JPH01154073A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、現像剤としてトナーと磁性キャリアを使用
する画像形成装置に関する。

（ｂ）従来の技術 一般に、画像形成装置に広く用いられている現像装置で
は、樹脂等からなるトナーと鉄粉またはフェライト粉等
からなる磁性キャリアを使用し、現像槽中で前記トナー
と前記磁性キャリアとを摩擦帯電させる。帯電したトナ
ーが無数に付着したキャリアをマグネットローラ（以下
ＭＧローラ）上に保持させブラシ状の穂立を形成させ、
その状態で感光体上の潜像表面を擦過させてトナーを感
光体に付着させる。感光体に付着してトナーが消費され
ると公知のトナーセンサにより検知され、常に適当なト
ナー量がトナー補給用ホッパより自動的に補給される。

（Ｃ１発明が解決しようとする問題点 ところが、トナーが補給されているにもかかわらず、画
像形成枚数の増加に伴い画像濃度が低下して（る。この
原因は、磁気キャリアの表面に付着したトナーが剥がれ
ない、いわゆるスペント状態が起こり、キャリアが高抵
抗化するとともに、トナーの帯電量の上昇が生じてくる
からである。

トナーの帯電量の上昇原因は、キャリアの高抵抗化によ
って荷電粒子としてのトナーの移動が抑えられる結果、
トナー濃度が低下して摩擦帯電性が向上することにある
。

しかしながら、従来の画像形成装置では、このような現
像剤の疲労劣化に対する処置は何ら講じられていないた
めに、スペント状態に移行すると画像濃度が低下し、そ
の画像濃度を回復させようとするときにはキャリア自体
の寿命がまだあるにもかかわらず現像剤の交換をしなけ
ればならなかった。

この発明の目的は、上述の如き問題に鑑み、スペント状
態になっても、−時的に現像剤の回復を図ることのでき
る画像形成装置を提供することにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明は、導電性粉体を貯容する導電性粉体供給用ホ
ッパと、このホッパ内の導電性粉体を現像槽内に供給す
る手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明に係る画像形成装置では、導電性粉体供給用ホ
ッパから現像槽に導電性粉体を供給すると、この供給さ
れた導電性粉体はキャリアとトナーの間に発生した電荷
を打ち消すためにトナーの帯電量を低下させる。また、
この導電性粉体の供給により現像剤自身の抵抗が下がり
、荷電粒子であるトナーの移動が起こりやすくなる。従
って、感光体上に付着するトナー粒子数が増加する。も
し、この供給を現像剤劣化時に行うと一時的に現像剤の
劣化が回復する。すなわち画像濃度が回復する。また、
現像剤の劣化していないときに供給すると画像濃度を意
図的に上げることができる。

（ｆｌ実施例 第３図は、本発明の実施例である画像形成装置の概略構
成図である。本実施例においては、現像剤が一定の劣化
状態になったときに導電性粉体を自動的に現像槽内に供
給し、現像剤を一時的に回復させるようにしている。

装置本体１の中央部には感光体ドラム６が設けられてお
り、その周囲に帯電チャージャ５．現像装置４．転写剥
離チャージャ８．クリーナユニント７が配設されている
。現像装置４はトナー補給用ホッパ４ａ、導電性粉体供
給用ホッパ４ｂ、現像槽４ｃから構成され、現像槽４ｃ
はＭＧクローラｄおよび現像槽中のトナー濃度を検知す
る公知のトナーセンサ４ｆを含んでいる。感光体ドラム
６の紙面に垂直な一端部の非画像形成領域には、感光体
ドラム上に付着したトナーの濃度を検出する濃度センサ
４ｅが対向配設されている。導電性供給用水ソバ４ｂの
現像槽４Ｃへの供給口には供給ローラ４ｇが設けられ、
この供給ローラ４ｇは供給ローラ用モータ４ｈに接続さ
れ、この供給ローラ用モータ４ｈはモータ駆動回路４１
へ、さらに画像形成装置全体の制御部の制御回路へと接
続されている。

