JPH09138560A

JPH09138560A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09138560A
Application number: JP7295492A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hatori; 聡羽鳥
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高濃度高画像面積の原稿が多量にリピートコ
ピーされた場合でも、画像濃度変動を高精度に防止す
る。【解決手段】マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を用い
た制御手段６２は、トナー濃度センサー１７ｃの出力信
号などを取り込み、カラープリンタ２やトナー補給モー
ター４３、パドルモーター１７８、表示部６４等を制御
する。現像器内のトナー濃度センサー１７ｃにより検知
された値は制御手段６２ヘ出力され、ここで目標値と比
較される。トナー濃度の異常低下と判断された場合に
は、制御手段６２によってカラープリンタ２のコピー動
作が停止され、トナー補給モーター４３がＯＮ／ＯＦＦ
制御されて必要量のトナーが補給される。トナー補給後
パドルモーター１７８が所定時間駆動されて現像器内の
トナー濃度が均一になるように攪拌された後、カラープ
リンタ２のコピー動作が再開される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二成分現像剤を用
いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置では、高画質
化、画質安定化を図るために、現像器内のトナー濃度を
表面が現像剤に浸かるように設置されたトナー濃度検知
手段としてのトナー濃度センサー（透磁率測定センサ
ー）で検知し、検知値と目標とするトナー濃度時の値と
を制御手段で比較してトナー補給装置から現像器へ必要
な量のトナー補給を行う制御方式が採用されている。し
かしながら実際には、高濃度高画像面積の原稿を多量に
リピートコピーする時、コピーに必要なトナー量を補給
しきれなかったり、あるいは必要なトナー量は補給でき
るが現像器内での攪拌が追い付かないためにトナー濃度
の分布の偏りや攪拌不足によるトナー帯電不良を生じ、
その結果、画像濃度低下、左右濃度偏差、地汚れ、キャ
リア付着などの異常画像の問題が生じている。これらの
問題を解消すべく、特開昭６１−１５８３５５号公報に
は、感光体上に形成される標準パターンの軸方向の濃度
差を検知して現像器内濃度偏差を判別し、一旦コピー動
作を停止して攪拌動作を行い、濃度偏差をなくすように
してからコピー動作を再開させる技術が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６１−１５８３５５号公報記載の技術の場合、攪拌
不足は補えるものの、感光体上のパターンにて判別して
いるために絶対的なトナー補給不足は補えないという問
題がある。すなわち、判別対象が画像濃度偏差の原因で
ある現像器内の現像剤でないため、実際に必要な補給量
との間にずれを生じ易い。また、同じ理由から、現像器
内の濃度偏差以外の外乱（例えばチャージャ汚れや、露
光量偏差）を受けやすく、誤動作を引き起こす可能性が
大きいという問題もある。

【０００４】一方、表面が現像剤に浸かるように設置さ
れたトナー濃度センサーで濃度を検知する構成では、現
像器内の現像剤の高濃度高画像面積による攪拌不足、ト
ナー不足を判断しようとした場合、１回だけの検知値の
変化により行うと、例えば、一部分の現像濃度の低下を
拾ってしまい、実際には攪拌不足でもトナー不足でもな
いのに誤検知という結果を招く可能性がある。

