JP2002236436A

JP2002236436A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002236436A
Application number: JP2001032532A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Furuichi; 泰古市; Kazue Miyamoto; 和枝宮本; Mikio Ishibashi; 幹生石橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーボトル内の残留トナーの回収時期を精
度良く定めることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像パターンの画像信号に対応した静電
潜像を露光装置９により感光体３に形成し、形成した静
電潜像を現像装置１２により現像剤でトナー像として可
視像化し、トナー像を転写装置１７により記録材に転写
した後、感光体３上に残った残留トナーをクリーニング
装置１９により除去する作像プロセスを行い、クリーニ
ング装置１９により除去された残留トナーがトナー回収
ボトル２６に回収される複写機１において、作像プロセ
ス毎に形成された画像パターンの画像信号により得られ
る画素数を圧縮して積算する画素カウンタ制御部５５を
備え、画素カウンタ制御部５５の積算値が所定値に達す
ることにより、トナー回収ボトル２６内の残留トナーの
回収時期を定めている。

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、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、デジ
タル作像プロセスを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置においては、感光体のトナー像（画
像パターン）を記録材に記録材した後、感光体に残留す
るトナーを除去するクリーニング装置を備えている。こ
のようなクリーニング装置では、感光体から除去した残
留トナーを現像手段へ戻し、再度現像トナーとして現像
に用いるようにするものがある。この場合、トナー使用
効率は良いが、一度使用済みのトナーと未使用のトナー
はトナー物性が異なっており、画像濃度低下や地汚れの
原因となるので好ましくない。

【０００３】このため、クリーニング装置が除去したト
ナーをトナー回収ボトル（回収部）に回収し、トナー回
収ボトル内の残留トナーが満杯になったら、トナー回収
ボトルを交換するようにしており、例えば、作像プロセ
スの使用枚数や使用期間等を予め定めておき、その都度
トナー回収ボトル内の残留トナーを回収するものがあ
る。

【０００４】この場合には、装置に特別な検知機構を設
ける必要もなくコストの低減も図れて簡単な構成である
が、潜像パターンはその都度違うし使用する期間もその
都度違う為、残留トナーの回収時期によっては、トナー
回収ボトルに残留トナーが満たない時期に残留トナーの
回収が行われたり、既に満杯にも係わらず回収されなく
て作像プロセスにダメージを与えたり、作像装置全体に
トナー飛散を発生させたしてしまうことがある。このた
め、トナー回収ボトルを頻繁にチェックしなければなら
ず、残留トナーの回収作業効率が悪化してしまう。

【０００５】これに対し、トナー回収ボトルに回収され
る残留トナー量を検知出来る光センサを配置し、この光
センサからの出力が所定値に達した事でトナー回収時期
を判断することにより、残留トナーの回収作業効率の向
上を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の光セン
サはボトル内の一部分のトナー量を検知するだけなの
で、トナー回収ボトル内に均一に残留トナーがある場合
には良いが、一般的にはトナー回収ボトルの残留トナー
は不均一であるため、トナー回収ボトル内の残留トナー
を精度良く検知し難いので、トナー回収ボトル内の残留
トナーの回収時期を精度良く定め難いという課題があ
る。

【０００７】特に、黒トナーを用いた場合には、トナー
回収ボトル壁面に付着しただけのトナーも、トナー回収
ボトル内の残留トナーとして光センサが誤検知すること
がある。また、精度の向上を図るために電磁振動を利用
したセンサを用いても、取り付け位置精度や装置が大型
化するためトナー回収ボトル形状が複雑になったり、配
置に自由度がないため装置の小型化が図れなくなってし
まう。

【０００８】そこで、本発明は、トナー回収ボトル内の
残留トナーの回収時期を精度良く定めることができる画
像形成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、画像パターンの画像信号に対応した静電潜像を潜像
形成手段により像担持体に形成し、形成した静電潜像を
現像手段により現像剤でトナー像として可視像化し、ト
ナー像を転写手段により記録材に転写した後、像担持体
上に残った残留トナーをクリーニング手段により除去す
る作像プロセスを行い、クリーニング手段により除去さ
れた残留トナーがトナー回収ボトルに回収される画像形
成装置において、作像プロセス毎に形成された画像パタ
ーンの画像信号により得られる画素数を圧縮して積算す
る画素カウンタ手段を備え、画素カウンタ手段の積算値
が所定値に達することにより、トナー回収ボトル内の残
留トナーの回収時期を定めていることを特徴とする。

【００１０】この請求項１に記載の発明では、画素カウ
ンタ手段の積算値（画素カウンタ手段により積算された
画素数）が所定値に達することによってトナー回収ボト
ル内の残留トナーを回収する時期を定めているので、精
度良くトナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期を定
めることができる。また、別途、トナー回収ボトル内の
残留トナーを検知するセンサ等を設ける必要がないの
で、構成が簡単であり、小型化及びコストの低減が図れ
る。尚、トナー回収ボトル内の残留トナーの回収を、ト
ナー回収ボトルを交換することにより行っても良い。

