JPH08202091A

JPH08202091A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH08202091A
Application number: JP7009541A
Authority: JP
Inventors: Shunji Kato; 俊次加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】補給される際のトナーの濃度および物性に拘
らず、トナーエンド表示や画像形成処理が行えない状態
の解除の可否を正確に判断することにより、トナーエン
ド表示リセット後の画像濃度の早期復帰および安定状態
の維持を可能にする事ができる画像形成方法およびそれ
を用いた画像形成装置を提供すること。【構成】補給されたトナーの濃度検知によるトナーエ
ンド表示や画像形成処理動作の不可状態のリセット可否
判定を複数回に分けて実行する。これにより、補給時で
のトナーの濃度および物性に関係なく、補給動作が正常
に行われているかどうかを判断することができ、リセッ
トの可否判定が正確に実行されることになり、画像濃度
の早期復帰および安定維持が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やプリンタあるいはファ
クシミリ装置等の画像形成装置には、電子写真方式を用
いたものがある。この方式では、感光体を一様帯電し、
原稿像あるいは書込情報に応じた静電潜像を像担持体の
一つである感光体上に形成し、その静電潜像の帯電極性
と逆極性の現像剤を用いて静電潜像の可視像処理を行う
ようになっている。この可視像は、転写材上に静電転写
されたうえで定着され、複写画像として取り扱われる。

【０００３】静電潜像の可視像処理に用いられる現像剤
の一つに、磁性キャリアに帯電したトナーを付着させて
構成した２成分系現像剤がある。この現像剤は、静電潜
像に対してトナーが静電吸着されることにより静電潜像
の可視像処理が行えるものである。静電潜像の可視像処
理を行う現像部には、トナーが感光体上の静電潜像を現
像することにより消費されて減少するのを補うために、
例えば、トナーカートリッジを有するトナー補給部が備
えられている。現像部内での２成分系現像剤のトナー濃
度は、トナー濃度制御装置によりトナー補給部から現像
部へのトナー補給が制御されることにより一定に制御さ
れることが知られている（例えば、特開昭６１ー２４３
４８１号公報、特開昭６２ー９５５６１号公報、特開昭
６３ー７５７７０号公報、特開昭６４ー４４４７２号公
報）。

【０００４】トナー濃度制御装置は、例えば複写機にお
いて、原稿台の先端部に設けられた基準濃度板を光源に
より照明してその反射光を感光体ドラムに照射すること
により基準濃度板の基準濃度画像を書き込んで静電潜像
を形成し、この静電潜像を現像部により２成分系現像剤
で現像した後、その濃度をトナー濃度センサにより光学
的に検知してこのトナー濃度センサの検知信号を基準値
と比較するようになっている。検知信号と基準値との比
較結果によってトナー補給部から現像部へのトナー補給
が制御される。

【０００５】トナー濃度制御装置には、トナー補給部で
トナー無し状態になったことに対処する機能が設けられ
ている。このため、上記トナー濃度センサの検知信号が
所定の値を越えた場合には、トナー補給部がトナーニア
エンド（トナー補給部内のトナーが全く無い状態に近い
状態）になったものと判断して表示部でトナー補給部の
トナーニアエンドを表示するようになっている。そし
て、その後に予め設定された枚数の画像形成動作が行わ
れた後に自動的に表示部のトナーニアエンド表示をトナ
ーエンド（トナー補給部内のトナーが全く無い状態）に
切り換えて画像形成動作を不可にしている。ユーザは表
示部のトナーニアエンド表示を見て画像形成装置の電源
をオフにすると共にカバーを開けてからトナーカートリ
ッジを交換することによりトナー補給部にトナーを補充
し、又はトナー補給部にトナーを直接補充した後にカバ
ーを閉じて電源をオンする。この後、トナー補充時の電
源のオン／オフ又はカバーの開閉により表示部のトナー
ニアエンド表示又はトナーエンド表示がリセットされて
画像形成動作が可能になるように設定されている。

【０００６】トナ−ニアエンド表示又はトナ−エンド表
示をリセットして画像形成動作を可能にする方式とし
て、次のような方式が知られている。現像剤補給容器中
の現像剤の有無を現像剤有無検知器で検知するようにし
た現像剤有無検知装置において、現像剤有無検知器から
の現像剤無し検知信号によりセットされて出力信号を発
生する記憶装置と、前記容器の現像剤補充時の変位によ
り作動する容器検出器とを設け、この容器検出器の作動
により前記記憶装置をリセットするようにした構成を備
えて実行する方式（例えば、特開昭５３ー１１０８５２
号公報）。上記公報記載のものとは別な方式として、現
像器にトナー（特に一成分系トナー）を補給するために
ドアの開閉と連動して作動するスイッチを設け、トナー
補充後にドアを閉じるとスイッチの作動により現像器の
マグネットローラを回転させてトナーをマグネットロー
ラに十分に行きわたらせてトナー残量検知装置を自動的
にリセットする制御する方式もある（例えば、特開昭５
５ー１５１６６７号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に記載のト
ナー濃度制御装置では、表示部でトナー補給部のトナー
ニアエンドを表示してから予め設定された枚数の画像形
成動作が行われた後に自動的に表示部のトナーニアエン
ド表示をトナーエンドに切り換えて画像形成動作を不可
にすることができる。このため、トナー補給部がトナー
ニアエンドになってから予め設定された枚数の画像形成
を行うことができる一方、現像部内の残量が少ないトナ
ーが消費され続けると現像剤のトナー濃度は低下する。
トナー濃度低下の程度はトナーニアエンド表示後に行わ
れた画像形成領域のサイズや黒ベタ部の比率によって異
なるが、トナーニアエンドの表示後にトナー補充を行っ
てもすぐに形成画像の濃度が上昇することはなく、最悪
の場合には感光体へのキャリア付着等の問題が生ずる。

