JP3356893B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，感光体表面に形成され
たトナー像を記録紙に転写し，転写後の感光体表面に残
った残留トナーを回収して収納する機構を有する画像形
成装置に関し，より詳細には，残留トナーの回収部の未
充填部分を低減する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置において，トナー回
収容器を備えたものが提供されている。該トナー回収容
器は，通常，静電像担持体（感光体）まわりに設置され
ているトナー回収手段の下部に設置される容器であり，
該静電像担持体表面から記録紙に転写されずに該静電潜
像表面に残留し，トナー回収手段により回収された過剰
のトナー（以下，廃トナーと記述する）を蓄えておくも
のである。

【０００３】該トナー回収容器には，容器内に回収され
る廃トナーの満杯状態，すなわち，廃トナー量が所定の
限度量以上の量になった状態を検出するために，センサ
ーなどのトナー満杯検出手段（以下，トナーフルセンサ
ーと記述する）が設けられており，該トナーフルセンサ
ーによって廃トナーの満杯状態が検出されると，画像形
成装置の操作パネル上に所定のトナー満杯表示（以下，
トナーフル表示と記載する）がなされるとともに，廃ト
ナーあふれによる不具合，すなわち，廃トナー回収容器
からあふれた廃トナーが画像形成装置内部や記録紙を汚
損するなどの不具合を防止するため，画像形成動作を禁
止する制御を行っている。

【０００４】なお，通常，画像形成動作の禁止は，トナ
ーフル（トナー満杯）状態の検出（トナーフル表示）
後，所定枚数の画像形成の終了を待って実行される。こ
れは，トナーフル状態を検出（トナーフル表示）後，直
ちに画像形成動作を禁止すると，オペレータが代替のト
ナー回収容器を用意できない場合，一定時間，画像形成
装置が使用できない状態になることから，これを防止す
る目的で，トナーフル状態の検出後，代替のトナー回収
容器を用意できる程度の時間的余裕をもたせ，早めにト
ナーフル状態の検出（トナーフル表示）を行っているた
めであり，または，トナーフルセンサーの取り付け位置
の制約などの理由によるものである。したがって，トナ
ーフル状態の検出（トナーフル表示）時にはトナー回収
容器には一定量の未充填部分がある。

【０００５】また，例えば，特開昭６３−２４７７８３
号公報に開示されている「画像形成装置」が提案されて
おり，この「画像形成装置」においては，外部機器から
の画像信号に基づいて感光体に光を照射して潜像を形成
した後，所定の現像剤で現像する現像手段と，感光体の
残留現像剤を回収する回収手段と，前記現像手段に充填
される現像材の量を検知する現像剤検知手段とを有する
画像形成装置において，感光体に照射される光の発光時
間を基に演算を行い，廃トナー量を算出，累積すること
により廃トナー廃棄時期を検知している。また，特開昭
６２−１０５１８０号公報に開示されている「電子写真
プリンタ装置」においては，書き込みドット数の総計か
ら廃トナー廃棄時期を検知している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記特
開昭６３−２４７７８３号公報および特開昭６２−１０
５１８０号公報によれば，廃トナー量を算出，累積する
ことにより廃トナー廃棄時間を検知しているものの，画
像形成装置の動作中は常に演算処理を行わなくてはなら
なかったり，特に高温高湿下で画像形成装置を使用した
場合，廃トナーがトナー回収容器内で凝固するなどし
て，トナー回収容器内に予測できない空洞部が発生し，
あらかじめ予測していた廃トナー量が回収できずに，廃
トナーあふれが発生する恐れがあるという問題点があっ
た。

【０００７】ここで，上記問題点について詳しく説明す
る。トナーフル状態の検出（トナーフル表示）後の所定
枚数（画像形成可能枚数）は，通常，画像形成装置個々
のプロセス手段の条件や予想されるトナー画像のドット
数などによってあらかじめ設定されている。

【０００８】ところが，画像形成可能枚数は，標準的な
画像形成条件を前提として算出しており，特に静電像担
持体に光走査などを照射，投影することにより，ドット
で潜像を形成する画像形成装置においては，精密な画像
が作成できるため，精密図面などのようにドット数の多
い画像の作成を要求されることが多く，所定枚数に達し
ないうちに廃トナー溢れが発生する恐れがある。

【０００９】なお，上述したように，廃トナー溢れが発
生することを防止するため，上記画像形成可能枚数を少
なく設定すると，該画像形成可能枚数に達し，画像形成
動作が禁止された状態であっても，前記トナー回収容器
に未充填部分が残り，結果的に，トナー回収容器の無駄
や，画像形成作業の非能率化を招くことになる。