【００１１】請求項２に記載の発明は、画像パターンの
画像信号に対応した静電潜像を潜像形成手段により像担
持体に形成し、形成した静電潜像を現像手段により現像
剤でトナー像として可視像化し、トナー像を転写手段に
より記録材に転写した後、像担持体上に残った残留トナ
ーをクリーニング手段により除去する作像プロセスを行
い、クリーニング手段により除去された残留トナーがト
ナー回収ボトルに回収される画像形成装置において、作
像プロセス毎に形成された画像パターンの画像信号によ
り得られる画素数を圧縮して積算する画素カウンタ手段
と、作像プロセスの非動作時間を計数する計数カウンタ
手段とを備え、静電潜像形成時に計数された画素数を、
計数カウンタ手段が計数した作像プロセスの非動作時間
により補正し、画素カウンタ手段は補正された画素数を
積算しており、画素カウンタ手段の積算値が所定値に達
することにより、トナー回収ボトル内の残留トナーの回
収時期を定めていることを特徴とする。

【００１２】この請求項２に記載の発明では、一般に、
現像剤は連続して使用する場合と断続的な使用ではトナ
ー物性の変化度合いが異なり画像品質に影響を与えてお
り、転写手段により記録材に転写する場合においてもト
ナー物性の変化が生じる為、転写後の感光体に残ったト
ナー量も異なる。しかし、画素カウンタ手段が、計数カ
ウンタ手段により補正された画素数を積算し、この画素
カウンタ手段により積算された画素数が所定値に達する
ことによってトナー回収ボトル内の残留トナーを回収す
る時期を定めているので、多様な作像プロセス環境にお
いても、精度良くトナー回収ボトル内の残留トナーの回
収時期を定めることができる。また、別途、トナー回収
ボトル内の残留トナーを検知するセンサ等を設ける必要
がないので、構成が簡単であり、小型化及びコストの低
減が図れる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、所定サイズの記録材の１枚当た
りの画素数が予め入力され、この入力値により画素数を
記録材の枚数に換算する換算手段を備え、換算手段は、
画素カウンタ手段の積算値が所定値に達するまでの記録
材枚数を演算することを特徴とする。

【００１４】この請求項３に記載の発明では、請求項１
又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏するととも
に、換算手段が画素カウンタ手段の積算値を、例えばＡ
４サイズの記録材枚数に換算することにより、トナー回
収ボトル内の残留トナーの回収時期を作像した記録材枚
数で予測することができるので、容易に且つ精度良くト
ナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期を認識(表示)
することができる。

【００１５】また、換算手段は、用いる画像パターンや
画像サイズ（記録材サイズ）が異なっても、これらの画
素数を所定サイズの記録材枚数としてカウントするの
で、作像プロセス条件、装置の劣化度合、或いは変動バ
ラツキによらず、安定してトナー回収ボトル内の残留ト
ナーの回収時期を定めることができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の発明において、画素カウンタ手段
は、主走査及び副走査方向に隣り合う画像信号とそれ以
外の画像信号とから得られる画素数をそれぞれ異なる画
素数として積算することを特徴とする。

【００１７】この請求項４に記載の発明では、請求項１
乃至３のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、画素カウンタ手段が隣合う画像信号とそれ
以外の画像信号とから得られる画素数をそれぞれ異なる
画素数として積算することにより、画像パターンによっ
て現像特性や転写特性が異なり、これによって像担持体
の残留トナー量が異なっていた場合であっても、画像パ
ターンの種類を正確に認識できるので、トナー回収ボト
ル内の残留トナーの回収時期の精度の低下を防止でき、
更に精度良くトナー回収ボトル内の残留トナーの回収時
期を定めることができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載の発明において、現像剤交換時期及び
トナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期の少なくと
も一方の時期と連動して画素カウンタ手段の積算値を初
期値に戻すことを特徴とする。

【００１９】この請求項５に記載の発明では、請求項１
乃至４のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、現像剤交換時期及びトナー回収ボトル内の
残留トナーの回収時期の少なくとも一方の時期と連動し
て画素カウンタ手段により積算された画素数を初期値に
戻す（画素カウンタ手段により積算された画素数をクリ
アする）ことにより、次のトナー回収ボトル内の残留ト
ナーの回収時期を容易に予測できるとともに、装置の制
御を簡略化することができる。

【００２０】また、画素カウンタ手段の画素数を初期値
に戻すことにより、像担持体、現像手段、転写手段、ク
リーニング手段等の劣化による影響（ハザード）や、現
像剤の劣化度合等の作像プロセスの使用状態に応じて、
画素カウンタ手段の積算に修正を加えることができ、様
々な作像プロセスに対応してトナー回収ボトル内の残留
トナーの回収時期を定めることができる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の発明において、トナー回収ボトル内
の残留トナーの回収時期と連動して、トナー回収ボトル
内の残留トナーの回収時期である旨の報知を行うことを
特徴とする。

【００２２】この請求項６に記載の発明では、請求項１
乃至５のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、例えば、ランプを点灯したり、ブザーを鳴
らしたりすることによってトナー回収ボトル内の残留ト
ナーの回収時期である旨の報知を行うことにより、満杯
のトナー回収ボトルから残留トナーがあふれて画像形成
装置を汚したり、ダメージを与えたりすることを防止で
きるとともに、スムーズにトナー回収ボトル内の残留ト
ナーを回収できるので、画像形成装置のダウンタイムを
低減することができる。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の発明において、画素カウンタ手段
は、トナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期と連動
して、作像プロセスを停止させるための信号を発するこ
とを特徴とする。