【０００８】しかも、電源のオン／オフ又はカバーの開
閉により擬似的にトナー補充が行われたものと見做して
表示部のトナーニアエンド表示又はトナーエンド表示を
リセットして画像形成動作を可能に場合もあり、この場
合には、トナー補充をしなくても画像形成動作が可能に
なる。このため、トナーを補充しないで画像形成動作を
行った場合には、現像剤のトナー濃度が低下し、感光体
へのキャリア付着等の問題が生ずる。

【０００９】そこで、このような問題を解決するため
に、一旦、トナーの補給が行われた後に、再度、基準濃
度に応じた画像を形成し、その画像濃度を検出すること
により、リセットの可否を判定し、現実にトナーが補給
された場合でも画像形成動作を即座に再開させるかどう
かを改めて判断する方法が提案されている（例えば、特
開平５ー６６６６９号公報）。

【００１０】ところで、トナーニアエンドあるいはトナ
ーエンド表示が行なわれると、トナーを補給しなければ
ならないが、補給されるトナーは、その物性が常に同じ
条件を備えたものとは限らない。このため、補給された
としても、リセットの判断に支障を来す場合がある。例
えば、補給されるトナーの帯電能力が低い場合、トナー
の強制補給動作により一度に大量のトナーが補給される
と、トナーを撹拌することにより得られる帯電特性が所
定の特性に達するまでに時間がかかり、その間、撹拌に
よりトナーが現像装置から外部に飛散することがある。
トナーが飛散した場合には、現像装置に近接している感
光体の地肌部にトナーが付着し、所謂、感光体の地肌汚
れが起こる。このため、濃度センサによる検出が正確に
行えなくなることによってトナーが補給されたにも拘ら
ず、トナーニアエンド表示やトナーエンド表示のリセッ
トが行なえなくなる。この結果、トナーを補給したにも
拘らず、画像形成動作が再開できないという事態を招い
てしまうことになる。これとは別に、補給されるトナー
の凝集度が高く、流動性が悪いトナーの場合には、トナ
ーの強制補給が行われているにも拘らず、感光体に補給
トナーが達しにくくなり、トナー補給後からトナーニア
エンド表示やトナーエンド表示をリセットして画像形成
動作を行なうまでの待機時間が長くなったり、あるい
は、リセットが不安定な状態で正確に行なわれないこと
もある。

【００１１】さらに、トナー濃度の異常な低下を防止す
るためにトナーの残量不足が検知されてトナーの補給が
強制的に実行された場合には、僅かながらでも供給過多
となるとトナーの撹拌が充分に間に合わず、結果とし
て、上記したトナーの凝集性が悪い場合と同様に、リセ
ットして画像形成動作に移行するまでの時間が長くなっ
たり、リセットが不安定な状態で行われてしまうことに
なる。

【００１２】本発明の目的は、上記従来の画像形成方
法、特に、トナーの補給処理後における画像形成再開時
での問題に鑑み、トナーの残量不足が検知された時のト
ナー濃度レベルあるいは補給されるトナーの物性に影響
されることなく、トナーニアエンド表示又はトナーエン
ド表示をリセットして画像形成動作の再開を円滑に行な
わせて画像濃度の早期復帰および安定状態の維持を可能
にすることができる画像形成方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、基準濃度を有する基準濃度
板に対応した画像をパッチ画像として感光体上に形成
し、このパッチ画像の濃度を濃度センサによって検出し
てトナー濃度制御およびトナー残量検知を行い、トナー
残量の不足状態が検知されたときにトナーエンド表示も
しくはその表示とともに画像形成処理を不可状態にセッ
トし、補給されるトナーによって、再度上記パッチ画像
を形成し、そのパッチ画像の濃度検知結果に応じて上記
トナーエンド表示のリセットもしくはその表示のリセッ
トとともに画像形成処理を可能状態にリセットするため
の可否を判断する画像形成方法において、上記トナーの
補給後に実施されるリセットの可否判定を複数回に分け
て実行することを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成方法において、上記トナーの補給後に実施される
リセットの可否判定は、トナー残量の不足を検知した時
点で実行されるトナー補給動作後のリセット可否判定に
連続して再度トナー濃度の検知によるトナー補給動作を
行った後に実行されることを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の画像形成方法において、上記トナー補給後に実施
されるリセットの可否判定は、各可否判定毎に得られる
リセット条件の推移を基準にして実行されることを特徴
としている。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１及至３の
うちの一つに記載の画像形成方法において、上記可否判
定は、トナー補給後に形成されるパッチ画像濃度と感光
体の地肌濃度との濃度比を判定基準値と比較し、判定基
準値よりも濃度比が低い場合にリセットを可能にするこ
とを特徴としている。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３記載の画
像形成方法において、上記リセット条件としてトナー補
給後に形成されるパッチ画像濃度と感光体の地肌濃度と
の濃度比が用いられ、各判定毎に得られる判定基準値に
対する濃度比のうち、後続して実施されるトナー補給後
の濃度比が、先行して実施されたトナー補給後の濃度比
よりも高い場合にトナーエンド表示のリセットもしくは
その表示のリセットとともに画像形成処理を可能状態に
リセットすることを特徴としている。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項３または５
記載の画像形成方法において、リセットの可否判定に用
いられる判定基準値は、トナーの物性に応じて変更され
ることを特徴としている。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項６記載の画
像形成方法において、上記トナーの物性は、少なくと
も、トナーの帯電特性、流動性、凝集性が用いられるこ
とを特徴としている。

