JP3910039B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置またはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、更に詳しくはトナーにより記録紙に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、均一に帯電された感光体等の像担持体の外周面に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーの付着により顕像化させてトナー像を形成した後、形成されたトナー像を記録紙に転写し、転写されたトナー像を定着させて画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置においては、トナーと鉄紛等の磁性を有するキャリアとを混合した現像剤を用いる２成分現像方式の現像器が一般的に採用されている。２成分現像方式の現像器を採用した場合、トナー及びキャリアの混合比率は一定に保たれなければならない。前記混合比率が崩れた場合、トナーが必要以上に感光体に付着して不要トナーが増大する、又は、キャリアが感光体の外周面に付着して傷をつける等の問題が発生する。
【０００４】
前記混合比率を一定に保つために現像器にトナーセンサを設けることにより、現像剤の透磁率を検出してトナー濃度を電圧値として出力して、出力される出力値に基づいてトナー補給が行われることによりトナー濃度が制御される。
【０００５】
特開平２−６９８０号公報には、２成分現像方式の現像器を複数備えることができるように構成されており、トナー濃度制御対象現像器のトナーセンサの出力値に影響を及ぼすトナー濃度制御対象外現像器の有無に応じて、トナー濃度を制御するための基準値を変更することによりトナー濃度を正確に制御する画像形成装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平２−６９８０号公報に開示されている画像形成装置は、画像形成装置の稼働を開始するとき、又は現像器内に新しい現像剤を投入するとき等において、前記現像器に近接する他の現像器の有無を考慮して基準値を変更することを目的としており、前記基準値が設定された現像器とは異なる現像器を使用した場合、又は、長期間画像形成を行っていない現像器内に貯溜される現像剤中のトナー帯電量の経時変化等によりトナーセンサの出力値と前記基準値とに差が生じる場合については考慮されていない。
【０００７】
具体的には、トナー及びキャリアの混合比率を一定に保つための前記基準値は個々の現像器により異なる。現像器を画像形成装置に装着して基準値を設定した後、前記現像器とは異なる現像器を前記画像形成装置に装着した場合、トナー及びキャリアの混合比率は前記基準値を設定した現像器とは異なるために、前記基準値を再設定することなく画像形成装置を稼働すると前記混合比率が崩れて、上述した不要トナーが増大する又は感光体の外周面に傷を付ける等の問題が発生する恐れがある。
【０００８】
また、長期間画像形成を行わなかった現像器においては、トナーの帯電量が低下するためにトナーセンサによる出力値は、同じ混合比率の現像剤にて出力されるべき値とは異なり、上述した不要トナーの増大が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トナーセンサの出力値が予め設定された基準値に所定値を加えた値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する禁止手段を備えることにより、現像器が交換された場合、又は長期間画像形成を行っていない現像器を使用した場合であっても画像品質の低下等の問題が発生するのを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、トナーセンサの出力値が予め設定された基準値に所定値を加えた値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する手段と、前記基準値を再設定する手段とを備えることにより、保存されている前記基準値が異常である場合であっても再設定を行い、安定して高品位の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、現像器内に貯溜されるトナー及びキャリアからなる二成分の現像剤のキャリアの透磁率を検出し、トナー濃度の低下に応じて出力値が大きくなるトナーセンサを備える画像形成装置において、前記トナーセンサの出力値調整によって予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値と前記トナーセンサの出力値とを比較する第１比較手段と、該第１比較手段による比較結果に基づいてトナー補給を行うか否かを判断する手段と、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値に前記基準値を加えた上限値と前記出力値とを比較する第２比較手段と、該第２比較手段の比較結果により前記出力値が前記上限値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記禁止手段は、トナー補給を禁止することを報知する手段であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記基準値を再設定する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像形成装置は、貯溜されるトナーを補給するためにトナーが充填されたトナー供給部を備え、前記所定値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値と前記基準値との差よりも大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止することにより、前記基準値を設定された現像器とは異なる現像器を使用している場合、又は長期間画像形成を行っていない場合に、現像器内のトナー及びキャリアが所定の混合比率であるときにトナーを補給するのを禁止できるので、トナー補給を行うことでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の画像品質の低下を防止することができる。
【００１７】
また、本発明にあっては、トナー補給を禁止したことを報知することにより、ユーザにトナー補給を禁止しなければならない異常が発生したことを認識させることができる。
【００１８】
また、本発明にあっては、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止して、前記基準値を再設定することにより、保存されている前記基準値が異常である場合に、トナーを補給するのを禁止できるので、トナーを補給することでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の発生を防止することによって高品位の画像形成を行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明にあっては、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値よりも大きいために、トナー補給後に前記出力値が大きくなり、ユーザにトナーを供給することを警告する値よりも大きくなった場合であっても、前記警告を行うと正確に判断することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのコピー・プリンタ・ファクシミリ複合機１の概略構成を示す模式図である。この複合機１は透明なガラス板からなる原稿台２１を有し、原稿台２１上に載置された原稿の画像を読み取るためのスキャナ部２と、スキャナ部２の下側に配置され、スキャナ部２によって読み取られた原稿画像に対応したトナー像を形成する現像器７を有する画像形成部３とを備える。
【００２２】
スキャナ部２の原稿台２１の上部には、読み取るための原稿を原稿台２１上に１枚ずつ搬送するための原稿自動送り器２２が開閉可能に設けられている。原稿自動送り器２２は、手差し形の原稿給紙トレイ２２１上に載置された原稿を１枚ずつ給紙し、原稿の先端がＰＳローラ２２２に押し当てられた状態で停止させ、図示しないクラッチをオンすることにより、ＰＳローラ２２２を図示しない搬送モータの駆動部と連結させて原稿の搬送を再開し、原稿読取部２２３を通過させて原稿排紙トレイ２２４に原稿を排出して蓄積する。
【００２３】
原稿台２１に近接して、複合機１を操作するための操作パネル２３（図１に図示せず）が設けられている。図２は操作パネル２３を示す外観図である。操作パネル２３は、ユーザの指での押下による操作の入力を受け付ける入力機能を備える液晶表示部２３１を有し、液晶表示部２３１にはユーザにトナー供給容器１６の交換時期が近づいていること、又はトナー補給を禁止したこと等を報知する画像等の様々な画像が表示され、表示されている画像により示される箇所をユーザが押下することで、複合機１は入力を受け付ける。また、操作パネル２３は、コピー枚数等の数値を入力するためのテンキー２３２、コピー又はファクシミリの送信を開始するためのスタートキー２３３、倍率、濃度等を操作するための各種のファンクションキー２３４を有している。
【００２４】
