JP2859665B2

JP2859665B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2859665B2
Application number: JP1304829A
Authority: JP
Inventors: 浩久大塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH03166571A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子写真複写機、プリンタ等の画像形成装
置に関する。

従来の技術複写機等の画像形成装置において、クリーニング装置
によりクリーニングしたトナーを回収容器に貯蔵し、こ
れが満杯になったことを検知して回収容器を交換するよ
うにした装置としては、従来例えば第８図に示すものが
ある。

この装置では、回収容器14の上部にゴム薄膜24、フィ
ラー25、シャッタ26及びフォトインタラプタ27が設けら
れ、回収容器14内に回収されたトナーが満杯になるとト
ナーがゴム薄膜24を押し上げこの上に乗せられているフ
ィラー25を上昇させ、これと連動して回動するシャッタ
26がフォトインタラプタ27をさえぎり、回収容器14の満
杯を検知する。そしてこの結果が図示しない複写機など
の表示部等に表示され、回収容器14からのトナーの廃棄
を報知する。

このような回収容器の満杯時期の検知方法は、トナー
レベルを直接検知するので正確且つ確実であるようでは
あるが、検知手段の設置位置によってはコピーされる原
稿の画像部の比率、場所等に影響され、片寄って回収さ
れたトナーを満杯前に検知したり、回収トナーの充填密
度の低い状態で満杯を検知するような誤検知、誤作動を
発生する問題があった。そしてトナー供給容器が満杯に
なっていないにもかかわらず満杯を表示する警報が発せ
られて複写機が停止したり，又この反対に検知手段が作
動せず回収容器からトナーが溢れ出してしまうという不
具合があった。

回収容器の満杯を検知する他の従来例として、トナー
の補給回数を計数し、その計数値が一定値に達したとき
に回収時期を報知する方法が提案されている（実開平１
−57766号公報参照）。

しかしこの方法によると、トナー貯留容器内のトナー
残量の多少及び機械の使用環境によりトナーの補給量が
ばらつくため、この回数を計数して積み上げた値に誤差
が多いと言う問題がある。即ち、間歇的動作を行うトナ
ー補給においては、貯留容器内のトナー残量が少なくな
ると補給量が低下し、又高温、高湿の環境下においても
補給量は低下する。従って、経時的影響及び環境変動、
更に機械によるばらつき等を考慮すると、トナー補給の
総回数によりトナー消費の総量を計数し、これにより回
収トナーの総量を計数して満杯検知とすることは、現実
問題として困難性があると考えられる。

発明が解決しようとする課題本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、請求項１の発明は、経時や環境変動等の影響を受け
ず、正確に回収容器の満杯を検出することができる、ト
ナー供給容器が複数あるときに、簡単でコストの低減さ
れた手段により回収容器の満杯を検出できる画像形成装
置を提供することを課題とし、請求項２の発明は、請求項１の課題に加えて、任意の
時期に回収容器からのトナー廃棄を行っても、その後に
回収容器の満杯を検出することができる画像形成装置を
提供することを課題とする。

課題を解決するための手段本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明
は、現像用トナーを保有し該トナーを消費すると交換さ
れる一定容量のトナー供給容器によりトナーを供給して
像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現像後転写
材に転写し、転写後前記像担持体上に残留したトナーを
クリーニングして回収容器に貯蔵する画像形成装置にお
いて、前記トナー供給容器の交換を検知する交換検知手
段と、該交換検知手段が検知した交換回数を計算し前記
回収容器内におけるトナーの満杯に対応する所定の交換
回数を計算するとこれを信号として発信する計算手段と
を有し、前記トナー供給容器が複数あり、前記計算手段
は前記一定容量が最大である前記トナー供給容器の交換
回数のみを計算することを特徴とし、請求項２の発明
は、上記請求項１の特徴に加えて、前記計算手段が計算
した交換回数を解除することができることを特徴とす
る。

作用請求項１の発明においては、トナーを消費すると、交
換されるトナー供給容器が交換されたことを交換検知手
段により検知し、計算手段が検知された交換回数を計算
し回収容器の満杯に対応する所定の交換回数を計算する
とこれを信号として発信するので、供給容器の交換によ
り消費されたトナー総量従ってこの消費トナーと一定の
関係にある回収トナー量を正確に計算し、所定の満杯量
になったことを精度よく検出することができる。この場
合、容量の異なるトナー供給容器が複数設けらるときに
は、各容器の容量の比率を考慮して交換回数を計算する
ことにより、トナー消費の総量を正確に計算することが
できる。

