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公開番号2024168079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084480
出願日2023-05-23
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 21/00 20060101AFI20241128BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】トナーの残量の予測精度を向上させ、トナーの残量を検知するための検知動作の回数を削減すること。
【解決手段】制御部150は、現像ユニット4の使用期間における精度補正可能領域において、トナー検知部80によって第1信号が出力された場合に補給を開始し、第1信号と異なる第2信号が出力された場合に再び第1信号が出力されるまで補給を停止する補給停止期間が設定されるようにトナーカートリッジ9を制御し、補給停止期間のトナー消費量と、補給停止期間のピクセル数と、に基づいて単位ピクセル当たりのトナー消費量に関する第2情報を取得し、使用期間における補正可能領域よりも後の飽和領域において、第2情報に基づいて第1情報を取得する(S301～S305)。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
トナーを収容するトナー収容部と、前記トナーを担持する現像ローラであって前記像担持体にトナーを供給することによって前記静電潜像を現像する現像装置と、
トナーを収容するトナー容器と、
前記トナー容器から前記トナー収容部にトナーを補給する補給手段と、
前記補給手段を制御する制御部と、
前記トナー収容部に収容されているトナーの残量に相関する信号を出力するトナー残量検知部と、
画像情報から印字画像のピクセル数をカウントし、前記ピクセル数に基づいて前記トナー収容部のトナー残量に関する第１情報を取得する取得部と、
を有し、
前記制御部は、
前記現像装置の使用期間における第１期間において、前記トナー残量検知部によって第１信号が出力された場合に補給を開始し、前記第１信号と異なる第２信号が出力された場合に再び前記第１信号が出力されるまで補給を停止する補給停止期間が設定されるように前記補給手段を制御し、前記補給停止期間のトナー消費量と、前記補給停止期間の前記ピクセル数と、に基づいて単位ピクセル当たりのトナー消費量に関する第２情報を取得し、
前記使用期間における前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第２情報に基づいて前記第１情報を取得する、
ことを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記使用期間は、前記現像装置の未使用時から寿命が報知されるまでの期間であり、前記第１期間は前記使用期間の前半にあり、前記第２期間は前記使用期間の後半にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１期間においては、所定の印字枚数毎に前記トナー残量検知部による検知を行い、前記第２期間においては、所定の印字枚数毎に前記トナー残量検知部による検知を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２期間における補給停止重量と補給開始重量との差が、前記第１期間における補給停止重量と補給開始重量との差よりも小さくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補給停止期間のトナー消費量を記憶するメモリを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補給装置は、回転することで前記補給装置から前記トナー収容部にトナーを補給するスクリューを有し、
前記制御部は、前記スクリューの回転数に基づいて前記補給装置から前記トナー収容部に供給されるトナーの補給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補給装置は、伸縮することで前記補給装置内の内圧を変動させて前記補給装置から前記トナー収容部にトナーを補給するためのポンプと、前記ポンプの伸縮を駆動する駆動部と、を有し、
前記制御部は、前記駆動部の駆動時間に基づいて前記補給装置から前記トナー収容部に供給されるトナーの補給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知部は、光を発する発光部と、前記発光部からの光を受光する受光部と、を有し、
前記制御部は、前記受光部から出力される電圧に基づき前記トナー収容部のトナーの残量を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検知部は、第１電極と第２電極とを有し、
前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて前記トナー収容部のトナーの残量を検知することを特徴とする請求項１に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、画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置又は静電記録装置の画像形成装置及びトナー補給方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（以下、「感光体」という。）を一様に帯電させ、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電像を形成する。感光体上に形成された静電像は、現像装置により現像剤（以下、「トナー」という。）でトナー像として顕像化される。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置は、一般に、トナーの補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナーの補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティに優れた画像形成装置を提供することができる。
【０００４】
複数の感光体を鉛直方向と交差する方向に一列に配置したインライン方式の画像形成装置として、複数の感光体を備え、被転写体としての中間転写体、又は、被転写体としての記録材を搬送する記録材担持体を配置したものがある。プロセスカートリッジにトナーを補給するためのトナーカートリッジを設け、逐次トナーを補給する構成がよく知られている。トナーカートリッジにはトナー残量を検知するためのセンサを設け、ユーザーにトナー残量を逐次報知し、又は、ユーザーにトナーカートリッジの交換を促すことができる（例えば、特許文献１参照）。また、トナー残量を検知するセンサを設ける代わりに、トナーカートリッジのトナー補給動作をカウントすることでトナーカートリッジ内のトナー残量を予測する構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、レーザースキャナ等の露光装置によって感光ドラム上に作像される画像のドット数を計測し、画像形成装置内のメモリ等によってカウントすることで、印字によって使用したトナー消費量を推定する制御がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－２５３２０３号公報
特開２０２１－０６０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現像室内のトナー残量を検知するためには、現像室内に設置されたセンサを用いてトナー残量の測定制御を定期的に実施する必要がある。トナー残量の測定制御には、測定にある一定の時間が必要であり、その間、ユーザーがプリントを実施できない時間（ダウンタイム）が発生してしまうなど課題がある。また、画像のドット数を計測した結果に基づきトナー消費量を推定する制御の場合、画像形成部の個体ばらつきによってトナー消費量の推定値に誤差が発生するという課題がある。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、トナーの残量の予測精度を向上させ、トナーの残量を検知するための検知動作の回数を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）静電潜像が形成される像担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナーを担持する現像ローラであって前記像担持体にトナーを供給することによって前記静電潜像を現像する現像装置と、トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器から前記トナー収容部にトナーを補給する補給手段と、前記補給手段を制御する制御部と、前記トナー収容部に収容されているトナーの残量に相関する信号を出力するトナー残量検知部と、画像情報から印字画像のピクセル数をカウントし、前記ピクセル数に基づいて前記トナー収容部のトナー残量に関する第１情報を取得する取得部と、を有し、前記制御部は、前記現像装置の使用期間における第１期間において、前記トナー残量検知部によって第１信号が出力された場合に補給を開始し、前記第１信号と異なる第２信号が出力された場合に再び前記第１信号が出力されるまで補給を停止する補給停止期間が設定されるように前記補給手段を制御し、前記補給停止期間のトナー消費量と、前記補給停止期間の前記ピクセル数と、に基づいて単位ピクセル当たりのトナー消費量に関する第２情報を取得し、前記使用期間における前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第２情報に基づいて前記第１情報を取得する、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、トナーの残量の予測精度を向上させ、トナーの残量を検知するための検知動作の回数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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