(57)【要約】【課題】装置内へのトナー飛散による装置汚染やトナー不足による出力画像の画像不良などの深刻な問題が発生する可能性があることを事前に認識することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーカートリッジ５６から現像装置５７にトナーを補給するトナー補給モータ５８６の所定時間内における実駆動時間を計測する実駆動時間計測手段６２０と、前記現像装置５７から消費された前記所定時間内の累積トナー消費量を算出する累積トナー消費量算出手段６２１と、前記トナー補給モータ５８６の単位時間あたりのトナー補給量として予め設定された基準トナー補給量に基づいて前記累積トナー消費量に対応する前記トナー供給モータ５８６の基準駆動時間を算出する基準駆動時間算出手段６２２と、前記実駆動時間と前記基準駆動時間との時間差が所定以上となるときに異常と判定する異常判定手段６２３とを備える。【選択図】図１
2008158373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーカートリッジから現像装置にトナーを補給するトナー補給モータの所定時間内における実駆動時間を計測する実駆動時間計測手段と、前記現像装置から消費された前記所定時間内の累積トナー消費量を算出する累積トナー消費量算出手段と、前記トナー補給モータの単位時間あたりのトナー補給量として予め設定された基準トナー補給量に基づいて前記累積トナー消費量に対応する前記トナー供給モータの基準駆動時間を算出する基準駆動時間算出手段と、前記実駆動時間と前記基準駆動時間との時間差が所定以上となるときに異常と判定する異常判定手段とを備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記実駆動時間算出手段は、前記トナー補給モータに対する駆動制御信号または前記トナー補給モータの駆動状態のモニター信号に基づき、前記実駆動時間を算出する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記累積トナー消費量算出手段は、前記所定時間内に実行された印刷ジョブの累積ドット数に基づいて累積トナー消費量を算出する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記異常判定手段により異常の有無が判定される複数の現像装置と、一の現像装置においてトナー補給に異常があると判定されたときに少なくとも当該一の現像装置による画像形成処理を停止させる画像形成制御手段とを備えた請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記異常判定手段によりトナー補給に異常があると判定されたとき、当該異常を報知する報知手段を備えた請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーカートリッジから現像装置にトナーを補給するトナー補給モータを備えている画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、二成分現像剤の見かけの透磁率を検知して、検知結果に基づく検出信号の値とトナー補給制御の基準値との比較からトナー補給手段を動作させる主たる第一の現像剤濃度制御手段と、画像情報信号の印字画素数の累計値に基づいてトナー補給手段を動作させる従たる第二の現像剤濃度制御手段と、を有する画像形成装置において、前記第一の現像剤濃度制御手段の検出信号値と前記トナー補給制御の基準値との検出信号差分値の大きさによって、現像剤濃度制御を前記第一の現像剤濃度制御手段から前記第二の現像剤濃度制御手段に、もしくは前記第二の現像剤濃度制御手段から前記第一の現像剤濃度制御手段に切り替える制御方式切替手段を備えたことを特徴とする画像形成装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載された画像形成装置では、トナー濃度制御を行うため、制御方式切替手段により第一の現像剤濃度制御手段と第二の現像剤濃度制御手段との切替が精密に行われ、トナー補給手段によるトナーの過補給や補給不足を防ぎつつ、適正なトナー濃度が維持されるように構成されている。
【特許文献１】特開２００３−１３１４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、トナー補給手段により現像装置に対し、第一の現像剤濃度制御手段または第二の現像剤濃度制御手段からのトナー補給制御に対応するトナー量が正確に補給される必要があるが、何らかの要因でトナー補給手段に生じた固着トナーによるトナー搬送障害、またはトナー補給手段に動作不良や経年劣化によるトナー搬送力の低下、または信号ケーブルなどの断線や接触不良が生じたことによるトナー補給制御信号の受信不良などが生じると、前記トナー補給手段から対応するトナー量が正確に補給されず、現像装置にトナーの過補給や補給不足が生じ、装置内へのトナー飛散やトナー不足による出力画像の画像不良などの深刻な問題が発生する虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、装置内へのトナー飛散による装置汚染やトナー不足による出力画像の画像不良などの深刻な問題が発生する可能性があることを事前に認識することができる画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、トナーカートリッジから現像装置にトナーを補給するトナー補給モータの所定時間内における実駆動時間を計測する実駆動時間計測手段と、前記現像装置から消費された前記所定時間内の累積トナー消費量を算出する累積トナー消費量算出手段と、前記トナー補給モータの単位時間あたりのトナー補給量として予め設定された基準トナー補給量に基づいて前記累積トナー消費量に対応する前記トナー供給モータの基準駆動時間を算出する基準駆動時間算出手段と、前記実駆動時間と前記基準駆動時間との時間差が所定以上となるときに異常と判定する異常判定手段とを備えている点にある。
【０００７】
実駆動時間から基準駆動時間を差し引いた時間差が所定以上であるとき、トナー補給モータから補給されたトナー量が消費されたトナー量より多く、装置内へのトナー飛散による装置汚染の虞があり、基準駆動時間から実駆動時間を差し引いた時間差が所定以上であるとき、消費されたトナー量がトナー補給モータから補給されたトナー量より多く、現像装置内のトナーが不足して出力画像に画像不良が生じる虞がある。
【０００８】
上述の構成によれば、装置内へのトナー飛散による装置汚染やトナー不足による出力画像の画像不良などが発生して当該画像形成装置が深刻な状態となる前に、異常判定手段によりトナー補給に関する異常があると判定される。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記実駆動時間算出手段は、前記トナー補給モータに対する駆動制御信号または前記トナー補給モータの駆動状態のモニター信号に基づき、前記実駆動時間を算出する点にある。
【００１０】
前記トナー補給モータは駆動制御信号に基づき動作する。上述の構成によれば、前記駆動制御信号を伝達する信号ケーブルに断線や接触不良などがなければ、実駆動時間の計測に駆動制御信号を用いることができ、実駆動時間の計測のために別途装置を設けるスペースやコストの必要はない。更に、実駆動時間の計測に前記モニター信号を用いることで、前記信号ケーブルに断線や接触不良が生じたときでも前記トナー補給モータの実駆動時間を正確に計測することができる。
【００１１】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記累積トナー消費量算出手段は、前記所定時間内に実行された印刷ジョブの累積ドット数に基づいて累積トナー消費量を算出する点にある。
【００１２】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記異常判定手段により異常の有無が判定される複数の現像装置と、一の現像装置においてトナー補給に異常があると判定されたときに少なくとも当該一の現像装置による画像形成処理を停止させる画像形成制御手段とを備えている点にある。
【００１３】
上述の構成によると、異常と判定された一の現像装置での画像形成処理が停止されても、他の現像装置での画像処理は継続することができるため、当該画像形成装置における生産効率の低下を防止することができる。具体的には、モノカラー画像を出力するとき、当該画像に対応する色の現像装置が異常と判定されても、指定した色を変更することで画像形成処理を継続することが可能であり、特に、Ｋの現像装置が異常と判定されたときには、Ｙ、Ｍ、ＣでＫを生成することが可能である。即ち、一般的にＫより高価なＹ、Ｍ、Ｃのトナーを使用するため画像形成コストは上昇するが、生産効率を低下させることはない。また、フルカラー画像を出力するとき、Ｙ、Ｍ、Ｃ何れかの現像装置での画像形成処理が停止されても、オペレータが許容すれば、例えば出力画像が２色画像となるように当該フルカラー画像に画像処理を施し、画像形成処理を継続することもできる。
【００１４】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記異常判定手段によりトナー補給に異常があると判定されたとき、当該異常を報知する報知手段を備えている点にある。
【００１５】
上述の構成によると、報知手段により異常を認識したオペレータは、サービスマンコールなどにより早期に異常対策を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、装置内へのトナー飛散による装置汚染やトナー不足による出力画像の画像不良などの深刻な問題が発生する可能性があることを事前に認識することができる画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式による複写機の実施形態について説明する。
【００１８】
本発明による複写機Ａは、図２に示すように、カラー表示部やハードウェアキー等が配置された操作部１と、原稿載置部２にセットされた一連の原稿を順次読込んで電子データからなる画像データに変換する画像読取部３と、画像データに所定の画像処理を施し、給紙カセット４から搬送した記録媒体である用紙上にトナー像を形成して出力する画像形成部５と、各部を制御する制御部６とを備えて構成される。
