JP5428930B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、コピー、プリンター、ファクシミリなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に電子写真式の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像データにより変調された書込光を照射して、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像の形成された感光体に現像部によりトナーを供給してトナー画像を感光体上に形成して現像する。さらに、この感光体上のトナー画像を転写部において転写紙（記録紙又は中間転写体）に転写した後、定着部により、転写トナーを加熱・加圧して定着し、感光体表面に残留したトナーをクリーニング部でクリーニングブレードにより掻き取る等の方法により回収する。
以上が、一般的な電子写真式画像形成装置において取られる画像形成プロセスである。
ところで、感光体上に現像されたトナーを紙まで移動させる転写工程においては、転写性の良し悪しに対し、トナーの帯電量とともに非静電的な付着力が大きな影響を有することが解明されつつある。さらに、トナーの非静電的な付着力については、トナー表面に存在する添加剤の影響が大きく、量が多いほど静電的な付着力は少なく、転写性は良好である。
しかしながら、低画像面積の連続印刷時には、現像装置中の多くのトナーが使用されないままに攪拌され続けることで添加剤の埋没・離脱が起こり、非静電的な付着力の低下による転写性の低下が起こる。また、現像装置中に長く存在しているトナーと補給されたばかりトナーでは、表面状態が異なるために両トナー同士の電荷交換が行われ、弱および逆帯電トナーの存在比率が増加し、地汚れやトナー飛散を引き起こすという問題がある。
このような現像装置中のトナーの劣化を抑制するために、様々な検討が行われてきた。
例えば特許文献１では、トナーの劣化をトナー消費量／駆動時間から判断し、劣化トナーの吐き出しパターンを形成し、現像装置内トナーのリフレッシュを行っている。
また、特許文献２では現像装置内の劣化トナーのみを吐き出させるために新しいトナーを補給し、白紙画像上でカブリが発生している間にリフレッシュ動作を行うことで、主に帯電不良を原因とする画像欠陥を抑制している。

しかしながら、特許文献１に記載の方法による吐き出しパターンでは、劣化トナーと同時に未劣化トナーも吐き出されるため、無駄にトナーを浪費してしまうことになる。
さらに、特許文献２に記載の方法において、カブリ発生の検知には濃度センサが必要となり装置や処理が複雑になるという問題がある。
本発明は以上の事情に鑑み、現像装置中で長時間攪拌されることにより発生した劣化トナーと新しいトナーとの交換（リフレッシュ）を効果的且つ効率よく行うことが出来る画像形成装置を提供する。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、現像装置にトナーを補給する補給手段と、前記現像装置が有する現像剤担持体と、前記現像装置内の劣化トナーが、補給されたトナーと混合されることにより発生して該現像剤担持体に吸着した逆帯電トナーを電気的に吸引して保持する保持手段と、該保持手段から前記逆帯電トナーを回収する回収手段と、前記現像装置内の現像剤におけるトナー濃度を検知する検知手段と、前記補給手段を制御して前記現像装置にトナーを補給する制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記現像剤におけるトナーの劣化が想定される場合、前記補給手段を制御して前記現像装置へのトナーの補給を行って前記保持手段及び前記回収手段により前記逆帯電トナーの排出を行い、前記検知手段により検知されるトナー濃度の上昇状態が所定の基準値と略一致した時に、前記現像装置へのトナー補給を停止する制御を行う画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像装置の駆動時間と画像面積と、から求められる前記現像装置の単位駆動時間あたりのトナー消費量に基づいてトナーの劣化を想定する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記所定の基準値は、前記逆帯電トナーの含有率が５個数％以下のトナーを補給した場合の、前記前記トナー濃度の上昇状態である画像形成装置を特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記トナー濃度の上昇状態は、トナー補給時間に対するトナー濃度上昇の勾配である画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記保持手段は像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記回収手段は、前記像担持体のクリーニング装置である画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記検知手段は、現像剤の透磁率を検知する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記検知手段は、現像剤の反射濃度を検知する画像形成装置を特徴とする。

