(57)【要約】【課題】それぞれの機械にあったトナーエンド復帰の値を設定でき、トナー復帰時間の短縮やトナーの過剰補給を避けることができる画像形成装置及びトナーエンド復帰方法を提供すること。【解決手段】トナーエンドからの復帰時にトナーを補給し、付着量検出手段８で前記トナー像におけるトナー付着量を検出し、トナーエンドから復帰時のトナー付着量の設定値が、サービスマンモードで設定可能であり、前記設定値以下を検出した時に、トナーエンド状態を解除することを特徴とする画像形成装置及びトナーエンド復帰方法を提供することができる。【選択図】図１
2007233330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて像但持体を一様に帯電する帯電手段と、光書き込みにより前記像但持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像を現像して前記現像但持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段内にトナーを供給するトナー供給手段と、前記トナー供給手段のためにトナーを備蓄しておくトナー容器と、前記トナー像におけるトナー付着量を検出する付着量検出手段と、前記現像手段内のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、を備え、
前記帯電手段及び前記露光手段により前記像但持体上に所定の検出用潜像を形成し、前記現像手段により前記検出用潜像を現像して検出用トナー像を前記トナー像におけるトナー付着量を検出する付着量検出手段を有し、
制御トナー濃度をサービスマンモードにより変更可能な画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナーエンドからの復帰時にトナーを補給し、前記付着量検出手段で前記トナー像におけるトナー付着量を検出し、
トナーエンドから復帰時のトナー付着量の設定値が、前記サービスマンモードで設定可能であり、
前記設定値以下を検出した時に、トナーエンド状態を解除する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナーエンドからの復帰時のトナー補給時間を、前記サービスマンモードで変更可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナーエンドからの復帰時のトナー付着量の検出値が、トナーエンド復帰条件を満たさない場合は、再度トナー補給を行なう
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナーエンドからの復帰時の前記トナー像のトナー量検出時間を、前記サービスマンモードで変更可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナー補給を開始し、１回目のトナーエンド復帰検出において、復帰条件を満たさない場合、２回目以降の復帰検出までの時間が１回目のトナーエンド復帰検出間隔よりも短い
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
前記サービスマンモードでの変更が、トナーエンド時である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
トナーエンド復帰方法は、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の画像形成装置を使用することを特徴とするトナーエンド復帰方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーエンドからの復帰機構を有する複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の電子写真式画像形成装置に関するものである。また、画像形成装置、静電記録装置等のトナーエンド復帰方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置では、一般的にトナーやキャリアと呼ばれる現像剤を用いて、現像器によりトナー像を形成して画像を作成している。トナーは画像形成とともに消費されるため、通常は、容器にトナーを入れたトナーカートリッジとして本体に供給し、容器内のトナーが無くなったら新しいトナー容器と交換して新しいトナーを補充する方式が一般的である。