JP4091738B2 - Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus - Google Patents
Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4091738B2 JP4091738B2 JP2000332323A JP2000332323A JP4091738B2 JP 4091738 B2 JP4091738 B2 JP 4091738B2 JP 2000332323 A JP2000332323 A JP 2000332323A JP 2000332323 A JP2000332323 A JP 2000332323A JP 4091738 B2 JP4091738 B2 JP 4091738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- developing device
- cartridge
- toner cartridge
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置及びトナー残量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置には、像担持体上の静電潜像をトナーとキャリアを含む2成分系現像剤で現像する着脱可能な現像装置と、この現像装置にトナーを供給する着脱可能なトナーカートリッジと、このトナーカートリッジと上記現像装置との間に設けられたトナー搬送チューブ及び粉体ポンプと、上記現像装置に一体に設けられ上記2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、このトナー濃度センサの検出値に基づいて上記粉体ポンプを制御して上記トナーカートリッジから上記現像装置へトナーを補給させるトナー濃度制御手段と、上記トナーカートリッジのトナー無しを検知するトナー残量検出装置とを有し、このトナー残量検出装置で上記トナーカートリッジのトナー無しを検知した場合に操作部で上記トナーカートリッジの交換指示を表示する画像形成装置がある。
【0003】
上記トナー残量検出装置は、トナーカートリッジのトナー無しをセンサで直接に検知するものが多く用いられているが、トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からトナーカートリッジのトナー有無を認識するものも提案されている。また、上記トナー濃度センサは上記現像装置に一体に設けられているので、トナー濃度センサの検出値は現像装置毎に異なった検出値となって該検出値に基づくトナー濃度でトナー濃度が不安定となる。そこで、現像装置が交換される度毎にトナー濃度センサの検出値が目標値と一致するようにトナー濃度センサの校正が行われる。
【0004】
また、現像装置の交換時にはトナーカートリッジからトナー搬送チューブ及び粉体ポンプを介して現像装置のトナー補給口までトナーを供給するリカバリ動作が行われ、トナーカートリッジの交換時にはトナー濃度センサの検出値が目標値になるまでトナーカートリッジからトナー搬送チューブ及び粉体ポンプを介して現像装置へトナーを補給するリカバリ動作が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置において、トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からトナーカートリッジのトナー有無を認識するトナー残量検出装置が採用された場合には、ユーザが現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換すると、トナー濃度センサの校正が行われた後にリカバリ動作が行われてトナーカートリッジのトナー有無が認識されるので、トナー濃度センサの校正によりトナー濃度センサの検出値と目標値との差が無くなった状態でトナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からトナーカートリッジのトナー有無が認識されることにより、トナーカートリッジのトナー無しと認識されてしまう。
【0006】
また、トナー濃度センサの校正が行われずにリカバリ動作が行われてトナーカートリッジのトナー有無が認識されるようにしたとしても、現像装置交換後のトナー濃度センサ検出値は現像装置交換前のトナー濃度センサ検出値とは明らかに異なるので、トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することは不可能である。
【0007】
本発明は、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した場合にもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる画像形成装置及びトナー残量検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、像担持体上の静電潜像を2成分系現像剤で現像する着脱可能な現像装置と、この現像装置にトナーを供給する着脱可能なトナーカートリッジと、このトナーカートリッジから前記現像装置へトナーを搬送する搬送手段と、前記現像装置に一体に設けられ前記2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、このトナー濃度センサの検出値に基づいて前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置であって、前記現像装置を交換しなかった場合には、前記トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行い、前記現像装置を初期現像剤がセットされた現像装置に交換した場合には、前記トナー濃度センサの校正を行い、その後、前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるリカバリ動作の中で前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行う画像形成装置において、前記リカバリ動作は、前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第1の攪拌動作と、前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第1のトナー濃度検出動作と、前記現像装置内へのトナーの補給を行うトナー補給動作と、再度前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第2の攪拌動作と、再度前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第2のトナー濃度検出動作とを有し、前記第1のトナー濃度検出動作によって検出された第1の検出値と、前記第2のトナー濃度検出動作によって検出された第2の検出値との差分から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行うものである。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記トナーカートリッジの非交換時には前記トナーカートリッジのトナー残量が所定の残量に達してから前記トナーカートリッジのトナー有無の認識を行うものである。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置において、前記トナーカートリッジのトナー残量が前記所定の残量に達するまでは前記トナー濃度センサの検出値から前記2成分系現像剤のトナー濃度異常を検知するものである。
【0011】
請求項4に係る発明は、像担持体上の静電潜像を2成分系現像剤で現像する着脱可能な現像装置と、この現像装置にトナーを供給する着脱可能なトナーカートリッジと、このトナーカートリッジから前記現像装置へトナーを搬送する搬送手段と、前記現像装置に一体に設けられ前記2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、このトナー濃度センサの検出値に基づいて前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置のトナー残量検出装置であって、前記現像装置を交換しなかった場合には、前記トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行い、前記現像装置を初期現像剤がセットされた現像装置に交換した場合には、前記トナー濃度センサの校正を行い、その後、前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるリカバリ動作の中で前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行う画像形成装置において、前記リカバリ動作は、前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第1の攪拌動作と、前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第1のトナー濃度検出動作と、前記現像装置内へのトナーの補給を行うトナー補給動作と、再度前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第2の攪拌動作と、再度前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第2のトナー濃度検出動作とを有し、前記第1のトナー濃度検出動作によって検出された第1の検出値と、前記第2のトナー濃度検出動作によって検出された第2の検出値との差分から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行うものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の一実施例の概略を示す。この実施例は、電子写真方式のフルカラープリンタからなる画像形成装置の例であり、装置本体1内には複数個の像担持体ユニットとしての感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kがそれぞれ装置本体1に着脱可能に装着される。装置本体1内の略中央部には転写材搬送手段としての転写ベルト3が配置され、この転写ベルト3は複数のローラに架け渡されて矢印Aの方向に回転可能に設けられている。