図１に示すスキャナ部２は、原稿読取部２２３を通過する原稿又は原稿台２１上に載置された原稿に、露光用光源２４からの光を照射して、原稿からの反射光は反射鏡２５、２６、２７及び結像レンズ２８を介して光電変換素子であるＣＣＤ２９の受光面に結像し、ＣＣＤ２９は受光量に応じたアナログ信号を出力する。ＣＣＤ２９から出力されたアナログ信号は、図３のＡ／Ｄ変換部２０によりデジタル信号に変換されて、ハードディスク等の記憶部１９に記憶される。そして、操作パネル２３から入力される操作信号に従ってＣＰＵ１７から所定の制御信号が出力されることにより、記憶部１９から前記デジタル信号を読み出して、図１のレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）６へ出力する。
【００２５】
画像形成部３は略中央部に像担持体としての感光体４を有している。感光体４は、像の担持面となる外周面の全面に感光材層を有する円筒であり、横軸回りに回転自在に支持され、矢符にて示す方向に所定速度にて回転駆動されている。
【００２６】
感光体４の周囲には、像の担持面となる外周面を臨むように、所定の電圧に印加された導電性ブラシ等の帯電器５、ＬＳＵ６、現像用のトナーが貯溜される２成分現像方式の現像器７、所定の電圧に印加された転写チャージャ等の転写器８、ローラ、ブレード等のクリーニング器９が、感光体４の回転方向にこの順に配設されている。
【００２７】
これにより、感光体４の外周面は、帯電器５により所定の電位に均一に帯電され、帯電された感光体４の外周面は、ＬＳＵ６により原稿画像に対応したレーザー光が照射されて、感光体４の外周面に静電潜像が形成される。次いで、現像器７によって前記静電潜像にトナーが付着され、該潜像が顕像化されてトナー像が形成される。
【００２８】
感光体４の回転に先立って給紙ローラ１１の回転によって画像形成部３の下部に設けられた給紙カセット１０内に収容される記録紙Ｐが１枚ずつ給紙される。給紙された記録紙Ｐは、給紙ローラ１１によりＰＳローラ１２へ搬送される。記録紙Ｐは先端部をＰＳローラ１２に当接した状態で停止され、所定のタイミングでＰＳローラ１２が回転することにより記録紙Ｐは感光体４方向へ導かれる。そして記録紙Ｐの表面に、感光体４の外周面に担持されたトナー像が所定の転写バイアスが印加された転写器８により転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、感光体４の外周面から剥離され、搬送方向下流に設けられた定着器１３へ送られ、定着器１３によって、記録紙Ｐに転写されているトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー像が溶融して記録紙Ｐの表面に固着される。トナー像が固着された記録紙Ｐは複数のローラにより搬送され、排紙トレイ１４上に排出される。また、前記トナー像が記録紙Ｐに転写された後に感光体４の外周面に残着しているトナーはクリーニング器９により除去される。
【００２９】
図３は、複合機１の内部構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１７はバスを介して、ＲＡＭ１８、原稿からの反射光を受光するスキャナ部２のＣＣＤ２９、ＣＣＤ２９が出力する原稿画像のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２０、Ａ／Ｄ変換部２０により変換されたデジタル信号を記憶する記憶部１９、前記デジタル信号に基づいてレーザー光を放射する画像形成部３のＬＳＵ６、ユーザの操作に応じて操作信号を出力、及び複合機１の動作状態等を表示する操作パネル２３、画像形成部３の現像器７内のトナー濃度を出力するトナーセンサ７８に接続されている。記憶部１９に格納された複合機１の動作に必要なコンピュータプログラムをＲＡＭ１８にロードさせて、ＣＰＵ１７は複合機１に必要な処理を実行する。
【００３０】
また、ＲＡＭ１８には、トナー補給を行うか否か等を判断するためのトナーセンサ７８の後述する基準値等を記憶しており、トナーセンサ７８から電圧値として出力されるアナログの出力値はＡ／Ｄ変換部２０によりデジタル化され、デジタル化された出力値をＣＰＵ１７が前記基準値等と比較した結果に基づいてトナー補給等が行われる。
【００３１】
次に、現像器７部分について詳述する。図４は、現像器７部分の概略構成を示す模式図である。現像器７はその内部を略中央部にて上下に分割され、さらに上部はトナーが収容されるトナー槽７１とキャリアが収容されるキャリア槽７２とに分割されており、下部は現像槽７３となっている。トナー槽７１には矢符に示すように感光体４と同方向に回転駆動するトナー補給ローラ７４が、キャリア槽７２には矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動するキャリア供給ローラ７５が配設されている。トナー補給ローラ７４は、図示しないトナー補給路を介して図１に示すトナーホッパ１５と連結される。また、現像槽７３には矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動する現像剤撹拌ローラ７６と、現像剤撹拌ローラ７６の感光体４側に矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動する磁石からなる現像ローラ７７とが配設されている。現像剤撹拌ローラ７６の下方の現像槽７３の底部には現像槽７３内に貯溜される現像剤の透磁率を検出して電圧値として出力するトナーセンサ７８が埋設され、また、現像ローラ７７の上方には現像ローラ７７とほぼ同じ幅のブレード７９が垂設されている。
【００３２】
図１に示す予め所定量のトナーが充填されたトナー供給容器１６から適宜供給されることによりトナーホッパ１５内に貯溜されるトナーは、トナー補給ローラ７４が回転駆動することにより前記トナー補給路を介してトナー槽７１内へ補給され、トナー槽７１内に貯溜されるトナーは現像槽７３内へ補給される。また、予めキャリア槽７２内に貯溜されている磁性を有するキャリアは、キャリア供給ローラ７５が回転駆動することにより現像槽７３内へ供給される。現像槽７３内へ補給されたトナー、キャリア、及び既に現像槽７３内に貯溜されている現像剤は、現像剤撹拌ローラ７６が回転駆動して撹拌することにより混合される。トナーセンサ７８は、現像槽７３内の現像剤の透磁率を検出して該現像剤中のトナー濃度を電圧値として出力する。電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値はトナー濃度に比例し、画像形成が行われて現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が低下すると、出力値は上昇する。出力値に基づいてトナー及びキャリアが一定の混合比率になるように、トナーホッパ１５からトナーをトナー槽７１へ補給し、そして、現像槽７３へ補給することによってトナー濃度の制御が行われる。現像剤撹拌ローラ７６により混合された現像剤中のトナー及びキャリアは互いに逆極性に帯電することによりキャリアの周囲にトナーが付着する。
【００３３】
混合された現像剤中のキャリアが磁性を有するために、磁石からなる現像ローラ７７の外周面に引き寄せられることにより、キャリア及びキャリア周囲に付着したトナーからなる現像剤は現像ローラ７７の外周面に付着する。現像ローラ７７の外周面に形成された現像剤の層はブレード７９により厚さを一定に保たれる。
【００３４】
そして、現像ローラ７７の外周面に付着した現像剤中のトナーは、感光体４の外周面に形成されたトナーと逆極性に帯電した静電潜像に引き寄せられて、トナー像を形成する。
【００３５】
次に、トナーセンサ７８を用いた現像槽７３内に貯溜される現像剤のトナー濃度の制御処理について説明する。図５は、画像形成中におけるトナー補給によるトナーセンサ７８の出力値の推移を示す説明図である。縦軸は電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値を示す。
【００３６】
電圧値Ａ１はトナーホッパ１５からトナー補給を行うか否かを判断するための基準値であり、現像器７においてトナー及びキャリアが一定の混合比率である新しい現像剤（所定トナー濃度である新しい現像剤）が投入される都度トナーセンサ７８の出力値調整によって設定される。画像形成中に所定のタイミングで読み込まれるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きい場合、画像形成の処理と並行してトナー補給を一定時間行う。また、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１以下である場合、トナー補給を行うことなく画像形成処理を行う。
【００３７】
電圧値Ｂは画像形成を一時中断してトナーホッパ１５からトナー補給を行うか否かを判断するための値であり、予め設定されている。図５に示すように、高濃度の画像形成を連続して行った場合、並行してトナー補給が行われていてもトナーセンサ７８の出力値は電圧値Ａ１以下に復帰することなく電圧値Ｂに近づいていく。前記出力値が電圧値Ｂより大きくなると、画像形成の処理を中断してトナー補給を行う。これにより、前記出力値は電圧値Ａ１に向かって復帰していく。前記出力値が電圧値Ａ１以下に復帰した場合（図５のI）、トナー補給を終了して、画像形成の処理を再開する。
【００３８】