そして、トナー供給容器が複数ある場合に、最大容量
のトナー供給容器の交換回数のみを計算するので、黒ト
ナーとカラートナーとのトナー供給容器があって通常の
使用状態においては黒コピーを作成することが殆どであ
るような場合には、トナー消費の総量の計算精度を維持
しつつ検出手段を簡略化することができる。

請求項２の発明においては、計算手段が計算した交換
回数を解除可能にするので、任意の時期に回収容器のト
ナーを廃棄しても、廃棄するまでの計算を解除すること
により、その後の回収容器の満杯を検出することが可能
になる。

実施例第１図は本発明を適用することができる画像形成装置
の一例である複写機の作像部分の概略構造を示す縦断面
図である。

本図に従って先ず複写機の構造について説明する。

像担持体の一例である感光体ドラム１は、先ず帯電器
２により表面に一様な帯電を施され、次にミラー３に反
射して入射した原稿像反射光によりその上に静電潜像を
形成される。次にこの静電潜像は、操作者の意志により
任意に作用位置と非作用位置を取り得る二つの現像器４
又は５の何れか一方の現像器により可視画像として現像
される。続いて転写前除電光源６により、可視画像の上
から除電光を照射し静電電荷を減少させて、転写コロナ
７による転写材へのトナー像の転写効率を上げ、図示し
ない紙などの転写材に転写コロナ７の作用によりトナー
像を転写する。転写後の転写材は分離コロナ８により適
当に除電されて感光体１の表面から剥離される。分離爪
９は転写材の剥離を補助するためのものである。

トナー像の転写された転写材はその後図示しない定着
装置により定着された後排出され、コピー画像が完成さ
れることになる。

一方トナー像の転写を終了した感光体ドラム１は、ク
リーニング装置10でトナー残像その他の付着異物を払拭
された後、除電光源11の光で完全に除電されて再使用に
供される。

クリーニング装置10は、ブレード12、ブラシ13等のト
ナー払拭部材の後方に払拭したトナーを回収する回収容
器14を一体に形成している。回収容器14に回収された使
用済のトナーは再使用されず、容器内で満杯になると定
期的に廃棄される。

現像器４はカラーコピー用で現像器５は白黒コピー用
である。

現像器４にはトナーホッパ15が一体として取り付けら
れていて、トナーホッパ15内のトナーが消費されると、
第２図に示すように現像器４を引き出し、一定容量のト
ナー供給容器としてのトナーカートリッジ16から一定量
のトナーをトナーホッパ15内に補給する。

現像器５にはトナーホッパ17が一体に形成され、内部
にはトナーカートリッジ18が装填されている。トナーカ
ートリッジ18は、保有するトナーが消費されると、第３
図に示すようにトナーホッパ17から引き抜かれて新品と
交換される。

現像器４及び５内には、第１図に示すようにそれぞれ
トナー補給ローラ4a及び5a、撹拌ローラ4b、4c及び5b、
5c並びに現像ローラ4d及び5dが設けられ、現像器５の下
方には感光体１上のトナー濃度を検知するトナー濃度検
知センサ（以下「Ｐセンサ」という）19が配設されてい
る。

Ｐセンサ19の検知結果により制御されるトナー補給ロ
ーラ4a又は5aの回転により現像器４又は５内にトナーが
補給され、補給されたトナーは、撹拌ローラ4b、4c又は
5b、5cにより内部の現像剤と充分撹拌混合された後現像
ローラ4d又は5dに供給され、感光体ドラム１の静電潜像
に付着され現像が行われる。

次にトナーカートリッジ16又は18の交換を検知する交
換検知手段とその交換回数を計算して回収容器14の満杯
を検出する計算手段とによる満杯検出システムについて
説明する。

第４図は満杯検出システムのフローチャートで第５図
は同システムのブロック図である。

本実施例では、Ｐセンサ19及びその出力信号を比較し
てトナーエンド表示の信号を出す比較器20により交換検
知手段を構成している。そしてトナーエンドが表示され
たときにトナーカートリッジ16又は18が交換されたもの
とし、計算手段としてのトナーエンド回数計算器22によ
り、トナーエンドの表示回数を計算し、これが一定回数
以上になると回収容器14がトナーで満杯になったものと
してこれを表示するようにしている。比較器20及びトナ
ーエンド回数計算器22は、複写機のCPUの構成部分とし
て設けることができる。

