图像形成装置以及图像形成装置的调色剂补充方法转让专利

申请号 : CN201110184461.5

文献号 : CN102269959B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 岛津史生安部哲也安藤英树大坪宏彰外山千寿家垣雄一郎

申请人 : 卡西欧电子工业株式会社卡西欧计算机株式会社

摘要 :

一种图像形成装置及图像形成装置的调色剂补充方法,在新的打印机中,在储备罐内没有调色剂的状态下,安装调色剂盒并通过调色剂补给机构将内部的填充调色剂量(D)的调色剂以填满储备罐的满罐容纳调色剂量(E)进行补给。在调色剂盒内剩余残留剩余调色剂量(F)。在打印执行中通过点计数器计测消耗调色剂量(G)。若调色剂浓度传感器检测出调色剂减少,则从储备罐向显影器补给调色剂。若G>F,则提示用户“能够更换调色剂盒”。在用户无视更换提示而不能向显影器补给调色剂时,强制停止图像形成装置主体。由此,不用停止采用双组分显影剂的图像形成装置主体的运转,即能更换调色剂盒。

权利要求 :

1.一种图像形成装置的调色剂补充方法,

该图像形成装置具备:

储备罐,该储备罐不具备对存在于内部的调色剂的有无进行直接检测的检测传感器,该储备罐与图像形成装置主体一体配设;

双组份显影器,相对于该储备罐能够被拆装,为了打印而通过双组分显影剂使像显影于感光体;

调色剂浓度传感器,对该双组份显影器内的调色剂的浓度进行检测;

调色剂盒,相对于上述储备罐能够被拆装,该调色剂盒不具备对存在于内部的调色剂的有无进行直接检测的检测传感器,经由上述储备罐向上述双组份显影器供给调色剂;以及检测装置,检测上述调色剂盒的新旧,

该调色剂补充方法的特征在于,包括以下步骤:

从上述检测装置接收通知的步骤,该通知表示新的上述调色剂盒已安装到上述储备罐;

基于新的上述调色剂盒的安装通知而开始打印的步骤;

存储残留剩余调色剂量的步骤,该残留剩余调色剂量是从填充在新的上述调色剂盒内的填充调色剂容纳量中减去使上述储备罐满罐的满罐容纳调色剂量而得到的在上述调色剂盒内残留的调色剂量;

获得由点计数器得到的与从打印开始到当前为止的总打印数据对应的消耗调色剂量的步骤;

判断上述消耗调色剂量是否超过上述残留剩余调色剂量,当判断为已超过时使上述图像形成装置主体保持运转地向用户进行更换报告以使得更换新旧上述调色剂盒的步骤;

等待从上述检测装置通知已检测出新的上述调色剂盒的步骤;以及当从上述检测装置接收到已检测出新的上述调色剂盒的通知时,向用户进行可用报告即报告在下个上述调色剂盒的更换之前能够消耗的调色剂量、并继续进行打印的步骤。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置的调色剂补充方法,其特征在于,还包括以下步骤:在向用户进行可用报告以报告上述能够消耗的调色剂量时,计算并报告从上述更换报告开始至上述可用报告为止的期间从上述储备罐向上述双组份显影器补给的更换期间消耗调色剂量的步骤。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置的调色剂补充方法,其特征在于,还包括以下步骤:在上述检测装置未通知已检测出新的调色剂盒的状态下上述消耗调色剂量与上述满罐容纳调色剂量近似时,将调色剂耗尽预告向用户报告并继续进行打印的步骤。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置的调色剂补充方法,其特征在于,还包括以下步骤:当上述图像形成装置所具备的调色剂浓度传感器的输出低下时,驱动上述储备罐的调色剂补给用的储备罐马达的步骤;以及监视上述调色剂浓度传感器的输出是否已恢复,当已恢复时继续进行打印而当未恢复时强制停止上述图像形成装置主体的运转的步骤。

5.一种图像形成装置,其特征在于,具备:

储备罐,该储备罐不具备对存在于内部的调色剂的有无进行直接检测的检测传感器,该储备罐与图像形成装置主体一体配设;

双组份显影器,相对于该储备罐能够被拆装,为了打印而通过双组分显影剂使像显影于感光体;

调色剂浓度传感器,对该双组份显影器内的调色剂的浓度进行检测;

调色剂盒,相对于上述储备罐能够被拆装,该调色剂盒不具备对存在于内部的调色剂的有无进行直接检测的检测传感器,经由上述储备罐向上述双组份显影器供给调色剂;

检测装置,检测上述调色剂盒的新旧;以及

调色剂补充控制装置,用于对上述双组份显影器补充调色剂,上述调色剂补充控制装置进行如下操作:

从上述检测装置接收通知的步骤,该通知表示新的上述调色剂盒已安装到上述储备罐;

基于新的上述调色剂盒的安装通知而开始打印的步骤;

存储残留剩余调色剂量的步骤,该残留剩余调色剂量是从填充在新的上述调色剂盒内的填充调色剂容纳量中减去使上述储备罐满罐的满罐容纳调色剂量而得到的在上述调色剂盒内残留的调色剂量;

获得由点计数器得到的与从打印开始到当前为止的总打印数据对应的消耗调色剂量的步骤;

判断上述消耗调色剂量是否超过上述残留剩余调色剂量,当判断为已超过时使上述图像形成装置主体保持运转地向用户进行更换报告以使得更换新旧上述调色剂盒的步骤;

等待从上述检测装置通知已检测出新的上述调色剂盒的步骤;以及当从上述检测装置接收到已检测出新的上述调色剂盒的通知时,向用户进行可用报告即报告在下个上述调色剂盒的更换之前能够消耗的调色剂量、并继续进行打印的步骤。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,上述调色剂补充控制装置还执行以下步骤:

在向用户进行可用报告以报告上述能够消耗的调色剂量时,计算从上述更换报告开始至上述可用报告为止的期间从上述储备罐向上述双组份显影器补给的更换期间消耗调色剂量,并报告从所述填充调色剂容纳量中减去所述更换期间消耗调色剂量而得到的值来作为能够消耗的调色剂量的步骤。

