JPH1083110A

JPH1083110A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1083110A
Application number: JP8237090A
Authority: JP
Inventors: Nobuhito Yokogawa; 信人横川; Kiyotaka Ota; 清高太田; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; So Kai; 創甲斐
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】現像剤交換時の異常事態による現像剤供給不良
を防止する。【解決手段】現像剤の交換情報であるメモリーの情報Ｓ
１で過去の供給が不十分な供給であると判断できる現像
剤供給開始としての情報、即ち「１」が書き込まれてい
る時には、タイマー値に、既に補給を開始してから電源
が切れるまでの時間をセットして、現像剤供給モードの
フローチャート内の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

【０００２】本発明は、複写機、ファクシミリ、プリン
タ等の画像形成装置、特にキャリアとトナーからなる２
成分現像剤を用いて画像形成を行う電子写真画像形成装
置であって、現像器の現像剤の交換に関するものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、キャリア粒子とキャリア粒子に摩
擦帯電的に付着するトナー粒子とからなる２成分現像剤
が広く使用されている。このような２成分現像剤を用い
て現像を行うと、現像剤のうち、トナーは現像を繰り返
す毎に消費され、キャリアに対するトナー比率が低下
し、その結果、形成画像の濃度が低下する。そのため、
消費量に相当する量のトナーを現像剤に補給することが
行われる。キャリア粒子についても種々の問題があり、
例えば、繰り返し使用されると、摩擦帯電特性を強化す
るキャリア粒子表面に施された被覆物が剥がれたり、キ
ャリア粒子の表面にトナーが付着したりして、キャリア
の劣化が起きる。そして、この劣化が現像剤の寿命とな
り、交換することになる。

【０００４】従って、今までの多くの機械では、定期的
に現像器（現像ユニット）を取り出し、現像器内の劣化
したキャリアまたは現像剤を抜き出し、新しいものに交
換することが行われ、しかも現像器内の現像剤の全量を
交換していた。このような現像剤交換では、装置本体か
ら現像器（現像ユニット）を抜き取り、上蓋等を開けて
現像器を逆さにして現像剤を取り出した後に、新しい現
像剤を前記現像器内に収容する。このような現像器の取
り出し作業を伴うために、交換作業は、専門の保守作業
者による手作業に委ねられているが、高速機の画像形成
装置では現像剤交換が頻繁に行われ、交換作業が容易で
あることが求められている。

【０００５】現像剤の交換として、特開昭６０−１０７
０５７号公報には、現像剤循環部の上部に配設されてい
る現像剤投入用のホッパーと、このホッパーの開口を密
閉するキャップと、現像剤循環部の下部であって、上記
ホッパーとほぼ対向した部位に設けられている開閉自在
のシャッターと、少なくとも上記現像剤循環部を含む現
像ユニットを複写機本体から引き出し自在に案内する案
内手段と、上記シャッターの直下に配設されていて、且
つ、複写機本体より着脱自在に装着されている回収容器
を有する現像装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、このような構成では、現像
装置を画像形成装置の内部に装着したまま現像剤交換を
実施し得るとはいえ、現像剤の寿命毎に現像装置内の現
像剤を全量交換するため、現像剤の交換直前と交換直後
とで画像品質が著しく異なるという欠点がある。又、こ
の技術は、あくまでも保守作業員の作業性をよくしたも
のにすぎず、保守作業員を必要としないメンテンナンス
フリー化という面では、立ち後れている。

【０００７】そこで、現像剤の寿命に影響されない安定
した画像品質を得るために、例えば特開平４−２９２７
１号公報に現像剤の少量交換方式が開示されている。即
ち、現像器内における乾式２成分現像剤の使用量があら
かじめ設定の値に達したならば、前記現像器内における
使用済み現像剤の一部をあらかじめ設定の所定量排出
し、この排出量とほぼ同量の新品現像剤を現像器に供給
するというものである。

【０００８】この方式を用いると寿命に達する前に現像
剤を少量ずつ自動的に交換することになり、現像器に収
容された現像剤が寿命に達することがなく、現像剤がわ
ずかに疲労しているものの安定した状態を保つことが可
能となる。

【０００９】しかし、上記のように現像器内の現像剤の
交換を自動的に行う場合、現像器内の現像剤量を一定に
管理しなければならない。よって、現像剤の供給量、回
収量は常に一定量に保つことが要求される。正常時に一
定量に保つことが可能であるとしても、何らかの異常事
態により現像剤の供給中に装置本体の電源が遮断され、
供給動作が中断されてしまうと所定量供給されずに供給
が終了してしまう。その場合、現像器内の現像剤量が減
少し、通常の現像能力が得られず、画像品質の保証が不
可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みてなされたものであり、現像剤交換時の異常事態に
よる現像剤供給不良を防止しすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、トナーとキャリアからなる現像剤を用い
て像担持体上の潜像を可視像化する現像器内の現像剤を
所定間隔で交換する画像形成装置において、現像器の現
像剤の交換動作が中断された場合は、中断復帰後に現像
剤を交換してから画像形成を行うものである。また、中
断復帰後の現像剤を交換する交換動作は、現像剤の交換
が開始して完了するまでの所定時間と現像剤の交換が開
始して中断されるまでの時間との差だけ行われるように
すると更によい。