前記出力値が電圧値Ｂ以下には復帰したが、電圧値Ａ１以下には到達しない場合（図５のII）、トナー供給容器１６内のトナーがあまり残っていないためにトナーホッパ１５内に貯溜されているトナーが残り少ないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換時期が近づいていることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。さらに、一定時間トナー補給を行ったにもかかわらず、前記出力値が電圧値Ｂ以下に復帰しない場合、トナー供給容器１６内のトナーがほとんど残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００３９】
図６は、複合機１のメカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値を示す説明図である。前記メカイニシャルは、複合機１の図示しない電源を投入する場合、又はエラー状態から回復する場合等に行われる、複合機１を正常に稼働させるための処理であり、トナー濃度の読み込み以外に定着器１３の温度の読み込み及び温度調整等が行われる。
【００４０】
図６において、縦軸は電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値を示す。電圧値Ａ１は図５の電圧値Ａ１と同じ値であり、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である。電圧値Ｂは図５の電圧値Ｂと同じ値であり、メカイニシャル中においては、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告を行うか否かを判断するための値である。
【００４１】
電圧値Ａ２は電圧値Ａ１に予め設定された所定値を加えた値であり、トナー補給を禁止するための値である。前記所定値は電圧値Ａ１と電圧値Ｂとの差よりも大きいために、電圧値Ａ２は電圧値Ｂよりも大きい値となっている。これにより、例えば電圧値Ａ１が現像器７とは異なる現像器により設定された値であるとき、又は現像器７において長期間画像形成を行っていないためにトナー帯電量が低下しているとき等、実際には現像器７内のトナー濃度が低下していないので出力値が電圧値Ａ１以下であるべき場合に、トナーが補給されるのを禁止する。
【００４２】
メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１以下である場合、図５の画像形成中の場合と同様にトナー補給を行わない。また、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下である場合、トナー補給を一定時間行う。トナー補給により、前記出力値が電圧値Ａ１以下に復帰したとき（図６のI）、トナー補給を終了する。トナー補給により前記出力値が電圧値Ｂ以下には到達したが、電圧値Ａ１以下には復帰しない場合（図６のII）、トナー供給容器１６内のトナーがあまり残っていないためにトナーホッパ１５内のトナーが残り少ないので、ユーザにトナー供給容器の交換時期が近づいていることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。さらに、一定時間トナー補給を行ったにもかかわらず、前記出力値が電圧値Ｂより大きくなる場合（図６のIII）、トナー供給容器１６内のトナーが残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザに前記トナー供給容器の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４３】
メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ｂより大きく電圧値Ａ２以下である場合、トナー供給容器１６内のトナーがほとんど残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４４】
トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ２より大きい場合、トナー補給を禁止し、図７に示すユーザにトナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。ここで、前記所定値は、電圧値Ａ１と電圧値Ｂとの差よりも大きいだけでなく、さらに、メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下であり、トナー補給後のトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ｂより大きくなる場合（図６のIII）の出力値Ｃよりも大きい値とすることにより、トナー補給前のトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下であることより、実際にトナー濃度が低下しているので、トナー補給を禁止せず、前述したユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４５】
次に、複合機１の前記メカイニシャルが行われるときのトナー濃度制御に関するＣＰＵ１７の処理手順を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。複合機１は、図示しないメインモータの駆動を開始する（ステップＳ１０１）。次に、トナーセンサ７８が透磁率を読み込むことによりトナー濃度を電圧値として出力し（ステップＳ１０２）、出力値は電圧値Ａ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。出力値は電圧値Ａ１より大きいと判断した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。前記出力値は電圧値Ｂよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ａ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。前記出力値は電圧値Ａ２よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、トナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ１０６）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ１０５において、前記出力値は電圧値Ａ２以下であると判断した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、トナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ１０８）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。ステップＳ１０４において、前記出力値は電圧値Ｂ以下であると判断した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、トナー補給を行い（ステップＳ１０９）、トナー補給終了後、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。ステップＳ１０３において、前記出力値は電圧値Ａ１以下であると判断した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００４７】
実施の形態２
実施の形態２の画像形成装置は、実施の形態１の複合機１においてトナーセンサ７８の出力値が前記電圧値Ａ２より大きい場合、トナー補給を禁止する手段を備えていたのに対して、さらに、トナー濃度調整を行うことにより、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１を再設定する手段を備える。
【００４８】
図６において、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ２より大きい場合、図７に示すユーザにトナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。そして、図９（ａ）に示すユーザにトナー濃度調整を行うか否かを問う画像を液晶表示部２３１に表示する。前記画像において、“はい”及び“いいえ”の文字を表示しており、いずれかの表示箇所をユーザが押下することにより、複合機１は入力を受け付ける。ユーザが“はい”を押下することにより、複合機１はトナー濃度調整を行うと判断して、図９（ｂ）に示すユーザにトナー濃度調整中であることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して、トナー濃度調整を行うことにより、図６のトナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１を再設定する。電圧値Ａ１が再設定されることにより電圧値Ａ２も変更されて、複合機１において現像器７を他の現像器と交換することなく、現像器７を用いて画像形成を行うことができる。前記トナー濃度調整が完了すると、図９（ｃ）に示すユーザにトナー濃度調整が完了したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４９】
