(57)【要約】【課題】現像剤収容容器（トナーカートリッジ）が装着されたときに、その現像器の現像剤が画像形成装置に適合するか否かを、正確に判定することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像ローラを駆動するモータの駆動電流値が基準電流値より大きいときに、この現像器内のトナーは不適合でるとして、現像器の使用を禁止するようになっているプリンタにおいて、現像器が取り外された状態でモータを駆動し（ステップＳ１２）、モータを駆動するのに要する電流値（空駆動電流値ＩＥ１）を取得する。そして、現像器が装着されたときに、現像器のメモリからトナーの組成の変更についての情報である駆動情報を取得し、空駆動電流値ＩＥ１と駆動情報とを用いて、基準電流値を補正する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に現像剤を収容可能であって、現像剤に接触して回転可能な回転部材を備える現像剤収容容器が着脱可能な着脱部と、
上記現像剤収容容器内の現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、
上記回転部材を回転させる回転駆動部と、
上記現像剤収容容器が取り外された状態での上記回転駆動部の駆動にかかる負荷値である第１初期負荷値を記憶可能であると共に、上記現像剤収容容器が装着された状態での初期の負荷値である第２初期負荷値を基準負荷値として記憶可能な記憶媒体と、
上記現像剤収容容器が上記着脱部から取り外された状態で、上記回転駆動部の駆動にかかる負荷値を取得する空駆動負荷値取得手段と、
上記空駆動負荷値取得手段の取得した負荷値と上記第１初期負荷値との差異に基づいて上記基準負荷値を補正する補正手段と、
上記現像剤収容容器が上記着脱部に装着された状態で、上記回転駆動部の駆動にかかる負荷値を取得する装着駆動負荷値取得手段と、
上記装着駆動負荷値取得手段の取得した負荷値が上記基準負荷値より大きい場合、上記画像形成部の動作を停止させる制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
上記現像剤収容容器は、上記現像剤収容容器内の上記回転部材を上記回転駆動部により駆動するときの負荷値についての情報を記憶する容器側記憶媒体をさらに備えており、
上記補正手段は、上記情報に基づいて上記基準負荷値を補正するようになっている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像剤を収容可能な現像剤収容部と、
上記現像剤に接触して回転可能な回転部材と、
上記現像剤回転部材を請求項１又は２に記載の画像形成装置の回転駆動部にて回転駆動させるときの負荷値についての情報を記憶する容器側記録媒体と、
を備える現像剤収容容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を収容する現像剤収容容器が着脱可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを収容するトナーホッパと、トナーホッパ内のトナーを担持する現像ローラとを備えるトナーカートリッジが、交換可能となっている画像形成装置が提案されている。つまり、トナーホッパ内が空（エンプティ）となると、ユーザはトナーカートリッジを交換することで、画像形成装置を継続して用いることができる。
【０００３】
トナーは、その組成等によって性質が異なるので、各画像形成装置に適合するように設計されている。
【０００４】
そのため、画像形成装置と適合しないトナーが収容されているトナーカートリッジが、画像形成装置に装着されると、画質の低下、及び画像形成装置の損傷等を引き起こすことがある。
【０００５】
そこで、装着されたトナーカートリッジ内のトナーが、画像形成装置に適合したものであるかどうかを判断する機構が、これまでに提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１のプリンタにおいては、ＣＰＵが、現像ローラ、感光体駆動ローラ、及び中間転写体駆動ローラ等が接続されたモータの駆動電流値が、連続してＮ回（例えば１０回）、基準電流値を上回ったと判断したときに、トナーが不適合であると判断して、このモータの駆動を停止するようになっている。駆動電流は、モータのトルクが大きいほど大きくなり、トルクが小さいほど小さくなる。
【０００７】
特許文献１では、プリンタの出荷前に、プリンタに適合するトナーが充填されたカートリッジが装着された状態で、モータによって現像ローラを駆動し、このときのモータの駆動電流値を、基準電流値として、ＮＶＲＡＭに格納している。
【特許文献１】特開２００４−１２６６１号公報（段落［００８４］、［００９４］、［００９７］〜［００９８］、図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
