JPH01179173A - 画像形成装置のトナー制御方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は異なる色の複数の現像器を有する画像形成装置
、例えば複写機、ファクシミリ等に関するものであり、
特に特定色のトナーエンド時のトナー制御（トナー補給
、交換）方法に係るものである。

〔従来技術〕

複数の色を組み合わせて色合成を行う複写機において、
従来は色合成または両面コピー時、例えば第１面または
第２面の現像中に現像色がトナーエンドになった時、そ
の時点でコピーを中断しなければならなかった。

そうすると使用者がトナー交換或いは補給する時、機内
に転写紙を残したまま交換、補給作業をすることになる
ので、両面／合成トレーの転写紙をトナーで汚したり破
損してしまう危険性が生じる。

またトナーエンド色のトナーがストック切れの場合、両
面／合成トレーの転写済みコピーを有効とするためには
他色の現像器に切り換えてコピーを続行するという余分
な手作業が必要となっていた。

〔目的ン 本発明はこのような背景に基づいてなされたものであり
、色合成または両面コピー時に、成る１つの色がトナー
エンドになった時、複写途中の転写紙を機内に残さない
ようにすることによってコピー品質の保護を図ることを
目的とする。

〔構成〕

以下、本発明の構成及び作用の詳細を図に示す実施例に
基づいて説明する。

第１図に、本発明を実施する一形式の複写機の本体内部
のａ構部を示す、第１図を参照すると、１は原稿をｉ！
置するコンタクトガラスである。コンタクトガラス１の
下方に、光学走査系２が設けである。光学走査系２には
、照明ランプ３、第１ミラー４、第２１ラー５、第３ミ
ラー６、ズームレンズ７、第４ミラー８等が含まれてい
る。

光学走査系２は、原稿像に応じた光を感光体ドラム９上
に照射しながら、副走査方向、即ち図面の左右方向に機
械的に走査駆動される。この例では、ズームレンズ７の
焦点距離の調整により主走査方向、即ち図面に垂直な方
向の原稿像とコピー像との倍率調整を行い、光学走査系
２の副走査速度調整により副走査方向の原稿像とコピー
像との倍率調整を行う。

感光体ドラム９の周囲には、帯電チャージャｌＯ１イレ
ーサ１１．現像装置１２、転写チャージャ１３、分離チ
ャージャ１４、クリーニングユニット１５等が配置され
ている。

給紙系は３系統備わっており、カセッ）１６゜１７及び
１８の何れか選択されたものからコピーシートが供給さ
れる。また、両面トレイ１９が設けてあり、裏面コピー
を行う場合には、両面トレイ１９からコピーシートが供
給される。給紙ローラ２０．２１．２２及び２３が、そ
れぞれカセット１６．１７．１８及び両面トレイ１９の
近傍に設けである。

コピープロセスの概略を説明する。感光体ドラム９は、
第１図において時計方向に回転し、表・面が所定の高電
位に均一に帯電する。その帯電した面に光学走査系２か
ら光が照射されると、その光の強度に応じて電位が変化
する。光学走査系２が照射する光は原稿像に対応するの
で、感光体ドラム９の表面に原稿像に応じた電位分布、
即ち静電潜像が形成される。

感光体ドラム９の静電潜像が形成された部分が現像装置
１２を通ると、その電位分布に応じてトナーが感光体ド
ラム９に吸着し、それによって静電潜像に応じたトナー
像（可視像）が形成される。

このようにして可視像が形成された感光体ドラム９に、
選択された給紙系から所定のタイミングでコピーシート
が送り込まれ、可視像上に重なる。

そして、転写チャージャ１３の付勢によって可視像はコ
ピーシートに転写する。可視像が転写されたコピーシー
トは、分離チャージャ１４の付勢によって感光体ドラム
９から分離し、搬送部に送り出される。