次に、複合機１の前記メカイニシャルが行われるときのトナー濃度制御に関するＣＰＵ１７の処理手順を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。複合機１は、図示しないメインモータの駆動を開始する（ステップＳ２０１）。次に、トナーセンサ７８が透磁率を読み込むことによりトナー濃度を電圧値として出力し（ステップＳ２０２）、出力値は電圧値Ａ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。出力値は電圧値Ａ１より大きいと判断した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。前記出力値は電圧値Ｂよりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ａ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。前記出力値は電圧値Ａ２よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、トナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する（ステップＳ２０６）。
【００５０】
そして、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２０７）、トナー濃度調整を行うか否かを問う画像を液晶表示部２３１に表示する（ステップＳ２０８）。ユーザの押下による入力が有ったか否かを判断し（ステップＳ２０９）、入力がないと判断した場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、適宜のタイミングで入力が有ったか否かを再び判断する。ステップＳ２０９において、入力が有ったと判断した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、受け付けた入力に基づいてトナー濃度調整を行うか否かを判断し（ステップＳ２１０）、トナー濃度調整を行うと判断した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、トナー濃度調整中であることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１１）、トナー濃度調整の処理を行うことにより、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１の設定を行う（ステップＳ２１２）。トナー濃度調整が終了したか否かを判断し（ステップＳ２１３）、終了していないと判断した場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、適宜のタイミングで終了したか否かを再び判断する。ステップＳ２１３において、トナー濃度調整が終了したと判断した場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、トナー濃度調整が終了したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１４）、処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２１０において、トナー濃度調整を行わないと判断した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、画像形成を行うことができないので、エラーを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１５）、処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ２０５において、前記出力値は電圧値Ａ２以下であると判断した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、トナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１６）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。ステップＳ２０４において、前記出力値は電圧値Ｂ以下であると判断した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、トナー補給を行い（ステップＳ２１８）、トナー補給終了後、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。ステップＳ２０３において、前記出力値は電圧値Ａ１以下であると判断した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止することにより、前記基準値を設定された現像器とは異なる現像器を使用している場合、又は長期間画像形成を行っていない場合に、現像器内のトナー及びキャリアが所定の混合比率であるときにトナーを補給するのを禁止できるので、トナー補給を行うことでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の画像品質の低下を防止することができる。また、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、補給するトナーがほとんどないことを警告するための値よりも大きいために、トナーセンサの出力値に基づいて警告を行うか又はトナー補給を禁止するかを正確に判断することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、トナー補給を禁止したことを報知することにより、ユーザにトナー補給を禁止しなければならない異常が発生したことを認識させることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止して、前記基準値を再設定することにより、保存されている前記基準値が異常である場合に、トナーを補給するのを禁止できるので、トナーを補給することでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の発生を防止することによって高品位の画像形成を行うことができる。
【００５７】
さらに、本発明によれば、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値よりも大きいために、トナー補給後に前記出力値が大きくなり、ユーザにトナーを供給することを警告する値よりも大きくなった場合であっても、前記警告を行うと正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合機の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る複合機が備える操作パネルを示す外観図である。
【図３】本発明に係る複合機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る複合機が備える現像器部分の概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る複合機の画像形成中におけるトナー補給によるトナーセンサの出力値の推移を示す説明図である。
【図６】本発明に係る複合機のメカイニシャル中におけるトナーセンサの出力値を示す説明図である。
【図７】本発明に係る複合機が備える液晶表示部に表示される画像を示す説明図である。
【図８】本発明に係る複合機のトナー濃度制御に関するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る複合機が備える液晶表示部に表示される画像を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態２の複合機のトナー濃度制御に関するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 複合機（画像形成装置）
１７ ＣＰＵ
２３ 操作パネル
２３１ 液晶表示部
４ 感光体（像担持体）
７ 現像器
７３ 現像槽
７４ トナー補給ローラ
７６ 現像剤撹拌ローラ
７７ 現像ローラ
７８ トナーセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置またはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、更に詳しくはトナーにより記録紙に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、均一に帯電された感光体等の像担持体の外周面に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーの付着により顕像化させてトナー像を形成した後、形成されたトナー像を記録紙に転写し、転写されたトナー像を定着させて画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置においては、トナーと鉄紛等の磁性を有するキャリアとを混合した現像剤を用いる２成分現像方式の現像器が一般的に採用されている。２成分現像方式の現像器を採用した場合、トナー及びキャリアの混合比率は一定に保たれなければならない。前記混合比率が崩れた場合、トナーが必要以上に感光体に付着して不要トナーが増大する、又は、キャリアが感光体の外周面に付着して傷をつける等の問題が発生する。
