JPH04190271A - 画像形成装置の現像剤劣化検出方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、電子写真方式により像形成体上にトナー像を
形成し、該トナー像を転写材上に転写して画像を得る画
像形成装置の現像手段に収容されている現像剤の劣化を
検出する画像形成装置の現像剤劣化検出方法に関する。

【発明の背景】

電子写真方式による画像形成は、像形成体上に原稿像あ
るいは画像データに応じた潜像形成と現像を行い、像形
成体上にトナー像を形成し、その後転写材上に該トナー
像を転写することにより画像を得るというものである。 像形成体上に形成された潜像を顕像化する現像手段には
、トナーのみから成るｌ成分現像剤、あるいは、トナー
とキャリアから成る２成分現像剤が収容されており、そ
れぞれ顕像化する場合トナーのみが現像手段から像形成
体へ移動して、像形成体上にトナー像を形成する。 一般に、ｌ成分現像剤および２成分現像剤いずれにおい
ても、現像手段内に収容されている現像剤を十分に摩擦
帯電させるために、該現像剤の撹拌を行っている。そし
て、ｌ成分現像剤においては現像剤であるトナーの量を
センサで検出して、現像手段内には常に一定のトナーが
収容されているように制御されている。また、２成分現
像剤においては、トナー濃度測定手段であるトナー濃度
センサにより、トナーとキャリアの比率であるトナー濃
度を測定している。このトナー濃度センサにより現像手
段内のトナー濃度が低ければ現像手段内に新しく供給用
トナーを補給する。このようにして、常に現像手段内の
トナー濃度が一定になるように制御している。 このように、ｌ成分現像剤においてはトナー量、２成分
現像剤においてはトナー濃度を制御しているのは、これ
らトナー量あるいはトナー濃度が変動すると現像性能が
変化し、良好な画像形成ができないためである。

【発明の目的】

しかしながら、ｌ成分現像剤におけるトナー量または２
Ｉｌｃ分現像剤におけるトナー濃度を常に一定にしてい
るために、現像手段内に収容されているトナーの消費量
が少ない（顕像化領域が少ない画像形成）場合、現像手
段内に滞留するトナーが多く、そのため、撹拌時間が長
くなり現像剤の負荷が大きくなる、すなわち、帯電量の
増加や流動性の低下などに見られるように現像剤の劣化
を招くことになる。 このような現像剤の劣化に対して、従来の画像形成装置
においては、全く考慮などされていなかった。 そのために、現像剤の劣化が生じることにより、流動性
の低下に伴い現像手段から像形成体への移動が不安定に
なり、トナー像濃度の低下、トナー像の濃度の過多、画
像のかぶり、文字の太り、特に、カラー画像の場合色再
現性の極端な低下が生じ、現像性能が低下もしくは不安
定になり、画像品質の低下という欠点を有することとな
る。 本発明の目的は、従来の現像剤補給手段を利用して補給
量を消費量として演算して現像剤の劣化を簡単にしかも
正確に検出することができる画像形成装置の現像剤劣化
検出方法を提案することにある。また、現像性能の低下
、ｌｊｉ像品質の低下、色再現性の低下など未然に防止
でき、常に安定した現像剤を供給できるように、画像形
成装置の現像剤劣化検出方法を提案することを目的とし
たものである。

【問題点を解決するための手段】

上記目的は、像形成体上に静電潜像を形成し、該静電潜
像を現像手段により顕像化して画像を形成する間に、該
現像手段内に収容されている現像剤の濃度を測定し、そ
の測定値に基づいて現像剤を補給する現像剤補給手段を
駆動するとともに、該現像剤補給手段の駆動時間に基づ
いて補給される現像剤の補給量と予め設定されている基
準値とを比較して該現像手段内の現像剤の劣化を検出す
る画像形成装置の現像剤劣化検出方法によって達成でき
る。

【５！施例】 次に、本発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説明
する。 第１１！Ｉは、本発明の一実施例が組み込まれたカラー
複写機であるカラー画像形成装置の主要断面図である。 このカラー複写機は、大別すると画像読み取り系Ａル−