モータの駆動電流は、長期に渡るモータの使用等によって変動し得る。ところが、上記従来の技術によると、初期のモータの駆動電流値からの変化量で、不適合トナーを検出しているため、誤検知が起きやすい。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、より正確にトナーカートリッジの適合、不適合を判断可能な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】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の画像形成装置は、内部に現像剤を収容可能であって、現像剤に接触して回転可能な回転部材を備える現像剤収容容器が着脱可能な着脱部と、上記現像剤収容容器内の現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、上記回転部材を回転させる回転駆動部と、上記現像剤収容容器が取り外された状態での上記回転駆動部の駆動にかかる初期の負荷値である第１初期負荷値を記憶可能すると共に、上記現像剤収容容器が装着された状態での初期の負荷値である第２初期負荷値を基準負荷値として記憶可能な記憶媒体と、上記現像剤収容容器が上記着脱部から取り外された状態で、上記回転駆動部の駆動にかかる負荷値を取得する空駆動負荷値取得手段と、上記空駆動負荷値取得手段の取得した負荷値と上記第１初期負荷値との差異に基づいて上記基準負荷値を補正する補正手段と、上記現像剤収容容器が上記着脱部に装着された状態で、上記回転駆動部の駆動にかかる負荷値を取得する装着駆動負荷値取得手段と、上記装着駆動負荷値取得手段の取得した負荷値が上記基準負荷値より大きい場合、上記画像形成部の動作を停止させる制御手段と、を備える。
【００１１】
上記画像形成装置は、制御手段を備えることによって、回転駆動部の駆動にかかる負荷値を基準負荷値と比較して現像剤収容容器の適合性を判断することができる。また、現像剤収容容器が装着されていない状態での回転駆動部の駆動電流の変化に基づいて基準負荷値を補正することで、上記画像形成装置は、回転駆動部自体の変化による負荷値の変化を、現像剤収容容器による負荷値の変化と誤認しにくくなり、現像剤収容容器の適合性を正確に判断することができる。
【００１２】
請求項２に記載するように、請求項１に記載の画像形成装置において、上記現像剤収容容器は、上記現像剤収容容器内の上記回転部材を上記回転駆動部により駆動するときの負荷値についての情報を記憶する容器側記憶媒体をさらに備えており、上記補正手段は、上記情報に基づいて上記基準負荷値を補正するようになっていてもよい。
【００１３】
また、請求項３の現像剤収容容器は、現像剤を収容可能な現像剤収容部と、上記現像剤に接触して回転可能な回転部材と、上記現像剤回転部材を請求項１又は２に記載の画像形成装置の回転駆動部にて回転駆動させるときの負荷値についての情報を記憶する容器側記録媒体と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置は、制御手段を備えることによって、回転駆動部の駆動にかかる負荷値を基準負荷値と比較して現像剤収容容器の適合性を判断することができる。また、現像剤収容容器が装着されていない状態での回転駆動部の駆動電流の変化に基づいて基準負荷値を補正することで、上記画像形成装置は、回転駆動部自体の変化による負荷値の変化を、現像剤収容容器による負荷値の変化と誤認しにくくなり、現像剤収容容器の適合性を正確に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔１〕第１実施形態
本発明の実施の一形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１６】
＜１．プリンタ１００の概要＞
図１は本実施形態のプリンタ１００の要部構成を示す正面図であり、図２はプリンタ１００の要部構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、プリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、プリンタ本体１００Ａに着脱可能な現像器４とを備える。
【００１８】
より具体的には、プリンタ本体１００Ａは、トナー（現像剤）によって画像を形成する画像形成部１０、その画像を用紙Ｐ上に転写する転写部１１、転写後の用紙Ｐに画像を定着させる定着部１２、定着部１２を経た用紙Ｐが排出される排紙トレイ１３、用紙Ｐを収容する用紙カセット１４、並びに、用紙カセット１４から転写部１１及び定着部１２を経て最終的に排紙トレイ１３へと用紙Ｐを搬送する用紙搬送部１５等を備える。
【００１９】