以上のように構成したので、本発明によれば、現像装置中で長時間攪拌され続けることにより発生した劣化トナーと新しいトナーとを交換するリフレッシュ動作をトナーの劣化が想定される場合に開始し、かつ、現像剤中のトナー濃度の上昇状態が所定の基準値と略一致した時に現像装置へのトナー補給を停止するようにしたので、無駄に大量なトナーを使用することなく、効果的且つ効率よくリ現像剤のフレッシュ動作を行うことが出来る。

本発明を適用したタンデム型間接転写方式のカラー複写機を示す図。 図１の画像形成装置における画像形成部１００の要部を示した図。 本発明の制御部の構成を示す図。 逆帯電トナーの個数の割合（含有率）が振れた現像剤にて、それぞれ単位時間当たりの補給量を一定として新しいトナーを補給した際の検知トナー濃度の変化を表した図。 トナー帯電量分布の測定結果を示す図。 リフレッシュ動作を停止するための判断について説明した図。 現像剤リフレッシュの処理の流れを説明したフローチャート。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した画像形成装置であるタンデム型間接転写方式のカラー複写機を示す図である。
この画像形成装置は、複写装置本体２００、この複写機本体を載せる給紙テーブル３００、複写装置本体上に取り付けるスキャナ４００、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）５００から主に構成されている。
複写装置本体２００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体２１０を設ける。そして、図１の例では、中間転写体２１０を、３つの支持ローラ２１４、２１５、２１６に掛け回して図中時計回り方向に回転搬送可能とする。図示の例では、３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ２１５の左側に、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置２１７を設ける。
また、第１の支持ローラ２１４と第２の支持ローラ２１５との間に張り渡した中間転写体２１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４つの画像形成部１００（後に図２を用いて詳述する）を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２２０を構成する。そのタンデム画像形成装置２２０の上方には、図１に示すように、露光装置２２１を設ける。

一方、中間転写体２１０を挟んでタンデム画像形成装置２２０と反対の側には、２次転写装置２２２を備える。２次転写装置２２２は、図示の例では、２つのローラ２２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２２４を掛け渡して構成し、中間転写体２１０を介して第３の支持ローラ２１６に押し当てて配置し、中間転写体２１０上の画像をシートに転写する。
また、２次転写装置２２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２２５を設ける。定着装置２２５は、無端ベルトである定着ベルト２２６に加圧ローラ２２７を押し当てて構成する。
上述した２次転写装置２２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示の例では、このような２次転写装置２２２および定着装置２２５の下側に、上述したタンデム画像形成装置２２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２２８を備える。

さて、いまこのカラー電子写真複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置５００の原稿台５３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置５００を開いてスキャナ４００のコンタクトガラス５３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス５３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス５３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ４００を駆動し、第１走行体４３３および第２走行体４３４を走行する。そして、第１走行体４３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体４３４に向け、第２走行体４３４のミラーで反射して結像レンズ４３５を通して読み取りセンサ４３６に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ２１４、２１５、２１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体２１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成装置１００でその感光体ドラム２４０を回転して各感光体ドラム２４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体２１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体２１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル３００の給紙ローラ３４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク３４３に多段に備える給紙カセット３４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ３４５で１枚ずつ分離して給紙路３４６に入れ、搬送ローラ３４７で搬送して複写装置本体２００内の給紙路２４８に導き、レジストローラ２４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ２５０を回転して手差しトレイ２５１上のシートを繰り出し、分離ローラ２５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路２５３に入れ、同じくレジストローラ２４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体２１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４９を回転し、中間転写体２１０と２次転写装置２２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、２次転写装置２２２で搬送して定着装置２２５へと送り込み、定着装置２２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪２５５で切り換えて排出ローラ２５６で排出し、排紙トレイ２５７上にスタックする。または、切換爪２５５で切り換えてシート反転装置２２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２５６で排紙トレイ２５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体２１０は、中間転写体クリーニング装置２１７で、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２２０による再度の画像形成に備える。

図２は、図１の画像形成装置における画像形成部１００の要部を示した図である。
画像形成部１００は、像担持体としての感光体ドラム２の周りに、帯電手段としての帯電装置３、現像手段としての現像装置１０、現像装置１０の表面に対して一定距離の隙間を持って保持されたドクターブレード５等を備えている。
帯電装置３はローラ状であり、感光体ドラム２に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム２の帯電を行う。もちろん、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。
感光体ドラム２には、帯電装置３により−６００〜−１４００Ｖが帯電される。電荷の付与（荷電）が行われた後、画像露光系４により潜像形成が行われる。

