JP2005099143A

JP2005099143A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005099143A
Application number: JP2003330064A
Authority: JP
Inventors: Kazue Nishiyama; 和重西山; Yusuke Ishida; 祐介石田; Hideaki Suzuki; 秀明鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】複数個のパッチ画像の濃度からトナー容器内のトナー残検を行う場合、複数個のパッチ画像がそのままクリーニング装置に到達することになり、クリーニング不良が発生し、パッチ画像の濃度検知不良が発生することがあった。
【解決手段】複数個のパッチ画像の濃度からトナー容器内のトナー残検を行う場合、パッチ画像を検知してから次回のパッチ画像を形成するまでの間に、先に形成したパッチ画像のクリーニング工程を複数回実行する構成とした。
【選択図】図６

Description

本発明は電子写真方式や静電記録方式を採用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来の電子写真方式の画像形成装置、その中でも特に有彩色の画像形成を行う画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている一方、画像形成に伴い、トナーのみが消費されていくため、それに応じてトナーを適宜補給し、トナー濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）を適切な範囲内に制御する必要がある。トナー濃度を適正な範囲内に制御することは画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になっており、従来より様々な方式が提案され実用化されている。

例えば、光検知方式、インダクタンス検知方式、パッチ検知方式、ビデオカウント方式などが従来より提案され、また実施されている。

その中でもパッチ検知方式は感光体上に形成した基準トナー像（以下、パッチ画像と記述）の濃度を、その表面に対向した位置に設けた光源及びその反射光を受けるセンサーにより読みとり、その出力値に基づいてトナー補給を行うことでトナー濃度制御を行う方式であり、各現像装置毎にセンサーを設ける必要がなく、コスト的に有利であるという点から広く用いられている。

また、二成分現像剤のトナー濃度制御にパッチ検知方式を採用する場合は、パッチ画像を形成するために余分なトナー消費が必要となる点、またパッチの形成中は通常の画像形成動作を中断しなければならず、プロダクティビティを低下させる要因となる点などから、パッチ画像を形成する間隔は極力広げる方が望ましい。そこで、パッチ検知方式に加えてビデオカウント方式を併用する方法が用いられる。ビデオカウント方式は、ＣＣＤ等で読みとった画像情報信号の画像濃度のビデオカウント数からトナー消費量を予想し、それに対応する量のトナー補給を行う方式であり、画像形成動作一回ごとにトナー補給量を算出し補給するので、高濃度の画像によりトナーが多く消費がされた場合、迅速に適正な現像剤濃度になるように制御される利点がある。その反面、ビデオカウント数から予想されるトナー消費量と実際のトナー消費量にずれがあった場合、現像剤濃度が適正範囲から徐々に外れてしまう恐れがある。

そこで、通常時はビデオカウント方式によってトナー濃度制御を行い、画像形成動作が所定の回数に達したら、パッチ検知方式によるトナー濃度制御を行うという併用方式を用いると良い。この併用方式は、パッチ検知方式のみの制御方法に比べ、パッチ検知の動作間隔を大幅に広げられるとともに、ビデオカウント方式によるトナー消費量のずれをパッチ検知方式により補正することができるため、非常に優れた方式と言える。

ところで、長期に渡って画像形成装置を使用し続けていくと、補給トナーを貯蔵してあるトナー貯蔵部のトナーが無くなるため、このトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定し、ユーザーに対して新たなトナーの補給を促す必要がある。このトナー残量検知手段としては、ピエゾ方式、アンテナ方式、光検知方式などが従来より提案され、また実施されている。その他の方式として、上記のパッチ検知方式を用いてトナー有無検知手段とトナー濃度制御手段とを兼用する方式がある。具体的にはパッチ画像の検知出力が所定値以下であった場合、もしくは所定値以下の出力が複数回連続した場合にトナー無しと判断する。この方式はトナー有無検知とトナー濃度制御の両方を一つのセンサーで行うことができるため、トナー有無検知のための専用のセンサーを設ける必要がなく、コスト的に非常に優れた方式である（特許文献１、２、３）。
特開平５−６６６６９号公報特開平８−１５２７５１号公報特開２００１−１９４８４４号公報