搬送部に備わった定着部２４によって、可視像（トナー
像）はコピーシート上に定着する０片面コピーモードの
場合には、定着を終えたコピーシートは経路切換機構２
５を通って、直ぐに矢印Ａ方向に排紙されるが、両面コ
ピーモードで第１面にコピーした場合には、コピーシー
トは経路切換機構２５で両面トレイ１９に蓄えられる。

複写機の上面には、操作ボード２６が配置されている。

またこの複写機のコンタクトガラス１の上方には自動原
稿送り装ｗ１（ＡＤＦ装置）２７が装着され、排紙口の
近傍にはソータ２８が装着される。

トナーエンド検知手段としては一例とし°ζ、感光体に
パターンの潜像を形成し、現像し、その濃度を検出する
発光ダイオードと受光手段よりなる濃度検出器により予
め濃度以下の状態か続いていることを検知するとトナー
エンドであることを検知する手段が用いられる。

ジャム検知手段としては、例えば発光手段と受光手段と
よりなる検知器を用い、用紙通路の１つの位置を用紙が
通過してから次の位置を所定時間以内に用紙が通過した
ことを検知しない場合にジャムとして検出する手段が用
いられる。

現像装置１２は複数の現像器を有する。第２図の実施例
では現像装置１２は回転現像装置として形成され、３つ
の現像器１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する。第１現像器
１２ａ、第２現像器１２ｂ。

第３現像器１２Ｃの３つの現像器はそれぞれ１つの回転
フレーム２９に形成される。各現像器１２ａ、１２１）
、１２Ｃは現像スリーブ３０と脱着可能なトナーカート
リッジ３１を有する。トナーカートリッジ３１にはそれ
ぞれ所定の色または種類のトナーが収容される。

現像装置１２の回転フレーム２９が回転することにより
第１現像器１２ａ、第２現像器１２ｂ、−第３現像器１
２ｃの内、選択された現像器、第２図では第１現像器１
２ａが感光体ドラム９に対向する第１現像器位置Ｉに回
転移動する。その時、第２現像器１２ｂは第２現像器位
置■に、第３現像器１２ｃは第３現像器位置■に待機す
る。

回転フレーム２９にはそれぞれの現像器１２ａ。

１２ｂ、１２ｃの現像色を示す現像色ツイータ３２が設
けられる。第２図の例では各現像器とは回転フレーム２
９の直径方向反対側に配置された現像色ツイータがそれ
ぞれの現像器に対応する。フォトセンサ３３，３４．３
５が第１現像器位置にある現像器に対応する現像色ツイ
ータを検出できるように配置されている。

回転フレーム２９には更にトナーカートリッジセンサ３
〔；が、各現像器のトナーカートリッジ３１に設けられ
たトナーカートリッジツイータ３７（第３図）を検出で
きるよ・）に設けられている。

制御装置よりの指定により駆動モータが駆動され、回転
フレーム２９が例えば図の時計方向に回転される。現像
色ツイータ３２が第３フオトセンサ３５を遮断した時、
第１．第２フオトセンサ３３．３４により現像位置にあ
る現像器の現像剤の色を読み込むことが出来る０図の例
では第３フオトセンサ３５は回転駆動を停止させるため
の信号源として用い、所望の現像色の現像器を現像位置
に移動停止させることが出来る。回転フレーム２９を回
転することより順次各現像器の情報がフォトセンサによ
り検出され、記憶される。この例に対して、各現像器位
置の現像器の現像色ツイータを検出するようにフォトセ
ンサ（現像色センサ）を設けると、回転フレームを回転
することな（、各位置の現像器の現像色情報を検出する
ことが出来る。

制御装置は例えば第４図に示すような制御システムを有
する。この制御装置により画像形成装置は例えば以下の
ように作動される。

第５図のフローに従って電源投入後、初期状態設定、カ
ラーホームポジション入力チエツク、待　。

機中処理、現像移動チエツクの各ルーチンが行われる。

待機中処理はセンサの読み込み、デイツプスイッチ（Ｄ
ｉｐ　　ＳＷ）を含むキーの読み込み、モード設定等’
ｔｌ’１ｌｌｌの画像形成装置における処理が行われる
。デイツプスイッチは手動でＯＮ、ＯＦＦしその状態を
保持するもので、主としてサービスマンが機械の調整、
セットアツプ（ソータオンライン、両面ユニットオンラ
イン、自動濃度優先、自動用紙選択、ホーム色等に付い
て）をするのに用いる。