ザ書き込み′４Ｂ１画像形画像形成装置給紙系りから構
成されており、次ぎのプロセスによりカラー画像が形成
される。 まず、画像読み取り県人において、原稿台１１に収めら
れた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ１２に取
り付けられたハロゲンランプ１２１によって照射される
。可動ミラーユニット１３には、ミラー　１３１．１３
２が取り付けられていて、同じく水平方向にスライドし
て、前記キャリッジ１２に取り付けられているミラー１
２２との組み合わせで原稿の光像を画像読み取り［１４
へと導出する。 前記キャリッジ１２と前記可動ミラーユニット１３はス
テッピングモータに接続されるワイヤ（いずれも図示せ
ず）を介して駆動され、それぞれＶおよびｌ／２ｖの速
度にて同方向にスライドされるものである。 前記画像読み取り部１４は、レンズ１４１とその背後に
カラーＣＣＤ　１４２から構成されており、前記ミラー
１２１　、１３１　、１３２により伝達された原稿の光
像は前記レンズ１４Ｈ：より集束され、カラーＣＣＤＩ
４２の受光面にそれぞれ結像される。 前記カラー〇　ＣＤ　１４２によって原稿を胃画像デー
タ（Ｂ）、録画像データ（Ｇ）、赤画像データ（Ｒ）の
カラー画像データに色分解し、画像処理手段（図示せず
）によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ
）、ブラック（Ｂｋ）の現像手段に収容されているトナ
ー色に応じ色補正された色信号が出力され、露光手段で
あるレーザ書き込み系Ｂに入力される。 レーザ書き込み系Ｂにおいては、半導体レーザ（図示せ
ず）で発生されたレーザビームは、駆動上−タ１５によ
り回転されるポリゴンミラー１６により回転走査され、
ｆ＃レンズ１７、シリンドリカルレンズ１８を経て、ミ
ラー１９により光路を曲げられて、予め帯電手段である
帯電器２１によって所定の電荷に一様帯電させられた像
形成体である感光体ドラム２０の周面上に投射され輝線
を形成する。 一方、副走査方向に関して感光体ドラム２０の特定位置
に設けられたインデックスを２オドセンサ（いずれも図
示せず）で検出して、この検出信号を基準にして画像信
号による半導体レーザの変調が開始され主走査方向が決
定される。走査が開始されると主走査方向に関して、レ
ーザビームがインデックスセンサ（図示せず）によって
検出され、変調されたレーザビームが感光体ドラム２０
の周面上を走査する。従って、レーザビームによる主走
査と感光体ドラム２０の回転による副走査により感光体
ドラム２０の周面上に第１の色に対応する潜像が形成さ
れる。この潜像は、本実施例では複数の現像手段の内、
例えばイエロー（Ｙ）トナーを収容しｌ；現像器２２Ｙ
により現像されて、感光体ドラム２０表面上にＹトナー
像が形成される。得られたトナー像は、感光体ドラム２
０上に保持されたまま、感光体ドラム２００周面上より
離間しているクリーニング手段２３の下を通過し、引き
続きｔ１ｇ２の色のコピーサイクルに入る。 すなわち、Ｙトナー像が形成された感光体ドラム２０は
、帯電器２１によって再び帯電され、次いで画像読み取
り系Ａから出力された第２の色信号がレーザ書き込み系
Ｂに入力され、上述した第１の色信号の場合と同様にし
て感光体ドラム２０の表面への書き込みが行われ、潜像
が形成される。潜像は、第２の色として例えばマゼンタ
（Ｍ）トナーを収容した現像器２２Ｍによって現像され
る。このＭトナー像は、すでに形成されているＹトナー
像の存在下に形成される。 同様にして、第３の色の画像信号により形成された潜像
をシアン（Ｃ）トナーを収容する現像器２２Ｃで現像し
Ｃトナー像形成され、さらに第４の色の画像信号により
形成された潜像をブラック（Ｂｋ））ナーを収容する現
像器２２Ｂｋで現像し加工体ドラム２０の表面上にＢｋ
トナー像を重ね合わせて、カラートナー像が感光体ドラ
ム２０の表面上に形成される。 これら各現像器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ，２２８にの現