【００１０】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，廃トナー溢れによる装置内や記録紙の汚損を招く
ことなく，トナー回収容器に廃トナーを効率良く充填で
きるようにすることを目的とする。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１ に係る画像形成装置は，静電像担持体に
画像データとしての光を発して静電像担持体表面に静電
潜像を形成する発光手段と，前記発光手段により形成さ
れた静電潜像を現像し，静電像担持体表面にトナー像を
形成する現像手段と，前記現像手段により形成されたト
ナー像を記録紙に転写する転写手段と，前記転写手段に
よる転写処理後に静電像担持体の表面に残った残留トナ
ーを回収するトナー回収手段と，前記トナー回収手段に
回収されたトナーが所定の量に達したことを検出するト
ナーフル検出手段と，前記トナーフル検出手段の検出後
から前記発光手段の発光時間をカウントするカウント手
段と，画像形成装置の消耗部品交換後からの駆動時間を
計測する駆動時間計測手段と，前記カウント手段による
カウント値が，前記駆動時間計測手段の計測した駆動時
間に基づいて決定した所定のカウント値に達したときに
画像形成動作を禁止する制御を行う制御手段とを具備し
たものである。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【作用】 本発明の画像形成装置（請求項１）は，発光手
段により，静電像担持体に画像データとしての光を発し
て静電像担持体表面に静電潜像を形成し，現像手段によ
り，形成された静電潜像を現像して静電像担持体表面に
トナー像を形成し，転写手段により，形成されたトナー
像を記録紙に転写後，トナー回収手段により，静電像担
持体の表面に残った残留トナーを回収し，回収されたト
ナーが所定の量に達すると，発光手段の発光時間をカウ
ントし，そのカウント値が画像形成装置の消耗部品を交
換して使用を開始してからトナー回収手段に所定の量の
トナーが回収されるまでの装置の駆動時間に基づいて決
定した所定のカウント値に達したときに画像形成動作を
禁止する制御を行うことにより，装置の駆動時間の変動
に関わらず，トナー回収手段の未充填部分を低減する。

【００１９】

【実施例】以下，本発明に係る画像形成装置を，〔実施
例１〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例４〕の
順で，図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】〔実施例１〕 図１は，実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す
説明図であり，静電潜像およびトナー像を形成する，静
電像担持体としての感光体１０１と，感光体１０１を所
定の電位に帯電する帯電器１０２と，感光体１０１表面
にドット状の光書き込みを行うための，発光手段として
の光学走査系１０３と，後述する半導体レーザー１０３
ａを制御するレーザードライバー１０４と，感光体１０
１表面に形成された静電潜像をトナー現像し，可視像で
あるトナー像を形成する現像器１０５と，感光体１０１
表面に形成されたトナー像を記録紙１０６に転写するた
めの転写器１０７ａと，転写処理後の記録紙１０６を感
光体１０１から分離するための分離器１０７ｂと，感光
体１０１表面に付着している残留トナー（廃トナー）を
除去するためのクリーニング器１０８と，クリーニング
器１０８により感光体１０１から除去された廃トナーを
回収して収容するための廃トナー回収容器１０９と，感
光体１０１の残留電位を除電する除電ランプ１１０と，
廃トナー回収容器１０９に設置され，廃トナー回収容器
１０９内のトナー量が所定の量に達したか否かを検出す
るトナーフルセンサー１１１と，トナーフルセンサー１
１１の検出結果に基づいて，トナーの回収量が所定の量
に達したことを検出するためのトナーフル検出回路１１
２と，廃トナー回収容器１０９内のトナー量が所定の量
に達したことを表示によりしらせるためのトナーフル表
示部１１３と，レーザードライバー１０４を制御して画
像データの書き込みを制御する書き込み制御部１１４
と，書き込み制御部１１４を参照して書き込み時間をカ
ウントするカウント部１１５と，画像形成装置内の各部
を制御する画像形成装置制御回路１１６とから構成され
ている。

【００２１】なお，光学走査系１０３は，画像データと
してのレーザービームを発する半導体レーザー１０３ａ
と，半導体レーザー１０３ａから発せられたレーザービ
ームを偏向走査させる多面鏡（ポリゴンミラー）１０３
ｂと，ポリゴンミラー１０３ｂに反射されたレーザービ
ームを集光させてｆ／θ補正を行うｆ／θレンズ１０３
ｃと，ｆ／θレンズ１０３ｃにより補正されたレーザー
ビームを感光体１０１へ導く走査ミラー１０３ｄとから
構成されている。

【００２２】なお，クリーニング器１０８と廃トナー回
収容器１０９とによりトナー回収手段が形成され，トナ
ーフルセンサー１１１とトナーフル検出回路１１２とに
よりトナーフル検出手段が形成されている。

【００２３】以上の構成により，その動作を説明する。
感光体１０１の表面には，帯電器１０２により均一な電
荷が付与される。次に光学走査系１０３により感光体１
０１上にドット状の光書き込みがなされる。すなわち，
半導体レーザー１０３ａはレーザードライバー１０４か
らの信号によりレーザービームを発光し，半導体レーザ
ー１０３ａから発せられたレーザービームは，ポリゴン
ミラー１０３ｂにより偏向走査され，ｆ／θレンズ１０
３ｃによりｆ／θ補正される。続いて，走査ミラー１０
３ｄにより，感光体１０１へ導かれ，光書き込みがなさ
れる。