アナログ複写機の場合、露光ランプで照射された原稿像がミラーにより逆像の形で感光体に可視光投影され結像されるが、デジタルの場合にはＣＣＤ（電荷結合素子）で読み取られた原稿像は４００〜７８０ｎｍのＬＤやＬＥＤのデジタル信号に変換されて、感光体ドラム上２に結像される。従って、アナログとデジタルの波長域は異なる。結像によって感光層では電荷分離が行われ、感光体に潜像形成が行われる。原稿に応じた潜像形成が行われた感光体ドラム２は、現像装置１０で現像剤により現像が行われ、現稿像は顕像化（トナー像）される。
現像装置１０において、現像ケース１７には、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を収容した現像剤収容部１６、現像ケース１７の開口を通して感光体ドラム２と対向し、二成分現像剤をのうちのトナーを感光体ドラム２に転移させるための現像剤担持体としての現像スリーブ１３、現像スリーブ１３の表面に対して一定距離の隙間をもって保持されたドクターブレード１８、複写装置本体に設けたトナー補給ユニット（補給手段）２０からトナーを補給するため経路となる補給口１１等が設けられている。

また、現像剤収容部１６には、二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ２に二成分現像剤を供給付着させるための平行な２本の現像剤撹拌スクリュー１２ａ、１２ｂが設けられ、２本のスクリュー１２ａ、１２ｂの間は、両端部を除いて仕切り板で仕切られている。
現像ケース１７の現像剤収容部１６に対応する位置には、トナー濃度センサ（検知手段）１４が設けられており、現像剤中のトナー濃度ＴＣを検知することが出来る。
現像剤中のトナー濃度を検知するセンサとして現在主流となっているのは、二成分現像剤の一定領域の透磁率を検知するものであるが、その他現像剤の反射濃度を検知する手段も用いることができる。
複写装置本体又は画像形成部１００が個別に有する制御部１は、かかるトナー濃度センサ１４によって検知される現像剤中のトナー濃度ＴＣに基づいて、現像剤中のトナー濃度を所定の値に調整するために、複写装置本体に有するトナー補給ユニット２０を制御して現像剤収容部１６へのトナー補給を行うとともに、後述する本発明のトナーリフレッシュ動作を制御する。
トナー補給ユニット２０から補給口１１を通じて現像剤収容部１６に補給されたトナーは、搬送スクリュー１２（１２ａ、１２ｂ）にて既に現像剤収容部１６内に存在する現像剤と混合および搬送され、現像スリーブ１３に供給される。

ところで、現在電子写真に用いられているトナーは、帯電性や流動性、付着力等の特性を調整するためにシリカや酸化チタン等を表面に添加している。
転写工程において、この添加剤の作用により感光体や中間転写体（ベルト）から移動しやすくなることで画像のボソツキが良くなることが分かっている。
しかし低画像面積の連続出力等によりトナーが現像装置１０中で空攪拌されつづけると、添加剤はトナー母体表面の凹凸に埋没および表面から脱離するため、静電的な付着力が増加する。このことで転写性が著しく低下し、非常に劣化した画像となることが明らかとなっている。
また、添加剤が埋没および脱離したトナーは補給されたばかりのトナーと添加剤の被覆率等の表面状態が異なるために、劣化トナーと補給トナーとが混合されると一方から他方へトナー間での電荷交換が行われ、帯電分布としては低／逆帯電側と強帯電側に分かれ、逆帯電トナーが地肌電界に引き寄せられることによる地汚れ、および弱帯電トナーの機内飛散が起こり、強帯電トナー比率が増加により現像能力が低下する。現在までの評価結果からは劣化トナーから補給トナーへの電荷が移動し、劣化トナーが弱帯電および逆帯電化することが分かりつつある。

