JPH1069189A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写紙に黒ベタ画像を形成することによって
現像装置内のトナー濃度を下げ、輸送中のトナーの飛散
を防止し、輸送や保管中のトナー個化の問題もなく、且
つ、セットアップに専用のサービスマンを必要としない
画像形成装置を提供することにある。 【構成】 トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用
いて画像を形成する画像形成装置において、露光により
静電潜像が形成される感光体１と、前記感光体１上の静
電潜像にトナーを供給する現像装置２と、前記感光体１
上に形成されたトナー像を転写紙に転写させる転写装置
３と、前記現像装置２内のトナー濃度を検知する濃度検
知手段４と、前記感光体１上を露光して、前記現像装置
２により形成したトナー像を、前記転写装置３によって
転写紙に転写させ、前記現像装置２内のトナー濃度値を
下げ、トナー濃度値があらかじめ定めた値以下になる
迄、前記の露光、現像、転写動作を繰り返し行う濃度制
御手段５を備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関
し、特にトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い
て感光体上の静電潜像を現像することにより画像を形成
する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアからなる２成分現像剤
を用いて感光体上の静電潜像を現像することにより画像
を形成する画像形成装置において、トナーとキャリアを
収容する現像装置を装置本体に格納したまま輸送した場
合や、２成分現像剤が混じった現像装置を装置本体から
取り外して輸送した場合に、振動によるトナーの飛散等
で装置本体や現像装置周辺を汚す恐れがあった。しか
し、最近では輸送の簡便化を図るために現像装置を装置
本体に格納したまま輸送する方法も多くなってきてい
る。そのため、現像装置内に仕切りを設けて、現像装置
の下側にキャリア、上側にトナーを収容するようにした
方法や（特開平２−９３４８３号公報）、現像剤漏出飛
散防止部材やフイルムシートで現像装置の出口部分を蓋
う方法（実開昭６３−１３８５６１号公報）によって、
輸送中にトナーの飛散が起こらないように工夫してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、輸送先での現像装置内の仕切りの取り外
しや、現像剤漏出飛散防止部材やフィルムシート等の取
外しやセットアップに専用のサービスマンを必要とする
ため、不便であった。さらに、一度セットアップを終了
した後で、輸送先において装置本体を移動することは容
易でない。また、トナーを含んだ現像剤を収容している
ので、輸送や保管中の温度上昇によりトナーの個化が発
生すると云う不具合を生じていた。そこで、本発明は、
転写紙に黒ベタ画像を形成することによって現像装置内
のトナー濃度を一気に下げ、もって輸送中のトナーの飛
散を防止し、輸送や保管中のトナー個化の問題もなく、
且つ、セットアップに専用のサービスマンを必要としな
い画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の請求項を達成する
ための画像形成装置は、トナーとキャリアからなる２成
分現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置におい
て、露光により静電潜像が形成される感光体と、前記感
光体上の静電潜像にトナーを供給する現像装置と、前記
感光体上に形成されたトナー像を転写紙に転写させる転
写装置と、前記現像装置内のトナー濃度を検知する濃度
検知手段と、前記感光体上を露光して、前記現像装置に
より形成したトナー像を、前記転写装置によって転写紙
に転写させ、前記現像装置内のトナー濃度値を下げ、ト
ナー濃度値があらかじめ定めた値以下になる迄、前記の
露光、現像、転写動作を繰り返し行う濃度制御手段を備
えた画像形成装置とすることにより達成される。第２の
請求項を達成するために、上記第１の請求項を達成する
ための画像形成装置に加えて、前記濃度制御手段が、前
記の露光、現像、転写動作の繰り返し動作を中止するあ
らかじめ定めたトナー濃度値は、前記濃度検知手段の検
知するトナー濃度値が飽和した時とする画像形成装置と
することにより達成される。