像スリーブ２２１には直流あるいはさらに交流のバイア
スが印加され、基体が設置された感光体ドラム２０には
非接触で反転現像（ジャンピング現像）が行われるよう
になっている。なお、現像に関係しない現像器は、現像
スリーブの回転を止め、バイアスをカットするなどして
、感光体ドラム２０に形成されたトナー像の損傷を防ぎ
、および、不要なトナーを潜像に供給しないようにする
。 上述の如く感光体ドラム２０の表面上に形成されたカラ
ートナー像は転写手段として設けられた転写器２４にお
いて、給紙系りの給紙ベルト２５により供給されタイミ
ングローラ２６により前記カラートナー像とタイミング
を合わせた転写材に転写される。転写器２４は、トナー
と逆極性の高圧電源を印加して転写を行う。 かくして、カラートナー像を転写された転写材は、分離
極２７により感光体ドラム表面から分離されて、搬送ベ
ルト２８を介して定理装置２９に搬入されてカラートナ
ー像の定着が行われた後、排紙される。 一方、転写材へカラートナー像の転写、分離を終えた感
光体ドラム２０は、さらに時計方向に回転して、クリー
ニング手段２３のブレード２３１を圧接状態として残留
したトナーの除去、清掃が行われる。クリーニング終了
後は、再びブレード２３１が感光体ドラム２０から離間
して、新たなコピープロセスに入る。 次に、現像手段の構成、機能について、第３図の現像器
２２の断面図を参照に説明する。なお、本実施例では、
現像器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ，２２Ｂｋはいずれも同
一の構成機能の現像器が用いられているので、ここでは
例として現像器２２として説明する。 現像器２２の内部には、現像スリーブ２２１、撹拌スク
リュー２２２，２２３、マグネットローラ２２４、薄層
形成部材２２５、スクレーバ２２６等が設けられている
。 現像スリーブ２２１と感光体ドラム２０との間隙は、現
像スリーブ２２１と同軸上に設けられた突当コロ（図示
せず）により常に一定の間隙（０，３〜１　ｍｍ。 好ましくは０．５ｍｍ程度）が保たれている。 ｔｌＨＩスクリュー２２２，２２３は、互いに相反する
方向に回転する撹拌部材であって、図示しないトナー補
給手段によって補給口２２７より補給されるトナーを磁
性キャリアと十分に撹拌混合させる部材である。すなわ
ち、トナーとキャリアとから成る２ｒ！を分現像剤は、
撹拌スクリュー２２２，２２３により十分撹拌混合され
ることにより、摩擦帯電がなされ均質な現像剤とされた
後、現像スリーブ２２１に供給される。 現像スリーブ２２１は固定されたマグネットローラ２２
４を内包し、周囲には薄層形成部材２２５およびスクレ
ーバ２２６が配設されている。マグネットローラ２２４
は、Ｎ極およびＳ極を交互に等間隔に配設した等磁力の
８極の固定磁石から構成されるものであるが、スクレー
バ２２６に接する部分において反発磁界を形成し、現像
剤の剥離を容易にするためにｌ極欠落させて７極として
いる。なお、本実施例では８極の磁石から構成されるマ
グネットローラ２２４を用いたが、一般に、現像器での
現像剤の磁気ブラシの穂立を低くおさえる一方、適切な
磁力を確保するために、好ましくは３００〜９００Ｃａ
ｕｓｅで８〜１６極のマグネットローラを用いる。 薄層形成部材２２５は、剛性かつ磁性を有し、現像スリ
ーブ２２１に対し現像剤が介在しない状態で所定の荷重
をもって圧接される。 撹拌スクリュー２２２，２２３より供給された現像剤は
、現像スリーブ２２１の周面上に付着して、薄層形成部
材２２５により３００μｍ前後の薄層状態に成形される
。この現像剤は、現像スリーブ２２１とともに搬送され
、現像領域において感光体ドラム２０の周面上の潜像を
前述した現像間隔を隔てて非接触で反転現像し、トナー
像を形成する。 この非接触現像時には、図示しない電源から直流成分に
加え交流成分を含む現像バイアスが前記現像スリーブ２
２１に印加され、その結実現像スリーブ２２１上に現像
剤中のトナーのみが選択的に前記潜像の面に移行して付
着する。 トナー成分を消費した現像剤のキャリア比率が高くなっ
て、現像スリーブ２２１によって搬送されてスクレーバ