【０００５】本発明は、簡単な構成で高濃度高画像面積
の原稿がリピートコピーされた場合でも画像濃度の変動
を防止して高画質化を図れる画像形成装置の提供を、そ
の目的とする。また、他の目的は、高濃度高画像面積の
原稿がリピートコピーされた場合の現像剤攪拌不足、ト
ナー不足をより正確に判断して高画質化を図れる画像形
成装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体上のパ
ターンの濃度偏差に基づいて現像器内の濃度偏差を判別
するのではなく、画像に現れる濃度偏差の原因の源であ
る現像器内の濃度偏差を直接に検知し、目標値との間に
ずれがあった場合には現像器内のトナー濃度を整えてか
らコピー動作を再開する、という考えに基づいている。
具体的には、請求項１記載の発明では、トナー濃度検知
手段で現像器内のトナー濃度を検知し、検知した値と目
標とするトナー濃度時の値とを制御手段で比較してトナ
ー補給装置から上記現像器へ必要な量のトナー補給を行
う画像形成装置において、上記制御手段が、コピー動作
中にトナー補給を行い補給トナーがあるにも拘わらず目
標とするトナー濃度に近づかない場合、自動的にコピー
動作を停止させ上記現像器内のトナー濃度を整えた後、
コピー動作を自動的に再開させる制御機能を有してい
る、という構成を採っている。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記制御手段によるコピー動作停止が、
検知した値が目標とする値に対しトナー濃度が低い側の
値で複数回連続して検出された場合になされる、という
構成を採っている。請求項３記載の発明では、請求項１
記載の構成において、上記制御手段によってコピー動作
を自動的に停止させた後、上記現像器内の攪拌部材にて
現像器内を攪拌させた後に、現像器内のトナー濃度を上
記トナー濃度検知手段で検知し、その検知値に応じたト
ナー補給を行う、という構成を採っている。請求項４記
載の発明では、請求項３記載の構成において、目標値と
の比較に基づく必要トナー補給量よりも予め多めに補給
する、という構成を採っている。

【０００８】

【実施例】図７は、本発明を応用した電子写真方式カラ
ー複写装置からなる画像形成装置の一例の概略を示して
おり、図８はこのカラー複写装置の感光体ドラム及び中
間転写ベルトの回りの部分を拡大して示している。カラ
ー画像読み取り装置（以下、カラースキャナーという）
１は、原稿３の画像を照明ランプ４により照明し、その
反射光像をミラー群５ａ〜５ｃ及びレンズ６を介してカ
ラーセンサー７に結像し、原稿３のカラー画像情報を例
えばブルー（以下Ｂという）、グリーン（以下Ｇとい
う）、レッド（以下Ｒという）の色分解光毎に読み取
り、電気的な画像信号に変換する。そして、このカラー
スキャナー１で得たＢ，Ｇ，Ｒの色分解画像信号強度レ
ベルをもとにして、画像処理部（図示せず）で色変換処
理を行い、ブラック（以下、Ｂk という）、シアン（以
下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロ
ー（以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。これ
を、次に述べるカラー画像記録装置（以下、カラープリ
ンターという）２によってＢk 、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を
行い、これにより得られたトナー像を重ね合わせて４色
フルカラー画像を形成する。

【０００９】カラープリンター２における光書き込み手
段としての書き込み光学ユニット８は、カラースキャナ
ー１からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画
像に対応した光書き込みを行い、感光体としての感光体
ドラム９に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニ
ット８は、ポリゴンミラー８ｂをモータ８ｃにより回転
させて発光駆動制御部（図示せず）で画像形成信号によ
り半導体レーザー８ａの発光駆動制御を行い、半導体レ
ーザー８ａからのレーザー光をポリゴンミラー８ｂによ
り偏向走査してｆ／θレンズ８ｄ、反射ミラー８ｅを介
して感光体ドラム９に照射する。感光体ドラム９は、矢
印の如く反時計方向に回転し、その回りには、感光体ク
リーニング手段としての感光体クリーニングユニット
（クリーニング前除電器を含む）１０、除電手段として
の除電ランプ１１、帯電手段としての帯電器１２、電位
センサー１３、Ｂk 現像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像
器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検出用の光学
センサー１８、中間転写ベルト１９などが配置されてい
る。

【００１０】各現像器は、静電潜像を現像するために現
像剤の穂を感光体９の表面に接触させて回転する現像ス
リーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ）と、現像剤
を汲み上げ・攪拌するために回転する現像パドル（１４
ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、及び現像剤のトナー濃
度センサー（１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ，１７ｃ）などで
構成されている。

【００１１】以下、現像動作の順序（カラー画像形成順
序）が、Ｂk 、Ｃ、Ｍ、Ｙの例でコピー動作の概略を説
明する（ただし、画像形成順序はこれに限定されるもの
ではない）。コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナー１で所定のタイミングからＢk画像データの読み取
りがスタートし、この画像データに基づきレーザ光によ
る光書き込み、潜像形成が始まる（以下、Ｂk 画像デー
タによる静電潜像をＢk 潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについ
て、それぞれＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という）。このＢ
k 潜像の先端部から現像可能とすべくＢk 現像器１４の
現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブ１
４を回転開始してＢk 潜像をＢk トナーで現像する。そ
して以後、Ｂk 潜像領域の現像動作を続け、潜像後端部
がＢk 現像位置を通過した時点で現像不作動状態にす
る。これは少なくとも、次のＣ画像データによるＣ潜像
先端部が到達する前に完了する。