【0015】
転写ベルト3の上側には、感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kにおける像担持体としての感光体4Y、4M、4C、4Kが転写ベルト3に接触するように感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kが配設されている。感光体4Y、4M、4C、4Kは、ドラム状の感光体が用いられているが、ベルト状感光体などを用いてもよい。現像手段としての現像装置5Y、5M、5C、5Kは、感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kにおける感光体4Y、4M、4C、4Kに対向して配置され、複数色、例えばイエロー(以下Yという)とキャリアを有する2成分系現像剤、マゼンタ(以下Mという)とキャリアを有する2成分系現像剤、シアン(以下Cという)とキャリアを有する2成分系現像剤、ブラック(以下Kという)とキャリアを有する2成分系現像剤をそれぞれ用いて感光体4Y、4M、4C、4K上の静電潜像をそれぞれ現像する。
【0016】
感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kの上方には露光手段としての書き込み装置6が配置され、感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kの下方には両面ユニット7が配置されている。装置本体1の左方には反転ユニット8が配置され、転写ベルト3と反転ユニット8との間には定着装置9が配置されている。定着装置9の転写紙搬送方向下流側には反転搬送路10が分岐して形成され、転写材としての転写紙Pを排紙ローラ11により排紙トレイ12上に排出することが可能になっている。
【0017】
装置本体1の下部には転写材としてのサイズの異なる転写紙Pが収納されている給紙カセット13、14が配設され、装置本体1の右側には手差しトレイ15が矢印B方向に開閉可能に設けられている。感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kは、感光体4Y、4M、4C、4K上にY、M、C、K各色のトナー像を形成するためのユニットであり、同じ構成となっている。例えば、感光体ユニット2Yは、図3に示すように、感光体4Yと、この感光体4Yに当接する帯電手段としての帯電ローラ16Yと、感光体4Yの表面をブラシローラ17Y及びクリーニングブレード18Yによりクリーニングするクリーニング装置19Yとを一体のユニットに構成したもので、装置本体1に着脱可能に取り付けられる。
【0018】
書き込み装置6では、図4に示すように回転多面鏡20、21がポリゴンモータ22により回転され、図示しない2つのレーザ光源としてのレーザダイオードからのY画像データで変調されたY用レーザ光、M画像データにより変調されたM用レーザ光と、他の2つのレーザ光源としてのレーザダイオードからのC画像データにより変調されたC用レーザ光、K画像データにより変調されたK用レーザ光とを左右に振り分けて反射する。
【0019】
回転多面鏡20、21からのY用レーザ光、M用レーザ光は2層のfθレンズ23を通り、このfθレンズ23からのY用レーザ光はミラー24で反射されて長尺WTL25を通過した後にミラー26、27を介して感光体ユニット2Yの感光体4Yに照射される。fθレンズ23からのM用レーザ光はミラー28で反射されて長尺WTL29を通過した後にミラー30、31を介して感光体ユニット2Mの感光体4Mに照射される。
【0020】
回転多面鏡20、21からのC用レーザ光、K用レーザ光は2層のfθレンズ32を通り、このfθレンズ32からのC用レーザ光はミラー33で反射されて長尺WTL34を通過した後にミラー34、36を介して感光体ユニット2Cの感光体4Cに照射される。fθレンズ32からのK用レーザ光はミラー37で反射されて長尺WTL38を通過した後にミラー39、40を介して感光体ユニット2Kの感光体4Kに照射される。
【0021】
図2に示すように、両面ユニット7は、対をなす搬送ガイド41、42と、複数の搬送ローラ43とからなり、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されてから反転ユニット8の反転搬送路44に搬送されてスイッチバック搬送されることで表裏が反転された転写紙Pを受け入れてこれを感光体ユニット2Y、2M、2C、2K及び現像装置5Y、5M、5C、5Kからなる作像部へ再搬送する。
【0022】
反転ユニット8は、複数の搬送ローラと、複数の搬送ガイド板とからなり、上述のように両面画像形成モード時に片面画像形成後の転写紙をその表裏を反転させて両面ユニット7へ排出したり、画像形成後の転写紙をそのままの向きで機外へ排出したり、画像形成後の転写紙をその表裏を反転させて機外へ排出したりする。給紙カセット13、14が設けられている給紙部には、給紙カセット13、14上の転写紙Pを1枚ずつ分離して給紙する分離給紙部45、46が設けられている。また、転写ベルト3の内側には転写手段としての転写ブラシ47〜50が感光体4Y、4M、4C、4Kに対応して設けられている。
【0023】
この実施例では、操作部により画像形成が指示されると、感光体4Y、4M、4C、4Kが図示しない駆動源により回転駆動されて時計回り方向に回転する。感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kの各帯電ローラ16Y・・・は、図示しない電源から帯電バイアスが印加されて感光体4Y、4M、4C、4Kを一様に帯電させる。感光体4Y、4M、4C、4Kは、それぞれ帯電ローラ16Y・・・により一様に帯電された後に書き込み装置6にて、Y、M、C、K各色の画像データで変調されたレーザ光により露光されて静電線像が形成される。この感光体4Y、4M、4C、4K上の静電潜像は現像装置5Y、5M、5C、5Kにより現像されてY、M、C、K各色のトナー像となる。
【0024】
一方、給紙カセット13、14のうち選択された方の給紙カセットから1枚の転写紙Pが分離されてレジストローラ51へ給紙され、あるいは手差しトレイ15から手差しの転写紙がレジストローラ51へ給紙される。レジストローラ51は転写紙を感光体4Y、4M、4C、4K上のトナー像と先端が一致するタイミングで転写ベルト3へ送り出し、転写ベルト3は紙吸着ローラ52による帯電で転写紙を静電的に吸着して搬送する。
【0025】
転写紙は、転写ベルト3と感光体4Y、4M、4C、4Kとの間の各転写ニップ部を順に通過する際に、転写ブラシ47〜50により感光体4Y、4M、4C、4K上のY、M、C、K各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写されることで、4色重ね合わせのフルカラートナー像が形成される。この転写紙は、定着装置9によりフルカラートナー像が定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙路を通って装置本体1上部の排紙トレイ12に反転排出されたり、定着装置9から直進して反転ユニット8内を通ってストレートで排紙されたりする。
【0026】
両面画像形成モードが選択されているときには、転写紙は、片面にトナー像が形成されて定着装置9でトナー像が定着された後に、反転ユニット8内の反転搬送路44内に送り込まれてからスイッチバックされて両面ユニット7に搬送され、そこから再給紙されて表面画像形成時と同様に裏面に画像が形成されて排出される。
【0027】
以上の作像動作は4色重ね合わせのフルカラーモードが操作部で選択された時の動作であるが、3色重ね合わせのフルカラーモードが操作部で選択された時にはKトナー像の形成が省略されてY、M、C3色のトナー像の重ね合わせによるフルカラー画像が転写紙上に形成される。また、白黒画像形成モードが操作部で選択されたときにはKトナー像の形成のみが行われて白黒画像が転写紙上に形成される。
【0028】
図5は現像装置5Yの横断面を示し、図6は現像装置5Yの縦断面を示す。現像装置5Yは、Yトナーとキャリアを有する2成分系現像剤が収容された現像容器53と、この現像容器53内に配置され現像容器53の開口部を介して感光体4Yと対向するように配置された現像剤担持体としての現像ローラ54と、現像容器53内に配置された撹拌部材としての搬送スクリュー55、56とを有し、搬送スクリュー55、56の間には仕切板57が設けられている。現像ローラ54及び搬送スクリュー55、56は図示しない駆動源としてのY用現像モータにより回転駆動され、搬送スクリュー55、56は互いに逆の方向に回転する。
【0029】