【０００４】
前記混合比率を一定に保つために現像器にトナーセンサを設けることにより、現像剤の透磁率を検出してトナー濃度を電圧値として出力して、出力される出力値に基づいてトナー補給が行われることによりトナー濃度が制御される。
【０００５】
特開平２−６９８０号公報には、２成分現像方式の現像器を複数備えることができるように構成されており、トナー濃度制御対象現像器のトナーセンサの出力値に影響を及ぼすトナー濃度制御対象外現像器の有無に応じて、トナー濃度を制御するための基準値を変更することによりトナー濃度を正確に制御する画像形成装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平２−６９８０号公報に開示されている画像形成装置は、画像形成装置の稼働を開始するとき、又は現像器内に新しい現像剤を投入するとき等において、前記現像器に近接する他の現像器の有無を考慮して基準値を変更することを目的としており、前記基準値が設定された現像器とは異なる現像器を使用した場合、又は、長期間画像形成を行っていない現像器内に貯溜される現像剤中のトナー帯電量の経時変化等によりトナーセンサの出力値と前記基準値とに差が生じる場合については考慮されていない。
【０００７】
具体的には、トナー及びキャリアの混合比率を一定に保つための前記基準値は個々の現像器により異なる。現像器を画像形成装置に装着して基準値を設定した後、前記現像器とは異なる現像器を前記画像形成装置に装着した場合、トナー及びキャリアの混合比率は前記基準値を設定した現像器とは異なるために、前記基準値を再設定することなく画像形成装置を稼働すると前記混合比率が崩れて、上述した不要トナーが増大する又は感光体の外周面に傷を付ける等の問題が発生する恐れがある。
【０００８】
また、長期間画像形成を行わなかった現像器においては、トナーの帯電量が低下するためにトナーセンサによる出力値は、同じ混合比率の現像剤にて出力されるべき値とは異なり、上述した不要トナーの増大が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トナーセンサの出力値が予め設定された基準値に所定値を加えた値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する禁止手段を備えることにより、現像器が交換された場合、又は長期間画像形成を行っていない現像器を使用した場合であっても画像品質の低下等の問題が発生するのを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、トナーセンサの出力値が予め設定された基準値に所定値を加えた値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する手段と、前記基準値を再設定する手段とを備えることにより、保存されている前記基準値が異常である場合であっても再設定を行い、安定して高品位の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、現像器内に貯溜されるトナー及びキャリアからなる二成分の現像剤のキャリアの透磁率を検出し、トナー濃度の低下に応じて出力値が大きくなるトナーセンサを備える画像形成装置において、前記トナーセンサの出力値調整によって予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値と前記トナーセンサの出力値とを比較する第１比較手段と、該第１比較手段による比較結果に基づいてトナー補給を行うか否かを判断する手段と、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値に前記基準値を加えた上限値と前記出力値とを比較する第２比較手段と、該第２比較手段の比較結果により前記出力値が前記上限値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記禁止手段は、トナー補給を禁止することを報知する手段であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記基準値を再設定する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像形成装置は、貯溜されるトナーを補給するためにトナーが充填されたトナー供給部を備え、前記所定値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値と前記基準値との差よりも大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止することにより、前記基準値を設定された現像器とは異なる現像器を使用している場合、又は長期間画像形成を行っていない場合に、現像器内のトナー及びキャリアが所定の混合比率であるときにトナーを補給するのを禁止できるので、トナー補給を行うことでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の画像品質の低下を防止することができる。
【００１７】
また、本発明にあっては、トナー補給を禁止したことを報知することにより、ユーザにトナー補給を禁止しなければならない異常が発生したことを認識させることができる。
【００１８】
また、本発明にあっては、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止して、前記基準値を再設定することにより、保存されている前記基準値が異常である場合に、トナーを補給するのを禁止できるので、トナーを補給することでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の発生を防止することによって高品位の画像形成を行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明にあっては、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値よりも大きいために、トナー補給後に前記出力値が大きくなり、ユーザにトナーを供給することを警告する値よりも大きくなった場合であっても、前記警告を行うと正確に判断することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのコピー・プリンタ・ファクシミリ複合機１の概略構成を示す模式図である。この複合機１は透明なガラス板からなる原稿台２１を有し、原稿台２１上に載置された原稿の画像を読み取るためのスキャナ部２と、スキャナ部２の下側に配置され、スキャナ部２によって読み取られた原稿画像に対応したトナー像を形成する現像器７を有する画像形成部３とを備える。
【００２２】
スキャナ部２の原稿台２１の上部には、読み取るための原稿を原稿台２１上に１枚ずつ搬送するための原稿自動送り器２２が開閉可能に設けられている。原稿自動送り器２２は、手差し形の原稿給紙トレイ２２１上に載置された原稿を１枚ずつ給紙し、原稿の先端がＰＳローラ２２２に押し当てられた状態で停止させ、図示しないクラッチをオンすることにより、ＰＳローラ２２２を図示しない搬送モータの駆動部と連結させて原稿の搬送を再開し、原稿読取部２２３を通過させて原稿排紙トレイ２２４に原稿を排出して蓄積する。
【００２３】
原稿台２１に近接して、複合機１を操作するための操作パネル２３（図１に図示せず）が設けられている。図２は操作パネル２３を示す外観図である。操作パネル２３は、ユーザの指での押下による操作の入力を受け付ける入力機能を備える液晶表示部２３１を有し、液晶表示部２３１にはユーザにトナー供給容器１６の交換時期が近づいていること、又はトナー補給を禁止したこと等を報知する画像等の様々な画像が表示され、表示されている画像により示される箇所をユーザが押下することで、複合機１は入力を受け付ける。また、操作パネル２３は、コピー枚数等の数値を入力するためのテンキー２３２、コピー又はファクシミリの送信を開始するためのスタートキー２３３、倍率、濃度等を操作するための各種のファンクションキー２３４を有している。
【００２４】
図１に示すスキャナ部２は、原稿読取部２２３を通過する原稿又は原稿台２１上に載置された原稿に、露光用光源２４からの光を照射して、原稿からの反射光は反射鏡２５、２６、２７及び結像レンズ２８を介して光電変換素子であるＣＣＤ２９の受光面に結像し、ＣＣＤ２９は受光量に応じたアナログ信号を出力する。ＣＣＤ２９から出力されたアナログ信号は、図３のＡ／Ｄ変換部２０によりデジタル信号に変換されて、ハードディスク等の記憶部１９に記憶される。そして、操作パネル２３から入力される操作信号に従ってＣＰＵ１７から所定の制御信号が出力されることにより、記憶部１９から前記デジタル信号を読み出して、図１のレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）６へ出力する。
【００２５】
画像形成部３は略中央部に像担持体としての感光体４を有している。感光体４は、像の担持面となる外周面の全面に感光材層を有する円筒であり、横軸回りに回転自在に支持され、矢符にて示す方向に所定速度にて回転駆動されている。
【００２６】
感光体４の周囲には、像の担持面となる外周面を臨むように、所定の電圧に印加された導電性ブラシ等の帯電器５、ＬＳＵ６、現像用のトナーが貯溜される２成分現像方式の現像器７、所定の電圧に印加された転写チャージャ等の転写器８、ローラ、ブレード等のクリーニング器９が、感光体４の回転方向にこの順に配設されている。