【００１２】感光体ドラム９に形成したＢk トナー像
は、感光体ドラム９と等速駆動されている中間転写ベル
ト１９の表面に転写される（以下、感光体ドラム９から
中間転写ベルト１９へのトナー像転写をベルト転写とい
う）。ベルト転写は、感光体ドラム９と中間転写ベルト
１９が接触した状態において転写バイアスローラ２０
ａ，２０ｂに所定のバイアス電圧を印加することで行
う。感光体ドラム９はＢk トナー像の転写後にクリーニ
ング前除電器を含む感光体クリーニングユニット１０に
より除電及びクリーニングを受け、再び帯電器１２によ
り均一に帯電される。なお、中間転写ベルト１９には、
感光体ドラム９に順次形成するＢk 、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナ
ー像を、同一面に順次位置合わせして４色重ねのベルト
転写画像を形成し、その後、転写紙に一括転写を行う。
この中間転写ベルトユニットについては後述する。

【００１３】感光体ドラム９側ではＢk 作像工程の次に
Ｃ作像工程に進むが、所定のタイミングからカラースキ
ャナー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その画
像データによるレーザ光書き込みでＣ潜像形成を行う。
Ｃ現像器１５はその現像位置に対して、先のＢk 潜像後
端部が通過した後で、且つ、Ｃ潜像の先端が到達する前
に現像スリーブ１５ａを回転開始してＣ潜像をＣトナー
で現像する。以後、Ｃ潜像領域の現像を続け、潜像後端
部が通過した時点で先のＢk 現像器の場合と同様に現像
不作動状態にする。これもやはり次のＭ潜像先端部が到
達する前に完了させる。なお、Ｍ作像及びＹ作像の各工
程についても、それぞれの画像データを読み取り、潜像
形成及び現像の動作が上述のＢk 、Ｃの作像工程と同様
に行われる。

【００１４】次に中間転写ベルトユニットについて説明
する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、転写バ
イアスローラ２０ａ，２０ｂ及び従動ローラ群２０ｃ、
２０ｄに張架されており、図示しない駆動モータにより
後述する如く駆動制御される。ベルトクリーニングユニ
ット２２は、ブラシローラ２２ａ、ゴムブレード２２
ｂ、及びベルトからの接離機構２２ｃなどで構成されて
おり、１色目のＢk 画像をベルト転写した後の２、３、
４色目をベルト転写している間は、接離機構２２ｃによ
ってベルト面から離間させておく。

【００１５】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３ａ、ローラクリーニングブレード２３ｂ、及び
ベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されている。該
紙転写バイアスローラ２３ａは、通常はベルト面から離
間しているが、中間転写ベルト１９面に形成された４色
の重ね画像を転写紙に一括転写する時にタイミングをと
って接離機構２３ｃで押圧され、該紙転写バイアスロー
ラ２３ａに所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を
行う。なお、転写紙２４は、給紙ローラ２５、レジスト
ローラ２６によって中間転写ベルト１９面の４色重ね画
像の先端部が紙転写位置に到達するタイミングに合わせ
て給紙される。

【００１６】ここで、中間転写ベルト１９の駆動制御に
ついて説明する。中間転写ベルト１９の駆動の仕方とし
ては、１色目のＢk トナー像のベルト転写が端部まで終
了した後の動作方式として次の３方式が考えられ、この
なかの１方式で、又はコピー速度の面からコピーサイズ
に応じてこのなかの複数の方式を効率的に組み合わせて
中間転写ベルト１９を駆動する。（１）まず、第１の方式として一定速往動方式について
説明する。Ｂk トナー像のベルト転写後もそのまま一定速度で往
動を続ける。そして中間転写ベルト１９面上のＢk 画像先端位置が
再び感光体ドラム９との接触部のベルト転写位置に到達
したとき、感光体ドラム９側は次のＣトナー像の先端部
が丁度その位置にくるようにタイミングをとって画像形
成されている。その結果、Ｃ画像はＢk 画像に正確に位
置合わせして中間転写ベルト１９上に重ねてベルト転写
される。その後も同様の動作によってＭ、Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
ま往動しながらベルト面上の４色重ねトナー像を上記の
ように転写紙２４に一括転写する。

