JP2000147889A - 画像形成装置及びトナー補給判断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーの特性劣化を防止し安定した画像が得
られる画像形成装置、及びトナー補充判断方法を提供す
ることである。 【解決手段】 一成分現像剤を用いる現像装置内のトナ
ー残量を検知するトナーエンド検知装置１１と、現像装
置への新トナー補給の要否を判断する制御装置１０と、
現像装置への新トナー補給後の画像形成回数を積算する
コピー枚数カウント装置１２とを有し、コピー枚数カウ
ント装置１２で積算した画像形成回数が規定回数未満
で、かつトナーエンド検知装置１１で検知したトナー残
量が規定量以下の場合、及び、トナーエンド検知装置１
１によりトナー残量が規定量以下になったと検知される
ことなく、コピー枚数カウント装置１２で積算した画像
形成回数が規定回数に達した場合に新トナー補給要と判
断するように、上記制御装置１０を構成する。これによ
り、残トナー量不足になることもなく、例えば画像比率
の少ない原稿が連続して形成されるような場合であって
も、トナーの特性劣化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
一成分現像剤を用いる現像装置内のトナー残量を検知す
る検知手段と、該現像装置への新トナー補給の要否を判
断する判断手段とを有する画像形成装置に関するもので
ある。また、本発明は、一成分現像剤を用いる現像装置
への新トナー補給の要否を判断する新トナー補給要否判
断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の画像形成装置としては、潜
像担持体上の潜像を現像する現像装置内に現像剤を適宜
補給しながら画像を形成するとともに、現像装置内の現
像剤残量を検知して現像剤が無くなるか若しくは規定量
以下になるトナーエンド状態であると判断した場合にそ
の旨を報知する等のトナーエンド処理を行う画像形成装
置が知られている。一成分現像方式では、トナーエンド
になっても現像剤を補給すれば安定した画像が得られる
優れた特徴を持っている。一成分現像方式では、現像剤
に使用しているキャリアの特性劣化により現像剤の寿命
が決定する二成分現像方式とは異なり、現像剤を交換す
る必要がない。また、トナーとキャリアを攪拌して摩擦
帯電を行わなくてもよいため、攪拌機構が必要なく、装
置が小型化、安価に出来る優れた特徴を持っている。

【０００３】ところが、一成分現像剤を用いる画像形成
装置においては、上述した優れた特徴を持っている反
面、以下の様な不具合点も有している。原稿の画像比率
が高い場合には問題ないが、原稿の画像比率が少ない場
合には、トナーの使用量が極めて少なくトナーエンドに
なるまでにかなりの時間がかかる為、現像ローラ上や供
給ローラ上に長時間同じトナーが滞留することになり、
トナーの特性劣化をひき起こす。一成分現像方式にてカ
ラートナーを用いる時は、更に使用画像比率が少なくな
る為、トナーの特性劣化は更にひどいものとなる。

【０００４】具体的にはトナーの特性劣化により以下の
様な不具合点が発生する。第1の不具合点は、現像ロー
ラや供給ローラ上に長時間滞留したトナーを使用する
為、画像濃度低下の問題が起こる。これは、現像ローラ
に対してトナーの静電吸着力が強くなり、現像されずら
くなる為である。

【０００５】また、トナーエンドになり新トナーを補給
しても、特性の劣化したトナーと劣化していないトナー
を混ぜ合わせることにより、第２の不具合点が発生す
る。具体的には、劣化した残留トナーと新トナーとが互
いに摩擦帯電を起こし、残留トナーは逆帯電し、新トナ
ーは正規帯電となる。この結果、お互いに静電的に吸着
してしまい、逆帯電の強いトナー固まりとして存在して
しまう。反転現像方式のものでは、感光体上の非画像部
にこの逆帯電の強いトナー固まりが付着する。そのた
め、転写にて逆極性の電荷が転写紙上にチャージアップ
されるが、非画像部に付着しているトナー固まり中の正
規帯電した新トナーが転写紙上に転写することとなる
為、非画像部に地汚れ現象（以下、補給時地汚れと呼
ぶ）が発生する。