【００２４】この請求項７に記載の発明では、請求項１
乃至５のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、画像カウンタが作像プロセスを停止させる
ための信号を発することで、作像プロセスを停止した
り、或いは連続作像終了後に作像プロセスを停止したり
することにより、クリーニング手段からトナー回収ボト
ルに残留トナーが送られなくなるので、満杯のトナー回
収ボトルから残留トナーがあふれて画像形成装置を汚し
たりダメージを与えたりすることを防止できるととも
に、スムーズにトナー回収ボトル内の残留トナーを回収
できるので、画像形成装置のダウンタイムを低減するこ
とができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発
明を適用した複写機を概略的に示す構成図であり、図２
は、図１の感光体の近傍を拡大して示す構成図であり、
図３は、クリーニング装置を拡大して示す構成図であ
り、図４は、トナー回収ボトルを示す分解斜視図であ
り、図５は、複写機の制御系を示すブロック図であり、
図６は、Ａ４サイズにおける画素を説明する図であり、
図７は、複写機の制御の流れを示すフローチャートであ
る。

【００２６】図１に示す複写機（画像形成装置）１は、
電子写真方式を用いたデジタル複写機であり、内部に像
担時体としてのドラム状感光体３を備えている。図２に
示すように、感光体３の周囲には矢印Ａで示す感光体３
の回転方向に沿って、電子写真複写プロセスを実施する
ための装置類が配置されている。即ち、感光体３を帯電
する帯電チャージャ５、ポリゴンモータ７を介してＬＤ
（レーザダイオード）６からのレーザ光Ｌを感光体３上
に光照射する露光装置（潜像形成手段）９、現像剤によ
る現像を行う現像装置（現像手段）１１、転写チャージ
ャ１３及び分離チャージャ１５を有する転写装置（転写
手段）１７、感光体３をクリーニングするクリーニング
装置（クリーニング手段）１９が感光体３の周囲に配置
されている。

【００２７】また、複写機１の上部には、コンタクトガ
ラス２１に置かれた原稿を読み取るスキャナ３０が設け
られており、スキャナ３０は、読み取った画像パターン
を画像信号として図５に示す画像制御部５１に送り、画
像制御部５１は、受け取った画像信号に対してエッジ処
理やスムージング処理等の画像処理を行い、ＰＷＭやＰ
Ｍ変調された信号をＬＤドライバ５３に送るようになっ
ている。露光装置９は、ＬＤドライバ５３からの信号に
より、ＬＤ６を感光体３に照射して、画像パターンに対
応した静電潜像を形成する。

【００２８】次に図２を参照して、複写機１の作像プロ
セスを説明する。感光体３は、帯電チャージャ５により
一様に帯電され、露光装置９は、スキャナ３０が読み取
った画像パターンの画像信号を基にＬＤ６による光照射
を行って感光体３上に静電潜像を形成する。この静電潜
像は、現像装置１１の現像スリーブ１２からの現像剤に
よって現像されてトナー像が形成され、このトナー像が
給紙装置２５の給紙コロ２７から給送されてくる記録材
に転写装置１７の転写チャージャ１３によって静電転写
される。転写によりトナー像が転写された記録材は、分
離チャージャ１５及び分離爪１６により感光体３から剥
離されて定着ユニット２９に搬送され、定着ユニット２
９によりトナー像を定着された後に、機外へ排出され
る。

【００２９】一方、現像によって感光体３上に付着した
トナーは、転写装置１７によって概ね記録材に静電転写
されるが、そのうちおよそ８〜２０％のトナーは未転写
となって感光体３上に残留する。この残留トナーは、ク
リーニング装置１９のクリーニングブレード２０やブラ
シローラ２２によって感光体３から掻き落とされ、掻き
落とされた残留トナーは、図３に示す回収ローラ２４に
より、図４に示すトナー回収ボトル２６に回収されて蓄
えられる。この回収ローラ２４は図示していないが、掻
き落とされた残留トナーをトナー回収ボトル２６へ移送
するようにらせん状のフィンがあり、複写機本体の駆動
ギヤーを介して連結されている。

【００３０】尚、本実施の形態では、トナー回収ボトル
２６の容量は２００ｇであるが、これに限定されるもの
ではない。また、図２において、符号３１は、感光体３
のトナー濃度制御を行うためのＰセンサであり、符号３
２は、転写時に感光体３に残った電荷を消去するＰＰＣ
であり、符号３３は、クリーニング装置１９によるクリ
ーニング後、感光体３上の残留電荷を消去する除電ラン
プである。また、図４において、符号２８は、トナー回
収ボトル２６を覆うボトルカバーである。

【００３１】本実施の形態では、上述したように作像プ
ロセスを実行する事で、感光体３上に発生する残留トナ
ーはトナー回収ボトル２６に蓄えられるようになってお
り、トナー回収ボトル２６内の残留トナーが満杯になる
前に、トナー回収ボトル２６を交換する必要がある。こ
のトナー回収ボトル２６の交換が遅れれば、トナー回収
ボトル２６から残留トナーがあふれ装置を汚してしまっ
たり、回収ローラ２４やブラシローラ２２内に溜まって
クリーニング装置１９の損傷を招く。また、トナー回収
ボトル２６の交換が早ければメンテナンス効率が低下し
コストアップにもつながる。