【００１７】（２）次に第２の方式としてスキップ往動
方式について説明する。Ｂk トナー像のベルト転写が終了したら、感光体ドラ
ム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そのままの
往動方向に高速スキップさせて所定量を移動したら当初
の往動速度に戻す。また、その後再び感光体ドラム９に
中間転写ベルト１９を接触させる。そして中間転写ベルト１９面上のＢk 画像先端位置が
再びベルト転写位置に到達したとき、感光体ドラム９側
は次のＣトナー像の先端部が丁度その位置にくるように
タイミングをとって画像形成されている。その結果、Ｃ
画像はＢk 画像に正確に位置合わせして重ねてベルト転
写される。その後も同様の動作によってＭ、Ｙ画像工程に進み４
色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
まの往動速度で中間転写ベルト１９面上の４色重ねトナ
ー像を転写紙２４に一括転写する。

【００１８】（３）次に、第３の方式として往復動（ク
イックリターン）方式について説明する。Ｂk トナー像のベルト転写が終了したら、感光体ドラ
ム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そして往動
を停止させると同時に逆方向に高速リターンさせる。リ
ターンは、中間転写ベルト１９面上のＢk 画像先端位置
がベルト転写相当位置を逆方向に通過し、更に予め設定
された距離分を移動した後に停止させて待機状態にす
る。次に感光体ドラム９側のＣトナー像の先端部がベルト
転写位置より手前の所定位置に到達した時点に、中間転
写ベルト１９を再び往動方向にスタートさせる。また、
中間転写ベルト１９を感光体ドラム９面に再び接触させ
る。この場合も、Ｃ画像が中間転写ベルト１９面上でＢ
k 画像に正確に重なるような条件に制御されてベルト転
写される。その後も同様の動作によってＭ、Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、リ
ターンせずにそのままの速度で往動して中間転写ベルト
１９面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転写す
る。

【００１９】以上のようにして、中間転写ベルト１９面
から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙２４は、
紙搬送ユニット２７で定着器２８に搬送され、所定温度
にコントロールされた定着ローラ２８ａと加圧ローラ２
８ｂでトナー像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出
され、フルカラーコピーを得る。

【００２０】なお、ベルト転写後の感光体ドラム９は、
感光体クリーニングユニット１０（クリーニング前除電
器１０ａ、ブラシローラ１０ｂ、ゴムブレード１０ｃ）
で表面をクリーニングされ、また、除電ランプ１１で均
一に除電される。また、転写紙２４にトナー像を転写し
た後の中間転写ベルト１９は、クリーニングユニット２
２を再び接離機構２２ｃで押圧して表面をクリーニング
される。

【００２１】リピートコピーの時は、カラースキャナー
１の動作及び感光体ドラム９への画像形成は、１枚目の
Ｙ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで
２枚目のＢk （１色目）画像工程に進む。また、中間転
写ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙へ
の一括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニッ
ト２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢk トナ
ー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目
と同様の動作になる。なお、転写紙カセット３０、３
１、３２、３３は、各種サイズの転写紙が収納されてお
り、操作パネル（図示せず）で指定されたサイズ紙の収
納カセットから、タイミングをとってレジストローラ２
６方向に給紙、搬送される。符号３４はＯＨＰ用紙や厚
紙などの手差し給紙トレイである。

【００２２】以上は、４色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数分について、上記と
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像
器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転写ベ
ルト１９は感光体ドラム９面に接触したままの状態でコ
ピー動作を行う。