画像形成部１０は、図中に矢印で示す方向に回転可能な感光体ドラム１を備える。画像形成部１０はさらに、感光体ドラム１の回転方向に沿って、感光体ドラム１を一様に帯電させる帯電部２、帯電した感光体ドラム１の表面に光を照射することで静電潜像を描く露光部３、及び静電潜像をトナーで現像する現像器４を備える。
【００２０】
現像器４は、トナーを収容するトナー収容部４１、トナー収容部４１内のトナーを感光体ドラム１に搬送する現像部である現像ローラ４２、及び、トナー収容部４１内でトナーを撹拌する撹拌羽根４３等を備える。現像器４は、プリンタ本体１００Ａに設けられる着脱部１００Ｂに着脱可能である。つまり、現像器４は、現像剤収容容器、言い換えると、トナーを収容するトナーカートリッジとして機能する。図１には現像器４を１つしか図示しないが、現像器４は複数設けられていてもよい。また、１の感光体ドラム１に対して複数の現像器４を設けてもよいし、複数の感光体ドラム１を設け、各感光体ドラム１に１つずつ現像器４を設けてもよい。
【００２１】
着脱部１００Ｂは、現像器４を収容する収容室、及び、現像器４を収容室に固定するロックレバー等を備える。
【００２２】
図２に示すように、プリンタ１００は、上述の各部に加えて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、表示部１０４、入力受付部１０５、着脱センサ１０６、トナー残量センサ１０７、本体メモリ１０８、モータ１０９、モータ駆動回路１１０、及び電流検知回路１１１等を備える。
【００２３】
ＣＰＵ１０１は、プリンタ１００の各部を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算等を行うことができる。ＣＰＵ１０１の各機能は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２内のプログラムを読み出すことによって実現される。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の作業領域として機能したり、一時的にデータを記憶したりすることができる。
【００２４】
表示部１０４は種々の画面を表示可能である。表示部１０４としては、液晶表示装置等の表示装置を使用可能である。
【００２５】
入力受付部１０５は、ハードキー及びタッチセンサを含む。タッチセンサは、表示部１０４と共にタッチパネルとして機能する。
【００２６】
着脱センサ１０６は、現像器４の着脱部１００Ｂへの着脱を検知することができる。着脱センサ１０６としては、接触型のセンサ等を適用可能である。
【００２７】
トナー残量センサ１０７は、本実施形態では、光源と受光部とを備える光学センサユニットである。トナー残量センサ１０７は、光源からトナー収容部４１内に光を照射し、トナー収容部４１内を通過した光量を受光部にて検出することで、トナー収容部４１内のトナー残量を検知することができる。
【００２８】
トナー残量センサ１０７からの出力値により、ＣＰＵ１０１は、トナー残量が所定量以下になった（エンプティとなった）か否かを判断することができる。つまり、本実施形態では、トナー残量センサ１０７とＣＰＵ１０１とが、エンプティ検知部として機能する。エンプティ検知部は、例えば、ＣＰＵ１０１等の演算装置が、画像データからドット数を算出し、このドット数の累積値から、トナー残量を推測することによっても実現可能である。
【００２９】
本体メモリ１０８は、半導体メモリ等、書き換え可能であると共に不揮発性の記憶装置である。
【００３０】
プリンタ１００の出荷前に、現像器を装着しない状態で、モータ１０９が駆動（空駆動）され、この駆動に要する電流値（初期空駆動電流値ＩＥ０）が、本体メモリ１０８等、プリンタ本体１００Ａ側の記憶媒体に記憶される。また、同じく出荷前に、プリンタ１００に適合するトナーを収容した現像器が装着された状態でモータ１０９が駆動され、この駆動に要する電流値（初期装着駆動電流値ＩＤ０）が、基準電流値Ｂとして、本体メモリ１０８等、プリンタ本体１００Ａ側の記憶媒体に記憶される。つまり、本形態において、第１初期負荷値は初期空駆動電流値ＩＥ０であり、第２初期負荷値は初期装着駆動電流値ＩＤ０である。
【００３１】
駆動電流値は、モータ１０９の駆動にかかる負荷値を表す数値の１つである。よって、初期空駆動電流値ＩＥ０は第１初期負荷値として、装着駆動電流値ＩＤ０は第２初期負荷値として用いられる。
【００３２】
モータ１０９は、現像ローラ４２を回転駆動することができる。
【００３３】
モータ駆動回路１１０は、モータ１０９を駆動するための回路である。
【００３４】
電流検知回路１１１は、モータ１０９を駆動するのに要する駆動電流を検知するための回路である。駆動電流は、モータ１０９にかかる負荷が増加するほど大きく、負荷が減少するほど小さくなる。「負荷」は「トルク」と言い換えることもできる。
