(57)【要約】【課題】画像形成装置において、停電や紙詰り等による画像形成処理の中断が繰り返して発生した場合でも、現像器内のトナー濃度の不用意な変化を抑えて、画像形成不良の発生を防ぐ。【解決手段】本発明は、トナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像器８を有し、感光体ドラム５へ現像器８からキャリアを介してトナーが供給される２成分方式の画像形成装置である。現像器８には、キャリアを補給するキャリア補給ユニット２７が設けられている。キャリア補給ユニット２７を制御するコントローラ４６は、画像形成処理の異状中断をカウントし、異状中断回数を不揮発性のフラッシュメモリ７３に格納する。異状中断回数が所定回数に達すると、キャリア補給ユニット２７を駆動させて、現像器８にキャリアを補給させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像器と、静電潜像が形成される感光体とを有し、
前記感光体へ現像器からキャリアを介してトナーが供給され、該トナーが感光体の静電潜像に付着することで感光体の表面にトナー画像が形成される画像形成装置において、
前記現像器に接続されて現像器にキャリアを補給するキャリア補給手段と、該キャリア補給手段によるキャリアの補給を制御する制御手段と、該制御手段によりカウントされた画像形成処理の異状中断の回数を記憶する中断回数記憶手段とを備えており、
前記制御手段は、前記中断回数記憶手段に記憶されている画像形成処理の異状中断の回数が予め設定した所定回数に達すると、前記キャリア補給手段を駆動して現像器へのキャリアの補給を行わせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置の作動開始の際にフラグが立てられるとともに、画像形成処理が正常に終了すると、前記フラグが消去される不揮発性のメモリからなるフラグ記憶手段を備えており、
前記制御手段は、画像形成装置の作動開始の際に前記フラグ記憶手段内のフラグの有無を判別し、フラグが無いときにはフラグ記憶手段にフラグを立て、フラグが有るときには、異状中断があったと判別して、前記中断回数記憶手段に記憶されている異状中断の回数をインクリメントし、
前記制御手段は、画像形成処理が正常に終了した際にフラグをオフにするように構成されている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、現像器へのキャリアの補給を行ったときには、前記中断回数記憶手段に記憶している異状中断の回数をリセットする請求項２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、トナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像器と、静電潜像が形成される感光体とを有する画像形成装置に関し、現像器内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）を一定に保つ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の２成分現像剤を用いる電子写真方式（以下、２成分現像方式と記す）の画像形成装置においては、静電潜像が形成された感光体へ現像器からトナーがキャリアを介して供給され、トナーが感光体の静電潜像に付着することで感光体にトナー画像が形成されたのち、該感光体上のトナー画像が記録用紙に転写されるようになっている。
【０００３】
２成分現像方式の画像形成装置では、正常に画像形成処理が行われている場合であっても、僅かではあるが感光体側にキャリアが移行することが避けられず、現像器内のキャリア濃度が漸減していく。このため、特許文献１に係る画像形成装置では、印刷（転写）枚数をカウントし、印刷枚数が所定値に至ると、現像器にキャリアおよびトナーを補給することで、現像器内のキャリア濃度値が低下して、トナー濃度（トナーとキャリアとの混合比）が低くなって、画像形成不良が生じることを防いでいる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６１４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の問題は、画像形成処理の異状中断時におけるキャリアの飛散に対処できないことにある。すなわち、例えば停電や紙詰りによって記録用紙への画像形成処理が中断された場合には、感光体の帯電が消滅し、それに伴う感光体と現像器との間の電位差に起因して、キャリアが感光体側に飛び散って移行してしまう。特に画像形成処理の途中で、何からの理由でカバーが開けられたときに、マグローラと感光体との電位差が大きくなって、キャリアが感光体側に移行しやすい。このため、画像形成処理の異状中断が頻繁に生じると現像器内のキャリアが減少して、現像器内のトナー濃度が適正値の範囲を外れ、結果として画像形成不良を招来する不具合があった。