【００２０】

【作用】請求項１および２記載の発明では、リセットの
可否判定が複数回に分けて実行される。

【００２１】請求項３及至５記載の発明では、リセット
の可否判定が各可否判定毎に得られた結果の推移によっ
て最終的に判断される。

【００２２】請求項６および７記載の発明では、リセッ
トの可否判定に用いられる判定基準がトナーの物性に応
じて適性化される。

【００２３】

【実施例】以下、図面に示した実施例により本発明の詳
細を説明する。

【００２４】図１は、本発明の実施例に用いられる画像
形成装置の一例である複写機の要部構成を示す図であ
る。図１に示す実施例は、電子写真方式の複写機の例で
あり、原稿１１は、図２に示すように、透明な原稿台１
２の上に先端を基準位置に合わせて載置され、基準濃度
を有する基準濃度板１３は原稿１１の先端位置より手前
側に配置されて原稿台１２の先端部に取り付けられる。
図１において、感光体ドラム１４は、メインモータによ
り矢印ｂの方向へ回転駆動されて帯電用チャージャ１５
により均一に帯電され、露光装置により画像の書き込み
が行われて静電潜像が形成される。

【００２５】図１において露光装置では、図２に示した
原稿台１２の上に載置された原稿１１が光源１５により
照明され、その反射光がミラー１６〜１８、レンズ１
９、ミラー２０〜２２を介して感光体ドラム１４に結像
される。光源１５及びミラー１６、２０、２１からなる
可動光学系が駆動機構により矢印ａの方向（図２参照）
へ駆動されてホームポジションから往動することにより
基準濃度板１３及び原稿台１２上の原稿１１が順次に走
査されて感光体ドラム１４に基準濃度板１３及び原稿台
１２上の原稿１１の画像が書き込まれ、その後可動光学
系１５、１６、２０、２１がホームポジションに復動す
る。また、色フィルタ２３がミラー２１、２２の間に挿
入可能に設けられ、色フィルタ２３がミラー２１、２２
の間の光路に挿入された時には原稿１１の画像における
色フィルタ２３に応じた色成分が感光体ドラム１４に書
き込まれる。

【００２６】感光体ドラム１４は、露光装置により画像
が書き込まれた後に画像が書き込まれていない不要な領
域がイレーサ２４により消去され、色現像装置の色現像
部２５により、あるいは、黒現像装置の黒現像部２６に
よりカラーの２成分系現像剤又は黒色の２成分系現像剤
で現像されてトナー像となる。

【００２７】転写紙が給紙装置から矢印ｃの方向へ給紙
されてレジストローラ２７に送られ、レジストローラ２
７により感光体ドラム１４上の転写すべきトナー像に合
わせて感光体ドラム１４と転写用チャージャ２８との間
へ送出されて転写用チャージャ２８により原稿１１に対
する感光体ドラム１４上のトナー像が転写される。転写
紙は、分離用チャージャ２９及び分離爪３０により感光
体ドラム１４から分離されて搬送ベルト３１により搬送
され、定着装置によりトナー像が定着されてコピーとし
て外部に排出される。また、感光体ドラム１４は転写紙
の分離後に基準濃度板１３のトナー像の濃度がトナー濃
度センサ３２により検知され、クリーニング装置３３に
より残留トナーが除去されて除電器３４により残留電荷
が消去される。

【００２８】原稿１１の画像を黒色に複写する場合に
は、駆動機構により黒現像部２６のみが現像位置に移動
して色フィルタ２３がミラー２１、２２の間の光路から
退避し、感光体ドラム１４には露光装置により原稿１１
の画像がそのまま書き込まれて黒現像部２６により黒色
の２成分系現像剤で現像されることにより黒色のトナー
像が形成される。

【００２９】原稿１１の画像における特定の色成分も複
写する場合には、感光体ドラム１４の１回転目に上述の
ように黒色のトナー像が形成され、その後、駆動機構に
より色現像部２５のみが現像位置に移動して色フィルタ
２３がミラー２１、２２の間の光路に挿入される。これ
により、感光体ドラム１４の２回転目に露光装置により
原稿１１の画像における特定の色成分が色フィルタ２３
を通して感光体ドラム１４に書き込まれて色現像部２５
によりカラーの２成分系現像剤で現像されることによっ
て上記黒色のトナー像に重ねて特定色のトナー像が形成
される。

