(57)【要約】【課題】  トナーとキャリアを含む現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行う現像装置が着脱自在に装着される画像形成装置において、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを簡単に判別できるようにする。【解決手段】  トナーとキャリアを含む現像剤D中のトナーを像担持体1に供給して現像を行う現像装置10が着脱自在に装着され、この現像装置に現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段18が設けられた画像形成装置において、未使用の現像装置内に収容された現像剤中のトナー濃度を現像時のトナー濃度よりも所定値以上高い濃度に設定し、上記のトナー濃度検出手段により検出された現像剤中のトナー濃度に基づいて装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを判別する。【選択図】  図２
2011191656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分現像剤を用いて画像形成する画像形成装置であって、
表面に静電潜像を担持可能な像担持体と、
未使用状態において所定値以上のトナー濃度の現像剤が収納され、前記像担持体にトナーを供給可能であり着脱自在に設けられた現像装置と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
前記現像装置の装着時に前記トナーの濃度検出手段によって検出されたトナー濃度が所定の前記所定値以上か否かを判断する所定値判断手段と、
前記判断手段によって前記トナー濃度検出手段によって検出された検出結果が前記所定値以上であると判断された場合には、前記現像装置が未使用であると判断する現像装置判断手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置が未使用であると前記現像装置判断手段によって判断された場合には、前記現像装置はトナー濃度が前記所定値よりも下がるまでトナーを前記像担持体に供給する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像装置からトナーが供給され前記像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写可能な転写装置と、
前記転写装置によって転写されずに前記像担持体に残留したトナーを回収するトナー回収装置と、
前記トナー回収装置によって回収されたトナーを収納する現像剤収納部と、
をさらに備え、
前記トナー回収装置は、前記像担持体に供給されたトナーを回収することで前記現像剤収納部にトナーを収納する、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤収納部に収納されたトナーを前記現像装置に搬送する搬送機構をさらに備えた請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー回収装置によって回収されたトナーを廃棄する廃トナー収容容器と、
前記現像剤収納部のトナーを前記廃トナー収容容器に搬送する搬送機構とをさらに備えた請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。特に、トナーとキャリアを含む現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行う現像装置が着脱自在に装着され、この現像装置に上記の現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段が設けられると共に、この現像装置から像担持体に供給されたトナーを転写体に転写させる転写装置と、転写後の像担持体に残留するトナーを回収するトナー回収装置とが設けられた画像形成装置において、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを簡単に判別できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、消耗品等を適宜交換させるために、トナーとキャリアを含む現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行う現像装置等を着脱自在に装着させるようにしたものが用いられている。
【０００３】
そして、上記のような現像装置を使用した画像形成装置を長く使用して画像形成を行った結果、上記の現像装置に収容された現像剤中のキャリアが劣化したり、また現像装置に用いられている現像ローラ等の部品が劣化した場合などには、この現像装置を新しい未使用の現像装置に交換させることが行われている。
【０００４】
ここで、このように現像装置を未使用の現像装置に交換させた場合、現像剤が新しくなる等、様々な点で現像特性が変化するため、これに対応させて、現像条件等を適切に調整することが必要になる。