トナーが粉体であるがゆえに、容器から確実に残りが少なくなるようにトナーを排出することは重要な課題であり、トナーを容器内から容器出口部に向けて搬送する方式として通常用いられる方法には、（１）通称オーガと呼ばれるスクリューを容器内部に設けて、これを回転する事でトナーを一方に送る方法、（２）スクリューボトルと呼ばれ、筒状の容器の円筒部内面に螺旋状の突起を設け、この容器を回転させることによってトナーを少しずつ出口部に搬送する方法、（３）トナー収納容器からのトナー排出方法として、トナー収納容器に非対称往復運動により加速を与え、慣性によって容器内トナーを一方向に移動させ容器下方向に設けられた排出口から、トナーの排出を行うトナー移送方法、（４）袋状の柔軟な容器内のトナーを吸引ポンプによって吸引し、現像器に供給する方法が、開示されている。
さらに、特許文献１、２に記載されているように、内部のトナーを吸引排出することにより、トナー排出後の容器を減容にすることができることも開示されている。
【０００３】
トナー補給装置には、容器内のトナーが無くなったことを検知するトナーエンド検知手段が必要であるが、トナー補給装置から現像装置へトナーを搬送する経路の途中に、トナーホッパを設けて、トナーを貯留する場合は、そのトナーホッパのトナーに触れる壁面に圧電センサを設けて、トナーホッパ内のトナーを検知する方法が一般的である。また、トナーホッパを持たない場合、搬送経路の壁面に同様な検知手段を設ける場合もある。また、トナー容器の一部に透明な部材を取付、トナー容器内のトナーの有無を直接見る方法もある。検知手段も圧電センサの他に、光センサでトナーの有無を見る場合もある。
ところが、搬送経路やトナー容器内にはトナーが滞留しやすく、トナーエンド時に確実にトナーが存在しなくなる場所の特定が困難である。また、トナーは、搬送経路やトナー容器の壁面等に付着し易い。これらのトナー滞留やトナー付着によってトナーエンドの誤検知が生じやすい。そのため、圧電センサの場合はセンサ表面、光センサの場合はセンサが発光する前記透明部材に、付着したトナーを清掃する清掃部材を設けているが、コストアップを生じており、その上安定したトナー清掃が困難であるため、トナーエンド誤検知の問題が十分に解決できていないという問題点があった。
【０００４】
そこで、特許文献３には、現像剤を収納し、柔軟なシート部材から構成され、一部に現像剤容器内の現像剤を排出する孔を持つ現像剤容器と、該排出孔付近の現像剤を吸引する現像剤吸引手段と、該排出孔と該現像剤吸引手段とを接合するパイプとを具備し、該現像剤容器内部の現像剤を外部に移送する現像剤補給方法において、前記現像剤容器の排出孔近傍の容器壁側面に対して、発光及び受光する光学式のセンサを設け、該センサは所定の位置にて、容器壁の有り無しによって現像剤の終了を検知することを特徴とする現像剤補給方法および現像剤補給装置が、開示されている。
これにより、安価で、トナーエンド誤検知がなく、確実なトナーエンド検知を行う現像剤補給方法および現像剤補給装置を提供することができた。
しかしながら、トナーエンドの検知には十分な効果が得られたものの、トナーエンド後の現像装置の復帰については、十分な対応ができていないという問題点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２４８６３号公報
【特許文献２】特開２００２−７２６４９号公報
【特許文献３】特開２００５−１７７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、それぞれの機械にあったトナーエンド復帰の値を設定でき、トナー復帰時間の短縮やトナーの過剰補給を避けることができる画像形成装置及びトナーエンド復帰方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて像但持体を一様に帯電する帯電手段と、光書き込みにより前記像但持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像を現像して前記現像但持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段内にトナーを供給するトナー供給手段と、前記トナー供給手段のためにトナーを備蓄しておくトナー容器と、前記トナー像におけるトナー付着量を検出する付着量検出手段と、前記現像手段内のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、を備え、前記帯電手段及び前記露光手段により前記像但持体上に所定の検出用潜像を形成し、前記現像手段により前記検出用潜像を現像して検出用トナー像を前記トナー像におけるトナー付着量を検出する付着量検出手段を有し、制御トナー濃度をサービスマンモードにより変更可能な画像形成装置において、トナーエンドからの復帰時にトナーを補給し、前記付着量検出手段で前記トナー像におけるトナー付着量を検出し、トナーエンドから復帰時のトナー付着量の設定値が、前記サービスマンモードで設定可能であり、前記設定値以下を検出した時に、トナーエンド状態を解除することを特徴とする画像形成装置である。ここで、サービスマンモードとは、トナー付着量の検出値の設定を変更できるモードであり、ユーザが条件を設定してトナーエンド状態を判定するモードである。