【００２４】このようにして形成された静電潜像は現像
器１０５により現像され，顕在化されてトナー像とな
る。該トナー像は転写器１０７ａにより記録紙１０６に
転写され，転写後の記録紙１０６は，分離器１０７ｂに
より分離され，定着器（図示せず）により定着される。
一方，転写器１０７ａによる転写処理において転写され
ずに感光体１０１表面に残留したトナーは，クリーニン
グ器１０８により回収され，廃トナー回収容器１０９へ
収容される。その後，感光体１０１は再度の光書き込み
に備え，除電ランプ１１０で電荷が除電された後に帯電
器１０２により均一な電荷が付与される。

【００２５】その後，経時において，廃トナー回収容器
１０９に設置されたトナーフルセンサー１１１がトナー
フル状態，すなわち，所定量のトナーが溜まった状態を
検出すると，トナーフルセンサー１１１からトナーフル
検出回路１１２に信号ＴＦ１が送られ，更にトナーフル
検出回路１１２からトナーフル表示部１１３に信号ＴＦ
２が送られる。なお，トナーフルセンサー１１１の設置
は，廃トナー回収容器１０９での予測不可能な空洞が発
生した場合などを考慮して，クリーニング器１０８にで
きる限り近づいた位置が望ましい。トナーフル表示部１
１３は，例えば操作部（図示せず）に設置されたランプ
であり，信号ＴＦ２の送信により点滅を開始する。

【００２６】また，トナーフル検出回路１１２からカウ
ント部１１５に信号ＴＦ３が送られることにより，カウ
ント部１１５は書き込み制御部１１４から書き込み時間
データＤ１を読み取り，書き込み時間のカウントを開始
する。カウント部１１５のカウント数があらかじめ設定
された数になった場合には，カウント部１１５から画像
形成装置制御回路１１６へ信号ＴＦ４が，同時にトナー
フル表示部１１３に信号ＴＦ５が送られ，画像形成装置
制御回路１１６はトナーフル検出回路１１２がリセット
されるまで，画像形成動作を禁止する。また，トナーフ
ル表示部１１３は信号ＴＦ５の送信によりランプが点灯
し，画像形成装置が使用不能状態であることをオペレー
タに知らせる。

【００２７】廃トナー回収容器１０９が交換されること
により，トナーフルセンサー１１１からトナーフル検出
回路１１２への信号ＴＦ１の送信が中断され，トナーフ
ル検出回路１１２から出力される信号ＴＦ２およびＴＦ
３の送信も中断されることにより，トナーフル表示部１
１３のランプは消灯し，カウント部１１５のカウント数
もリセットされる。カウント部１１５がリセットされる
ことにより，画像形成装置制御回路１１６への信号ＴＦ
４の送信が中断され，画像形成動作の禁止が解除され，
画像形成装置の使用が可能となる。なお，実施例１で
は，トナーフル表示部１１３は操作パネル（図示せず）
に設置されたランプとして説明しているが，特にこれに
限定するものではなく，ブザーなどでも良いし，また，
操作部に備えられている場合には，液晶表示部に警告表
示を表示するようにしても良い。

【００２８】次に，上記廃トナー回収容器１０９におけ
る廃トナー量検知のための基本的な考え方について具体
例をあげて説明する。先ず，レーザードライバー１０４
が例えば，２４０ドット／インチの解像度で印字するも
のとした場合，その１ｍｍあたりの黒ドット印字数は，
約９．４５ドット／ｍｍとなる。したがって，Ａ４サイ
ズの記録紙１０６（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の全面に
印字を行った場合，その黒ドット印字数は（２１０×
９．４５）×（２９７×９．４５）≒５５７万個とな
る。しかし通常の印字では，用紙面積の約６％が黒印字
部分と概算できるため，平均して５５７万×０．０６≒
３３４２００個の黒ドットが印字されると考えることが
できる。

【００２９】また，感光体１０１表面に形成されたトナ
ー像が記録紙１０６上に転写される際の割合（転写率）
は，２３℃６５％ＲＨの条件下において，約８０％であ
ると実験的に確認されているので，残りの約２０％のト
ナーは，廃トナーとして，クリーニング器１０８を介し
て廃トナー回収容器１０９に回収されることになる。こ
こで，上述した約６％の黒印字部分を持つＡ４サイズの
画像を感光体１０１表面に形成した場合，約４５ｍｇの
トナーが感光体１０１表面に付着することが実験的に確
認されている。したがって，Ａ４サイズの記録紙１枚に
印字する毎に，上記４５ｍｇのトナーの約２０％，すな
わち９ｍｇのトナーが，廃トナーとして，クリーニング
器１０８を介して廃トナー回収容器１０９に回収され
る。なお，上述した黒ドット印字数（３３４２００個）
と廃トナー回収量（９ｍｇ）は，共にＡ４サイズの値で
あり，正確に対応している。すなわち，カウント部１１
５において，３３４２００個の黒ドットがカウントされ
た場合には，廃トナー回収量は９ｍｇであることを正確
に知ることができる。