【０００５】
このため、従来から、特許文献１等に示されているように、現像装置を新しい未使用の現像装置に交換させた場合には、未使用の現像装置が装着されたことを画像形成装置において検出し、適切な画像形成を行うための安定化動作を行うようにしている。
【０００６】
ここで、上記のように未使用の現像装置が装着されたことを画像形成装置が検出できるようにするため、従来から様々な方法が採用されている。例えば、現像装置に新品判定のためのヒューズを設けるようにしたり、また特許文献２に示されるように、トナー濃度センサーの特性情報を不揮発メモリーチップに記憶させたメモリー回路基板を現像装置に設けるようにすることが提案されている。
【０００７】
しかし、上記のようなヒューズや不揮発メモリーチップを備えたメモリー回路基板等を全ての現像装置に設け、これを画像形成装置において検出させるようにした場合、コストが高くつくという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１０６１７１号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、トナーとキャリアを含む現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行う現像装置を着脱自在に装着させるようにした画像形成装置において、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを簡単に判別できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、
二成分現像剤を用いて画像形成する画像形成装置であって、
表面に静電潜像を担持可能な像担持体と、
未使用状態において所定値以上のトナー濃度の現像剤が収納され、前記像担持体にトナーを供給可能であり着脱自在に設けられた現像装置と、
前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
前記現像装置の装着時に前記トナーの濃度検出手段によって検出されたトナー濃度が所定の前記所定値以上か否かを判断する所定値判断手段と、
前記判断手段によって前記トナー濃度検出手段によって検出された検出結果が前記所定値以上であると判断された場合には、前記現像装置が未使用であると判断する現像装置判断手段と、
を備えるようにした。
【００１１】
そして、上記の画像形成装置においては、前記現像装置が未使用であると前記現像装置判断手段によって判断された場合には、前記現像装置はトナー濃度が前記所定値よりも下がるまでトナーを前記像担持体に供給することができる。
【００１２】
また、上記の画像形成装置においては、前記現像装置からトナーが供給され前記像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写可能な転写装置と、前記転写装置によって転写されずに前記像担持体に残留したトナーを回収するトナー回収装置と、前記トナー回収装置によって回収されたトナーを収納する現像剤収納部と、をさらに備えるようにし、前記トナー回収装置は、前記像担持体に供給されたトナーを回収することで前記現像剤収納部にトナーを収納するようにできる。
【００１３】
また、前記現像剤収納部に収納されたトナーを前記現像装置に搬送する搬送機構をさらに備えるようにすることができる。
【００１４】
また、前記トナー回収装置によって回収されたトナーを廃棄する廃トナー収容容器と、前記現像剤収納部のトナーを前記廃トナー収容容器に搬送する搬送機構とをさらに備えるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における画像形成装置においては、上記のように未使用の現像装置内に収容された現像剤中のトナー濃度を現像時のトナー濃度よりも所定値以上高い濃度に設定し、現像装置に設けられたトナー濃度検出手段により現像装置内に収容された現像剤中のトナー濃度を検出し、このトナー濃度検出手段により検出された現像剤中のトナー濃度に基づき、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを判別する。
【００１６】
このため、本発明における画像形成装置においては、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを判別するために、従来のように、現像装置にヒューズや不揮発メモリーチップを備えたメモリー回路基板等を別に装着させる必要がなく、装着された現像装置が未使用の現像装置であるかを簡単かつ低コストで判別できるようになる。
【００１７】
また、本発明における画像形成装置において、未使用の現像装置が装着されたことを現像装置判断手段によって判断された場合には、この現像装置内に収容された現像剤中の過剰のトナーを像担持体に供給して、現像剤中のトナー濃度を現像時のトナー濃度に調整させるようにすると、トナー濃度が高い現像剤を用いて現像を行うための特別の現像条件等を設定する必要がなく、装着された未使用の現像装置を用いて適切な画像形成が行えるようになる。