7.根据权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,上述调色剂补充控制装置还执行以下步骤:

在上述检测装置未通知已检测出新的调色剂盒的状态下上述消耗调色剂量与上述满罐容纳调色剂量近似时,将调色剂耗尽预告向用户报告并继续进行打印的步骤。

8.根据权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,上述调色剂补充控制装置还执行以下步骤:

当上述调色剂浓度传感器的输出低下时,驱动上述储备罐的调色剂补给用的储备罐马达的步骤;以及监视上述调色剂浓度传感器的输出是否已恢复,当已恢复时继续进行打印而当未恢复时强制停止上述图像形成装置主体的运转的步骤。

说明书 :

图像形成装置以及图像形成装置的调色剂补充方法

[0001] 相关申请的参考
[0002] 本申请主张以2010年6月3日申请的日本发明专利申请号为2010-127637、2010年6月8日申请的日本发明专利申请号为2010-131100、2010年6月17日申请的日本发明专利申请号为2010-138684、2010年6月21日申请的日本发明专利申请号为2010-140834为基础的优先权,上述基础申请的内容全部并入本申请。

技术领域

[0003] 本发明涉及使用双组分显影剂的图像形成装置,更具体地涉及不用使图像形成装置主体的运转停止即能更换调色剂盒(toner cartridge)的图像形成装置及图像形成装置的调色剂补充方法。

背景技术

[0004] 以往,有电子照相方式的图像形成装置。该图像形成装置通常使感光鼓同等带电并初始化,通过光写入而在该感光鼓上形成静电潜像。并且,将该静电潜像形成调色剂像,将该调色剂像直接或间接地转印在纸张等转印材料上并用定影器定影。
[0005] 在这种图像形成装置的显影装置中,伴随着将静电潜像显影成调色剂像,调色剂被消耗,因此为了良好地确保显影性能,需要依次向显影装置补给调色剂。对于该调色剂的补给,多使用装拆更换式的调色剂盒。
[0006] 从该调色剂盒重复进行调色剂的补给的过程中,最终调色剂盒内的调色剂用完而调色剂盒变空。变空后的调色剂盒被更换为新的。
[0007] 在该调色剂盒的更换中,例如对调色剂盒设置有调色剂余量检测传感器,当调色剂余量检测传感器检测出调色剂盒中没有调色剂时,通过操作面板的显示装置或警告灯向用户报告调色剂盒的更换。
[0008] 另外,对于该调色剂盒更换时间的报告,存在使用如下称作点计数器(dotcounter)的公知技术:利用使调色剂移动到向感光体进行了光写入的部分而形成图像这一情况,针对对感光体进行了光写入的记录头的曝光时间(等于照射在感光体上的光的面积)来计算调色剂的消耗量,并检测出调色剂盒中没有调色剂。根据该方法,也可省略调色剂余量检测传感器。
[0009] 而且,在调色剂盒的更换由操作面板报告的情况下,一般性方法为,用户使图像形成装置的运转暂时停止,进行新旧调色剂盒的更换后,开启图像形成装置的运转开关,重新进行图像形成处理。
[0010] 在此,在用户未保管有更换用调色剂盒的情况下,不能立刻进行新旧调色剂盒的更换。这样一来,不能使用图像形成装置,有损用户的操作性。
[0011] 在上述图像形成装置的运转暂时停止的情况下,或者在未保管新的调色剂盒而不能使用图像形成装置的情况下,在有损用户操作性这一点上都不会改变。
[0012] 日本发明专利公开号为2003-029518的公报和公开号为2005-241868的公报中提出的图像形成装置记载了如下结构,即:从对于图像形成装置主体可装拆的调色剂盒将调色剂供给至储备罐(reserve tank),并从该储备罐向显影器输送调色剂,以使得能够在不停止图像形成装置主体的运转的情况下更换调色剂盒。
[0013] 另外,作为具有储备罐的例子,还有日本发明专利公开号为2006-113137号公报中提出的图像形成装置。该图像形成装置考虑到装置整体的小型化,提出了还可适用于串联式(tandem type)彩色图像形成装置、并能够在向显影器输送显影剂的图像形成动作位置与能够进行显影器的取出作业的维护位置之间容易地移动的显影剂输送装置。
[0014] 上述日本特开2003-029518号公报和日本特开2005-241868号公报,在具备旋转式显影装置的彩色图像形成装置及串联型彩色图像形成装置中,将调色剂盒和储备罐配置在从显影器离开的位置。
[0015] 于是,在这样的在调色剂盒和显影部之间设置储备罐的结构中,由于储备罐和显影器配置在离开的位置,存在应该解决调色剂输送装置大型化的问题。
[0016] 另外,由于调色剂输送装置安装在储备罐和显影器之间而调色剂输送距离相应变长,因此还产生需要确保向显影部进行的调色剂补给的迅速应答性的问题。
[0017] 另一方面,上述日本特开2006-113137号公报的技术以显影剂输送装置的小型化作为目的。然而,未记载如何实现不停止图像形成装置主体的运转地更换调色剂盒。因此,即使实现了显影剂输送装置的小型化,还残留有应该解决的问题。