【００２３】図５は、感光体ドラム９の軸方向に対して
垂直な方向から見た感光体ドラム９、現像器（１４，１
５，１６，１７）及び後で詳述するトナー補給装置とし
てのトナーホッパユニット４０の概略構成図であり、現
像器についてはＹ現像器１７を例に説明する。感光体ド
ラム９とある一定のギャップを保ってＹ現像器１７（正
確には現像スリーブ１７ａ）が配設されている。現像ス
リーブ１７ａは現像器１７の側板間に支持され軸の一端
（図中左側）に取付けられたギヤ１７１を介して、スリ
ーブモータ１７２により正転（現像時）、逆転（穂切り
時）駆動される。現像パドル１７ｂは、いわゆるヂュア
ルミキサーであり、外側スクリュウパドル１７３と内側
スクリュウパドル１７４とが回転時に現像剤を互いに逆
方向に搬送するように構成されている。現像剤は外側ス
クリュウパドル１７３の端部付近（図中右側）に形成さ
れた現像剤取り入れ口１７５から内部に入り、内側スク
リュウパドル１７４の回転により、現像パドル１７ｂ内
部を手前側から後側（図中右側から左側）に向けて搬送
され、後側（図中左側）に形成された現像剤排出部１７
６より外側に出る。外側に出た現像剤は、外側スクリュ
ウパドル１７３の回転により、後側から手前側（図中左
側から右側）に搬送されて、補給されたトナーを均一に
分散し、均一なトナーの帯電を行う。現像パドル１７ｂ
は外側スクリュウパドル１７３の後側（図中左側）に設
けられたギヤ１７７ａを介してパドルモーター１７８に
より駆動される。また、内側スクリュウパドル１７４は
手前側（図中右側）に設けられたギヤ１７７ｂ，１７７
ｃ，１７７ｄにより駆動される。

【００２４】現像パドル１７ｂの近傍で現像スリーブ１
７ａの長手方向略中央部にトナー濃度センサー１７ｃが
設けられている。トナー濃度センサー１７ｃは、現像器
１７内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー
濃度を検知する。トナー濃度センサー１７ｃにより検知
されたトナー濃度値は基準値と比較され、トナー濃度が
一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その
不足分に対応した大きさのトナー補給信号が後述する制
御手段６２のトナー補給回路に出力されるようになって
いる。

【００２５】トナーホッパユニット４０は内部に補給用
トナー４１を収容し、トナー搬送補給手段としてのトナ
ー搬送スクリュウ４２は、一端に設けられたギヤ４２１
を介してトナー補給モーター４３からの駆動力が伝達さ
れて回転し、現像器１７に形成されたトナー補給口１７
９から現像部にトナー補給を行う。

【００２６】次に、トナーホッパユニット４０について
説明する。図６（ａ）はトナーホッパユニット４０の概
略構成を示す正面図であり、図６（ｂ）はその側面図で
ある。このトナーホッパユニット４０は、Ｂk 現像器１
４用のトナーホッパユニット４０Ｂk 、Ｃ現像器１５用
のトナーホッパユニット４０Ｃ、Ｍ現像器１６用のトナ
ーホッパユニット４０Ｍ、Ｙ現像器１７用のトナーホッ
パユニット４０Ｙから構成されている。なお、それぞれ
のトナーホッパユニット（４０Ｂk ，４０Ｃ，４０Ｍ，
４０Ｙ）の構成は概略同じである（但し、本実施例にお
いては、トナーホッパユニット４０Ｂk のみトナー攪拌
手段を２つ有する）ので、以下ではＹ現像器１７用のト
ナーホッパユニット４０Ｙを例に説明する。

【００２７】トナーホッパユニット４０Ｙには、図６に
示すように、内部に収容された補給用トナー４１をほぐ
し攪拌するトナー攪拌手段としてのアジテータ４４が一
端を軸に回転可能に配設されている。このアジテータ４
４では、トナー搬送スクリュウ４２への供給位置におけ
る弾性部材である攪拌羽根４４１と、トナー搬送スクリ
ュウ４２への供給位置以外において補給用トナー４１を
攪拌する複数の同形状の攪拌羽根４４２とが、軸４４３
に固定部材４４４によって固定されている。なお、本実
施例における攪拌羽根４４１，４４２の材質はゴムであ
る。このように攪拌羽根４４１，４４２をゴム弾性部材
で構成すれば、アジテータ４４を正転・逆転に交互に回
転駆動（以下、ほぐし動作という）することにより、ト
ナーホッパユニット４０Ｙ内のトナーが放置後や振動を
加えた後に凝集しても、凝集トナーを有効にほぐすこと
ができる。