【００３０】ここで，トナーフルセンサー１１１がトナ
ーフル状態を検出（トナーフル表示）した場合におい
て，廃トナー回収容器１０９の未充填部分に廃トナーを
充填することを考える。トナーフル状態を検出（トナー
フル表示）した場合における廃トナー回収容器１０９の
未充填部分の容積が２２５ｃｍ² ，トナーの重量体積比
を０．４ｇ／ｃｍ² とすると，該未充填部分に廃トナー
を充填するためには，２２５×０．４≒９０ｇの廃トナ
ーが充填されるまで画像形成動作を続ければ良く，９０
ｇの廃トナーが充填された時点で画像形成動作を禁止す
れば，廃トナー回収容器１０９からのトナー溢れを防止
することができる。なお，９０ｇの廃トナーが回収され
るためには，Ａ４サイズの記録紙の印字枚数に換算して
９０ｇ／９ｍｇ≒１００００枚が必要である。

【００３１】上述のような設定では，トナーフル状態を
検出（トナーフル表示）してから廃トナー回収容器１０
９が満杯になるまでの総黒ドット印字数は，前述の計算
より約３３４２００×１００００枚≒３３．５億個であ
ることが算出できる。したがって，実施例１におけるト
ナーフル状態を検出（トナーフル表示）してから廃トナ
ー回収容器１０９が満杯になるまでの期間は，３３．５
億個のドットがカウントされるまでの期間であり，３
３．５億個相当の発光時間をカウント部１１５によりカ
ウントした時点で画像形成動作を禁止にすれば良い。

【００３２】次に，図２のフローチャートを参照して，
実施例１の画像形成装置の制御動作，すなわち，トナー
フル状態を検出（トナーフル表示）してから廃トナー回
収容器１０９が満杯になるまでの処理動作を説明する。
先ず，トナーフル表示部１１３は，廃トナー回収容器１
０９に設置されたトナーフルセンサー１１１がトナーフ
ル状態を検出しているか否かを判断し（Ｓ２０１），検
出していないと判断した場合には，画像形成装置制御回
路１１６は，画像形成装置の各制御系を制御して，通常
の画像形成処理を行う（Ｓ２０２）。

【００３３】一方，ステップＳ２０１でトナーフル状態
を検出（トナーフル表示）していると判断した場合に
は，トナーフル表示部１１３の表示を点滅状態とし（Ｓ
２０３），カウント部１１５のカウント数をリセットす
る（Ｓ２０４）。次に，カウント部１１５による発光時
間のカウント数とあらかじめ設定されている発光時間の
許容カウント数（上述した計算により算出した値）とを
大小比較し（Ｓ２０５），発光時間のカウント数が許容
カウント数より小さければ，画像形成装置制御回路１１
６は，画像形成装置の各制御系を制御して，通常の画像
形成処理を行い（Ｓ２０６），画像形成時の発光時間を
カウント，加算する（Ｓ２０７）。

【００３４】さらに，連続して画像を形成するか否かを
判断し（Ｓ２０８），連続して画像を形成する場合に
は，ステップＳ２０５に戻り，発光時間のカウント数が
許容カウント数より小さければ，引き続き画像形成動作
が行われ（Ｓ２０６）画像形成が終了するかステップＳ
２０５の判断がＮｏになるまでステップＳ２０５〜ステ
ップＳ２０８の処理を繰り返す。なお，ステップＳ２０
８で，引き続き画像形成が行われない場合には，後述す
るように，廃トナー回収容器１０９が交換されたか否か
の判断を行い（Ｓ２０９），廃トナー回収容器１０９が
交換されていない場合には，ステップＳ２０５に戻り，
交換された場合には，後述するＳ２１３へ進む。

【００３５】ステップＳ２０５で発光時間のカウント数
が許容カウント数と等しくなった場合には，トナーフル
検出回路１１２が，トナーフル表示部１１３の表示を点
灯状態とし（Ｓ２１０），画像形成装置制御回路１１６
は，画像形成装置の各制御系を制御して，画像形成動作
を禁止する（Ｓ２１１）。

【００３６】次に，廃トナー回収容器１０９が交換され
たか否かの判断を行い，交換された場合（ステップＳ２
０９で交換された場合も同様）には，カウント部１１５
のカウント数をリセットし（Ｓ２１３），トナーフル表
示部１１３の表示をリセットした（Ｓ２１４）後，画像
形成動作の禁止を解除し（Ｓ２１５），制御を終了す
る。

