(57)【要約】【課題】トナーカートリッジと現像ユニットとの間に介在するトナーの中間貯留部に設けられたトナーセンサの故障を検出でき、トナー残量に対する誤判断等を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーカートリッジと現像ユニットの間に介在するトナーホッパ３９に設けられたトナーセンサ３９３の故障の有無を、そのセンサ信号に基づいて診断する。その診断は、トナーセンサ３９３への通電が開始されたときのセンサ信号に基づいて行われる。【選択図】図３
2009210847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーカートリッジと、現像ユニットと、前記トナーカートリッジから供給されるトナーを一次的に貯留しつつ、前記現像ユニットに供給する中間貯留部と、前記中間貯留部に設けられ、前記中間貯留部内に一時的に貯留されている前記トナーを検出するトナーセンサと、前記トナーセンサから出力されるセンサ信号に基づいて前記中間貯留部内の前記トナーの状態を検出するとともに、前記センサ信号に基づいて前記トナーセンサの故障の有無を診断する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときの前記センサ信号に基づいて前記トナーセンサの故障の有無を診断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記トナーセンサへの通電は、前記画像形成装置の電源がオンされるのに伴って開始されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記トナーセンサへの通電は、前記画像形成装置が節電モードのときは停止され、前記画像形成装置が前記節電モードから通常モードに復帰するのに伴って開始されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーセンサは圧電振動型のトナーセンサであり、前記トナーセンサが正常である場合には、前記センサ信号は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときにローレベルからハイレベルに切り替わり、所定期間だけハイレベルに維持され、
前記制御部は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときに、所定のタイミングで前記センサ信号がハイレベルとなっているか否かを検出することにより、前記トナーセンサの故障の有無を診断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、トナー印刷式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、トナーカートリッジと現像ユニットとの間にはトナーを一時的に貯留する中間貯留部が設けられ、その中間貯留部にトナーを検出するトナーセンサが設けられたものがあるが、トナーセンサの故障の有無は診断されていなかった。このため、トナーセンサの故障に気付かずに画像形成装置が使用された場合、中間貯留部内にトナーが十分にあるのにかかわらず、トナー不足等の誤った判断がなされるおそれがある。
【０００３】
トナー画像の濃度を検出する濃度センサの故障の診断については、特許文献１、２に記載のものある。
【特許文献１】特開２０００−１３２０１７号公報
【特許文献２】特開２０００−３０５４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の解決すべき課題は、トナーカートリッジと現像ユニットとの間に介在するトナーの中間貯留部に設けられたトナーセンサの故障を検出でき、トナー残量に対する誤判断等を防止できる画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジと、現像ユニットと、前記トナーカートリッジから供給されるトナーを一次的に貯留しつつ、前記現像ユニットに供給する中間貯留部と、前記中間貯留部に設けられ、前記中間貯留部内に一時的に貯留されている前記トナーを検出するトナーセンサと、前記トナーセンサから出力されるセンサ信号に基づいて前記中間貯留部内の前記トナーの状態を検出するとともに、前記センサ信号に基づいて前記トナーセンサの故障の有無を診断する制御部とを備える。
【０００６】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御部は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときの前記センサ信号に基づいて前記トナーセンサの故障の有無を診断する。
【０００７】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記トナーセンサへの通電は、前記画像形成装置の電源がオンされるのに伴って開始される。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記トナーセンサへの通電は、前記画像形成装置が節電モードのときは停止され、前記画像形成装置が前記節電モードから通常モードに復帰するのに伴って開始される。