【００２７】
これにより、感光体４の外周面は、帯電器５により所定の電位に均一に帯電され、帯電された感光体４の外周面は、ＬＳＵ６により原稿画像に対応したレーザー光が照射されて、感光体４の外周面に静電潜像が形成される。次いで、現像器７によって前記静電潜像にトナーが付着され、該潜像が顕像化されてトナー像が形成される。
【００２８】
感光体４の回転に先立って給紙ローラ１１の回転によって画像形成部３の下部に設けられた給紙カセット１０内に収容される記録紙Ｐが１枚ずつ給紙される。給紙された記録紙Ｐは、給紙ローラ１１によりＰＳローラ１２へ搬送される。記録紙Ｐは先端部をＰＳローラ１２に当接した状態で停止され、所定のタイミングでＰＳローラ１２が回転することにより記録紙Ｐは感光体４方向へ導かれる。そして記録紙Ｐの表面に、感光体４の外周面に担持されたトナー像が所定の転写バイアスが印加された転写器８により転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、感光体４の外周面から剥離され、搬送方向下流に設けられた定着器１３へ送られ、定着器１３によって、記録紙Ｐに転写されているトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー像が溶融して記録紙Ｐの表面に固着される。トナー像が固着された記録紙Ｐは複数のローラにより搬送され、排紙トレイ１４上に排出される。また、前記トナー像が記録紙Ｐに転写された後に感光体４の外周面に残着しているトナーはクリーニング器９により除去される。
【００２９】
図３は、複合機１の内部構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１７はバスを介して、ＲＡＭ１８、原稿からの反射光を受光するスキャナ部２のＣＣＤ２９、ＣＣＤ２９が出力する原稿画像のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２０、Ａ／Ｄ変換部２０により変換されたデジタル信号を記憶する記憶部１９、前記デジタル信号に基づいてレーザー光を放射する画像形成部３のＬＳＵ６、ユーザの操作に応じて操作信号を出力、及び複合機１の動作状態等を表示する操作パネル２３、画像形成部３の現像器７内のトナー濃度を出力するトナーセンサ７８に接続されている。記憶部１９に格納された複合機１の動作に必要なコンピュータプログラムをＲＡＭ１８にロードさせて、ＣＰＵ１７は複合機１に必要な処理を実行する。
【００３０】
また、ＲＡＭ１８には、トナー補給を行うか否か等を判断するためのトナーセンサ７８の後述する基準値等を記憶しており、トナーセンサ７８から電圧値として出力されるアナログの出力値はＡ／Ｄ変換部２０によりデジタル化され、デジタル化された出力値をＣＰＵ１７が前記基準値等と比較した結果に基づいてトナー補給等が行われる。
【００３１】
次に、現像器７部分について詳述する。図４は、現像器７部分の概略構成を示す模式図である。現像器７はその内部を略中央部にて上下に分割され、さらに上部はトナーが収容されるトナー槽７１とキャリアが収容されるキャリア槽７２とに分割されており、下部は現像槽７３となっている。トナー槽７１には矢符に示すように感光体４と同方向に回転駆動するトナー補給ローラ７４が、キャリア槽７２には矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動するキャリア供給ローラ７５が配設されている。トナー補給ローラ７４は、図示しないトナー補給路を介して図１に示すトナーホッパ１５と連結される。また、現像槽７３には矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動する現像剤撹拌ローラ７６と、現像剤撹拌ローラ７６の感光体４側に矢符に示すように感光体４と反対方向に回転駆動する磁石からなる現像ローラ７７とが配設されている。現像剤撹拌ローラ７６の下方の現像槽７３の底部には現像槽７３内に貯溜される現像剤の透磁率を検出して電圧値として出力するトナーセンサ７８が埋設され、また、現像ローラ７７の上方には現像ローラ７７とほぼ同じ幅のブレード７９が垂設されている。
【００３２】
図１に示す予め所定量のトナーが充填されたトナー供給容器１６から適宜供給されることによりトナーホッパ１５内に貯溜されるトナーは、トナー補給ローラ７４が回転駆動することにより前記トナー補給路を介してトナー槽７１内へ補給され、トナー槽７１内に貯溜されるトナーは現像槽７３内へ補給される。また、予めキャリア槽７２内に貯溜されている磁性を有するキャリアは、キャリア供給ローラ７５が回転駆動することにより現像槽７３内へ供給される。現像槽７３内へ補給されたトナー、キャリア、及び既に現像槽７３内に貯溜されている現像剤は、現像剤撹拌ローラ７６が回転駆動して撹拌することにより混合される。トナーセンサ７８は、現像槽７３内の現像剤の透磁率を検出して該現像剤中のトナー濃度を電圧値として出力する。電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値はトナー濃度に比例し、画像形成が行われて現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が低下すると、出力値は上昇する。出力値に基づいてトナー及びキャリアが一定の混合比率になるように、トナーホッパ１５からトナーをトナー槽７１へ補給し、そして、現像槽７３へ補給することによってトナー濃度の制御が行われる。現像剤撹拌ローラ７６により混合された現像剤中のトナー及びキャリアは互いに逆極性に帯電することによりキャリアの周囲にトナーが付着する。
【００３３】
混合された現像剤中のキャリアが磁性を有するために、磁石からなる現像ローラ７７の外周面に引き寄せられることにより、キャリア及びキャリア周囲に付着したトナーからなる現像剤は現像ローラ７７の外周面に付着する。現像ローラ７７の外周面に形成された現像剤の層はブレード７９により厚さを一定に保たれる。
【００３４】
そして、現像ローラ７７の外周面に付着した現像剤中のトナーは、感光体４の外周面に形成されたトナーと逆極性に帯電した静電潜像に引き寄せられて、トナー像を形成する。
【００３５】
次に、トナーセンサ７８を用いた現像槽７３内に貯溜される現像剤のトナー濃度の制御処理について説明する。図５は、画像形成中におけるトナー補給によるトナーセンサ７８の出力値の推移を示す説明図である。縦軸は電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値を示す。
【００３６】
電圧値Ａ１はトナーホッパ１５からトナー補給を行うか否かを判断するための基準値であり、現像器７においてトナー及びキャリアが一定の混合比率である新しい現像剤（所定トナー濃度である新しい現像剤）が投入される都度トナーセンサ７８の出力値調整によって設定される。画像形成中に所定のタイミングで読み込まれるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きい場合、画像形成の処理と並行してトナー補給を一定時間行う。また、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１以下である場合、トナー補給を行うことなく画像形成処理を行う。
【００３７】
電圧値Ｂは画像形成を一時中断してトナーホッパ１５からトナー補給を行うか否かを判断するための値であり、予め設定されている。図５に示すように、高濃度の画像形成を連続して行った場合、並行してトナー補給が行われていてもトナーセンサ７８の出力値は電圧値Ａ１以下に復帰することなく電圧値Ｂに近づいていく。前記出力値が電圧値Ｂより大きくなると、画像形成の処理を中断してトナー補給を行う。これにより、前記出力値は電圧値Ａ１に向かって復帰していく。前記出力値が電圧値Ａ１以下に復帰した場合（図５のI）、トナー補給を終了して、画像形成の処理を再開する。
【００３８】
前記出力値が電圧値Ｂ以下には復帰したが、電圧値Ａ１以下には到達しない場合（図５のII）、トナー供給容器１６内のトナーがあまり残っていないためにトナーホッパ１５内に貯溜されているトナーが残り少ないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換時期が近づいていることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。さらに、一定時間トナー補給を行ったにもかかわらず、前記出力値が電圧値Ｂ以下に復帰しない場合、トナー供給容器１６内のトナーがほとんど残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００３９】
図６は、複合機１のメカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値を示す説明図である。前記メカイニシャルは、複合機１の図示しない電源を投入する場合、又はエラー状態から回復する場合等に行われる、複合機１を正常に稼働させるための処理であり、トナー濃度の読み込み以外に定着器１３の温度の読み込み及び温度調整等が行われる。
【００４０】