【００３２】従って、トナー回収ボトル２６の交換の時
期を精度良く定める必要があり、本実施の形態では、ス
キャナ部３０が読み取った原稿画像の画像パターンの画
像信号を画像制御部５１が受け、画素カウンタ制御部
（画素カウンタ手段）５５が画像制御部５１から画像信
号を受けることにより、後述する種々の制御を行うこと
によってトナー回収ボトル２６の交換の時期を定めるよ
うにしている。

【００３３】図５に示すように、画像信号を画像制御部
５１から画像信号がＬＤドライバ５３に入力されるとと
もに、画素カウンタ制御部５５にも入力される。本実施
の形態の複写機１はメモリ書き込みを搭載しており、Ｌ
Ｄドライバ５３及び画素カウンタ制御部５５はともに、
画像制御部５１から画像信号を入力されており、画素カ
ウンタ制御部５５による画素数のカウントが確実になる
ので便利である。また、画像制御部５１が同期信号を受
けることにより、画像スタート（画素取り込み開始トリ
ガ：ＯＮ）、画像サイズや連続作像枚数・トナー回収ボ
トル交換作業の有（Ｊ＝１）／無等の信号が、ＬＤドラ
イバ５３や画像カウンタ制御部５５に入力される。

【００３４】画素カウンタ制御部５５では１ｄｏｔ（１
画素）につき１カウントとして積算される。例えば、６
００（ｄｐｉ）の密度を持った作像プロセスの場合、Ａ
４サイズ１枚の時の全ドット数（画素数）Ｃは約３４６
８１Ｋ（Ｋ＝１０^３とする。）ｄｏｔとなる。即ち、全
ドット数Ｃは、１インチが約２５．４ｍｍであることに
より、図６に示すように、主走査方向のｄｏｔ数Ａは、
Ａ＝６００（ｄｐｉ）×２１０（ｍｍ）÷２５．４（ｍ
ｍ）となり、副走査方向のドット数Ｂは、Ｂ＝６００
（ｄｐｉ）×２９７（ｍｍ）÷２５．４（ｍｍ）とな
り、これらＡとＢとをかけることにより求められる（Ｃ
＝Ａ×Ｂ）。

【００３５】本実施の形態では、上述の画素数は、図６
に示すように、主走査方向・副走査方向共に１／４ずつ
に圧縮したカウント数として、画素カウンタ制御部５５
に積算される。即ち、主走査方向のドット数Ａを４／１
に圧縮して、副走査方向のドット数Ｂを１／４に圧縮す
ることにより、全ドット数Ｃは１／１６に圧縮されるの
で、３４６８１Ｋ×１／１６＝２１６７．８３Ｋとな
る。

【００３６】このように、画素カウンタ制御部５５で
は、１枚毎の画像パターンに占める総ｄｏｔ数Ｃを算出
する様にしており、例えば、２０％の面積率を持ったＡ
４サイズの画像パターンを連続して２枚出力される時
は、この画素カウンタ制御部５５に入力された画素数
（ｍ）はおよそ４３３Ｋカウント（２１６７.８３Ｋ×
０.２）のデータが２回「４３３Ｋ＋４３３Ｋ＝８６６
Ｋ」カウントと認識される。

【００３７】この画像カウンタ制御部５５から複写機１
の駆動を制御する本体制御部５７へは、トナー回収ボト
ル交換時期が近い事を示す「トナー回収ボトル交換表示
信号（Ｌ＝１）」及び、「作像プロセスの停止警告信号
（Ｋ＝１）」、「トナー回収ボトル交換作業確認信号
（Ｊ＝０）」を出力する。

【００３８】また、画素カウンタ制御部５５は、画素数
を認識する画素変換部５９を備えており、画素変換部５
９には、現像剤劣化や作像プロセス劣化等による感光体
３上のトナー残量の変化に対応する為、３種類の係数が
用意されている。これは、例えば、操作部の設定ボタン
を押す等といったマニュアルによる設定となり、「通
常：１.０」、「劣化１：０.９」、「劣化２：０.７」
と設定されている。

【００３９】例えば、現像剤劣化により感光体３上の現
像トナー量が徐々に減少する場合、トナー回収時期も徐
々に長くなる。これに従ってボトル交換の際、上記係数
を切り替えて設定する。具体的には、上述のＡ４サイズ
の２０％の画像面積率を持つ画像パターン（以後、単に
「２０％のＡ４サイズ」という。）の場合で通常に設定
したときにおいて、画素変換部５９によって算出される
画素数は、４３３Ｋ×１．０となり、そのまま４３３Ｋ
として算出する。同様に、劣化１に設定したときにおい
て、画素変換部５９は画素数を４３３Ｋ×０．９＝３８
９．７Ｋとして算出し、劣化２の場合には、画素数を４
３３Ｋ×０．７＝３０３．１Ｋとして算出する。

