１】前記プリンタ部より記録紙送方向下流にＣ
ＣＤ（電荷結合素子）からなる画像情報読取用の読取手
段である読み取りヘッド２５を備えたスキャナ部２６が
設置されている。読み取りヘッド２５に搬送される原稿
は、記録紙と同一の搬送路２７へ前記給紙カセットＣか
ら給紙ローラ１の回転により送りだされる。また、スキ
ャナ部２６の配置は図１に示すのものに限らず、本発明
の実施例としては、現像部７の近傍に配置するこのが好
ましい。

【００１２】図２は、図１のレーザプリンタの制御系の
一例を示すブロック図である。コントローラ１４は、外
部機器３０に接続され、プリンタ装置に対し画像情報を
送出する。ＣＰＵ３１は、プリンタ装置を制御するマイ
クロコンピュータであって、後述する処理を実行すべく
各処理手段に対応したＲＯＭ３２に接続され、作業用の
ＲＡＭ等を有する。メインモータ駆動回路３３は、前記
記録紙３の搬送や定着装置９、現像部７の駆動を行な
う、メインモータ３４を駆動する。

【００１３】ポリゴンモータ駆動回路３９は、レーザ光
学系６のポリゴンモータ40を駆動す回路であり、ポリゴ
ンモータ４０の回転数を検知するためのＦＧ信号の検知
回路を有する。給紙クラッチ駆動回路３５は、記録紙３
の給送を行なう給紙ローラを駆動する給紙クラッチ３６
を駆動する。レジストクラッチ駆動回路３７は、レジス
トローラ対２を駆動するレジストクラッチ３８を駆動す
る。レーザ駆動回路４２は、コントローラ１４からの画
像信号ＷＤＡＴＡから生成される画像信号ＶＩＤＥＯに
よってレーザ装置４１を駆動する。光書込信号制御回路
４４は、ポリゴンモータ４０の回転に応じて同期検出機
４３により得られた同期検知信号ＤＥＴＰから主走査同
期信号ＬＳＹＮＣ，主走査書込有効域信号ＬＧＡＴＥ，
副走査書込有効域信号ＦＧＡＴＥを得て、これら信号を
コントローラ１４へ送出する。

【００１４】また、レーザ装置４１は、レーザ駆動回路
４２の駆動に応じてレーザビームを出力する半導体レー
ザ部と、その光量調整を行なうために設けられた受光素
子(図示せず)とを有する。

【００１５】ＣＰＵ３１とコントローラ１４は、受信デ
ータ信号ＰＥＲＸＤ，送信データ信号ＰＥＲＸＤ，受信
レディ信号ＰＥＤＴＲ，送信レディ信号ＰＥＣＴＳから
なる双方向シリアルインターフェースで接続され、ＣＰ
Ｕ３１が判断したプリンタ装置の状態をコントローラ１
４に送出したり、コントローラ１４がプリンタ装置を制
御する命令を送ったりする。

【００１６】上記の構成において、ＣＰＵ３１は、プリ
ンタ装置が記録動作可能状態であることをコントローラ
１４に知らせる。コントローラ１４は、記録動作可能状
態であることを確認し、記録動作開始命令をＣＰＵ３１
に送る。ＣＰＵ３１は、記録動作開始信号を受け取る
と、直ちに記録動作を開始すべくポリゴンモータ駆動信
号ＰＭＳＴをオンにし、ポリゴンモータ４０を回転させ
る。ポリゴンモータ４０はその回転数に応じた周波数の
ＦＧパルスを出力し、このパルスがＦＧ信号検出回路
（図示せず）で検知され、ポリゴンモータ駆動回路３９
に送られ、ポリゴンモータ基準クロックＰＭＣＫと同一
周波数になるように、ポリゴンモータの回転数が制御さ
れる。同時に、メインモータ駆動信号ＭＭＳＴをオンに
し、メインモータ３４を回転させる。

【００１７】コントローラ１４は、画像内容によって外
部機器や操作者のスイッチ動作に伴って入力された記録
密度情報を、記録動作に関わりなく受け付けて、ＣＰＵ
３１に記録密度指定命令を送信する。ＣＰＵ３１は、こ
れを受けて、ポリゴンモータ駆動回路３９に対して回転
数制御信号ＰＭＣＯＮを送出する。回転数制御信号ＰＭ
ＣＯＮはポリゴンモータ基準クロックＰＭＣＫを決定す
る信号であり、基準クロックそのものであったり、又
は、ポリゴンモータ駆動回路３９に備わっている複数の
クロックの中からひとつを基準クロックとして選択する
信号である。