【００３５】
また、図２に示すように、現像器４はカートリッジメモリ４４を備える。カートリッジメモリ４４は不揮発性の記憶装置である。
【００３６】
カートリッジメモリ４４には、現像器４の出荷前に、駆動情報が記憶される。駆動情報とは、現像ローラ４２をモータ１０９によって回転駆動するときの負荷値についての情報である。具体的には、駆動情報とは、現像器４をプリンタ１００に装着することによって、上記モータ１０９の駆動電流値が、空駆動の状態からどのように変化するかを表す情報である。
【００３７】
モータ１０９にかかる負荷は、例えば、現像器４内のトナーの処方（組成又は製法）の変更、又は現像ローラ４２の構成の変更によって、変化する。モータ１０９にかかる負荷が変化すると、駆動電流値も変化する。駆動情報とは、これらの変更に応じて、基準電流値Ｂを補正するための情報であるといえる。
【００３８】
トナーの組成の変更に着目すると、駆動情報は、ａ）プリンタ１００と同型のプリンタにおいて、新たなトナーを用いて測定された空駆動電流値、及び装着駆動電流値の両方、ｂ）同様にして測定された空駆動電流値と装着駆動電流値との差、ｃ）同様にして測定された空駆動電流値と装着駆動電流値との比、ｄ）プリンタ１００と同型のプリンタにおいて、これまでに用いられてきたトナーを新たなトナーとしたときの装着駆動電流値の変化量、ｅ）トナーの組成の変更内容によって予測される装着駆動電流値の変化、等とすることができる。
【００３９】
＜２．基準電流値Ｂの補正＞
図３は、現像器４が取り外されたときの、ＣＰＵ１０１によるプリンタ１００の動作の制御を示すフローチャートである。
【００４０】
着脱センサ１０６の検知結果から、着脱部１００Ｂから現像器４が取り外されたと判断すると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、モータ駆動回路１１０を介して、モータ１０９をｎ１秒間駆動させる。つまり、モータ１０９は、現像器４が装着されていない状態で、いわば空回転される。ここで、ｎ１は、特に限定される値ではないが、現像器４が装着されるまでに通常要する時間以下とすることが好ましい。ｎ１は、例えば５、１０、１５、又は２０程度とすることができる。
【００４１】
ＣＰＵ１０１は、モータ１０９を空回転させるときに要する電流値を電流検知回路１１１から取得し、この電流値を平均化することで、空駆動電流値ＩＥ１を得る（ステップＳ１３）。
【００４２】
新たに現像器４が装着されると（ステップＳ１４でＹｅｓ）、この現像器４内のカートリッジメモリ４４内の駆動情報を取得する。
【００４３】
そして、ＣＰＵ１０１は、空駆動電流値ＩＥ１及び上述の駆動情報に基づいて、基準電流値Ｂを補正する（ステップＳ１４）。具体的には、ＣＰＵ１０１は、空駆動電流値ＩＥ１と初期空電流値ＩＥ０との差異、及び、これまで使用していたトナーと新たなトナーとの差異を、基準電流値Ｂに反映させる。
【００４４】
例えば、空駆動電流値ＩＥ１が初期空駆動電流値ＩＥ０よりもαアンペア大きく、初期装着駆動電流値ＩＤ０が初期空駆動電流値ＩＥ０よりもβアンペア大きいとする。この場合、上述の駆動情報ｂ）において、新たなトナーについての装着駆動電流値が、空駆動電流値よりもγアンペア大きいとき、基準電流値Ｂは、初期装着駆動電流値ＩＤ０から｛ＩＤ０＋α＋（γ−β）｝へと、補正されればよい。
【００４５】
ここでは、基準電流値Ｂを、モータの劣化により生じる空駆動電流値の変化量だけ変化させ、さらに、トナーの組成の変更によるトルクの変化によって生じる装着駆動電流値の変化量だけ変化させることによって、補正している。
【００４６】
また、このように変化量を加算するだけでなく、初期空駆動電流値ＩＥ０から空駆動電流値ＩＥ１の変化割合と、トナーの組成変更による装着駆動電流値の変化割合とを乗じることによって、基準電流値Ｂを補正してもよい。例えば、空駆動電流値ＩＥ１が初期空駆動電流値ＩＥ０のａ％となると共に、新たなトナーを用いることで、装着駆動電流値が初期装着駆動電流値ＩＤ０のｂ％となると予測される場合は、基準電流値はＩＤ０から｛（ａ／１００）×（ｂ／１００）×ＩＤ０｝へ、補正される。
【００４７】
このように、空駆動電流値の変化に基づいて基準電流値を補正することによって、モータの劣化に伴いトルクが変化しても、正確に不適合トナーを検出することができる。
【００４８】
また、トナーの組成変更に応じて基準電流値Ｂを補正することによって、さらに正確に不適合トナーを検出することができる。
【００４９】
なお、トナーの組成に特に変更がない場合は、空駆動電流値の変動のみに基づいて補正を行えばよい。
【００５０】
このような基準電流値Ｂの補正は、後述の＜４．＞欄のトナーエンプティの検知結果に基づいて提示されたメッセージに従ってユーザが現像器４を交換するときに、実行可能である。また、それ以外のタイミングで現像器４が取り外されたときにも、同様の補正を実行してもよい。