【００３０】黒現像部２６は、内部に黒色トナーとキャ
リアとからなる２成分系現像剤が収容され、この現像剤
が搬送ローラ３５により撹拌器３６へ搬送されて撹拌器
３６により撹拌されると共に現像ローラ３７へ搬送され
る。そして、現像ローラ３７は現像剤を磁気的に吸引し
ながら搬送し、その現像剤がドクタ３８により一定の量
に調整された後に感光体ドラム１４へ供給して感光体ド
ラム１４上の静電潜像を現像する。黒現像装置では、現
像部２６にトナー補給部３９が取り付けられ、トナー補
給部３９は黒色のトナーが収容される。このトナー補給
部３９はトナー補給ローラ４０がトナー補給クラッチの
オンで駆動源により回転駆動されてトナーをトナー補給
ローラ４０により現像部２６へ補給する。

【００３１】色現像部２５には、内部に色トナーとキャ
リアとからなる２成分系現像剤が収容され、この現像剤
が撹拌器４１、４２により撹拌されると共に現像ローラ
４３へ搬送される。現像ローラ４３は、現像剤を磁気的
に吸引しながら搬送し、その現像剤がドクタ４４により
一定の量に調整された後に感光体ドラム１４へ供給して
感光体ドラム１４上の静電潜像を現像する。色現像装置
においては現像部２５にはトナー補給部４５が取り付け
られ、トナー補給部４５は上記色フィルタ２３に対応し
た色のトナーが収容される。このトナー補給部４５はト
ナー補給ローラ４６がトナー補給クラッチのオンで駆動
源により回転駆動されてトナーをトナー補給ローラ４６
により現像部２５へ補給する。

【００３２】トナー補給部３９、４５は、トナーを収容
したトナーカートリッジを用いたものであってトナーエ
ンド時にはユーザがこの複写機の電源をオフさせてから
カバーを開けてトナーカートリッジを交換することによ
りトナーが補充され、その後ユーザがカバーを閉じて電
源をオンさせる。なお、トナー補給部３９、４５はトナ
ーエンド時にユーザがトナーを直接に補充するものであ
ってもよい。

【００３３】上記トナー補給部３９、４５は、図３に示
す構成を備えている。図３には、トナー補給部のうち、
黒現像装置における現像部２６のトナー補給部３９が対
象として示されているが、色現像装置における現像部２
６に設置されているトナー補給部４５に関しても同様な
構成である。トナー補給部３９は、図４に示す補給トナ
ーを収容しているトナーカートリッジ１００を挿填する
ことができるトナーホッパーで構成されている。トナー
補給部３９をなすトナーホッパーの周壁の一部には開口
部３９Ａが形成され、その開口部３９Ａに対応する周壁
の外表面には、バーコードリーダ１０１が配置されてい
る。トナーカートリッジ１００の周壁の一部には、トナ
ー補給部３９をなすトナーホッパーの開口部３９Ａに対
向する位置に識別ラベル１０２が貼付されている。識別
ラベル１０２は、トナーカートリッジ１００内に収容さ
れている補給トナーの物性に関する情報をバーコードに
より表示する表示部を構成し、その表示内容としては、
トナーの帯電特性、流動性および凝集性に関する情報が
設定されている。なお、これ以外の情報としては、トナ
ーの使用期限を判別するための製造ロット番号等を付加
することも可能である。

【００３４】トナーカートリッジ１００は、トナー補給
部３９をなすトナーホッパー内に挿填されるときにその
周壁に有する識別ラベル１０２がトナーホッパー側のバ
ーコードリーダ１０１と対面できる状態に位置決めされ
るようになっている。

【００３５】現像部２５、２６内の各２成分系現像剤は
現像ローラ３７、４３で感光体ドラム１４上の静電潜像
を現像することによりトナーが消費されて漸次減少す
る。このため、トナーの消費が進行すると感光体ドラム
１４上のトナー像の濃度が低下する。そこで、感光体ド
ラム１４上に基準濃度板１３の画像が書き込まれて現像
部２５、２６により現像された後にその濃度がトナー濃
度センサ３２により検知され、このトナー濃度センサ３
２からのトナー濃度検知信号に基づいてトナー補給部３
９、４５から現像器２５、２６へのトナー補給が制御さ
れて現像部２５、２６内の現像剤のトナー濃度が制御さ
れる。

【００３６】図５は、トナー濃度制御を実施するために
用いられる回路構成を示すブロック図である。同図に示
されている制御部４８は、画像形成処理全般をシーケン
ス制御するとともに、トナーの補給制御およびトナー補
給後の画像形成処理の再開を判定するための機能を備え
たマイクロコンピュータで構成され、図示しないＩ／Ｏ
インターフェースを介して入力側には、Ａ／Ｄ変換器４
２を介したトナー濃度センサ３２、カバーが閉じられた
際にオン信号を出力するカバースイッチ５４、バーコー
ドリーダ１０１がそれぞれ接続され、出力側には、トナ
ー補給クラッチ４９、５０、操作表示部５１、現像モー
タ５２、５３がそれぞれ接続されている。

【００３７】制御部４８では、光源１５を点灯させて光
源１５及びミラー１６、２０および２１からなる可動光
学系を矢印ａの方向へホームポジションから往動させる
ことにより基準濃度板１３を走査させて感光体ドラム１
４に基準濃度板１３の画像を書き込ませ、その静電潜像
を色現像部２５又は黒現像部２６により現像させてトナ
ー像とした後に、その濃度をトナー濃度検知センサ３２
に検知させてこのトナー濃度検知センサ３２からのトナ
ー濃度検知信号により、後述する濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓ
ｇ）を求めるようになっている。感光体ドラム１４上の
基準濃度板１３のトナー像は、そのまま転写用チャージ
ャ２８、分離用チャージャ２９、分離爪３０を通過して
トナー濃度検知センサ３２へ送られる。