【００４０】また、画素変換部５９は、後述する図７の
フローチャートのステップＳ１の前段階において１枚毎
の画像パターンに占める総ｄｏｔ数を算出する際、画像
サイズ信号を利用して主走査毎に画素をカウントする
が、主走査方向に１０カウント以上連続した画素でかつ
次の副走査方向で隣り合っている画素が１０カウント〜
５０カウントの間で連続している画素、又は主走査方向
に１０カウント〜５０カウントの間で連続している画素
でかつ次の副走査方向で隣り合っている画素が１０カウ
ント以上連続している画素を他のそれ以外の画素と分け
てカウントし、その画像パターンの画素数算出値を補正
する。

【００４１】これは、現像装置１２や転写装置１７にお
いては、ライン画像とベタ画像とで各々現像・転写特性
が異なり、例えば、ライン像を現像するときの現像量は
ベタ画像の現像量より多くのトナー（約１．２倍）を現
像するし、転写においても転写効率の悪化等から感光体
３の残留トナー量は、ベタ画像のときと比較して、約
１．３倍多く残ってしまうからである。

【００４２】即ち、本実施の形態では、２種類の係数が
用意されており、連続している場合には「ｂ１＝１.
３」を入力することにより画素数を認識し、他のそれ以
外の（連続していない）場合には、「ｂ２＝１.０」を
入力することにより画素数を認識する。

【００４３】このことで、およそ副走査方向に２〜８ｍ
ｍ幅で主走査方向に１.６ｍｍ以上の、主走査方向に長
い線状パターンやおよそ主走査方向に２〜８ｍｍ幅で副
走査方向に１.６ｍｍ以上の、副走査方向に長い線状パ
ターンと他のパターンが区別された画素として認識でき
る事になり、ラインパターンの多い作像プロセスを連続
して実行した場合に発生する感光体上の残量トナー量増
大も補正出来る。

【００４４】尚、本実施の形態では水平ラインと垂直ラ
イン（主走査方向と副走査方向）についてのみ補正をか
けているが、画素カウンタ制御部５５のアルゴリズムを
複雑化すれば斜め線についても同様に補正できる。ま
た、ライン幅の条件についても、上述の数値に限定され
ず、作像プロセスの状態を鑑みて設定すれば良い。

【００４５】また、本実施の形態では、作像プロセスの
非動作時間を計数する計数カウンタ部（計数カウンタ手
段）６１を備えており、計数カウンタ部６１は、図７に
示すフローチャートのステップＳ１の前段階において、
画素カウンタ制御部５５により１枚毎の画像パターンに
占める総ｄｏｔ数を認識する際、その前の画像パターン
を算出した時間からの経過時間を係数として、その画像
パターンの画素数算出値を補正する。

【００４６】この係数は３種類用意されており、１０分
以内の時は「ａ１＝１.０」、１０分〜３時間以内に次
の画像パターンがあれば「ａ２＝１.１」、３時間以上
経過後に次の画像パターンがある時・又は装置の電源投
入時の時は「ａ３＝１.３」を入力して算出するように
している。即ち、上述の２０％のＡ４サイズの画像パタ
ーンを１時間経過後に再度１枚作像された場合（ｔｏｔ
ａｌ：２枚）の画素数は２１６７.８３Ｋ×０.２＋２１
６７.８３Ｋ×１.１（＝ａ１）×０.２＝９１０Ｋカウ
ントとなり、連続時の「８６６Ｋ」より「約４４Ｋ」カ
ウント多い画素数として認識される。

【００４７】尚、上述の３つの係数は、一義的に決めた
ものであり、作像プロセスの使用状態に合わせて設定可
能にしておく事でより精度高いトナー回収時期を定める
ことが出来る。また、感光体３上の残留トナー量は、作
像プロセスの休止時間による変動が大きな要因であるこ
とと、特別なセンサを用いる事がなく装置のコストアッ
プにつながらない点において効果を得たものであるが、
他の装置によっては他の変動要因例えば温度・湿度や、
現像装置１２にある現像剤濃度変動が大きな要因になる
事も考えられるが、この場合にも、温度・湿度や濃度変
動に応じて係数を定めれば良い。

【００４８】また、画素カウンタ制御部５５が積算した
画素数は、換算部（換算手段）６３により、記録材の枚
数に換算されるようになっている。本実施の形態では、
換算部６３には、２０％のＡ４サイズの１枚当たりの画
素数が予め入力されており、この入力値により画素カウ
ンタ制御部５５の積算値をＡ４サイズの記録材の枚数に
変換する。

【００４９】次に、図７のフローチャートを用いて複写
機１の制御の流れを説明する。このフローチャートで
は、１枚毎に出力されたカウント数以降の処理を示して
いる。画素変換部５９による画素数算出が行われ（ステ
ップ１）、画素カウンタ制御部５５が１枚毎（１回の作
像プロセス毎）に出力された画素数（ｍ）を積算する
（ステップＳ２）。

【００５０】ここでは、画素カウンタ制御部５５の積算
値はｎ＝ｎ＋(ｍ／１０ｋ)のごとく約１／１０Ｋに画素
数を圧縮し制御の簡素化を図っている。上述のＡ４サイ
ズの場合において、一枚目では（最初はｎ＝０なので）
積算値ｎ＝４３＝０＋(４３３Ｋ／１０K）、二枚目では
積算値ｎ＝８６＝４３＋(４３３Ｋ／１０K）のごとく画
素数を積算する。