【００１８】ポリゴンモータ駆動回路３９はＦＧパルス
の周期が一定レベルになるようにポリゴンモータ４０へ
の電流を制御することにより、ポリゴンモータ４０の回
転を安定させることができる。従って、ＣＰＵ３１は記
録密度指定命令を受信した後、回転数制御信号ＰＭＣＯ
Ｎを切り換えることにより、ポリゴンモータ４０の回転
数を指定された記録密度に応じて切り換えることができ
る。

【００１９】また、ポリゴンモータ駆動回路３９は、ポ
リゴンモータ４０が記録密度に応じた定常回転数に達す
ると、ポリゴンモータロック信号ＰＭＬＫをオンにし、
ＣＰＵ３１に送出する。ＣＰＵ３１は、記録動作を開始
すると、給紙クラッチ駆動信号ＦＤＣＬをオンにし、前
記給紙ローラ１を駆動し、カセットＣに収納された記録
紙３をレジストローラ対２の位置まで搬送させる。そし
て、ポリゴンモータロック信号ＰＭＬＫがオンになるの
を確認した後、コントローラ１４に対して幅走査書込有
効域信号ＦＧＡＴＥを送出する。コントローラ１４は、
ＦＧＡＴＥがオンになるのに同期させて、所定時間後に
画像信号ＷＤＡＴＡを送出する。ＣＰＵ３１は、ＦＧＡ
ＴＥを送出し、所定時間後にレジストクラッチ駆動信号
ＲＧＣＬをオンにし、記録紙３を感光体４による記録位
置に向けて搬送させ、記録紙の所定位置に画像を形成さ
せる。

【００２０】ＣＰＵ３１はＦＧＡＴＥ信号がオフの時、
レーザ光量の調整を行う。レーザ装置４１の受光素子か
らフィードバックされた光量信号は、レーザ駆動回路４
２内のコンパレータで所定レベルと比較され、２値化さ
れたＬＤＣＴ信号としてＣＰＵ３１に入力される。ＣＰ
Ｕ３１はデジタル−アナログ変換を用いてレーザ駆動信
号を変化させ、レーザ光量が所定値になりＬＤＣＴ信号
が変化するところでレーザ光量を保持し、レーザ光量の
調整を行なう。また、レーザ光を、回転するポリゴンモ
ータ４０上のミラーに照射することにより、同期検出器
４３は、ポリゴンモータ４０の回転に応じて、一定周期
の同期信号を検出する。

【００２１】光書込信号制御回路４４は、同期検知信号
ＤＥＴＰを入力して、ＤＥＴＰ信号に同期した画像書込
クロックＷＣＬＫを発生させる。同時に、ＷＣＬＫ信号
をカウントし、所定カウント数に達すると主走査同期信
号ＬＳＹＮＣ及び主走査書込有効域信号ＬＧＡＴＥを発
生する。またＣＰＵ３１からの副走査書込有効域内部信
号ＦＳＹＮＣを入力し、ＬＳＹＮＣ信号に同期させて副
走査書込有効域信号ＦＧＡＴＥを発生する。ＬＧＡＴＥ
信号とＦＧＡＴＥ信号がオンしている画像書き込み時に
おいては、コントローラ１４からの画像信号ＷＤＡＴＡ
をＷＣＬＫ信号に同期させて取り込み、レーザ装置４１
を駆動するＶＩＤＥＯ信号に変換してレーザ駆動回路４
２に送信する。

【００２２】排気(冷却)ファンモータ駆動回路４７は、
排気(冷却)ファンモータ４８を駆動すし、装置電源がオ
ンされると、直ちに排気(冷却)ファンモータ駆動信号Ｆ
ＭＳＴがオンし、排気(冷却)ファンモータ４８が回転す
る。また、排気(冷却)ファンモータ４８の回転数は、Ｆ
ＭＣＯＮ信号により回転数制御される。