待機中にプリントキーＯＮにより、複写指定枚数補正処
理を行った後、現像移動チエツク及び通常のコピーシー
ケンスが行われる。

ジャムが生じず、使用中の現像器がトナーエンドになら
ない時はコピー枚敬が複写指定枚数になり、指定した現
像色の現像が終了するまでコピーシーケンスを続け、コ
ピーが終了すると待機中処理に戻る。

コピー中にジャムが発生するとジャムフラグを□セット
し、異常処理ルーチンを実行する。

異常処理ルーチンでは機械の駆動を止めたり、正常にコ
ピーが出来なかった枚数だけコピー枚数カウンタを戻す
という処理等が行われる。

異常処理ルーチンからの復帰はＣＰＵをリセットするた
め電源ＯＦＦすることによる。

コピーの途中で使用中の現像器がトナーエンドになると
ＤＢＣＯＩ、１　（第］現像器位置メモリ）のトナーエ
ンドフラグをセットする。情報を記憶するＲＡＭマツプ
の一例は第１０図に示す如くである。

ここでトナーエンドの現像色が複写の最終色である時は
、コピー続行不可能であるのでカラーホームポジション
入力チエツクを経て待機中処理に戻るが、最終色でない
時は、複写指定枚数を複写済みのコピー枚数に補正して
現像移動リクエスト処理に戻る。

初期状態設定のナブル−チンは１．第６図に示すような
流れで行われ、ＲＡＭマツプ（第１θ図）の不揮発ＲＡ
ＭエリアにジャムフラグまたはＤＢＣＯＬＩのトナーエ
ンドフラグがセットされていると、ジャムフラグ及びＤ
ＢＣＯＬ１〜３（第１〜第３現像器位置メモリ）のトナ
ーエンドフラグをリセットし、使用中だった現像器メモ
リＤＢＣＯＬＩの現像剤の色をＤＢＣＯＬＭＲ（現像色
バッファメモリ）に記憶する。

ジャムフラグ、トナーエンドフラグがセットされていな
いと、ジャムまたはトナーエンドによる異常処理後の初
期状態でないのでＰモード（プログラムモード）エリア
以外のＲＡＭをクリアし、イニシャルモードにセットし
、ＤＢＣＯＬＨＭ（ホーム色）の情報をＤＢＣＯＬＭＲ
（電源ＯＮＮ上セツトる現像色用バッファメモリ）にス
トアする。

ＤＢＣＯＬＭＲに情報をストアした後、現像色読み込み
処理を第７図に示すフローに従って行う。

現像色読み込み処理は、電源ＯＦＦ時に現像器の位置が
変えられたり現像器が交換されたりして現像剤の内容と
現像器の位置とが前の状態と一致しなくなる可能性があ
るので、電源ＯＦＦ→ＯＮの際に必ず行う必要がある。

現像色を読み終えたらＤＢＣＯＬＭＲとＤＢＣ−０Ｌ１
〜３のカラーコードピットを比較し、同色でカートリッ
ジ有りの時にその現像器位置を記憶しその現像器に付い
て現像移動フラグをセットする。尚、第１現像器位置即
らＤＢＣＯＬ　ｌが同色でカートリッジ有りの時は現像
器を移動する必要がないので現像移動フラグのセットは
しない。

次いで現像移動チエツクのサブルーチンを経て待機中処
理へ戻る。

現像色読み込み処理においては、第７図に示すように最
初に現像移動リクエストカウンタに４をセットし、現像
装置回転駆動モータをＯＮする。

現像装置の回転即ち回転フレーム２９の回転後、第１フ
第１・センサ３３がＯＦＦからＯＮＬ、第３フオトセン
サ３５がＯＦＦからＯＮに変わった所で現像′！Ａ置装
転駆動モータをＯＦＦする。

