(57)【要約】【課題】トナーボトルが交換されたかどうかの判断を行う時間を短縮することで、誤操作等によるリカバリー時間を短縮することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本画像形成装置は、トナーボトル３０を回転させるトナーボトルモータ３０１と、トナーボトルモータ３０１の回転速度を検知する回転速度検知部５０３と、トナーホッパー部３０２のトナーの有無を検知するトナーセンサ３０４と、ドアセンサ５０４とを有する。そして、トナーセンサ３０４がトナー無しを検知し、さらにドアセンサ５０４がドアの開閉を検知したことに応じて、回転速度検知部５０３で検知したトナーボトルモータ３０１の回転速度からトナーボトル３０の交換が行われたか否かの判断を行う。を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図６
2009288679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーボトルからトナー貯蔵手段にトナーを搬送するためにトナーボトルを回転させるモータと、
前記モータの回転状態を検知する回転状態検知手段と、
前記トナー貯蔵手段のトナーの有無を検知するトナー有無検知手段と、
前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知するためのトナーボトル交換検知手段と、
前記トナー有無検知手段がトナー無しを検知し、さらに前記トナーボトル交換検知手段が前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知したことに応じて、前記回転状態検知手段で検知した前記モータの回転状態に基づき前記トナーボトルの交換が行われたか否かの判断を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー貯蔵手段は、前記トナーボトルと現像器の間に配置されるサブホッパー部である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】
前記トナー貯蔵手段は現像器であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転状態検知手段は、前記モータの回転速度を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転状態検知手段は、前記モータの回転時の電流を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーボトル交換検知手段は、前記トナーボトル交換の際に開閉するドアの開閉を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーボトル交換検知手段は、前記トナーボトルの脱着を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーボトルの交換をユーザに通知する表示部を有し、前記トナー有無検知手段がトナー無しを検知した際に、前記表示部にトナーボトルの交換を促すメッセージを表示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記表示部は、前記トナーボトル交換検知手段により前記トナーボトルの交換が行われていないと判断された際は、トナー補給動作を停止し、再度、前記トナーボトルの交換を促すメッセージを表示することを特徴とする請求項８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、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置（電子写真装置）に関し、特に、そのトナーボトルの回転駆動を行うモータ制御技術に特徴のある画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置におけるトナーボトルからのトナー補給部は、ブラシモータもしくはブラシレスモータで構成されるモータ（トナーボトルモータ）と、トナー補給されたサブホッパー部もしくは現像器内のトナー検知センサで構成される。また、トナー凝縮による停止を検知するために、トナーボトルや攪拌部材の回転を検知する回転検知手段を搭載する画像形成装置もある（特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成の画像形成装置は、トナーボトルからのトナー補給は、モータを使用してトナーボトルを回転させるか、もしくはトナーボトル内の攪拌部材を回転させて行われている。
【０００４】
また、トナーボトル内のトナーの有無を検知するセンサを配置するには構成が複雑となり、コスト高となってしまうため、画像形成装置本体内に配置されるサブホッパー部もしくは現像器にトナーセンサを配置する。
【０００５】
そして、トナー無しを検知した場合に、一定時間モータの回転を行い、トナー有りになるかどうかを検知することで、トナーボトル内のトナー有無の検知を行っている。
【０００６】
以下に、電源オン中に定期的に行っているトナー補給制御について説明する。
【０００７】
上記したホッパー部もしくは現像器のトナーセンサによりトナーの有無の検知を行い、トナーが有る場合は画像形成ＯＫ状態となる。トナー無しを検知した場合は、トナーボトルもしくはトナーボトル内の攪拌部材をモータで回転させることでトナー補給を行う。