【０００６】そこで、上記不具合点を解決するために、
例えば、特許第２７３７００９号公報では、トナーの消
費量に関係する特性（例えば、感光ドラム上のパターン
部濃度、感光ドラムの電位、残量検知手段の信号の頻度
等）を検知して、消費量が少ないと検知した時に、感光
ドラムの非画像領域に強制的にトナーを消費させる方法
が記載されている。この方法によれば、トナーの特性劣
化を防止することが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によっても、例えば、一成分現像方式にカラート
ナーを用いる場合には、ワンポイント的な使用方法が一
般的である為、更にトナーの劣化が激しくなり、常に強
制消費をしなければならない状態となって多量のトナー
を捨てる結果となる。また、コピー中の非画像部（紙間
等）にトナーを強制的に付着させる為、感光ドラム上の
トナーが未転写トナーとなり、多量のトナーがクリーニ
ング部に同時期に入ることになってクリーニング不良の
原因となりかねない危険性を有している。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナーの特性劣化を
防止し安定した画像が得られる画像形成装置、及びトナ
ー補給判断方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、一成分現像剤を用いる
現像装置内のトナー残量を検知する検知手段と、該現像
装置への新トナー補給の要否を判断する判断手段とを有
する画像形成装置において、該現像装置への新トナー補
給後の該現像装置を用いた画像形成回数を積算する積算
手段を設けるとともに、該積算手段で積算した画像形成
回数が規定回数未満で、かつ上記検知手段で検知したト
ナー残量が規定量以下の場合、及び、上記検知手段によ
りトナー残量が規定量以下になったと検知されることな
く、該積算手段で積算した画像形成回数が規定回数に達
した場合に新トナー補給要と判断するように、上記判断
手段を構成したことを特徴とするものである。

【００１０】この画像形成装置においては、上記積算手
段で積算した画像形成回数が規定回数未満で、かつ上記
検知手段で検知したトナー残量が規定量以下の場合に
は、上記判断手段が新トナー補給要と判断する。これに
より、従来通り残トナー量不足になる前に、トナーの補
給時期を報知することができる。また、この画像形成装
置においては、上記検知手段によりトナー残量が規定量
以下になったと検知されることなく、該積算手段で積算
した画像形成回数が規定回数に達した場合には、上記判
断手段が新トナー補給要と判断する。これにより、例え
ば画像比率の少ない原稿が連続して形成されるようなト
ナーの消費量が少ない場合であっても、画像形成回数が
規定回数に達すると、新トナー補給要と判断する。した
がって、長時間同じトナーを使用し続けることによる装
置内の残トナーの特性劣化が防止され、新トナーを補給
した時に発生する補給時地汚れが防止される。なお、上
記規定量としては、例えば残量ゼロを用いることもでき
るし、ゼロ以外の所定量を用いることもできる。

【００１１】また、請求項２の画像形成装置は、請求項
1の画像形成装置において、上記検知手段によりトナー
残量が規定量以下になったと検知されることなく、上記
積算手段で積算した画像形成回数が規定回数に達した場
合に、その後に使用する上記規定回数を順次大きくする
ことを特徴とするものである。

【００１２】積算手段で積算した画像形成回数が規定回
数に達した場合における新トナー補給が連続して発生し
た場合には、装置内の残トナー量も順次増加してトナー
が十分あるのに新トナー補給要と判断してしまうことが
考えられる。しかし、この請求項２の画像形成装置にお
いては、画像形成回数の規定回数が順次大きくなるの
で、次の規定回数までに達する新トナー補給までのトナ
ーの消費量も順次増加する。したがって、現像装置内の
残トナー量の増加を抑制することができる。

【００１３】請求項３の画像形成装置は、請求項１又は
２の画像形成装置において、上記積算手段で積算した画
像形成回数が規定回数未満で、かつ上記検知手段で検知
したトナー残量が規定量以下の場合に、積算をリセット
するように上記積算手段を構成したことを特徴とするも
のである。

【００１４】この請求項３の画像形成装置においては、
上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以下になっ
た場合に、積算手段の積算をリセットする。したがっ
て、現像装置内の残トナー量の増加をより抑制すること
ができる。また、規定回数が大きくなった場合であって
も、上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以下に
なった時点にて、再び最初の規定回数に戻ることから、
長時間同じトナーを使用し続けることによる装置内の残
トナーの特性劣化が防止される。

【００１５】請求項４の画像形成装置は、請求項１、２
又は３の画像形成装置において、請求項１の判断手段で
新トナー補給要と判断した場合に、現像装置内のトナー
を強制的に消費させるトナー強制消費モードを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１６】この請求項４の画像形成装置においては、
トナー強制消費モードが働くことにより、現像装置内に
残留した劣化トナーを装置外に追い出すことができる。
したがって、現像装置内のトナー劣化が防止され、新ト
ナーを補給した時に発生する補給時地汚れをより確実に
防止することができる。