しかしながらこの方式は、トナー有無検知とトナー濃度制御を一つのセンサーで検知しているため、単純にパッチ画像の検知出力を見ただけでは本当にトナーが無いのか、それともトナー濃度以外の要因でパッチ画像濃度が低くなっているのかを判断するのが困難である。このトナー有無判定の精度を上げるには、トナー無しを判断するときのパッチ画像濃度のしきい値をかなり低く設定すれば良いが、そうするとトナー無しの近傍において通常の画像濃度も大きく低下してしまうため、実用上好ましくない。反対にしきい値を高めに設定すれば濃度低下は抑制することができるが、トナー有無を誤判定する危険性が高まってしまう。

そこで、誤検知を防止するために、感光体ないしは中間転写体上にパッチ形成する回数を極端に多くすることが、考えられるが、１．パッチを形成することにより、マシン自体のダウンタイムが増え、生産性が低下してしまう、２．感光体ないしは中間転写体に数多くのパッチが形成されすぎて、感光体ないしは中間転写体上の表面のクリーニング不良を引き起こす、等の問題点があった。

本発明の目的は、パッチ検知方式によってトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止すると共に、パッチ形成によるダウンタイムを低減し、かつ感光体ないしは中間転写体のクリーニング不良をなくす、コストダウンした残検（残検復帰）方式を有する画像形成装置を提供することである。

上記の目的は、以下に述べるような、本発明による画像形成装置によって達成される。

像担持体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器へトナーを補給するトナー容器と、前記現像器により現像して得られた参照トナー像の濃度を検知する濃度センサと、前記参照トナー像をクリーニングするクリーニング手段と、前記濃度センサにより検知された第１及び第２の参照トナー像の濃度に基づいて前記トナー容器内のトナー残量を判定する判定手段と、を有する画像形成装置において、
前記第１の参照トナー像を検知してから前記第２の参照トナー像を形成するまでの間に、前記第１の参照トナー像のクリーニング工程を複数回実行することを特徴とする。

本発明は、パッチ検知方式によってトナー容器に残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、クリーニング不良を防止してトナー有無の誤判定を防止することができる。

以下、本発明に係る実施例の説明を行う。

本実施例の画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置は図１に示すように、回転現像方式としている。回転体１８はブラック用現像装置１Ｋ、イエロー用現像装置１Ｙ，マゼンタ用現像装置１Ｍ，シアン用現像装置１Ｃを有し、回転体１８は図示しないモータにより自在に回転可能である。感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光ドラム２８と対向する現像位置でブラック用現像装置１Ｋにより現像を行い、同様にイエローのトナー像を形成する時は、回転体１８を９０°回転して、現像位置にイエロー用現像装置１Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ、シアンのトナー像形成も同様にして行う。

次に、フルカラー画像形成モード時の装置全体の動作について説明する。但し、以下における現像装置１とはブラック用現像装置１Ｋ、イエロー用現像１Ｙ，マゼンタ用現像装置１Ｍおよびシアン用現像装置１Ｃの総称である。図１において、一次帯電器２１によって帯電された感光ドラム２８表面をレーザーなどの露光装置２２によって露光することで感光ドラム２８上に静電潜像を形成し、この静電潜像を所望のトナーを収容する現像装置１によって、感光ドラム２８上にトナー像を形成し、このトナー像は第一転写帯電器２３ａによる第一転写バイアスによって、中間転写体２４上に転写される。フルカラーの画像形成を行う場合、まず、ブラック用現像装置１Ｋにより感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成し、中間転写体２４上にブラックのトナー像を一次転写する。次に、回転体１８を９０°を回転させて、イエロー現像器１Ｙを現像位置に配置し、感光ドラム２８上にイエローのトナー像を形成し、先程の中間転写体２４上のブラックのトナー像上にイエローのトナー像を一次転写し、重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像装置１Ｍ，シアン用現像装置１Ｃにおいても順次行い、中間転写体２４上に所望のフルカラー画像を形成する。その後、第二転写帯電器２３ｂによる第二転写バイアスによって、中間転写体２４上のフルカラー画像を一括して転写紙搬送ベルト２５上の記録紙上に二次転写し、記録紙２７は転写紙搬送ベルト２５から剥離され、定着装置２６によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光ドラム２８上に残った残トナーは第一クリーナー２９ａにより除去され、さらに、二次転写後に中間転写体２４上に残った残トナーは第二クリーナー２９ｂにより除去され、次の画像形成に備える。