【００３７】ここで，通常の画像形成装置，および実施
例１の画像形成装置を用いて実際に画像形成処理を行っ
た場合の廃トナー回収容器１０９の回収のようすを説明
する。先ず，通常の画像形成装置を用いた場合，トナー
フル状態を検出（トナーフル表示）した時の廃トナー回
収容器１０９の未充填部分９０ｇ（２５５ｃｃ）に対し
て，黒印字部分が最悪値で用紙面積の５０％であると想
定し，印字枚数Ａ４サイズで２２５０枚で画像形成動作
を停止するように設定したところ，実際には２０ｇ（５
０ｃｃ）しか収容されず，７０ｇ（１７５ｃｃ）が充填
されないままであった。

【００３８】次に，実施例１の画像形成装置を用いた場
合，トナーフル状態を検出（トナーフル表示）してから
黒印字数が３３．５億個相当の発光時間をカウントした
時点で画像形成動作を禁止するように設定したところ，
７７ｇ（１９２．５ｃｃ）収容することができ，実施例
１の画像形成装置において，画像形成動作停止時の廃ト
ナー回収容器１０９の未充填部分は大幅に低減された。

【００３９】前述したように，実施例１の画像形成装置
によれば，静電像担持体としての感光体に走査光などを
照射，投影することによりドットで潜像を形成し，該静
電像担持体上に現像剤を付着させて現像画像を形成する
画像形成装置において，廃トナーあふれによる装置内や
記録紙の汚損や，トナー回収容器に未充填部分が残りト
ナー回収容器の交換回数が増加することによるトナー回
収容器の無駄や作業の非能率化を招くことなく，トナー
回収容器内に効率良く廃トナーを充填できる画像形成装
置を提供することができる。

【００４０】なお，実施例１においては，レーザー光を
使用し，ドットで潜像を形成する画像形成装置を例にし
て説明したが，本発明は，ＬＥＤ光や液晶光シャッター
などの発光手段を使用した画像形成装置に対しても適用
可能であり，発光手段の発光時間がカウントできる方式
であれば，潜像の形成方法もドットに限定されるもので
はない。

【００４１】また，実施例１において，書き込みドット
数に相当する発光手段の発光時間は発光手段または画像
形成装置固有の値であり，本発明を実施するにあたって
は，装置の差異を考慮して，各装置に適した値を設定す
れば良い。

【００４２】また，実施例１において示したトナーフル
状態の検出（トナーフル表示）時の廃トナー回収容器１
０９の未充填部分の容積や，約６％の黒印字部分を持つ
Ａ４サイズの画像を感光体１０１上に形成した場合の廃
トナー回収量などの数値は，画像形成装置固有の値であ
り，本発明を実施するにあたっては，装置の差異を考慮
して，各装置に適した所望の最大カウント数を設定すれ
ば良い。

【００４３】〔実施例２〕図３は，実施例２に係る画像
形成装置の概略構成を示す説明図であり，図１と同符号
のものは，実施例１と同様の構成および動作に付き，説
明を省略し，異なる部分のみ説明する。３０１は，感光
体１０１近傍の温度を計測する温度センサーを示し，３
０２は，温度センサー３０１の計測した温度に基づい
て，カウント部１１５の許容カウント数の補正値を算出
するカウント数補正回路を示している。

【００４４】以上の構成により，その動作を説明する。
一般的に，感光体１０１表面に形成されたトナー像を記
録紙に転写するプロセスにおいては，温度により，感光
体１０１表面へのトナーの付着量，および記録紙上に転
写されるトナーと感光体１０１表面から記録紙に転写さ
れずに感光体１０１に残留して廃トナー回収容器１０９
により回収される廃トナーとの割合が変化することが知
られている。

【００４５】ここで，図４に示すグラフを参照して，温
度と廃トナー回収量との関係について説明する。図４
は，図３に示した画像形成装置において，６５％ＲＨの
条件下で約６％の黒印字部分を持つＡ４サイズの画像を
感光体１０１表面に形成した場合の温度と廃トナー回収
量との関係を示しており，２３℃条件下で９ｍｇの廃ト
ナー回収量を示していたものが，１０℃条件下では９．
７ｍｇに変動し，３０℃条件下では８．７ｍｇに変動す
ることがわかる。すなわち，１０℃の条件下では３１．
１億個相当の発光時間がカウントされた時点で画像形成
装置を画像形成動作禁止に，また，３０℃の条件下で
は，３４．７億個相当の発光時間がカウントされた時点
で画像形成装置を画像形成動作禁止にする必要があり，
２３℃の条件下での設定値である３３．５億個のままで
は，１０℃の条件下では廃トナー溢れが生じ，３０℃の
条件下では廃トナー回収容器に無駄な空間が残ることに
なる。

【００４６】したがって，上述のような不具合を防ぐた
め，実施例２の画像形成装置では，温度センサー３０１
で計測した温度に基づいて，カウント数補正回路３０２
が，カウント部１１５の許容カウント数の補正値を算出
し，画像形成動作の禁止する条件を変更している。具体
的な動作手順としては，先ず，画像形成装置内に設けた
温度センサー３０１により温度を検知し，温度信号ＣＳ
１をカウント数補正回路３０２に送る。カウント数補正
回路３０２は，温度信号ＣＳ１に基づいて，あらかじめ
設定してある関係（図４に示す関係）から許容カウント
数の補正値を算出し，補正信号ＣＳ２をカウント部１１
５に送る。カウント部１１５では，補正信号ＣＳ２をも
とに画像形成装置を画像形成動作禁止にするまでのカウ
ント数，すなわち，画像形成装置制御回路１１６に信号
ＴＦ４を送るまでのカウント数を決定する。