【００１９】
前記画像形成部５は、図３に示すように、三本のローラ５０に支持された無端状の転写体５１と、前記転写体５１の周方向に沿って配置されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色に対応した４つの感光体ユニット５２と、前記転写体５１に接触配置された複数の転写ローラ５３、５４と、前記各感光体ユニット５２により形成されて前記転写ローラ５３、５４により転写されたトナー像を記録媒体に定着処理する定着部５５とを備えて構成される。
【００２０】
各感光体ユニット５２は補給するトナーが充填されたトナーカートリッジ５６と現像装置５７とから構成され、前記現像装置５７は前記トナーカートリッジ５６から補給されたトナーを蓄える現像槽と像担持体と前記像担持体の周方向に沿って帯電チャージャー、露光ヘッド、現像装置、クリーナ、除電ランプ等が配置されて構成される。
【００２１】
各トナーカートリッジ５６の背面側には、該複写機Ａの本体背面側に設けられたトナー補給モータ（図示せず）の駆動ギヤと噛み合って駆動される従動ギヤ機構が設けられ、各トナーカートリッジ５６の内部では、図４に示すように、当該従動ギヤ機構に連動して軸Ｐ周りに互いに逆方向に回転するスクリューコンベア機構５８０と、前記軸Ｐに平行な軸心周りに回転して、前記スクリューコンベア機構５８０に向けて内部のトナーを攪拌しながら供給する攪拌機構５８１、５８２とで前記トナー供給機構５８が構成されている。前記攪拌機構５８１、５８２は、軸の周方向に突出した攪拌羽根５８３、５８４により内部に充填されたトナーを前記スクリューコンベア機構５８０の搬送羽根に向けて供給するように構成されている。
【００２２】
前記トナーカートリッジ５６のケース底部であって、前記スクリューコンベア機構５８０によるトナー搬送側端部には、前記現像装置５７の現像槽上部開口に臨むようにトナー供給口５８５を形成してあり、前記スクリューコンベア機構５８０により搬送されたトナーが前記トナー供給口５８５から前記現像装置５７の現像槽に落下補給され、前記現像槽でトナーとキャリアとが撹拌され、二成分現像剤として蓄えられる。
【００２３】
前記現像槽には、検知部であるコイルを内包したインダクタンスヘッドが常に前記二成分現像剤に触れるように設置され、同コイルの自己インダクタンスの変化を計測して前記二成分現像剤のトナー濃度を検出するインダクタンス型のトナー濃度検出センサが設置されている。
【００２４】
前記制御部６は、ＣＰＵと、前記ＣＰＵの動作プログラムなどが格納されたＲＯＭと、前記ＣＰＵの作業領域となるＲＡＭ等から構成され、前記操作部１と前記画像読取部３と前記画像形成部５とを統括制御する。
【００２５】
前記システム制御部６は、図１に示すように、前記操作部１を制御する操作制御手段６０と、前記画像読取部３を制御する画像読取制御手段６１と、前記画像形成部５を制御する画像形成制御手段６２とを備える。
【００２６】
前記操作制御手段６０は、ハードウェアキーやカラー表示部上のソフトウェアキーに対するオペレータからの入力操作を検出する入力検出手段６００と、前記オペレータ入力や該複写機Ａの内部状態等に基づき、前記カラー表示部に対応する各画面を表示する表示制御手段６０１を備える。尚、前記カラー表示部に表示する各画面画像は、前記制御部６のＲＯＭにデータとして格納されており、必要に応じて読み出されるように構成されている。
【００２７】
前記画像形成制御手段６２は、トナーカートリッジ毎に、トナーカートリッジ５６から現像装置５７にトナーを補給するトナー補給モータ５８６の所定時間内における実駆動時間を計測する実駆動時間計測手段６２０と、前記現像装置５７から消費された前記所定時間内の累積トナー消費量を算出する累積トナー消費量算出手段６２１と、前記トナー補給モータ５８６の単位時間あたりのトナー補給量として予め設定された基準トナー補給量に基づいて前記累積トナー消費量に対応する前記トナー供給モータの基準駆動時間を算出する基準駆動時間算出手段６２２と、前記実駆動時間と前記基準駆動時間との時間差が所定以上となるときに異常と判定する異常判定手段６２３とを備え、更に、現像槽に備えられた前記トナー濃度検出センサからの出力に基づき、トナー濃度が低いときにはトナーを補給するように前記トナー補給モータ５８６を駆動制御するモータ制御手段６２４を備える。尚、前記所定時間は該複写機Ａに予め設定するものであるが、オペレータにより設定変更であってもよい。
【００２８】
前記画像形成制御手段６２は、前記異常判定手段６２３により一の現像装置においてトナー補給に異常があると判定されたときに少なくとも当該一の現像装置による画像形成処理を停止させるように構成され、当該一の現像装置がＫの現像装置であるときにはＹ、Ｍ、Ｃの現像装置によりＫによるトナー画像を形成して出力させ、当該一の現像装置がＹ、Ｍ、Ｃの現像装置の何れかであるときにはカラー出力ができないため、Ｋの現像装置によるモノクロ出力として画像出力を行うように構成されている。
【００２９】
前記実駆動時間算出手段６２０は、前記トナー補給モータ５８６の駆動状態のモニター信号に基づき、前記実駆動時間を算出する。ここで、前記モニター信号は、前記トナー補給モータ５８６により駆動されるスクリューコンベア機構５８０の軸Ｐに取り付けられたエンコーダにより検出されるように構成されている。