これにより現像色フィーラ３２が正しくフォトセンサ３
３〜３５の位置で止まるように制御するごとが出来る。

次に現像移動リクエストカウンタをチエツクし、カウン
タ値に応じてｌ）　Ｂ　Ｃ０１，１〜３にそれぞれに対
応するカラーコードとカートリッジ有無のデータをセッ
トし、現像器色を１色読み込む度に現像移動リクエスト
カウンタをデクリメントし、３色読み込んだ所でカウン
タがｌとなり初期状態設定フローに戻る。

カラーコードはフォトセンサによる現像色フイーラの検
出信号により定められ、例えば後に示す表１の如く設定
されることが出来る。

現像移動チエ・ツタサブルーチンは第８図に示すような
フローにより行われる。

表１ 現像移動チエツクサブルーチンがコールされ現へ移動フ
ラグがセットされていると、ＤＢＣＯｒ、４を移動用バ
ッファメモリとし、ＤＢＣＯＩ、１−ＤＢＣＯＬ３→Ｄ
ＢＣＯＬ２→ＤＢＣＯＬＩと情報がローティジョンする
。

次いで現像移動リクエストカウンタをチエツクし、内容
が３であると、もう１度現像器位置メモリの情報が前記
と同様にローティジョンする。このように現像器色をＲ
ＡＭ上で移動させた後、現像器駆動モータをＯＮＬで現
像装置の回転フレーム２９を１／３回転し、現像器を移
動する。即ち第１現像器位置にあった現像器は第３現像
器位置に、第３現像器位置の現像器は第２現像器位置に
、第２現像器位置にあった現像器は第１現像器位置に移
動する。これにより１回ＲＡＭ上でローティジョンしで
ある色情報は１／３回転後の現像器の情報に合致する。

１／３回転終了すると現像移動リクエストカウンタをデ
クリメントし、現像移動リクエストカウンタが１でない
と、即ち最初に現像移動リクエストカウンタが３である
時はもう１度現像装置を１／３回転する。この結果、当
初第３現像器位置にあった現像器が第１現像器位置に移
動する、この場合はＲＡＭ上では現像器の色情報は２回
ローティシコンしであるので、移動後の現像器の情報が
ＲＡＭの情報と合致する。移動終了により現像移動フラ
グをリセットし、第５図のフローに戻る。

待機中にコールされるカラーホームポジション人力チエ
ツクのサブルーチンは、例えば第９図に示すフローに従
い、現像器ホームポジション色を入力するためのデイツ
プスイッチがＯＮか否かをチエツクし、ＯＮの時はｌＯ
キーを受は付けず、ｌＯキーＳＥＴフラグがＯＦＦの時
には１６キーを受は付け、その値が２以下（表１のカラ
ーコードをｌＯ進法で表示すると黒はＯ１緑は１、赤は
２となるので、３色に該当する時は値は２以下となる）
の値の時はＰモードＲＡＭエリアのＤＢＣＯＬＨＭにそ
の情報をストアする。ホーム色が入力されると１０キー
ＳＥＴフラグをセットし、再度デイツプスイッチの０Ｆ
Ｆ−ＯＮの操作がないとホーム色の変更、再入力が出来
ないようにされる。

次に第１３図において、複写指定枚数補正処理を説明す
る。

先にフローチャートで使用される言葉の定義付けをする
と、セット枚数とは使用者が必要とする複写枚数を１０
キー等でセットした数であり、複写指定枚数とはプログ
ラム上１回のプリントキー押下でジャム等の異常が発生
しない限り複写動作を繰り返す枚数のことである。