【００２３】スキャナ部２６は、読取ヘッド２５から原
稿を読み取り、ＣＰＵ３１を介してコントローラ１４へ
データを送り、データ処理、記憶をおこなう。この時の
原稿の搬送経路は、プリント動作時と同じである。温度
検知部材２８は、温度によって濃度が変化するものであ
り、シール部材であるためスキャナーの読み取り可能範
囲内であれば、どこにでも配置可能である。

【００２４】表示装置４９は、プリンタ装置の状態を文
字、音、絵、光にしてユーザもしくはサービスマンに知
らせるものである。

【００２５】３図のフローチャトを参照して、本実施例
におけるスキャナーを搭載した読取ヘッドを用いたトナ
ー量検知及びトナー量に基づく制御について説明する。 プリント（画像形成）開始命令により、記録紙３がプリ
ンタ部の転写チャージャ８を通ってプリント（画像形
成）が開始される。（Ｓ３−１） プリント（画像形成）が開始されると、スキャナ部２６
は読取ヘッド２５によって、現像部７（現像装置）内の
トナー（現像剤）容器に（図示せず）トナーに接して設
けられた、トナー温度によって濃度が変化する温度検知
部材２８の濃度を読み取り、当該濃度（階調度）を電気
信号に変換する。（Ｓ３−２） ここで、温度検知部材２８のトナーと接する部分の濃度
とトナーと接しない部分の濃度とは、トナー温度の影響
の有無により、異なるものとなっている。従って、ＣＰ
Ｕ３１に予じめ、温度検知部材２８のトナーと接する部
分の濃度、及び、温度検知部材２８で当該濃度となる部
分の許容範囲（トナーエンドレベル）を記憶しておく。
そして、読取ヘッド２５によって当該濃度の部分を認識
し、上記ＣＰＵ３１に予じめ記憶した情報と比較するこ
とで、トナー容器内のトナー残量が適正か否かを判断す
ることが可能となる。

【００２６】前記電気信号は、ＣＰＵ３１に送られ、設
定されたトナーと接したときの濃度となる部分の許容範
囲（トナーエンドレベル）に対応する基準電気信号と比
較される。（Ｓ３−３） ＣＰＵ３１に送られた電気信号が前記基準電気信号と比
較された結果、トナー容器内のトナー残量がトナーエン
ドレベル以下の場合（Ｓ３−３ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１に
より、表示装置４１にトナーエンドを表示する。（Ｓ３
−４） そして、通常の記録を行った後にプリント動作を終了す
る。（Ｓ３−５） ここで、ＣＰＵ３１の制御プログラムを各種設定するこ
とにより、通常の記録を行わないでプリント動作を終了
するように制御することも可能である。

【００２７】一方、ＣＰＵ３１に送られた電気信号が前
記基準電気信号と比較された結果、トナー容器内のトナ
ー残量がトナーエンドレベル以上の場合（Ｓ３−３ｎ
ｏ）、通常の記録を行った後にプリント動作を終了す
る。（Ｓ３−５）

【００２８】図４は、画像形成装置の電源投入時にトナ
ー量を検知する場合の制御制御フローである。まず、画
像形成装置の電源がＯＦＦされる直前のプリント動作の
際に、読み取った温度検知部材２８の濃度情報を、予め
メモリに記憶しておく。 画像形成装置の電源をＯＮすると、ＣＰＵ３１が前記メ
モリに記憶した温度検知部材の濃度情報（検知情報）を
チェックする。（Ｓ４−１） チェックの結果、トナー量がトナーエンドレベルか否か
をＣＰＵ３１により判断する。（Ｓ４−２） この判断方法は図１の（Ｓ３−３）と同様の制御で行わ
れる。

【００２９】ＣＰＵ３１に送られた電気信号が前記基準
電気信号と比較された結果、トナー容器内のトナー残量
がトナーエンドレベル以下の場合（Ｓ４−２ｙｅｓ）、
ＣＰＵ３１により、表示装置４１にトナーエンドを表示
する。（Ｓ４−３） また、トナー容器内のトナー残量がトナーエンドレベル
以上の場合（Ｓ４−２ｎｏ）の場合は、次のステップヘ
進む。

【００３０】そして、電源投入から一定時間経過したか
否かを判定し（Ｓ４−４）、一定時間経過し（Ｓ４−４
ｙｅｓ）トナー温度が上昇した後に、前述の図３で説明
したスキャナーを搭載した読取ヘッドを用いたトナー量
検知を行う。（Ｓ４−５） 一定時間経過していない場合（Ｓ４−４ｎｏ）、トナー
量の情報としてメモリに記憶させた検知情報を維持する
ため、（Ｓ４−１）にもどる。

