JPH11153931A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH11153931A
JPH11153931A JP9336477A JP33647797A JPH11153931A JP H11153931 A JPH11153931 A JP H11153931A JP 9336477 A JP9336477 A JP 9336477A JP 33647797 A JP33647797 A JP 33647797A JP H11153931 A JPH11153931 A JP H11153931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
amount
image
photoreceptor
area
Prior art date
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Pending
Application number
JP9336477A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Sakamaki
正夫 酒巻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP9336477A priority Critical patent/JPH11153931A/ja
Publication of JPH11153931A publication Critical patent/JPH11153931A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄用トナー容器の満杯状態を正確に検出す
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 現像装置14より感光体12上の非画像
部に付着する単位面積当たりのトナー量と感光体面積と
記録紙Pの面積と感光体12の回転数より、非画像部に
付着するトナー量を算定し、この算定したトナー量を、
画像形成部の残留トナー量に加算することにより、廃棄
用トナー容器の満杯状態を正確に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電複写機や静電
プリンタなどの静電プロセスを利用する画像形成装置に
関し、特に、画像形成に寄与しないで感光体上に残り、
廃棄トナー容器に回収される廃棄トナー量検出装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】画像から検知される現像画素に応じて現
像装置に供給されたトナーによって画像形成を行い、こ
のとき画像形成に寄与しないで感光体上に残る残留トナ
ーを、ブレード等により廃棄トナー容器に回収する画像
形成装置が広く知られている。このような画像形成装置
では、トナーの溢れ出しを防ぐために、廃棄トナー容器
の満杯状態を検出する検出装置を設け、この検出装置か
らの満杯状態検出信号を画像形成装置本体の制御部へ出
力して本体を停止したり、状態を表示するなどの対策を
講じている。
【0003】また、特開昭63−81495号公報に
は、トナーボトル内のトナー量をより正確に検出するた
めに、現像画素数を計数する計数手段と、トナーボトル
の容量及び転写効率を数値入力する入力手段と、演算処
理手段とから構成するトナー量の検出装置が提案されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記画像形
成装置において、残留トナーは、図2に示すように画像
形成部12aの残留トナーTの他に、非画像部12bの
残留トナーが存在する。そして後者の残留トナーTは、
現像画素数には無関係で、現像スリーブ上のトナーと感
光体12の接触、あるいは微少な静電気力により感光体
12上に付着し残留するものである(0.005〜0.
02mg/cm2 程度)。
【0005】出力記録紙を100,000枚、感光体面
積を1300cm2 、平均記録紙面積を600cm2
感光体12上の非画像部12bに付着する単位面積当た
りのトナー量を0.01mgとすると、廃棄トナー容器
の満杯時(交換時)には、非画像部12bの残留トナー
Tは700g(廃棄トナー容器の容量の50〜60%)
も占めることになる。
【0006】ところが、従来の、現像画素数と現像トナ
ー画像が記録紙へ転写する転写効率とから残留トナー量
を算出し、廃棄トナー容器の容量との比較により廃棄ト
ナー容器の満杯状態を検出する方式では、上述した非画
像部12bの残留トナーTの影響で満杯状態を正確に検
出することが困難であった。
【0007】本発明は、上記従来技術の欠点を解決し、
廃棄用トナー容器の満杯状態を正確に検出することがで
きる画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、画像から検知される現像