【００３８】トナー濃度センサ３２からのトナー濃度検
知信号は、Ａ／Ｄ変換器４７によりＡ／Ｄ変換されて制
御部４８に入力され、制御部４８は、感光体ドラム１４
上の基準濃度板１３の基準濃度のトナー像に対するＡ／
Ｄ変換器４７からのトナー濃度検知信号Ｖｓｐと、感光
体ドラム１４上の基準濃度のトナー像の前後でイレーサ
２４により電荷が消去されてトナーが付着しない地肌部
分に対するＡ／Ｄ変換器４７からのトナー濃度検知信号
Ｖｓｇの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ：便宜上、これを濃度比と
称する）を各現像器２５、２６毎に求め、この濃度比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）とトナーの補給を開始するための判
定値ＲＥＦとを対比するようになっている。トナー補充
の開始の可否判断に用いられる判定値ＲＥＦは、例えば
１０％の値に設定されている。

【００３９】制御部４８は、現像部２６に対して濃度比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）が判定値ＲＥＦより大きくなった時
にトナー補給クラッチ４９をオンさせてトナー補給ロー
ラ４０を所定時間又は所定回数だけ強制的に回転させて
トナー補給部３９から現像部２６へトナーを補給させ
る。また、制御部４８は現像部２５に対しても同様に、
濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）が判定基準値ＲＥＦより大き
くなった時にはトナー補給クラッチ５０をオンさせてト
ナー補給ローラ４６を一定時間又は所定回数だけ強制的
に回転させ、トナー補給部４５から現像部２５へトナー
を補給させる。制御部４８では、このような強制的なト
ナーの補給が行なわれた後に再度、上記濃度比（Ｖｓｐ
／Ｖｓｇ）の値を割り出し、この値が判定値ＲＥＦより
も大きい場合にはトナーニアエンド表示を行なわせ、そ
してこの表示がなされている間に複数回のトナー補充を
継続させてトナーの補給動作が行なわれた際の濃度比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値が判定値ＲＥＦ以上であるかど
うかを判別することにより、トナーエンド表示あるいは
この表示とともに画像形成処理動作の不可状態を継続す
るか、若しくは、これら表示および画像形成処理動作の
不可状態のリセットを行うかを判定するようになってい
る。トナー補給の制御を行わない時には、感光体ドラム
１４上の基準濃度板１３の静電潜像をイレーサ２４に消
去させる。

【００４０】制御部４８は、トナーの物性に応じてトナ
ー補給後のトナーエンド表示や画像形成動作の不可状態
のリセットを行なうための条件およびリセット可否の判
定条件を変更するようになっている。その理由は次の通
りである。トナーエンド表示や画像形成処理動作の不可
状態のリセットおよびリセットの可否判定は、判定値Ｒ
ＥＦと上記濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の対比結果が基準
となる。判定値ＲＥＦを固定してしまうと、トナーの物
性によって、トナーを補給したにも拘らず、上記濃度比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値が変動し、判定値ＲＥＦとの対
比において、依然としてトナーエンド表示や画像形成処
理動作の不可状態をリセットできないと判断してしまう
ことがある。一例を挙げると、トナーの帯電特性が低い
場合、そのトナーが一度に大量補給されると、キャリア
との静電吸着に必要な帯電電位が得られないトナーは飛
散し、感光体ドラムの地肌汚れなどを引き起こすことに
なるので、地肌電位に相当するＶｓｇの値が低下する。
正常な帯電特性を有するトナーが補給された場合、この
地肌電位としては、Ｖｓｇ＝４．０±０．２Ｖ程度を示
すのに対し、帯電特性が低いトナーの場合にはＶｓｇ＝
３Ｖ以下に低下してしまう。このため、上記濃度比（Ｖ
ｓｐ／Ｖｓｇ）の値における分母の値が小さくなるに従
い、判定基準値ＲＥＦよりも大きい値が得られることに
なる。これにより、トナーが補給されたにも拘らず、依
然としてトナーエンド表示や画像形成処理動作のリセッ
トが行なわれないことになる。そこで、制御部４８で
は、帯電特性の低いトナーが補給されることを図３およ
び図４に示した構成によりバーコードリーダ１０１によ
って認識した場合には、地肌電位（Ｖｓｇ）の低下分に
対応する係数を実験によって割出しておき、上記濃度比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）に対する判定値ＲＥＦの値を更新す
るようになっている。ちなみに、帯電特性に対する補給
に要する時間は、図６に示すように、キャリアに吸着す
るに必要な帯電量を得られる撹拌時間に関係し、帯電特
性が良いほどその時間は短くできる。また、流動性に関
しても、図７に示すように同じ結果が得られる。これに
対し、凝集性に関しては、図８に示すように、凝集性が
高くなるほど、撹拌時間は長くなる。このような関係を
踏まえて実験により、トナーの補給に要する時間を変更
したり、あるいは、単位時間当たりでの補給量を変更す
ることにより、上記リセットの可否判定に用いられる濃
度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値に対する係数を導いて、ト
ナーの物性に応じたリセットの可否判定を行うようにな
っている。