发明内容

[0018] 本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于提供一种图像形成装置及图像形成装置的调色剂补充方法,能够不停止采用双组分显影剂的图像形成装置主体的运转也不会发生图像异常地顺利地进行调色剂盒的更换。
[0019] 为了实现上述发明目的,根据本发明的图像形成装置的调色剂补充方法包括以下步骤:
[0020] 从检测装置接收通知的步骤,该通知表示新的调色剂盒已安装到储备罐;
[0021] 基于新的上述调色剂盒的安装通知而开始打印的步骤;
[0022] 存储残留剩余调色剂量的步骤,该残留剩余调色剂量是从填充在新的上述调色剂盒内的填充调色剂容纳量中减去使上述储备罐满罐的满罐容纳调色剂量而得的在上述调色剂盒内残留的调色剂量;
[0023] 获得由点计数器得到的与从打印开始到当前为止的总打印数据对应的消耗调色剂量的步骤;
[0024] 判断上述消耗调色剂量是否超过上述残留剩余调色剂量、当判断为已超过时使图像形成装置主体保持运转地向用户进行更换报告以使得更换新旧上述调色剂盒的步骤;
[0025] 等待从上述检测装置通知已检测出新的上述调色剂盒的步骤;以及[0026] 当从上述检测装置接收到已检测出新的上述调色剂盒的通知时、向用户进行可用报告即报告在下个上述调色剂盒的更换之前能够消耗的调色剂量并继续进行打印的步骤。
[0027] 在如上构成的根据本发明的图像形成装置的调色剂补充方法中,还包括以下步骤,即:在向用户进行可用报告以报告上述能够消耗的调色剂量时,计算并报告从上述更换报告开始至上述可用报告为止的期间从上述储备罐向上述显影器补给的更换期间消耗调色剂量,将填充调色剂容纳量-更换期间消耗调色剂量作为可消耗的调色剂量来报告。
[0028] 此外,在如上构成的根据本发明的图像形成装置的调色剂补充方法中,还包括以下步骤,即:在从上述检测装置未通知已检测出新的调色剂盒的状态下上述消耗调色剂量与上述满罐容纳调色剂量近似时,将调色剂耗尽预告向用户报告并继续进行打印。
[0029] 此外,在如上构成的根据本发明的图像形成装置的调色剂补充方法中,还包括以下步骤,即:当上述调色剂浓度传感器的输出低下时,驱动上述储备罐的调色剂补给用的储备罐马达的步骤;以及监视上述调色剂浓度传感器的输出是否已恢复、当已恢复时继续进行打印而当未恢复时强制停止上述图像形成装置主体的运转的步骤。
[0030] 此外,为解决上述的本发明的目的,本发明的图像形成装置,是向纸张进行打印的图像形成装置,其特征在于,具备:
[0031] 显影器,为实现打印而通过双组分显影剂使图像显影于感光体;
[0032] 储备罐,被从装拆自由地连结的调色剂盒供给调色剂,并且与上述显影器连结而向上述显影器供给调色剂;
[0033] 检测装置,检测已安装新的调色剂盒这一情况;
[0034] 消耗调色剂量计算部,根据打印数据来计算为了进行打印而由上述显影器所消耗的消耗调色剂量;
[0035] 控制部,根据上述消耗调色剂量计算部算出的消耗调色剂量,判断是否需要进行图像形成装置的调色剂盒的更换;以及
[0036] 存储部,存储残留在新的上述调色剂盒中的残留剩余调色剂量,该残留剩余调色剂量是在安装于上述储备罐的新的上述调色剂盒中所填充的填充调色剂容纳量与预先规定的使上述储备罐满罐的满罐容纳调色剂量之差,
[0037] 上述控制部进行如下操作:
[0038] 对来自上述检测装置的表示新的上述调色剂盒已安装于上述储备罐的通知进行响应,使上述显影器成为能够将图像显影于上述感光体的状态并且向显示部发出指示,该指示将在下个调色剂盒的更换前可消耗的调色剂量作为可消耗信息进行通知;
[0039] 按照用户的指示,控制上述图像形成装置的打印动作;
[0040] 作为从新的上述调色剂盒被安装开始到当前为止上述显影器所消耗的调色剂量,取得通过上述消耗调色剂量计算部算出的消耗调色剂量;以及
[0041] 判断上述消耗调色剂量是否超过在上述存储部中存储的上述残留剩余调色剂量,当判断为已超过时,保持上述显影器能够将图像显影于上述感光体的状态而向显示部发出指示,该指示向用户报告更换信息,该更换信息促使进行所安装的调色剂盒与其他新的调色剂盒之间的更换。
[0042] 在如上构成的根据本发明的图像形成装置中,也可以是,上述可消耗信息是表示上述填充调色剂容纳量与更换期间消耗调色剂量之差的信息,该更换期间消耗调色剂量是指,从报告上述更换信息开始到报告上述可消耗信息为止的期间、从上述储备罐向上述显影器供给的调色剂量。
[0043] 在如上构成的根据本发明的图像形成装置中,也可以是,上述控制部还进行如下操作:在上述检测装置未通知检测出已将所安装的调色剂盒更换为其他新的调色剂盒的状态下,当上述消耗调色剂量与上述满罐容纳调色剂量之差在规定的基准值以下时,向显示部发出指示,该指示将调色剂耗尽预告向用户报告。
[0044] 在如上构成的根据本发明的图像形成装置中,也可以是,该图像形成装置还具备检测上述双组分显影剂的调色剂浓度的调色剂浓度传感器,上述储备罐具有用马达来驱动的螺旋翅片,上述控制部还进行如下操作:判断上述调色剂浓度是否在第1基准值以下,当上述调色剂浓度在第1基准值以下时,驱动上述马达而使上述螺旋翅片旋转,将上述储备罐内的调色剂供给到上述显影器;以及判断上述调色剂浓度是否比第2基准值大,当比第2基准值大时继续上述显影器进行的向上述感光体的图像的显影,当在第2基准值以下时停止显影。
[0045] 如上所述,本发明的图像形成装置及图像形成装置的调色剂补充方法,无需停止采用双组分显影剂的图像形成装置主体的运转即可实现能够顺利地进行调色剂盒的更换的效果。另外,无需在调色剂盒内及储备罐内配置调色剂量检测机构即可实现以简单的装置达到能够正确地进行调色剂的补给的效果。

附图说明

[0046] 本发明的更全面的理解将通过下面结合附图的详细描述来获得,其中:
[0047] 图1为说明本发明的实施例涉及的全彩图像形成装置(打印机)的内部构成的截面图。
[0048] 图2A是为了便于理解而将本发明的实施例涉及的打印机的显影装置以及调色剂供给部的储备罐和调色剂盒分别取一个并将它们与转印带一起示意性地表示的图。
[0049] 图2B为从侧面看到的图2A所示的储备罐、调色剂盒和转印带的截面图。
[0050] 图3为本发明的实施例涉及的打印机的包含控制装置的电路框图。
[0051] 图4为表示本发明的实施例涉及的打印机的调色剂浓度传感器的输出的例子的图。
[0052] 图5为说明本发明的实施例涉及的打印机的点计数器的调色剂量计算方法的图。
[0053] 图6为表示根据本发明的实施例涉及的打印机的控制装置的、调色剂补充处理的动作的流程图(其一)。
[0054] 图7为表示根据本发明的实施例涉及的打印机的控制装置的、调色剂补充处理的动作的流程图(其二)。