【００１２】

【作用】この発明による画像形成装置は、現像器の現像
剤の交換動作が中断された場合は、中断復帰後に現像剤
を交換してから画像形成を行うので、画像形成時に現像
器内の現像剤が過小となることを防止できる。また、中
断復帰後の現像剤を交換する交換動作は、現像剤の交換
が開始して完了するまでの所定時間と現像剤の交換が開
始して中断されるまでの時間との差だけ行われるので、
中断復帰後の現像剤供給による供給過多を防ぎ、現像器
中で適切な現像剤量を維持でき、現像剤の供給時間を短
縮することが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を基づいて具体
的に説明する。図１は、本発明を実施するための現像装
置を備える画像形成装置のレーザープリンタの内部機構
の概略的全体構成を示す図である。図１において、プリ
ンタ本体１０内には、そのほぼ中央にドラム上の像担持
体である感光体１１が設けられている。感光体１１の周
りには、矢印の駆動方向の順に、帯電装置１２、現像手
段である現像装置１３、転写装置１４、クリーニング装
置１５が配置される。帯電装置１２、現像装置１３、ク
リーニング装置１５の上方には、光書き込み装置１６が
配置される。図１中の右側には、用紙Ｓを収納した給紙
カセット１７が着脱自在に取り付けられている。

【００１４】このレーザープリンタ１０を使用して用紙
Ｓに画像形成を行う場合には、給紙コロ１８を回転駆動
して給紙カセット１７内から用紙Ｓを矢印Ａ方向に送り
だし、レジストローラ対１９でタイミングを取って用紙
Ｓを感光体１１の下側へ搬送する。感光体１１は、矢印
の時計方向に回転駆動し、その際、帯電装置１２によっ
て表面を一様に帯電され、その後、光書き込み装置１６
からレーザー光を照射され、静電潜像を形成する。この
潜像は、現像装置１３に対向する位置を通過する際にト
ナーによって可視像化される。そして、前記可視像は、
感光体１１の下側に搬送された用紙Ｓの上面に転写装置
１４によって転写される。画像転写後に定着装置２０で
定着された用紙Ｓは搬送路２１内を通して搬送され、排
紙ローラ対２２で排出され、排紙トレイ２３上にストッ
クされる。他方、画像転写後の感光体１１は、その表面
の残留トナーをクリーニング装置１５で除去される。

【００１５】図２は、レーザープリンタにおける現像装
置の詳細を示す図である。現像装置の一部をなす現像器
３０の内部には、現像スリーブ３６、図面奥側と手前側
に搬送する搬送スクリュー４４、４５、汲み上げパドル
４６が配置されている。搬送スクリュー４４、４５によ
り現像剤の受け渡しが行われ、循環搬送された現像剤
は、汲み上げパドル４６により現像スリーブ３６へと供
給され、現像スリーブ３６周面に形成される磁気ブラシ
により感光体上１１上の静電潜像へトナーのみが静電的
に吸着して可視像化を行う。

【００１６】このような現像処理を行うにあたり、最適
な帯電量を得られる状態で現像を行うべく、現像器３０
内で使用される現像剤４１中のトナーとキャリアとを一
定の比率に保つようにトナー付着量検知センサー３４又
は現像器中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサー
３５により制御する。通常、この制御により、消費され
たトナー量を検知し、それに応じたフレッシュトナーを
現像器内へと供給する。ここで、トナーは、フレッシュ
トナーを供給し補充するが、キャリアに関しては、トナ
ーのように消費されず繰り返し使用される。すると、摩
擦帯電を特性を強化すべくキャリア粒子表面に施された
被覆物が剥がれたり、キャリア粒子の表面にトナーが付
着したりしてキャリアが劣化する。キャリアの劣化は帯
電能力の低下などにつながり画像の劣化にもつながるこ
とになる。そこでキャリアの交換が必要となってくる。
この実施例の中では、その交換方法の一例を説明する。

【００１７】現像器３０には、トナーとキャリアからな
る未使用現像剤３７を収容した収納容器３１が着脱自在
に取り付けて有る。この収納容器３１内には１回の交換
量だけを収納してもよいし、数回分又は装置本体の寿命
に相当する量の未使用現像剤３７を収容してもよい。こ
の現像剤３７の供給は、収納容器出口付近に設けられた
現像剤供給ローラ３８が回転して行われる。この現像剤
供給ローラ３８の回転時間により供給量が制御される。
また、本体の電源等が遮断するとこの現像剤供給ローラ
３８は停止してしまう。