【００３０】
前記累積トナー消費量算出手段６２１は、印刷ジョブの一枚当りの画像のドット数をカウントするドットカウンタ６２５と、前記ドットカウンタ６２５がカウントしたドット数に基づき、所定時間内に実行された過去の累積印刷枚数を算出する累積印刷枚数算出手段６２６とからなり、前記所定時間内に実行された印刷ジョブの累積ドット数に基づいて累積トナー消費量を算出する。
【００３１】
前記異常判定手段６２３は、前記トナー補給モータ５８６に対する、実駆動時間と基準駆動時間とを時間差を算出し、前記時間差が所定時間以上となるときに異常と判定して前記表示制御手段６０１に出力する。ここで、前記時間差の判定における所定時間は、該複写機Ａに予め設定するものであるが、オペレータにより設定変更であってもよい。前記異常判定の出力を受けた前記表示制御部６０１は前記異常をカラー表示部に警告画面として表示してオペレータに対して前記異常の報知を行う。つまり、前記表示制御部６０１は本発明における報知手段である。
【００３２】
以下に、前記複写機Ａにおける現像装置５７へのトナー補給に関する異常の報知について、図５に示すフローチャートに基づき説明する。
【００３３】
印刷ジョブが実行されて現像装置５７からトナーが消費され、現像槽内のトナー濃度が低下すると（Ｓ１）、各現像装置において、前記モータ制御手段６２４は、トナー補給モータ５８６を駆動させてトナーカートリッジ５６から対応する現像装置にトナーを補給する（Ｓ２）
【００３４】
実駆動時間計測手段６２０は、前記トナー補給モータ５８６により駆動されるスクリューコンベア機構５８０の軸Ｐに取り付けられたエンコーダから検出された前記トナー補給モータ５８６の駆動状態のモニター信号に基づき、所定時間内の前記トナー補給モータ５８６の実駆動時間を計測する（Ｓ３）。
【００３５】
また、累積トナー消費量算出手段６２１は、前記所定時間内の累積トナー消費量を算出し（Ｓ４）、基準駆動時間算出手段６２２は、前記トナー補給モータ５８６の基準トナー補給量に基づいて前記累積トナー消費量に対応する基準駆動時間を算出する（Ｓ５）。
【００３６】
異常判定手段６０１は、前記実駆動時間と前記基準駆動時間との時間差を求め（Ｓ６）、前記時間差が所定時間以上となるとき（Ｓ７）、異常と判定し（Ｓ８）、前記異常判定を受けて前記表示制御手段６０１はトナー補給に異常が発生したことを知らせる画面をカラー表示部に表示し（Ｓ９）、異常と判定された現像装置による画像形成を停止し（Ｓ１０）、前記時間差が所定時間未満であるとき（Ｓ７）、前記異常判定手段６０１は、トナー補給に問題は生じていないと判定する（Ｓ１１）。
【００３７】
前記実駆動時間計測手段６２０と前記基準駆動時間算出手段６２２とは計測した実駆動時間と算出した基準駆動時間をクリアする（Ｓ１２）。
【００３８】
以下に、別実施形態について説明する。
【００３９】
上述の実施形態では、異常判定手段６２３によりトナー補給に異常があると判定されたとき、報知手段としての表示制御手段６０１により、異常発生の旨の表示画面をカラー表示部に表示して当該異常を報知する構成としたが、前記操作部１上に設けた、ＬＥＤの点灯やスピーカからの警告音や音声案内により、当該異常を報知する構成であってもよい。また、前記報知手段により報知を行わない構成であっても良い。ただし、報知手段を備え、報知を行う構成であることが望ましいことは言うまでもない。
【００４０】
上述の実施形態では、該複写機Ａは、複数の現像装置を備えた構成としたが、単独の現像装置を備えた構成であっても前記単独の現像装置に本発明を適用することは可能である。
【００４１】
上述の実施形態では、実駆動時間算出手段６２０は、トナー補給モータ５８６の駆動状態のモニター信号に基づいて実駆動時間を算出する構成としたが、前記トナー補給モータ５８６に対するモータ制御手段６２４からの駆動制御信号に基づいて実駆動時間を算出する構成としても良い。
【００４２】
上述した複数の実施例は共に単独で構成されるものばかりではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜組み合わせるも可能である。
【００４３】
上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】制御部のシステムブロック図
【図２】複写機の説明に用いる図
【図３】画像形成部の説明に用いる図
【図４】トナーカートリッジからのトナー補給の説明に用いる図
【図５】トナー補給に関する異常の報知の説明に用いるフローチャート
【符号の説明】
【００４５】
６０１：報知手段（表示制御手段）
６２０：実駆動時間計測手段
６２１：累積トナー消費量算出手段
６２２：基準駆動時間算出手段
６２３：異常判定手段
６２５：ドットカウンタ
【図１】
2008158373.tif 000003
【図２】
2008158373.tif 000004
【図３】
2008158373.tif 000005
【図４】
2008158373.tif 000006
【図５】
2008158373.tif 000007