具体实施方式

[0055] 以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,在以下的实施例中,尽管使用由调色剂和载体(carrier)组成的双组分显影剂,但在以下说明中将双组分显影剂简称作调色剂。
[0056] 图1为说明本发明的实施例涉及的全彩图像形成装置(以下简称作打印机)的内部构成的截面图。
[0057] 图1所示的打印机1为电子照相式的二次转印方式的串联型的彩色图像形成装置,由图像形成部2、转印带单元3、调色剂供给部4、供纸部5、带式定影单元6、和两面印刷用输送单元7构成。
[0058] 上述图像形成部2由该图中从右至左多级式并列设置的、与转印带单元3的转印带8的下部移动部表面8a相接的四个显影装置9(9m、9c、9y、9k)构成。该图像形成部2能够从图1所示的实行印刷时的位置升降到在其下方的维护位置地保持于打印机1主体的框架。
[0059] 上述四个显影装置9中的下游侧(图右侧)的三个显影装置9m、9c和9y分别形成单色(monocolor)图像,这些单色图像基于作为减色法的三原色的品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)的彩色调色剂,显影装置9k形成单色(monochrome)图像,该单色图像基于主要在文字及画像的暗黑部分等处使用的黑色(K)调色剂。
[0060] 上述各显影装置9除了对图像进行显影的调色剂的颜色之外为相同的构成。因此,以下以黑(K)的调色剂用的显影装置9k为例说明该构成。
[0061] 显影装置9k在最上部具备感光鼓10。该感光鼓10的周面例如由有机光导电性材料构成。包围该感光鼓10的周面附近设有清洁器11、带电辊12、光写入头13、和显影器14的显影辊15。
[0062] 显影器14具备覆盖外部的框体16、设置在内部的隔壁17、显影辊15、第一搅拌螺旋输送器(churning conveyance screw)18、以及第二搅拌螺旋输送器19。虽然未特别图示,第一及第二搅拌螺旋输送器18及19由螺杆轴(screw shaft)和与该螺杆轴一体构成并旋转的翅片(fin)构成。
[0063] 从调色剂供给部4的下文将详细描述的储备罐,向该显影器14供给在该图中以M、C、Y、K表示的品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)、黑色(K)中的某一个的调色剂。
[0064] 转印带单元3具备在主体装置的大致中央、在图1的左右方向上呈扁平的环状延伸的环状的上述转印带8、架设该转印带8并使转印带8沿图1的箭头a所示的逆时针旋转方向循环移动的驱动辊21和从动辊22。
[0065] 上述转印带8,通过与单元一体组装并隔着转印带8与感光鼓10压接的一次转印辊20,向在下方循环移动的带表面直接转印调色剂像(一次转印),并将该调色剂像进一步输送至用于在纸张上转印(二次转印)的向纸张的二次转印部23。
[0066] 在该转印带单元3处配置有具备清洁刮板(cleaning blade)的带清洁器24,其中清洁刮板与架设在驱动辊21处的表面抵接。在带清洁器24的下方,装拆自由地配置有废调色剂回收容器25。
[0067] 带清洁器24的清洁刮板与转印带8的表面抵接并擦除废调色剂,并将该废调色剂送入位于螺旋输送器下方的废调色剂回收容器25中。
[0068] 调色剂供给部4由配置在转印带8的上部移动部的上方的四个储备罐26(26m、26c、26y、26k)、和分别装拆自由地配置在这些储备罐26上方的调色剂补充用调色剂盒
27(27m、27c、27y、27k)构成。
[0069] 四个调色剂盒27m、27c、27y、27k分别容纳品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)、黑色(K)的调色剂,四个储备罐26(26m、26c、26y、26k)分别通过在其上安装的调色剂盒27而被补给调色剂。
[0070] 这四个储备罐26分别通过调色剂供给路与对应的显影装置9的显影器14连结,虽然这在图1中隐藏在转印带单元3的对面方向侧而看不到。
[0071] 虽然未特别图示,但该调色剂供给部4能够从图1所示的实行印刷时的位置升降至位于其上方的维护位置地保持于打印机1主体的框架。
[0072] 在该调色剂供给部4的左方,从带清洁器24的左方至驱动辊21的上方设置有两个电气安装部(electric equipment section)30。在电气安装部30处具备在下文将详细描述的搭载有由多个电子部件组成的控制装置的电路底座。
[0073] 给纸部5具备上下两层配置的两个给纸盒29(29a、29b)。在两个给纸盒29的给纸口(图1的右方)附近,分别配置有纸张取出辊31、进纸辊(feeding roller)32、分纸辊(捌きロ一ラ)33、待机搬送辊对34。
[0074] 在待机搬送辊对34的纸张输送方向(图1的垂直向上方向)上配设有隔着转印带8与从动辊22压接的二次转印辊35,形成上述向纸张进行转印的二次转印部23。
[0075] 在该二次转印部的下游侧(图1的上方)配置有带式热定影单元6。在该带式热定影单元6的更下游侧,配设有将定影后的纸张从带式热定影单元6搬出的搬出辊对36、以及将该搬出的纸张排出至形成在装置上表面的排纸板37的排纸辊对38。
[0076] 两面印刷用输送单元7的外表面(图1的右方外侧面)兼作将打印机1的内部从侧面向外部开放或遮蔽的开闭部件。
[0077] 该两面印刷用输送单元7具备返送路39,该返送路39由从排纸辊对38的紧前(紧挨着且位于其前面)向图1的右侧横向分支的开始返送路39a、从开始返送路39a向下方弯曲的中间返送路39b、以及向与上述相反的左侧横向弯曲并最终使返送纸张反转的终端返送路39c组成。