現像容器53内の2成分系現像剤は、搬送スクリュー55により撹拌されると同時に図6において右方向に搬送された後、仕切板57の端部に設けられている開口部58から搬送スクリュー56側に送られる。この開口部58から搬送スクリュー56側に送られた2成分系現像剤は、搬送スクリュー56により撹拌されると同時に図6において左方向に搬送された後、仕切板57の端部に設けられている開口部59から搬送スクリュー55側に送られ、再び搬送スクリュー55により撹拌されると同時に図6において右方向に搬送される。現像剤を構成するYトナーとキャリアは撹拌により摩擦帯電する。
【0030】
また、搬送スクリュー56は現像剤の一部を現像ローラ54に供給し、現像ローラ54はその現像剤を磁気的に担持して搬送する。現像ローラ54上の現像剤は規制部材60により高さ(量)が規制され、感光体4Y上の静電潜像は現像ローラ54上の現像剤で現像されてYトナー像となる。Yトナーが後述するようにトナー補給口62から現像容器53内の搬送スクリュー55上に補給され、このYトナーは搬送スクリュー55による撹拌で現像剤と混合される。トナー濃度センサ(以下Tセンサという)63Yは、現像容器53に一体に取り付けられ、現像容器53内の現像剤のトナー濃度(トナーとキャリアの割合)を検知する。
また、他の現像装置5M、5C、5Kは、現像装置5Yとは現像剤が上述のように異なるだけで現像装置5Yと同様に構成されている。
【0031】
図7は現像装置5YへY用トナーカートリッジからトナーを補給するYトナー補給装置を示す。このYトナー補給装置は、現像装置5Yが装置本体1に装着された時に現像装置5Yの現像容器53に連結されるトナー排出部64Yと、装置本体1に固定されたケース65Yと、このケース65Yに着脱可能にセットされるY用トナーカートリッジ66Yと、トナーを搬送する搬送手段としてのトナー搬送チューブ67Yと、トナー攪拌手段としてのエアーポンプ68Yとを有する。
【0032】
ケース65Yは底部中央にノズル69Yが固定され、このノズル69Yの先端側がトナー搬送チューブ67Yに接続される。エアーポンプ68Yにはエアーパイプ73Yが接続され、このエアパイプ73Yの先端部はノズル69Yの外側に配設されてケース65Yに固定されている。Y用トナーカートリッジ66Yがケース65Y内に挿入されてセットされた時にはノズル69Y及びエアーパイプ73YがY用トナーカートリッジ66Yの底部を破ってY用トナーカートリッジ66Y内に侵入し、Y用トナーカートリッジ66Y内のYトナー70Yがノズル69Y、トナー搬送チューブ67Yを介してトナー排出部64Yの粉体ポンプ71Yへ送られる。
【0033】
ケース65Yは、トナーカートリッジカバーが開けられてY用トナーカートリッジ66Yがセットされた後に、トナーカートリッジカバーが閉じられる。トナー排出部64Yは、ロータ71aとステータ71bとを有する粉体ポンプ71Yを有し、トナー搬送チューブ67Yが粉体ポンプ71Yに接続される。
【0034】
粉体ポンプ71Yのロータ71aはトナー補給クラッチ72Yを介して図示しない駆動源に接続されている。トナー補給クラッチ72Yがオフの時には、ロータ71aはトナー補給クラッチ72Yにより駆動源との接続が切られて停止し、トナー搬送チューブ67YからのYトナーは現像装置5Yへ補給されない。トナー補給クラッチ72Yがオンした時には、ロータ71aがトナー補給クラッチ72Yにより駆動源と接続されて回転し、トナー搬送チューブ67YからのYトナーは粉体ポンプ71Yにより現像装置5Yへトナー補給口62から補給される。エアーポンプ68Yは、作動時にはエアー(空気)をエアーパイプ73Yを介してY用トナーカートリッジ66Y内にその底部から送り込むことで、Y用トナーカートリッジ66Y内のYトナー70Yを攪拌する。
現像装置5M、5C、5KへMトナー、Cトナー、Kトナーをそれぞれ補給するMトナー補給装置、Cトナー補給装置、Kトナー補給装置は上記Yトナー補給装置と同様に構成され、これらのMトナー補給装置、Cトナー補給装置、Kトナー補給装置におけるM用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジは上記Yトナー補給装置におけるY用トナーカートリッジ66Yと同様に装置本体1に固定されているケース内に着脱自在にセットされる。
【0035】
図1は本実施例の制御系の一部を示す。CPU74、ROM75及びRAM76は、制御手段としてのマイクロコンピュータを構成し、現像装置5Y、5M、5C、5Kに取り付けられている各Tセンサ63Y、63M、63C、63Kの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのトナー有無を認識するトナー残量検出装置と、Tセンサ63Y、63M、63C、63Kの検出値に基づいて粉体ポンプ71Yを制御してY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジから搬送手段としてのトナー搬送チューブ67Y・・・及び粉体ポンプ71Y・・・を介して現像装置5Y、5M、5C、5Kへトナーを補給させるトナー濃度制御手段とを兼ねている。
【0036】
現像装置セットセンサ77Y、77M、77C、77Kはそれぞれ現像装置5Y、5M、5C、5Kが装置本体1にセットされたことを検知する。カートリッジ検知センサ(カートリッジセンサともいう)78Y、78M、78C、78KはそれぞれY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジが装置本体1(ケース65Y・・・)にセットされたことを検知する。
【0037】
これらの現像装置セットセンサ77Y、77M、77C、77Kと、カートリッジ検知センサ78Y、78M、78C、78Kと、現像装置5Y、5M、5C、5Kにそれぞれ取り付けられているTセンサ63Y、63M、63C、63Kからの検知信号はアナログ/デジタル変換器79によりデジタル信号に変換されてCPU74に取り込まれる。CPU74は、書き込み装置6のY、M、C、K各色用のレーザダイオードをそれぞれ変調するY、M、C、K各色の画像データを取り込み、ニアエンド・エンド表示信号等を操作部80へ出力して各種表示を行わせる。
【0038】
また、CPU74は、現像装置5Y、5M、5C、5Kのいずれかが交換された場合にはその交換された現像装置を現像装置セットセンサ77Y、77M、77C、77Kからの検知信号により認識してTセンサ63Y、63M、63C、63Kのうち交換された現像装置に取り付けられているTセンサにおけるアンプのゲインをTセンサの出力値が目標値に一致するように調整することでそのTセンサの校正を行う。
【0039】
図8及び図9は本実施例の通常時トナー残量レベル検知フローを示す。
Y用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのいずれかが交換された時には、現像装置5Y、5M、5C、5Kのうち交換したトナーカートリッジからトナーが供給される現像装置内の現像剤のトナー濃度が目標値になるまでYトナー補給装置、Mトナー補給装置、Cトナー補給装置、Kトナー補給装置のいずれかによりY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのうちの交換したものから現像装置(現像装置5Y、5M、5C、5Kのうちの交換したもの)へトナーを補給するというリカバリ動作が上述のTセンサの校正後に行われる。
【0040】
また、サービスマンを呼んで画像形成装置の修理や調整を行うSPモードでは、サービスマンは、Y用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのいずれかを交換した時には、現像装置5Y、5M、5C、5Kのうち交換したトナーカートリッジからトナーが供給される現像装置内の現像剤のトナー濃度が目標値になるまでYトナー補給装置、Mトナー補給装置、Cトナー補給装置、Kトナー補給装置のいずれかによりY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのうちの交換したものから現像装置(現像装置5Y、5M、5C、5Kのうちの交換したもの)へトナーを補給するというリカバリ動作を行わせた後に、交換したトナーカートリッジに対するトナー補給カウンタ(以下単に補給カウンタという)をクリアする。
【0041】
補給カウンタは、Y用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタがあり、トナー補給時には1秒間隔でトナー補給のオン/オフを繰返す。CPU74はYトナー補給装置、Mトナー補給装置、Cトナー補給装置、Kトナー補給装置の各トナー補給クラッチ72Y、72M、72C、72Kのオンした回数をY用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタにそれぞれカウントさせてトナー補給量を計測させる。
【0042】
CPU74は、ステップ101で、交換したトナーカートリッジを有するトナー補給装置によるリカバリ動作が成功したか否か、あるいは補給カウンタがクリアされているか否かを繰り返してチェックし、リカバリ動作が成功した場合あるいは補給カウンタがクリアされている場合にはステップ102で、交換したトナーカートリッジ内のトナーの残量をレベル“4”に設定する。ここに、トナーカートリッジ内のトナーの残量は、レベル“4”〜“0”に区分され、レベル“4”が最も多く、レベル“1”がニアエンド状態(トナー無しに近い状態)のレベルであり、レベル“0”がエンド(トナー無し)状態のレベルである。
【0043】