画素に応じて現像装置に供給されたトナーによって画像
形成を行うと共に、現像画素数と、現像トナー画像が記
録紙へ転写する転写効率から転写時に転写せず感光体上
に残ったトナー量を算定し、この残留トナー量と、この
残留トナーが回収される廃棄トナー容器の容量との比較
により、廃棄トナー容器の満杯状態を検出する画像形成
装置において、現像装置より感光体上の非画像部に付着
する単位面積当たりのトナー量と感光体面積と記録紙面
積を数値入力する入力手段と、感光体の回転回数を計数
する計数手段と、入力手段からの入力データ及び計数手
段からの計数データより非画像部に付着するトナー量を
算定し、このトナー量を転写時に転写せず感光体上に残
ったトナー量に加算する演算処理手段と、を備えたこと
を特徴とするものである。
【0009】また、上記目的を達成するために、請求項
2に記載の発明は、画像から検知される現像画素に応じ
て現像装置に供給されたトナーによって画像形成を行う
と共に、現像画素数と、現像トナー画像が記録紙へ転写
する転写効率から転写時に転写せず感光体上に残ったト
ナー量を算定し、この残留トナー量と、この残留トナー
が回収される廃棄トナー容器の容量との比較により、廃
棄トナー容器の満杯状態を検出する画像形成装置におい
て、現像装置より感光体上の非画像部に付着する単位面
積当たりのトナー量と感光体面積と記録紙面積を数値入
力する第1の入力手段と、感光体の回転回数を計数する
第1の計数手段と、前記第1の計数手段と第1の入力手
段からのデータより非画像部に付着したトナー量を算定
する第1の処理手段と、現像画素データから現像画素を
計数する第2の計数手段と、廃棄トナー容器の容量と転
写効率を入力する第2の入力手段と、前記第2の計数手
段及び第2の入力手段からのデータより転写時に転写せ
ず感光体上に残ったトナー量を演算する第2の処理手段
と、前記第1の処理手段及び第2の処理手段からのデー
タより残留トナーの総量を演算し、廃棄トナー容器の満
杯信号を外部に出力する第3の処理手段と、を備えたこ
とを特徴とするものである。
【0010】本発明では、入力手段により、現像装置よ
り感光体上の非画像部に付着する単位面積当たりのトナ
ー量と感光体面積と記録紙面積を数値入力し、計数手段
により、感光体の回転回数を計数し、さらに、演算処理
手段により、入力手段からの入力データ及び計数手段か
らの計数データより非画像部に付着するトナー量を算定
し、このトナー量を転写時に転写せず感光体上に残った
トナー量に加算する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は、廃棄トナー容器に回収
される残留トナーとして、画像から検出される現像画素
と転写効率から算定される画像形成部の残留トナーの他
に、非画像部に付着する単位面積当たりのトナー量と感
光体面積、及び感光体の回転数から算定される非画像部
の残留トナーを加え、廃棄トナー容器の満杯状態を正確
に検出するものである。
【0012】以下、図面に基づいて具体的に説明する。
図1は本発明の実施の形態の画像形成装置としてのデジ
タル複写機の全体構成図である。この複写機は、原稿読
み取りのためのスキャナ部1、このスキャナ部1から送
出されるデジタル出力信号を電気的に処理する画像処理
部2、この画像処理部2からの画像記録情報に基づいて
画像を記録紙P上に形成するプリンタ部3を備える。
【0013】スキャナ部1は、原稿載置台4の原稿を走
査照明するランプ(例えばハロゲンランプ)5を有し、
このランプ5で照明された際の原稿からの反射光は、ミ
ラー6,7,8を経て結像レンズ9に入射し、結像レン
ズ9により画像光は画像情報読み取り部であるCCD1
0に結像され、A/D変換部10aによりデジタル信号
に変換して出力されるようになっている。
【0014】A/D変換部10aから出力されたデジタ
ル信号は、画像処理部2の画像処理手段2aに送られ、
この画像処理手段2aにおいて現像画素データX1に変
換されるようになっている。また、画像処理手段2aに
よって変換される現像画素データX1は、プリンタ部3
に入力され、レーザ光出射装置11に送られるようにな
っている。なお、後に詳しく述べるが、画像処理部2
は、廃棄トナー量検出装置22を備えている。
【0015】プリンタ部3の画像形成部は、レーザ光出
射装置11、感光体12、帯電装置13、現像装置1
4、転写前除電装置15、転写装置16、分離装置1
7、クリーニング装置18を備える。感光体12は、感
光体駆動モータ21により矢印方向(時計回り方向)に
回転しつつ、その表面感光層が帯電装置13によって帯
電されるようになっている。この帯電面に、原稿からの
現像画素データX1に変調されたレーザビームが投射さ
れて静電潜像が形成される。
【0016】感光体12の回転に伴って静電潜像が、現
像装置14が配置されている現像部位に達すると、感光