次に現像装置１の詳細な構成について、図２に従って説明する。

現像装置１には、非磁性トナ−と磁性キャリアからなる二成分現像剤が収容されており、初期状態における現像剤濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）は７％に調整されている。この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければならないものではない。

現像装置１は感光ドラム２８に対向して現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ３が回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定のマグネット４を内包する現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、現像動作時には図１の矢印方向に回転し、現像容器２内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム２８と対向する現像領域に供給して、感光ドラム２８に形成されている静電潜像を現像する。静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブ３の回転にしたがって搬送され、現像容器２内に回収される。また現像容器２内には第１攪拌スクリュー２ａ（現像スリーブ３に近い側）、及び第２攪拌スクリュー２ｂ（現像スリーブ３から遠い側）が具備され、これらにより現像剤は現像容器２内を循環し、またトナー貯蔵部であるトナーカートリッジ５から供給されるトナーと混合攪拌される。トナーカートリッジ５はブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用全てが略円筒形であり、回転体１８および現像装置１と容易に脱着可能である。

トナーカートリッジ５に収容されているトナーは、排出口６を通過して、現像容器２に配設されたトナー供給部９へと搬送され、トナー供給部材であるトナー供給スクリュー８の回転に従い現像容器２内に補給される。現像容器内へのトナーの補給量はこのトナー供給スクリュー８の回転時間によっておおよそ定められるが、この回転時間を制御するためのトナー供給制御手段について、以下で具体的に説明する。

画像形成動作が繰り返されると現像容器内のトナーが消費され現像剤のトナー濃度が低下するため、適宜トナーを補給することでトナー濃度を所望の範囲内に制御する必要がある。本発明では、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいてトナー供給スクリューの回転時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、感光ドラム上に基準トナー像を形成した後、この基準トナー像の濃度信号を濃度検知センサーで検知し、この濃度信号と予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて第一のトナー供給制御手段により決定されたトナー供給部の駆動時間を補正する第二のトナー供給制御手段を併用する方式を用いている。

併用方式では、主としてビデオカウント方式によってトナー濃度が制御される。ビデオカウント方式では画像信号処理回路の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、このカウント数を原稿紙サイズの画素分積算されることにより、原稿１枚当たりのビデオカウント数が求まる（例えばＡ４サイズ、１枚最大ビデオカウント数は４００ｄｐｉ、２５６階調で３８８４×１０^６）。このビデオカウント数は予想されるトナー消費量に対応しており、ビデオカウント数とトナー供給スクリューの回転時間との対応関係を示す換算テーブルから適切な補給スクリューの回転時間が決定され、それに従ってトナーの補給が行われる。

なお、本実施例においてはトナー供給スクリューの回転時間は、予め定められた所定単位時間の整数倍の中からのみ選択される方式を用いている（単位ブロック補給）。本実施例の場合、１単位ブロック当りのトナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃ．に設定されており、一画像当りでのトナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃ．、もしくはこの整数倍に限定される。図３に具体的なトナー供給の様子を示す。

例えば、上記のビデオカウント数から換算テーブルを通して求められたトナー供給スクリューの回転時間が０．４２ｓｅｃ．だった場合、次の画像形成動作において一画像当りに供給される単位ブロック補給数は１個（トナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃ．）となり、残りの０．１２ｓｅｃ．分のトナー供給は、余り分として保存され、次回以降のビデオカウント数から求められるトナー供給スクリューの回転時間に加算される。以上の処理のフローを図４に示す。