【００４７】ここで，実施例２で示した装置を用い，ト
ナーフル状態を検出（トナーフル表示）してから黒印字
数３３．５億個相当の発光時間に対して，温度センサー
３０１の計測した温度による補正を行ったカウント数だ
けカウントした時点で画像形成動作を禁止するように設
定したところ，８３ｇ（２０７．５ｃｃ）が収容可能と
なり，実施例１の画像形成装置に比較して，より効果的
な装置となった。

【００４８】前述したように，実施例２の画像形成装置
によれば，静電像担持体としての感光体に走査光などを
照射，投影することによりドットで潜像を形成し，該静
電像担持体上に現像剤を付着させて現像画像を形成する
画像形成装置において，該装置内の温度に変動があった
場合でも，廃トナーあふれによる装置内や記録紙の汚損
や，トナー回収容器に未充填部分が残りトナー回収容器
の交換回数が増加することによるトナー回収容器の無駄
や作業の非能率化を招くことなく，トナー回収容器内に
効率良く廃トナーを充填できる画像形成装置を提供する
ことができる。

【００４９】なお，実施例２では温度センサー３０１を
新たに設けた構成としているが，画像形成条件制御など
の目的であらかじめ温度計測手段を設けている場合に
は，該温度計測手段からの信号をもとに許容カウント数
の補正値を算出すれば良く，新たに温度センサー３０１
を設ける必要は無い。

【００５０】〔実施例３〕図５は，実施例３に係る画像
形成装置の概略構成を示す説明図であり，図１と同符号
のものは，実施例１と同様の構成および動作に付き，説
明を省略し，異なる部分のみ説明する。５０１は，感光
体１０１近傍の湿度を計測する湿度センサーを示し，５
０２は，湿度センサー５０１の計測した湿度に基づい
て，カウント部１１５の許容カウント数の補正値を算出
するカウント数補正回路を示している。

【００５１】以上の構成により，その動作を説明する。
一般的に，感光体１０１表面に形成されたトナー像を記
録紙に転写するプロセスにおいては，湿度により，感光
体１０１表面へのトナーの付着量，および記録紙上に転
写されるトナーと感光体１０１表面から記録紙に転写さ
れずに感光体１０１に残留して廃トナー回収容器１０９
により回収される廃トナーとの割合が変化することが知
られている。

【００５２】ここで，図６に示すグラフを参照して，湿
度と廃トナー回収量との関係について説明する。図６
は，図５に示した画像形成装置において，２３℃の条件
下で約６％の黒印字部分を持つＡ４サイズの画像を感光
体１０１表面に形成した場合の湿度と廃トナー回収量と
の関係を示しており，６５％ＲＨの条件下で９ｍｇの廃
トナー回収量を示していたものが，１５％ＲＨ条件下で
は９．６ｍｇに変動し，９０％ＲＨ条件下では８．７ｍ
ｇに変動することがわかる。すなわち，１５％ＲＨの条
件下では３１．４億個相当の発光時間がカウントされた
時点で画像形成装置を画像形成動作禁止に，また，９０
％ＲＨの条件下では，３４．７億個相当の発光時間がカ
ウントされた時点で画像形成装置を画像形成動作禁止に
する必要があり，６５％ＲＨの条件下での設定値である
３３．５億個のままでは，１５％ＲＨの条件下では廃ト
ナー溢れが生じ，９０％ＲＨの条件下では廃トナー回収
容器に無駄な空間が残ることになる。

【００５３】したがって，上述のような不具合を防ぐた
め，実施例３の画像形成装置では，湿度センサー５０１
で計測した湿度に基づいて，カウント数補正回路５０２
が，カウント部１１５の許容カウント数の補正値を算出
し，画像形成動作の禁止する条件を変更している。具体
的な動作手順としては，先ず，画像形成装置内に設けた
湿度センサー５０１により湿度を検知し，湿度信号ＣＳ
３をカウント数補正回路５０２に送る。カウント数補正
回路５０２は，湿度信号ＣＳ３に基づいて，あらかじめ
設定してある関係（図６に示す関係）から許容カウント
数の補正値を算出し，補正信号ＣＳ４をカウント部１１
５に送る。カウント部１１５では，補正信号ＣＳ４をも
とに画像形成装置を画像形成動作禁止にするまでのカウ
ント数，すなわち，画像形成装置制御回路１１６に信号
ＴＦ４を送るまでのカウント数を決定する。