【００１８】
また、この画像形成装置において、未使用の現像装置が装着された場合に、この現像装置内に収容された現像剤中の過剰のトナーを像担持体に供給して、現像剤中のトナー濃度を現像時のトナー濃度に調整させるにあたり、像担持体に供給された過剰のトナーを転写体に転写させずにトナー回収装置に導いて回収させるようにすると、記録媒体などの転写体が無駄に消費されるということがなくなる。
【００１９】
また、上記のように未使用の現像装置に収容された現像剤中における過剰のトナーを、トナー回収装置に導いて回収させた後、このように回収されたトナーを戻し手段によって適当な時期に上記の現像装置内における現像剤に戻すようにすると、過剰のトナーが無駄に消費されるのも防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、現像装置から像担持体にトナーを供給して画像形成を行う状態の部分概略説明図である。
【図２】上記の実施形態の画像形成装置において、未使用の現像装置が装着された場合に、この現像装置内に収容された現像剤中の過剰のトナーをトナー回収装置に導いて回収させ、回収されたトナーを戻し手段によって現像装置内における現像剤に戻す状態の部分概略説明図である。
【図３】上記の実施形態の変更例に係る画像形成装置であって、未使用の現像装置が装着された場合に、この現像装置内に収容された現像剤中の過剰のトナーをトナー回収装置に導いて回収させ、回収されたトナーを廃トナー収容容器に導く状態の部分概略説明図である。
【図４】上記の実施形態の画像形成装置において、装着された現像装置の確認動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の実施形態に係る画像形成装置を図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２２】
この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、回転する感光体ドラムからなる像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、この像担持体１の表面にレーザ等を用いた潜像形成装置３により画像情報に応じた露光を行い、この像担持体１の表面に静電潜像を形成するようにしている。
【００２３】
そして、トナーとキャリアとを含む現像剤Ｄを収容させた現像装置１０から現像剤Ｄ中のトナーが、像担持体１の表面に形成された静電潜像に供給され、像担持体１の表面に静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【００２４】
次いで、このように像担持体１の表面に形成されたトナー像が、ローラ状になった転写装置４と対向する位置に導かれる。そして、このとき像担持体１と転写装置４との間に転写体５(記録シートなど)が導かれ、像担持体１の表面に形成されたトナー像が転写装置４により転写体５に転写される。
【００２５】
そして、転写後における像担持体１の表面にトナー回収装置２０に設けられたクリーニング部材２１の端部を圧接させ、像担持体１の表面に残留しているトナーが、クリーニング部材２１によって像担持体１の表面からトナー回収装置２０内に回収される構成となっている。
【００２６】
そして、この実施形態の画像形成装置においては、このように像担持体１の表面からトナー回収装置２０内に回収されたトナーを、戻し手段によって上記の現像装置１０に戻すようにしている。
【００２７】
ここで、上記の現像装置１０においては、回転する現像ローラからなる現像剤担持体１１を上記の像担持体１と対向するように設けると共に、現像装置１０の内部を２つの隔壁１２により、現像剤担持体１１の軸方向に沿った第１現像剤搬送部１３と第２現像剤搬送部１４と第３現像剤搬送部１５に分離させる。そして、それと共に第１〜第３の現像剤搬送部１３，１４，１５にそれぞれ現像剤Ｄを混合攪拌させながら搬送させる第１〜第３の攪拌搬送部材１３ａ，１４ａ，１５ａが設けられている。
【００２８】
そして、上記の第１〜第３の攪拌搬送部材１３ａ，１４ａ，１５ａを回転させ、現像剤Ｄを第１〜第３の現像剤搬送部１３，１４，１５内で搬送させて、現像剤Ｄを第１〜第３の現像剤搬送部１３，１４，１５において循環させると共に、現像剤担持体１１と隣接する第１現像剤搬送部１３における現像剤Ｄを現像剤担持体１１に供給させるようにしている。
【００２９】
ここで、この現像装置１０において、上記のように現像剤Ｄ中のトナーを像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に供給して、像担持体１の表面に静電潜像に対応するトナー像を形成するにあたっては、上記の現像剤担持体１１を回転させて、この現像剤担持体１１に供給された現像剤Ｄを像担持体１に搬送させる途中において、規制部材１６により現像剤担持体１１によって像担持体１に導かれる現像剤Ｄの量を規制するようにしている。