逆帯電化されたトナーは感光体ドラム２へと移動し、その感光体ドラム２はドクターブレード５により清掃されるため、劣化トナーを機外へ搬出される。従って、現像装置１０内のトナーをリフレッシュすることができる。
すなわち、感光体ドラム２が、逆帯電化された劣化トナーを現像スリーブ１３から電気的に吸引して保持するための保持手段として機能し、また、ドクターブレード５が、保持手段としての感光体ドラム２から劣化トナーを回収する回収手段として機能する。
しかしながら、かかるリフレッシュ動作は、上記のように、新たなトナーを供給することで劣化トナーを逆帯電させて現像スリーブで保持手段で吸引、回収手段で回収・排出する。
このように、トナー補給動作を伴うため、頻繁に行われるとトナーの消費量が徒に増加することになる。そのため本発明では、新規トナーの補給による劣化トナー吐き出し（リフレッシュ）動作を行う条件を設け、画質の改善とトナーの消費量とのバランスを取っている。
トナーの劣化は現像装置１０内での空攪拌時間により促進されるため、現像装置駆動時間と、画像面積から求められるトナー消費量との関係から、トナーの劣化度合いを予測することができる。
よって、一定の現像装置駆動時間におけるトナー消費量の値により、劣化トナーの吐き出し動作を行うかどうかの判断を行うことで、トナー消費量を抑えることができる。
更に、劣化トナーは高温高湿時に帯電低下が起きやすく、また機内への飛散が多くなるので、画像にボソツキが発生する。そのため、現像装置１０に温湿度センサを設けて高温高湿への長期放置を経験した現像剤に対して本発明の劣化トナー吐き出しを行うことにより、かかる課題を改善することも可能である。

図３は、本発明の制御部の構成を示す図である。
制御部１は、トナー濃度センサ１４から入力されるトナー濃度ＴＣに基づいて、現像剤収容部１６内のトナー濃度を調整するためにトナーの補充を行うようにトナー補給手段２０を制御する制御手段（ＣＰＵ）、現像装置の駆動時間（印刷枚数）とトナー消費量との関係など本発明の処理に必要な情報を予め格納しておくＲＯＭ（Read Only Memory）３１及び本発明の処理における検知データ等を一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。
図４は、逆帯電トナーの個数の割合（含有率）を異ならせた現像剤にて、それぞれ単位時間当たりの補給量を一定として新しいトナーを補給した際の検知トナー濃度の変化を表した図である。
逆帯電トナーの含有率はホソカワミクロン社製Ｅ−ｓｐａｒｔアナライザーによるトナー帯電量測定結果から求めた。

図５は、トナー帯電量分布の測定結果を示す図である。
トナー帯電量分布の測定結果は図５のようになり、単位重量のトナー中の、電荷量が０以下であるトナーの個数の割合を逆帯電トナー含有率としている。
図４に示すように、逆帯電トナー含有率が低いほど補給時間に対する検知トナー濃度の上昇勾配が直線状である。また、含有率が高いほど、勾配は次第に大きくなる。ただし、勾配は最終的にすべて同等となる。
これはトナー補給を開始した直後は、現像剤中の逆帯電トナーが多いほど現像剤から感光体ドラム２に移動するトナーが多く、現像剤中のトナー濃度の上昇が緩やかであるが、トナー補給をし続けて現像剤中の劣化トナーが少なくなった際には感光体ドラム２に移動するトナーが減少するため勾配が急になり逆帯電トナー含有率が元々少ないトナーとほぼ等しくなるためである。
初期剤の逆帯電トナー含有率は５％程度であるため逆帯電トナー含有率が５％以内であれば良好な画質が得られる現像剤であると考えられ、トナー補給動作を続けた結果この勾配となれば、劣化トナーがほぼ無く、良好な画像が得られる現像剤になったと判断することができる。