装置本体１の上部にはコピーランプ、ミラー。

レンズ等の光学系２が設けられている。本体１右側下部
には給紙部３が構成され、感光体ドラム６の転写部から
本体１左側部の定着ユニット１０までは用紙搬送路９が
、定着ユニット１０の左側には排紙部１１が配設されて
いる。

次に、この画像形成装置における画像形成プロセスを説
明する。

プリントキーを押下すると、光学系２が原稿を走査し、
感光体ドラム６を露光する。これにより感光体ドラム６
上に潜像が形成されて、現像装置４によってトナーが付
着される。一方、給紙部３より用紙が給紙されているた
めに、トナー像は転写部にてその用紙に転写され、定着
部１０で定着されて排紙部１１に排紙される。

現像装置４では前記画像形成プロセスにおいてＭＧクロ
ーラｄにより感光体６上の潜像部分にトナーを付着させ
る。その結実現像槽４ｃ中のトナーが消費されるとその
状態がトナーセンサ４ｆにより検知され、適正なトナー
濃度となるようにトナーがトナー補給用ホッパ４ａより
自動的に補給される。

一方、後述の制御部には現像剤の劣化状態を表すカウン
タが設けられており、このカウンタの数値が現像剤の一
定の劣化状態を表し、且つ、トナト）供給用ホッパから
の導電性粉体（マグネタイト）が適当量供給される。こ
の導電性粉体の供給により、現像剤の抵抗が下がり、ト
ナーの移動が起こりやすくなる。つまり感光体上に付着
するトナー量が増えて画像濃度が高くなる。また、この
粉体がキャリアとトナー間に発生した電荷を打ち消すよ
うに作用するためにトナー自身の帯電量が減少し、これ
によってトナー付着量が増えて画像濃度が高くなる。

本実施例では前記導電性粉体としてマグネタイト（Ｆｅ
３０ａ）の粉体（粒子径：約Ｌｃｒｍ）を使用した。前
記マグネタイトは現像剤中ではマイナス帯電するので、
プラス帯電の感光体では画像部に付着し、マイナス帯電
の感光体では非画像部に付着して消費されていくため蓄
積しない。非画像部に付着した場合は転写もマイナスの
ため転写用紙には転写されずクリーナユニットに回収さ
れる。

なお、画像濃度低下時におけるマグネタイト供給の効果
としては次のような実験結果を得ている現像剤交換直後
の初期画像濃度を１６４０として、その現像剤の疲労に
より画像濃度が１．００に低下したとき、現像剤１　ｋ
ｇに対して５ｇのマグネタイトを供給したところ画像濃
度は一時的に約１．３５まで回復した。

第２図は同画像形成装置の現像剤補給の制御部のブロッ
ク図である。ＣＰＵ２ＱにはＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２が
接続され、濃度センサ４ｅはｌ１０２５を介して、マグ
ネタイト供給用ホッパ駆動回路４１およびトナー補給用
ホッパ駆動回路２８はｌ１０２６を介してＣＰＵ２０に
接続されている。ＣＰＵ２０は現像剤へのトナー補給お
よびマグネタイトの供給の制御を行う。ＲＯＭ２１には
その制御プログラムが予め書き込まれている。ＲＡＭ２
２には現像剤の劣化状態を表すカウンタＣｏｖ２３やト
ナーの補給回数のカウンタＣ７２４やワーキングエリア
等の領域が割り当てられている。前記カウンタＣＤ９２
３．Ｃｔ　２４は各々Ｃ，ＰＵ２０が現像装置、トナー
補給用ホッパに動作信号を出力したときに１つカウント
アツプする。このＣｏｙ２３とＣア２４および濃度セン
サ４ｅの検出信号に応じてＣＰＵ２０はｌ１０２６を介
してマグネタイト供給用ホッパ駆動回路４１．トナー補
給用水ソバ駆動回路２８に動作信号を出力する。

