(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を現像装置により現像剤であるトナーによってトナー像として可視像化し、
この可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給装置であって、
前記現像装置内でトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
既知のトナー量が充填されているトナー収容器と、
前記トナー濃度検知手段の検知結果により前記トナー収容器内のトナーの前記現像装置への補給駆動を行う駆動手段と、
前記駆動手段により行なわれた累積的に記憶可能な補給により累積的に記憶されたトナー補給データから算出されたトナー消費量と、前記既知のトナー量とを比較する本体制御部と、
を備えたトナー補給装置において、
前記本体制御部での比較によって、前記既知のトナー量についてのデータを基に判断し、前記本体制御部からの、トナーエンドになる前に、交換用の予備トナーを準備できるまでの時間より以前に、交換用の予備トナーの準備を促す内容の異なる複数の通知を表示する表示部と、
その通知時期をユーザの事情に合わせて個別に調整可能にする表示時期指示部と、
画像信号から形成されるべき画像を構成する画素で所定サイズの記録材１枚当たりの画素数をカウントする画素数カウント制御部と、
この値を規定サイズの記録材の枚数に換算しかつ画素枚数カウンタ部の積算値が所定値に達するまでの記録材枚数を演算する換算部とを有し、
前記表示部は前記算出されたトナー消費量データと前記記録材枚数とを比較してトナー消費量の多い方、つまり早期に交換時期を迎える時期を優先して表示時期を判断することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記駆動手段により行なわれた補給は補給駆動回数を基に累積的に記憶可能であることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記駆動手段により行なわれた補給は補給時間を基に累積的に記憶可能であることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【請求項４】
潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成し、
この静電潜像を現像手段によりトナー像として可視像化し、
このトナー像を転写手段により記録材に転写した後、前記トナー像を前記記録材上に加熱定着する画像形成装置において、
前記可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給装置として請求項１記載のトナー補給装置を備えてい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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において静電潜像を現像装置により現像剤であるトナーによってトナー像として可視像化し、この可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給方法、トナー補給装置、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、画像パターンの画像信号に対応した静電潜像を潜像形成手段により像担持体に形成し、形成した静電潜像を現像手段により現像剤でトナー像として可視像化する。
このトナー像を転写手段により記録材に転写した後、像担持体上に残った残留トナーをクリーニング手段により除去する作像プロセスを行なう。そのため、かかる画像形成装置においては、一般に、感光体のトナー像（画像パターン）を記録材に記録するのにトナーを消費しているため現像剤であるトナー補給機構を備えている。
かかるトナー補給機構では、その収容部内に収容されているトナーの残量を検知することが必要であり、かかるトナー残量検知機構も従来から各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このようなトナー（現像剤）残量検知機構として、特許文献１には、トナー残量検知機構によって得られたトナー残量検知信号と、トナーを収容しているカートリッジの状態を表す信号とをそれぞれ独立にコントローラ部に出力し、カートリッジの状態に関する警告信号を必要に応じて使用者に提供する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６８４７６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術は、トナーエンドを検知後に単にトナーエンドの状態表示を行なうに留まっている。さらに、トナーを貯蔵（収容）している部分あるいは、トナー収容部、現像装置内部にトナーの有無を検知する検知手段を有している。