【０００８】
一定時間モータの回転を行いながら、トナーの有無の検知を行う。一定時間トナーの補給を続けても、トナー無しと判断された場合は、トナーボトル内にトナーが無いと判断されるため、プリント（画像形成）動作の停止を行う。
【０００９】
さらに、トナーボトル内のトナーが無いことをユーザに通知する交換メッセージ等を操作部等に表示する。その後、ユーザがトナーボトルを交換した可能性があるかを、トナーボトル交換の際に開閉されるドアの開閉センサ等を検知することで判断し、交換された可能性があると判断されたら、再びトナー補給制御を開始する。
【００１０】
上記シーケンスを繰り返すことで、トナー無しの状態で画像形成が行われないように制御している。
【特許文献１】特開２００１−３５６５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来のトナー補給制御においては、トナー交換表示が出た後に、トナーボトルが交換された可能性があると判断されたら、一定時間トナー補給動作を行い、トナーボトル内のトナーの有無を検知している。
【００１２】
即ち、ユーザが誤ってドア開閉動作をした場合やトナー無しのトナーボトルを挿入してしまった場合にも一定時間トナー補給動作を行い、その後にトナーボトル内にトナーが無いことを検知している。
【００１３】
従って、再度交換メッセージをユーザに通知するまでの時間が長くなっており、誤操作によるリカバリー時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、トナーボトルが交換されたかどうかの判断を行う時間を短縮することで、誤操作等によるリカバリー時間を短縮することができる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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、トナーボトルからトナー貯蔵手段にトナーを搬送するためにトナーボトルを回転させるモータと、前記モータの回転状態を検知する回転状態検知手段と、前記トナー貯蔵手段のトナーの有無を検知するトナー有無検知手段と、前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知するためのトナーボトル交換検知手段と、前記トナー有無検知手段がトナー無しを検知し、さらに前記トナーボトル交換検知手段が前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知したことに応じて、前記回転状態検知手段で検知した前記モータの回転状態に基づき前記トナーボトルの交換が行われたか否かの判断を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、トナーボトルが交換されたかどうかの判断を行う時間を短縮することで、誤操作等によるリカバリー時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。また、図２は、図１の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視斜視図、図３は、図１の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視側面図である。
【００１９】
図１の画像形成装置は、具体的には、電子写真方式でタンデム型の中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置である。
【００２０】
この画像形成装置は、４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えている。具体的には、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋである。
【００２１】
これら４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは一定の間隔において一列に配置される。さらにその下方に、給紙ユニットとしてのカセット１７、手差しトレイ２０を配置し、記録媒体Ｐの搬送パス１８、レジストローラ１９を縦に配置し、その上方に定着ユニット１６を備えている。
【００２２】
次に個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２３】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。
【００２４】
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配置されている。
【００２５】
一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとの間の下方には、レーザ露光装置７が設置されている。
【００２６】
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００２７】
一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【００２８】