【０００５】

【作用】請求項１の発明は、濃度制御手段によって、感
光体の全表面上を露光させ、現像装置からのトナー供給
により黒ベタのトナー像を形成し、転写装置の働きで前
記感光体上に形成された黒ベタのトナー像を転写紙に転
写させるように制御出来るので、前記の露光、現像、転
写動作を繰り返す毎に前記現像装置内のトナー濃度が下
がり、あらかじめ定めたトナー濃度値を濃度検知手段が
検知すると、濃度制御手段によって前記繰り返し動作を
中止させることが出来る。請求項２の発明は、上記請求
項１のように構成された画像形成装置の発明に加えて、
濃度検知手段がトナー濃度値の飽和したことを検知する
と、濃度制御手段によって前記の露光、現像、転写の繰
り返し動作を中止させるので、現像装置内にはトナーが
殆ど存在しない状態にさせることが出来る。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は画像形成装置と
しての電子写真複写機の主要部を示す正面縦断面図であ
る。複写機の詳細な構成及び機能としては公知であるの
で概要だけを述べる。読み取り光学系２０は、コンタク
トガラスＣＧ上の原稿に光を照射するための光源２１、
反射光を集光レンズ２２に導くためのミラー群２３、集
められた反射光を読み取るための画像読み取り素子２４
と、光源２１から発生する熱を外部に逃がす読み取り部
ファン２５等から成り立っている。また、書き込み光学
系３０は、図示していない発光光源からの光をタイミン
グを合わされたポリゴンミラー３１で反射させ、レンズ
群３２で集光させ、ミラー３３で所定の方向に反射さ
せ、既に帯電チャージャ３４により帯電されている感光
体１の表面に導き、読み取り像に合った静電潜像をつく
る。この静電潜像は現像装置２の現像スリーブ２ａで運
ばれるトナーにより可視像化される。一方、給紙カセッ
ト３５にある転写紙の一方が給紙ローラ３６により前記
感光体１の所定の位置（転写位置）迄給送され、感光体
１の回転（矢印方向）にタイミングを合わされて移動さ
せられ、転写装置３の転写チャージャ３ａの働きで可視
像化されたトナー像を転写紙に転写させた後、分離チャ
ージャ３ｂにより転写紙に与えられた電荷を除電し転写
紙を感光体１から分離させ、熱定着装置３７でトナー像
を転写紙に熱定着させる。また、転写紙にトナー像を転
写した後の前記感光体１はクリーニングユニット３８で
表面に残ったトナーが除去され次の感光、静電潜像形成
に控える。

【０００７】図２は、感光体１と現像装置２の動作を主
に説明するための図である。図示していない書き込み光
学系３０の発光光源からの光は、最終過程のミラー３３
で感光体１の方向に反射されて、感光体１表面を露光
し、矢印（ア）の方向に回転することにより静電潜像が
形成される。現像装置２には、トナーカートリッジ２ｅ
から供給されたトナーがトナー供給ローラ２ｄの回転に
連れて下方に落とされ、撹拌スクリュー２ｃにより撹拌
されることによってキャリアに付着する。トナーを付着
したキャリアは、撹拌スクリュー２ｃにより現像スリー
ブ２ａの方向に押し出される。現像スリーブ２ａは、内
部にマグネットローラ２ｂを保持しているため、現像ス
リーブ２ａ表面上にトナーを付着したキャリアを引き付
ける。ドクターブレード２ｆは、トナーを付着したキャ
リアが現像スリーブ２ａ表面上に一様に分布するように
キャリアを掻き落としている。

【０００８】現像スリーブ２ａが反時計方向に回転する
につれて、感光体１表面との間の一番狭い部分で、感光
体１表面の静電潜像部分に現像スリーブ２ａ表面上に付
着したトナーが引き付けられ、静電潜像部分を可視像化
したトナー像に置き換える。さらに、感光体１の回転に
同期してレジストローラ３８が回転を始め、転写紙Ｐを
矢印（イ）の方向に送り込み、転写装置３の転写チャー
ジャ３ａにより感光体１表面上のトナー像が転写紙Ｐに
転写させられ、分離チャージャ３ｂにより転写紙Ｐに与
えられた電荷が除電され、転写紙Ｐを前記感光体１から
分離する。一方、感光体１にトナーを供給した現像スリ
ーブ２ａ上のキャリアは、撹拌スクリュー２ｃの近くに
移動してくると、新しくトナーを付着したキャリアと入
れ替わるか、トナーを再付着する。現像スリーブ２ａの
上記のような動作を繰り返す毎にトナー全体の量が減っ
て来る。従って、セパレータ２ｇ上面に沿って落ちて来
るトナーを付着したキャリアの状態を濃度検知素子４に
より検知することによって、トナー濃度を知ることが出
来る。コピー動作状態では、トナー濃度が一定値以下に
なるとトナー供給ローラ２ｄを回転させて、装置内のト
ナー濃度が規定値以上になるようにトナーを供給してい
る。