図６において、縦軸は電圧値として出力されるトナーセンサ７８の出力値を示す。電圧値Ａ１は図５の電圧値Ａ１と同じ値であり、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である。電圧値Ｂは図５の電圧値Ｂと同じ値であり、メカイニシャル中においては、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告を行うか否かを判断するための値である。
【００４１】
電圧値Ａ２は電圧値Ａ１に予め設定された所定値を加えた値であり、トナー補給を禁止するための値である。前記所定値は電圧値Ａ１と電圧値Ｂとの差よりも大きいために、電圧値Ａ２は電圧値Ｂよりも大きい値となっている。これにより、例えば電圧値Ａ１が現像器７とは異なる現像器により設定された値であるとき、又は現像器７において長期間画像形成を行っていないためにトナー帯電量が低下しているとき等、実際には現像器７内のトナー濃度が低下していないので出力値が電圧値Ａ１以下であるべき場合に、トナーが補給されるのを禁止する。
【００４２】
メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１以下である場合、図５の画像形成中の場合と同様にトナー補給を行わない。また、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下である場合、トナー補給を一定時間行う。トナー補給により、前記出力値が電圧値Ａ１以下に復帰したとき（図６のI）、トナー補給を終了する。トナー補給により前記出力値が電圧値Ｂ以下には到達したが、電圧値Ａ１以下には復帰しない場合（図６のII）、トナー供給容器１６内のトナーがあまり残っていないためにトナーホッパ１５内のトナーが残り少ないので、ユーザにトナー供給容器の交換時期が近づいていることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。さらに、一定時間トナー補給を行ったにもかかわらず、前記出力値が電圧値Ｂより大きくなる場合（図６のIII）、トナー供給容器１６内のトナーが残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザに前記トナー供給容器の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４３】
メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ｂより大きく電圧値Ａ２以下である場合、トナー供給容器１６内のトナーがほとんど残っていないためにトナーホッパ１５内にトナー供給されていないので、ユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４４】
トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ２より大きい場合、トナー補給を禁止し、図７に示すユーザにトナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。ここで、前記所定値は、電圧値Ａ１と電圧値Ｂとの差よりも大きいだけでなく、さらに、メカイニシャル中におけるトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下であり、トナー補給後のトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ｂより大きくなる場合（図６のIII）の出力値Ｃよりも大きい値とすることにより、トナー補給前のトナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ１より大きく電圧値Ｂ以下であることより、実際にトナー濃度が低下しているので、トナー補給を禁止せず、前述したユーザにトナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４５】
次に、複合機１の前記メカイニシャルが行われるときのトナー濃度制御に関するＣＰＵ１７の処理手順を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。複合機１は、図示しないメインモータの駆動を開始する（ステップＳ１０１）。次に、トナーセンサ７８が透磁率を読み込むことによりトナー濃度を電圧値として出力し（ステップＳ１０２）、出力値は電圧値Ａ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。出力値は電圧値Ａ１より大きいと判断した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。前記出力値は電圧値Ｂよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ａ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。前記出力値は電圧値Ａ２よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、トナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ１０６）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ１０５において、前記出力値は電圧値Ａ２以下であると判断した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、トナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ１０８）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。ステップＳ１０４において、前記出力値は電圧値Ｂ以下であると判断した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、トナー補給を行い（ステップＳ１０９）、トナー補給終了後、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。ステップＳ１０３において、前記出力値は電圧値Ａ１以下であると判断した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００４７】
実施の形態２
実施の形態２の画像形成装置は、実施の形態１の複合機１においてトナーセンサ７８の出力値が前記電圧値Ａ２より大きい場合、トナー補給を禁止する手段を備えていたのに対して、さらに、トナー濃度調整を行うことにより、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１を再設定する手段を備える。
【００４８】
図６において、トナーセンサ７８の出力値が電圧値Ａ２より大きい場合、図７に示すユーザにトナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。そして、図９（ａ）に示すユーザにトナー濃度調整を行うか否かを問う画像を液晶表示部２３１に表示する。前記画像において、“はい”及び“いいえ”の文字を表示しており、いずれかの表示箇所をユーザが押下することにより、複合機１は入力を受け付ける。ユーザが“はい”を押下することにより、複合機１はトナー濃度調整を行うと判断して、図９（ｂ）に示すユーザにトナー濃度調整中であることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して、トナー濃度調整を行うことにより、図６のトナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１を再設定する。電圧値Ａ１が再設定されることにより電圧値Ａ２も変更されて、複合機１において現像器７を他の現像器と交換することなく、現像器７を用いて画像形成を行うことができる。前記トナー濃度調整が完了すると、図９（ｃ）に示すユーザにトナー濃度調整が完了したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する。
【００４９】
次に、複合機１の前記メカイニシャルが行われるときのトナー濃度制御に関するＣＰＵ１７の処理手順を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。複合機１は、図示しないメインモータの駆動を開始する（ステップＳ２０１）。次に、トナーセンサ７８が透磁率を読み込むことによりトナー濃度を電圧値として出力し（ステップＳ２０２）、出力値は電圧値Ａ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。出力値は電圧値Ａ１より大きいと判断した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。前記出力値は電圧値Ｂよりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、前記出力値は電圧値Ａ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。前記出力値は電圧値Ａ２よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、トナー補給を禁止したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示する（ステップＳ２０６）。
【００５０】