感光ドラム２の下方に配置されるレーザ露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光部、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。
【００２９】
レーザ露光装置７は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに露光（光書き込み）をすることによって、各一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
【００３０】
各現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されていて、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【００３１】
各現像器４に対して、図２、図３に示すような位置にセットされる各色のトナーボトル３０ａ〜３０ｄから、図４に示すサブホッパー部を経由してトナーの補給が行われる。
【００３２】
ここで、図４の構成を説明する。
【００３３】
図４は、トナー補給部と図１における現像器の構成図である。
【００３４】
トナー補給部は、トナーボトル３０（３０ａ〜３０ｄ）と、トナーボトルモータ３０１（３０１ａ〜３０１ｄ）とを備える。また、トナー補給部は、サブホッパー部３０２（３０２ａ〜３０２ｄ）と、サブホッパースクリュー３０３（３０３ａ〜３０３ｄ）と、トナーセンサ３０４（３０４ａ〜３０４ｄ）とを備える。
【００３５】
現像器４（４ａ〜４ｄ）もトナーセンサ４０１（４０１ａ〜４０１ｄ）を備える。
【００３６】
トナー補給制御に関する詳細は後述する。
【００３７】
図１に戻り、転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに当接可能に配置されている。各転写ローラ５は、各感光ドラム２上のトナー像を順次中間転写ベルト８上に転写し重ね合わせていく。
【００３８】
ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、クリーニングブレード等で構成され、感光ドラム２上の一次転写時の残留した転写残トナーを、感光ドラム２から掻き落とし、ドラムの表面を清掃する。
【００３９】
中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上面側に配置されて、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されている。二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。
【００４０】
中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。
【００４１】
中間転写ベルト８に転写された画像は二次転写部３４において、給紙ユニットから搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。
【００４２】
定着ユニット１６は、内部にセラミックヒータ基板等の熱源を備えた定着ローラ１６ａと、定着ローラ１６ａに加圧される加圧ローラ１６ｂ（このローラに熱源を備える場合もある）からなる。定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂが当接するニップ部３１で、記録媒体上の未定着トナー像が溶融定着される。
【００４３】
また、定着ユニット１６の下流側（記録媒体搬送方向における）には、記録媒体Ｐを装置の外部に導き出すための外排紙ローラ２１が配設され、その下流側には排紙トレイ２２が設けられる。
【００４４】
図５は、図１の画像形成装置におけるトナー補給部に関連する制御ブロック図である。
【００４５】
トナーボトル３０は、トナーボトルモータ３０１とギア等で連結され駆動される。本実施の形態では、トナーボトルモータ３０１は、ＦＧ信号出力付きブラシレスモータとする（エンコーダ等で回転速度を検知できれば、駆動手段はブラシモータでもよい）。
【００４６】
トナーボトルモータ３０１は、モータ駆動制御部５０２（４つのトナーボトルモータ３０１に対応して４つ設けられる）を介してシーケンス制御部５０１と接続される。モータ駆動制御部５０２は、トランジスタ、ＦＥＴもしくはモータ専用ＩＣ等で構成され、シーケンス制御部５０１のオン／オフ信号に応じてトナーボトルモータ３０１の回転制御を行う。
【００４７】
回転速度検知部（回転状態検知手段）５０３（４つ設けられる）は、トナーボトルモータ３０１から出力されるＦＧ信号を、ＡＳＩＣ等を用いて回転速度に変換する（直接シーケンス制御部５０１に入力して検知を行うことも可能である）。
【００４８】
サブホッパー部３０２は、トナーボトル３０よりトナーが補給される。サブホッパー部３０２内のトナーの有無を検知するトナーセンサ（トナー有無検知手段）３０４は、シーケンス制御部５０１と接続され、シーケンス制御部５０１にトナーの有無を通知する。
【００４９】
ドアセンサ（トナーボトル交換検知手段）５０４は、トナーボトル３０の交換時に開閉されるドアの開閉を検知するセンサであり、シーケンス制御部５０１に接続される。操作部（表示部）５０５は、シーケンス制御部５０１とシリアル通信等で接続され、画像形成装置の状態を表示する。トナーボトル３０の交換表示等も行われる。
【００５０】