【０００９】従って、上記のようにトナー濃度が規定値
以上に保たれている途中で、装置本体を他の場所に輸送
すると、現像装置２と感光体１との隙間からトナーがこ
ぼれ出し、画像形成装置内にトナーが飛散し各部を汚す
ことになる。そこで本発明は、現像装置２内のトナーが
殆どないように減少させて、現像装置２と感光体１との
隙間からトナーがこぼれ出さないようにしている。ま
た、上述したように、感光体１表面を露光して静電潜像
を形成し、現像装置２により感光体１表面の静電潜像を
可視像化したトナー像に置き換え、転写装置３により転
写紙に転写させる動作を繰り返すことによって、現像装
置２内のトナーが減少してくる。この際、トナーカート
リッジ２ｃを予め外しておけば、トナー補給が阻止され
るので一層トナーの減少が激しくなる。本発明では、濃
度制御部５が露光、現像、転写動作を制御し、濃度検知
素子４の検知するトナー濃度が一定値以下になると、一
連の動作を中止させる。また、感光体１表面の露光の際
には、全面露光を行って黒ベタ画像を作成すれば、トナ
ー濃度を急速に減少出来る。

【００１０】図３は、濃度検知素子４によりトナー濃度
を検知する様子を説明する図である。説明を判り易くす
るため、現像スリーブ２ａの回転方向、ドクターブレー
ド２ｆの位置が図２と異なるが大意は同じである。従っ
て、現像スリーブ２ａ上のキャリアは、ドクターブレー
ド２ｆにより掻き落とされ、一部が濃度検知素子４の間
を通過する。ここで示された濃度検知素子４は、一般に
Ｆセンサーと呼ばれるもので、ボビン４ａにコイル４ｂ
が巻かれた構造になっており、ボビン４ａの中を通過す
る現像剤のトナー濃度が変化すると、キャリア量の変化
となって表われ、ボビン４ａに巻かれたコイル４ｂの自
己インダクタンスが変化する。従って、自己インダクタ
ンスの変化量を検知すればトナー濃度を知ることが出来
る。また、図示してないが、感光体１表面にＰセンサー
パターンを作像し、現像装置２によりトナー像を形成
し、Ｐセンサーと呼ばれる濃度検知素子により濃度を検
知することによって、現像装置２内のトナー濃度を検知
することも可能である。本発明に関して、現像装置２内
のトナー濃度の検知は、前記方法でも、また、別の方法
でも、どのような方法を取っても構わない。

【００１１】図４は、コピー動作中の状態（期間１）か
ら濃度制御部５の動作状態（期間２）に移動する様子を
示した図である。コピー動作中の状態（期間１）では、
転写紙に画像を形成するためにトナー濃度が高いレベル
であるＴｃ近辺に制御されており、トナー濃度の減少が
濃度検知素子４により検知されると、トナー供給ローラ
２ｄを回転させてトナーを供給する。コピー動作の期間
１は上記の過程の繰り返しとなる。次ぎに、画像形成装
置の出荷準備（期間２）に移ると、先ずトナーカートリ
ッジ２ｅを画像形成装置本体から外す。続いて、濃度制
御部５からの指示によって上述した露光、現像、転写動
作を行わせ、濃度検知素子４の検知するトナー濃度が一
定値以下Ｔｏになるまで転写紙に黒ベタ画像を形成す
る。トナー濃度Ｔｏが検知されると、上述した一連の動
作を終了させ、現像装置２に関する出荷準備を終える。
実験的には、コピー動作の状態でのトナー濃度Ｔｃは、
通常２〜３．５％程度であり、一連の動作を終了させる
あらかじめ定めた値Ｔｏは、通常０〜０．５％程度であ
るが、画像形成装置の種類によっては異なる。また、画
像形成装置の出荷準備のための操作において、濃度制御
部５が上述した露光、現像、転写動作を行わせ、濃度検
知素子４の検知するトナー濃度が飽和（Ｔｓ値）した
時、一連の動作を終了させ、現像装置２に関する出荷準
備を終える（請求項２の発明）。つまり、請求項２で
は、濃度制御手段５が、露光、現像、転写動作の繰り返
し動作を中止する既定のトナー濃度値は、濃度検知手段
の検知するトナー濃度値が飽和した時の濃度値であるよ
うにした点が特徴的である。図４におけるトナー濃度値
Ｔｓがこれに当り、Ｔｓがゼロに近づく程、輸送中のト
ナーの飛散が減少する。