【００５１】次にトナー回収時期（トナー回収ボトル２
６の交換時期）を判断するステップを２段階に設定し、
ステップＳ３及びステップＳ４では、トナー回収時期が
近い事を表示し、ステップＳ５及びステップＳ６では、
交換時期を表示すると共に作像プロセスの停止を警告す
る信号（作像プロセスを停止させるための信号）を本体
制御部５７に出力する。この信号により、複写機１の動
作を停止しても良いし、所定枚数後に動作を停止しても
良く装置の不具合発生度合いを鑑みて決める用にすれば
良い。

【００５２】ステップＳ５による交換時期は、トナー回
収ボトル２６の容量（本実施の形態では２００ｇ）を考
慮し、１枚当たりの残留トナー量を８７ｍｇとし、画素
数が４９８Ｋカウント＝（２００g／８７mg）×２１６.
７Ｋとした。即ち、本実施の形態では、画素カウンタ制
御部５５が積算した画素数が、４９８Ｋに達したときを
トナー回収ボトル２６の交換時期と定めている。これ
は、２０％のＡ４サイズの画像パターンを連続したとき
において現像特性や転写特性が一定と仮定すれば、約１
２Ｋ枚で所定値に達しトナー回収ボトル２６を交換する
必要があることになる。

【００５３】また、ステップＳ３による交換時期は、ス
テップＳ５の交換時期の９０％時（４９８Ｋ×０．９＝
４４８Ｋ）を目標に画素数を４４８Ｋカウントとし、画
素カウンタ制御部５５の積算値がｎ＝４４８Ｋに達する
と、ステップＳ４で、トナー回収ボトル２６の交換時期
が近いことを表示するよう、トナー回収ボトル２６の交
換表示を点滅する。

【００５４】尚、この表示に変えて、換算部６３る換算
を行って、残りの作像可能枚数を表示部６５に表示させ
ても良い。この時は使用画像を一義的に決めた方が表示
させやすいが、使用形態によって任意に設定が変更出来
る様にしておけば作像プロセスの使用状態に合った交換
時期が設定されるので、更に良い。例えば、２０％のＡ
４サイズの画像パターンが作像され続け、画素カウンタ
制御部５５が積算した画素数が４４８Ｋに達したときに
は、前回のトナー回収ボトル２６の交換からおよそ１
０.３４Ｋ枚後に相当するので、４４８Ｋカウント目で
「残り１.１Ｋ枚で交換」と表示する。更に作像するに
つれ徐々に残り作像枚数が減少していくことでリアルタ
イムに交換時期の度合いが判断出来る様になる。

【００５５】また、ステップＳ３において、画素カウン
タ制御部５５が積算した画素数が４４８Ｋカウントに満
たない場合は、トナー回収ボトル２６を交換したかを判
断し（ステップＳ７）、交換してない場合には、画素カ
ウンタ制御部５５に戻って次の画素カウントを待ってい
る状態となる。

【００５６】ステップＳ４において、トナー回収ボトル
２６の交換表示が点滅状態になると、次の交換時期判断
を行い、上述の４９８Ｋカウント目か否かを判断する
（ステップＳ５）。ここで、４９８Ｋに達していれば、
トナー回収ボトル２６の交換時期になったとして、交換
表示を点滅から点灯に切り替えると同時に作像プロセス
の停止を警告する信号（Ｋ＝１）を、本体制御部５７に
出力する。この信号を受けて複写機１は動作停止にして
も良く、或いは連続動作の終了後に動作停止にしても良
い。また、ステップＳ５において、４９８Ｋカウントに
満たない場合は、トナー回収ボトル２６を交換したかを
判断し（ステップＳ７）、交換していない場合には、、
画素カウンタ制御部５５に戻って次の画素カウンとを待
っている状態となる。

【００５７】ステップＳ６において、交換表示が点灯に
切り替わり、同時に画素カウンタ制御部５５が作像プロ
セスの停止を警告する信号（Ｋ＝１）発すると、トナー
回収ボトル２６を交換したかを判断し（ステップＳ
７）、交換していない場合には、作像プロセスの停止を
警告する信号とともに画素カウンタ制御部５５に戻り、
交換している場合には、画素カウンタ制御部５５の画素
数のカウントをクリア（ｎ＝０）して、トナー交換作業
をしている旨の信号（Ｊ＝０）及び上述のＫ＝１の信号
と共に画素カウンタ制御部５５に戻る。

【００５８】このように、トナー回収ボトル２６の交換
時期と連動して画素カウンタ制御部の積算値を初期値に
戻しており、次に入力される画素のカウントからは初期
値「ｎ＝ｍ」から積算される事になり、繰り返し行われ
るトナー回収ボトル２６の交換の際にも何ら設定変更せ
ずに何時でも適正な交換時期を定めることが可能にな
る。