【００４１】トナーの補給に要する時間あるいは単位時
間当たりでの補給量を変更するためには、制御部４８の
出力側に接続されている補給用部材に相当するトナー補
給クラッチ４９、５０および現像モータ５２、５３の駆
動量が変更され、この場合には、駆動時間又は回転数に
対する係数を加味して駆動量が変更される。本実施例で
は、補給用部材を用いたトナー濃度の制御が１０回の複
写毎に１回の割合で実行され、その時点でのパッチ画像
の濃度検知結果に基づいてが行われるようになってい
る。

【００４２】制御部４８はマイクロコンピュータを用い
て構成され、この複写機の各部を制御することにより複
写動作等を制御する。この制御部４８は操作表示部５１
から各種の操作信号を取り込み、操作表示部５１の表示
器に各種の表示を行わせる。さらに、制御部４８は、ト
ナー補給部３９、４５に設置されているバーコードリー
ダ１０１からの情報を取り込み、後述する出力側に接続
されている補給用部材の駆動信号を出力するようになっ
ている。また、制御部４８は現像モータ５２を駆動して
この現像モータ５２により現像部２６の搬送ローラ３
５、撹拌器３６及び現像ローラ３７を回転させ、かつ、
現像モータ５３を駆動してこの現像モータ５３により現
像部２５の撹拌器４１、４２及び現像ローラ４３を回転
させる。

【００４３】本実施例は以上のような構成であるから、
制御部４８の動作を示すフローチャートによってその作
用を説明すると、図９に示すとおりである。図９におい
て、トナー補給部３９、４５内のトナーが無くなってく
ると、パッチ画像の濃度が薄くなり、その画像からの反
射光量が多くなることによるトナー濃度センサ３２の出
力が高くなることにより濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）が大
きくなってくる。制御部４８は、ステップ１においてト
ナーエンドかどうかを判別する。この判別は、判定値Ｒ
ＥＦを基にしたトナーの補給時でのトナー濃度（Ｖｓ
０）に対して、装置特有の性質、例えば、補給の際に用
いられるトナーの撹拌性能やトナーを流動させて現像部
にまで移送するまでのタイムラグさらにはトナーの物性
等を考慮した補正係数（α）を乗じて現実に現像部に補
給トナーが補充されたと見做された際の判定基準値（Ｖ
ｓ０×α）を用いて行なわれる。この判定基準値は、判
定値ＲＥＦよりも大きい値、例えば１６％が設定されて
いる。このような判定基準値を用いてトナーエンドであ
るかどうかが判別された結果、トナーエンドに相当して
いると判断されると、ステップ２においてトナーエンド
表示フラグメモリをセットする。ステップＳ１におい
て、トナーエンドでないと判断された場合には、ステッ
プＳ３においてトナーニヤエンドの判断が行なわれる。

【００４４】この判断において、濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓ
ｇ）が上記判定基準値（Ｖｓ０×α）より大きくなって
トナーニアエンドになった場合には、各トナー補給部３
９、４５毎でトナーニアエンドの状態で原稿を複写した
枚数をトナーニアエンド後コピーカウンタでカウントす
る。ステップＳ４において、トナーニアエンド後コピー
カウンタのカウント値が５０（複写枚数５０枚に相当）
以上になったか否かを判断することによってトナーエン
ドになったか否かを判断する。制御部４８は、トナーニ
アエンド後コピーカウンタのカウント値が５０以上にな
っていない場合にはステップＳ７でトナーニアエンド表
示フラグメモリＦｍ₂をリセットして操作表示部５１の
表示器にトナーニアエンドの表示を消灯させる。制御部
４８では、トナーニアエンド後、コピーカウンタのカウ
ント値が５０に達したと判断した場合、ステップＳ５に
おいてトナーニアエンド表示フラグメモリＦｍ₂を１に
セットし、ここに、トナーエンド表示フラグＦｍ₁がセ
ットされている（ステップ２、６参照）ことにより、ト
ナーエンド操作表示部５１の表示器にトナーエンドの表
示を行わせ、複写動作を不可とすることができる。従っ
て、ユーザはトナーニアエンドの表示後にはトナー補充
を行わなくても５０枚まで複写を行うことができるが、
５１枚以上の複写を行うことができなくなる。

【００４５】ユーザは、操作表示部５１の表示器のトナ
ーエンド表示を見てこの複写機の電源をオフさせてから
カバーを開けてトナーカートリッジの交換等によりトナ
ーを補充し、その後カバーを閉じて電源をオンさせる。

【００４６】また、制御部４８はステップＳ８でドアス
イッチ５４からの検知信号によりカバーが開かれて閉じ
られた（又は複写機の電源がオフされてからオンされ
た）か否かを判断し、カバーが開かれて閉じられた（又
は複写機の電源がオフされてからオンされた）場合には
ステップＳ９、Ｓ１０でフラグＦｍ₁、Ｆｍ₂が１にセッ
トされているか否かを調べる。