【００１７】請求項５のトナー補給判断方法は、一成分
現像剤を用いる現像装置への新トナー補給の要否を判断
するトナー補給判断方法において、該現像装置内のトナ
ー残量を検知するとともに、該現像装置への新トナー補
給後の該現像装置を用いた画像形成回数を積算し、上記
画像形成回数が規定回数未満で、かつ現像装置内のトナ
ー残量が規定量以下の場合、及び、現像装置内のトナー
残量が規定量以下になったと検知されることなく上記画
像形成回数が規定回数に達した場合に新トナー補給要と
判断するようにしたことを特徴とするものである。

【００１８】この請求項５のトナー補給判断方法におい
ては、上記画像形成回数が規定回数未満で、かつ現像装
置内のトナー残量が規定量以下と検知した場合に、新ト
ナー補給要と判断する。これにより、従来通り残トナー
量不足になる前に、トナーの補給時期を報知することが
できる。また、このトナー補給判断方法においては、現
像装置内のトナー残量が規定量以下になったと検知され
ることなく、上記画像形成回数が規定回数に達した場合
に、新トナー補給要と判断する。これにより、例えば画
像比率の少ない原稿が連続して形成されるようなトナー
の消費量が少ない場合であっても、画像形成回数が規定
回数に達すると、新トナー補給要と判断する。したがっ
て、長時間同じトナーを使用し続けることによる装置内
の残トナーの特性劣化が防止され、新トナーを補給した
時に発生する補給時地汚れが防止される。

【００１９】請求項６の画像形成装置は、現像装置内の
トナー残量を検知する検知手段と、現像装置への新トナ
ー補給の要否を判断する判断手段とを有する画像形成装
置において、上記判断手段で新トナー補給要と判断した
場合に、現像装置内のトナーを強制的に消費させるトナ
ー強制消費モードを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２０】この請求項６の画像形成装置においては、
トナー強制消費モードが働くことにより、現像装置内に
残留した劣化トナーを装置外に追い出すことができる。
したがって、新トナーを補給した時に発生する補給時地
汚れをより確実に防止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を非磁性一成分現像
剤が用いられる現像装置を有する画像形成装置に適用し
た一実施形態について説明する。まず、上記画像形成装
置の構成及び動作について説明する。図１は、該画像形
成装置の概略構成を示す断面図である。図１において、
像担持体としての感光体１の周囲には、第一帯電器２、
第一露光装置３，第一現像器４よりなる第一画像形成手
段と、第二帯電器５、第二露光装置６、第二現像器７よ
りなる第二画像形成手段が設けられている。また、この
感光体１の周囲には、図示しないが、現像装置において
従来公知である転写分離装置、クリーニング装置、除電
装置が設けられている。

【００２２】ここで、第一画像形成手段により黒単色画
像を形成し、第二画像形成手段によりカラー画像を形成
するに際しての動作を説明する。黒単色画像形成時に
は、スコトロン方式からなる第一帯電器２により感光体
１上を均一にマイナス帯電させ、第一露光装置３でＬＤ
光による露光を行い、感光体１上に静電潜像を形成す
る。そして、二成分磁気ブラシ現像方式からなり、黒ト
ナーを有する第一現像器４により、感光体１上の静電潜
像を反転現像にて顕像化する。このとき、第二帯電器
５、第二露光６は動作しない状態になっており、第二現
像器７は感光体１より離れる方向に退避している。な
お、第一現像器４の現像バイアスは感光体１の画像部に
対向している期間はマイナス極性で、非画像部に対向し
ている期間は感光体１へのトナー付着防止のためプラス
極性に切り替えている。

【００２３】カラー単色画像形成時には、第一帯電器２
により感光体１を均一にマイナス帯電させ、さらに第二
帯電器５により更に感光体１をマイナス帯電し、第二露
光装置６でＬＤ光による露光を行い、感光体１上に静電
潜像を形成する。そして、非磁性非接触一成分現像方式
からなり、カラートナーを有する第二現像器７にて静電
潜像を顕像化する。第二現像器７６の現像バイアスも、
第一現像器４と同様、感光体１の画像部と非画像部とで
極性を切り替えている。この時、第一露光装置３はカラ
ー画像作成時には露光しない状態になっている。また、
第一現像器４は、第二現像器７に駆動を与えるため回転
しているが、感光体１の非画部に対向する時期と同様に
極性を切り替えた正極性の現像バイアスがＯＮされてい
るため感光体１を現像しない。

【００２４】また、２色画像形成時には、まず、第一帯
電器２により感光体１をマイナスに帯電させ、第一露光
装置３により露光を行い、第一現像器４により静電潜像
を顕像化して感光体１上に黒画像を形成する。つぎに、
第二帯電器５により黒画像の上から感光体１をマイナス
に帯電させ、第二露光装置６により黒画像形成部以外の
部分の露光を行い、第二現像器７により静電潜像を顕像
化して感光体１上にカラー画像を形成する。