【０００６】
本発明の目的は、停電や紙詰り等による画像形成処理の異状中断が繰り返された場合でも、現像器内のトナー濃度の不用意な変化を抑えて、画像形成不良の発生を確実に阻止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の本発明は、トナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像器と、静電潜像が形成される感光体とを有し、前記感光体へ現像器からキャリアを介してトナーが供給され、該トナーが感光体の静電潜像に付着することで感光体の表面にトナー画像が形成される画像形成装置を対象とする。
この画像形成装置は、前記現像器に接続されて現像器にキャリアを補給するキャリア補給手段と、該キャリア補給手段によるキャリアの補給を制御する制御手段と、該制御手段によりカウントされた画像形成処理の異状中断の回数を記憶する不揮発性の中断回数記憶手段とを備えている。そして、前記制御手段が、前記中断回数記憶手段に記憶されている画像形成処理の異状中断の回数が予め設定した所定回数に達すると、前記キャリア補給手段を駆動して現像器へのキャリアの補給を行わせる。
なお、本発明の画像形成装置の具体例としては、コピー機やファクシミリ装置を挙げることができる。ファクシミリ機能とプリンタ機能とを併せ持った複合機であってもよい。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、画像形成装置の作動開始の際にフラグが立てられるとともに、画像形成処理が正常に終了すると、前記フラグが消去される不揮発性のフラグ記憶手段を備えている。前記制御手段は、画像形成装置の作動開始の際に前記フラグ記憶手段内のフラグの有無を判別し、フラグが無いときにはフラグ記憶手段にフラグを立て、フラグが有るときには、異状中断があったと判別して、前記中断回数記憶手段に記憶されている異状中断の回数をインクリメントし、制御手段は、画像形成処理が正常に終了した際にフラグをオフにするように構成されている。
【０００９】
請求項３記載の本発明のように、制御手段は、現像器へのキャリアの補給を行ったときには、記憶手段に記憶している異状中断の回数をリセットするようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の本発明に係る画像形成装置においては、中断回数記憶手段に記憶されている停電や紙詰り等による画像形成処理の異状中断の回数が、予め設定した所定回数に達すると、キャリア補給手段が駆動されて、現像器へのキャリアの補給が行われるようにした。これにて、画像形成処理の中断が繰り返されて、現像器内のキャリアが減少した場合でも、キャリア補給手段を駆動させることで適正なトナー濃度を良好に確保することができ、したがって、画像形成不良の発生を抑えて、画像形成装置の信頼性の向上に貢献できる。
本発明は、特に、現像剤を長期間交換しない画像形成装置に好適に採用できる。
【００１１】
なお、中断回数記憶手段は、不揮発性のメモリとすることが好ましい。これによれば、不用意に電源が停止されたり、停電などにより異状中断した場合にも、異状中断の回数がリセットされることがなく、確実に異状中断回数をカウントすることができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、画像形成処理が正常に終了していないときにはフラグがオフにならず、フラグ記憶手段内にフラグは残ったままとなる。したがって、制御手段は、画像形成装置の作動開始の際にフラグが残っているか否かを判別するだけで、異状中断があったかを否かを判別することができ、制御手段の処理の簡便化を図ることができる。