体12上の静電潜像に現像スリーブ14aを経てトナー
が現像される(このとき、感光体12上の静電潜像以外
の非画像部へも現像スリーブ14a上のトナーが付着
し、また感光体12の接触あるいは微少な静電気力によ
り、0.005〜0.02mg/cm2 程度のトナーも
付着する)。
【0017】このトナー像が感光体12の下方に配置し
てある転写装置16に至ると、これにタイミングを併せ
て図中下方から記録紙Pが転写部位に供給されて、感光
体12側のトナー像が記録紙Pに転移する。その後、記
録紙Pは、分離装置17によって感光体12から分離し
て、図示しない定着部に搬送される。
【0018】そして、転写時に転写せずに感光体12上
に残ったトナー及び非画像部に付着したトナーはクリー
ニング装置18の位置に達すると、クリーニングブレー
ド19によって感光体12から掻き落とされ、次いでク
リーニングローラ20によって廃棄用トナー容器に回収
される。図示しないが、廃棄用トナー容器は、クリーニ
ング装置18内に、あるいは外部に設けられる。
【0019】ここで、廃棄用トナー容器に回収される廃
棄トナー量Iは、前述した通り、転写時に転写せず感光
体12上に残ったトナー量及び非画像部に付着したトナ
ー量の和である。
【0020】本発明は、廃棄トナー量検出装置22に関
するものである。廃棄トナー量検出装置22は、感光体
モータ21からの回転信号rから感光体モータ21の回
転回数Rを計数する計数手段22aと、感光体表面積S
1と非画像部に付着する単位面積当たりのトナー量uと
記録紙面積S2を入力する入力手段22bと、この計数
手段22aと入力手段22bからのデータR,S1,
u,S2より後述の演算方式を用いて非画像部に付着し
たトナー量I2を算定する処理手段22dを備える。
【0021】また同様に、廃棄トナー量検出装置22
は、画像処理手段2aからの現像画素データX1から現
像画素を計数する計数手段22eと、廃棄用トナー容器
の容量Yと転写効率Zを入力する入力手段22fと、こ
の計数手段22e及び入力手段22fからのデータX
2,Zより後述の演算方式を用いて転写時に転写せず感
光体12上に残ったトナー量I1を演算する処理手段2
2gを備える。
【0022】また同様に、廃棄トナー量検出装置22
は、処理手段22dからのデータI2及び処理手段22
gからのデータI1より後述の演算方式を用いて残留ト
ナーの総量Iを算定し、このIと入力手段22fからの
データYより後述の判定方式を用いて廃棄用トナー容器
の満杯信号S3を外部に出力する処理手段22hを備え
る。
【0023】転写時に転写せず感光体12上に残ったト
ナー量I1は、静電潜像の静電気力により決まる吸着率
をf1、転写率をZ、クリーニングブレードの掻き取り
率をf2とすると、 I1=f1・X2・(1−Z)・f2 で表されるが、ここではf1,f2は略1であることよ
り、f1=f2=1として扱い、 I1=X2・(1−Z) で表される。
【0024】一方、非画像部12b(図2参照)に付着
したトナー量I2は、非画像部に付着する単位面積当た
りのトナー量をu、クリーニングブレードを通過する非
画像部面積をSとすると、 I2=u・S で表される。
【0025】ここで、uは感光体地肌部電位VL、現像
バイアスVB、トナーの帯電量Q、感光体表面とトナー
の摩擦力f3で決まる値で予め実験的に求めることがで
きる。あるいは他の方法として、現像装置14の近傍で
感光体12の回転方向下流側に配置した現像された感光
体12上の像濃度を検出可能な濃度センサにより直接検
出することもできる。
【0026】また、Sは、感光体表面積S1、感光体回
転回数R、記録紙面積S2より、 S=S1・R−S2 で表すことができる。感光体表面積S1は、感光体12
の長さLと直径RKで、 S1=π・RK・L で求めることができる。
【0027】感光体回転回数Rは、感光体駆動モータ2
1からの回転信号を計数することで計数できる。回転信
号の数をN、感光体1回転当たりの回転信号数をnとす
れば、 R=N/n で表され、ここではn=1として扱い、 R=N としている。
【0028】記録紙面積S2は、ユーザが装置本体に数
値入力することで検出することができる。あるいは他の
方法として、給紙トレイ部に設置した接触式あるいは光
学式の記録紙サイズ検知センサより検出することができ
る。
【0029】以上より、廃棄用トナー容器に回収される
廃棄トナー量Iは、 I=I1+I2 =〔X2・(1−Z)〕+〔u・(S1・R−S2)〕 で表され、廃棄用トナー容器の満杯状態は、 I>Y で表され、上記式を満足するときに満杯信号S3を外部
へ出力すればよい。
【0030】このように本発明では、現像装置14より
感光体12上の非画像部に付着する単位面積当たりのト
ナー量と感光体面積と記録紙Pの面積と感光体12の回
転数より、非画像部に付着するトナー量を算定し、この
算定したトナー量を、画像形成部の残留トナー量に加算