本発明は、トナーエンドからの復帰時のトナー補給時間を、前記サービスマンモードで変更可能であることを特徴とする。
本発明は、トナーエンドからの復帰時のトナー付着量の検出値が、トナーエンド復帰条件を満たさない場合は、再度トナー補給を行なうことを特徴とする。
本発明は、トナーエンドからの復帰時の前記トナー像のトナー量検出時間を、前記サービスマンモードで変更可能であることを特徴とする。
本発明は、トナーエンド時にトナー補給を開始し、１回目のトナーエンド復帰検出において、復帰条件を満たさない場合、２回目以降の復帰検出までの時間が１回目のトナーエンド復帰検出間隔よりも短いことを特徴とする。
本発明は、前記サービスマンモードでの変更が、トナーエンド時であることを特徴とする。
また、本発明は、前記記載の画像形成装置を使用することを特徴とするトナーエンド復帰方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、前記解決するための手段によって、それぞれの機械にあったトナーエンド復帰の値を設定でき、トナー復帰時間の短縮やトナーの過剰補給を避けることができる画像形成装置及びトナーエンド復帰方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１は、本発明の画像形成装置を示す図である。この画像形成装置は、像但持体の一例であるドラム状の感光体１と、この感光体を帯電する帯電手段の一例であるメインチャージとグリッドを備えた帯電装置２と、帯電された感光体に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成する潜像形成手段３と、感光体上の静電潜像を、現像電圧を印可可変可能な機能を有し、２成分系現像剤で現像して顕像化する現像装置４と、感光体上のトナー像を転写し、搬送されてきた転写紙を感光体から分離する装置５と、転写紙に転写されず、感光体上に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６と、次の帯電のために感光ドラム上に残存する電荷を除去する除電装置７と、感光体上に形成された検知パターンを読み取るフォトセンサ８を有する。
【００１１】
以下に動作の具体的な構成について述べる。
像但持体の一例であるドラム状をした感光体１が矢印方向に回転する。この感光体を帯電する手段の一例である帯電装置２が放電を開始し、この感光体を画像領域の帯電電位まで帯電する。
次いで、感光ドラム１上に、読み取り部（図示省略）において読み取られた原稿の画情報が、書き込み部３により露光され、画像領域に画像情報に基づいた潜像を作成する。  現像ローラ９は、矢印方向に回転する。現像ローラ９により２成分トナーで画像領域の潜像が顕像化される。この顕像化に際し、現像バイアスが現像ローラ９に印可される。
画像領域の顕像化された画像は転写分離部５で転写紙に転写し、その後、転写紙は分離され、クリーニング部６及び除電部７により、残留トナーの清掃及び除電が行われて次のコピーサイクルに備える。
画像後端の画像領域外の画像中央部付近に検知パターンが現像され、顕像化された像は転写部５で転写されずに、フォトセンサ８まで搬送され、検知パターンの濃度（トナー付着具合い）より、フォトセンサ８により検出される。この顕像化された検知パターンはクリーニング部６及び除電部７により、トナーの清掃及び除電が行われて次のコピーサイクルに備える。
【００１２】
現像装置４は現像容器１０とトナー容器１１よりなる。トナー容器１１内にはトナー容器内トナーを現像容器１０内に供給するための攪拌パドル１２が配置され、現像容器１０内には攪拌パドル１３及び現像ローラ９が併設されており、現像ローラ９は、感光体１に近接配置されている。現像容器１０中にはトナー１４とキャリア１５が混在しており、トナーのみが消費される。
トナー容器１１中にはトナー１４のみが収容されていて、攪拌パドル１２の回転により、適宜現像容器１０内にトナー１４が補給されるようになっている。そして、図示しない制御部によりそれぞれの検知パターンの検知出力を受けてトナー補給の必要性の有無及びトナー補給量を判断し、必要と判断したならば、補給量に応じて攪拌パドル１２を回転させ、トナー容器１１から、フォトセンサ８の検知出力に対応してトナーを補給する。