[0078] 另外,在返送路39的中途配置有五组返送辊对41(41a、41b、41c、41d、41e)。上述终端返送路41e的出口与向待机搬送辊对34的输送路汇合,该待机搬送辊对34与给纸部5下方的给纸盒29b对应。
[0079] 图2A是为了便于理解而将上述图像形成部2的显影装置9以及调色剂供给部4的储备罐26和调色剂盒27分别取一个并将它们与转印带8一起示意性地表示的图。图2B为从侧面观察它们的截面图。
[0080] 另外,在图2A、图2B中,对于与图1表示的结构为同一结构或同一功能部分采用与图1相同的附图标记来表示。另外,图2B中用虚线的框表示转印带单元3来代替图2A的转印带8。
[0081] 图2A、图2B中表示的调色剂盒27,在相对于图1表示的图像形成装置1主体的前面方向、即如图2A的双向箭头b所示,相对于储备罐26装拆自由。
[0082] 储备罐26经由在转印带单元3的后方弯转进入(回り込む)而配置的调色剂输送路42与显影器14连结。在调色剂盒27的内部具备调色剂补给机构43,盒马达44从外部与调色剂补给机构43卡合。
[0083] 若将调色剂盒27安装在储备罐26的调色剂盒安装部上,则调色剂盒27与储备罐26面对开口部50而被连接,通过该开口部50而调色剂盒27和储备罐26形成一体的调色剂罐。
[0084] 调色剂盒27的下表面的大致整个面成为开口部50。由此,若调色剂盒27的开口部50被打开,则盒内的调色剂47因自重而向储备罐26流入。
[0085] 并且,为了用调色剂可靠地充满储备罐26的内部,若使盒马达44旋转,则位于调色剂盒27内的调色剂补给机构43将调色剂47强制补给至储备罐26内。由此,在储备罐26内以满罐的状态容纳调色剂47。
[0086] 储备罐26内部具备作为调色剂补给机构的螺旋翅片(fin screw)45。螺旋翅片45与储备罐马达46连结。储备罐26通过被储备罐马达46驱动的螺旋翅片45将从调色剂盒27补给的调色剂47向调色剂输送路42输送。
[0087] 该调色剂输送路42以在转印带单元3的后方弯转进入的方式而配置。并且,在与显影器14连结的调色剂输送路42的下端部配设有闸门(shutter)部件42a。
[0088] 该闸门部件42a以如下的方式被控制,即:通过未图示的闸门开闭驱动部,与作为储备罐26的调色剂补给机构的螺旋翅片45的调色剂补给动作同步地打开闸门,并与调色剂补给机构的调色剂补给动作的停止同步地关闭闸门。
[0089] 在螺旋翅片45进行的调色剂补给动作中,调色剂47被向图2B的右侧端输送。并且,调色剂47因自重而从调色剂输送路42的上方下落至下方。由此,利用储备罐马达46将调色剂47补给至显影器14。
[0090] 在显影器14内部具备作为调色剂搅拌输送机构的螺旋翅片48。而且,在图2B中将图1所示的第一搅拌螺旋输送器18和第二搅拌螺旋输送器19简单地作为一个螺旋翅片48而表示。
[0091] 螺旋翅片48与显影器马达49连结。显影器14一边通过被显影器马达49驱动的螺旋翅片48搅拌输送调色剂47,一边向显影辊15供给调色剂47(此时为从载体分离后的调色剂)。另外,在显影器14的外底部配置有调色剂浓度传感器51。
[0092] 在此,关于双组分显影剂的调色剂47,回到原来而将载体和调色剂分开考虑。载体在显影器14内与调色剂混合搅拌并向调色剂施加规定的电荷。施加有电荷的调色剂暂时附着在载体的表面上并覆盖载体的表面。
[0093] 由显影辊15旋转输送的调色剂47的载体降携带电荷的调色剂搬运至感光鼓10与显影辊15相对的位置,使调色剂转移至感光鼓10上的静电潜像,并在静电潜像上使调色剂像显影。放出表面调色剂的载体留在显影辊15上,并再次返回至显影器14内。
[0094] 返回至显影器14内的载体与新的调色剂再次混合搅拌,向调色剂施加电荷,将该调色剂搬运至感光鼓10上,像这样地进行重复使用。若显影器14内的调色剂变少(调色剂浓度降低),则从外部补给新的调色剂。
[0095] 上述载体随着使用,载体的磁吸附性能、带电性能越来越差。若载体劣化,则导致产生与初期阶段的图像相比图像浓度不足及图像模糊(カブリ)等图像劣化的问题。
[0096] 作为将因这样的劣化而功能下降的旧的载体替换为新的载体从而使附着调色剂的功能再生、以谋求显影装置的长寿命的方法,通常有称作滴流显影(trickle development)的显影方法。滴流显影在向显影器14补给调色剂时,还一起补给载体,并将旧的载体排出到显影器14外。
[0097] 本例的图像形成部2也进行滴流显影。为此,对图2B所示的调色剂浓度传感器51使用磁导传感器。该磁导传感器是在双组分显影中用于检测显影器内的调色剂变少这一情况的、作为调色剂浓度传感器的通常传感器。
[0098] 双组分显影中,载体为磁性体,而与此相对调色剂为非磁性体。若通过磁导传感器查看作为载体和调色剂的混合体的双组分显影剂,则以一定重量比混合的显影剂必然能够获得一定的传感器输出值。
[0099] 另外,如图2B所示,在调色剂盒27处配置有表示新旧的被检测部52,在打印机1主体侧配设有通过被检测部52检测调色剂盒27的新旧的检测部53。这样的检测调色剂盒27的新旧的检测装置54可通过非常普通的方法构成。
[0100] 图3为上述打印机1的包含控制装置的电路框图。图3所示的电路块以CPU(中央处理器)55为中心,该CPU55通过数据总线分别与接口控制器(I/F_CONT)56和打印机控制器(PR_CONT)57连接。PR_CONT57连接有打印机打印部58。
[0101] 另外,CPU55连接有ROM(只读存储器)59、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)61、主体操作部的操作面板62、输入来自于在各部分所配置的传感器的输出的传感器部63以及点计数器64。另外,操作面板62具有用于将信息报告给用户的显示功能。