しかし、一般的に画像形成装置においては、本体の貯蔵部あるいは収容部にトナーが無いことを検知した時点では交換用の予備のトナーを保管していない限り、トナーが無し（トナーエンド）の時は記録材に画像を出力することができなくなってしまう。
画像形成装置においては、このような画像を出力できなくなる不都合を解消し、交換用の予備トナーの在庫を持たなくても感光体のトナー像（画像パターン）を記録材に記録するのに支障を来たさない構成が望まれている。
また、交換用の予備トナーを新規にオペレータが準備できる期間を確保できるように事前に交換用の予備トナーの準備をオペレータに通知できるようにし、加えて、ネットワークを活用して交換用予備トナーの準備が自動的にトナー供給サプライヤに連絡され、トナー準備が行なわれる仕組みの構築も望まれている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、感光体のトナー像（画像パターン）の記録材への記録を中断せず、交換用の予備トナーを新規にオペレータが準備できる期間を確保でき、使用者であるオペレータの機器の経済的使用環境により表示時期を任意に調整することを可能にするトナー補給装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、静電潜像を現像装置により現像剤であるトナーによってトナー像として可視像化し、この可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給装置であって、前記現像装置内でトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、既知のトナー量が充填されているトナー収容器と、前記トナー濃度検知手段の検知結果により前記トナー収容器内のトナーの前記現像装置への補給駆動を行う駆動手段と、前記駆動手段により行なわれた累積的に記憶可能な補給により累積的に記憶されたトナー補給データから算出されたトナー消費量と、前記既知のトナー量とを比較する本体制御部と、を備えたトナー補給装置において、前記本体制御部での比較によって、前記既知のトナー量についてのデータを基に判断し、前記本体制御部からの、トナーエンドになる前に、交換用の予備トナーを準備できるまでの時間より以前に、交換用の予備トナーの準備を促す内容の異なる複数の通知を表示する表示部と、その通知時期をユーザの事情に合わせて個別に調整可能にする表示時期指示部と、画像信号から形成されるべき画像を構成する画素で所定サイズの記録材１枚当たりの画素数をカウントする画素数カウント制御部と、この値を規定サイズの記録材の枚数に換算しかつ画素枚数カウンタ部の積算値が所定値に達するまでの記録材枚数を演算する換算部とを有し、前記表示部は前記算出されたトナー消費量データと前記記録材枚数とを比較してトナー消費量の多い方、つまり早期に交換時期を迎える時期を優先して表示時期を判断することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記駆動手段により行なわれた補給は補給駆動回数を基に累積的に記憶可能である請求項１記載のトナー補給装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記駆動手段により行なわれた補給は補給時間を基に累積的に記憶可能である請求項１記載のトナー補給装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、潜像形成手段によって像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段によりトナー像として可視像化し、このトナー像を転写手段により記録材に転写した後、前記トナー像を前記記録材上に加熱定着する画像形成装置において、前記可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給装置として請求項１記載のトナー補給装置を備えている画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像を出力できなくなる不都合を回避しかつ交換用の予備トナーの在庫を持たないオペレータが新規に交換用の予備トナーを準備できる期間を確保できるように事前に交換用の予備トナーの準備をオペレータに通知することができる。つまり、使用者であるオペレータの機器の経済的使用環境を考慮して、トナー交換表示時期を調整可能にすることによって交換用予備トナー準備期間を確保し、買い置き等の在庫トナーを保有することを不要にした。これにより、トナーの買い置きが無くて画像出力できなくなるという不都合も解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した複写機を概略的に示す構成図である。図２は図１の感光体の近傍を拡大して示す構成図である。
