(57)【要約】【課題】トナーエンプティ時のトナー収納容器内の残留トナー量を大幅に減少させる。【解決手段】プリンタＣＰＵ７は、トナーエンプティ近傍時におけるトナーボトル２０の回転動作の制御として、通常回転方向に約３／４回転した後、速やかに通常回転方向と逆方向に約３／４回転するこの一連の動作をトナーボトル内面の残留トナーを剥がす工程として２回行った後、通常の補給回転動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収納容器を回転させて現像器にトナーを補給する画像形成装置において、
上記トナー収納容器からのトナー補給量が少なくなった、または無くなった際、上記回転方向とは逆方向に上記トナー収納容器を１回転未満回転させる制御を行う制御手段を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記逆方向に１回転未満回転させた後、さらに上記回転方向に１回転未満の回転を加え、この両方向の１回転未満の回転動作を１回または複数回繰り返すことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー収納容器を用いて現像器にトナーを補給する画像形成装置において、
上記トナー収納容器内のトナーが無くなる直前であった際、上記トナー収納容器を第１の方向に１回転未満回転させ、続いて第１の方向とは逆の第２の方向に１回転未満回転させる制御を行う第１の制御手段と、
この第１の制御手段の制御による回転動作が１回または複数回繰り返された後、上記トナー収納容器を回転させて上記現像器にトナーを補給する制御を行う第２の制御手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
トナー収納容器を回転させて現像器にトナーを補給する画像形成装置のトナー補給方法であって、
上記トナー収納容器からのトナー補給量が少なくなった、または無くなった際、上記回転方向とは逆方向に上記トナー収納容器を１回転未満回転させるようにしたことを特徴とするトナー補給方法。
【請求項５】
上記トナー補給方法は、上記逆方向に１回転未満回転させた後、さらに上記回転方向に１回転未満の回転を加え、この両方向の１回転未満の回転動作を１回または複数回繰り返すことを特徴とする請求項４記載のトナー補給方法。
【請求項６】
トナー収納容器を用いて現像器にトナーを補給する画像形成装置のトナー補給方法であって、
上記トナー収納容器内のトナーが無くなる直前であった際、上記トナー収納容器を第１の方向に１回転未満回転させ、続いて第１の方向とは逆の第２の方向に１回転未満回転させ、
この第１，第２の方向の１回転未満の回転動作を１回または複数回繰り返した後、上記トナー収納容器を回転させて上記現像器にトナーを補給するようにしたことを特徴とするトナー補給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー収納容器を用いて現像器にトナーを補給する画像形成装置とトナー補給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置には、トナー収納容器であるトナーボトルやトナーカートリッジを用いるものがある。このような画像形成装置においては、トナー収納容器内のトナーがごく少なくなると１補給動作あたりのトナー補給量が減り続け、ある一定時間トナー補給動作をしても予め決められたトナー濃度まで達しない状態をトナーエンプティとして、使用者にトナーボトルやトナーカートリッジ等のトナー収納容器の交換を知らしめている。
【０００３】
この情報に基づき、使用者は空のトナー収納容器を装置から外し、新しいトナーの詰まったトナー収納容器と交換することになる。この時、装置から外された空のトナー収納容器は廃棄されることが多い。
【０００４】
上述したトナーエンプティの状態においても、トナー収納容器内には特に収納容器内面に付着したトナーが十数グラム前後残留トナーとして残っており、にもかかわらず廃棄してしまうという問題があった。
【０００５】
これに対して、トナーボトルを逆回転させて予備トナーを使う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１３９９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような方法は、予備トナーを移動させるためにトナーボトルを複数周逆方向に回転するに過ぎない。また、別の機構を設けて機械的に振動を与える従来技術もあるが、そのために画像形成装置本体にそのための機構を設けなければならず、コスト、設置場所の確保等の問題があった。また、画像形成装置の使用者がトナーエンプティ時にトナー収納容器を装置から外し振動を与えて容器内の残留トナーを落とすということも一部ではなされているが、その間装置が停止して効率が低下するとか、トナー収納容器を外して叩くことによる汚れの発生等の問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、トナーエンプティ時のトナー収納容器内の残留トナー量を大幅に減少させることのできる画像形成装置とトナー補給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像形成装置は、トナー収納容器を回転させて現像器にトナーを補給する画像形成装置において、上記トナー収納容器からのトナー補給量が少なくなった、または無くなった際、上記回転方向とは逆方向に上記トナー収納容器を１回転未満回転させる制御を行う制御手段を具備した。
