(57)【要約】【課題】搬送手段等のメカ的な構成によるトナー搬送力の性能差による搬送手段による単位回転時間あたりのトナー補給量のばらつきを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーを収納するトナーボトル１０と、像担持体の表面の静電像をトナーで現像する現像装置１４と、トナーボトル１０が収納するトナーを現像装置１４に搬送するサブホッパ１１と、サブホッパ１１が所定量のトナーを搬送するのに要する搬送時間を計測して、計測した計測時間に基づいて、サブホッパ１１の搬送時間から求められるトナーの搬送量を補正するＣＰＵ８８と、を備える画像形成装置１００を構成した。【選択図】  図１
2016009013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収納するトナー収納手段と、
像担持体の表面の静電像をトナーで現像する現像装置と、
前記トナー収納手段が収納するトナーを前記現像装置に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段が所定量のトナーを搬送するのに要する搬送時間を計測して、計測した計測時間に基づいて、前記搬送手段の搬送時間から求められるトナーの搬送量を補正する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置のトナー量を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段が検知する前記所定量のトナーに基づいて前記計測時間を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記搬送手段の性能低下の有無を判断する判断手段を有し、
前記判断手段は、前記搬送手段が性能低下していると判断した場合には、記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
装置本体で印刷されたシートの枚数を検知する枚数検知手段を備え、
前記判断手段は、前記枚数検知手段が検知したシートの枚数が所定枚数以上であると判断したときに、前記搬送手段が性能低下していると判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判断手段が性能低下を記憶していると判断した場合には、トナー量の値を補正することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記判断手段が前記性能低下を記憶する前にトナー量の値を導出するのに用いた前記トナー収納手段を消費するのに要する時間よりも、前記判断手段が前記性能低下を記憶した後にトナー量の値を導出するのに用いた前記トナー収納手段を消費するのに要する時間の方を、少なく設定することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項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、レーザプリンタや複写機等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、サブホッパの内部のホッパスクリューを回転させるホッパモータの累積回転時間に基づいて、残量計算式を用いて、画像形成装置の内部のトナー残量を予測して表示部に表示する画像形成装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４１６４１号公報
【発明の概要】
【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では、製品１台毎のホッパモータやその他のメカ的な構成によるトナーの搬送力の性能差や使用による性能低下によるトナー補給量のバラツキや変化を考慮していないため、トナー残量が正確に把握できない場合がある。
【０００５】
図６は、ホッパモータの累積回転時間とトナー残量の関係を示すグラフである。グラフＡは、標準のトナー搬送を行ったときの傾きである。これに対して、標準よりホッパモータの回転時間に対してトナーの搬送力が低い製品ではグラフＢの傾きになり、標準の残量計算式を用いた場合に、表示するトナー残量が実際より少なく表示される。同様に、トナー搬送力が高い製品ではグラフＣの傾きになり、標準の残量計算式を用いた場合に、表示するトナー残量は実際より多く表示される。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、搬送手段等の構成によるトナー搬送力の性能差による搬送手段による単位回転時間あたりのトナー補給量のばらつきを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナーを収納するトナー収納手段と、像担持体の表面の静電像をトナーで現像する現像装置と、前記トナー収納手段が収納するトナーを前記現像装置に搬送する搬送手段と、前記搬送手段が所定量のトナーを搬送するのに要する搬送時間を計測して、計測した計測時間に基づいて、前記搬送手段の搬送時間から求められるトナーの搬送量を補正する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、搬送手段等の構成によるトナー搬送力の性能差による搬送手段による単位回転時間あたりのトナー補給量のばらつきが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】トナーボトルから現像装置へとトナーを補給する構成を示す概略図である。