【００５１】
＜３．不適合トナーの検出＞
基準電流値Ｂの補正が終了すると、画像形成ジョブを実行する前に、装着された現像器４のトナーがプリンタ１００に適合するものであるか否かが判定される。図４は、不適合トナーの検出の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
図４に示すように、ＣＰＵ１０１は、モータ駆動回路１１０を介して、モータ１０９をｎ２秒間駆動させる（ステップＳ２１）。ここで、ｎ２は、特に限定される値ではなく、ｎ１と同一又は異なっていてもよい。
【００５３】
ＣＰＵ１０１は、モータ１０９を現像器４が装着された状態で駆動させるときに要する電流値を電流検知回路１１１から取得し、この電流値を平均化することで、装着駆動電流値ＩＤ１を得る（ステップＳ２２）。
【００５４】
装着駆動電流値ＩＤ１が基準電流値Ｂ以下である場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１の制御の下、画像形成ジョブの受け付けに従って、通常の画像形成動作が行われる（ステップＳ２４）。
【００５５】
一方、装着駆動電流値ＩＤ１が基準電流値Ｂより大きい場合（ステップＳ２３でＮｏ）、ＣＰＵ１０１は画像形成を禁止して、エラーメッセージを表示する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。つまり、ＣＰＵ１０１は、装着駆動電流値ＩＤ１が基準電流値Ｂより大きい場合、画像形成部１０を始めとして、用紙搬送部１４等、画像形成ジョブに関与する各部の動作を停止させることによって、その現像器４の使用を禁止することができる。ここで、エラーメッセージとは、「現在装着されているトナーカートリッジは使用できません。純正品と交換して下さい。」等、現像器４の交換をユーザに促すものとすることができる。
【００５６】
＜４．トナーエンプティ検知＞
ＣＰＵ１０１は、現像器４がエンプティになったときに、現像器４の交換をユーザに促すことができる。
【００５７】
具体的には、トナー残量センサ１０７の検知結果が、トナー収容部４１がエンプティとなったことを示すものとなったとき、ＣＰＵ１０１は、表示部１０４を制御して、「トナーカートリッジを交換して下さい」等、現像器４をユーザに促すようなメッセージを表示させる。このとき、交換の手順も併せて表示することが好ましい。
【００５８】
〔２〕他の実施形態
（2-1）第１実施形態では、現像剤収容容器と現像部とを一体の現像器とし、現像器が画像形成装置に対して着脱可能であるものとしたが、これ以外にも、現像剤収容容器のみが着脱可能であり、現像部は画像形成装置本体に固定されている構成を採用することもできる。
【００５９】
（2-2）モータ１０９は、現像ローラ４２でなく、撹拌羽根４３等、トナーに接触して回転する部材を回転駆動するものであればよい。さらに、現像ローラ４２と撹拌羽根４３との両方を駆動するものであってもよい。モータ１０９はさらに、感光体ドラム１等、他の回転部材も併せて駆動することができるようになっていてもよい。
【００６０】
（2-3）第１実施形態では、回転駆動部であるモータ１０９にかかる負荷を、駆動電流値を電流検知回路１１１によって検出するものとしたが、モータ１０９にかかる負荷を、他の機械的手段によって直接検出してもよい。
【００６１】
以上、異なる欄に記載した構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明の実施の形態に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の一形態に係るプリンタ１００の要部構成を示す正面図である。
【図２】プリンタ１００の要部構成を示すブロック図である。
【図３】基準電流値の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】不適合トナーの検出時の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１００    プリンタ
１００Ａ  プリンタ本体
１００Ｂ  着脱部
４        現像器（現像剤収容容器）
４１      トナー収容部
４２      現像ローラ
４３      撹拌羽根
４４      カートリッジメモリ
１０      画像形成部
１０１    ＣＰＵ
１０６    着脱センサ
１０７    トナー残量センサ
１０９    モータ
１１０    モータ駆動回路
１１１    電流検知回路
【図１】
2009163001.tif 000003
【図２】
2009163001.tif 000004
【図３】
2009163001.tif 000005
【図４】
2009163001.tif 000006