【００５９】尚、本実施の形態では、トナー回収ボトル
２６の交換時期に連動して積算値を初期値に戻したが、
これに限定されず、現像装置１２の現像剤の交換時期に
連動して積算値を初期値に戻しても良い。即ち、感光体
３の残留トナー量は、作像プロセスが受けるハザードに
よって多少変化し、例えば、現像剤が初期時と劣化時と
では、トナー現像量が若干低下し、感光体３上の残留ト
ナー量も減って、トナー回収ボトル２６の交換時期も長
くなるので、これに対応するために現像剤の交換時期に
連動して画素カウンタ制御部５５の積算値を初期値に戻
すようにする。

【００６０】ここで、ステップＳ１の前段階において、
計数カウンタ部６３による補正が行われた場合には、ス
テップＳ２において、画素カウンタ制御部５５で１枚毎
の画素数（ｍ）が式ｎ＝ｎ＋（ｍ／１０Ｋ）で計算さ
れ、前回までに積算した画素数（積算値）がｎ＝４４
７.９Ｋと仮定すると、一枚目では４４７.９Ｋ＋（４３
３Ｋ／１０Ｋ）＝４４８．３３３Ｋとなり、トナー回収
ボトル２６の交換表示を点滅させる（ステップＳ３及び
ステップＳ４）とともに残りの作像可能枚数「残り１.
１Ｋ枚で交換」を表示部６５に表示する。

【００６１】また、二枚目では４４８.３３３Ｋ＋（４
７６.９２２Ｋ／１０Ｋ）＝４４８．３８Ｋとして積算
され、これ以降１時間経過後に作像プロセスを１回動作
を繰り返すと、即ち、係数ａ２＝１．１により画素数を
補正した値により画素カウンタ制御部５５がステップＳ
２の積算をおこなうと、約１Ｋ枚動作後にトナー回収ボ
トル２６交換表示は点滅から点灯に切り替わり（ステッ
プＳ５及びステップＳ６）、同時に作像プロセスの停止
を警告する信号を本体制御部５７に出力し、複写機１の
動作を停止する。

【００６２】このように、複写機１の作像プロセスが、
連続動作から簡欠動作に変わった場合には、これに応じ
てトナー回収ボトル２６の交換時期も、通常時に比べて
約０.１Ｋ枚短縮され表示される。従って、多様な作像
プロセス環境においても、精度良くトナー回収ボトル２
６内の残留トナーの回収時期（トナー回収ボトル２６の
交換時期）を定めることができる。また、別途、トナー
回収ボトル２６内の残留トナーを検知するセンサ等を設
ける必要がないので、構成が簡単であり、小型化及びコ
ストの低減が図れる。

【００６３】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、トナー回収ボトル２６の交換時
期の報知は、交換表示の点灯や点滅により行ったが、ブ
ザー等の音による報知であってもよい。

【００６４】本発明は、複写機１に適用したが、これに
限定されず、例えば、プリンタ、ファクシミリ、或いは
これらの複合機等の画像形成装置に適用しても同様な作
用効果を得る。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、画素カウン
タ手段の積算値（画素カウンタ手段により積算された画
素数）が所定値に達することによってトナー回収ボトル
内の残留トナーを回収する時期を定めているので、精度
良くトナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期を定め
ることができる。また、別途、トナー回収ボトル内の残
留トナーを検知するセンサ等を設ける必要がないので、
構成が簡単であり、小型化及びコストの低減が図れる。

【００６６】請求項２に記載の発明では、画素カウンタ
手段が、計数カウンタ手段により補正された画素数を積
算し、この画素カウンタ手段により積算された画素数が
所定値に達することによってトナー回収ボトル内の残留
トナーを回収する時期を定めているので、多様な作像プ
ロセス環境においても、精度良くトナー回収ボトル内の
残留トナーの回収時期を定めることができる。また、別
途、トナー回収ボトル内の残留トナーを検知するセンサ
等を設ける必要がないので、構成が簡単であり、小型化
及びコストの低減が図れる。

【００６７】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、換算手
段が画素カウンタ手段の積算値を記録材枚数に換算する
ことにより、トナー回収ボトル内の残留トナーの回収時
期を作像した記録材枚数で予測することができるので、
容易に且つ精度良くトナー回収ボトル内の残留トナーの
回収時期を認識(表示)することができる。また、換算手
段は、用いる画像パターンや画像サイズが異なっても、
これらの画素数を所定サイズの記録材枚数としてカウン
トするので、作像プロセス条件、装置の劣化度合、或い
は変動バラツキによらず、安定してトナー回収ボトル内
の残留トナーの回収時期を定めることができる。

【００６８】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、画素カウンタ手段が隣合う画像信号とそれ以外の画
像信号とから得られる画素数をそれぞれ異なる画素数と
して積算することにより、画像パターンによって現像特
性や転写特性が異なり、これによって像担持体の残留ト
ナー量が異なっていた場合であっても、画像パターンの
種類を正確に認識できるので、トナー回収ボトル内の残
留トナーの回収時期の精度の低下を防止でき、更に精度
良くトナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期を定め
ることができる。