【０００９】
また、この発明のトナー補給方法は、トナー収納容器を回転させて現像器にトナーを補給する画像形成装置のトナー補給方法であって、上記トナー収納容器からのトナー補給量が少なくなった、または無くなった際、上記回転方向とは逆方向に上記トナー収納容器を１回転未満回転させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、トナーエンプティ時のトナー収納容器内の残留トナー量を大幅に減少させることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明に係る画像形成装置の概略構成を示すものである。すなわち、画像形成装置は、主制御部１、スキャナ部２、プリンタ部３、及び操作パネル４とから構成されている。主制御部１の装置全体の制御を司るメインＣＰＵ５には、スキャナ部２の制御を司るスキャナＣＰＵ６、プリンタ部３の制御を司るプリンタＣＰＵ７、及び操作パネル４の制御を司るパネルＣＰＵ８とが接続されている。また、操作パネル４のパネルＣＰＵ８には、表示部９が接続されている。
【００１３】
プリンタＣＰＵ７には、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１、データ記憶用のＲＡＭ１２、図示しない搬送機構による用紙の搬送を制御する搬送制御部１３、帯電、現像、転写を行うプロセスを制御するプロセス制御部１４、図示しない定着装置を制御する定着制御部１５、及びトナーボトル２０を回転させる回転制御部１６が接続されている。
【００１４】
また、プリンタＣＰＵ７には、トナーボトル２０内のトナー量を検知するトナー量検知センサ２１が接続されている。さらに、プリンタＣＰＵ７には、後述する現像器内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ２２が接続されている。
【００１５】
図２は、トナーボトル２０と感光体ドラム３０周辺の概略構成を示すものである。すなわち、感光体ドラム３０の周辺には、帯電チャージャ３１、現像器３３、転写ガイド３４、転写チャージャ３５、剥離チャージャ３６、排気ファン３７、剥離補助ファン３８、リカバリブレード３９、トナー回収オーガ４０、クリーニングブレード４１、及び除電ランプ４２が設けられている。なお、現像器３３には、上述したように現像器３３内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ２２（図示せず）が設けられている。
【００１６】
図３は、トナーボトル２０と、そのトナーボトル２０を機体に装着する様子を斜めから示すものである。図３に示すように、機体上部には操作パネル４が設けられている。操作パネル４には、表示部９が設けられている。
【００１７】
図４は、トナーボトル２０が機体に装置された様子を示すものである。なお、詳しくは後述するが矢印ａ方向は、通常補給時のトナーボトル２０が回転される方向である。
【００１８】
以下にトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた場合の本実施例について説明するが、以下の実施例に限定されるものではなく、トナーのみからなる１成分現像においても可能である。
【００１９】
次に、このような構成において、本画像形成装置におけるトナー供給動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
まず、メインＣＰＵ５からの印字動作開始によりプリンタＣＰＵ７は、現像器３３に設けられたトナー濃度検知センサ２２によりトナー濃度が基準値より低いか否かを確認する（ＳＴ１）。トナー
トナー濃度が基準値より低い場合、プリンタＣＰＵ７は、トナー量検知センサ２１によりトナーボトル２０内のトナー量がトナーエンプティ近傍（直前）であるか否かを確認する（ＳＴ２）。なお、トナーボトル２０内のトナー量検知方法として、トナー量検知センサ２１を用いず、トナー濃度検知センサ２２の基準値を複数持つ方法でも良い。
【００２１】
トナーエンプティ近傍でない場合、プリンタＣＰＵ７は、回転制御部１６を介してトナーボトル２０から通常のトナー補給動作を制御する（ＳＴ３）。
【００２２】
トナーエンプティ近傍の場合、プリンタＣＰＵ７は、回転制御部１６を介して、トナーボトル２０を通常回転方向（機体正面から見て時計回り）に約３／４回転させ（ＳＴ４）、続いてトナーボトル２０を逆回転方向（機体正面から見て反時計回り）に約３／４回転させ（ＳＴ５）、さらにステップＳＴ４，５の動作を繰り返す。
【００２３】
ステップＳＴ４，５の動作が２回繰り返された後、プリンタＣＰＵ７は、回転制御部１６を介してトナーボトル２０から通常のトナー補給動作を制御する（ＳＴ６）。
【００２４】
ステップＳＴ６の動作が終了した際、プリンタＣＰＵ７は、トナー濃度検知センサ２２により現像器３３内のトナー濃度が基準値より低いか否かを確認する（ＳＴ７）。
【００２５】
トナー濃度が基準値以上であった場合、プリンタＣＰＵ７は、そのまま印字動作を継続する（ＳＴ８）。
【００２６】
また、トナー濃度がそれでも基準値より低い場合、プリンタＣＰＵ７は、操作パネル４の表示部９にトナーエンプティの表示をして印字動作を停止する（ＳＴ９）。
【００２７】
なお、上記実施例では、ステップＳＴ４，５の動作を２回繰り返したが、１回でも複数回でも良く、要はトナーボトル内面の残留トナーを効率良く剥がすことが出来れば良い。
【００２８】
また、ステップＳＴ７でトナー濃度が基準値より低い場合に、もう一度だけステップＳＴ４〜７を繰り返すようにしても良い。
【００２９】
次に、本画像形成装置を用いて、従来と本実施例の２つの条件下でトナーエンプティまで通紙を行い、トナーエンプティ表示後のトナーボトル２０内のトナー残量を比較検証した。なお、このトナーボトル２０の満杯時のトナー量は６７５ｇである。
【００３０】
上述したように本実施例では、トナーエンプティ近傍時のトナーボトルの回転動作として、通常回転方向に約３／４回転した後、速やかに通常回転方向とは逆方向に約３／４回転する動作を１組としてトナーボトルの内面の残留トナーを剥がす工程として２回行った。その後、通常の補給回転動作を行っている。
【００３１】
このトナーボトル内面の残留トナーを剥がす正逆回転の動作は、比較的長い時間正回転動作し続いて長い時間逆回転動作を行うようにするよりも、短時間の正逆回転動作を繰り返した方が時間的に残留トナーを剥がすのに効果的であり、正または逆回転の１回あたり１回転以下程度とするのが望ましい。
【００３２】
図６は、通紙テストを行った結果を示すものである。すなわち、従来は、サンプル数２５において、トナー残量平均が８．２４ｇで標準偏差σが３．３９ｇであった。本実施例では、サンプル数３１において、トナー残量平均が４．００ｇで標準偏差σが１．５６ｇであった。
【００３３】
図７は、従来のトナー残量（ｎ＝２５）の頻度をヒストグラムで表したものである。
【００３４】
図８は、本実施例によるトナー残量（ｎ＝３１）の頻度をヒストグラムで表したものである。
【００３５】
図６〜８に示すように、本実施例では、従来に比べてトナー残量の平均値、標準偏差ともに半分以下となっている。これらの数値から、本実施例のトナー残量に対する効果を統計的手法である２−サンプルＴで検証すると、Ｐ値が０となり両者は統計的に異なるという結果が得られ、本実施例によるトナーボトル内の残留トナー量低減の効果があることが実証された。
【００３６】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、トナーエンプティ時のトナー収納容器内の残留トナー量が大幅に減少することで、印字可能なトナーの無駄な廃棄の減少、廃棄トナーの処理に伴う環境負荷、及びコストの低減を図ることができる。
【００３７】
また、トナーエンプティ時のトナー収納容器内の残留トナー量が減少することで、トナー収納容器（トナーボトルやトナーカートリッジ）の交換回数が減ることにより、印字効率の向上も図ることができる。
【００３８】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】トナーボトルと感光体ドラム周辺の概略構成を示す図。
【図３】トナーボトルを機体に装着する様子を示す斜視図。
【図４】トナーボトルが機体に装着された様子を示す図。
【図５】本画像形成装置におけるトナー供給動作を説明するためのフローチャート。
【図６】通紙テストを行った結果を示す図。
【図７】従来のトナー残量の頻度をヒストグラムで示す図。
【図８】本実施例によるトナー残量の頻度をヒストグラムで示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…主制御部、２…スキャナ部、３…プリンタ部、４…操作パネル、５…メインＣＰＵ、６…スキャナＣＰＵ、７…プリンタＣＰＵ、８…パネルＣＰＵ、９…表示部、１１…ＲＯＭ、１２…ＲＡＭ、１６…回転制御部、２０…トナーボトル、２１…トナー量検知センサ（トナー量検知手段）、２２…トナー濃度検知センサ（トナー濃度検知手段）、３０…感光体ドラム、３３…現像器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005173101.tif 000008
【図７】
2005173101.tif 000009
【図８】
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