次に、CPU74は、ステップ103で、Y用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタの各カウント値がレベル3検出しきい値より大きくなったか否かを繰り返してチェックし、Y用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタのいずれかのカウント値がレベル3検出しきい値より大きくなった場合にはステップ104で、それに対応するトナーカートリッジ(カウント値がレベル3検出しきい値より大きくなった補給カウンタによりトナー残量が計測されるトナーカートリッジ)のトナー残量をレベル“3”に設定する。
【0044】
次に、CPU74は、ステップ105で、Y用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタの各カウント値がレベル3検出しきい値より大きくなったか否かを繰り返してチェックし、Y用補給カウンタ、M用補給カウンタ、C用補給カウンタ、K用補給カウンタのいずれかのカウント値がレベル2検出しきい値より大きくなった場合にはステップ106で、それに対応するトナーカートリッジ(カウント値がレベル2検出しきい値より大きくなった補給カウンタによりトナー残量が計測されるトナーカートリッジ)のトナー残量をレベル“2”に設定する。
【0045】
次に、CPU74は、ステップ107で、Tセンサ63Y、63M、63C、63Kの出力値の平均値(出力値の所定数毎の平均値)Vtaveを、目標値Vref及びトナーニアエンドしきい値Vneの和(Vref+Vne)と比較してVtaveが(Vref+Vne)より大きいか否かを判断し、Vtaveが(Vref+Vne)より大きくなければステップ110でニアエンドVtカウンタをゼロにクリアしてステップ107に戻る。
【0046】
CPU74は、Tセンサ63Y、63M、63C、63Kのいずれかの出力値の平均値Vtaveが(Vref+Vne)より大きくなれば(以下Vtaveが(Vref+Vne)より大きくなったTセンサを該当Tセンサという)、ステップ108でニアエンドVtカウンタをインクリメントし、ステップ109でニアエンドVtカウンタが5に達したか否かをチェックしてニアエンドVtカウンタが5に達しなければステップ107に戻る。CPU74は、ニアエンドVtカウンタが5に達すればステップ111でそれに対応するトナーカートリッジ(該当Tセンサで現像剤のトナー濃度が検知される現像装置へトナーを補給するトナーカートリッジで、以下これを該当トナーカートリッジという)がトナーニアエンド状態であると判定して該当トナーカートリッジのトナー残量をレベル“1”に設定する。
【0047】
次に、CPU74は、ステップ112で、カートリッジ検知センサ78Y、78M、78C、78Kからの検知信号により該当トナーカートリッジが交換されたかをチェックし、主電源(本画像形成装置のメインスイッチ)がオフからオンになったか否かをチェックする。CPU74は、該当トナーカートリッジが交換され、あるいは主電源がオフからオンになった場合には図11及び図12に示すリカバリ動作に移行する。
【0048】
CPU74は、該当トナーカートリッジが交換されず、かつ主電源がオフからオンにならなければ、ステップ113で、該当トナーカートリッジから補給されるトナーの色と同じ色の画像データ(書き込み装置6でレーザダイオードを変調する画像データ)を取り込み、この画像データから画素(感光体に書き込まれてトナーが付着される画素)をエンド画素カウンタでカウントする。
【0049】
次に、CPU74は、ステップ114で、エンド画素カウンタのカウント値が所定の画素しきい値を越えたか否かを判断し、エンド画素カウンタのカウント値が所定の画素しきい値を越えない場合にはステップ115で該当Tセンサの出力値)Vtを、目標値Vref及びトナーエンドしきい値Veの和(Vref+Ve)と比較してVtが(Vref+Ve)を越えたか否かを判断する。CPU74は、Vtが(Vref+Ve)を越えない場合にはステップ122でエンドVtカウンタをゼロにクリアしてステップ112へ戻る。
【0050】
CPU74は、Vtが(Vref+Ve)を越えた場合にはステップ116でエンドVtカウンタをインクリメントし、ステップ117でエンドVtカウンタが5に達したか否かをチェックしてエンドVtカウンタが5に達しなければステップ112へ戻る。CPU74は、エンドVtカウンタが5に達すればステップ118に進み、また、エンド画素カウンタのカウント値が画素しきい値を越えればステップ114からステップ118に飛ぶ。
【0051】
CPU74は、ステップ118では、ニアエンド状態(該当トナーカートリッジのトナー残量が“1”の状態)になってからのプリント枚数(画像形成枚数)が所定枚数、例えば10枚を越えたか否かを繰り返してチェックし、ニアエンド状態になってからのプリント枚数が10枚を越えれば、ステップ119で該当トナーカートリッジがトナーエンド状態であると判定して該当トナーカートリッジのトナー残量を“0”に設定し、ステップ120で機械を停止させて作像(画像形成)動作を禁止し、操作部80に該当トナーカートリッジのトナー交換を指示させる。この場合、CPU74は、KトナーカートリッジがKトナーエンド状態となった場合には全てのモードでの作像動作を禁止し、Y用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジのいずれかがトナーエンド状態となった場合には白黒画像形成モード以外のモードでの作像動作を禁止する。
【0052】
図10は本実施例のトナー濃度異常検知フローを示す。
CPU74は、ステップ131でTセンサ63Y、63M、63C、63Kの出力値の平均値(出力値の所定数毎の平均値)Vtaveを目標値Vref及びトナー濃度異常しきい値Verの和(Vref+Ver)と比較してVtaveが(Vref+Ver)を越えたか否かを判断し、Vtaveが(Vref+Ver)を越えなければステップ136でトナー濃度異常検知カウンタをゼロにクリアしてステップ131に戻る。
【0053】
CPU74は、Vtaveが(Vref+Ver)を越えた場合にはステップ132でトナー濃度異常検知カウンタをインクリメントし、ステップ133でトナー濃度異常検知カウンタが5以上になったか否かを判断する。CPU74は、トナー濃度異常検知カウンタが5に達しない場合にはステップ131に戻り、トナー濃度異常検知カウンタが5以上になった場合にはステップ134で、該当トナーカートリッジ(Vtaveが(Vref+Ver)を越えてトナー濃度異常検知カウンタが5以上になったTセンサが取り付けられている現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジ)がトナーエンド状態であると判定して該当トナーカートリッジのトナー残量をレベル“0”に設定し、ステップ135で機械を停止させて作像(画像形成)動作を禁止して操作部80に該当トナーカートリッジのトナー交換を指示させる。
【0054】
図11及び図12は本実施例の現像装置非交換時のリカバリ動作フローを示す。
CPU74は、ステップ141でY用トナーカートリッジ66Y、M用トナーカートリッジ、Cトナーカートリッジ、K用カートリッジのいずれかのトナー残量がレヘル“1”又は“0”であるトナーカートリッジが有るかどうかを繰り返してチェックし、トナー残量がレヘル“1”又は“0”であるトナーカートリッジ(以下該当トナーカートリッジという)が有ればリカバリ動作に移行するが、その際にステップ142でそのリカバリ動作が電源投入時のリカバリ動作であるか否かをチェックする。
【0055】
CPU74は、リカバリ動作が電源投入時のリカバリ動作であれば(該当トナーカートリッジの交換後に電源が投入されてリカバリ動作を行う場合であれば)ステップ148に移行するが、リカバリ動作が電源投入時のリカバリ動作でなければ(電源を投入したままで該当トナーカートリッジを交換した後にリカバリ動作を行う場合であれば)ステップ143でカートリッジ検知センサ78Y、78M、78C、78Kからの検知信号により該当トナーカートリッジが取り外されたか否かを繰り返してチェックする。
【0056】
CPU74は、該当トナーカートリッジが取り外された場合にはステップ144で該当トナーカートリッジの取り外されているトナーカートリッジ脱時間の測定を開始し、ステップ145で該当トナーカートリッジが再び取り付けられたかいナかをカートリッジ検知センサ78Y、78M、78C、78Kからの検知信号により繰り返してチェックする。CPU74は、該当トナーカートリッジが再び取り付けられた場合にはステップ146でトナーカートリッジ脱時間の測定を終了し、ステップ147でそのトナーカートリッジ脱時間が3秒を越えているか否かを判断する。
【0057】
CPU74は、トナーカートリッジ脱時間が3秒を越えていない場合には該当トナーカートリッジが交換されていないと判定してステップ149で操作部80に該当トナーカートリッジの交換指示を再表示させ、トナーカートリッジ脱時間が3秒を越えた場合には該当トナーカートリッジが交換されたと判定してステップ148に進む。CPU74は、ステップ148では、トナーカートリッジカバーの開閉を検知するトナーカートリッジカバー検知センサからの検知信号により、該当トナーカートリッジの交換後にトナーカートリッジカバーが閉じられたか否かを繰り返してチェックする。
【0058】
CPU74は、トナーカートリッジカバーが閉じられた場合にはステップ150でリカバリ動作を開始し、ステップ151でリカバリ色(該当トナーカートリッジ内のトナーの色)を判断する。次に、CPU74は、ステップ152でリカバリ色のエアーポンプをオンさせることにより、該当トナーカートリッジにエアーポンプからエアーを供給して該当トナーカートリッジ内のトナーを攪拌させ、ステップ153で、リカバリ色の現像モータをオンさせることにより、リカバリ色の現像装置(該当トナーカートリッジからトナーが補給される現像装置)内の現像剤を攪拌させる。