【００３０】
そして、このように規制された現像剤Ｄを現像剤担持体１１によって像担持体１と対向する位置に導くと共に、バイアス電源１７から現像剤担持体１１と像担持体１との間に現像バイアス電圧を作用させて、現像剤Ｄ中のトナーを像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に供給し、像担持体１の表面に静電潜像に対応するトナー像を形成するようにしている。
【００３１】
また、この実施形態の画像形成装置においては、現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段としてトナー濃度センサー１８が設けられている。そして、上記のように像担持体１の表面に現像剤Ｄ中のトナーを供給した結果、現像剤Ｄ中のトナー濃度が減少した場合には、これがトナー濃度センサー１８によって検出され、この検出結果が制御装置３０に出力される。そして、この制御装置３０により、トナー補給装置３１からトナーが現像装置１０内に補給されるように制御されている。
【００３２】
また、上記のようにトナー回収装置２０によって像担持体１の表面から回収されたトナーを戻し手段によって現像装置１０に戻すにあたっては、このトナー回収装置２０に回転する回収トナー送り部材２２を設け、この回収トナー送り部材２２により上記のクリーニング部材２１によって像担持体１の表面から回収されたトナーを回収トナー搬送路２３に導くようにしている。
【００３３】
また、この回収トナー搬送路２３内に、上記のように導かれた回収トナーを搬送させる回収トナー搬送部材２４を設け、この回収トナー搬送部材２４を回転させて、回収トナー搬送路２３に導かれた回収トナーを搬送させ、回収されたトナーをこの回収トナー搬送路２３と上記の現像装置１０との間に設けられた戻し経路２５に導き、この戻し経路２５を通して上記のトナーを現像装置１０内に戻すようにしている。
【００３４】
ここで、未使用の現像装置１０にはトナー濃度の高い現像剤が収納されている。この実施形態の画像形成装置において、現像装置１０を交換する場合について説明する。例えば、通常の現像時における現像剤Ｄ中のトナー濃度が７％程度である場合には、未使用の現像装置１０内に収容された現像剤Ｄ中のトナー濃度を、これより３％高い１０％程度になるようにする。
【００３５】
そして、現像装置１０が画像形成装置に装着されたとき、画像形成装置本体に設けられたトナー濃度センサー１８によって現像剤Ｄ中のトナー濃度が検出される。このトナー濃度センサー１８によって検出されたトナー濃度を上記の制御装置３０に出力し、この制御装置３０において、トナー濃度が所定値以上になっていることが確認された場合には、未使用の現像装置１０が装着されたと判断するようにしている。
【００３６】
そして、このように制御装置３０によって未使用の現像装置１０が装着されたと判断された場合には、図２に示すように、上記の図１に示す場合と同様に、像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、この像担持体１の表面に潜像形成装置３により露光を行い、この像担持体１の表面に静電潜像を形成し、このように像担持体１の表面に形成された静電潜像に、上記の現像装置１０から現像剤Ｄ中のトナーを供給する。
【００３７】
そして、上記の制御装置３０によって、トナーが供給された像担持体１と転写装置４との間に転写体５を導かないように制御すると共に、転写装置４を像担持体１から離間させ、像担持体１の表面に供給されたトナーを転写体５に転写させないようにしてトナー回収装置２０に導くようにする。
【００３８】
次いで、このトナー回収装置２０において、像担持体１の表面に供給されたトナーをクリーニング部材２１によって像担持体１の表面から回収し、このように回収したトナーを回転する回収トナー送り部材２２により回収トナー搬送路２３に導くようにする。一方、上記の回収トナー搬送部材２４の回転を停止させて、回収トナー搬送路２３に導かれたトナーを搬送させずに、このトナーを回収トナー搬送路２３内において蓄積させるようにする。
【００３９】
そして、上記の未使用の現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度が所定のトナー濃度に減少するまで上記のような操作を繰り返して行うようにする。
【００４０】
また、このように未使用の現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度が所定のトナー濃度になった後、この未使用の現像装置１０を用いて安定した画像形成を行うための安定化動作を行い、その後、前記のようにしてこの現像装置１０から現像剤Ｄ中のトナーを像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に供給して画像形成を行うようにすると共に、適当なタイミングで上記の回収トナー搬送部材２４を回転させ、上記のように回収トナー搬送路２３内において蓄積されたトナーを徐々に上記の戻し経路２５を通して現像装置１０内に戻すようにする。