【００２５】図２は、上述した第二現像器７の概略構成
を示す拡大断面図である。図２に示すように、第二現像
器７には、現像ローラ７ａが第二現像器７の開口部から
その一部を露出するようにして、感光体１と狭い隙間を
もって対向する位置に配設される。感光体１上の静電潜
像は、現像ローラ７ａよりトナーが飛翔して現像され顕
像化する。また、この現像ローラ７ａの近傍には、導電
性スポンジよりなる供給ローラ７ｃがその周面を約１ｍ
ｍ現像ローラ７ａに食い込ませるように配設される。供
給ローラ７ｃは、現像ローラ７ａと同様にマイナスのバ
イアスが印加され、図中矢印方向に回転する。そして、
供給ローラ７ｃは、現像ローラ７ａとの接触部により、
トナーをマイナス極性に帯電させて現像ローラ７ａに供
給する。現像ローラ７ａに供給されたトナーは、ブレー
ド７ｂにより薄層化され、感光体１上の静電潜像を現像
する。また、この第二現像器７内には、補給されたトナ
ーを現像ローラ７ａ側に搬送する為のアジテータ小７
ｄ、アジテータ大７ｅが設けられている。

【００２６】さらに、アジテータ大７ｅの近傍には、ト
ナーエンド検知素子７ｆが設けられている。このトナー
エンド検知素子７ｆは、近傍にトナーが存在するか否か
を検知する。トナーエンド検知素子７ｆが第二現像器７
内のトナー残量が規定量以下、すなわち、少なくともそ
の近傍にはトナーが存在しない状態としてのトナーエン
ドを検知した場合、後述する制御装置の働きにより、ト
ナーニアエンドを操作部に表示してトナー補給時期を報
知する。そして、一定枚数コピー後にトナーエンドを操
作部に表示してコピー動作を禁止する。このトナーエン
ドの表示でもトナー補給が必要なことを報知する。トナ
ーニアエンドの表示とトナーエンドの表示は、特に区別
せず、トナーニアエンドの表示を上記コピー動作禁止以
降、継続させてもよい。操作部に表示されたトナーエン
ド表示は、第二現像器７を画像形成装置本体より取り外
し、新トナーを補給後再び本体に戻すことにより解除さ
れるる。また、このタイミングでコピー動作禁止も解除
され可能な状態となるようになっている。以上のトナー
エンド表示やコピー動作禁止の解除の制御のため、図示
しない、第２現像器７脱着検知センサが設けられてい
る。

【００２７】以下、本実施形態の特徴部について説明す
る。図３は本実施形態に係る画像形成装置のブロック
図、図４は新トナー補給要否の判断方法を示すフローチ
ャートである。図３に示すように、本実施形態に係る判
断手段としての制御装置１０には、トナーエンド検知装
置１１の検知結果とコピー枚数カウント装置１２の積算
結果とが入力される。このトナーエンド検知装置１１
は、上述したように、トナーエンド検知素子７ｆにより
第二現像器７内のトナー残量を検知し、規定量以下とな
った場合にトナーエンドとする。コピー枚数カウント装
置１２は、新トナーを補給してからのコピー枚数を積算
する。例えば、このコピー枚数カウント装置１２は、最
初に画像形成装置本体が設置されるに際して、主電源が
入れられ、第二現像器７が本体にセットされて第二現像
器７内にトナーが入っていることをトナー検知素子が認
識してから、コピー枚数の積算を開始するものとする。
また、トナーエンド表示がされた後に新トナーを補給す
るに際しては、新トナーを補給した第二現像器７が再び
画像形成装置本体に戻され、第二現像器７内にトナーが
入っていることをトナー検知素子が認識してから、それ
までの積算内容をリセットしてコピー枚数の積算を開始
するものとする。

【００２８】そして、図４に示すように、制御装置１０
は、コピーが開始された時からの枚数をコピー枚数カウ
ント装置１２により積算していき（Ｓ２０）、コピー枚
数が規定回数に達したか否かを判定する（Ｓ２１）。コ
ピー枚数が規定回数に達しない時には、トナーエンド検
知装置１１によりトナー検知素子７ｆが働くかどうかを
判定する（Ｓ２２）。トナーエンドコピー枚数が規定回
数に達する前にトナーエンド検知装置１１がトナーエン
ドを検知した場合には、従来と同様に、トナーエンド表
示装置１３によりトナーニアエンド表示を行い（Ｓ２
３）、一定枚数コピー後トナーエンド表示を点灯し（Ｓ
２４）、コピー動作を禁止する（Ｓ２５）。一方、トナ
ーエンド検知装置１１がトナーエンドを検知することな
く、コピー枚数が規定回数に達した場合には、トナーエ
ンド表示装置１３によりトナーニアエンド表示を行い
（Ｓ２３）、一定枚数コピー後トナーエンド表示を点灯
し（Ｓ２４）、コピー動作を禁止する（Ｓ２５）。