図１及び図２を参照して、複写機（画像形成装置）１は、電子写真方式を用いたデジタル複写機であり、内部に像担時体としてのドラム状感光体１０を備えている。図２に示すように、感光体１０の周囲には矢印Ａで示す感光体１０の回転方向に沿って、電子写真複写プロセスを実施するのに必要な装置類が配置されている。
すなわち、感光体１０を帯電手段である帯電ローラ１１、書き込みユニット４を介してＬＤ（レーザダイオード）からのレーザ光Ｌを感光体１０上に光照射する露光装置（潜像形成手段）４が配置されている。
【０００９】
また、トナー（現像剤）による現像を行なう現像装置（現像手段）１２、転写手段１３、及び分離チャージャ１４を有する転写装置（転写手段）、感光体１０をクリーニングするクリーニング装置（クリーニング手段）１５が感光体１０の周囲に配置されている。
また、複写機１の上部には、コンタクトガラス２上に置かれた原稿を読み取るスキャナ３が設けられている。スキャナ３は、読み取った画像パターンを画像信号として、図３で後述する画像制御部３１に送る。
この画像制御部３１は、受け取った画像信号に対してエッジ処理やスムージング処理等の画像処理を行ない、ＰＷＭやＰＭ変調された信号を図３で後述するＬＤドライバ３２に送るようになっている。露光装置４は、ＬＤドライバ３２からの信号により、図３で後述するＬＤ（レーザダイオード）３３からのレーザ光を感光体１０に照射して、画像パターンに対応した静電潜像を形成する。
【００１０】
次に、図２を参照して、複写機１の作像プロセスを説明する。感光体１０は、帯電ローラ１１により一様に帯電される。露光装置４は、スキャナ３が読み取った画像パターンの画像信号を基にＬＤ３３（図３）による光照射を行って感光体１０上に静電潜像を形成する。
この静電潜像は、現像装置（１２、２１、２２、２３、２４、２８、２９で構成される装置）の現像スリーブ２８からのトナーによって現像されてトナー像が形成される。なお、現像装置１２に関連して、符号２１はケーシング、２２はトナー収容部、２３、２４は攪拌スクリュ、２９は現像スリーブ２８上のトナー量を制御するブレードを示している。このトナー像が給紙装置の給紙コロから給送されてくる記録材Ｐに転写装置の転写手段１３によって静電転写される。
静電転写によりトナー像が転写された記録材Ｐは、分離チャージャ１４により感光体１０から剥離されて定着ユニット５に搬送される。この定着ユニット５によって搬送された記録材Ｐはここでトナー像を定着された後に、機外へ排出される。
【００１１】
図３は複写機の制御系の第１の実施の形態を示すブロック図である。この図３には、画像パターンを画像信号として、スキャナから送られる画像制御部３１、ＬＤドライバ３２、ＬＤ（レーザダイオード）３３、Ｔセンサ２５に接続される本体制御部３４が示してある。さらに、本体制御部３４にそれぞれ接続された表示部３５、クラッチ３９のオンの１単位回数データをオン単位で加算及び累積する加算及び累積部３７、駆動モータ３８、ネットワーク４０が示されている。表示部３５には入力表示時期指示部３６接続されている。
さらに、図１乃至図３を参照して、本発明の画像形成装置では、画像パターンの画像信号に対応した静電潜像を潜像形成手段（露光装置）４により像担持体（感光体）１０に形成し、形成した静電潜像を現像装置１２により現像剤であるトナーでトナー像として可視像化する。トナー像を転写手段１３により記録材Ｐに転写した後、像担持体１０上に残った残留トナーをクリーニング手段１５により除去する作像プロセスを行なう。
【００１２】
現像装置１２内には、静電潜像の現像を行なう現像スリーブ２８の他、現像装置１２内の２成分現像剤を攪拌する攪拌スクリュ２３、２４が設けられている。
また、現像装置１２内の攪拌スクリュ２３の下部には、現像装置１２内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ（Ｔセンサ）２５が設けられている。
このＴセンサ２５は、キャリア濃度を検知する検知手段で、単位体積当たりのキャリア量の検知によりトナー濃度を検知している。現像装置１２にはトナーのみが充填されたトナー収容器７も接続されている。現像装置１２内へのトナー補給が必要な時は、搬送スクリュ２６（図２）が図示しない駆動モータにより駆動されてトナーが現像装置１２内に搬送される。
トナーの補給は、本体駆動モータ３８（図３）による本体駆動から駆動伝達され、途中に駆動伝達をオン／オフできるクラッチ３９を介して伝達される。その駆動のオン時に、トナー収容器７から搬送スクリュ２６を介してトナーが排出され、現像装置１２内に搬送される。また、オン／オフの制御は前述のＴセンサ２５により現像装置１２内のキャリア濃度を検知し、その検知結果によって本体制御部３４により制御を行なっている。
【００１３】
さらに、この駆動オンの１単位当たりに排出されるトナー量は一定となっている。トナー補給作動であるクラッチ３９のオンの１単位回数データ（補給駆動回数）をオン単位加算及び累積部３７に送り、累積単位データとする。この累積単位データは記憶可能であり、ここでは、累積単位データを補給駆動回数としたけれども、補給時間に基づいてもよい。