することにより、廃棄用トナー容器の満杯状態を正確に
検出するものである。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置の廃棄トナー量検出装置は、廃棄用トナー容器内の
トナー重量やレベルを検出する検出器を使用しないコン
パクトで故障の少ない低価格な検出装置という利点を生
かしたまま、非画像部の残留トナーの量を算定し廃棄ト
ナーとして扱うようにしているので、非画像部の残留ト
ナーの影響も受けず、廃棄用トナー容器の満杯状態を高
精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の画像形成装置としてのデ
ジタル複写機の全体構成図である。
【図2】感光体の画像部及び非画像部の残留トナーを示
す説明図である。
【符号の説明】
1 スキャナ部 2 画像処理部 2a 画像処理手段 3 プリンタ部 4 原稿載置台 5 ランプ 6,7,8 ミラー 9 結像レンズ 10 CCD 10a A/D変換部 11 レーザ光出射装置 12 感光体 13 帯電装置 14 現像装置 15 転写前除電装置 16 転写装置 17 分離装置 18 クリーニング装置 19 クリーニングブレード 20 クリーニングローラ 21 感光体モータ 22 トナー量検出装置 22a 計数手段 22b 入力手段 22d 処理手段 22e 計数手段 22f 入力手段 22g 処理手段 22h 処理手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像から検知される現像画素に応じて現
    像装置に供給されたトナーによって画像形成を行うと共
    に、現像画素数と、現像トナー画像が記録紙へ転写する
    転写効率から転写時に転写せず感光体上に残ったトナー
    量を算定し、この残留トナー量と、この残留トナーが回
    収される廃棄トナー容器の容量との比較により、廃棄ト
    ナー容器の満杯状態を検出する画像形成装置において、 現像装置より感光体上の非画像部に付着する単位面積当
    たりのトナー量と感光体面積と記録紙面積を数値入力す
    る入力手段と、 感光体の回転回数を計数する計数手段と、 入力手段からの入力データ及び計数手段からの計数デー
    タより非画像部に付着するトナー量を算定し、このトナ
    ー量を転写時に転写せず感光体上に残ったトナー量に加
    算する演算処理手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 画像から検知される現像画素に応じて現
    像装置に供給されたトナーによって画像形成を行うと共
    に、現像画素数と、現像トナー画像が記録紙へ転写する
    転写効率から転写時に転写せず感光体上に残ったトナー
    量を算定し、この残留トナー量と、この残留トナーが回
    収される廃棄トナー容器の容量との比較により、廃棄ト
    ナー容器の満杯状態を検出する画像形成装置において、 現像装置より感光体上の非画像部に付着する単位面積当
    たりのトナー量と感光体面積と記録紙面積を数値入力す
    る第1の入力手段と、 感光体の回転回数を計数する第1の計数手段と、 前記第1の計数手段と第1の入力手段からのデータより
    非画像部に付着したトナー量を算定する第1の処理手段
    と、 現像画素データから現像画素を計数する第2の計数手段
    と、 廃棄トナー容器の容量と転写効率を入力する第2の入力
    手段と、 前記第2の計数手段及び第2の入力手段からのデータよ
    り転写時に転写せず感光体上に残ったトナー量を演算す
    る第2の処理手段と、 前記第1の処理手段及び第2の処理手段からのデータよ
    り残留トナーの総量を演算し、廃棄トナー容器の満杯信
    号を外部に出力する第3の処理手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
JP9336477A 1997-11-20 1997-11-20 画像形成装置 Pending JPH11153931A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033495A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP2009020481A (ja) * 2007-06-15 2009-01-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2016161618A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 キヤノン株式会社 画像形成装置およびこれに用いられるプロセスカートリッジ

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