【0059】
例えば該当トナーカートリッジがY用トナーカートリッジ66Yである場合には、CPU74は、ステップ152でエアーポンプ68Yをオンさせることにより、Y用トナーカートリッジ66Y内にエアーポンプ68Yからエアーパイプ69Yを介してエアーを供給してY用トナーカートリッジ66Y内のYトナーを攪拌させ、ステップ153で、Y用現像モータをオンさせることにより、Y用現像装置5Y内の搬送スクリュー55、56をY用現像モータにより回転させてY用現像装置5Y内の現像剤を攪拌させる。
【0060】
次に、CPU74は、ステップ154でTセンサ63Y、63M、63C、63Kのうちリカバリ色の現像装置に取り付けられているTセンサの出力値Vtを読み込み、このTセンサの出力値Vtからリカバリ色の現像装置へのトナー補給量を算出する。この場合、CPU74は、リカバリ色の現像装置へのトナー補給量=α(Vt−Vref)なる演算で求める。ここに、リカバリ時比例係数αは可変できる係数であり、Vt≦Vrefの時トナー補給量=0となる。
【0061】
次に、CPU74は、ステップ155でトナー補給量≦0であるか否かを判断し、トナー補給量≦0でなければステップ158でリカバリ色のトナー補給クラッチ(リカバリ色の現像装置へトナーを補給させるトナー補給クラッチ)を1秒間オンさせてリカバリ色の粉体ポンプ(リカバリ色の現像装置へトナーを補給させる粉体ポンプ)を1秒間動作させた後に1秒間停止させることにより、リカバリ色の現像装置へのトナー補給を1秒間行わせて1秒間停止するというトナー補給動作を実行させる。
【0062】
次に、CPU74は、ステップ159でトナー補給動作をトナー補給カウンタでカウントし、トナー補給動作を3回繰り返して行ったか否かをトナー補給カウンタの値より判断し、トナー補給動作を3回繰り返して行っていなければステップ152に戻る。CPU74は、トナー補給動作を3回繰り返して行った場合にはリカバリ動作失敗と判定して操作部80に該当トナーカートリッジのトナー交換を再表示させる。
【0063】
また、CPU74は、トナー補給量≦0になれば、ステップ157でリカバリ動作が成功したものと判定してトナー補給カウンタをゼロにクリアし、操作部80に該当トナーカートリッジのトナー残量がレベル“4”であることを表示させて作像動作の禁止を解除する。
【0064】
図13及び図14は本実施例の現像装置交換後のリカバリ動作フローを示す。CPU74は、現像装置セットセンサ77Y、77M、77C、77Kからの検知信号により現像装置5Y、5M、5C、5Kの交換後(現像剤として初期現像剤をセットした直後)であるか否かを判断し、現像装置5Y、5M、5C、5Kの交換後(現像剤として初期現像剤をセットした直後)でなければ上述した図11及び図12に示すリカバリ動作フローへ移行する。
【0065】
CPU74は、現像装置5Y、5M、5C、5Kの交換後(現像剤として初期現像剤をセットした直後)であればステップ162でリカバリ動作を開始し、ステップ163でリカバリ色(交換した現像装置へトナーを補給するトナーカートリッジ内のトナーの色)を判断する。次に、CPU74は、ステップ164でリカバリ色の現像モータを10秒間オンさせることにより、リカバリ色の現像装置(交換した現像装置)内の現像剤を10秒間攪拌させる。例えば交換した現像装置へトナーを補給するトナーカートリッジ(以下該当トナーカートリッジという)がY用トナーカートリッジ66Yである場合には、CPU74は、ステップ164で、Y用現像モータを10秒間オンさせることにより、Y用現像装置5Y内の搬送スクリュー55、56をY用現像モータにより10秒間回転させてY用現像装置5Y内の現像剤を攪拌させる。
【0066】
次に、CPU74は、ステップ165でiを1にセットし、ステップ166でTセンサ63Y、63M、63C、63Kのうちリカバリ色の現像装置に取り付けられているTセンサの出力値Vt[i]を取り込む。次に、CPU74は、ステップ167でリカバリ色のエアーポンプを1秒間オンさせることにより、該当トナーカートリッジにエアーポンプからエアーを1秒間供給して該当トナーカートリッジ内のトナーを攪拌させ、例えば該当トナーカートリッジがY用トナーカートリッジ66Yである場合にはエアーポンプ68Yを1秒間オンさせることにより、Y用トナーカートリッジ66Y内にエアーポンプ68Yからエアーパイプ69Yを介してエアーを1秒間供給してY用トナーカートリッジ66Y内のYトナーを攪拌させる。
【0067】
次に、CPU74は、ステップ168でリカバリ色のトナー補給クラッチ(リカバリ色の現像装置へトナーを補給させるトナー補給クラッチ)を1秒間オンさせてリカバリ色の粉体ポンプ(リカバリ色の現像装置へトナーを補給させる粉体ポンプ)を1秒間動作させた後に1秒間停止させることにより、リカバリ色の現像装置へのトナー補給を1秒間行わせて1秒間停止するというトナー補給動作をトナー補給カウンタでカウントしながら5回繰り返して実行させる。
【0068】
次に、CPU74は、ステップ169で上述のようにリカバリ色の現像モータを10秒間オンさせることにより、リカバリ色の現像装置内の現像剤を10秒間攪拌させ、ステップ170でリカバリ色の現像装置に取り付けられているTセンサの出力値Vt[i+1]を取り込む。次に、CPU74は、ステップ1170で(Vt[i]−Vt[i+1])が0.2Vを越えたか否かを判断し、(Vt[i]−Vt[i+1])が0.2Vを越えた場合にはステップ174でリカバリ動作の成功と判定してトナー補給カウンタをゼロにクリアし、操作部80に該当トナーカートリッジのトナー残量がレベル“4”であることを表示させて作像動作の禁止を解除する。
【0069】
また、CPU74は、(Vt[i]−Vt[i+1])が0.2Vを越えない場合にはステップ175でiが5に達したか否かを判断してiが5に達しない場合にはステップ173でiをインクリメントしてステップ167に戻る。また、CPU74は、iが5に達した場合にはステップ176でリカバリ動作が失敗したと判定して操作部80に該当トナーカートリッジのトナー交換指示を再表示させる。
【0070】
図15は上述した補給カウンタカウント値のレベル“3”しきい値及びレベル“2”しきい値、ΔVtレベル“1”しきい値Vne、ΔVtレベル“0”しきい値Ve、画素カウンタカウント値のレベル“0”しきい値に対する設定色単位、デフォルト値、範囲、ステップ、単位を示す。
【0071】
この実施例によれば、現像装置を交換せずにトナーカートリッジを交換した時と現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した時とで異なる方法によりトナーカートリッジのトナー有無を認識するので、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した場合にもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる。
【0072】
また、現像装置を交換せずにトナーカートリッジを交換した時にはトナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化からトナーカートリッジのトナー有無を認識し、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した時にはトナーカートリッジから搬送手段としてのトナー搬送チューブを介して現像装置へトナーを補給させるリカバリ動作の前後におけるトナー濃度センサの検出値の差分からトナーカートリッジのトナー有無を認識するので、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した場合にもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる。
【0073】
また、この実施例によれば、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した時にリカバリ動作の前にトナー濃度センサの校正を行ってもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる。
【0074】
また、この実施例によれば、トナーカートリッジのトナー残量が所定の残量に達してからトナーカートリッジのトナー有無の認識を行うので、トナーカートリッジのトナー有無の認識処理を簡略化することができる。
【0075】
また、この実施例によれば、トナーカートリッジのトナー残量が所定の残量に達するまではトナー濃度センサの検出値から2成分系現像剤のトナー濃度異常を検知するので、トナーカートリッジのトナー有無の認識処理を簡略化したにもかかわらず、トナーカートリッジのトナー残量が所定の残量に達するまでの間における2成分系現像剤のトナー濃度異常を検知することができる。
【0076】
【発明の効果】
以上のように請求項1に係る発明によれば、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した場合にもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる。
【0077】
請求項2に係る発明によれば、トナーカートリッジのトナー有無の認識処理を簡略化することができる。
【0078】
請求項3に係る発明によれば、トナーカートリッジのトナー有無の認識処理を簡略化したにもかかわらず、トナーカートリッジのトナー残量が所定の残量に達するまでの間における2成分系現像剤のトナー濃度異常を検知することができる。
請求項4に係る発明によれば、現像装置及びトナーカートリッジを同時に交換した場合にもトナーカートリッジのトナー有無を正確に認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の制御系の一部を示すブロック図である。