[0102] 在ROM59内存储有系统程序,CPU55根据该系统程序控制各部分而进行处理。
[0103] 即,在各部分中,首先,I/F_CONT56将例如由个人计算机等主机设备供给的打印数据转换为位图(bit map)数据,并在帧存储器65中展开。帧存储器65按黑色(K)、品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)的每种颜色预先设定有存储区域,在对应的区域中展开各颜色的数据。
[0104] 在帧存储器65中展开的数据被输出到PR_CONT57,并从PR_CONT57输出到打印机打印部58。
[0105] 打印机打印部58为引擎部,由PR_CONT57控制,并具备:包含图1所示的感光鼓10、一次转印辊20等的未图示的旋转驱动系统;具有带电辊12、光写入头13等被驱动部的图像形成部;对转印带单元3的上下移动和旋转带8的旋转进行驱动的未图示的驱动部。
[0106] 并且,打印机打印部58具备:进行带式定影单元6的带驱动的带驱动部66;对盒马达44、储备罐马达46、显影器马达49等进行驱动的调色剂供给部马达驱动部67。
[0107] 此外,打印机打印部58控制由纸张取出辊22~排出辊对38等被旋转驱动的各部分组成的输送机构、被发热驱动及旋转驱动的带式定影单元6等的向处理负载(process load)的驱动输出。
[0108] 并且,从PR_CONT57输出的黑色(K)、品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)的各色数据被从打印机打印部58分别供给至相应的图1所示的光写入头13。
[0109] 另外,点计数器64根据基于供给到光写入头13的各色数据的、光写入头13的向感光鼓10的曝光面积,计算打印所使用的调色剂量。
[0110] 图4为表示上述调色剂浓度传感器51的输出的例子的图。另外,在图4中,横轴表示时间(秒(s))、纵轴表示调色剂浓度传感器51的输出(电压(V))。实线的曲线68(68a、68b)表示调色剂浓度传感器51的输出值的变化。
[0111] 在此,为了说明调色剂浓度传感器51的输出,再次将双组分显影剂分成载体和调色剂考虑。若调色剂多,则双组分显影剂的磁导率降低,磁导传感器即调色剂浓度传感器51的输出值下降(在本例中参照使输出反转并上升的、图4的曲线68a部分)。
[0112] 反之,若调色剂少,则双组分显影剂的磁导率上升,磁导传感器即调色剂浓度传感器51的输出值升高(在本例中参照使输出反转下降的、图4的曲线68b的部分)。由此,在控制装置中预先将与规定的显影剂浓度对应的调色剂浓度传感器51的输出值作为阈值(图4中虚线69表示的值)来设定。
[0113] 并且,通过磁导传感器即调色剂浓度传感器51的输出值的低下来检测减少的调色剂量,以此使储备罐马达46旋转,从储备罐26向显影器14补给调色剂(此时为由载体和调色剂构成的双组分显影剂)。若调色剂浓度传感器51的输出值满足阈值,则停止储备罐马达46,停止调色剂的补给。
[0114] 图5为说明上述点计数器64的调色剂量计算方法的图。并且,图5中横轴表示光2
写入头13的向感光鼓10的曝光面积(m),纵轴表示调色剂的消耗量(g)。换言之,图5表示调色剂消耗量和光写入头13的曝光量之间的关系。
[0115] 在本发明中,调色剂盒27和储备罐26的内部未设置调色剂余量检测装置。取而代之,根据图5所示的特性图,用图3所示的点计数器64来判断调色剂消耗量。
[0116] 当对于光写入头13输出的一定光量将显影率(development efficiency)设为A2
时,根据“调色剂消耗量(g)=A×曝光面积(m)”的关系,能够计算调色剂消耗量。
[0117] 图6及图7是表示上述构成的打印机1的基于图3所示的控制装置的CPU55的调色剂补充处理的动作的流程图。并且,在以下处理中,将调色剂盒27中所填充的调色剂量设为填充量D、将填满储备罐26的调色剂量设为满罐容纳调色剂量E(二者单位均是g)。
[0118] 另外,在储备罐26填满后,将调色剂盒27内残留的调色剂量设为残留剩余调色剂量F、将从调色剂盒27的新旧更换后至当前为止通过点计数器64计算出的调色剂量设为消耗调色剂量G、将从调色剂盒27的新旧更换指示报告开始至更换为新的调色剂盒27为止的期间内使用并消耗的调色剂量设为更换期间消耗调色剂量H(它们的单位均是g)。
[0119] 另外,在图6表示的处理中,尽管出厂时的打印机1中的显影器14内投放有未使用的调色剂47,但以储备罐26内未填充调色剂47为前提。
[0120] 即,该处理表示:新的打印机1中、为储备罐26中没有调色剂的状态、而在到达用户手中后、被打开包装并从新的调色剂盒27向储备罐26内填充调色剂后所开始的打印处理中的调色剂补充处理。
[0121] 在此,若将填充有填充调色剂量D的调色剂盒27安装到储备罐26,则调色剂盒27内的调色剂47向储备罐26移动,储备罐26中分别为满罐容纳调色剂量E、调色剂盒27中残留未向储备罐26中进完的残留剩余调色剂量F。
[0122] 即,D=E+F。这能够通过预先将储备罐26和调色剂盒27的容积存储在控制装置的例如EEPROM61等中而计算。在上式中将E移项则变成D-E=F。
[0123] 在图6中,若处理开始,则首先确认新盒插入(步骤S1)。在该处理中,通过图2A所示的新旧检测装置54检测出已安装新的调色剂盒27,并通过传感器部63将该检测结果通知给CPU55。