２２６により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像
剤を混合される。 また、現像器２２には、トナーとキャリアとの比率であ
るトナー濃度（ｉｔ％）を測定するための、トナー濃度
測定手段Ｓｌが撹拌スクリュー２２３の下方に設けられ
ている。このトナー濃度測定手段であるトナー濃度セン
サｓｌは、透磁率検出センサ、容量検出センサ、反射濃
度計など既存のトナー濃度センサを用いることができる
。 次に、トナーの補給および濃度の制御について、第３図
乃至第４図に基づいて説明する。 第３図は、トナー濃度センサＳ１の出力電圧とトナー濃
度の関係を示した図である。このように、トナー濃度と
トナー濃度センサｓ１の出力電圧には相関関係があるの
で、本実施例ではこのトナー濃度センサＳｌの出力電圧
に基づいてトナー濃度を制御する。すなわち、トナー濃
度センサＳｌの出力に応じてトナーの補給量を調整すれ
ば、トナー濃度の調整を容易に行うことができる。なお
、同図における直線領域をトナー濃度の調整に利用する
と、より容易に精度良く調整することができる。 第４図は、トナー濃度の調整を示すブロック図である。 トナー制御手段５０は、レベル分は部５０１１メモリ部
５０２等から成り、トナー濃度センサＳｌから入力され
た出力電圧の値に基づいて数段階にレベル分けし、その
レベルに応じてトナーの補Ｍ量を制御する。 まず、トナー制御手段５０のレベル分は部５０１は、ト
ナー濃度センサＳｌから入力された出力電圧をいくつか
のトナーレベルｉ　（ｉ−０，１，２，３・・・）に分
ける。このレベル分は部５０１における出力電圧のレベ
ル分けは、ｗｃ３図における近似直線領域を利用してお
り、このレベル分けを細かくすればするほど精密なトナ
ー濃度の管理・制御ができる。 一方、トナー制御手段５０のメモリ部５０２には、第１
表に示す前記トナーレベルｌとトナー補給手段５１の駆
動時間ｔ、（ｉ・０．１，２．３・・・）との関係は予
め記憶されており、トナー制御手段５０のレベル分は部
５０１によりレベル分けされたトナーレベルｌに基づい
て、トナー制御手段５０はトナー補給駆動手段５１を駆
動する時間である駆動時間ｔ、を出力する。なお、メモ
リ部５０２に記憶されている関係はトナー補給手段５１
の駆動時間とトナー補給量との関係のみならず、トナー
濃度とトナー濃度センサＳｌの出力電圧との関係、撹拌
スクリュー２２２．２２３による現像剤の循環時間等を
考慮して決定された関係である。 トナー補給駆動手段５１は、前記駆動時間ｔ＋に基づい
てトナー補給手段（図示せず）に前記駆動時間ｔ、だけ
駆動信号を出力する。 従って、トナー濃度センサＳｌの出力電圧が低い（トナ
ー濃度が高い）と、トナー制御手段５０はトナー補給駆
動手段５１に出力する駆動時間と、を短くし、逆に、出
力電圧が高い（トナー濃度が低い）と、出力する駆動時
間ｔ１を長くする。ここで、トナー補給駆動手段５１の
駆動の単位時間当たりのトナー補給量は一足値になるよ
うに予め設計されれているので、駆動時間ｔ、を制御す
ることによりトナーの補給量が制御でき、さらにトナー
濃度をも制御できることとなる。 トナー補給駆動手段５■により駆動されるトナー補給手
段は、例えばトナーホッパーに収容されている供給用ト
ナーをトナー搬送スクリュー（いずれも図示せず）によ
って現像器の補給口２２７から現像器内に補給するもの
である。このトナー搬送スクリューは、パルスモータに
よって駆動され、その補給量は予め設計されているため
に、前述したようにパルスモータの駆動時間を制御する
ことによりトナー濃度維持のために必要なトナー量を正
確に補給することができる。なお、トナー補給手段は、
上述の構成に限られるものではないことはいうまでもな
い。 第１表は、トナー濃度センサＳｌによって得られた出力
電圧に基づく、トナー濃度、レベル分け、トナー補給駆
動手段５１の駆動時間、供給用トナーの補給量それぞれ
の関係の一例を示した表である。 同表においては、トナー濃度が７％の時に２Ｖの出力電
圧であり、出力電圧とトナー濃度との関係式（第３図）