この累積単位データが本体制御部３４に送られる。本体制御部３４では、トナー収容器７内から既知のトナー量と、先の累積単位回数である累積単位データに１単位当たりのトナー補給量を掛け合わせた値（積）であるトナー消費量とを比較する。この比較によってトナー収容器７内のトナー残量も認知することができる。（そのため、駆動の累積単位を蓄積することによって搬出されたトナー量を認知することができる。）
【００１４】
現像装置１２内でトナー濃度を検知し、トナーの攪拌駆動手段である搬送スクリュにより行われる補給は累積的に記憶可能になっている。この場合、この補給は行われた駆動回数又は時間のいずれかを累積的に記憶可能になっている。トナー収容器７に充填されている既知のトナー量と、攪拌駆動手段により補給が行なわれた補給駆動回数又は補給時間が累積的に記憶されたトナー補給データから算出されたトナー消費量とを比較する。
上記比較によって、その認知されたトナー収容部７についてのデータを基に判断し、本体制御部３４から表示部３５に対してトナー収容器７の交換時期が近いことを示す「トナー収容器の交換表示信号」、「作像プロセスの停止警告信号」、及び「トナー収容器交換作業確認信号」を出力する。かかる信号出力によってオペレータに交換用トナー準備を促すことができる。
また、入力表示時期指示部３６から表示をする時期に関しては、交換トナーの準備（調達）には期間を要し、画像形成装置１を使用している使用者によって準備（調達）期間は様々に異なっている。そこで、トナーエンドになる前に、交換用の予備トナーを準備できるまでの時間より以前に交換用の予備トナーの準備を促す通知を表示し、その通知時期をユーザの事情に合わせて個別に調整可能にする。  
【００１５】
本発明による静電潜像を現像装置により現像剤であるトナーによってトナー像として可視像化し、この可視像化によって消費されたトナーを補給するトナー補給装置は、現像装置１２内でトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段であるＴセンサ２５を含み、駆動手段により補給が行われた補給駆動回数又は補給時間は累積的に本体制御部３４に記憶可能である。
本体制御部３４では、トナー収容器７に充填されている既知のトナー量と駆動手段により補給が行われた補給駆動回数又は補給時間が累積的に記憶されたトナー補給データから算出されたトナー消費量を比較する。その結果に応じて、トナーエンドになる前に、表示部３５は交換用の予備トナーを準備できるまでの時間より以前に交換用の予備トナーの準備を促す通知を表示し、表示時期指示部３６はその通知時期をユーザの事情に合わせて個別に調整可能にする。
このため、交換表示と実際のトナーエンドまでの時期を表示部３５の操作により調整可能にする。これによって、トナーエンドによる画像形成装置１の停止を回避することができる。図３において、ネットワーク４０は画像形成装置１と通信可能で、後述するトナー補給流通システムを形成する。
【００１６】
図４は複写機の制御系の第２の実施の形態を示すブロック図である。図１に示したように、複写機１の上部には、コンタクトガラス２上に置かれた原稿を読み取るスキャナ３が設けられている。このスキャナ３は、読み取った画像パターンを画像信号として、図４に示す画像制御部３１に送る。
この画像制御部３１は、受け取った画像信号に対してエッジ処理やスムージング処理等の画像処理を行ない、ＰＷＭやＰＭ変調された信号をＬＤドライバ３２に送るようになっている。
露光装置４（図１）は、ＬＤドライバ３２からの信号により、ＬＤ（レーザダイオード）３３からのレーザ光を感光体１０（図１）に照射して、画像パターンに対応した静電潜像を形成する。
さらに、図１及び図２も参照すると、画像形成装置１において、潜像形成手段である露光装置４により像担持体である感光体１０上に形成された静電潜像は、現像装置１２により現像剤であるトナーでトナー像として可視像化される。その後、トナー像を転写手段１３により記録材Ｐに転写した後、感光体１０上に残った残留トナーをクリーニング手段１５により除去する作像プロセスを行なう。
【００１７】
図４に示す制御系の第２の実施の形態では、作像プロセス毎に形成された画像パターンの画像信号により得られる画素数を圧縮して積算する画素計数カウンタ部４２を備えている。この画素計数カウンタ部４２の積算値が所定値に達することにより、画素カウンタ制御部４１により制御されて換算部４３でトナー消費量を換算する。
換算部４３での換算値とトナー収容器７内の既知のトナー量からトナー収容部７内の残留トナーの残量を判断し、交換用時期を認知することができる。図４には、さらに、図３と同様に、Ｔセンサ２５、本体制御部３４、表示部３５、入力表示時期指示部材３６、オン単位加算及び累積部３７、本体駆動モータ３８、クラッチ３９及びネットワーク４０を示している。