【図2】同実施例の概略を示す断面図である。
【図3】同実施例の感光体ユニットを示す断面図である。
【図4】同実施例の書き込み装置を示す断面図である。
【図5】同実施例における現像装置の横断面を示す断面図である。
【図6】同実施例における現像装置の縦断面を示す断面図である。
【図7】同実施例のYトナー補給装置を示す断面図である。
【図8】同実施例の通常時のトナー残量レベル検知フローの一部を示すフローチャートである。
【図9】同実施例の通常時のトナー残量レベル検知フローの他の一部を示すフローチャートである。
【図10】同実施例のトナー濃度異常検知フローを示すフローチャートである。
【図11】同実施例の現像装置非交換時のリカバリ動作フローの一部を示すフローチャートである。
【図12】同実施例の現像装置非交換時のリカバリ動作フローの他の一部を示すフローチャートである。
【図13】同実施例の現像装置交換後のリカバリ動作フローの一部を示すフローチャートである。
【図14】同実施例の現像装置交換後のリカバリ動作フローの他の一部を示すフローチャートである。
【図15】同実施例の各しきい値に対する設定色単位、デフォルト値、範囲、ステップ、単位を示す図である。
【符号の説明】
2Y、2M、2C、2K 感光体ユニット
3 転写ベルト
4Y、4M、4C、4K 感光体
5Y、5M、5C、5K 現像装置
6 書き込み装置
47〜50 転写ブラシ
54 現像ローラ
57 仕切板
55、56 搬送スクリュー
74 CPU
75 ROM
76 RAM
63Y、63M、63C、63K Tセンサ
66Y Y用トナーカートリッジ
67Y トナー搬送チューブ
77Y、77M、77C、77K 現像装置セットセンサ
78Y、78M、78C、78K カートリッジ検知センサ
79 アナログ/デジタル変換器
80 操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and a toner remaining amount detecting apparatus.
[0002]
[Prior art]
Image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles include a detachable developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier with a two-component developer containing toner and a carrier, and toner in the developing device. A removable toner cartridge to be supplied, a toner transport tube and a powder pump provided between the toner cartridge and the developing device, and a toner concentration of the two-component developer provided integrally with the developing device. A toner density sensor to be detected, a toner density control means for controlling the powder pump based on a detection value of the toner density sensor to replenish toner from the toner cartridge to the developing device, and a toner cartridge having no toner. A toner remaining amount detecting device for detecting, and when the toner remaining amount detecting device detects that the toner cartridge is out of toner. There is an image forming apparatus that displays a replacement instruction of the toner cartridge in the operation portion.
[0003]
Many of the above toner remaining amount detecting devices directly detect the toner cartridge without toner by a sensor. However, the toner cartridge is detected from the change in the difference between the detected value of the toner density sensor and the target value due to the toner replenishment operation. Those that recognize the presence or absence of toner have also been proposed. Further, since the toner density sensor is provided integrally with the developing device, the detected value of the toner density sensor is different for each developing device, and the toner density is unstable due to the toner density based on the detected value. It becomes. Therefore, every time the developing device is replaced, the toner density sensor is calibrated so that the detected value of the toner density sensor matches the target value.
[0004]
When the developing device is replaced, a recovery operation is performed to supply toner from the toner cartridge to the toner replenishing port of the developing device via the toner transport tube and the powder pump. When the toner cartridge is replaced, the detection value of the toner density sensor is the target. A recovery operation is performed in which toner is supplied from the toner cartridge to the developing device via the toner conveyance tube and the powder pump until the value reaches the value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above image forming apparatus, when a toner remaining amount detecting device that recognizes the presence or absence of toner in the toner cartridge from the change due to the toner replenishment operation of the difference between the detected value of the toner density sensor and the target value is adopted, the developing device If the toner cartridge is replaced at the same time, the toner density sensor is calibrated and then the recovery operation is performed to recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge. When the difference between the detected value of the toner density sensor and the target value is changed due to the toner replenishment operation in the state where the difference between the toner density sensor and the target value is eliminated, the toner cartridge is recognized as having no toner.