このとき、フラグ記憶手段を不揮発性のメモリで構成していると、不用意に電源が停止されたり、停電などにより異状中断した場合にも、フラグ記憶手段内のフラグが消去されることが無く、したがって確実に異状中断があったか否かを判別することができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明のように、現像器へのキャリアの補給を行ったときには、中断回数記憶手段に記憶されている異状中断の回数をリセットするようにしていると、キャリアの補給動作と異状中断回数との関係を適正化することができるので、現像器へのキャリアの過剰な補給を確実に防止することができ、現像器内のトナー濃度を適正値に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１乃至図３は、本発明に係る画像形成装置を適用した複合機の実施形態を示す。図２は複合機の画像形成部を示しており、同図において、複合機１は、記録用紙Ｐを収容する給紙部２と、該給紙部２から送られてきた記録用紙Ｐに画像形成を行う画像記録部３と、該画像記録部３の上方に配置されて画像形成されたのちの記録用紙Ｐが排出される排出部４とを含む。
【００１５】
複合機１は、原稿等を読み取って記録用紙Ｐに複写する複写機能と、ファクシミリ機能と、コンピュータ等から送られてきたデータを印字するプリンタ機能などを備えている。
以上のような機能を実現するため、複合機１は、図１に示すように、原稿等を読み取るためのスキャナ、コンピュータＰＣと接続するためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、外部のコンピュータ又はファクシミリ装置等と回線（インターネット等）を介して通信するためのネットワークコントロールユニット（ＮＣＵ）およびモデム（ＭＯＤＥＭ）等を備えている。
【００１６】
給紙部２は、多数枚の記録用紙Ｐを積層状態で収容可能であって複合機１の本体に対して着脱自在な給紙カセット２ａと、該給紙カセット２ａでの給紙方向の先端側（図２では右側）に設けた分離給紙ローラ２ｂと、該分離給紙ローラ２ｂに記録用紙Ｐを挟んで対向配置した分離パッド２ｃとを有している。なお、給紙部２に複数個の給紙カセット２ａを設けて、各給紙カセット２ａからの給紙を可能にしてもよい。分離パッド２ｃに代えてローラを設けてもよい。
【００１７】
画像記録部３は、横置きの円柱形状の感光体ドラム（感光体）５を有している。感光体ドラム５の周囲には、感光体ドラム５の回転方向に沿って、感光体ドラム５の表面を帯電させるためのコロナ帯電式の帯電器６と、感光体ドラム５に静電潜像を形成するためのＬＥＤ等から成る露光器７と、感光体ドラム５上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成するための現像器８と、トナー画像を記録用紙Ｐに転写するための転写ローラ９と、転写後の感光体ドラム５に残留しているトナーを除去するためのクリーニング装置１０などが配置されている。転写ローラ９から排出部４に至る用紙送路１１の中間には、ハロゲンランプ等から成るヒータ１２ａで加熱して記録用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着させるための定着器１２が配置されている。定着器１２は、ヒータ１２ａを配した加熱ローラ１２ｂと、プレスローラ１２ｃとを含む。
【００１８】
給紙部２から感光体ドラム５に至る給紙路１３には、感光体ドラム５への給紙タイミングを制御するレジストローラ対１５が配置されている。排出部４は、用紙送路１１の終端に配置された排出ローラ対１６と、排出トレイ１７とを有している。そして、画像記録部３で画像形成が行われて定着された記録用紙Ｐが、排出トレイ１７に排出される。
【００１９】
現像器８は、トナーとキャリアとから成る２成分現像剤を収容する現像器ハウジング１９と、現像器ハウジング１９内に配置されてトナーとキャリアとを攪拌および搬送する一対の攪拌搬送スクリュー２０・２１と、所定の電圧にバイアスされて感光体ドラム５にトナーを供給する現像スリーブ２２と、該現像スリーブ２２にトナーとキャリアとを供給する供給パドル２３と、現像器ハウジング１９の適所に配置されてトナー濃度（トナーとキャリアとの混合比）を検出するためのトナー濃度センサ（磁気センサ）２５等を有している。トナーは、内部に着色剤等を含有する多数のポリマー粒子から成り、キャリアは、鉄等の磁性体から成る多数の微粒子で構成される。現像スリーブ２２は、磁力を有する磁性体から成る。
【００２０】