における直線領域では約−〇、３５Ｖ／％の傾きになる
ようにセツティングされた電圧制御調整機能付きトナー
センサ（ＴＤＫ製）を用いて、該トナー濃度センサＳ１
の出力電圧をレベル分は郁５０１において７うのトナー
レベル（レベルθ〜レベル６）に分け、トナー補給手段
の補給能力を１００Ｂ／ｓｅｅに設計された場合を示し
ている。 この関係は上述した考慮以外に、現像剤の特性、第１表 第５図は、トナー濃度センサの検出タイミングとトナー
補給タイミングとを示すタイミングチャートである。同
図において、ハイレベルで各手段が駆動されていること
を示している。 感光体ドラム２０上に形成された静電潜像に同期して現
像スリーブ２２１が駆動される時に、トナー濃度センサ
５１によりトナー濃度を測定する。また、この駆動の１
秒前に、撹拌スクリュー２２２．２２３は駆動されてお
り、前記トナー濃度の測定時には十分撹拌された状態で
ある。そして、前記トナー濃度を測定して得られたトナ
ー濃度センサＳ１の出力電圧を上記第１表の関係に基づ
いてトナー制御手段５０によりトナー補給の駆動時間ｔ
、が出力され、トナー補給駆動手段５１によってトナー
補給手段を制御する。第５図において、トナー濃度セン
サＳｌによって測定されたトナー濃度のレベルは前から
レベル６、レベル１１　レベル２の場合を示し、それぞ
れのレベルの応じた時間（第１表参照）だけ駆動時間が
出力されている。本実施例では、第５図に示すように、
現像開始時点と、その後２秒毎にトナー濃度を測定し、
１画面において３回の測定でもってトナー濃度の測定を
終了している場合を示しているが、これに限られるもの
でないことは言うまでもない。 以上のように、トナー濃度センサＳｌにより検出された
トナー濃度に基づいて供給用トナーの補給量を制御して
いるので、現像器内もトナー濃度は常に一定とすること
ができる。さらに、このトナー濃度の制御は、１画面の
画像形成中に複数回濃度測定行う、あるいは、前記レベ
ル分けことにより、より精度の高いトナー濃度の調整を
行うことができるため、常に安定した画像形成をするこ
とができる。 次に現像剤の劣化の検出について第４図および第６図に
基づいて説明する。 上述のように現像剤のトナー濃度の調整することにより
、供給用トナーが補給され、常に一定のトナー濃度に成
るように制御されている。換言すると、供給されたトナ
ー量は、消費したトナー量であると推定することができ
る。 そこで現像剤の劣化を検出する場合、まずトナー制御手
段５０によりレベル分けされたトナーレベルＩに応じて
トナー補給駆動手段５１へ出力された駆動時間ｔ１は、
一方で、トナー劣化検出手段５２にも出力され、トナー
劣化検出手段５２の演算部５２１に入力される。そして
、演算部５２１においては、前記駆動時間ｔ１の総和が
算出され、所定の画像形成回数（濃度測定回数）ｖｌに
おいて、予め分かっているトナー補給手段の補給能力（
第１表においては１００ｍｇ／ｓｅｃである）が前記総
和に乗じられ、また、トナー濃度測定回数で割れられ、
消費値が算出される。すなわち、演算部５２１では、前
記駆動時間ｔ、とトナー補給手段の補給能力とトナー濃
度測定回数より、 の演算式にて、単位測定回数光たりのトナー消費量（補
給量）を消費値として算出するものである。 換言すれば、演算部５２１は、トナー濃度測定１凹当た
りのトナー消費量（補給量）の平均を演算するものであ
る。 トナー劣化検出手段５２の判断部５２２は、この演算部
５２１にて演算された消費値が予め設定されている基準
値と比較されてトナーの低消費量であるかどうかを判断
する。すなわち、前記消費値が小さければ小さいほど現
像器２２内のトナーの消費が少なく、該トナーが現像器
２２内にて滞留しており、該トナーの撹拌時間が長くな
り、トナーの劣化をきたすこととなるのである。逆に、
前記消費値が大きければトナーの消費量が多く、現像器
２２内に滞留しないのでトナー劣化の問題は生じない。 そして、現像器内のトナーが劣化していると判断される
と、トナー劣化検出手段５２は後述するトナー劣化防止
手段５３に劣化信号を出力して、トナー劣化を防止する