[0124] CPU55接收新调色剂盒安装确认的通知,并识别出已向储备罐26补充调色剂47。于是CPU55计算D-E=F,并将计算结果存储在例如EEPROM61的规定的存储区域中(步骤S2)。此外,CPU55使显影器14成为能够将调色剂像显影到感光鼓10的状态。
[0125] 接着,CPU55例如根据用户的指示而向I/F_CONT56和PR_CONT57发出指令来使打印开始(步骤S3)。即,从此开始实际的打印处理。并且,在该打印处理中,CPU55控制点计数器64,计算打印所需要的调色剂47的消耗量G。
[0126] 接下来,CPU55参照点计数器64,判断打印处理所使用的消耗调色剂量G即从安装新调色剂盒开始到当前为止显影器14消耗的消耗调色剂量G是否超过之前存储并设定在EEPROM61的规定的存储区域中的残留剩余调色剂量F(步骤S4)。
[0127] 并且,当消耗调色剂量G未超过残留剩余调色剂量F时(S4的判断为否),接下来,CPU55判断调色剂浓度传感器51的输出是否低下(步骤S5)。该处理为判断图4所示的调色剂浓度传感器51的输出值68是否低于阈值69的处理。
[0128] 并且,当输出值68不低于阈值69时(S5的判断为否),CPU55返回至步骤S4,重复进行步骤S4、S5的处理。
[0129] 当最终在步骤S5的判断中输出值68低于阈值69时(S5的判断为是),CPU55旋转控制储备罐马达46,使螺旋翅片45旋转驱动,从储备罐26向显影器14补给调色剂47(步骤S6)。
[0130] 并且,CPU55判断调色剂47是否被正常地向显影器14补给(步骤S7)。该处理为判断图4中的下降至例如由曲线68b表示的位置的调色剂浓度传感器51的输出值68是否升高为比阈值69高的处理。
[0131] 并且,在判断出调色剂47被正常地向显影器14补给时(S7的判断为是),停止储备罐马达46的旋转,返回至步骤S4,再次重复进行步骤S4、S5的处理。由此,能够边维持规定的显影剂浓度地进行调色剂补给,边持续进行打印处理。
[0132] 当最终在步骤S4的判断中,消耗调色剂量G超过残留剩余调色剂量F时(S4的判断为是),CPU55判断为调色剂盒27内的残留剩余调色剂已全部移动到储备罐26内,向用户进行更换报告以使得进行新旧调色剂盒的更换(步骤S10)。此时,CPU55在保持图像形成装置运转的状态下、例如在保持显影器14能够将调色剂像显影到感光鼓10的状态下,向用户进行更换通知。另外,也可以是,CPU55例如向操作面板62等的显示部发出进行通知的指示,使该显示部进行通知。
[0133] 这样,一边使用点计数器64识别由打印所利用的调色剂47的消耗量,一边在仅消耗调色剂盒27内的调色剂47的阶段向例如操作面板62迅速地发出“能够更换调色剂盒”的显示报告,由此避免出现没有调色剂的状况。
[0134] 由此,能够向用户确保到调色剂盒27的更换为止的打印作业。另外,该“能够交换调色剂盒”的显示报告使得能够提供这样一种打印机,即,无需在调色剂盒27内和储备罐26内配置调色剂余量检测等的装置就能廉阶且稳定地进行打印作业。
[0135] 接下来,CPU55判断旧的调色剂盒27是否已更换为新的调色剂盒27(步骤S11)。该处理为等待由检测装置54检测出新的调色剂盒27的通知的待机处理。
[0136] 并且,CPU55在从检测装置54接收到检测到新的调色剂盒27的通知时(S11的判断为是),判断该检出通知是否是大致紧接着“能够更换调色剂盒”的显示报告的更换(步骤S12)。
[0137] 在该判断中,当检出通知大致紧接着“能够更换调色剂盒”的显示报告(S12判断为是)时,CPU55识别到对储备罐26内的满罐容纳调色利量E进一步加上了调色剂盒27的填充调色剂量D这一情况。
[0138] 因此,CPU55向点计数器64反馈如下情况,即:在下个调色剂盒27的更换前,即在当前安装的调色剂盒27变空前,能够消耗填充调色剂量D的调色剂47(步骤S13)。
[0139] 由此,点计数器64在调色剂47的消耗量超过填充调色剂量D时,识别到是下个调色剂盒27的更换时期这一情况,并准备将该更换时期到来的时刻通知给CPU55。
[0140] 接下来,CPU55解除“能够更换调色剂盒”的显示(步骤S14),并且进入图7的处理A。
[0141] 另一方面,在上述步骤S12的判断中,当来自于检测装置54的检出通知距“能够更换调色剂盒”的显示报告稍稍经过了时间时(S12判断为否),判断为储备罐26的调色剂相对于满罐容纳调色剂量E而被消耗,即在更换期间产生了调色剂消耗量H。
[0142] 此时,CPU55识别到如下情况,即:对于储备罐26的满罐容纳调色剂量E,在进一步消耗了更换期间消耗调色剂量H后,加上调色剂盒27的填充调色剂量D。
[0143] 因而,CPU55向点计数器64反馈如下情况,即:在下个调色剂盒27的更换前,即在当前安装的调色剂盒27变空前,能够消耗从填充调色剂量D中减去已移动到储备罐26中的更换期间消耗调色剂量H而得的D-H的调色剂47(步骤S15)。另外,CPU55也可以将D-H的调色剂47通过显示部通知给用户。
[0144] 由此,点计数器64在调色剂47的消耗量超过“D-H”时,识别为是下个调色剂盒27的更换时期,并准备通知CPU55该更换时期到来时期。
[0145] 接下来,CPU55解除“能够更换调色剂盒”的显示报告(步骤S16),并且进入图7的处理D。
[0146] 另一方面,在上述步骤S11的判断中,在没有来自检测装置54的已检测出新的调色剂盒27的通知时(S11判断为否),接下来,CPU55判断消耗调色剂量G是否与满罐容纳调色剂量E相近,即判断消耗调色剂量G与满罐容纳调色剂量E之差是否在基准值以下(步骤S17)。
[0147] 并且,CPU55在消耗调色剂量G不与满罐消耗调色剂量E相近时(S17判断为否),返回步骤S5,重复进行步骤S5、S6、S7、S4、S10、S11、S17的处理。