換算データを基に判断し、本体制御部３４から表示部３５に対してトナー収容器７の交換時期が近いことを示す「トナー収容器の交換表示信号」、「作像プロセスの停止警告信号」、及び「トナー収容器交換作業確認信号」を出力する。これによってオペレータに交換用トナー準備を促すことができる。
【００１８】
また、かかる表示をする時期に関しては、交換トナーの準備（調達）期間を要し、画像形成装置を使用している使用者によって準備（調達）期間は様々に異なっている。このため、交換表示と実際のトナーエンドまでの時期を表示部３５の操作により調整可能にする。これによって、トナーエンドによる画像形成装置の停止を回避することができる。
この制御系の第２の実施の形態では、画像信号から形成されるべき画像を構成する画素で所定サイズの記録材１枚当たりの画素数をカウントする画素数カウント制御部４２、この値を規定サイズの記録材の枚数に換算しかつ画素枚数カウンタ部の積算値が所定値に達するまでの記録材枚数を演算する換算部４３を含んでいる。表示部３５は前記算出されたトナー消費量データと比較してトナー消費量の多い方、つまり早期に交換時期を迎える時期を優先して表示時期を判断し、トナーエンドになる前に、交換用の予備トナーを準備（調達）できるまでの時間より以前に交換用の予備トナーの準備を促す通知を表示し、表示時期指示部３６はその通知時期をユーザの事情に合わせて個別に調整可能する。
【００１９】
図５はネットワークに繋がった画像形成装置本体を含むトナー補給システムを示す概略図である。図５には、ネットワーク４０（図３及び図４）を介してリモートアクセスセンタ４４と接続される画像形成装置１、及び補給用トナーを積載・搬送・配達する輸送手段４５から構成されるトナー補給システムが示されている。
このトナー補給システムにおいて、画像形成装置１からネットワーク４０（図３及び図４）を介してトナー供給可能な部門（部署）であるリモートアクセスセンタ４４にトナーを自動発注する。画像形成装置１からのトナー発注を受けたリモートアクセスセンタ４４でトナー補給を受注し、補給用トナー積載・搬送・配達する補給用トナー輸送手段４５にトナー補給受注を通知し、輸送手段４５は発注元に補給用トナーを配達する。
ネットワーク４０に繋がった画像形成装置本体から表示部（図３及び図４）に表示されるのと同時に回線を通じてトナー補給受注情報を、トナーを供給する部署へ自動通報することによって、トナーの供給期間を短縮し、実際に画像形成装置本体を使用しているオペレータに煩雑な作業をさせずに補給用トナーを準備することができるトナー補給システムとなっている。
【００２０】
このように、ネットワーク４０を活用して交換用予備トナーの準備を自動的にトナー供給サプライヤに連絡し、トナー準備がなされる仕組みによってオペレータが煩雑な交換用予備トナーの準備をしなくてもすむ。
このように、オペレータが新規に交換用の予備トナーを準備できる期間を確保できるように事前に交換用の予備トナーの準備をオペレータに通知するので、画像を出力できなくなる不都合と交換用の予備トナーの在庫を持たなくてもすむ。つまり、使用者であるオペレータの機器の経済的使用環境を考慮してトナー交換表示時期を調整可能にすることによって、交換用予備トナー準備期間を確保し買い置き等の在庫トナーを持つ必要がなくなる。これによりトナーの買い置きが無く、画像出力できなくなる不都合も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した複写機を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の感光体の近傍を拡大して示す構成図である。
【図３】複写機の制御系の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】複写機の制御系の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】ネットワークに繋がった画像形成装置本体を含むトナー補給システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  画像形成装置、３  スキャナ、４  潜像形成手段（露光装置）、５  加熱定着ユニット、１２  現像手段（現像装置）、１３  転写手段、２５  トナー濃度検知手段（Ｔセンサ）、２６  駆動手段（搬送スクリュ）、３４  本体制御部、３５  表示部、３６  表示時期指示部、４０  ネットワーク、４１  画素数カウント制御部、４３  換算部、４４  トナー供給可能な部署（リモートアクセスセンタ）、４５  補給用トナー輸送手段、Ｐ  記録材
【図１】
0005090813.tif 000002
【図２】
0005090813.tif 000003
【図３】
0005090813.tif 000004
【図４】
0005090813.tif 000005
【図５】
0005090813.tif 000006