。 また、判断部５２２において判断されると、リセット部
５２３にも信号が送られ、演算部５２１で演算された前
記総和がリセットされ再度駆動時間１．の総和が演算さ
れる。 なお、原稿の黒化率（原稿全体に占める黒線画部の割合
：但し、これはブラックに限られるものではなく、各色
成分に分解色についても色成分毎の線画部の割合である
）が約２％のコピーを繰り返すと、現像性、画像濃度の
低下など現像剤劣化の影響が現れはじめたので、前記基
準値は上述を踏まえて、現像剤の特性や現像器の性能、
特性等積々の要因を考慮して設定される値である。また
、二の基準値は、画像形成する画面サイズ（転写材のサ
イズ）によって変化させることが望ましい。 例えば、Ａ−３は、Ａ−４の２倍の大きさであるので、
前記基準値も２倍にするなど、その画面サイズの面積比
でもって変化させるとよい。 また本実施例では、単位測定回散出たりのトナー消費量
（補給量）を算出するようにしたが、これに限られるも
のではなく、例えばｌコピー当たり、あるいは、現像器
の駆動時間当たりの消費量でもよいことはいうまでもな
く、また、所定時間内のトナー消費量（補給量）の総和
によって判断されてもよい。さらに、本実施例では所定
の画像形成回数（濃度測定回数）後にトナーの劣化を判
断したが、これに限られるものではなく、連続コピーす
る場合にオペレータが設定したのコピー数の最後の画像
形成時までの平均を演算すればよく、また、コピー回数
ではなく、所定の時間後の平均消費量を演算してもよい
。 次に、トナー劣化防止手段５３について説明する。 トナー劣化防止手段５３は、前記トナー劣化検出手段５
２により現像器２２内のトナーが低消費量であると判断
された場合に駆動される。具体的な手段として、感光体
ドラム２０の非画像部に帯状の潜像形成とトナー像形成
を行い、このトナー像は転写材上に転写されずに搬送さ
れ、クリーニング手段２３によって感光体ドラム２０上
より除去されることにより、現像器２２内に滞留してい
た劣化トナーを使用（廃トナー回収容器に回収・廃棄）
するようにするものである。 第６図は、トナー劣化防止手段５３のタイミングチャー
トを模式的に示したものである。ただし、同図は、１つ
の現像器２２に着目し、該現像器２２に対応する帯電、
露光、現像、および各色現像終了後の転写、クリーニン
グのタイミングを示しており、−点鎖線は画像部先端、
２点鎖線は画像部後端、・印は前記トナー濃度センサＳ
ｌによるトナー濃度の測定タイミングを示している。 感光体ドラム２０上を帯電器２１によって一様に帯電し
、レーザ書き込み系Ｂによって第１の色信号により像露
光を行うことにより画像潜像形成が行われた後、前述し
たようにトナーが劣化していると例えば画像部後端部よ
り２０ｍｍ前後隔てた非画像部の一部がレーザ書き込み
系Ｂにより帯状露光されて、帯状潜像を形成する。 一方、現像器２２により画像潜像を順次反転現像する。 その時に、トナー濃度を測定し、その結果を前述したよ
うにトナー濃度調整を行う。また、トナー劣化検出手段
５２によりトナーが劣化してしすると判断された場合は
、前述の帯状潜像を形成する。逆に、トナーが劣化して
いないと判断されると、上記帯状潜像は形成しない。そ
して帯状潜像は、現像器２２により画像潜像の顕像化に
引き続いて現像されて（所謂、ベタ画像に）顕像化され
る。 上述のように顕像化された画像部のトナー像は転写器２
４により別途搬送されてきた転写材上に転写される。帯
状トナー像に関しては、転写器２４の印加を止めて、転
写しないようにし、感光体ドラム２０上に保持させた状
態のままクリーニング手段２３へと搬送する。 クリーニング手段２３では、画像部の残留トナーおよび
帯状トナーを除去すべく、それまで感光体ドラム２０か
ら離間していたクリーニングブレード２３１が感光体ド
ラム２０に当接し、清掃を行う。 実験において、前記帯状潜像の形成は、約４０ｍｇのト
ナーが前記帯状トナーとして付着するように形成するこ
とにより、現像器２２内に滞留している劣化したトナー
を十分除去できることを確認したが、この数値に限られ
るものではないことはいうまでもない。 なお、トナー劣化防止手段５３として、上述したトナー