[0006]
Even if the toner density sensor is not calibrated and the recovery operation is performed so that the presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized, the detected value of the toner density sensor after replacing the developing device is the toner concentration before replacing the developing device. Since it is clearly different from the sensor detection value, it is impossible to accurately recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge from the change due to the toner replenishment operation of the difference between the detection value of the toner density sensor and the target value.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a toner remaining amount detecting apparatus that can accurately recognize the presence / absence of toner in a toner cartridge even when the developing device and the toner cartridge are simultaneously replaced.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention according to
[0009]
The invention according to
[0010]
The invention according to
[0011]
The invention according to claim 4A detachable developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier with a two-component developer, a detachable toner cartridge that supplies toner to the developing device, and a toner from the toner cartridge to the developing device. A conveying means for conveying; a toner density sensor provided integrally with the developing device for detecting the toner density of the two-component developer; and based on a detection value of the toner density sensor, from the toner cartridge via the conveying means. A toner remaining amount detecting device of an image forming apparatus having toner concentration control means for supplying toner to the developing device, and when the developing device is not replaced, a detected value of the toner concentration sensor and a target A determination for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge is made based on a change in the difference from the value due to the toner supply operation, and the developing device is When the developing device is replaced with a developing device in which the developer is set, the toner density sensor is calibrated, and then the toner is replenished from the toner cartridge to the developing device via the conveying means in the recovery operation. In the image forming apparatus that performs determination for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge, the recovery operation includes a first stirring operation for stirring the developer in the developing device, and a toner concentration by the toner concentration sensor. A first toner concentration detecting operation for detecting toner, a toner supplying operation for supplying toner into the developing device, a second stirring operation for stirring the developer in the developing device again, and the above-mentioned again. And a second toner concentration detection operation in which the toner concentration is detected by the toner concentration sensor, and is detected by the first toner concentration detection operation. Performing a first detection value, a decision for recognizing the presence or absence of the toner from the difference in the toner cartridge of the second detection value detected by the second toner density detecting operationIs.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 shows an outline of an embodiment of the present invention. This embodiment is an example of an image forming apparatus composed of an electrophotographic full-color printer. In the apparatus
[0015]
On the upper side of the
[0016]
A writing device 6 as an exposure unit is disposed above the
[0017]
At the bottom of the apparatus
[0018]
In the writing device 6, as shown in FIG. 4, rotating polygon mirrors 20 and 21 are rotated by a
[0019]
The Y laser light and M laser light from the rotary polygon mirrors 20 and 21 pass through two layers of the
[0020]
The C laser light and the K laser light from the rotary polygon mirrors 20 and 21 pass through the two layers of the
[0021]
As shown in FIG. 2, the duplex unit 7 includes conveyance guides 41 and 42 and a plurality of
[0022]
The reversing
[0023]
In this embodiment, when image formation is instructed by the operation unit, the photoconductors 4Y, 4M, 4C, and 4K are rotated by a driving source (not shown) to rotate in the clockwise direction. The charging
[0024]
On the other hand, one transfer paper P is separated from the selected one of the paper feed cassettes 13 and 14 and fed to the
[0025]
When the transfer paper sequentially passes through the transfer nips between the
[0026]
When the double-sided image forming mode is selected, after the toner image is formed on one side of the transfer paper and the toner image is fixed by the fixing device 9, the transfer paper is fed into the
[0027]
The above image forming operation is an operation when the four-color superposition full color mode is selected on the operation unit. However, when the three-color superposition full color mode is selected on the operation unit, the formation of the K toner image is omitted. Thus, a full color image is formed on the transfer paper by superimposing the Y, M, and C three color toner images. When the monochrome image forming mode is selected on the operation unit, only the K toner image is formed and a monochrome image is formed on the transfer paper.
[0028]
FIG. 5 shows a transverse section of the developing
[0029]
The two-component developer in the developing
[0030]
The conveying
The other developing
[0031]
FIG. 7 shows a Y toner replenishing device that replenishes toner from the Y toner cartridge to the developing
[0032]
In the
[0033]
In the
[0034]
The rotor 71a of the powder pump 71Y is connected to a drive source (not shown) via a
The M toner supply device, the C toner supply device, and the K toner supply device for supplying M toner, C toner, and K toner to the developing
[0035]
FIG. 1 shows a part of the control system of this embodiment. The
[0036]
The developing device set sensors 77Y, 77M, 77C, and 77K detect that the developing
[0037]
These developing device set sensors 77Y, 77M, 77C, 77K, cartridge detection sensors 78Y, 78M, 78C, 78K, and T sensors 63Y, 63M, 63C, respectively attached to the developing
[0038]
Further, when any of the developing
[0039]
8 and 9 show a normal toner remaining level detection flow of this embodiment.
A developing device in which toner is supplied from the replaced toner cartridge among the developing
[0040]
In the SP mode in which a service man is called to repair or adjust the image forming apparatus, the service man replaces any of the
[0041]
The replenishment counter includes a Y replenishment counter, an M replenishment counter, a C replenishment counter, and a K replenishment counter. When toner is replenished, the toner replenishment is repeatedly turned on / off at intervals of 1 second. The
[0042]
In
[0043]
Next, in
[0044]
Next, in
[0045]
Next, in
[0046]
When the average value Vtave of the output values of any of the T sensors 63Y, 63M, 63C, and 63K becomes larger than (Vref + Vne) (hereinafter, the T sensor whose Vtave is larger than (Vref + Vne) is referred to as the corresponding T sensor). In
[0047]
Next, in step 112, the
[0048]
If the corresponding toner cartridge is not replaced and the main power supply is not turned on, the
[0049]
Next, in
[0050]
When Vt exceeds (Vref + Ve), the
[0051]
In
[0052]
FIG. 10 shows a toner concentration abnormality detection flow of this embodiment.
In
[0053]
If Vtave exceeds (Vref + Ver), the
[0054]
11 and 12 show a recovery operation flow when the developing device of the present embodiment is not replaced.
In
[0055]
If the recovery operation is a recovery operation when the power is turned on (if the recovery operation is performed after the replacement of the toner cartridge), the
[0056]
When the corresponding toner cartridge is removed, the
[0057]
If the toner cartridge removal time does not exceed 3 seconds, the
[0058]
When the toner cartridge cover is closed, the
[0059]
For example, if the corresponding toner cartridge is the
[0060]
Next, in step 154, the
[0061]
Next, the
[0062]
Next, in
[0063]
If the toner replenishment amount ≦ 0, the
[0064]
13 and 14 show a recovery operation flow after replacement of the developing device of this embodiment. The
[0065]
If the developing
[0066]
Next, the
[0067]
Next, in
[0068]
Next, in step 169, the
[0069]
If (Vt [i] −Vt [i + 1]) does not exceed 0.2V, the
[0070]
FIG. 15 shows the above-described supply counter count value level “3” threshold, level “2” threshold, ΔVt level “1” threshold Vne, ΔVt level “0” threshold Ve, and pixel counter count value. The set color unit, default value, range, step, and unit for the level “0” threshold are shown.
[0071]
According to this embodiment, since the presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized by a different method when the toner cartridge is replaced without replacing the developing device and when the developing device and the toner cartridge are replaced at the same time, the developing device and the toner Even when the cartridges are replaced at the same time, the presence or absence of toner in the toner cartridge can be accurately recognized.
[0072]
Further, when the toner cartridge is replaced without replacing the developing device, the presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized from the change in the difference between the detected value of the toner density sensor and the target value due to the toner replenishment operation. When the toner cartridge is replaced, the presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized from the difference in the detection value of the toner density sensor before and after the recovery operation for supplying the toner to the developing device via a toner conveying tube as a conveying means. Even when the toner cartridges are replaced at the same time, the presence or absence of toner in the toner cartridge can be accurately recognized.
[0073]
Further, according to this embodiment, when the developing device and the toner cartridge are replaced at the same time, it is possible to accurately recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge even if the toner density sensor is calibrated before the recovery operation.
[0074]
Further, according to this embodiment, since the toner cartridge is recognized when the remaining amount of toner in the toner cartridge reaches a predetermined remaining amount, the toner cartridge presence / absence recognition process can be simplified. .
[0075]
Further, according to this embodiment, since the toner concentration abnormality of the two-component developer is detected from the detection value of the toner concentration sensor until the toner remaining amount in the toner cartridge reaches a predetermined remaining amount, the presence or absence of toner in the toner cartridge is detected. Although the recognition process is simplified, it is possible to detect an abnormal toner concentration of the two-component developer until the remaining amount of toner in the toner cartridge reaches a predetermined amount.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge even when the developing device and the toner cartridge are simultaneously replaced.It becomes.
[0077]
Claim2According to the invention, it is possible to simplify the process for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge.
[0078]
Claim3According to the invention, the toner concentration abnormality of the two-component developer until the remaining amount of toner in the toner cartridge reaches the predetermined remaining amount although the toner cartridge presence / absence recognition process is simplified. Can be detected.
Claim4According to the invention, it is possible to accurately recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge even when the developing device and the toner cartridge are replaced at the same time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a part of a control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the same embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a photoconductor unit of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the writing apparatus of the embodiment.