【００２８】また、トナーホッパユニット４０Ｙのアジ
テータ４４の下方には、トナー搬送スクリュウ４２が設
けられている。また、トナーホッパユニット４０Ｙのア
ジテータ４４の上方にはトナーエンドセンサ６０が設け
られており、ホッパ内のトナーの有無を判定している。

【００２９】次に、アジテータ４４とトナー搬送スクリ
ュウ４２の駆動について説明する。トナーホッパユニッ
ト４０Ｙにはトナー補給モーター４３が設けられてい
る。このトナー補給モーター４３はその駆動軸におい
て、大径の歯車４５１及び小径の歯車４５２からなるハ
スバ歯車４５の大径の歯車４５１と係合している。ま
た、アジテータ４４には、例えば軸４４２端部において
ギヤ４４５が取付けられており、このギヤ４４５は上記
ハスバ歯車４５の小径の歯車４５２に噛み合っている。
また、トナー搬送スクリュウ４２には、例えばその端部
においてギヤ４２１（１８Ｚ）が取付けられている（図
５参照）。また、ギヤ４２１とギヤ４４５との間には、
それぞれに噛み合うようにギヤ４６（１９Ｚ）が配設さ
れている。

【００３０】以上の構成において、上記のようにトナー
濃度センサー１７ｃ（図５参照）からのトナー補給信号
がトナー補給回路に出力されると、トナー補給モーター
４３が回転を始め、その駆動力がハスバ歯車４５、ギヤ
４６、ギヤ４２１へと伝達され、アジテータ４４とトナ
ー搬送スクリュウ４２とを回転駆動させる。

【００３１】次に、トナーホッパユニット４０ＹとＹ現
像器１７との結合部について説明する。図９はトナーホ
ッパユニット４０ＹとＹ現像器１７との結合部における
動作説明図である。トナーホッパユニット４０Ｙは、ト
ナー収容器としてのトナー収容室５１と、トナーホッパ
ユニット４０Ｙ下部に設けられた送り出しパイプ５２
と、この送り出しパイプ５２内に挿入され回転時に図９
（ａ）中の矢印方向にトナーを搬送するトナー搬送スク
リュウ４２と、送り出しパイプ５２の外周に摺動自在に
取付けられた外筒５３と、外筒５２より僅かに小径に形
成されて外筒５３と衝合可能にトナー搬送スクリュウ４
２の先端部に装着されたパッキン部材５４と、トナー搬
送スクリュウ４２へ駆動力を伝達するギヤ４２１と、外
筒５３をパッキン部材５４に付勢するスプリング５５
と、送り出しパイプ５２の外周に付着したトナー払拭す
るワイパー部材５６とを有している。そして、トナーホ
ッパユニット４０Ｙが図示しない移動手段によって移動
され、この移動によりＹ現像器１７とトナーホッパユニ
ット４０Ｙが互いに接近するとき（（ｂ）の状態）、外
筒５３がＹ現像器１７の搬入通路部材１７ｄの内突部１
７１ｄに衝合して（（ｃ）の状態）パッキン部材５４と
離間し、送り出しパイプ５２と搬入通路部材１７ｄが連
通してトナーホッパユニット４０ＹからＹ現像器１７へ
のトナー供給経路が接続される（（ｄ）の状態）。すな
わち、トナーホッパユニット４０ＹはＹ現像器１７と接
近、離間して搬入通路部材１７ｄに着脱自在に係合し、
これによりトナーホッパユニット４０ＹからＹ現像器１
７へのトナー供給経路が接続及び切断されるようになっ
ている。なお以上の構成は、他のトナーホッパユニット
（４０Ｂk ，４０Ｃ，４０Ｍ）と、それぞれについての
現像器（１４，１５，１６）との間でも同じであるので
説明を省略する。