このようにトナー供給スクリューの回転時間を所定単位時間の整数倍のみに限定することの利点としては、１回１回のトナー補給量が安定することが挙げられる。ビデオカウント数から求められるトナー供給スクリューの回転時間にそのまま従ってトナー補給を行うと、ビデオカウント数が小さい場合、その回転時間は非常に短くなる。回転時間が短いと、トナー供給スクリューを駆動する駆動モーターの立ち上がり時間、及び立下り時間の影響が大きくなり、トナー補給量が安定しないという問題がある。そこで本実施例のように常に一定の回転時間とすることで、トナー補給量が安定する。

ビデオカウント方式では予想されるトナー消費量と実際のトナー消費量の間にずれがあると、次第に現像剤濃度が適正範囲から外れていってしまうため、所定の間隔でパッチ検知方式を用いたトナー補給量の補正（以下、「パッチ検知モード」と記述）を行う必要がある。本実施例ではその間隔を小サイズ原稿（例えばＡ４縦）５０枚毎に設定した。

画像形成枚数が５０枚に達し、パッチ検知モードの動作タイミングになると、感光ドラム上に一定面積を有する基準トナー像の静電潜像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によって現像した後、この基準トナー像の濃度信号を感光ドラムに対向した光学式センサー９０で検知する。この濃度信号Ｖｓｉｇと予めメモリに記録されている初期基準信号Ｖｒｅｆと比較し、Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ＜０の場合はパッチ画像の濃度が低い、すなわち現像剤濃度が低いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から必要なトナー補給量とそれに対応するトナー供給スクリューの回転時間が決定され、この回転時間はビデオカウント方式により決定される回転時間に上乗せされる形で補正が行われる。逆にＶｓｉｇ−Ｖｒｅｆ≧０の場合はパッチ画像の濃度が高い、すなわち現像剤濃度が高いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から不要なトナー量とそれに対応するトナー供給スクリューの停止時間が決定され、この時間はビデオカウント方式により決定される回転時間から引かれる形で補正が行われる。このような制御を行うことにより、トナー濃度のずれを修正することが可能となる。ビデオカウント方式とパッチ検知方式を併用した場合の処理のフローを図５に示す。

なお、本実施例では基準トナー像の濃度信号を感光ドラム上で検知する構成をとっているが、感光ドラム上に形成した基準トナー像を中間転写体２４上に転写し、転写後の濃度信号を中間転写体２４近傍に配置した光学式センサーで検知する構成を取ることも可能である。基準トナー像であるパッチは、現像電位と一次帯電電位よりできる現像コントラストで現像する、いわゆるアナログパッチである。例えば、現像電位が−５００Ｖ、パッチ部の一次帯電電位はー３５０Ｖで幅は現像幅である３１０ｍｍ、長さは５０ｍｍである。トナー載り量はドラム上で０．３ｍｇ／ｃｍ２である。

次に本実施例におけるトナー有無検知について説明する。本実施例ではトナーカートリッジ５、もしくはトナー供給部９などにトナー有無を検知するセンサー類を設けずに、上記のパッチ検知に用いるセンサーを利用してトナー有無検知も行っている。これにより、トナー有無検知用のセンサー分のコストを削減することが可能となる。トナー有無検知の動作フローを図６に示す。