劣化の検出に基づいて非画像部に帯状トナー像を形成し
劣化したトナーを現像器２２内から除去する本実施例で
示したトナー劣化防止手段のように劣化するトナーを強
制的に使用、あるいは廃棄することが望ましいが、現像
器２２の撹拌スクリュー　２２２，２２３の駆動時間を
短く、あるいは、撹拌速度を遅めるよう制御することに
より、できるだけトナーが劣化しないようにするトナー
劣化防止手段でもよい。 以上、トナー濃度の調整、トナー劣化の検出およびトナ
ー劣化の防止は、第１図の各現像器２２Ｙ。 ２２Ｍ　、　２２Ｃ、２２８にいずれについても同じ構
成・機能を有するので、例として１つの現像器２２につ
いて説明したが、これら各現像器２２Ｙ、２２Ｍ、２２
Ｇ、２２Ｂｋごとに、それぞれ独立して各色トナー濃度
の調整、各色トナー劣化の検出および各色トナー劣化の
防止に関して制御されるものである。 第７図は、第１図のカラー複写機における原稿画像を複
写して画像を得るタイミングチャートを示している。同
図中において、−点鎖線は画像部先端部を、二点鎖線は
画像部後端部を、・印はトナー濃度センサによるトナー
濃度検出をハイレベルでは各手段が駆動されていること
を示している。 また、同図においては、原稿台１１に載置された原稿を
１枚だけ複写し、トナー濃度の検出は１画像に対し３回
、トナー劣化の検出および劣化防止は１画像毎に行う場
合である。 まず、原稿台１１上に原稿を載置し、操作パネルのコピ
ーボタン（いずれも図示せず）を押圧すると、感光体ド
ラム２０が回転し、帯電器２１により感光体ドラム２０
上か一様に帯電される。他方では、これから帯電される
感光体ドラム２０表面上をクリーニング手段２３により
クリーニングされる。 前述したように、感光体ドラム２０の特定位置に設けら
れたインデックスを検出し、画像読み取り系Ａを駆動し
該原稿の画像をカラー〇　〇　Ｄ　１４２で読み取り、
第１の色に対応するイエローの画像信号をレーザ書き込
み系Ｂによって一様に帯電された感光体ドラム２０上に
露光され、潜像形成を行う。 潜像形成がなされた画像先端部から順次現像器２２Ｙに
より感光体ドラム２０上にトナー像が形成される。この
時、同図中の・印の位置で現像器２２Ｙ内に設けられて
いるトナー濃度センサＳｌによりトナー濃度が検出され
、その検出値に応じて現像器２２Ｙ内に供給用イエロー
トナーが補給される。 この濃度検出を３回行い、前述したようにトナー劣化判
断手段５２により平均トナー消費量が演算され、判断部
５２２において予め設定されている基準値と比較されト
ナー劣化を判断する。第７図においてはイエロートナー
の補給量（消費量）が少ない場合を示しているため、上
述の潜像形成の画像後端部から離間した位置に帯状露光
（ベタ画像露光）を行う。この帯状露光部は現像２２Ｙ
によって現像され帯状トナー像が感光体ドラム２０上に
形成される。イエロートナー像と帯状トナー像は、感光
体ドラム２０上に保持されたまま搬送され、感光体ドラ
ム２０から離間しているクリーニング手段２３の下を通
過し、マゼンタトナー像の画像形成に入る。 マゼンタトナー像の画像形成は、上述のイエロートナー
像形成と同様に、帯電、露光、現像を行い、イエロート
ナー像の存在下にイエロートナー像と同期してマゼンタ
トナー像が形成される。この現像の際、マゼンタトナー
に関しての濃度測定、供給用トナーの補給、トナー劣化
の検出を行い、必要ならばトナー劣化防止手段５３を駆
動する。なお、同図において、マゼンタのトナー消費量
は基準値以上であるため、レーザ書き込み系Ｂによる帯
状露光を行わない場合を示している。感光体ドラム２０
上にマゼンタトナー像が形成されると次の画像形成に入
る。 マゼンタトナー像形成に引き続き、シアントナー像の形
成、ブラックトナー像の形成が上述のイエロートナー像
、マゼンタトナー像の形成と同様に行われる。なお、ト
ナー劣化判断手段５２によってシアントナーの消費量が
基準値より少なかったので、シアントナー像の画像後端
部から離間した位置に帯状露光を行い、帯状トナー像を
形成し、トナー劣化を防止するようになされている。ブ