【００３２】図１は、このカラー複写装置の一部を示
す。マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を用いた制御手段
６２は、トナー濃度センサー１７ｃの出力信号などを取
り込み、カラープリンタ２やトナー補給モーター４３、
パドルモーター１７８、表示部６４等を制御する。

【００３３】Ｙ現像器１７内に存在する現像剤のトナー
濃度の制御について説明すると、図２のフローチャート
に示すように、制御手段６２によってトナー濃度センサ
ー１７ｃの出力値とＹ現像器１７内における目標とする
トナー濃度時の値との差分が求められ、トナー濃度の異
常低下と判定された場合には、制御手段６２によってカ
ラープリンタ２のコピー動作が中断される。そして、制
御手段６２は目標値との差に基づいたトナー量を算出
し、トナーがその算出量だけトナーホッパユニット４０
ＹからＹ現像器１７内の現像剤に補給されるようにトナ
ー補給モーター４３の回転をオン／オフ制御する。トナ
ー補給後、制御手段６２によってパドルモーター１７８
が所定時間駆動され、Ｙ現像器１７内の現像剤は均一に
攪拌される。現像剤が攪拌されて整えられた後、制御手
段６２によってカラープリンタ２のコピー動作が自動的
に再開される（請求項１）。

【００３４】上記例ではトナー濃度センサー１７ｃによ
る１回の検知値に基づいて制御手段６２がカラープリン
タ２のコピー動作を停止する制御機能を示したが、複数
回の検知値に基づいてカラープリンタ２のコピー動作を
停止する制御方式を図３により説明する。トナー濃度セ
ンサー１７ｃの検知値Ｖt が目標値Ｖref より一定値Ｘ
を超えてｎ回連続して大きいとき（Ｖt はトナー濃度が
低くなると大きい値を示す）、制御手段６２によってカ
ラープリンタ２のコピー動作が中断される（請求項
２）。本実施例ではＸ＝０．５、ｎ＝５としている。そ
して、制御手段６２によってパドルモーター１７８が所
定時間（例えば５０秒）駆動され、Ｙ現像器１７内の現
像剤が攪拌される。攪拌後においてトナー濃度センサー
１７ｃによるトナー濃度検知がなされ（請求項３）、制
御手段６２によって検知値Ｖt と目標値Ｖref との比較
がなされる。必要なトナー補給量を判断するためには現
状のトナー濃度Ｖt を検知する必要があるのだが、本実
施例のように現像パドル１７ｂにてある時間攪拌を行っ
た後にトナー濃度Ｖt を検知すると、現像器内で偏差の
あったトナー濃度が均一になった後に検知することにな
るので、より適正なトナー補給量を判断することが可能
となる。

【００３５】検知値Ｖt と目標値Ｖref との比較におい
て差がない場合（これはトナー補給は追い付いていたが
攪拌が追い付いていないときに起こる）には、制御手段
６２によってＯＮになっていたパドルモーター１７８が
ＯＦＦになって攪拌が停止され、カラープリンタ２のコ
ピー動作が再開される。すなわち、攪拌のみが追い付い
ていない場合にはトナー補給の動作が省略され、時間の
短縮化を図るようになっている。また、本実施例では、
Ｖt −Ｖref ≦０の条件下で判断する制御方式とした
が、場合によっては０でない値でも構わない。例えば、
Ｖt −Ｖref ＝Ｙとし、Ｙの値、すなわち、目標レベル
との差に応じてトナー補給量を変えるのが望ましい。こ
の場合、図３に示すように、制御手段６２によってＹの
値に応じた補給回数Ｎy が算出され、Ｎy 回のトナー補
給がなされる。このＮy 回のトナー補給がなされた後、
補給トナーを均一に分散させるために攪拌動作がある時
間行われ、その後制御手段６２によってパドルモーター
１７８がＯＦＦにされて攪拌動作が停止され、カラープ
リンタ２のコピー動作が再開される。

【００３６】本実施例では、図４にＡ欄で示すように、
Ｙの値に見合った補給量を決定している。補給１回で約
１ｇのトナーが補給されるものである。また、Ｂ欄で示
すように、先々のトナー消費を見越して目標値に見合っ
た補給量よりも多く補給するようにすることもできる
（請求項４）。この場合、コピー動作の停止モードに頻
繁に入ることが避けられ、いわゆるコピージョブ時間の
短縮を図ることができる。