【０００９】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記トナーセンサは圧電振動型のトナーセンサであり、前記トナーセンサが正常である場合には、前記センサ信号は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときにローレベルからハイレベルに切り替わり、所定期間だけハイレベルに維持され、前記制御部は、前記トナーセンサへの通電が開始されたときに、所定のタイミングで前記センサ信号がハイレベルとなっているか否かを検出することにより、前記トナーセンサの故障の有無を診断する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナーカートリッジと現像ユニットとの間に介在するトナーの中間貯留部に設けられたトナーセンサの故障を検出できるため、トナー残量に対する誤判断等を防止できる。
【００１１】
トナーセンサがトナーの検出を行っている通常の動作時は、センサ信号は中間貯留部内のトナーの状態に応じて変化するため、トナー検出が行われている最中にトナーセンサの故障を診断する場合、トナーセンサの検出の動作を中断する必要がある。またこの場合では、トナーセンサに故障診断のためのモードを設ける必要が生じる等、トナーセンサの構成も複雑化する。しかし、本発明では、トナーセンサの故障の診断が、トナーセンサへの通電が開始されたときに行われるため、トナーセンサのトナーを検出する通常の動作に影響を与えることなく、トナーセンサの故障を診断できる。また、通電の開始時のセンサ信号の挙動に基づいてトナーセンサの故障の有無を診断できるため、トナーセンサに特別な故障診断のためのモードを設ける必要もなく、トナーセンサの構成が複雑になるのを回避できる。
【００１２】
本発明によれば、画像形成装置の電源のオンに伴ってトナーセンサの故障を診断できるため、画像形成装置の印刷等の通常の動作に支障を生じることなく、トナーセンサの故障を診断できる。
【００１３】
本発明によれば、画像形成装置が節電モードから通常モードに復帰するのに伴ってトナーセンサの故障を診断できるため、画像形成装置の印刷等の通常の動作に支障を生じることなく、トナーセンサの故障を診断できる。
【００１４】
本発明によれば、通電の開始に伴って生じるトナーセンサのセンサ信号の所定期間のハイレベルへの切り替わりを検出することにより、トナーセンサの故障の有無が診断されるため、トナーセンサのトナーを検出する通常の動作に影響を与えることなく、トナーセンサの故障を診断できる。また、通電の開始時のセンサ信号の挙動に基づいてトナーセンサの故障の有無を診断できるため、トナーセンサに特別な故障診断のためのモードを設ける必要もなく、トナーセンサの構成が複雑になるのを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのファクシミリ複合機（以下、単に「複合機」という）１のブロック図である。なお、本実施形態では本発明に係る画像形成装置を複合機１に適用した場合について説明する。しかし、これに限らず、本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジと現像ユニットとの間にトナーを一時的に貯留するトナーホッパ等の中間貯留部を有し、その中間貯留部にトナーセンサが設けられた任意の画像形成装置に適用できる。
【００１６】
複合機１は、制御部としてのＭＰＵ（Micro Processing Unit）１１、ＮＣＵ（Network Control Unit）１２、モデム（MODEM）１３、読取部１４、操作パネル１５、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１７、画像メモリ１８、及び印刷部１９等を備えている。この複合機１に備えられる機能には、プリンタ機能、ファクシミリ機能、コピー機能、及びスキャナ機能等が含まれる。
【００１７】
ＭＰＵ１１は、複合機１の制御を統括するものであり、ソフトウェアにより動作する。ＮＣＵ１２は、アナログ又はデジタルの公衆電話回線網２１との回線の接続等を行うハードウェアであり、必要に応じてモデム１３を公衆電話回線網２１と接続する。モデム１３は、ファクシミリ通信が可能なファクシミリモデムから構成されている。
【００１８】
読取部１４は、原稿からの画像の読み取りに用いられる。操作パネル１５は、複合機１の操作のために用いられるものであり、キーボード、液晶表示部等を備える。ＲＯＭ１６には、ＭＰＵ１１に読み込まれる各種ソフトウェア及び設定データ等が保存されている。ＳＲＡＭ１７には、電話帳データ等が記憶されている。画像メモリ１８は、ファクシミリで送信及び受信される画像データ、読取部１４によって読み取られた画像データ等が保存される。
【００１９】