【００５４】ここで，実施例３で示した装置を用い，ト
ナーフル状態を検出（トナーフル表示）してから黒印字
数３３．５億個相当の発光時間に対して，湿度センサー
５０１の計測した湿度による補正を行ったカウント数だ
けカウントした時点で画像形成動作を禁止するように設
定したところ，８２ｇ（２０５ｃｃ）が収容可能とな
り，実施例１の画像形成装置に比較して，より効果的な
装置となった。

【００５５】前述したように，実施例３の画像形成装置
によれば，静電像担持体としての感光体に走査光などを
照射，投影することによりドットで潜像を形成し，該静
電像担持体上に現像剤を付着させて現像画像を形成する
画像形成装置において，該装置内の湿度に変動があった
場合でも，廃トナーあふれによる装置内や記録紙の汚損
や，トナー回収容器に未充填部分が残りトナー回収容器
の交換回数が増加することによるトナー回収容器の無駄
や作業の非能率化を招くことなく，トナー回収容器内に
効率良く廃トナーを充填できる画像形成装置を提供する
ことができる。

【００５６】なお，実施例３では湿度センサー５０１を
新たに設けた構成としているが，画像形成条件制御など
の目的であらかじめ湿度計測手段を設けている場合に
は，該湿度計測手段からの信号をもとに許容カウント数
の補正値を算出すれば良く，新たに湿度センサー５０１
を設ける必要は無い。

【００５７】〔実施例４〕図７は，実施例４に係る画像
形成装置の概略構成を示す説明図であり，図１と同符号
のものは，実施例１と同様の構成および動作に付き，説
明を省略し，異なる部分のみ説明する。７０１は，画像
形成装置の駆動時間をカウントする駆動時間カウンター
を示し，７０２は，駆動時間カウンター７０１のカウン
トしたカウント値に基づいて，カウント部１１５の許容
カウント数の補正値を算出するカウント数補正回路を示
している。

【００５８】以上の構成により，その動作を説明する。
一般的に，感光体１０１表面に形成されたトナー像を記
録紙に転写するプロセスにおいては，駆動時間により，
感光体１０１表面へのトナーの付着量，および記録紙上
に転写されるトナーと感光体１０１表面から記録紙に転
写されずに感光体１０１に残留して廃トナー回収容器１
０９により回収される廃トナーとの割合が変化すること
が知られている。

【００５９】ここで，図８に示すグラフを参照して，駆
動時間と廃トナー回収量との関係について説明する。図
８は，図７に示した画像形成装置において，２３℃６５
％ＲＨの条件下における駆動時間と廃トナー回収量との
関係を示している。なお，図７に示した画像形成装置に
おいては，あらかじめ１６万秒後（約６％の黒印字部分
を持つＡ４サイズの画像で５３万枚通紙時）にトナーフ
ル状態の検出（トナーフル表示）となることを想定し
て，上記廃トナー量検知の基本的な条件設定を行ってい
る。

【００６０】図８に示したように，２３℃６５％ＲＨの
条件下でトナーフル状態を検出（トナーフル表示）する
までの駆動時間が１６万秒の場合において９ｍｇの廃ト
ナー検出量を示していたものが，該駆動時間が２０万秒
の場合においては，９．１ｍｇに変動し，該駆動時間が
４万秒の場合においては，８．７ｍｇに変動することが
わかる。すなわち，駆動時間が２０万秒の場合において
は，３３．１億個相当の発光時間がカウントされた時点
で画像形成装置を画像形成動作禁止に，また，駆動時間
が４万秒の場合においては，３４．７億個相当の発光時
間がカウントされた時点で画像形成装置を画像形成動作
禁止にする必要があり，駆動時間が１６万秒の場合の設
定値である３３．５億個のままでは，駆動時間が２０万
秒の場合には廃トナー溢れが生じ，駆動時間が４万秒の
場合には廃トナー回収容器に無駄な空間が残ることにな
る。

【００６１】したがって，上述のような不具合を防ぐた
め，実施例４の画像形成装置では，駆動時間カウンター
７０１でカウントした駆動時間に基づいて，カウント数
補正回路７０２が，カウント部１１５の許容カウント数
の補正値を算出し，画像形成動作の禁止する条件を変更
している。具体的な動作手順としては，先ず，画像形成
装置内に設けた駆動時間カウンター７０１により画像形
成装置の駆動時間をカウントし，駆動時間信号ＣＳ５を
カウント数補正回路７０２に送る。カウント数補正回路
７０２は，駆動時間信号ＣＳ５に基づいて，あらかじめ
設定してある関係（図８に示す関係）から許容カウント
数の補正値を算出し，補正信号ＣＳ６をカウント部１１
５に送る。カウント部１１５では，補正信号ＣＳ６をも
とに画像形成装置を画像形成動作禁止にするまでのカウ
ント数，すなわち，画像形成装置制御回路１１６に信号
ＴＦ４を送るまでのカウント数を決定する。なお，駆動
時間カウンター７０１は，画像形成装置の消耗部品の交
換などにより任意リセットし，初期設定に戻すことによ
り，精度良く，くり返し使用することが可能である。