【００１３】
トナーエンド時においては、フォトセンサ８の出力により、あらかじめ設定された値より大きな値が連続で検知されるとトナーエンドと判断し、機械の使用を不可とする。
トナーカートリッジやトナーボトルが交換されると、トナーを現像器内に補給し、トナー濃度を回復させる動作を実施し、再び機械を使用可能状態とする。ここで、上記のトナーエンド復帰動作は、あらかじめ設定された値以下にフォトセンサでの検知出力が低くなった時に、機械使用可能状態とする。
トナーエンド復帰のための検知出力設定値が変更できることにより、例えば、図面等の線画出力が主な場合は、線画はエッジ効果により再現性が良いので、制御トナー濃度を低めに設定でき、復帰時のトナー濃度も低く設定する。ベタ画像が主な場合には、制御トナー濃度を高めに設定し、トナーエンド復帰時の検知出力もトナー濃度の濃い値に設定しておくと、トナーエンド復帰後から安定した画像を出力できる。
なお、サービスマンモードでの変更は、特に限定されないが、好ましくはトナーエンド時である。
【００１４】
また、他の実施方法では、トナーエンドからの復帰のためのトナー補給の時間を短く変えることにより、トナーエンドからの復帰時間の短縮ができ、逆に時間を長くすると、トナーエンド復帰後からベタ濃度の安定した画像出力が得られる。
また、トナーエンドからの復帰動作において、トナー付着量の検出値がトナーエンド復帰状態を満たさない場合は、再度復帰動作を行い、確実にトナーエンドから復帰させることにより、復帰後から安定した画像出力が得られる。
さらに、トナーエンドからの復帰動作において、トナー付着量の検出までの時間を変えることにより、トナーエンドからの復帰時間の短縮やトナー過剰補給の防止、トナーエンド復帰後からの安定した画像出力が得られる。
また、トナーエンド復帰動作の１回目のトナーエンド復帰検知において、復帰条件を満たさない場合、２回目以降の復帰検出までの間隔を、１回目のトナーエンド復帰検出時間よりも短くすることにより、トナーの過剰補給を防止できる。
【００１５】
図２は、本発明のトナーエンド復帰方法のフローチャートである。トナーエンドリカバリが行われると（Ｓ１）、トナーエンド時、トナーカバーの開閉を確認する（Ｓ２）。確認されたら、トナーエンドを一旦リセットし（Ｓ３）、リカバリ回数を０にする（Ｓ４）。そして、通常の作像タイミングでＯＮにし（Ｓ５）、トナー補給クラッチを１秒ＯＮ、２．５秒ＯＦＦを１２回繰り返し（Ｓ７）、現像剤を攪拌する（Ｓ８）。
作成されたフォトセンサパターン（Ｓ９）をフォトセンサ８で読取り（Ｓ１０）、Ｖｓｐ／ＶｓｇとＶｒｅｆの対比を行う（Ｓ１１）。ここで、Ｖｓｐは、Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換されて制御部に入力され、感光体ドラム上の基準濃度板の基準濃度のトナー像に対するＡ／Ｄ変換器からのトナー濃度検知信号である。また、Ｖｓｇは、感光体ドラム上の基準濃度のトナー像の前後で、イレーサにより電荷が消去されてトナーが付着しない地肌部分に対するＡ／Ｄ変換器からのトナー濃度検知信号である。この比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）とトナーの補給を開始するための判定値Ｖｒｅｆとを対比するようになっている。
Ｖｓｐ／Ｖｓｇ＜Ｖｒｅｆである場合は、通常のタイミングでＯＦＦにし（Ｓ１２）、トナーエンドをリセットする（Ｓ１３）。Ｖｓｐ／Ｖｓｇ＜Ｖｒｅｆを満たさない場合は、リカバリ回数が５回以上かを確認し（Ｓ１４）、５回以上の場合は通常のタイミングでＯＦＦにし（Ｓ１５）、トナーエンドを再セットする（Ｓ１３）。５回未満の場合は、Ｓ６に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明のトナーエンド復帰方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１７】
１  感光体
２  帯電装置
３  潜像形成手段（書き込み部）
４  現像装置
５  転写分離部
６  クリーニング装置
７  除電装置
８  反射型フォトセンサ
９  現像ローラ
１０  現像容器
１１  トナー容器
１２  攪拌パドル
１３  攪拌パドル
１４  トナー
１５  キャリア
【図１】
2007233330.tif 000003
【図２】
2007233330.tif 000004