図６は、リフレッシュ動作を停止するための判断について説明した図である。
図６中のＴｓはトナー濃度検知のサンプリング間隔を表しており、ΔＴＣ＿ｎは各サンプリング間隔におけるトナー濃度検知結果の変化量を表している。
Ｔｓは現在のトナー濃度センサの仕様としては１０ｍｓｅｃ．程度のサンプリング間隔での検知が可能であるが、サンプリング間隔が短すぎると勾配の計算が正しく行えないため、１〜３ｓｅｃ．程度とするのが好ましい。
また、ΔＴＣ＿ｒｅｆは基準データとなる、トナー補給時間に対する検知トナー濃度の変化量（勾配）を表している。本発明ではあらかじめ設定されている基準データであるΔＴＣ＿ｒｅｆと検知データである各ΔＴＣ＿ｎとで比較を行い、ΔＴＣ＿ｎデータがΔＴＣ＿ｒｅｆの±５％以内であった場合には現像剤がリフレッシュされたと判断しリフレッシュ動作を停止する。
また、ΔＴＣ＿ｎのみでなく前後複数のデータから求めた値を判断基準とすることがデータのバラツキの点から見て好ましい。

図７は、現像剤リフレッシュの処理の流れを説明したフローチャートである。
単位現像装置駆動時間におけるトナー消費量が所定値以上となり、トナーの劣化が推測される場合（ステップＳ１０１）、制御部１は、トナーのリフレッシュ動作を開始する。
リフレッシュ動作に入ると現像スリーブ１３と感光体ドラム２に対して駆動およびバイアス印加が行われる（ステップＳ１０２）。
次に、制御部１は、トナー補給手段２０を制御して新しいトナーを現像装置１０へと補給させる（ステップＳ１０３）。
制御部１は、トナー濃度検知手段１４の出力からトナー濃度ＴＣの勾配（ΔＴＣ）の算出と基準データΔＴＣ＿ｒｅｆとの比較判定を行う（ステップＳ１０４）。
前述したように、データのばらつきの観点から比較対象となる算出データ（ΔＴＣ＿ｎ）は連続した複数回のデータを用い（ΔＴＣ＿ｎ、ΔＴＣ＿ｎ＋１、ΔＴＣ＿ｎ＋２…）、基準データと同等と判断できる勾配の±５％の範囲に収まったところで（ステップＳ１０４）、トナーの補給動作を停止し（ステップＳ１０５）、現像スリーブ１３および感光体ドラム２（保持手段）の駆動およびバイアス印加を停止する（ステップＳ１０６）してリフレッシュ動作を終了する。

以下、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
ＲＩＣＯＨ社製 ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ７５００を改造し、図２に示すように、現像装置１０に、現像剤中の逆帯電トナーを吸着して保持するための逆帯電トナー保持部材１５を新たに設けた。
この場合、保持手段としての逆帯電トナー保持部材１５によって、現像装置内の逆帯電トナーを吸着させる。
従って、逆帯電トナーは、現像スリーブ１３により保持、ドクターブレード５によって回収されることはない。
逆帯電トナー保持部材１５は円筒上のアルミ材質のローラ状のものを用い、現像スリーブ１３とのギャップは感光体ドラム２とのギャップと同じ０．３ｍｍ±０．０５ｍｍとし、また、現像スリーブ１３の駆動とともに、その速度と等速で、かつ逆方向に回転させるようにした。
印刷動作を行い、２００枚出力後にはトナーの劣化が起こっているものとし、現像剤リフレッシュ動作として現像装置１０へのトナー補給をおよそ２ｇ／ｓｅｃ．の割合で行いつつ、現像スリーブ１３を作像時と同様に駆動させるとともに感光体ドラム２へバイアスを印加した。
このリフレッシュ動作は現像剤のトナー濃度検知手段１４のトナー補給時間に対する勾配が、目標とする範囲（基準データの±５％）に入っていると判断した際に終了することとした。
トナー濃度検知手段１４は現像剤の透磁率を測定する方式であるＴＤＫ社製ＴＳ−Ａトナー濃度センサを用い、本発明における勾配の目標範囲は０．２７１〜０．３００ｗｔ％／ｓｅｃ．（０．２８５ｗｔ％／ｓｅｃ．±５％）とした。
図７に示す制御を行い、画像面積率０．５％の連続通紙を１００枚区切りで１０，０００枚行った際のトナー補給時の画像白紙部の地汚れの程度とベタ画像のボソツキ程度を測定した。評価用の紙はボソツキに感度のあるマイリサイクルペーパーＧＰを用いた。

［実施例２］
逆帯電トナー保持部材１５は設けずに、感光体ドラム２上に逆帯電トナーを吸着させてドクターブレード５により清掃し、機外へ排出する以外は［実施例１］と同じとした。