[0148] 并且,当最终在步骤S17的判断中为“(消耗调色剂量G)≒(满罐容纳调色剂量E)”(S17判断为是)时,向例如操作面板62进行“调色剂耗尽”的预告显示报告(步骤S18),并返回步骤S5,重复进行步骤S5、S6、S7、S4、S10、S11、S17、S18、S5、S6、S7的处理。
[0149] 并且,若最终在步骤S7的判断中判断为调色剂浓度传感器51的输出值68未上升到阈值69以上、即调色剂47未被补给到显影器14(S7判断为否)这一情况,则CPU55在显示装置上显示报告“无调色剂”(步骤S8),并强制停止打印机1主体的运转(步骤S9)。
[0150] 这样,在用户无视“能够更换调色剂盒”的显示报告而继续进行打印作业、向显影器14的调色剂47补给中断时,由于不能形成正常的打印图像,因此强制停止打印机1主体的运转。
[0151] 接下来,说明图7所示的处理A。在处理A中,CPU55判断是否从点计数器64通知了调色剂盒27的更换时期到来这一情况,即判断是否已成为“(消耗调色剂量G)>(调色剂盒的填充调色剂量D)”(步骤S19)。
[0152] 并且,在没有关于更换时期到来的通知时(S19判断为否),接下来,CPU55判断图4所示的调色剂浓度传感器51的输出值68是否低于阈值69(步骤S24)。
[0153] 并且,当输出值68不比阈值69低时(S24判断为否),CPU55返回至步骤S19,重复步骤S19、S24的处理。
[0154] 当最终在步骤S24的判断中输出值68比阈值69低时(S24判断为是),CPU55旋转控制储备罐马达46并使螺旋翅片45旋转驱动,从储备罐26向显影器14补给调色剂47(步骤S25)。
[0155] 然后,CPU55判断调色剂47是否被正常地向显影器14补给,即判断图4的下降到由曲线68b表示的位置的调色剂浓度传感器51的输出值68是否上升为比阈值69高(步骤S26)。
[0156] 并且,在判断出调色剂47被正常地向显影器14补给时(S26判断为是),停止储备罐马达46的旋转,返回至步骤S19,再次重复进行步骤S19、S24的处理。这样,在调色剂盒27更换后,能够边维持规定的显影剂浓度地进行调色剂补给,边持续进行打印。
[0157] 当最终在步骤S19的判断中由点计数器64通知调色剂盒27的更换时期到来时(S19判断为是),CPU55判断为调色剂盒27内的残留剩余调色剂已全部移动到储备罐26内,并向用户进行更换通知以使得再次进行新旧调色剂盒的更换(步骤S20)。
[0158] 接下来,CPU55等待是否具有来自检测装置54的已检测出新的调色剂盒27来替换旧的调色剂盒27的通知(步骤S21),在从检测装置54接收到已检测出新的调色剂盒27的通知时(S21判断为是),转向图6的处理B。
[0159] 另一方面,在上述步骤S21的判断中,在没有来自检测装置54的已检测出新的调色剂盒27的通知时(S21判断为否),接着CPU55判断消耗调色剂量G是否与满罐容纳调色剂量E近似(步骤S22)。
[0160] 并且,当消耗调色剂量G不与满罐容纳调色剂量E近似时(S22判断为否),CPU55返回至步骤S24,重复进行步骤S24、S25、S26、S19、S20、S21、S22的处理。
[0161] 并且,当最终在步骤S22的判断中成为“(消耗调色剂量G)≒(满罐容纳调色剂量E)”时(S22判断为是),预告显示报告“调色剂耗尽”(步骤S23),返回至步骤S24,重复进行步骤S24、S25、S26、S19、S20、S21、S22、S23、S24、S25、S26的处理。
[0162] 并且,当最终在步骤S26的判断中CPU55判断出调色剂浓度传感器51的输出值68未上升为比阈值69高即未向显影器14补给调色剂47这一情况(S26判断为否),则转向图6的处理C。
[0163] 以下说明图7所示的处理D。在处理D中,CPU55判断是否已从点计数器64通知调色剂盒27的更换时期到来,即判断是否成为“(消耗调色剂量G)>(调色剂盒的填充量D)-(更换期间消耗调色剂量H)”。
[0164] 并且,在还未通知更换时期到来时(S27判断为否),接着CPU55进入步骤S32的处理,另一方面,在已通知更换时期到来时(S27判断为是),进入S28的处理。
[0165] 该处理D中的步骤S32、S33、S34的处理与处理A中的步骤S24、S25、S26的处理相同,处理D中的步骤S28、S29、S30、S31的处理与处理A中的步骤S20、S21、S22、S23的处理相同。
[0166] 上述那样的本发明的实施例中的调色剂补充方法,在打印机1为新品时的初期的调色剂补充后的处理中,以及在调色剂盒27更换后的调色剂补充处理中,都具有相同的功能。
[0167] 即,能够一边总是维持规定的显影剂浓度地进行调色剂补给一边继续进行打印,并且,在调色剂盒27的残留调色剂全部移动到储备罐26内从而调色剂盒27变空的时刻,通过发出“能够更换调色剂盒”的显示报告,能够避免发生没有调色剂的状况。
[0168] 另外,能够一边使用点计数器64识别打印所使用的调色剂47的消耗量,一边检测仅消耗调色剂盒27内的调色剂47的时期,并在该时期发出“能够更换调色剂盒”的显示报告,因此能够确保调色剂盒更换之前的打印作业。
[0169] 另外,“能够更换调色剂盒”的显示报告能提供如下一种打印机,不需要在调色剂盒27内以及储备罐26内配置调色剂余量检测等的装置就能够廉价且稳定地进行打印作业。
[0170] 已经参考一个优选实施例描述并说明了本发明的原理,显而易见的是该优选实施例可在不脱离在此揭示的原理的情况下进行配置和细节上的修改,应当视作本发明可构造为包括所有这些修改和改变,只要这些修改和改变在此揭示的主旨精神和范围内。