パッチ検知モードにおいて検出された濃度信号Ｖｓｉｇと予め定められた濃度信号下限値Ｖｌｉｍｉｔを比較し（Ｓ２）、下限値を上回っているかどうかを判定する。下限値を上回っていた場合はトナーカートリッジ内にはまだ十分トナーが残っていると判断し、上記したように画像１枚当たり１ブロックづつ追加するようにトナー補給量が補正される（Ｓ３）。また、下限値以下だった場合はトナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなっている判断されるが、１回の検知結果だけでトナー有無を判定すると誤判定する恐れがあるため、上記の比較結果で複数回連続して下限値以下だった場合にトナー無しと判定する方が良い。図６においては１０回連続して下限値以下だった場合にトナー無しと判定した記述をしている。（Ｓ４、Ｓ５）。しかしながら、パッチ検知方式は、センサーのコストがかからない利点があるものの、ドラム上のトナー像濃度のみで判定するため、その精度は１００％ではない。トナーカートリッジ内にまだトナーが存在するのに「トナー無し」と誤った判定をしてしまう恐れがある。そこで、本実施例では１０回連続して下限値以下だった場合をトナー無しと判定するとともに、この１０回連続パッチによる検知を再度繰り返すリトライモードを導入した。図９に本特許で用いたシーケンスを示す。このようにパッチ１０回検知部を２度設けた。１０回のパッチは画像Ｄｕｔｙ５％がＡ４で２０枚程度とれる量である。この際に、上記のようにパッチの数が多いほど感光体及び中間転写体のクリーニング不良が問題となる。本実施例ではパッチは一次転写しているため、中間転写体２４のクリーニング性がより厳しくなる。これはパッチのトナー転写紙へ行かないため、短時間で多くのトナーがほぼ直接クリーニング装置へ行くためである。これに対して、中間転写体ないしは感光体を各の周期の２倍以上の空回転を行うことで急激にトナーのクリーニング不良が減り、０にすることができることを発見した。図８は縦軸は残検シーケンス後の中間転写体上の長手方向４カ所のクリーニング不良トナーの周方向の長さを示している。長さが長いほどクリーニング不良をしているトナーが多いことを示している。横軸は中間転写体の周期として１周から４周の空回転をした場合の画像長手方向の測定ポイント（４点）を示している。つまり、中間転写体の１周期分の空回転では一度に多くのトナーがクリーニング部に来るため、クリーニング不良をすることがある。しかし、クリーニングブレードを通過したトナーも２度目はトナー残量が急激に減り、クリーニングしなければならない面積が減ることで、ほぼクリーニングできるのである。このことから、図９に示すように残検用パッチ１０回とリトライモードの間に中間転写体２周分の空回転を行う工程を設けた。本実施例では中間転写体が感光体よりも大きいため、中間転写体の２周分の空回転を行ったが、感光体の方が大きい場合ば感光体の周期の２周分の空回転を行う。また、この例での下限値はトナー濃度換算で４．５％相当の濃度信号に設定しているが、この値は画像形成装置の構成や、使用される現像剤等によって適宜最適な値が設定される。

本方式を用いることで、残検誤検知率（トナー残検２０回当たりに誤検知する回数）が、リトライモードを入れて、２５％→０％にすることができた。また、クリーニング不良も０にすることができた。

本実施例では２成分現像装置であったが、非磁性１成分現像において、トナー有無をパッチによって検知する方式において、残検パッチの間に中間転写体の空回転をしても本発明の効果が得られる。

以上記述したように、パッチ検知方式によりトナー貯蔵部のトナー有無を判定する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止すると共に、パッチによる感光体ないしは中間転写体のクリーニング不良をなくす、コストダウンした残検方式を有する画像形成装置を提供することができた。

本実施例における画像形成装置の構成は実施例１と同様であるが、本実施例ではトナー残検が表示後に、実際にトナーカートリッジを交換する際の残検復帰モードにおいて、感光体、ないしは中間転写体上の少なくとも１つに基準トナー像のパッチを複数回、形成させ、トナー無し状態を回復させる工程を持ち、この工程は複数のパッチ形成の間に感光体ないしは中間転写体の周長のいずれか長い方の空回転を２周以上を行う工程を含むことを特徴としている。