そして、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２０７）、トナー濃度調整を行うか否かを問う画像を液晶表示部２３１に表示する（ステップＳ２０８）。ユーザの押下による入力が有ったか否かを判断し（ステップＳ２０９）、入力がないと判断した場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、適宜のタイミングで入力が有ったか否かを再び判断する。ステップＳ２０９において、入力が有ったと判断した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、受け付けた入力に基づいてトナー濃度調整を行うか否かを判断し（ステップＳ２１０）、トナー濃度調整を行うと判断した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、トナー濃度調整中であることを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１１）、トナー濃度調整の処理を行うことにより、トナー補給を行うか否かを判断するための基準値である電圧値Ａ１の設定を行う（ステップＳ２１２）。トナー濃度調整が終了したか否かを判断し（ステップＳ２１３）、終了していないと判断した場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、適宜のタイミングで終了したか否かを再び判断する。ステップＳ２１３において、トナー濃度調整が終了したと判断した場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、トナー濃度調整が終了したことを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１４）、処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２１０において、トナー濃度調整を行わないと判断した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、画像形成を行うことができないので、エラーを報知する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１５）、処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ２０５において、前記出力値は電圧値Ａ２以下であると判断した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、トナー供給容器１６の交換を行うように警告する画像を液晶表示部２３１に表示して（ステップＳ２１６）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。ステップＳ２０４において、前記出力値は電圧値Ｂ以下であると判断した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、トナー補給を行い（ステップＳ２１８）、トナー補給終了後、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。ステップＳ２０３において、前記出力値は電圧値Ａ１以下であると判断した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、前記メインモータの駆動を停止して（ステップＳ２１７）、処理を終了する。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に、補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止することにより、前記基準値を設定された現像器とは異なる現像器を使用している場合、又は長期間画像形成を行っていない場合に、現像器内のトナー及びキャリアが所定の混合比率であるときにトナーを補給するのを禁止できるので、トナー補給を行うことでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の画像品質の低下を防止することができる。また、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、補給するトナーがほとんどないことを警告するための値よりも大きいために、トナーセンサの出力値に基づいて警告を行うか又はトナー補給を禁止するかを正確に判断することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、トナー補給を禁止したことを報知することにより、ユーザにトナー補給を禁止しなければならない異常が発生したことを認識させることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、トナーセンサによる出力値が、予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値に所定値を加えた上限値よりも大きい場合に、トナー補給を禁止して、前記基準値を再設定することにより、保存されている前記基準値が異常である場合に、トナーを補給するのを禁止できるので、トナーを補給することでトナー濃度が増大するのに伴って不要トナーが増大して、トナー消費量が増大するのを防止すると共に、画像かぶり等の発生を防止することによって高品位の画像形成を行うことができる。
【００５７】
さらに、本発明によれば、予め設定された基準値に所定値を加えた上限値は、装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値よりも大きいために、トナー補給後に前記出力値が大きくなり、ユーザにトナーを供給することを警告する値よりも大きくなった場合であっても、前記警告を行うと正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合機の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る複合機が備える操作パネルを示す外観図である。
【図３】本発明に係る複合機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る複合機が備える現像器部分の概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る複合機の画像形成中におけるトナー補給によるトナーセンサの出力値の推移を示す説明図である。
【図６】本発明に係る複合機のメカイニシャル中におけるトナーセンサの出力値を示す説明図である。
【図７】本発明に係る複合機が備える液晶表示部に表示される画像を示す説明図である。
【図８】本発明に係る複合機のトナー濃度制御に関するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る複合機が備える液晶表示部に表示される画像を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態２の複合機のトナー濃度制御に関するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 複合機（画像形成装置）
１７ ＣＰＵ
２３ 操作パネル
２３１ 液晶表示部
４ 感光体（像担持体）
７ 現像器
７３ 現像槽
７４ トナー補給ローラ
７６ 現像剤撹拌ローラ
７７ 現像ローラ
７８ トナーセンサ
Claims (4)
- 現像器内に貯溜されるトナー及びキャリアからなる二成分の現像剤のキャリアの透磁率を検出し、トナー濃度の低下に応じて出力値が大きくなるトナーセンサを備える画像形成装置において、
前記トナーセンサの出力値調整によって予め設定され、所定のトナー濃度であることを示す基準値と前記トナーセンサの出力値とを比較する第１比較手段と、
該第１比較手段による比較結果に基づいてトナー補給を行うか否かを判断する手段と、
補給するトナーがほとんどないことを警告するために予め設定された値と前記基準値との差よりも大きい所定値に前記基準値を加えた上限値と前記出力値とを比較する第２比較手段と、
該第２比較手段の比較結果により前記出力値が前記上限値よりも大きい場合にトナー補給を禁止する禁止手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記禁止手段は、トナー補給を禁止することを報知する手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記基準値を再設定する手段をさらに備え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。
- 貯溜されるトナーを補給するためにトナーが充填されたトナー供給部を備え、
前記所定値は、
装置の初期化を行う場合に、トナー濃度の低下により所定時間トナー補給を行った後の前記トナーセンサの出力値が、トナー濃度の低下により前記トナー供給部を交換すべく警告するために予め設定された閾値より大きい場合の値と前記基準値との差よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の画像形成装置。
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