【図３】残量計算式を補正するＣＰＵの制御工程を示すフローチャート等である。
【図４】ＣＰＵがホッパモータの性能低下を判断するフローチャートである。
【図５】ホッパモータが性能低下したときの残量計算式を補正するＣＰＵの制御工程を示すフローチャート等である。
【図６】ホッパモータの累積回転時間とトナー残量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。装置本体１００Ａには、ＣＰＵ８、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、トナー補給ユニット５、給送ユニット９、画像形成ユニット２０が設けられる。
【００１２】
画像形成ユニット２０は、外部より供給される画像データに基づいて画像を形成する。画像形成ユニット２０には、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写ローラ等が含まれる。給送ユニット９は、記録材等のシートを装置本体１００Ａの内部で搬送する。トナー補給ユニット５は、画像を形成するために必要となるトナーを現像装置１４（図２参照）に補給する。
【００１３】
トナー補給ユニット５は、ボトルモータ１、ホッパモータ２、サブホッパ残検センサ３、現像装置残検センサ４等を有する。なお、画像形成ユニット２０による実行される画像形成過程や給送ユニット９によるシートの給送過程は公知の技術なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００１４】
ＣＰＵ８は、ＲＯＭ６に格納された制御プログラムをＲＡＭ７を作業領域として実行し、画像形成制御等を実行する。ＣＰＵ８は、前述の画像形成ユニット２０、給送ユニット９、トナー補給ユニット５等を制御する。
【００１５】
図２は、トナー収納手段としてのトナーボトル１０から現像装置１４へとトナーを補給する構成を示す概略図である。トナーボトル１０、サブホッパ１１、現像装置１４の順に接続される。トナーボトル１０は、装置本体１００Ａに着脱自在で、トナーを収納する。現像装置１４は、サブホッパ１１内のトナーを一時的に貯蔵し、画像形成時には像担持体としての感光体ドラムの表面の静電像をトナーで現像する。『搬送手段』としてのサブホッパ１１は、トナーボトル１０内のトナーを一時的に貯蔵したり、トナーボトル１０が収納するトナーを現像装置１４に搬送したりする。
【００１６】
ボトルモータ１は、トナーボトル１０の内部のトナーをサブホッパ１１に補給するためにトナーボトル１０を回転させる。サブホッパ１１の内部には、ホッパスクリュー１６と、サブホッパ残検センサ３と、が設けられ、サブホッパ１１には、ホッパスクリュー１６を回転させるためのホッパモータ２が取り付けられる。ホッパスクリュー１６は、サブホッパ１１の内部のトナーを現像装置１４に補給する。サブホッパ残検センサ３は、サブホッパ１１の内部のトナー有無を検知する。この意味で、サブホッパ残検センサ３は、サブホッパ１１の内部のトナーの残量を検知するとも言える。ホッパモータ２は、ホッパスクリュー１６を回転させる。
【００１７】
現像装置１４の内部には、現像装置１４の内部のトナーの有無を検知するための現像装置残検センサ４が設けられる。そういう意味で、『残量検知手段』としての現像装置残検センサ４は、現像装置１４の内部のトナーの残量を検知するとも言える。
【００１８】
工場から出荷された画像形成装置１００のサブホッパ１１と現像装置１４は空であるため、ボトルモータ１をＯＮしてトナーボトル１０を回転させ、トナーボトル１０内のトナーをサブホッパ１１へ補給する。また、ホッパモータ２をＯＮしてホッパスクリュー１６を回転させ、サブホッパ１１内のトナーを現像装置１４へ補給する。トナーボトル１０、サブホッパ１１、現像装置１４の全て合わせたトナーの総残量は以下の式（１）で算出される。
【００１９】
［数１］  Ｘ＝［１−｛Ｔ１／（Ｔ２×Ａ）｝］×１００・・・（１）
Ｘ：トナー残量（％）
Ｔ１：ホッパモータの累積回転時間（ｓ）
Ｔ２：トナーボトル１本消費に要するホッパモータの累積回転時間（ｓ）
Ａ：補正係数
【００２０】
Ｔ２は、ホッパモータの性能差がある中で標準のホッパモータを用いた時の単位回転時間当たりのトナー補給量を元に決定された固定値である。例えば、単位時間当たりのトナー補給量が１ｇでトナーボトル１０内のトナー総量が１００ｇの場合、１×１００＝１００秒となる。上記工場から出荷された画像形成装置１００への補給の際に上記残量計算式を補正する。
【００２１】
図３（ａ）は、残量計算式を補正するＣＰＵ８の制御工程を示すフローチャートである。『制御手段』としてのＣＰＵ８は、サブホッパ１１が所定量のトナーを搬送するのに要する搬送時間（サブホッパ１１が搬送を開始してから現像装置残検センサ４がオンになるまでの時間）を計測して、計測した計測時間に基づいて、サブホッパ１１の搬送時間から求められるトナーの搬送量を補正する（トナーボトル１０、サブホッパ１１及び現像装置１４の内部のトナーの残量の予測値を補正する）。以下フローチャートに沿って説明する。