本実施例では濃度信号下限値がトナー濃度換算で４．５％に設定されている。トナー交換表示後、新品トナーＣＲＧ（カートリッジ）を入れる。新品ＣＲＧか使用済みＣＲＧかの見分けがつかないため、ＣＲＧ投入後に、感光体上のトナー像を複数形成し、濃度信号下限値より１％分高い値（５．５％）を残検復帰用の目標濃度信号とする。この値より高くなっていることを確認した状態で残検復帰シーケンスは終了する。シーケンスは実施例１の残検シーケンスと同様でパッチ１０回形成後、中間転写体の２周分の空回転を行い、その後、パッチ１０回形成する。残検と異なることは、残検復帰用の濃度信号に到達時点でこのシーケンスは終了することである。従って、新品トナーＣＲＧが入り、トナーボトルからトナーが通常とおりに排出された場合は、パッチは最後までは形成されない。そのため、誤検知防止のためパッチ１０回モードが２度繰り返すシーケンスであるが、通常はパッチ回数は減る。本実施例では５〜６回である。つまり、残検センサーを有さない現像装置において、本実施のように残検復帰モードでこのシーケンスを用いることで、コストダウン、残検誤検知防止、中間転写体、感光体のクリーニング不良を防止するのに加えて、通常状態であれば、パッチ形成に要する時間も短縮できる。実際に、復帰シーケンスにようする時間は全シーケンスは約６０秒であるが、実際の復帰に要する時間は平均２０秒程度であった。

以上記述したように、パッチ検知方式によりトナー貯蔵部のトナー有無を判定する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止すると共に、パッチ形成によるダウンタイムを低減し、かつ感光体ないしは中間転写体のクリーニング不良をなくす、コストダウンした残検復帰方式を有する画像形成装置を提供することができた。

本実施例における画像形成装置の構成は実施例１、２と同様であるが、本実施例ではこれに加えて、図１０に示すように残検復帰モードにおいて、１回に行うパッチ回数を減らすとともに、中間転写体、ないしは感光体のクリーニングのための空回転の回数を２倍に増やしたことを特徴とする。特に低湿環境においては、トナーの帯電量が高く、中間転写体ないしはドラムへの鏡映力による付着力が強まり、クリーニング不良しやすい傾向がある。そこで、クリーニング性を確保するために、残検モードないしは残検復帰モードにおいて、空回転を２度いれると、クリーニング不良に効果が顕著である。本実施例では残検復帰モードについて説明する。本実施例ではトナー残検が表示後に、実際にトナーカートリッジを交換する際の残検復帰モードにおいて、感光体に基準トナー像のパッチを５回×３度、空回転を２度するシーケンスである。空回転は中間転写体の２周期分である。シーケンスに関しては、環境センサーを用いて、低湿環境を検知して、低湿環境のみ空回転を２度繰り返すシーケンスにすると、高湿、常湿環境での所要時間を短縮できるので更に好ましい。

本実施例では実施例２と同様に濃度信号下限値がトナー濃度換算で４．５％に設定されている。トナー交換表示後、新品トナーＣＲＧを入れる。新品ＣＲＧか使用済みＣＲＧかの見分けがつかないため、ＣＲＧ投入後に、感光体上のトナー像を複数形成し、濃度信号下限値より１％分高い値（５．５％）を残検復帰用の濃度信号とする。この値より高くなっていることを確認した状態で残検復帰シーケンスは終了する。シーケンスはパッチ５回形成後、中間転写体の２周分の空回転を行い、その後、パッチ５回形成、中間転写体の２周分の空回転、パッチ５回とした。実施例２と同様に、残検と異なることは、残検復帰用の濃度信号に到達時点でこのシーケンスは終了することである。従って、新品トナーＣＲＧが入り、トナーボトルからトナーが通常とおりに排出された場合は、パッチは最後まで形成されない。そのため、誤検知防止のためパッチ５回モードが３度繰り返されるが、通常はパッチ回数は減る。本実施例では平均５回である。つまり、残検センサーを有さない現像装置において、本実施のようにクリーニング不良をしやすい環境においても、このような残検復帰モードで本シーケンスを用いることで、コストダウン、残検誤検知防止、中間転写体、感光体のクリーニング不良を防止するのに加えて、通常状態であれば、パッチ形成に要する時間も短縮できた。