印刷部１９は、読取部１４により原稿から読み取られた画像データ、ファクシミリで受信された画像データ、及び、図示しないローカルネットワーク等を介して他の情報端末から与えられた印刷データ等を用紙に印刷する。この印刷部１９は、図２に示すように、感光ドラム３１、帯電ユニット３２、露光ユニット３３、現像ユニット３４、転写ローラ３５、クリーニングユニット３６、定着ローラ３７、トナーカートリッジ３８、及び中間貯留部としてのトナーホッパ３９等を備えている。
【００２０】
感光ドラム３１は、表面に感光体が付与されており、図示しない駆動機構により矢印４１に示す方向に回転される。帯電ユニット３２は、感光ドラム３１の表面を一様に帯電させる。露光ユニット３３は、一様に帯電された感光ドラム３１の表面に光を照射することにより、印刷データに応じた静電潜像を形成する。
【００２１】
現像ユニット３４は、感光ドラム３１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像ローラ３４１を備えている。この現像ユニット３４は、トナーとキャリアとが混合されたいわゆる２成分トナーを用いる。現像ユニット３４内に備えられる図示しないアジテータによって、トナーとキャリアとが撹拌され、両者の摩擦によりトナーが帯電される。帯電したトナーは、現像ローラ３４１によって感光ドラム３１に表面に形成された静電潜像に付着される。
【００２２】
また、現像ユニット３４内にはトナーとキャリアとの混合粉中におけるトナーの濃度を検出するための図示しない濃度センサが設けられている。そして、混合粉中のトナーの濃度が所定の基準以下になった場合に、後述するトナーホッパ３９によってトナーが補給され、これによって、混合粉中のトナーの濃度が一定の水準に保たれる。
【００２３】
転写ローラ３５は、該転写ローラ３５と感光ドラム３１との間を用紙４２が矢印４３で示す方向に通過するときに、トナーの付着によって感光ドラム３１に表面に形成されたトナー画像を用紙に転写させる。トナー画像が転写された用紙４２は、定着ローラ３７と補助ローラ４４との間を通される。このとき、定着ローラ３７は用紙４２に転写されたトナーを加熱して溶融させることにより、トナーを用紙４２に定着させる。
【００２４】
トナーカートリッジ３８は、トナーを貯留する図示しないタンクと、そのタンク内のトナーをＭＰＵ１１の制御によりトナーホッパ３９に供給する図示しないトナー供給機構とを備えている。
【００２５】
トナーホッパ３９は、トナーカートリッジ３８と現像ユニット３４との間に介在し、トナーカートリッジ３８から供給されるトナーを一次的に貯留しつつ、現像ユニット３４に供給する。より詳細には、トナーホッパ３９は、図３に示すように、容器３９１、アジテータ３９２、図示しないトナー供給機構、及びトナーセンサ３９３を備えている。
【００２６】
容器３９１は、取入口３９４を介してトナーカートリッジ３８から供給されたトナー３９０を一時的に貯留する。アジテータ３９２は、矢印３９５に示す方向に回転して容器３９１内のトナー３９０を撹拌する。トナー供給機構は、ＭＰＵ１１の制御により、容器３９１内のトナー３９０を送出口３９６を介して現像ユニット３４に供給する。
【００２７】
トナーセンサ３９３は、圧電振動型のトナーセンサであり、その検出面３９７を内蔵する圧電素子により振動させて、検出面３９７の振動の状態に基づいてトナー３９０を検出する。例えば、容器３９１内にトナー３９０が所定の基準量だけ存在し、トナー３９０が検出面３９７に接触しているときは、トナー３９０により検出面３９７に負荷がかかる。これに対し、容器３９１内のトナー３９０の量が所定の基準量を下回り、トナー３９０が検出面３９７に接触しないときは、検出面３９７に対するトナー３９０の負荷はかからない。このため、検出面３９７に対するトナー３９０による負荷の有無により、検出面３９７を振動させたときの振動の状態が変化する。
【００２８】
トナーセンサ３９３が出力するセンサ信号は、例えば、トナー３９０が検出面３９７に接触しているときはハイレベルとなり、トナー３９０が検出面３９７に接触していないときはローレベルとなる。
【００２９】
ＭＰＵ１１は、トナーセンサ３９３のセンサ信号に基づいて、トナーホッパ３９内におけるトナー量の判定を行う。例えば、トナーホッパ３９内のトナー量が所定の基準量を下回り、トナーセンサ３９３のセンサ信号がローレベルになった場合には、ＭＰＵ１１はトナーホッパ３９内のトナー量が減少していると判断し、トナーカートリッジ３８にトナー３９０を補充させる。
【００３０】
また、このトナーセンサ３９３のセンサ信号は、通電が開始されたときの挙動として次のように変化する。すなわち、トナーセンサ３９３が正常である場合には、センサ信号は、図４に示すように、トナーセンサ３９３への通電の開始時（時刻ｔ０）から所定時間（例えば、３００ｍｓ）が経過した時点（時刻ｔ１）でローレベルからハイレベルに切り替わる。このセンサ信号のハイレベルへの変化は、所定期間（例えば、２０００ｍｓ）が経過するまで（時刻ｔ１から時刻ｔ３の間）維持される。その後、トナーセンサ３９３の動作は、通常のトナー３９０の検出のための動作に移行される。