［実施例３］
トナー濃度センサ１４を現像剤の反射濃度を測定する方式であるシャープ社製ＧＰ２Ｙ４００１０Ｋ０Ｆ反射濃度センサを用いる以外は［実施例１］と同じとした。

［実施例４］
現像装置駆動時間とトナー消費量を不揮発性のメモリ（ＲＯＭ）３１上に記録し、作像開始時に過去１時間の現像装置駆動時間に対するトナー消費量をメモリ３１から読み取り、閾値である４ｇ／時間以下である場合に劣化トナー吐き出し動作を行う以外は、［実施例１］と同様の評価を行った。尚、次回の判断は吐き出し動作を行った時点から始めることとした。

［比較例１］
劣化トナー吐き出し動作を行わない以外は［実施例１］と同様の評価を行った。
結果を以下の表に示す。
比較例１では補給時地汚れやボソツキが許容できないレベルであるのに対し、本発明における劣化トナー吐き出し動作を行うことにより両方の品質が大幅に改善することができた。

○・・・充分許容できるレベル
×・・・許容できないレベル

１ 制御手段、２ 感光体ドラム、３ 帯電装置、４ 画像露光系、５ ドクターブレード、１０ 現像装置、１１ 補給口、１２ 現像剤撹拌スクリュー、１３ 現像スリーブ、１４ トナー濃度センサ、１５ 逆帯電トナー保持部材、１６ 現像剤収容部、１７ 現像ケース、１８ ドクターブレード、２０ トナー補給手段、３１ メモリ、１００ 画像形成部、２００ 複写装置本体、２１０ 中間転写体、２１４ 支持ローラ、２１５ 支持ローラ、２１６ 支持ローラ、２１７ 中間転写体クリーニング装置、２２０ タンデム画像形成装置、２２１ 露光装置、２２２ 次転写装置、２２３ ローラ、２２４ 次転写ベルト、２２５ 定着装置、２２６ 定着ベルト、２２７ 加圧ローラ、２２８ シート反転装置、２４０ 感光体ドラム、２４８ 給紙路、２４９ レジストローラ、２５０ 給紙ローラ、２５１ トレイ、２５２ 分離ローラ、２５３ 給紙路、２５５ 切換爪、２５６ 排出ローラ、２５７ 排紙トレイ、３００ 給紙テーブル、３４２ 給紙ローラ、３４３ ペーパーバンク、３４４ 給紙カセット、３４５ 分離ローラ、３４６ 給紙路、３４７ 搬送ローラ、４００ スキャナ、４３３ 走行体、４３４ 走行体、４３５ 結像レンズ、４３６ センサ

特開２００８−２６８３５６公報 特開２００７−０３４０５１公報

Claims (8)

1. 現像装置にトナーを補給する補給手段と、前記現像装置が有する現像剤担持体と、前記現像装置内の劣化トナーが、補給されたトナーと混合されることにより発生して該現像剤担持体に吸着した逆帯電トナーを電気的に吸引して保持する保持手段と、該保持手段から前記逆帯電トナーを回収する回収手段と、前記現像装置内の現像剤におけるトナー濃度を検知する検知手段と、前記補給手段を制御して前記現像装置にトナーを補給する制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記現像剤におけるトナーの劣化が想定される場合、前記補給手段を制御して前記現像装置へのトナーの補給を行って前記保持手段及び前記回収手段により前記逆帯電トナーの排出を行い、前記検知手段により検知されるトナー濃度の上昇状態が所定の基準値と略一致した時に、前記現像装置へのトナー補給を停止する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像装置の駆動時間と画像面積と、から求められる前記現像装置の単位駆動時間あたりのトナー消費量に基づいてトナーの劣化を想定することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記所定の基準値は、前記逆帯電トナーの含有率が５個数％以下のトナーを補給した場合の、前記前記トナー濃度の上昇状態であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、
   前記トナー濃度の上昇状態は、トナー補給時間に対するトナー濃度上昇の勾配であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記保持手段は像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記回収手段は、前記像担持体のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記検知手段は、現像剤の透磁率を検知することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記検知手段は、現像剤の反射濃度を検知することを特徴とする画像形成装置。

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