【００２９】このように、制御装置１０によりコピー枚
数カウント装置１２のコピー枚数が規定回数未満で、ト
ナーエンド検知装置１１のトナーエンド検知素子７ｆで
検知したトナー残量が規定量以下の場合には、従来通り
トナーエンド表示を行ってトナーの補給時期を報知する
ことにより、残トナー不足による画像濃度不良を防止す
ることが出来る。

【００３０】一方、上記コピー枚数カウント装置１２の
積算コピー枚数が規定回数に達した場合、つまり、トナ
ーエンド検知素子７ｆでトナー残量が規定量以下になっ
たことを検知することなく規程回数のコピーを行った場
合には、これ以上コピーを可能な状態にすると、トナー
の消費量が少ないため、トナーの特性劣化を招き、画像
濃度を低下させることになってしまう。さらに、その
後、トナーエンド検知素子７ｆでトナー残量が規定量以
下になったことを検知して新トナーを補給した場合に
は、残留した劣化トナーと新トナーとが混合されること
になってトナーの凝集度が大きくなり、結果的に補給時
地汚れが発生する原因となってしまう。そこで、コピー
枚数カウント装置１２により積算コピー枚数が規定回数
に達した場合には、トナーエンド検知装置１１のトナー
エンド素子７ｆによりトナー残量が規定量以下になった
と検知しない場合であっても、新トナー補給要と判断す
ることにより、長時間同じトナーを使用することによる
残トナーの特性劣化を防止することができる。また、残
トナーの特性劣化が防止されることから、新トナーを補
給したときに発生する補給時地汚れを防止することがで
きる。

【００３１】ただし、コピー枚数カウント装置１２の積
算結果により新トナー補給要の判断が連続して発生した
場合には、トナー補給時の残トナー量が順次多くなり、
第二現像器７内にトナーが十分あるのにトナーエンドが
表示されてしまうという不具合が発生する。これを回避
するには、制御装置１０で、最初の画像形成装置本体設
置後の新トナー投入以降、あるいは、トナーエンド検知
素子７ｆでトナー残量が規定量以下になったことを検知
した後の信徒ナー投入以降で、連続した上記コピー枚数
カウンタ装置１２によるトナーニアエンド表示として何
回目であるかを判断し、２回目以降の積算コピー枚数の
規定回数を順次大きくするとよい。このような制御は、
種々のやり方で行うことができる。例えば、連続した上
記コピー枚数カウンタ装置１２によるトナーニアエンド
表示の回数をカウントするためのカウンタを設け、この
カウンタ内容を参照して、連続した上記コピー枚数カウ
ンタ装置１２によるトナーニアエンド表示として何回目
であるかという判断する。そして、何回目かにより、上
記コピー枚数カウンタ１２の内容と比較する規程回数と
して順次大きなもの採用すればよい。また、上記コピー
枚数カウンタ装置１２を、トナーエンド検知素子７ｆで
トナー残量が規定量以下になったことを検知することな
く規程枚数に達した場合にはリセットしないようにして
トナーエンド検知素子７ｆでトナー残量が規定量以下に
なったことを検知した場合のみリセットするようにす
る。そして、このトナーコピー枚数カウンタ装置１２の
内容が、あらかじめ決めておいた、順次大きくなる規程
枚数の積算枚数（例えば、最初が４０００枚、次が５０
００枚とする、最初は４０００枚目、次は５０００枚
目）と比較するようにしてもよい。その他、上記ピー枚
数カウンタ１２とは別に、最初の画像形成装置本体設置
後の第二現像器によるコピー枚数の累積カウンタを設
け、該累積カウンタの内容を参照して、連続した上記コ
ピー枚数カウンタ装置１２によるトナーニアエンド表示
の回数を推測するようにすることもできる。

【００３２】以上のような、連続した上記コピー枚数カ
ウンタ装置１２によるトナーニアエンド表示の回数によ
って、２回目以降の積算コピー枚数の規定回数を順次大
きくする制御を行うことにより、該回数に関わらず、同
一の規程回数を用いる場合に比し、次のトナー補給まで
のトナー消費量も順次増加するため、装置内の残トナー
量がそれほど増加しない。したがって、トナー補給時の
残トナー量の増加を抑制することで、トナー補給時にト
ナーがあふれ出す危険性を少なくできる。