指定現像色はモノカラーの複写モードであればｌであり
、２色目が２．３色目が３とする。トナーエンドカウン
タは前述した濃度検出器によりトナーエンドを検知する
過程で突然トナーが無くなる訳ではないので、トナーエ
ンドが近づくと、詰まり成る一定の濃度レベルを下回る
と複写毎に計数をし、例えば５０カウント（枚）でトナ
ーエンドとするためのカウンタで、各色毎にメモリを有
する。

複写指定枚数補正処理がコールされるとセット枚数を複
写指定枚数にストアする０次にＡレジスタに第１指定現
像色のトナーエンドカウンタをセットし、モノカラーコ
ピーで両面または合成のモードならばトナーエンドまで
の残り複写可能枚数の算出をし、必要に応じて複写指定
枚数の補正を行う。モノカラーでない、２色または３色
の現像器を使用する複写モードの場合には、トナーエン
ドが一番近い現像色の残り複写可能枚数を複写指定枚数
とする。

第１４図のフローに示す現像移動リクエスト処理は、コ
ピー中梁１または第２現像色の複写動作が終了した後、
それぞれ第２または第３現像器を現像位置に移動させる
ためのリクエストカウンタをセットする処理である。

第１５図のフローに示すトナーエンド色現像移動リクエ
スト処理は、複写中にトナーエンドになった現像器を複
写動作終了後トナー交換または補給位置に移動させるた
めの処理である。本実施例では現像位置がトナー交換位
置である。

これにより第１１図に示すように画像形成装置５８の前
カバー５９に設けたカートリッジ交換カバー６０を取り
外し、カートリッジの交換を行うことが出来る。操作者
としては特にトナーエンド現像器をカートリッジ交換位
置へ移動させる操作をする必要はない。

現像器を上にあるホッパー６１よりトナー補給する方式
の場合には第１２図に示すように現像位置とは異なる位
置にあるトナー補給位置、例えば第３現像器位置にトナ
ーエンド現像器を移動するように制御の流れを設定すれ
ば良い。

〔効果〕

本発明は以上述べた通りのものであり、複数の色を組み
合わせて色合成または両面コピーを行う複写モードで、
第１面または第２面のコピー途中でトナーエンドを発生
することがないので機内に紙が残ることがなく転写紙の
保護を図ることが出来る。

また、ストックトナーが無くても１回転写済みコピーを
無駄にするといった不具合を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される複写機の概略図、第２図は
感光体ドラムと複数の現像器との位置関係を示す詳細図
、第３図はトナーカートリッジ外観図、第４図は制御シ
ステムブロック図、第５図は全体の制御フローチャート
、第６図，第７図。 第８［Ｂ＋．第９図はそのサブルーチンのフローチャー
ト、第１０図はＲＡＭのメモリマツプを示す図、第１１
図．第１２図は装置全体におけるトナーカートリッジ位
置及びトナー補給位置を示す図、第１３図．第１４図，
第１５図は本発明に係る制御方法に関する処理を示すフ
ローチャートである。 ９・・・感光体ドラム、１２ａ．１２ｂ，１２ｃｍ・・
第１．第２．第３現像器、３３．３４．３５・・・フォ
トセンサ、３６・・・トナーカートリッジセンサ。 第２図 第３図 第９図 第１０図 トアーエシド 第１１図 ３２ａ ジ 第１２図 １．２゜ 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体に形成される静電潜像を現像する異なる色のトナ
   ーを収容する複数個の現像器が現像位置に切り換えて移
   動可能に配置されると共に、感光体の画像を転写する複
   写紙のジャム検知、現像器のトナーエンド、検知等の異
   常検知手段が設けられている画像形成装置において、複
   数の色を組み合わせて色合成または両面コピーを行う複
   写モードで予め使用される現像色のトナーエンドまでの
   残り複写可能枚数を判断し、セット枚数を２倍した敬が
   残り複写可能枚数より大きい場合には、残り複写可能枚
   数を２で割つた数だけコピーの第１回、第２回現像を終
   了させ、しかる後トナーエンド現像器のトナー交換また
   は補給を促すことを特徴とする画像形成装置のトナー制
   御方法。