【００３１】図５は、現像装置内のトナー温度を検知す
るフローである。 プリント動作が開始され、現像装置内に配置された温度
によって濃度が変化する温度検知部材の濃度情報を、ス
キャナで読み取りる。（Ｓ５−１） ＣＰＵ３１は、温度検知部材の濃度と温度の対応情報に
基づき、スキャナで読み取った濃度情報から対応するト
ナー温度を計算し、当該トナー温度が所定の温度（許容
温度）以上か否かを判断する。（Ｓ５−２） 上記の結果、トナー温度が一定値以上（許容温度外）の
場合（Ｓ５−２ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１により、表示装置
４１にメンテナンス表示を表示させ（Ｓ５−３）、プリ
ント動作を終了させる。（Ｓ５−４） 上記の結果、トナー温度が一定値以下（許容温度内）の
場合（Ｓ５−２ｎｏ）、通常の記録を行った後にプリン
ト動作を終了する。（Ｓ５−４）

【００３２】図５の実施例では、スキャナ部２６は読取
ヘッド２５によって、現像部７内に配置された温度検知
部材２８の濃度情報を読み取ることにより、トナー温度
を検知するトナー温度検知手段を兼ねることにより、装
置が簡素になり、トナー温度を許容範囲内に管理するこ
とにより、トナーの固着等の問題を回避することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
原稿読み取り用のスキャナ部で、現像装置の現像剤容器
にトナー（現像剤）に接触するように配置され、トナー
温度によって濃度が変化する温度検知部材の濃度情報を
読み取り、該濃度情報によりトナーの量を検知できるの
で、スキャナ部は原稿読み取りとトナー量検知を兼ねる
ことが可能となり、従来のように、現像装置内部にトナ
ー量検知専用のセンサーを独立に設けることが不要とな
り、装置構成が簡素になる。第２の発明では、トナー温
度によって濃度が変化する温度検知部材をスキャーナ部
近傍に配置することにより、直接スキャーナに濃度情報
によりトナーの量をより正確に検知できるようになる。
第３の発明では、電源投入から一定時間経過後でトナー
温度が設定温度以上に上昇した後に、前記現像剤量検出
手段による現像剤量を検出するように制御するので、ト
ナー温度が安定し、周辺部材からの温度の影響を排除で
きるので、より正確なトナー温度に基づくトナー量検知
を行うことができる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタ部とスキャナ部とを備えたレ
ーザプリンタの概略図である。

【図２】図１に示すレーザプリンタの制御ブロック図で
ある。

【図３】本発明のトナー量検知及びトナー量に基づく制
御フロー図である。

【図４】本発明の電源投入時にトナー量を検知する場合
の制御フロー図である。

【図５】本発明の現像装置内のトナー温度を検知する制
御フロー図である。

【符号の説明】

４．感光体 ５．帯電チャージャ ７．現像部 ７ａ．現像ローラ ８．転写チャージャ １４．コントローラ ２５．読み取りヘッド ２６．スキャナ部 ２８．温度検知部材 ３１．ＣＰＵ ４７．排気（冷却）ファンモータ駆動回路 ４８．排気（冷却）ファンモータ ４９．表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録紙に画像を形成させるプリンタ部
   と、原稿の画像を読み取って画像データに置き換えるス
   キャナ部とを備え、同一の搬送路で記録紙と原稿とを搬
   送する画像形成装置において、前記プリンタ部は現像剤
   を収納する現像剤容器を有する現像装置を備え、前記現
   像剤容器に現像剤に接して設けられた現像剤の温度によ
   って濃度が変化する温度検知部材と、前記温度検知部材
   の濃度を前記スキャナ部で読み取り、前記現像容器内部
   の現像剤量を検出する現像剤量検出手段とを備えた事を
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記スキャーナ部は、前記現像装置の近
   傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の読取
   り装置。
3. 【請求項３】 電源投入から一定時間経過後でトナー温
   度が設定温度以上に上昇した後に、前記現像剤量検出手
   段による現像剤量を検出することを特徴とする請求項１
   に記載の読取り装置。