【００２２】
ＣＰＵ８は、補給開始時に、補給開始から現像装置残検センサ４がＯＮするまでの時間を計測するためのカウンタＴを０クリアする（Ｓ１）。ＣＰＵ８は、ホッパモータ２をＯＮし（Ｓ２）、カウンタＴのカウントを開始して（Ｓ３）、現像装置残検センサ４がＯＮするまで待つ（Ｓ４）。
【００２３】
ＣＰＵ８は、Ｓ４の結果ＹＥＳの場合（現像装置残検センサ４がＯＮになった場合）には、その時のカウンタＴの値を読み込む。ＣＰＵ８は、このカウンタＴからホッパモータ２の単位回転時間当たりのトナー補給量を予測し、上記残量計算式の補正係数Ａを決定する（Ｓ５）。
【００２４】
図３（ｂ）は、カウンタＴと補正係数Ａとの関係を示す表である。例えばＴ＝４０秒ならば、単位回転時間当たりのトナー補給量が標準であるホッパモータ２のＴ＝３０秒に対し、単位時間当たりのトナー補給量が少ないため、補正係数Ａに０．５をかけて残量計算式のトナーボトル１０を１本消費に要するホッパモータ２の回転時間Ｔ２を補正する。またＴ＝２０秒ならば、標準のホッパモータ２に対し、単位時間当たりのトナー補給量が多いため、補正係数Ａに１．５をかけて残量計算式のＴ２を補正する。
【００２５】
ここで、図３（ａ）のフローチャートの説明に戻る。ＣＰＵ８は、ホッパモータ２を長期間使用しているとホッパモータ２が性能低下する可能性があり、単位時間当たりのトナー補給量が変化してしまうため、性能低下の可能性があると判断した場合に再び残量計算式を補正する（Ｓ６）。
【００２６】
ＣＰＵ８は、Ｓ４の結果ＮＯの場合（所定時間内に現像装置残検センサ１５がＯＮにならなかった場合）には、タイムアウト（Ｓ７）になると補給失敗とみなし、カウンタＴの加算の終了（Ｓ８）、ホッパモータ２をＯＦＦして（Ｓ９）、カウンタＴを０クリアにする（Ｓ１０）。
【００２７】
図４は、ＣＰＵ８がホッパモータ２の性能低下を判断するフローチャートである。ＣＰＵ８は、画像形成装置１００の総印刷枚数を検知可能な総印刷枚数カウンタから総印刷枚数を判断し、総印刷枚数が閾値以上か否かを判断する（Ｓ１１）。ＣＰＵ８は、Ｓ１１の判断の結果ＹＥＳの場合には、ホッパモータ２の性能低下の可能性があると判断し、補正フラグＦを記憶する（Ｓ１２）。
【００２８】
このことから、ＣＰＵ８は、サブホッパ１１の性能低下の有無を判断する『判断手段』としての性能低下判断部８ａ（図１参照）を有し、性能低下判断部８ａは、サブホッパ１１が性能低下していると判断した場合には、フラグを記憶する。装置本体１００Ａで印刷されたシートの枚数を検知する『枚数検知手段』としての枚数検知部８ｂ（図１参照）を備え、性能低下判断部８ａは、枚数検知部８ｂが検知したシートの枚数が所定枚数以上であると判断したときに、サブホッパ１１が性能低下していると判断する。
【００２９】
図５（ａ）は、ホッパモータ２が性能低下したときの残量計算式を補正するＣＰＵ８の制御工程を示すフローチャートである。ＣＰＵ８は、その後、印刷を継続することでサブホッパ１１及び現像装置１４の内部にトナーがなくなった場合にサブホッパ１１及び現像装置１４へ補給処理を行うが、この時に性能低下（補正フラグＦ）が記憶されているかどうかを判断する（Ｓ２１）。
【００３０】
ＣＰＵ８は、性能低下判断部８ａが性能低下（フラグ）を記憶していると判断した場合には、トナー量の値を補正する。すなわち、図３（ａ）の残量計算式の補正のフローチャートと同じ処理を行う。工場出荷時に行う補給時と比べ、ホッパモータ２の性能低下を判断した際には現像装置１４の内部に一定量のトナーが残っているため、ホッパモータ２がＯＮしてから現像装置１４の内部の現像装置残検センサ１５がＯＮするまでの時間Ｔが異なる。よって、カウンタＴと補正係数Ａの関係は図３（ｂ）ではなく、図５（ｂ）となる。
【００３１】
すなわち、性能低下判断部８ａが性能低下（フラグ）を記憶する前にトナー量の値を導出するのに用いたトナーボトル１０を消費するのに要する時間よりも、性能低下判断部８ａが性能低下（フラグ）を記憶した後にトナー量の値を導出するのに用いたトナーボトル１０を消費するのに要する時間の方を、少なく設定する。
【００３２】
実施例の構成によれば、サブホッパ１１等のメカ的な構成によるトナー搬送力の性能差によるサブホッパ１１による単位回転時間あたりのトナー補給量のばらつきが抑制される。
【符号の説明】
【００３３】
４        現像装置残検センサ（検知手段）
１０      トナーボトル（トナー収納手段）
１１      サブホッパ（搬送手段）
１４      現像装置
８８      ＣＰＵ（制御手段）
１００    画像形成装置
１００Ａ  装置本体
【図１】
2016009013.tif 000003
【図２】
2016009013.tif 000004
【図３】
2016009013.tif 000005
【図４】
2016009013.tif 000006
【図５】
2016009013.tif 000007
【図６】
2016009013.tif 000008