ラックトナーに関しては、消費量が基準値以上であるの
で帯状トナー像の形成は行わない。 従って、感光体ドラム２０上には、イエロー、マゼンタ
、シアン、ブラックの各トナー画像が重ね合わせられ、
カラートナー像が形成されている。 このカラートナー画像は、別途感光体ドラム２０と同期
して搬送されてきた転写材上に転写器２４によって転写
される。一方、カラートナー像から離間した位置にはト
ナーが劣化していると判断されたイエローとシアンの帯
状トナー像が形成されているが、この帯状トナー像に対
して帯電器２４は作動しないようなされている。よって
、転写終了時の感光体ドラム２０上にはカラートナー像
の転写後の残留トナーと帯状トナー像であり、これらは
クリーニング手段２３で以て除去され、新たな画像形成
に入る。 なお、本実施例のようにトナー劣化防止手段５３を駆動
させるタイミング、すなわち非画像部に帯状の潜像とト
ナー像を形成するタイミングは、画像信号に基づいた画
像形成直後に各色トナーごと行ったが、これＩ：＠もれ
るものではなく、例えば画像信号に基づいたＹ、Ｍ、Ｃ
のトナー像形成後のＢＫ潜像形成後に帯状潜像を形成し
てトナー像を形成するようにして、トナー劣化を防止し
てもよい。この場合、各色トナーに対応する潜像形成は
、各色トナーごとに潜像形成位置を変え、該位置に同期
して各現像器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ，２２ＢＫを駆動
すればよい。 また、本実施例ではトナーとキャリアから構成される２
成分現像剤を使用した場合について述べたが、トナーの
みから成る１成分現像剤を用いることもできることはい
うまでもない。

【発明の効果】

以上詳述したように、本発明は現像手段に補給される供
給用現像剤の補給量を現像剤の消費量とし、該現像剤の
消費量の平均値によって現像手段内の現像剤の劣化を検
出する画像形成装置の現像剤劣化検出方法を提案するも
のであります。 その結果、本発明の画像形成装置の現像剤劣化検出方法
は、従来の現像剤補給手段を利用して補給量を消費量と
して演算して現像剤の劣化を判断するので、現像剤の劣
化を簡単にしかも正確に検出することかでさるという効
果を奏する。また、現像性能の低下、画像品質の低下、
色再現性の低下など未然に防止でき、常に安定した現像
剤を供給できるように、現像剤の劣化を検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例が組み込まれたカラー複写
機であるカラー画像形成装置の主要断面図である。′Ｉ
ｇ２図は、前記装置の現像手段の断面図。第３図は、ト
ナー濃度センサの出力電圧とトナー濃度の関係を示した
図。第４図は、トナー濃度の調整とトナー劣化の検出を
示すブロック図。 ｌｊｇｓ図は、トナー濃度センサの検出タイミングとト
ナー補給のタイミングを示すタイミングチャート。第６
図は、トナー劣化防止手段の駆動を模式的に示したタイ
ミングチャート。第７図は、本発明を適用したカラー複
写機による画像形成のタイミングチャート。 ２０・・・感光体ドラム　２１・・・帯電器２２Ｙ、２
２Ｍ、２２０．２２８ｋ・・・現像器２３・・・クリー
ニング手段 ２４・・・転写器　　　　５０・・・トナー制御手段５
１・・・トナー補給駆動手段 ５２・・・トナー劣化検出手段 ５３・・・トナー劣化防止手段 ２２１・・・現像スリーブ ２２２．２２３・・・撹拌スクリュー Ａ・・・画像読み取り系　Ｂ・・・レーザ書き込み系Ｃ
・・・画像形成系　　　Ｄ・・・給紙系Ｓ１・・・トナ
ー濃度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現
   像手段により顕像化して画像を形成する間に、該現像手
   段内に収容されている現像剤の濃度を測定し、その測定
   値に基づいて現像剤を補給する現像剤補給手段を駆動す
   るとともに、該現像剤補給手段の駆動時間に基づいて補
   給される現像剤の補給量と予め設定されている基準値と
   を比較して該現像手段内の現像剤の劣化を検出する画像
   形成装置の現像剤劣化検出方法。