【００６２】ここで，実施例４で示した装置を用い，ト
ナーフル状態を検出（トナーフル表示）してから黒印字
数３３．５億個相当の発光時間に対して，駆動時間カウ
ンター７０１のカウントした駆動時間による補正を行っ
たカウント数だけカウントした時点で画像形成動作を禁
止するように設定したところ，８１ｇ（２０２．５ｃ
ｃ）が収容可能となり，実施例１の画像形成装置に比較
して，より効果的な装置となった。

【００６３】前述したように，実施例４の画像形成装置
によれば，静電像担持体としての感光体に走査光などを
照射，投影することによりドットで潜像を形成し，該静
電像担持体上に現像剤を付着させて現像画像を形成する
画像形成装置において，該装置の使用開始時からトナー
フル信号が入力されるまでの駆動時間にかかわらず，廃
トナーあふれによる装置内や記録紙の汚損や，トナー回
収容器に未充填部分が残りトナー回収容器の交換回数が
増加することによるトナー回収容器の無駄や作業の非能
率化を招くことなく，トナー回収容器内に効率良く廃ト
ナーを充填できる画像形成装置を提供することができ
る。

【００６４】なお，実施例４では駆動時間カウンター７
０１を新たに設けた構成としているが，画像形成条件制
御などの目的であらかじめ駆動時間カウント手段を設け
ている場合には，該駆動時間カウント手段からの信号を
もとに許容カウント数の補正値を算出すれば良く，新た
に駆動時間カウンター７０１を設ける必要は無い。

【００６５】また，実施例４では，装置の駆動時間に基
づいてカウント数の補正を行っているが，装置の差異に
より，通紙時間や通電時間，あるいは書き込み制御部１
１４の駆動時間などに基づいて補正を行っても良い。

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように， 本発明の画像形成
装置（請求項１）は，発光手段により，静電像担持体に
画像データとしての光を発して静電像担持体表面に静電
潜像を形成し，現像手段により，形成された静電潜像を
現像して静電像担持体表面にトナー像を形成し，転写手
段により，形成されたトナー像を記録紙に転写後，トナ
ー回収手段により，静電像担持体の表面に残った残留ト
ナーを回収し，回収されたトナーが所定の量に達する
と，発光手段の発光時間をカウントし，そのカウント値
が画像形成装置の消耗部品を交換して使用を開始してか
らトナー回収手段に所定の量のトナーが回収されるまで
の装置の駆動時間に基づいて決定した所定のカウント値
に達したときに画像形成動作を禁止する制御を行うこと
により，装置の駆動時間の変動に関わらず，トナー回収
手段の未充填部分を低減するため，装置の駆動時間に変
動があっても，廃トナー溢れによる装置内や記録紙の汚
損を招くことなく，トナー回収容器に廃トナーを効率良
く充填できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す
説明図である。

【図２】実施例１に係る画像形成装置の制御動作を示す
フローチャートである。

【図３】実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す
説明図である。

【図４】温度と廃トナー回収量との関係を示すグラフで
ある。

【図５】実施例３に係る画像形成装置の概略構成を示す
説明図である。

【図６】湿度と廃トナー回収量との関係を示すグラフで
ある。

【図７】実施例４に係る画像形成装置の概略構成を示す
説明図である。

【図８】駆動時間と廃トナー回収量との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０１ 感光体 １０３ 光学
走査系 １０５ 現像器 １０７ａ 転写
器 １０８ クリーニング器 １０９ 廃ト
ナー回収容器 １１１ トナーフルセンサー １１２ トナ
ーフル検出回路 １１４ 書き込み制御部 １１５ カウ
ント部 １１６ 画像形成装置制御回路 ３０１ 温度
センサー ３０２ カウント数補正回路 ５０１ 湿度
センサー ５０２ カウント数補正回路 ７０１ 駆動
時間カウンター ７０２ カウント数補正回路

フロントページの続き (72)発明者 渡邊 滋 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 駒場 厚子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平６−266179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247783（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4283（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313523（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307303（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−27349（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 303 G03G 21/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電像担持体に画像データとしての光を
   発して静電像担持体表面に静電潜像を形成する発光手段
   と，前記発光手段により形成された静電潜像を現像し，
   静電像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と，前
   記現像手段により形成されたトナー像を記録紙に転写す
   る転写手段と，前記転写手段による転写処理後に静電像
   担持体の表面に残った残留トナーを回収するトナー回収
   手段と，前記トナー回収手段に回収されたトナーが所定
   の量に達したことを検出するトナーフル検出手段と，前
   記トナーフル検出手段の検出後から前記発光手段の発光
   時間をカウントするカウント手段と，画像形成装置の消
   耗部品交換後からの駆動時間を計測する駆動時間計測手
   段と，前記カウント手段によるカウント値が，前記駆動
   時間計測手段の計測した駆動時間に基づいて決定した所
   定のカウント値に達したときに画像形成動作を禁止する
   制御を行う制御手段とを具備したことを特徴とする画像
   形成装置。