先ず、現像器４又は５により現像された感光体ドラム
１上の画像をＰセンサ19により検出する。この検出は、
現像器４及び５について同様の方法で行われるので、現
像器５の場合について説明する。

Ｐセンサ19は、現像器５により感光体ドラム１上に形
成された基準画像パターンからの反射光量とトナー付着
のない所からの反射光量とを検出し、これをそれぞれ電
圧値V_sp、V_SGとして出力する。この電圧値は比較器20で
比較される。

V_SGの基準電圧を4.0Vとし、このときV_sp≦0.5Vであれ
ばトナー補給ローラ5aによるトナー補給を行わず、0.5V
＜V_sp＜0.9Vの間では電圧レベルに応じてトナー補給を
し、V_sp＞0.9になるとトナーの最大補給動作に入る。こ
のV_spの検出はコピー10枚に対して１回行われるが、V_sp
＞0.9Vかどうかを検出し（第４図ステップ２）、V_sp＞
0.9Vになるとコピー５枚に対して１回検出する。V_spが
0.9V以上になりトナー補給を繰り返してもV_spレベルが
0.9V以下に復帰しない場合、即ちV_sp＞0.9Vを検出した
回数ｎが５回以上連続したかどうかを判断し（同ステッ
プ３）、連続してｎ≧５になると補給すべきトナーがな
くなったものとみなして、第５図に示すように複写機表
示部のトナーエンド表示21へ表示する（第４図ステップ
４）と共に、複写機の全動作を停止してトナーカートリ
ッジ18の交換を促す。このトナーエンド表示により第３
図に示すようにトナーカートリッジ18を交換し、複写機
の図示しない前カバーを閉じると、トナーエンド検知が
リセットされて再びコピー動作が可能になる。

トナーエンド表示のされた回数Ｎはトナーエンド回数
計算器22により計算される。

トナーカートリッジ18内のトナー容量を300gとし、現
像に使用されたトナーの80％が転写材としての転写紙に
転写されるとすると、転写後感光体ドラム１上に残留す
るトナーはトナーカートリッジ18の１個あたり300（１
−0.8）＝60gとなり、この量が回収容器14内に回収され
ることになる。そして回収容器14の満杯容量を420gとす
ると、トナーカートリッジ18が７回交換されると回収容
器14は満杯となる。

回収容器14内には、現像器４からのトナーも回収され
るので、現像器４によるトナー回収量が現像器５による
トナー回収量に対して無視できない量である場合には、
現像器４のトナーカートリッジ16によるトナー補給回路
も考慮に入れる。この場合には、トナーカートリッジ16
と18との容量の差を考慮し、トナーカートリッジ16の容
量がトナーカートリッジ18の容量のａ倍であるとする
と、トナーカートリッジ18の交換１回に対してトナーカ
ートリッジ16によるトナーの補給は１回につきａ回とし
て、現像器４及び５のそれぞれのトナーエンド表示１及
び２の回数を計算器22により計算し、この結果が７より
大であるかどうかを判断し（第４図ステップ５）、７以
上になると第５図に示す如く複写機の表示部に設けられ
る回収容器満杯表示23に表示する（第４図ステップ
６）。

このような満杯検出システムによれば、経時的又は環
境の変動や機械のばらつき等による影響を受けることな
く精度よく回収容器の満杯を検出することができると共
に、トナー供給容器の交換検知手段としてＰセンサ19及
び比較器20によるトナーエンド検知システムを兼用する
ことができるので、第８図に示す従来の装置のようにフ
ィラー25、シャッタ26、フォトインタラプタ27等の機械
構成部品を必要としなくなる。