【００４７】制御部４８では、フラグＦｍ₁、Ｆｍ₂が両
方共に１にセットされていればステップＳ１１でバーコ
ードリーダ１０１からのトナーの物性情報を取り込み、
ステップ１２においてトナーの物性に応じた係数を導い
てタイマーによる計時時間Ｔ１を決定する。タイマーの
計時時間Ｔ₁が決定されると、ステップ１３で、そのタ
イマーに計時時間Ｔ₁がセットされ、ステップＳ１４
で、その計時時間内においてトナー補給クラッチ４９、
５０のうちトナーエンド又はトナーニアエンドになった
トナー補給部に対応する方をオンさせてトナー補充され
たトナー補給部から現像部へトナー補給を行わせる。こ
れと同時に、現像モータ５２、５３のうちトナーエンド
又はトナーニアエンドになったトナー補給部に対応する
方をオンさせてトナー補充されたトナー補給部に対応す
る現像部の搬送ローラや撹拌器、現像ローラを回転させ
ることによりトナー補給部からのトナーと現像剤を十分
に撹拌する。

【００４８】次に、制御部４８はステップＳ１５で計時
時間Ｔ₁がタイムアップしたか否かを調べ、タイマーの
計時時間Ｔ₁がタイムアップした場合には、ステップＳ
１６でトナー補給クラッチをオフさせてトナー補給部の
トナー補給ローラを停止させると共に、現像モータを停
止させて現像部を停止させる。次に、制御部４８はステ
ップＳ１７でトナー濃度検出ルーチンを複数回実行して
濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）を複数回求める。つまり、制
御部４８は、図２において説明したように、光源１５を
点灯させて光源１５及びミラー１６、２０、２１からな
る可動光学系を矢印ａの方向へホームポジションから往
動させることにより基準濃度板１３を走査させて感光体
ドラム１４に基準濃度板１３の画像を書き込ませ、その
静電潜像を色現像部２５又は黒現像部２６により現像さ
せてトナー像とした後に、その濃度をトナー濃度センサ
３２に検知させてこのトナー濃度センサ３２からのトナ
ー濃度検知信号により濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）を求め
るという動作を複数回（ｎ）行うことで複数回分の濃度
比（Ｖｓｐｎ／Ｖｓｇｎ）を求める。この場合、感光体
ドラム１４上の基準濃度板１３のトナー像はそのまま転
写用チャージャ２８、分離用チャージャ２９、分離爪３
０を通過してトナー濃度センサ３２へ送られる。

【００４９】次に、制御部４８はステップＳ１８でなる演算を行って濃度比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の平均値
（Ｖｓ１）を求め、ステップＳ１９においてその平均値
（Ｖｓ１）が、新たに更新された判定基準値（Ｖｓ０×
α）以上であるか否かを判断する。

【００５０】そして、制御部４８では、平均値（Ｖｓ
１）が判定基準値（Ｖｓ０×α）以上でなければ、パッ
チ画像のトナー濃度が上昇しことになり、トナーの補給
が充分に達成されたと判断できるので、ステップＳ２０
でフラグＦｍ₁、Ｆｍ₂を０にリセットして操作表示部５
１上の表示器のトナーエンド又はトナーニアエンドの表
示を消灯させて複写動作を可能にするリセット処理を実
行する。

【００５１】ステップ１９において、平均値（Ｖｓ１）
が判定基準値（Ｖｓ０×ｎ）以上であれば、トナーの補
給動作が行なわれているにも拘らず、依然として、パッ
チ画像のトナー濃度が上昇していないことになり、充分
なトナーの補給が行なわれていないと判断され、図１０
に示すように、再度、ステップ１３及至ステップ１８に
相当する処理（ステップＳ２０及至２５）を実行し、ス
テップ１８で実施したと同様の演算によりステップＳ２
５にて平均値（Ｖｓ２）を求める。再度のトナー補給が
実行される場合の計時時間Ｔ２は、ステップＳ１３で用
いたものと同じ値でもよく、あるいは、トナー補給状態
を前回と異ならせる場合には、同じ値でなくてもよい。

【００５２】ステップＳ２５において求められた平均値
（Ｖｓ２）は、ステップ２６にて判定基準値（Ｖｓ０×
ｎ）と対比され、平均値（Ｖｓ２）が判定基準値（Ｖｓ
０×ｎ）以上でなければ、上記した場合と同様に、パッ
チ画像のトナー濃度が上昇したことになり、トナーの補
給が充分に達成されたと判断できるので、ステップＳ２
０でフラグＦｍ₁、Ｆｍ₂を０にリセットして操作表示部
５１上の表示器のトナーエンド又はトナーニアエンドの
表示を消灯させて複写動作を可能にするリセット処理を
実行する。

【００５３】ステップ２６において、平均値（Ｖｓ２）
が判定基準値（Ｖｓ０×α）に対して大きい場合には、
ステップ２７において、前回求められた平均値（Ｖｓ
１）と対比され、濃度比の推移が判断される。ステップ
２７において、前回のトナー補給動作において求められ
た平均値（Ｖｓ１）に対して、再度のトナー補給動作に
おいて求められた平均値（Ｖｓ２）が小さい場合には、
ステップ２０に移行してフラグＦｍ₁、Ｆｍ₂を０にリセ
ットして操作表示部５１上の表示器のトナーエンド又は
トナーニアエンドの表示を消灯させて複写動作を可能に
するリセット処理を実行する。このような再度のトナー
補給動作を行うことによる濃度比の平均値同士の対比
は、前回のトナー補給動作が不完全な状態であるかどう
かを判断するために実行されるステップである。