現像器８の現像器ハウジング１９には、トナー補給ユニット２６とキャリア補給ユニット（キャリア補給手段）２７とが接続されている。トナー補給ユニット２６は、トナーを貯蔵するトナータンク２９と、トナータンク２９内のトナーを現像器ハウジング１９内に搬送するためのトナーホッパー３０およびスクリューコンベア（パイプスクリュー）３１とを有している。トナータンク２９内には、トナー攪拌用のアジテータと、トナーをトナーホッパー３０へ搬送排出する搬送排出スクリュー３３とが配置されている。トナータンク２９の下側には、廃トナータンク３５が設けられており、廃トナータンク３５には、画像記録部３のクリーニング装置１０で感光体ドラム５から除去回収された廃トナーがスクリューコンベア３６を介して投入堆積される。廃トナータンク３５内には、廃トナーを廃トナータンク３５内に分散させる搬送スクリュー３７が配置されている。
【００２１】
キャリア補給ユニット２７は、キャリアを貯蔵するキャリアタンク３９と、キャリアタンク３９内のキャリアを現像器ハウジング１９内に搬送して補給するための搬送排出スクリュー４０等を有している。
【００２２】
図１に示すように、複合機１は、画像形成の動作等を制御するコントローラ４６と、コントローラ（制御手段）４６と協働して複合機１の全体の作動を制御する中央制御部（ＭＰＵ）４７とを備えており、これらコントローラ４６と中央制御部４７とで、複合機１を制御する。
【００２３】
コントローラ４６には、紙の位置検出を行うＰＳＳセンサ４１、現像器８のトナー濃度センサ２５、転写ローラ９への電流を検出する電流検出部４８、温湿度センサ４２等からの入力信号が入力される。コントローラ４６は、これら入力信号に基づいて、給紙部２の分離給紙ローラ２ｂの駆動モータＭ１、分離給紙ローラ２ｂと駆動モータＭ１とを接続するクラッチ４９、帯電器６のバイアス電圧の印加を制御する帯電バイアス印加回路５０、露光器７のＬＥＤなどを制御する。
また、コントローラ４６には、現像器８の現像スリーブ２２、転写ローラ９へのバイアス電圧を制御する転写バイアス印加回路５１、定着器１２の加熱ローラ１２ｂの駆動モータＭ２、定着器１２のヒータ１２ａの駆動を制御するヒータ駆動回路５２、キャリア補給ユニット２７の搬送排出スクリュー４０等が接続されており、コントローラ４６は、上記の入力信号等に基づいて、各機器を制御する。
【００２４】
図１に示すように、中央制御部４７に至るシステムバス４５には、インターフェイス６０（Ｉ／Ｆ）、スキャナ６１、操作部６２、データ変換回路（ＣＯＤＥＣ）６３、記憶手段６４、モデム（ＭＯＤＥＭ）６５、ネットワークコントロールユニット（ＮＣＵ）６６等が接続されている。操作部６２は、紙詰りやトナー切れ等の異常等を報知するための表示部や、画像形成の再スタート等を操作するための操作スイッチ等で構成される。
【００２５】
記憶手段６４は、システムプログラムが格納されたＲОＭ７０、中央制御部４７やコントローラ４６の作業領域となるＲＡＭ７１、スキャナ６１等で読み取られた原稿の画像データが格納される画像メモリ７２、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ（中断回数記憶手段、フラグ記憶手段）７３などを含む。
【００２６】
ＭＰＵ４７およびコントローラ４６は、操作部５５からの操作信号に基づいて記録用紙Ｐに画像形成を行う。また、コントローラ４６は、トナー濃度センサ２５で現像器ハウジング１９内のトナー濃度が所定濃度よりも低くなったことが検出されると、トナー補給ユニット２６の搬送排出スクリュー３３等を駆動して現像器８のハウジング１９内へトナーを補給する。
【００２７】
そのうえで本実施形態に係る複合機１では、異状中断回数が所定回数に達すると、キャリアの補給を行うキャリア補給機能を備える点が着目される。具体的には、コントローラ４６は、停電や紙詰り等の異常によって記録用紙Ｐへの画像形成処理が異状中断された回数を計数（カウント）し、その計数した異状中断回数（カウント値）が予め設定した所定回数（例えば１０回）以上に達すると、キャリア補給ユニット２７を駆動させて、現像器８へキャリアを補給するようにしている。
【００２８】
異状中断が有ったか否かは、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ７３内のフラグの有無に基づいて判別される。かかるフラグは、複合機１の作動開始の際に立てられるものであり、複合機１が正常に終了すると、コントローラ４６からの制御信号に基づいて消去される。また、異状中断回数のカウント値もフラッシュメモリ７３に記憶される。したがって、プログラムに基づいてリセットされるまでは、フラグや異状中断回数のカウント値は、消えることなく保持される。