【００６９】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、現像剤交換時期及びトナー回収ボトル内の残留トナ
ーの回収時期の少なくとも一方の時期と連動して画素カ
ウンタ手段により積算された画素数を初期値に戻すこと
により、次のトナー回収ボトル内の残留トナーの回収時
期を容易に予測できるとともに、装置の制御を簡略化す
ることができる。また、画素カウンタ手段の画素数を初
期値に戻すことにより、像担持体、現像手段、転写手
段、クリーニング手段等の劣化による影響や、現像剤の
劣化度合等の作像プロセスの使用状態に応じて、画素カ
ウンタ手段の積算に修正を加えることができ、様々な作
像プロセスに対応してトナー回収ボトル内の残留トナー
の回収時期を定めることができる。

【００７０】請求項６に記載の発明では、請求項１乃至
５のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、トナー回収ボトル内の残留トナーの回収時期である
旨の報知を行うことにより、満杯のトナー回収ボトルか
ら残留トナーがあふれて画像形成装置を汚したり、ダメ
ージを与えたりすることを防止できるとともに、スムー
ズにトナー回収ボトル内の残留トナーを回収できるの
で、画像形成装置のダウンタイムを低減することができ
る。

【００７１】請求項７に記載の発明では、請求項１乃至
５のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏すると
ともに、画像カウンタが作像プロセスを停止させるため
の信号を発することで、作像プロセスを停止したり、或
いは連続作像終了後に作像プロセスを停止したりするこ
とにより、クリーニング手段からトナー回収ボトルに残
留トナーが送られなくなるので、満杯のトナー回収ボト
ルから残留トナーがあふれて画像形成装置を汚したりダ
メージを与えたりすることを防止できるとともに、スム
ーズにトナー回収ボトル内の残留トナーを回収できるの
で、画像形成装置のダウンタイムを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複写機を概略的に示す構成図
である

【図２】図１の感光体の近傍を拡大して示す構成図であ
る。

【図３】クリーニング装置を拡大して示す構成図であ
る。

【図４】トナー回収ボトルを示す分解斜視図である。

【図５】複写機の制御系を示すブロック図である。

【図６】Ａ４サイズにおける画素を説明する図である。

【図７】複写機の制御の流れを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１複写機（画像形成装置）９露光装置（潜像形成手段）１２現像装置（現像手段）１７転写装置（転写手段）１９クリーニング装置（クリーニング手段）２６トナー回収ボトル５５画素カウンタ制御部（画素カウンタ手段）６１計数カウンタ部（計数カウンタ手段）６３換算部（換算手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２６Ｆターム(参考） 2C061 AP04 AQ06 HJ07 HK15 HK18 HV14 HV26 HV32 2H027 DA41 DB01 DD03 DE01 DE07 EC06 EC09 EH10 GA30 HB02 HB07 HB12 HB13 HB17 2H034 AA06 BC00 BF00 CA01 CA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像パターンの画像信号に対応した静電
潜像を潜像形成手段により像担持体に形成し、形成した
静電潜像を現像手段により現像剤でトナー像として可視
像化し、トナー像を転写手段により記録材に転写した
後、像担持体上に残った残留トナーをクリーニング手段
により除去する作像プロセスを行い、クリーニング手段
により除去された残留トナーがトナー回収ボトルに回収
される画像形成装置において、作像プロセス毎に形成された画像パターンの画像信号に
より得られる画素数を圧縮して積算する画素カウンタ手
段を備え、画素カウンタ手段の積算値が所定値に達する
ことにより、トナー回収ボトル内の残留トナーの回収時
期を定めていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】画像パターンの画像信号に対応した静電
潜像を潜像形成手段により像担持体に形成し、形成した
静電潜像を現像手段により現像剤でトナー像として可視
像化し、トナー像を転写手段により記録材に転写した
後、像担持体上に残った残留トナーをクリーニング手段
により除去する作像プロセスを行い、クリーニング手段
により除去された残留トナーがトナー回収ボトルに回収
される画像形成装置において、作像プロセス毎に形成された画像パターンの画像信号に
より得られる画素数を圧縮して積算する画素カウンタ手
段と、作像プロセスの非動作時間を計数する計数カウン
タ手段とを備え、静電潜像形成時に計数された画素数
を、計数カウンタ手段が計数した作像プロセスの非動作
時間により補正し、画素カウンタ手段は補正された画素
数を積算しており、画素カウンタ手段の積算値が所定値
に達することにより、トナー回収ボトル内の残留トナー
の回収時期を定めていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】所定サイズの記録材の１枚当たりの画素
数が予め入力され、この入力値により画素数を記録材の
枚数に換算する換算手段を備え、換算手段は、画素カウ
ンタ手段の積算値が所定値に達するまでの記録材枚数を
演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像
形成装置。
【請求項４】画素カウンタ手段は、主走査及び副走査
方向に隣り合う画像信号とそれ以外の画像信号とから得
られる画素数をそれぞれ異なる画素数として積算するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
形成装置。
【請求項５】現像剤交換時期及びトナー回収ボトル内
の残留トナーの回収時期の少なくとも一方の時期と連動
して画素カウンタ手段の積算値を初期値に戻すことを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項６】トナー回収ボトル内の残留トナーの回収
時期と連動して、トナー回収ボトル内の残留トナーの回
収時期である旨の報知を行うことを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】画素カウンタ手段は、トナー回収ボトル
内の残留トナーの回収時期と連動して、作像プロセスを
停止させるための信号を発することを特徴とする請求項
１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。