【００１８】現像器３０の下方には、使用済み現像剤４
２を回収する回収容器３２が着脱自在に設けられてい
る。この回収容器３２も収納容器３１と同様に一度の交
換量に相当する容積としても良いし、数回分又は装置本
体の寿命に相当する回収量となる容積としても良い。数
回分の使用済み現像剤をため込む場合には、回収容器３
２と収納容器３１の交換時期を合わせることができるよ
うに、未使用現像剤の収容量に対応させることが望まし
い。使用済み現像剤の回収は、現像器下部に配置された
開閉自在のシャッタ４３が開くことにより行われ、前記
シャッタ４３の開放時間を一定にすることで、現像剤の
回収量が定量的になる。尚、本体の電源等が遮断すると
このシャッタ４３は閉じてしまう。また、回収方法とし
ては、ここでは特に図示しないが、現像器３０内の現像
剤４１の量が、ある量である現像器内のある位置を越え
るとあふれるようなオーバーフロー方式をとっても良
い。尚、この場合は、現像剤の供給が先となる。

【００１９】現像剤の供給及び回収の時期は、複写枚数
をカウントして一定枚数毎に行うようにしても良いし、
現像器内の回転部材の回転数を積算しある値に達したら
行うようにしても良い。

【００２０】上記のような通常の交換動作が常時行われ
ていれば、現像剤の供給量と回収量は常に等しいので、
現像器内の現像剤の量が変動することはないが、何らか
の理由により装置本体の電源が遮断され、現像剤の供給
動作が途中で中断されてしまうと、現像剤が所定の量供
給されない。その後、装置本体への電源供給が再開され
たとき、現像剤の供給動作が中断される時の供給量で
は、現像器内の現像剤量は、所定量より少なくなる。こ
の状態で、複写動作を再開すると現像スリーブへの現像
剤の供給量が不十分になる。また、再度はじめから供給
が行われると所定量より現像剤が多くなるため、画像品
質が保証できないことになる。そのため、電源による中
断が復帰直後に残りの供給すべき現像剤を現像器内へ供
給する。

【００２１】図３は、装置本体への電源投入後からのフ
ロー図である。図３では、電源投入後、現像剤を交換す
るための情報が書き込まれているメモリの情報を参照す
る（Ｓ１）。通常、このメモリーの情報には、現像剤供
給完了の情報として「２」が書き込まれているので、
「２」の時は複写動作可能な状態と判断し次の複写動作
へと進む（Ｓ２）。そして、この複写動作に伴い現像器
内の現像剤は劣化することになる。複写枚数又は現像剤
の使用時間から現像剤の交換時期を計測して（Ｓ３）、
交換の時期と判断すると（Ｓ５）、次の現像剤の回収モ
ード（Ｓ５）、現像剤の供給モード（Ｓ６）を行う。こ
の時現像剤の供給量及び回収量は同量である。そして現
像剤の供給が終了した後、複写動作の可能な状態で待機
する。

【００２２】通常は、上述のような処理を繰り返すが、
何らかの理由により現像剤の供給動作の途中に、電源が
遮断された場合、再び電源が投入された後に直ちに複写
動作へと入ると、現像剤の供給が途中であったため、補
給後の現像器内の現像剤は所定量より少なくなってしま
い、画像品質に問題を起こす。

【００２３】そこで、図３中のＳ１で、現像剤の交換情
報であるメモリーの情報で過去の供給が不十分な供給で
あると判断できる現像剤供給開始としての情報、即ち
「１」が書き込まれている時には、後に説明する図４の
現像剤供給モードのフローチャート内のＳ２からの処理
を行い、現像器内の現像剤が所定量より少なくなってし
まうことを防いでいる。

【００２４】図４は、現像剤供給モードのフロー図であ
る。現像剤補給モードは、通常、現像器内の現像剤の交
換時期と判断された後に開始される。この現像剤補給モ
ードでは、まずタイマーをセットし（Ｓ１）、現像剤の
供給開始（Ｓ２）と同時に供給時間をカウントするタイ
マーが作動する（Ｓ３）。すると、この現像剤供給開始
としての情報である「１」がメモリーの情報として書き
込まれる（Ｓ４）。そして、供給動作はタイマー値Ｔが
所定の時間Ｐに達するまで続けられ（Ｓ６）、Ｐに達す
ると現像剤供給動作は停止し（Ｓ７）、メモリーの情報
が現像剤補給完了としての情報「２」が前記メモリに上
書きされる。その後、タイマーをリセットする（Ｓ
９）。