第１図は同画像形成装置における現像剤へのトナー補給
とマグネタイト供給の制御プロセスのフローチャートで
ある。

現像剤を交換すると制御がスタートする。ｎｌで現像剤
の劣化状態を表すカウンタＣＩＩＶをリセットする。ト
ナーの濃度センサからの信号が“Ｌ。

Ｗ″になるまで待機し、Ｌ０ｗ″になると（ｎ２）、ｎ
３で前記カウンタＣＤＶの数値が一定の劣化状態を表し
ているかどうか（すなわちカウンタＣＤＶが一定の値を
超えているかどうか）を判別し、劣化状態でなければ現
像槽に一定量のトナーを補給する（ｎ４）。ｎ３でカウ
ンタＣＤｖが一定の劣化状態を示すまでｎ２．ｎ３．ｎ
４を繰り返し、ｎ３でカウンタｃｎｖが一定の劣化状態
を示したら現像槽にマグネタイトを一定量供給する（ｎ
５）。この段階で現像剤が回復する。再び画像形成プロ
セスが続けられ、ｎ６でトナー補給回数のカウンタＣｔ
をクリアして濃度センサから”　Ｌｏｗ″の信号が入力
されるまで待機する。ｎｌで濃度センサからの信号が“
Ｌｏｗ”であったら前記カウンタＣＩＩＶ計数値が今度
は現像剤の使用限度を示しているか否かを判別しくｎ８
）、使用限度になっていなければ前記カウンタＣＴをカ
ウントアンプした（ｎ９）のち、再びｎｉｌでトナー補
給を試みてみる。このトナー補給を行うことにより濃度
センサの信号が“Ｈｉｇｈ”に戻るなら現像剤をもう少
し使用することができる。カウンタｃＴが３になるとこ
れ以上トナー補給しても現像剤の使用が不可能であると
みなして、ｎ１２において再び現像槽にマグネタイトの
供給を試みる。このマグネタイトの再供給によって現像
剤が再び使用可能になる場合も考えられるからである。

以下ｎ６に戻りカウンタＣｔをクリアしてｎｌ、ｎ８゜
ｎ９．ｎｌＯ，ｎｉｌ、ｎ１２を繰り返す。その際、繰
り返しの途中でカウンタＣ０Ｖの計数値が現像剤の使用
限度を表示すれば（ｎ８）、このときはじめて現像剤を
交換するべくダウンモード（現像剤が全く使用不可能で
あるため装置が停止状態になるモード）に移る。

本実施例では上述の如くトナーの補給とマグネタイトの
供給を全て制御部で制御して自動的に行っているが、オ
ペレータが手動で操作するようにしてもよい。すなわち
、操作パネル上の表示部に濃度センサの検出信号とカウ
ンタＣＯＶの計数値を表示し、オペレータがその表示を
目安にマグネタイト供給用キーを操作することによりマ
グネタイトの供給ローラを駆動して供給することもでき
るさらに、前記マグネタイト供給用キーを設ければ、通
常の現像状態のときにもこのキーを操作することができ
る。このようにすると意図的に画像濃度を上げることが
できる。

（ｇ）発明の効果 以上のように、この発明によれば、現像剤の疲労劣化が
原因となって画像濃度低下が引き起こされても、−時的
にその濃度を回復させることができるので、現像剤の寿
命を伸ばすことができる。

また、用途に応じて、現像剤の寿命がきていないときに
導電性粉体を供給することにより、画像濃度を通常濃度
よりも高く設定することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である画像形成装置の現像剤
補給およびマグネタイト供給の制御フローチャートであ
る。第２図は同実施例の現像剤補給とマグネタイトの供
給を行う制御部のブロック図である。第３図は同実施例
の概略構成図である４−現像装置、４ａ−ｔ−チー補給
用ホッパ、４ｂ−導電性粉体供給用ホッパ、 ４Ｃ−現像槽、４ｅ−濃度センサ、 ４ｆ−トナーセンサ、４ｇ−供給ローラ、４ｈ−供給ロ
ーラ用モータ、 ４１−モータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性粉体を貯容する導電性粉体供給用ホッパと
   、このホッパ内の導電性粉体を現像槽内に供給する手段
   と、を備えてなる画像形成装置。