【００３３】また、連続した上記コピー枚数カウンタ装
置１２によるトナーニアエンド表示の回数によって、２
回目以降の積算コピー枚数の規定回数を順次大きくする
制御を行う場合にも、トナーエンド検知装置１１による
検知素子７ｆがトナーエンドを検知してトナー補給とな
ったときには、コピー枚数カウント装置１２の積算をリ
セットするので、順次大きくさせていた積算コピー枚数
の規定回数を最初の値に戻せる。これにより、規定回数
が大きくなったままで長時間同じトナーを使用し続ける
ことによるトナーの特性劣化の心配もない。

【００３４】さらに、本実施形態に係る画像形成装置に
おいては、新トナー補給要判断後のコピー動作停止後
に、現像ローラ７ａ、供給ローラ７ｃ上のトナーを強制
的に消費するトナー強制消費モードを設けるとよい。具
体的には、トナー補給時期報知後、強制的に静電潜像を
感光体１上に作り、第二現像器７にて現像を行い、トナ
ーを消費する。第二現像器７に印加する現像バイアスを
振ることにより、ベタ画像でも、ハーフトーン画像でも
作成することは容易である。クリーニングへの負担を少
なくする為には、ハーフトーン画像の方がよい。また、
トナーを強制消費後、感光体１の空回しを行い、十分に
クリーニングされた状態にて、機械を停止するモードと
なっている。このように、現像ローラ７ａや供給ローラ
７ｃを清掃するトナー強制消費モードを設けることによ
り、劣化トナーは現像ローラ７ａや供給ローラ７ｃのス
ポンジの目の中よりほとんどなくなる。そのため、新し
く補給されるトナーとの摩擦帯電が少なくなり、補給時
地汚れがより発生しずらくなる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。上述した第二現像器７内にトナーカートリッジ２本
分（６０ｇ/１本）のカラートナーを入れ、コピー開始
とする。この時より、第二現像器７を使用してコピーし
た枚数をコピーカウント装置１２により記憶し、コピー
枚数を積算するものとする。図５は、トナーが補給され
た状態から、トナーエンド検知素子７ｆによりトナーエ
ンド状態と検知されるまでの積算コピー枚数（以下、ト
ナーイールド枚数という）と、原稿の画像比率との関係
を示したものである。図６は、積算コピー枚数とトナー
凝集度との関係を示したものである。トナー凝集度は、
トナー特性の劣化を現したものである。図７は、トナー
補給時のトナー凝集度と、新トナーを補給した時に発生
する地汚れとの関係を示したものである。

【００３６】図５に示すように、原稿画像比率が高いも
の、例えば６％画像比率の原稿にて、第二現像器７を連
続使用する場合、トナーイールド枚数は２Ｋ枚となる。
図６示すように、積算コピー枚数が２Ｋ枚の場合、トナ
ー凝集度は１０％程度であり、特性の劣化は少ない状態
である。また、この状態にて新トナーをカートリッジ１
本分（６０ｇ）補給しても、図７に示すように、トナー
凝集度が１０％の場合、補給時地汚れはほとんど発生し
ないレベルである。

【００３７】しかしながら、原稿画像比率が低い場合に
は、トナーエンド検知素子７ｆがトナーエンド状態を検
知するまでに多量の枚数をコピーする必要がある。例え
ば、１％画像比率の原稿にて、第二現像器７を連続使用
する場合、トナーイールド枚数は８Ｋ枚となる。従来通
り、第二現像器７内のトナー残量のみによりトナーエン
ドとする場合、図６に示すように、積算コピー枚数８Ｋ
枚におけるトナー凝集度は３０％程度であり、トナー特
性劣化が大きい状態となる（図中、点線で示す）。この
状態にて新トナーをカートリッジ１本分補給すると、劣
化トナーと新トナーが摩擦帯電を起こし、図７に示すよ
うに、補給時地汚れはランク２レベルとなり、地汚れが
問題となるレベルとなってしまう。

【００３８】そこで、本実施例では、補給時地汚れが問
題とならないレベルがトナー凝集度２０％以下であるた
め、積算コピー枚数の規定回数を４Ｋ枚とした。すなわ
ち、積算コピー枚数が４Ｋ枚未満にて、トナーエンド検
知装置１１の検知素子７ｆがトナーエンドを検知した場
合は、従来通り、制御装置１０によりトナーニアエンド
表示後一定枚数コピーして、トナーエンドを表示しコピ
ー動作を停止する。一方、コピー枚数カウント装置１２
の積算コピー枚数が４Ｋに達した場合には、トナーエン
ド検知装置１１のトナーエンド検知素子７ｆがトナーエ
ンドを検知しない場合でも、制御装置１０によりトナー
ニアエンド表示後、トナーエンド表示を出しコピー動作
を停止する。積算コピー枚数が規定回数に達してもこれ
以上コピーを可能にすると、上述したようにトナー凝集
度が大きくなり、結果的に補給時地汚れ現象が発生す
る。