図６は、図５のトナー補給部によって実行されるトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図６のフローチャートを用いて、トナーボトル交換時の制御に関して説明する。尚、本フローチャートは、図５のシーケンス制御部５０１の制御の下に実行される。
【００５２】
画像形成装置は、電源がオンされている間は定期的に本シーケンスを行うことで、トナー補給制御を行っている。
【００５３】
ステップＳ６０１で、シーケンス制御部５０１は、トナーセンサ３０４からのサブホッパー部３０２のトナーの有無の検知信号に基づきトナーの有無の判断を行う。シーケンス制御部５０１がトナー有りを検知（判断）している場合は、“画像形成ＯＫ”（ステップＳ６０９）のステータスを返す（出力する）ことで画像形成動作を続ける。
【００５４】
ステップＳ６０１でシーケンス制御部５０１がトナー無しを検知した場合は、シーケンス制御部５０１は、モータ駆動制御部５０２へオン信号を出力し、トナーボトルモータ３０１を一定時間回転させてトナー補給動作を行う（ステップＳ６０２）。
【００５５】
ここで、一定時間とは、トナーボトル３０内からの補給量が少ない場合、即ち、トナーボトル３０内のトナー量が少ない場合で、さらに画像形成中でもトナーセンサ３０４が有りを検知できる時間である。
【００５６】
トナーボトル３０の回転中、シーケンス制御部５０１は、トナーセンサ３０４を介してトナーの有無の検知を行い（ステップＳ６０３）、有りを検知した場合は、“画像形成ＯＫ”（ステップＳ６０９）のステータスを返すことで画像形成動作を続ける。
【００５７】
シーケンス制御部５０１は、一定時間経過後においても、トナー無しを検知した場合は、トナーボトル３０内にトナーが無いと判断し、“画像形成動作の停止”のステータスを返すことで画像形成動作を停止させる（ステップＳ６０４）。
【００５８】
シーケンス制御部５０１は、シリアル通信等で接続される操作部５０５にトナーボトル３０の交換を促すメッセージを表示させる（ステップＳ６０５）。
【００５９】
そして、ステップＳ６０６で、ユーザがトナーボトル３０の交換をした可能性があるかどうかの判断を行う。これは、トナーボトル３０を交換する際に開閉されるドアセンサ５０４の信号をシーケンス制御部５０１が検知することで行う。
【００６０】
トナーボトル３０が交換されたことを検知したら、ステップＳ６０７に進み、シーケンス制御部５０１は、モータ駆動制御部５０２へオン信号を出力し、トナーボトルモータ３０１を回転させる。その際に、トナーボトルモータ３０１から出力されるＦＧ信号を回転速度検知部５０３で監視し、トナーボトルモータ３０１の回転速度を検知する。
【００６１】
次に、シーケンス制御部５０１は、回転速度検知部５０３で検知されたトナーボトルモータ３０１の回転速度が規定速度以下であるか否かを判断することで、トナーボトル３０内にトナーが有るか否かを判断する（ステップＳ６０８）。
【００６２】
ここで、トナーボトル３０内にトナーが無い場合は、軽負荷であるためトナーボトルモータ３０１の回転速度が速くなる。従って、トナーボトル３０内のトナーの有無による回転速度の閾値を規定値として定めておき、回転速度が規定値以下の場合にトナーが有ると判断し、回転速度が規定値を超える場合にトナーが無いと判断する。
【００６３】
シーケンス制御部５０１は、トナーボトル３０内にトナーが無いと判断した場合、再度、操作部５０５にトナーボトル３０の交換を促すメッセージを表示させる（ステップＳ６０５）。そして再び、トナーボトル３０が交換されるのを待つ。
【００６４】
シーケンス制御部５０１は、トナーボトル３０内にトナーが有ると判断した場合、ステップＳ６０２へ戻り、トナー補給動作を続ける。
【００６５】
本実施の形態では、トナー貯蔵部をサブホッパー部３０２としているが、これが現像器であっても同様の制御が可能である。
【００６６】
また、本実施の形態では、トナーボトルモータ３０１の回転速度を検知しているが、回転時の電流を検知し、それに応じて制御することも可能である。
【００６７】
また、本実施の形態では、トナーボトル３０の交換検知手段は、ドアセンサ５０４としているが、トナーボトルの脱着を検知することでも同様の制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視斜視図である。
【図３】図１の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視側面図である。
【図４】トナー補給部と図１における現像器の構成図である。
【図５】図１の画像形成装置におけるトナー補給部に関連する制御ブロック図である。
【図６】図５のトナー補給部によって実行されるトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
４  現像器
３０  トナーボトル
３０１  トナーボトルモータ
３０２  サブホッパー部
３０４  トナーセンサ
５０１  シーケンス制御部
５０２  モータ駆動部
５０３  回転速度検知部
５０４  ドアセンサ
５０５  操作部
【図１】
2009288679.tif 000003
【図２】
2009288679.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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