【００４１】
このように回収トナー搬送路２３内において蓄積されたトナーを徐々に戻し経路２５を通して現像装置１０内に戻すようにすると、未使用の現像装置１０内に収容させた現像剤Ｄ中における過剰のトナーも有効に画像形成に利用されるようになる。
【００４２】
ここで、上記のように未使用の現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度が所定のトナー濃度に減少するまで上記の操作を繰り返して行うにあたって、現像剤Ｄ中のトナー濃度が所定のトナー濃度に速やかに減少するように、潜像形成装置３による露光によって像担持体１の表面にベタ画像の静電潜像を形成し、像担持体１に供給されるトナーの量をより多くすることが好ましい。
【００４３】
また、上記のように未使用の現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度を所定のトナー濃度に減少させるにあたり、像担持体１に供給されるトナーの量に対応した様々な静電潜像パターンを準備しておき、現像剤Ｄ中のトナー濃度が適切なトナー濃度になるように調整することもできる。ここで、様々な静電潜像パターンには複数種類の濃度の異なるべた画像や、面積の異なるべた画像が含まれる。
【００４４】
なお、この実施形態における画像形成装置においては、現像剤Ｄ中におけるトナー濃度が高くなった未使用の現像装置１０が装着された場合、上記のように過剰のトナーを回収トナー搬送路２３内に蓄積させ、この未使用の現像装置１０内における現像剤Ｄ中のトナー濃度が所定のトナー濃度になった後、回収トナー搬送路２３内に蓄積されたトナーを徐々に戻し経路２５を通して現像装置１０内に戻すようにしたが、上記の回収トナー搬送部材２４を回転させ、回収トナー搬送路２３内に導かれたトナーを回収トナー搬送部材２４により別の蓄積部（図示せず）に蓄積させるようにすることも可能である。
【００４５】
さらに、図３に示すように、回収トナー搬送路２３内に導かれたトナーを回収トナー搬送部材２４により搬送させてトナー排出経路２６に導き、このトナー排出経路２６を通して上記のトナーを廃トナー収容容器２７に排出させるようにすることも可能である。
【００４６】
次に、上記の実施形態の画像形成装置における現像装置の確認動作を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４７】
先ず、ステップＳ１において、現像装置内における現像剤中のトナー濃度を上記のトナー濃度センサーによって検出する。
【００４８】
次いで、ステップＳ２において、検出したトナー濃度が所定濃度（例えば８％以上）以上であるかを判断し、検出したトナー濃度が所定濃度以上でない場合には、未使用の現像装置ではないと判断して、ステップＳ８に進み、画像形成動作を行う。一方、検出したトナー濃度が所定濃度以上である場合には、ステップＳ３に進み、上記の制御装置により未使用の現像装置であると判断する。
【００４９】
そして、このように未使用の現像装置であると判断された場合には、ステップＳ４に進み、前記のようにこの現像装置から現像剤中のトナーを像担持体に供給し、このトナーを転写体に転写させないようにしてトナー回収装置に導いて回収し、未使用の現像装置内における現像剤中のトナー濃度を減少させるトナー濃度減少動作を行う。また、画像形成装置の様々なパラメータを初期値に戻すことや印字枚数カウントを０に戻すことが行われる。
【００５０】
次いで、ステップＳ５に進み、現像装置内における現像剤中のトナー濃度を検出し、ステップＳ６において、検出したトナー濃度が所定濃度（例えば７％まで）まで減少したかを判断し、トナー濃度が所定濃度まで減少していない場合には、ステップＳ４に戻り、トナー濃度が所定濃度に減少するまで、上記の操作を繰り返して行う。
【００５１】
一方、ステップＳ６において、検出したトナー濃度が所定濃度まで減少していた場合には、ステップ７に進み、未使用の現像装置の安定化動作を行い、その後、ステップＳ８に進んで画像形成動作を行う。
【符号の説明】
【００５２】
１  像担持体
２  帯電装置
３  潜像形成装置
４  転写装置
５  転写体
１０  現像装置
１１  現像剤担持体
１２  隔壁
１３  第１現像剤搬送部
１３ａ  第１攪拌搬送部材
１４  第２現像剤搬送部
１４ａ  第２攪拌搬送部材
１５  第３現像剤搬送部
１５ａ  第３攪拌搬送部材
１６  規制部材
１７  バイアス電源
１８  トナー濃度センサー（トナー濃度検出手段）
２０  トナー回収装置
２１  クリーニング部材
２２  回収トナー送り部材
２３  回収トナー搬送路
２４  回収トナー搬送部材
２５  戻し経路
２６  トナー排出経路
２７  廃トナー収容容器
３０  制御装置
３１  トナー補給装置
Ｄ  現像剤
【図１】
2011191656.tif 000003
【図２】
2011191656.tif 000004
【図３】
2011191656.tif 000005
【図４】
2011191656.tif 000006