【００５４】ステップ２７において、濃度比の平均値の
対比結果が、前回実行されたトナー補給動作における濃
度比の平均値（Ｖｓ１）が再度実行されたトナー補給動
作における濃度比の平均値（Ｖｓ２）よりも大きい場合
には、トナー濃度の上昇がみられず補給すべきトナーが
ないことが明らかであるので、ステップ２８においてト
ナーエンド表示フラグを１にセットして操作表示部５１
にてトナーエンドを表示する。また、このとき、表示に
併せて画像形成処理動作を不可状態に設定することもで
きる。

【００５５】このように、本実施例では、トナーの補給
時におけるトナーの残量検知によってトナーエンド状態
のリセットの可否判定を行う際に、複数回に分けてトナ
ー濃度の濃度比を検知することにより、前回実行された
トナーの補給が正常であるかどうかを判定してリセット
の可否判定の精度を高めることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１および
２記載の発明によれば、リセットの可否判定が複数回に
分けて実行されるので、トナーニアエンド表示またはト
ナーエンド表示のリセット可否判定のための精度が高め
られ、画像濃度の安定化がより効率よく行えることにな
る。

【００５７】請求項３及至５記載の発明によれば、リセ
ットの可否判定が各可否判定毎に得られた結果の推移に
よって最終的に判断されるので、トナー補給動作が正確
に実施されたかどうかを判断することができ、これによ
って、トナー残量の不足が検知された時のトナー濃度レ
ベルあるいは補給されるトナーの物性に影響されること
なく、トナーニアエンド表示又はトナーエンド表示をリ
セットして画像形成動作の再開を円滑に行なわせて画像
濃度の早期復帰および安定状態の維持を可能にすること
ができる。

【００５８】請求項６および７記載の発明によれば、リ
セットの可否判定に用いられる判定基準がトナーの物性
に応じて適性化されるので、トナーニアエンド表示また
はトナーエンド表示のリセット可否判定が補給されるト
ナーの物性に影響されることなく正確に実施されること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法に適用される画像形成装
置の一例を示す模式図である。

【図２】図１に示した画像形成装置における露光装置の
一部を示す断面図である。

【図３】図１に示した画像形成装置におけるトナー補給
部の構成を示す要部断面図である。

【図４】図３に示したトナー補給部に用いられるトナー
カートリッジの構成を示す斜視図である。

【図５】図１に示した画像形成装置に用いられる回路部
の構成を示すブロック図である。

【図６】トナーの物性の一つである帯電特性と補給時間
に影響する撹拌時間との関係を説明するための線図であ
る。

【図７】トナーの物性の一つである流動性と補給時間に
影響する撹拌時間との関係を説明するための線図であ
る。

【図８】トナーの物性の一つである凝集性と補給時間に
影響する撹拌時間との関係を説明するための線図であ
る。

【図９】図５に示した回路部での動作を説明するための
フローチャートである。

【図１０】図５に示した回路部での動作を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１画像形成装置の一つである複写機１４感光体３２トナ−濃度センサ３９、４５トナー補給部４８制御部１００トナーカートリッジ１０１バーコードリーダ１０２識別ラベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準濃度を有する基準濃度板に対応した画
像をパッチ画像として感光体上に形成し、このパッチ画
像の濃度を濃度センサによって検出してトナー濃度制御
およびトナー残量検知を行い、トナー残量の不足状態が
検知されたときにトナーエンド表示もしくはその表示と
ともに画像形成処理を不可状態にセットし、補給される
トナーによって、再度上記パッチ画像を形成し、そのパ
ッチ画像の濃度検知結果に応じて上記トナーエンド表示
のリセットもしくはその表示のリセットとともに画像形
成処理を可能状態にリセットするための可否を判断する
画像形成方法において、上記トナーの補給後に実施されるリセットの可否判定を
複数回に分けて実行することを特徴とする画像形成方
法。
【請求項２】請求項１記載の画像形成方法において、上記トナーの補給後に実施されるリセットの可否判定
は、トナー残量の不足を検知した時点で実行されるトナ
ー補給動作後のリセット可否判定に連続して再度トナー
濃度の検知によるトナー補給動作を行った後に実行され
ることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】請求項１または２記載の画像形成方法にお
いて、上記トナー補給後に実施されるリセットの可否判定は、
各可否判定毎に得られるリセット条件の推移を基準にし
て実行されることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】請求項１及至３のうちの一つに記載の画像
形成方法において、上記可否判定は、トナー補給後に形成されるパッチ画像
濃度と感光体の地肌濃度との濃度比を判定基準値と比較
し、判定基準値よりも濃度比が低い場合にリセットを可
能にすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】請求項３記載の画像形成方法において、上記リセット条件としてトナー補給後に形成されるパッ
チ画像濃度と感光体の地肌濃度との濃度比が用いられ、
各判定毎に得られる判定基準値に対する濃度比のうち、
後続して実施されるトナー補給後の濃度比が、先行して
実施されたトナー補給後の濃度比よりも高い場合にトナ
ーエンド表示のリセットもしくはその表示のリセットと
ともに画像形成処理を可能状態にリセットすることを特
徴とする画像形成方法。
【請求項６】請求項３または５記載の画像形成方法にお
いて、リセットの可否判定に用いられる判定基準値は、トナー
の物性に応じて変更されることを特徴とする画像形成方
法。
【請求項７】請求項６記載の画像形成方法において、上記トナーの物性は、少なくとも、トナーの帯電特性、
流動性、凝集性が用いられることを特徴とする画像形成
方法。