【００２５】図３中のＳ１において、現像剤の交換情報
であるメモリーの情報で過去の供給が不十分な供給であ
ると判断できる現像剤供給開始としての情報、即ち
「１」が書き込まれている時には、タイマー値Ｔに、既
に補給を開始してから電源が切れるまでの時間をセット
して、図４中の現像剤供給モードのフローチャート内の
Ｓ２からの処理を行う。尚、この補給を開始してから電
源が切れるまでの時間は、事前にメモリに保存されてお
り、このメモリは電源が切れても解除（クリアー）され
ないものである。

【００２６】図５は、現像剤回収モードのフロー図であ
る。現像剤回収モードは、通常、現像器内の現像剤の交
換時期と判断された後に開始される。この現像剤回収モ
ードでは、まずタイマーをセットし（Ｓ１）、現像剤の
回収開始（Ｓ２）と同時に回収時間をカウントするーが
作動する（Ｓ３）。すると、この現像剤回収開始として
の情報である「１」がメモリーの情報として書き込まれ
る（Ｓ４）。そして、回収動作はタイマー値Ｔが所定の
時間Ｐに達するまで続けられ（Ｓ６）、Ｐに達すると現
像剤回収動作は停止し（Ｓ７）、メモリーの情報が現像
剤回収完了としての情報「２」が前記メモリに上書きさ
れる。その後、タイマーをリセットする（Ｓ９）。

【００２７】図３中のＳ１において、現像剤の交換情報
であるメモリーの情報で過去の回収が不十分な回収であ
ると判断できる現像剤回収開始としての情報、即ち
「１」が書き込まれている時には、タイマー値Ｔに、既
に回収を開始してから電源が切れるまでの時間をセット
して、図４中の現像剤回収モードのフローチャート内の
Ｓ２からの処理を行う。尚、この回収を開始してから電
源が切れるまでの時間は、事前にメモリに保存されてお
り、このメモリは電源が切れても解除（クリアー）され
ないものである。

【００２８】このように、装置本体の電源を投入した直
後にこのような動作を行えば、現像剤の供給又は及び回
収動作である交換動作中に万が一に電源が遮断されるよ
うなことが起きても、交換すべき現像剤が交換されずに
複写動作へと入ることを防止でき良好な画像を得ること
が可能となる。尚、供給時と回収時のメモリーの情報の
格納位置は別途設けられている。

【００２９】図６は、供給用の現像剤収納容器内に１回
分の供給剤が収容されている場合のフロー図である。図
６では、図４のタイマーに関する処理を除いたものであ
る。図４では、現像剤収納容器内に数回分の供給剤が収
容されている場合であり、未使用現像剤を収納する収納
容器から所定量の現像剤を複数回現像器に加えることが
必要であった。即ち、供給回数毎に所定量の現像剤を供
給するための制御が必要となった。しかし、１回分の供
給用現像剤しか収容されていない場合は、現像剤を完全
に供給できる所定の時間だけ供給動作を行えばよく、供
給動作の期間や電源が切れた時の補給の残り時間を管理
する必要はない。したがって、１回分の供給用現像剤し
か収容されていない場合は、もちろん図４の処理を行っ
ても良いのであるが、電源が供給途中に切れても常に図
６のフローをはじめから行えばよい。このように現像剤
の量を制御しないので制御時間の短縮が図れる。

【００３０】

【発明の効果】本発明による画像形成装置は、現像器の
現像剤の交換動作が中断された場合は、中断復帰後に現
像剤を交換してから画像形成を行うので、現像剤交換時
の異常事態による現像剤供給不良を防止しすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を実施するための現像装置を備
える画像形成装置であるレーザープリンタの内部機構の
概略的全体構成を示す図である。

【図２】図２は、レーザープリンタにおける現像装置の
詳細を示す図である。

【図３】図３は、装置本体への電源投入後からのフロー
図である。

【図４】図４は、現像剤供給モードのフロー図である。

【図５】図５は、現像剤回収モードのフロー図である。

【図６】図６は、供給用の現像剤収納容器内に１回分の
供給剤が収容されている場合のフロー図である。

【符号の説明】

１１感光体３０
現像器３１収納容器３２
回収容器３４トナー付着量検知センサー３５
トナー濃度センサー３６現像スリーブ３７
未使用現像剤３８現像剤供給ローラ４１
現像剤４２使用済み現像剤４３
シャッタ４４、４５搬送スクリュー４６
汲み上げパドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者甲斐創東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアからなる現像剤を用い
て像担持体上の潜像を可視像化する現像器内の現像剤を
所定間隔で交換する画像形成装置において、該現像器の
現像剤の交換動作が中断された場合は、中断復帰後に現
像剤を交換してから画像形成を行うことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、
中断復帰後の現像剤を交換する交換動作は、現像剤の交
換が開始して完了するまでの所定時間と現像剤の交換が
開始して中断されるまでの時間との差だけ行われること
を特徴とする画像形成装置。