【００３９】なお、新トナー補給時の残トナー量は、コ
ピー枚数カウント装置１２によりトナー補給要と判断す
る場合の方が、トナーエンド装置１１によりトナー補給
要と判断する場合よりも、当然多くなる。トナーエンド
検知装置１１によるトナー補給時の残トナー量は、８０
±２０ｇであるが、コピー枚数カウント装置１２による
トナー補給時の残トナー量は、それまでにコピーした原
稿の画像比率により大きく振られ、最悪１１５ｇ程度の
場合もある。しかしながら、第二現像器７には２４０ｇ
程度のトナーが入る余裕が有るため、何ら問題とならな
い。

【００４０】ところが、コピー枚数カウント装置１２の
積算結果によるトナー補給が何回か継続した場合には、
トナー補給時の残トナー量が順次多くなり、トナーが十
分有るのにトナーエンドが表示されてしまう不具合が発
生する。そこで、本実施例では、第二現像器７の初めて
のトナー補給時の規定回数を４Ｋ枚とし、２回目以降の
規定回数を順次大きくしていく。例えば、図６に示すよ
うに、２回目の新トナー補給までの規定回数を５Ｋ枚と
し、３回目は更に規定回数を大きくしていくとよい。こ
のように、規定回数を順次大きくしていくと、トナー凝
集度は大きくなることが考えられるが、図６の関係は、
最初にセットした１２０ｇのトナーに対する関係であ
る。残トナー量と新トナー量が１２０ｇより十分に多い
時は、個々のトナーの受けるストレスが少なくなる為、
トナー凝集度のカーブは緩やかなものとなり、積算コピ
ー枚数（規定回数）を多くしてもトナー凝集度は問題と
なるレベルを超えない。したがって、コピー枚数カウン
ト装置１２で積算した積算コピー枚数が規定回数に達し
た場合に、その後の規定回数を、順次大きくすることに
より、トナー凝集度をそれほど高めず、トナー補給時の
残トナー量の増加を抑制することができる。

【００４１】さらに、本実施例では、トナー凝集度が大
きいトナーにおいても、新トナー補給要と判断した場合
に、現像ローラ７aと供給ローラ７ｃを清掃することに
より、補給時地汚れのレベルが良くなる実験結果を得て
いる。

【００４２】このように、本実施例から、トナーエンド
検知装置１１の検知結果とコピー枚数カウント装置１２
の積算結果により新トナー補給の要否を判断することに
より、トナーの特性劣化を防止することができることが
わかる。また、トナーの特性劣化が防止されることによ
り、トナー凝集度が高まることもないので、新トナーを
補給したときに発生する補給時地汚れも防止することが
できることがわかる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置によれば、上記
積算手段で積算した画像形成回数が規定回数未満で、か
つ上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以下の場
合に、上記判断手段が新トナー補給要と判断するため、
残トナー量不足による画像濃度不良を防止することがで
きる。また、この請求項１の画像形成装置によれば、上
記検知手段によりトナー残量が規定量以下になったと検
知されることなく、該積算手段で積算した画像形成回数
が規定回数に達した場合に、上記判断手段が新トナー補
給要と判断するため、トナーの消費量が少ない場合であ
っても、長時間同じトナーを使用し続けることによる装
置内の残トナーの特性劣化が防止され、新トナーを補給
した時に発生する補給時地汚れが防止される。このよう
に、この画像形成装置によれば、上記判断手段がトナー
の消費状態により新トナー補給の要否を判断するため、
安定した画像形成が可能となる。

【００４４】請求項２の画像形成装置によれば、画像形
成回数の規定回数が順次大きくなるので、次のトナー補
給までのトナーの消費量も順次増加する。したがって、
積算手段で積算した画像形成回数が規定回数に達する新
トナー補給が連続して発生した場合であっても、装置内
の残トナー量の増加を抑制することができる。

【００４５】請求項３の画像形成装置によれば、上記検
知手段で検知したトナー残量が規定量以下になった場合
に、積算手段の積算をリセットするため、現像装置内の
残トナー量の増加をより抑制することができる。また、
規定回数が大きくなった場合であっても、上記検知手段
で検知したトナー残量が規定量以下になった時点にて、
再び最初の規定回数に戻ることから、長時間同じトナー
を使用し続けることによる装置内の残トナーの特性劣化
が防止される。