【００３１】
そこで、本実施形態では、このトナーセンサ３９３の通電の開始時の挙動に基づいてトナーセンサ３９３の故障を診断する。トナーセンサ３９３への通電は、複合機１の電源がオンされるのに伴って開始され、複合機１の電源がオフされるのに伴って停止される。また、トナーセンサ３９３への通電は、複合機１が節電モードのときは停止され、複合機１が節電モードから通常モードに復帰するのに伴って開始（再開）される。このため、トナーセンサ３９３の故障の診断は、複合機器１の電源のオン、又は複合機１の節電モードから通常モードへの復帰のタイミングで行われる。なお、電源のオフを伴わない複合機１のリセット（ソフトリセット）が行われたときには、トナーセンサ３９３への通電は継続されるため、トナーセンサ３９３の故障の診断は行われない。
【００３２】
図５に示すように、ＭＰＵ１１は、複合機１の電源のオン又は複合機１の節電モードから通常モードへの復帰に伴ってトナーセンサ３９３への通電が開始されたときに、トナーセンサ３９３の故障の有無を診断する（ステップＳ１）。より詳細には、上記のように、時刻ｔ０でトナーセンサ３９３への通電が開始された後に、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、センサ信号がハイレベルに維持されるため、このセンサ信号のハイレベルへの切り替わりの有無がＭＰＵ１１によって検出される。この検出は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までのいずれかのタイミング（例えば、図４の時刻ｔ２）で行われる。
【００３３】
例えば、時刻ｔ２にセンサ信号を検出し、センサ信号が所定の検出期間（例えば、５０ｍｓ）だけハイレベルに維持されている場合には、トナーセンサ３９３は正常と判断される。一方、時刻ｔ２の時点でセンサ信号がローレベルになっている場合、及び、時刻ｔ２でセンサ信号がハイレベルになっていても前記検出期間が経過する前にセンサ信号がローレベルに変化した場合には、トナーセンサ３９３が異常であると判断される。
【００３４】
トナーセンサ３９３が正常と判断された場合には、トナーセンサ３９３の診断のための動作が終了されて、通常の動作に移行される。一方、トナーセンサ３９３が異常と判断された場合には、ＭＰＵ１１にるエラー処理が行われる（ステップＳ２）。例えば、操作パネル１５の表示部にトナーセンサ３９３が異常である旨のエラー表示が行われるとともに、印刷等の動作が禁止される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、トナーカートリッジ３８と現像ユニット３４との間に介在するトナーホッパ３９に設けられたトナーセンサ３９３の故障を検出できるため、トナー残量に対する誤判断等を防止できる。
【００３６】
トナーセンサ３９３がトナーの検出を行っている通常の動作時は、センサ信号はトナーホッパ３９内のトナーの状態に応じて変化する。このため、トナー検出が行われている最中にトナーセンサ３９３の故障を診断する場合、トナーセンサ３９３の検出の動作を中断する必要がある。またこの場合では、トナーセンサ３９３に故障診断のためのモードを設ける必要が生じる等、トナーセンサ３９３の構成も複雑化する。しかし、本実施形態では、トナーセンサ３９３の故障の診断が、トナーセンサ３９３への通電が開始されたときに行われるため、トナーセンサ３９３のトナーを検出する通常の動作に影響を与えることなく、トナーセンサ３９３の故障を診断できる。また、通電の開始時のセンサ信号の挙動に基づいてトナーセンサ３９３の故障の有無を診断できるため、トナーセンサ３９３に特別な故障診断のためのモードを設ける必要もなく、トナーセンサ３９３の構成が複雑になるのを回避できる。
【００３７】
また、複合機１の電源のオン、又は節電モードから通常モードへの復帰に伴ってトナーセンサ３９３の故障を診断できるため、複合機１の印刷等の通常の動作に支障を生じることなく、トナーセンサ３９３の故障を診断できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのファクシミリ複合機のブロック図である。
【図２】印刷部の構成を模式的に示す部である。
【図３】トナーホッパの構成を模式的に示す断面図である。
【図４】トナーセンサの通電が開始されたときのセンサ信号の推移を示すタイミングチャートである。
【図５】ＭＰＵのトナーセンサの診断時のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  ファクシミリ複合機
１１  ＭＰＵ
１９  印刷部
３４  現像ユニット
３８  トナーカートリッジ
３９  トナーホッパ
３９３  トナーセンサ
【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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