以上説明したように、本発明は、
上記の目的は、以下に述べるような、本発明による画像形成装置によって達成される。

１．静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に補給するトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵部と、前記トナー貯蔵部から前記現像装置にトナーを供給するためのトナー供給部と、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいて前記トナー供給部の駆動時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、静電潜像担持体上、ないしは中間転写部材上に形成した基準トナー像の濃度を光学的濃度検知手段より検知し、該光学的濃度検知手段によって検出された基準トナー像の濃度信号と、予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて前記トナー供給制御手段によりトナー供給を行うとともに、
前記基準トナー像の濃度信号に基づいて前記トナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定する構成をした画像形成装置において、
前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下だった場合に、静電潜像担持体上、ないしは中間転写部材上に、基準トナー像のパッチを複数回、形成させ、現像剤の残量検知を行ない、該複数のパッチ形成の間に静電潜像担持体ないしは中間転写部材の１周期分のいずれか長い方の２周期以上の空回転を行う工程が含まれていること
２．静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に補給するトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵部と、前記トナー貯蔵部から前記現像装置にトナーを供給するためのトナー供給部と、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいて前記トナー供給部の駆動時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、静電潜像担持体上、ないしは中間転写部材上に形成した基準トナー像の濃度を光学的濃度検知手段より検知し、該光学的濃度検知手段によって検出された基準トナー像の濃度信号と、予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて前記トナー供給制御手段によりトナー供給を行うとともに、
前記基準トナー像の濃度信号に基づいて前記トナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定する構成をした画像形成装置において、
トナー無し表示がでて、トナー補給をした後、静電潜像担持体上、ないしは中間転写体上の少なくとも１つに基準トナー像のパッチを複数回、形成させ、トナー無し状態を回復させる工程を持ち、該工程は複数のパッチ形成の間に静電潜像担持体ないしは中間転写部材の１周期分のいずれか長い方の２周期以上の空回転を行う工程が含まれていること
３．前記基準トナー像の濃度信号が所定値以下であることを複数回連続で検知した場合に、前記トナー貯蔵部に残存するトナーが無いと判定すること
により、
本発明は、パッチ検知方式によってトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、トナー有無判定の誤検知を防止すると共に、パッチ形成によるダウンタイムを低減し、かつ感光体ないしは中間転写体のクリーニング不良をなくす、コストダウンした残検（残検復帰）方式を有する画像形成装置を提供することができた。

本発明の第１〜第３実施例に係る画像形成装置を説明する図。本発明の第１〜第３実施例に係る現像装置を説明する図。本発明の第１〜第３実施例に係る単位ブロック補給の様子を説明する図。ビデオカウント方式によるトナー補給のフローを説明する図。ビデオカウント方式とパッチ検知方式を併用した場合のトナー補給のフローを説明する図。トナー有無検知の動作フローを説明する図。ＣＬＮ画像を説明する図。空回転数とＣＬＮ不良の関係を説明するための図。実施例１の残検と空回転のシーケンスを示す図。実施例２の残検と空回転のシーケンスを示す図。

符号の説明

１８現像ロータリー
２８感光体ドラム
２４中間転写体

Claims

像担持体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器へトナーを補給するトナー容器と、前記現像器により現像して得られた参照トナー像の濃度を検知する濃度センサと、前記参照トナー像をクリーニングするクリーニング手段と、前記濃度センサにより検知された第１及び第２の参照トナー像の濃度に基づいて前記トナー容器内のトナー残量を判定する判定手段と、を有する画像形成装置において、
前記第１の参照トナー像を検知してから前記第２の参照トナー像を形成するまでの間に、前記第１の参照トナー像のクリーニング工程を複数回実行することを特徴とする画像形成装置。
前記トナー容器を交換後、もしくは前記トナー容器にトナー補給が行われた後、前記判定手段による判定工程を実行することを特徴とする請求項１の画像形成装置。