【００３７】なお、上記例ではＹ現像器１７内に存在す
る現像剤のトナー濃度の制御について説明したが、Ｂk
現像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６についても制
御手段６２による同様の制御が行われる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、高濃度高
画像面積原稿による連続コピー中におけるトナー補給不
足、あるいは、トナー攪拌不足を現像器内のトナー濃度
検知手段でにより検知し、自動的にコピー動作を停止し
て現像器内のトナー濃度を適正にした後、コピー動作を
自動的に再開することができるので、実際に必要な量の
トナー補給を確実に行うことができるとともに、画像濃
度低下や左右濃度偏差、地汚れ、キャリア付着などの異
常画像を防止し、画像品質の向上を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、トナー濃度検知手段の検
知出力の変化を複数回連続して検知して初めて高濃度高
画像面積原稿によるトナー濃度低下、あるいはトナー攪
拌不足と判断するため、制御動作の信頼性を向上させる
ことができ、使用性の向上を図ることができる。請求項
３記載の発明によれば、高濃度高画像面積原稿によるト
ナー濃度低下、あるいはトナー攪拌不足でコピー動作を
停止した場合に、攪拌によって現像器内のトナー濃度を
均一にした後にトナー濃度を検知し、目標値に対して必
要なトナー量の補給を行うので、より適正なトナー補給
を行うことができる。請求項４記載の発明によれば、コ
ピー動作の停止後のトナー補給において、コピー動作再
開後のトナー消費を見越して、予め目標値に対して多め
にトナー補給を行うので、コピー動作停止モードに頻繁
に入るのを回避でき、よってコピージョブ時間の短縮を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の一部
を示すブロック図である。

【図２】同例の基本的となトナー補給動作を示すフロー
チャートである。

【図３】他の制御手段を備えた場合のトナー補給動作を
示すフローチャートである。

【図４】目標レベルとの差に応じてトナー補給量を変え
る場合の一例を示す表である。

【図５】画像形成装置のトナー補給部位及び攪拌部位の
概要断面図である。

【図６】（ａ）はトナーホッパユニットの駆動系の概略
構成を示す正面図、（ｂ）は同トナーホッパユニットの
一部断面の側面図である。

【図７】本発明の一実施例における画像形成装置の概略
構成図である。

【図８】図７中の感光体・中間転写ベルト回りの拡大図
である。

【図９】トナーホッパユニット部位を示す図で、（ａ）
はトナーホッパユニットのトナー搬送補給部の概要断面
図、（ｂ）はトナーホッパユニットと現像器の接続前の
状態を示す概要断面図、（ｃ）は同接続時の状態を示す
概要断面図、（ｄ）は同接続後のトナー補給の状態を示
す概要断面図である。

【符号の説明】

１４Ｂk 現像器１５Ｃ現像器１６Ｍ現像器１７Ｙ現像器１７ｃトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ
ー４０トナー補給装置としてのトナーホッパユニット６２制御手段Ｖref 目標とするトナー濃度時の値Ｖt 検知値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー濃度検知手段で現像器内のトナー濃
度を検知し、検知した値と目標とするトナー濃度時の値
とを制御手段で比較してトナー補給装置から上記現像器
へ必要な量のトナー補給を行う画像形成装置において、上記制御手段が、コピー動作中にトナー補給を行い補給
トナーがあるにも拘わらず目標とするトナー濃度に近づ
かない場合、自動的にコピー動作を停止させ上記現像器
内のトナー濃度を整えた後、コピー動作を自動的に再開
させる制御機能を有していることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】上記制御手段によるコピー動作停止が、検
知した値が目標とする値に対しトナー濃度が低い側の値
で複数回連続して検知された場合になされることを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記制御手段によってコピー動作を自動的
に停止させた後、上記現像器内の攪拌部材にて現像器内
を攪拌させた後に、現像器内のトナー濃度を上記トナー
濃度検知手段で検知し、その検知値に応じたトナー補給
を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】目標値との比較に基づく必要トナー補給量
よりも予め多めに補給することを特徴とする請求項３記
載の画像形成装置。