FIG. 5 is a sectional view showing a transverse section of the developing device in the embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing a longitudinal section of the developing device in the embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the Y toner replenishing device of the same embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a part of a normal toner remaining level detection flow in the embodiment;
FIG. 9 is a flowchart illustrating another part of the normal toner remaining level detection flow in the embodiment;
FIG. 10 is a flowchart illustrating a toner concentration abnormality detection flow according to the exemplary embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing a part of a recovery operation flow when the developing device is not replaced in the embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing another part of the recovery operation flow when the developing device is not replaced in the embodiment;
FIG. 13 is a flowchart showing a part of a recovery operation flow after replacement of the developing device of the embodiment.
FIG. 14 is a flowchart showing another part of the recovery operation flow after the development device replacement in the embodiment;
FIG. 15 is a diagram showing a set color unit, default value, range, step, and unit for each threshold value in the embodiment;
[Explanation of symbols]
2Y, 2M, 2C, 2K photoconductor unit
3 Transfer belt
4Y, 4M, 4C, 4K photoconductor
5Y, 5M, 5C, 5K Development device
6 Writing device
47-50 Transfer brush
54 Developing roller
57 divider
55, 56 Conveying screw
74 CPU
75 ROM
76 RAM
63Y, 63M, 63C, 63K T sensor
66Y Y toner cartridge
67Y Toner transport tube
77Y, 77M, 77C, 77K Development device set sensor
78Y, 78M, 78C, 78K Cartridge detection sensor
79 Analog / digital converter
80 Operation unit
Claims (4)
この現像装置にトナーを供給する着脱可能なトナーカートリッジと、
このトナーカートリッジから前記現像装置へトナーを搬送する搬送手段と、
前記現像装置に一体に設けられ前記2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、
このトナー濃度センサの検出値に基づいて前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置であって、
前記現像装置を交換しなかった場合には、
前記トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行い、
前記現像装置を初期現像剤がセットされた現像装置に交換した場合には、
前記トナー濃度センサの校正を行い、その後、
前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるリカバリ動作の中で前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行う画像形成装置において、
前記リカバリ動作は、
前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第1の攪拌動作と、
前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第1のトナー濃度検出動作と、
前記現像装置内へのトナーの補給を行うトナー補給動作と、
再度前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第2の攪拌動作と、
再度前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第2のトナー濃度検出動作とを有し、
前記第1のトナー濃度検出動作によって検出された第1の検出値と、前記第2のトナー濃度検出動作によって検出された第2の検出値との差分から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行う
ことを特徴とする画像形成装置。A detachable developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier with a two-component developer;
A removable toner cartridge for supplying toner to the developing device;
Conveying means for conveying toner from the toner cartridge to the developing device;
A toner concentration sensor provided integrally with the developing device and detecting a toner concentration of the two-component developer;
An image forming apparatus having toner density control means for supplying toner from the toner cartridge to the developing device via the conveying means based on a detection value of the toner density sensor ,
If you did not replace the developing device,
A determination for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge from a change due to a toner replenishment operation of a difference between a detection value of the toner density sensor and a target value;
When the developing device is replaced with a developing device in which an initial developer is set,
Perform calibration of the toner concentration sensor, and then
In an image forming apparatus that performs a determination for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge during a recovery operation in which toner is supplied from the toner cartridge to the developing device via the conveying unit.
The recovery operation is
A first stirring operation for stirring the developer in the developing device;
A first toner concentration detection operation in which the toner concentration is detected by the toner concentration sensor;
A toner replenishing operation for replenishing toner into the developing device;
A second stirring operation for stirring the developer in the developing device again;
A second toner concentration detection operation in which the toner concentration is detected again by the toner concentration sensor,
The presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized from the difference between the first detection value detected by the first toner concentration detection operation and the second detection value detected by the second toner concentration detection operation. an image forming apparatus comprising <br/> to make a decision for.
前記現像装置を交換しなかった場合には、If you did not replace the developing device,
前記トナー濃度センサの検出値と目標値との差分のトナー補給動作による変化から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行い、A determination for recognizing the presence or absence of toner in the toner cartridge from a change due to a toner replenishment operation of a difference between a detection value of the toner density sensor and a target value;
前記現像装置を初期現像剤がセットされた現像装置に交換した場合には、When the developing device is replaced with a developing device in which an initial developer is set,
前記トナー濃度センサの校正を行い、その後、Perform calibration of the toner concentration sensor, and then
前記トナーカートリッジから前記搬送手段を介して前記現像装置へトナーを補給させるToner is supplied from the toner cartridge to the developing device via the conveying means. リカバリ動作の中で前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行う画像形成装置において、In an image forming apparatus that performs a determination to recognize the presence or absence of toner in the toner cartridge during a recovery operation,
前記リカバリ動作は、The recovery operation is
前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第1の攪拌動作と、A first stirring operation for stirring the developer in the developing device;
前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第1のトナー濃度検出動作と、A first toner concentration detection operation in which the toner concentration is detected by the toner concentration sensor;
前記現像装置内へのトナーの補給を行うトナー補給動作と、A toner replenishing operation for replenishing toner into the developing device;
再度前記現像装置内の現像剤の攪拌をする第2の攪拌動作と、A second stirring operation for stirring the developer in the developing device again;
再度前記トナー濃度センサによってトナー濃度が検出される第2のトナー濃度検出動作とを有し、A second toner concentration detection operation in which the toner concentration is detected again by the toner concentration sensor,
前記第1のトナー濃度検出動作によって検出された第1の検出値と、前記第2のトナー濃度検出動作によって検出された第2の検出値との差分から前記トナーカートリッジ内のトナーの有無を認識するための判断を行うThe presence or absence of toner in the toner cartridge is recognized from the difference between the first detection value detected by the first toner concentration detection operation and the second detection value detected by the second toner concentration detection operation. Make a judgment to
ことを特徴とするトナー残量検出装置。A toner remaining amount detecting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332323A JP4091738B2 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332323A JP4091738B2 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002139907A JP2002139907A (en) | 2002-05-17 |
| JP4091738B2 true JP4091738B2 (en) | 2008-05-28 |
Family
ID=18808545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332323A Expired - Fee Related JP4091738B2 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4091738B2 (en) |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332323A patent/JP4091738B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002139907A (en) | 2002-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7835653B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
| US8121498B2 (en) | Image forming apparatus and developer supply method therefor | |
| US8295739B2 (en) | Development device and image forming apparatus using same having multiple supply ports which are disposed at different positions in the axial direction | |
| US8010020B2 (en) | Developing device and image forming apparatus equipped with the same | |
| JP2019164199A (en) | Image forming apparatus | |
| US8879963B2 (en) | Toner supplying device and image forming apparatus using same | |
| CN103246186B (en) | Intermediate hopper and image forming apparatus | |
| JP5049710B2 (en) | Image forming apparatus and developing device used therefor | |
| JP4009492B2 (en) | Powder container, powder conveying apparatus, and image forming apparatus | |
| US10274867B2 (en) | Image forming apparatus including a developing device having first conveyance chamber and a second conveyance chamber disposed above the first conveyance chamber | |
| JP4091738B2 (en) | Image forming apparatus and toner remaining amount detection apparatus | |
| JP2006194955A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5476870B2 (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developer replacement method | |
| US12306565B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2021021807A (en) | Developer supply device, and image forming apparatus | |
| JP5114165B2 (en) | Development device | |
| US20250231506A1 (en) | Powder conveying device and image forming apparatus incorporating same | |
| JP2009025724A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developing method, and image forming method | |
| JP2009025528A (en) | Developer damming member, toner concentration measuring device, stirring device, developing device, process cartridge, image forming device, developing method and image forming method | |
| JP2006221012A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus | |
| JP5069074B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
| JP2022188865A (en) | Powder supply device and image forming apparatus | |
| JP2014013362A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2017040903A (en) | Developer supplying device and image forming apparatus | |
| JP2006171134A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041206 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080229 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |