(57)【要約】【課題】  トナーボトル交換作業に際してオペレータなどの人によって作業することから、簡易にトナーボトル交換作業を行えるようにする必要がある。【解決手段】  トナーボトルが空になった場合に交換対象であるトナーボトルを交換位置まで移動させる。【選択図】  図１
2007071899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルが交換可能な画像形成装置において、ボトル挿入室を有し、
前記ボトル挿入室内の、ボトル交換が可能な第一ボトル位置と、前記ボトルの内容物の送出が可能な第二ボトル位置と、に前記ボトルが移動可能であり、
前記第一ボトル位置と前記第二ボトル位置とに前記ボトルを移動させるための制御を行う制御部と、
前記ボトル内の内容物の残量を検知する内容物残量検知手段と、を有し、
前記内容物残量検知手段の検知結果によって内容物が無いと検知した時に、前記ボトルを前記第二ボトル位置から前記第一ボトル位置へと移動させるよう前記制御部が制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１にある画像形成装置であって、
前記ボトル挿入室内のボトル交換を遮るボトル挿入室扉を制御するボトル扉制御部を有し、
前記ボトルを前記第一ボトル位置へと移動させた後に前記ボトル挿入室扉を開けるよう前記ボトル扉制御が制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機やレーザービームプリンタ、およびインクジェットプリンタなどの画像形成装置は、シート上に画像を作成するたびにトナーやインクなどの剤を消費するため、剤を補給するためのボトルを装着できるようにしているものがある。画像形成装置内の剤が不足した場合ボトルから画像形成装置内に剤を補給し、ボトルが空になったらボトルを交換することにより、画像形成装置を継続して稼動させている。このボトル交換作業はユーザーまたはオペレータなどが行うのが一般的であるため、簡易に行えなければならない。ボトル交換として例えば特許文献１があるが、ボトル交換時はホルダーをはずす、ロックをはずす、ボトルを取り出す、といった手順を踏む。特許文献２ではトナーボトルをオペレータにより回転させるだけで交換可能なものがある。
【特許文献１】特開昭59-188678号公報
【特許文献２】特開平6-274028号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の構成では、ボトル交換時に、ホルダーをはずす、ロックをはずす、ボトルを取り出す、といった手順であるために非常に煩雑である。
【０００４】
特許文献２の構成では、オペレータが装置内のボトルを直接動かす必要がある。
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易なボトル交換を可能とした装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る装置の代表的な構成は、ボトルが交換可能な画像形成装置において、ボトル挿入室を有し、前記ボトル挿入室内のボトル交換が可能な第一ボトル位置と、前記ボトルの内容物の送出が可能な第二ボトル位置と、に前記ボトルが移動可能であり、前記第一ボトル位置と前記第二ボトル位置とに前記ボトルを移動させるための制御を行う制御部と、前記ボトル内の内容物の残量を検知する内容物残量検知手段と、を有し、前記内容物残量検知手段の検知結果によって内容物が無いと検知した時に、前記ボトルを前記第二ボトル位置から前記第一ボトル位置へと移動させるよう前記制御部が制御することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明によれば、ボトル交換可能な画像形成装置において、ボトル交換作業が簡易できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【０００８】
図２は、本発明を適用した一実施形態のボトル装着装置１００を配備した画像形成装置の一例である電子写真フルカラー複写機の概略構成を示す縦断面図である。複写機の構造に関してはボトル装着装置１００の部分を除いて従来と同様であるため、ここでは簡単に説明する。
【０００９】
１はデジタルカラー画像リーダ部であり、原稿台ガラス２上に載置したカラー画像原稿の画像をフルカラーセンサ（ＣＣＤ）３によりカラー色分解画像信号として光電読取りする。カラー色分解画像信号は、画像処理部４にて画像処理が施された後、デジタルカラー画像プリンタ部５に送出される。
【００１０】
プリンタ部５において、ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫはタンデム配置した第１〜第４の４つの画像形成部である。各画像形成部はそれぞれレーザー露光方式の電子写真プロセス機構であり、リーダ部１からプリンタ部５に送出されたカラー色分解画像信号に基づいて、第１の画像形成部ＵＹは感光ドラムの面にイエロートナー像を、第２の画像形成部ＵＭは感光ドラムの面にマゼンタトナー像を、第３の画像形成部ＵＣは感光ドラムの面にシアントナー像を、第４の画像形成部ＵＫは感光ドラムの面にブラックトナー像を、所定の制御タイミングで形成する。
【００１１】
各画像形成部の感光ドラムの面に形成される上記のトナー像はそれぞれ一次転写部６にて中間転写ベルト７の面に対して順次に重畳転写されることで、中間転写ベルト７の面に上記の４つのトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。その合成形成されたフルカラートナー像が二次転写部８にて、該二次転写部８に、カセット給紙機構部９或いはデッキ給紙部１０或いは手差し給紙部１１から所定の制御タイミングにて給送された記録材Ｐの面に順次に一括して二次転写される。
【００１２】
記録材Ｐは中間転写ベルト７の面から分離されて定着装置１２に導入され、定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップ部で挟持搬送される。この挟持搬送過程で未定着のフルカラートナー像が熱と圧力により溶融混色して記録材Ｐの面にフルカラーの永久固着画像として定着される。定着装置１２を出た記録材Ｐはフラッパ１３で進路切換えされてフェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に排出される。
【００１３】
また両面プリントモードが選択されている場合には、定着装置１２を出た第１面側プリント済みの記録材Ｐがフラッパ１３で一旦フェイスダウント排紙レイ１５に通じるシートパスに送り込まれてからスイッチバック搬送されて、再搬送シートパス１６に導入され、表裏反転された状態になって再度二次転写部８に導入される。これにより記録材Ｐの第２面側にトナー像が二次転写形成される。以後は記録材Ｐは第１面側プリントの場合と同様に、定着装置１２に導入され、両面プリント済みの記録材がフェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に排出される。
【００１４】
何れの構成要素も、その各々に関しては、電子写真方式を適用した従来型の複写機のそれと同様である。
【００１５】
図３（ａ）は図２で説明した画像形成部UYと画像形成部ＵＹにトナーを補給するためのボトル装着装置１００の部分との相対的な位置関係を簡略化して示す断面図である。画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの４つは全て同一であるため、以後画像形成部ＵＹを用いて説明する。ボトル装着装置１００は図３（ａ）に示されるとおり、主にボトル挿入室２００とホッパー２０４から構成される。図３（ａ）のボトル挿入室２０１に挿入されているトナーボトル２０１はトナー供給可能な位置にある。トナーボトル２０１は内部に螺旋状の突起を有しており、ボトル回転モータ４０２によってトナーボトル２０１が回転されると内蔵しているトナーがトナー供給口２０２へと移動する。トナー供給口２０２に供給されたトナーを受け、画像形成部ＵＹへ送り込むためのホッパー２０４はパイプ状の部材によって形成され、パイプ部内にあるスクリュー式の送り機構であるスクリュー２０５をスクリュー回転モータ４００で回転させることにより、このパイプ内のトナーを攪拌しながら画像形成部ＵＹに送り込む。また、センサとして、ホッパー２０４の内部にはホッパー内のトナーの残量を検出するためにピエゾ素子を用いたホッパー内トナー検出センサ３０８を持つ。画像形成部ＵＹ内部にも同様にトナーの残量を検出するための画像形成部内トナー検出センサ３０９が配備されている。そのほかにもトナーボトル２０１の挿入を検知するボトル存在検知センサ３０５と、ボトル交換扉２０３が閉じているか否かを検知する扉開閉検知センサ３０４がある。また、ボトルスライドモータ４０１をCCW回転させるとボトル挿入室２００内のトナーボトル２０１は図３（ａ）の位置からトナー供給口２０２が閉鎖され、右方向にスライドし図３（ｂ）の位置、つまりボトル交換可能な位置へと移動する構成となっており、逆にボトルスライドモータ４０１をCW回転させると図３（ｂ）の位置からトナーボトル２０１は左方向にスライドし、トナー供給口２０２が開口され図３（ａ）の状態になる。取り出しスイッチ３０７を押すとボトル存在センサ３０５がトナーボトル２０１を検知している場合にはボトルスライドして交換扉２０３を開け（詳しい動作は後述するボトル抜出フローで説明する）、トナーボトル２０１の存在が検知できなければ交換扉ソレノイド３１０が作動し交換扉２０３が開くよう制御される。
【００１６】
図４はボトル装着装置１００の制御を行う制御部の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
この制御部は主にプログラム実行手段としてのCPU３００と、演算処理用の一時記憶手段を構成するRAM３０１と、不揮発性メモリとしてのROM３０２からなり、各種センサ入力などと接続されている。このうちRAM301には後述する残量検知カウンタや補給ステータスなどの情報を蓄え、ROM３０２には複写機のリーダ部１とプリンタ部５の制御に関連した従来と同様のプログラムに加え、後述するトナー搬送フロー、ボトル挿抜フロー、トナー補給フロー等を達成するための機能実現手段となる各種のサブプログラムなどが保存されている。
【００１８】
次に図５のフローチャートを用いてトナー搬送とボトル挿抜について説明する。
【００１９】
まず、フロー１を用いてホッパー２０４から画像形成部ＵＹへトナーを搬送するトナー搬送フローについて説明する。
【００２０】
トナー搬送フローはCPU３００が画像形成部内トナー検出センサ３０９からのトナー無し信号を検出することによって実施される。（S1-1）トナー無し信号を検出したCPU３００は、スクリュー回転モータ４００を回転させるための指令をモータ駆動装置３０３に出力して、スクリュー２０５を駆動させる。（S1-２）これによりトナーはホッパー２０４から画像形成部ＵＹに攪拌されながら移動する。このトナー搬送フローはCPU300が画像形成部内トナー検出センサ３０９がトナー有りを検出するまで繰り返し行われ、トナー有りを検出した場合は、画像形成動作によってトナーが消費され、画像形成部内トナー検出センサ３０９が再びトナー無しを表す信号に変化するまで何もしない。
【００２１】
次にフロー２を用いてボトル挿入フローについて説明する。
【００２２】
まず、ボトル挿入はオペレータがトナーボトル２０１をボトル挿入室２００に挿入し、交換扉２０３を閉じる動作をすることが必要となる。
【００２３】
ボトル挿入フローはCPU３００が扉開閉検知センサ３０４からの扉クローズ信号を検出することにより実施される（S2-1）。扉クローズ信号を検出したCPU300は、ボトルスライドモータ４０１をCW回転させるための指令をモータ駆動装置３０３に出力して、ボトルスライドモータ４０１をCW回転させることによりトナーボトル２０１をスライドさせる。このボトルスライドモータ４０１をCW回転させると、トナーボトル２０１は図３（ｂ）で示す状態から図３（ａ）で示す状態へと移動する（S2-２）。次にボトル存在検知センサ３０５の信号を確認し、以降の制御を判断する（S2-3）。もしボトル存在検知センサ３０５がトナーボトル２０１の存在を検知していたらRAM３０１内の補給ステータスを補給可能状態へと書き換えて状態を保持する（S2-4）。この補給ステータスによって後述するトナー補給フロー実行の可否が判断される。もしボトル存在検知センサがボトルの存在を検知していなければ、ボトル無し表示をするようCPU３００が操作部３０６へ指令を出す（S2-5）。
【００２４】
次にフロー３を用いてボトル抜出フローについて説明する。
【００２５】
ボトル抜出フローはCPU300が取り出しスイッチ３０７からの入力信号を検出することにより実施される（S3-1）。取り出しスイッチ３０７からの信号を検出したCPU300は補給動作を停止させるためにボトル回転モータ４０２へ回転停止命令を出す（S3-2）。その後、ボトルスライドモータ４０１をCCW回転させることによりトナーボトル２０１をスライドさせる。つまりトナーボトル２０１を図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態へと移動させる（S3-3）。次に交換扉ソレノイド３１０にＣＰＵ３００から命令が行きボトル交換扉２０３を開けて図３（ｃ）の状態へと変化する（Ｓ３−４）。これにより、ボトル交換が容易にできる位置までトナーボトル２０１が移動しているため、オペレータは扉を開ける作業や特別なボトル操作をする必要が無いため、簡易にボトル交換ができる。
【００２６】
最後にフロー４を用いてトナー補給フローについて説明する。
【００２７】
トナー補給フローはボトル挿入フロー（Ｓ２−４）による補給ステータス設定によって実行の可否が決定され、補給ステータスが補給可能状態でない場合は何もしない。補給可能状態だった場合に初めてこのフローが実行できる。装置への電源投入時はすでにボトルが挿入済みであるかどうかの判断をボトル存在検知センサ３０５を使用して行い、補給ステータスを事前に決定している。最初に、ホッパー内トナー検出センサ３０８からの信号によって制御が判断される（S4-1）。ホッパー内トナー検出センサ３０８からの出力がトナー有りを検出した場合は何もせずに制御を終了し、ホッパー内トナー検知センサ３０８がトナー無しを検知するまで何もしない。
【００２８】
トナー無しを検出した場合はCPU300がボトル回転モータ４０２を回転させるための指令をモータ駆動装置３０３に出力して、トナーボトル２０１を所定時間回転させる。これによりトナーボトル２０１にトナーがあればトナーはトナーボトル２０１のトナー供給口２０２からホッパー２０４に移動する（S4-2）。次にスクリュー回転モータ４００を回転させるための指令をモータ駆動装置３０３に出力して、スクリュー２０５を所定時間駆動させる（S４−３）。次にホッパー内トナー検出センサ３０８の出力結果で次に行う制御の判断をする（S4-4）。ホッパー内トナー検出センサ３０８がトナー有りを検知していた場合はトナー補給が完了したと判断できるため、RAM３０１の残量検知カウンタをクリアして制御を終了し、再びホッパー内トナー検知センサ３０８がトナー無しを検知するまで何もしない（S4-5）。もし、ホッパー内トナー検知センサ３０８に変化が無く、まだトナー無しを検知していた場合はRAM３０１の残量検知カウンタの値へ加算する（S4-6）。次にRAM３０１の残量検知カウンタの値が設定値を超えているかを判定する（S4-7）。残量検知カウンタが設定値を超えていない場合は、再び（S4-2）へと制御を遷移させトナー補給動作を試みる。もし設定値を超えていた場合はトナーボトル２０１を回転してスクリュー２０５を回転させたにもかかわらずトナーがホッパー２０４に搬送されていない、つまりトナーボトルが空でトナーが供給されていない状態であると判断できる。よってボトル抜出フローの（S3-3）（S3-4）と同様にボトルスライドモータ４０１をCCW回転させることによりトナー供給口２０２を閉じ、トナーボトル２０１を右方向つまりボトル交換可能位置へスライドさせる（S4-8）。
【００２９】
この実施形態ではトナーボトル２０１のトナー無し検知後にボトルスライド動作を行い、交換可能な位置にボトルを移動させた後に取り出しスイッチ３０７の入力により交換扉２０３を開けている。しかし、図３（ｂ）の位置にトナーボトル２０１を移動させた後、図３（ｃ）にあるように交換扉２０３を開けるようなフローとしてＣＰＵ３００にプログラムしておいても良く、それによって更なる交換作業の簡易性を創出することもできる。
【００３０】
例えば、トナーボトルを複数保持できる画像形成装置であった場合、複数あるトナーボトルのうち扉の開いているトナーボトルを交換すればよくなるため、操作部などに交換要求を出すよりもより明示的に交換作業を促すことができ、間違いも少なくなる。また、オペレータは操作部の近くに居なくても装置の扉の開閉を見ればトナーボトルが空になったことを認識できる。
【００３１】
上述したように、本実施形態によれば、トナー無しになったボトルのボトル交換位置への移動を自動で行うため、簡易に交換作業が可能となっている。
【００３２】
本実施形態において使用しているセンサやメカ構成は一例であり、構成や配置の変更により適時機能を実現できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係るトナー補給およびトナー無し検知後のフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の断面概略図。
【図３】本発明の実施の形態に係るボトル装着装置の断面概略図。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御ブロック図。
【図５】本発明の実施の形態に係るボトル制御フローチャート。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ボトル装着装置
２００  ボトル挿入室
２０１  トナーボトル
２０２  トナー供給口
２０３  ボトル交換扉
２０４  ホッパー
２０５  スクリュー
３００  CPU
３０１  RAM
３０２  ROM
３０３  モータ駆動装置
３０４  扉開閉検知センサ
３０５  ボトル存在検知センサ
３０６  操作部
３０７  取り出しスイッチ
３０８  ホッパー内トナー検知センサ
３０９  画像形成部内トナー検知センサ
３１０  交換扉ソレノイド
４００  スクリュー回転モータ
４０１  ボトルスライドモータ
４０２  ボトル回転モータ
【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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