第６図は本発明の実施例のフローチャートを示す。

本実施の複写機のように、カラーコピー用現像器４と
白黒コピー用現像器５とを備えるいわゆる二色カラー複
写機の場合には、文書書類をコピーすることが多い一般
事務所の使用実績によると、カラー現像器によるコピー
頻度は少なく、そのコピー枚数は黒現像器を使用したコ
ピー総枚数の２〜５％程度以下である。このような複写
機の使用状態においては、カラー現像器によって発生す
る使用済トナーの量は、黒現像器によるその量に較べて
殆ど無視できる量である。そこで本実施例では、図示の
如く白黒コピー用である現像器５を使用しているかどう
かを判断して（ステップ１）、現像器５を使用している
場合のみステップ２以後のフローを行い、現像器５のト
ナーエンド表示のみを計算してこれが７以上になると第
５図に示すように回収容器満杯表示23を表示させる（ス
テップ６）。

この方法によれば、システムを簡略化しても事実上要
求される精度を満足させる満杯検知を行うことができ
る。

第７図は請求項２の発明の実施例のフローチャートで
ある。

本実施例では、トナーエンド表示即ちトナーカートリ
ッジ交換の回数を計算途中で打ち切ることが可能になっ
ている。

回収容器14からの使用済トナーの廃棄作業は、通常は
サービスマンの定期訪問時に行われるように複写機の定
期保守点検期と一致するように設定されているが、機械
の使用状態やサービスマンの都合等により、回収容器の
満杯時期とサービスマンの訪問時期とが必ずしも一致し
ない場合がある。このような場合に、訪問時に回収容器
が満杯でなくても適宜に回収トナーの廃棄作業を行うこ
とができれば、次の訪問時期の調整が可能になって便利
である。

トナーエンド回数計算器22によるトナーエンド表示の
計算回数Ｎが０になっているかどうかを判断して（ステ
ップ１）、これが０であればＮ＝０として（ステップ
２）、以下は第４図及び第６図と同様のフローにより回
収容器満杯表示を行う（ステップ９）が、回収容器内の
トナーが満杯になる前にこれを廃棄した場合には、ｎ回
（Ｎ＜７）までカウントされたトナーエンド回数を強制
的にＮ＝０になるまでリセットしてから（ステップ３）
ステップ４以後のフローを実行させる。

このようにすることにより、トナーの途中廃棄をした
場合にも、そのままトナーエンド表示回数が加算され実
際にはまだ回収容器が満杯になっていないのに満杯表示
がされてしまう不具合を防止することができる。

計算値の解除即ち中途打ち切りはサービスマン用プロ
グラムモード等によって行われる。

効果以上の如く本考案によれば、計算手段により回収容器
内のトナーの満杯に対応するトナー供給容器の交換回数
を検出して満杯を検出するので、経時的変動、環境変動
や機械によるばらつき等に影響されることなく正確に満
杯を検出することができ、トナー供給容器が複数ある場
合に、最大容量のトナー供給容器の交換のみを計算する
ので、上記効果に加えて、満杯検出システムを簡単化
し、コストの低減を図ることができ、請求項２の発明に
おいては、上記請求項１の効果に加えて、トナー供給容
器の交換回数の計算を解除可能にすることにより、回収
容器のトナーを任意の時期に廃棄しても、その後回収容
器の満杯を正常に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の複写機の作像部分の縦断面図、第２図
及び第３図はトナーカートリッジの交換方法を示す斜視
図、第４図はフローチャート、第５図はブロック図、第
６図及び第７図は他の実施例のフローチャート、第８図
は従来のクリーニング装置及びその満杯検出装置部分の
断面図である。１……感光体ドラム（像担持体） 14……回収容器 16、18……トナーカートリッジ（トナー供給容器） 19……Ｐセンサ（交換検知手段） 20……比較器（交換検知手段） 22……トナーエンド回数計算器（計算手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像用トナーを保有し該トナーを消費する
と交換される一定容量のトナー供給容器によりトナーを
供給して像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現
像後転写材に転写し、転写後前記像担持体上に残留した
トナーをクリーニングして回収容器に貯蔵する画像形成
装置において、前記トナー供給容器の交換を検知する交換検知手段と、
該交換検知手段が検知した交換回数を計算し前記回収用
器内におけるトナーの満杯に対応する所定の交換回数を
計算するとこれを信号として発信する計算手段とを有
し、前記トナー供給容器が複数あり、前記計算手段は前記一
定容量が最大である前記トナー供給容器の交換回数のみ
を計算することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記計算手段が計算した交換回数を解除す
ることができることを特徴とする請求項１に記載の画像
形成装置。