【００４６】請求項４の画像形成装置によれば、トナー
強制消費モードが働くことにより、現像装置内に残留し
た劣化トナーを装置外に追い出すため、新トナーを補給
した時に発生する補給時地汚れをより確実に防止するこ
とができ、安定した画像形成が可能となる。

【００４７】請求項５のトナー補給判断方法によれば、
上記積算手段で積算した画像形成回数が規定回数未満
で、かつ上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以
下の場合に、上記判断手段が新トナー補給要と判断する
ため、残トナー量不足による画像濃度不良を防止するこ
とができる。また、請求項５のトナー補給判断方法にお
いては、上記検知手段によりトナー残量が規定量以下に
なったと検知されることなく、該積算手段で積算した画
像形成回数が規定回数に達した場合に、上記判断手段が
新トナー補給要と判断するため、トナーの消費量が少な
い場合であっても、長時間同じトナーを使用し続けるこ
とによる装置内の残トナーの特性劣化が防止され、新ト
ナーを補給した時に発生する補給時地汚れが防止され
る。このように、この画像形成装置によれば、上記判断
手段がトナーの消費状態により新トナー補給の要否を判
断するため、安定した画像形成が可能となる。

【００４８】この請求項６の画像形成装置によれば、ト
ナー強制消費モードが働くことにより、現像装置内に残
留した劣化トナーを装置外に追い出すため、新トナーを
補給した時に発生する補給時地汚れをより確実に防止す
ることができ、安定した画像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示
す断面図。

【図２】同画像形成装置の第二現像器の概略構成を示す
断面図である。

【図３】同画像形成装置のブロック図である。

【図４】同画像形成装置のトナー補給判断方法を示すフ
ローチャート図である。

【図５】トナーイールド枚数と原稿の画像比率との関係
を示す特性図である。

【図６】積算コピー枚数とトナー凝集度との関係を示す
特性図である。

【図７】トナー補給時のトナー凝集度と地汚れランクと
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ７ 第二現像器 ７ａ 現像ローラ ７ｂ ブレード ７ｃ 供給ローラ ７ｄ アジテータ大 ７ｅ アジテータ小 ７ｆ トナーエンド検知素子 １０ 制御装置 １１ トナーエンド検知装置 １２ コピー枚数カウント装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA41 DA45 DD02 EC06 EC09 ED10 2H077 AC04 AD06 AD35 AE02 AE04 BA09 BA10 CA11 DA15 DA20 DA22 DA78 DA87 DB02 DB10 DB21 DB25 EA11 EA14 EA16 FA22 FA25

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一成分現像剤を用いる現像装置内のトナー
   残量を検知する検知手段と、該現像装置への新トナー補
   給の要否を判断する判断手段とを有する画像形成装置に
   おいて、該現像装置への新トナー補給後の該現像装置を
   用いた画像形成回数を積算する積算手段を設けるととも
   に、該積算手段で積算した画像形成回数が規定回数未満
   で、かつ上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以
   下の場合、及び、上記検知手段によりトナー残量が規定
   量以下になったと検知されることなく、該積算手段で積
   算した画像形成回数が規定回数に達した場合に新トナー
   補給要と判断するように、上記判断手段を構成したこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記検
   知手段によりトナー残量が規定量以下になったと検知さ
   れることなく、上記積算手段で積算した画像形成回数が
   規定回数に達した場合に、その後に使用する上記規定回
   数を順次大きくすることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、
   上記積算手段で積算した画像形成回数が規定回数未満
   で、かつ上記検知手段で検知したトナー残量が規定量以
   下の場合に、積算をリセットするように上記積算手段を
   構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
   て、請求項１の判断手段で新トナー補給要と判断した場
   合に、現像装置内のトナーを強制的に消費させるトナー
   強制消費モードを設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】一成分現像剤を用いる現像装置への新トナ
   ー補給の要否を判断するトナー補給判断方法において、
   該現像装置内のトナー残量を検知するとともに、該現像
   装置への新トナー補給後の該現像装置を用いた画像形成
   回数を積算し、上記画像形成回数が規定回数未満で、か
   つ現像装置内のトナー残量が規定量以下の場合、及び、
   現像装置内のトナー残量が規定量以下になったと検知さ
   れることなく上記画像形成回数が規定回数に達した場合
   に新トナー補給要と判断するようにしたことを特徴とす
   るトナー補給判断方法。
6. 【請求項６】現像装置内のトナー残量を検知する検知手
   段と、現像装置への新トナー補給の要否を判断する判断
   手段とを有する画像形成装置において、上記判断手段で
   新トナー補給要と判断した場合に、現像装置内のトナー
   を強制的に消費させるトナー強制消費モードを設けたこ
   とを特徴とする画像形成装置。