【００２９】
異状中断に伴うキャリアの補給動作を図３のフローチャートを用いて詳しく説明する。まず、複合機１は、主電源のスイッチが投入されたのち、スキャナによる原稿等の読み取り等の操作等が行われて複合機１が作動を開始するまでは待機状態（待機中）となる（Ｓ１でＮО）。そして、コントローラ４６は、複合機１の作動が開始して駆動信号が出力されたときには（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２でフラグが立てられているか否か、すなわちフラグがフラッシュメモリ７３内に有るか否かを検知する。
【００３０】
フラグが無いとき（Ｆｌａｇ  ｏｆｆ）には（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ３でフラグを立てる（Ｆｌａｇ  ｏｎ）。次いで、前記原稿等の読み取り等に基づいて１枚又は複数枚の記録用紙Ｐへの画像形成処理（通常処理）を行う（ステップＳ４）。つまり、給紙カセット２ａ内の記録用紙Ｐがレジストローラ対１５へ給紙されるとともに、帯電器６で帯電した感光体ドラム５に、露光器７によって読み取られた原稿等に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像が形成された感光体ドラム５へ現像器８からキャリアを介してトナーが供給され、該トナーが感光体ドラム５の静電潜像に付着することで感光体ドラム５にトナー画像が形成される。感光体ドラム５のトナー画像が転写ローラ９によって記録用紙Ｐに転写され、その後に定着器１２で記録用紙Ｐに定着され、定着後の記録用紙Ｐが排出トレイ１７に排出される。
【００３１】
前記記録用紙Ｐへの画像形成処理が全て正常に終了すると、コントローラ４６は、駆動停止の信号を出力して、複合機１の作動を停止させたのち（Ｓ５）、フラグをオフにする（Ｓ６）。その後、複合機１は、再び待機状態に戻る。
【００３２】
一方、例えば通常の画像形成処理（Ｓ４）の最中に、停電や紙詰り等の異常が生じると、画像処理が強制的に中断され、感光体ドラム５への帯電等が突発的に停止される。但し、フラッシュメモリ７３内のフラグは消去されずに残る。
その後にユーザー等による紙詰り等に対する処理が終了したことで、複合機１が再び作動を開始すると、ステップＳ１からの処理が行われ、フラッシュメモリ７３内のフラグの有無が判別される（Ｓ２）。上述のように、フラグは残されたままであるので、フラッシュメモリ７３内のフラグが検出されると（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ７に至り、画像形成処理の中断回数のカウント値がインクリメントされる（カウンタアップ）。次いで、カウント値が予め設定した所定値（所定回数）以上になったか否かが判別され（Ｓ８）、カウント値が所定値よりも小さいときには（Ｓ８でＮＯ）、ステップＳ４に移行して画像形成の通常処理が行われる。
【００３３】
一方、カウント値が所定値以上になると（Ｓ８でＹＥＳ）、コントローラ４６は、キャリア補給ユニット２７の搬送排出スクリュー４０等を駆動して現像器ハウジング１９内へのキャリアの補給を行う（Ｓ９）。フラッシュメモリ内のカウント値を０にリセットして（Ｓ１０）、画像形成の通常処理を行う（Ｓ４）。
【００３４】
このように、停電や紙詰り等による画像形成の通常処理の中断の回数が予め設定した所定回数に達すると、キャリア補給ユニット２７を駆動して現像器８へのキャリアの補給を行わせるので、画像形成の通常処理の中断が繰り返しあっても、現像器８内のトナー濃度を適正値に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略縦断側面図である。
【図２】本発明の画像形成装置に係る制御装置のブロック構成図である。
【図３】キャリアの補給動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  画像形成装置（複合機）
５  感光体（感光体ドラム）
８  現像器
２７  キャリア補給ユニット
４６  制御手段（コントローラ）
７３  中断回数記憶手段、フラグ記憶手段（フラッシュメモリ）
Ｐ  記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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