【００１２】図５は、濃度制御部５の期間２における主
要動作を示したフローチャートである。コピー動作の状
態（期間１）では現像装置２にトナーとキャリアからな
る２成分現像剤を備えたトナーカートリッジをセット
し、給紙部３５に転写紙をセットする（ステップ Ｓ
１）。ステップＳ２で、出荷準備（期間２）の操作か否
かが問われ（Ｓ２）、出荷準備（期間２）の操作でない
ならば（Ｓ２ Ｎｏ）、本フローを抜けてコピー動作の
継続等の動作を続ける。ステップＳ２に戻って、出荷準
備（期間２）の操作ならば（Ｓ２ Ｙｅｓ）、先ずトナ
ーカートリッジ２ｅを画像形成装置本体から外し（Ｓ
３）、図示してない操作部上の操作キー等を押すことに
よって濃度制御部５を動作させる（Ｓ４）。濃度制御部
５が動作すると、転写紙に黒ベタ画像を形成させるため
に、感光体１表面に全面露光を行う（Ｓ５）。現像装置
２により感光体１表面の静電潜像を可視像化したトナー
像に置き換え（Ｓ６）、転写装置３により転写紙に黒ベ
タ画像を転写させる（Ｓ７）。続いて、濃度検知素子４
の検知するトナー濃度が予め定めた一定値Ｔｏ以下にな
ったか否かが問われる（Ｓ８−１）。トナー濃度が一定
値Ｔｏ以下になっていなければ（Ｓ８−１ Ｎｏ）、ス
テップＳ５に戻って、露光（Ｓ５）、現像（Ｓ６）、転
写（Ｓ７）動作を、トナー濃度が一定値Ｔｏ以下になる
まで続ける。ステップＳ８−１に戻って、濃度検知素子
４の検知するトナー濃度が予め定めた一定値Ｔｏ以下に
なったならば（Ｓ８−１ Ｙｅｓ）、一連の動作を終了
させ、現像装置２に関する出荷準備を終える（Ｓ９）。

【００１３】図６は、請求項２の発明の主要動作を示し
たフローチャートである。濃度検知素子４の検知するト
ナー濃度が飽和状態（Ｔｓ値）に達した時、一連の動作
を終了させ、現像装置２に関する出荷準備を終えさせ
る。ここで、図５の動作と異なるところは、図５で濃度
検知素子４の検知するトナー濃度が予め定めた一定値Ｔ
ｏ以下になったか否かを問う（Ｓ８−１）代わりに、図
６では濃度検知素子４の検知するトナー濃度が飽和（Ｔ
ｓ値）したか否かを問う（Ｓ８−２）ことである。その
他の部分は図５と同じなのでこれ以上の説明は省略す
る。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、濃度制御手段
により、転写紙に黒ベタのトナー像を繰り返し形成させ
て現像装置内のトナー濃度を一挙に下げ、濃度検知手段
があらかじめ定めたトナー濃度値を検知すると、転写動
作を中止するようになっているので、あらかじめ定めた
トナー濃度値を輸送中トナーの飛散を起こさないような
トナー量に設定してあれば、濃度制御手段を働かすこと
によって簡単に現像装置に関する出荷準備を整えられる
画像形成装置を提供することが出来る。

【００１５】請求項２の発明によれば、前記請求項１の
画像形成装置の発明に加えて、濃度検知手段がトナー濃
度の値が飽和したことを検知すると、濃度制御手段が転
写紙の転写動作を中止させ、現像装置内にトナーが殆ど
存在しない状態にさせることが出来るようになったの
で、輸送中のトナーの飛散を防止し、輸送や保管中のト
ナー個化の不具合もなく、且つ、セットアップに専用の
サービスマンを必要としない画像形成装置を提供するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す画像形成装置の要部の側
面図。

【図２】本発明の実施例を示す画像形成装置の現像装置
周辺の要部の側面図。

【図３】現像装置内のトナー濃度を検知する濃度検知素
子の例を説明するための説明図。

【図４】本発明の実施例を示す濃度制御部の動作状態を
説明するための説明図。

【図５】本発明の請求項１における主要動作を示したフ
ローチャートである。

【図６】本発明の請求項２における主要動作を示したフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像装置 ３ 転写装置 ４ 濃度検知素子、または、濃度検知手段 ５ 濃度制御部、または、濃度制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアからなる２成分現像剤
   を用いて画像を形成する画像形成装置において、露光に
   より静電潜像が形成される感光体と、前記感光体上の静
   電潜像にトナーを供給する現像装置と、前記感光体上に
   形成されたトナー像を転写紙に転写させる転写装置と、
   前記現像装置内のトナー濃度を検知する濃度検知手段
   と、前記感光体上を露光して前記現像装置により形成し
   たトナー像を前記転写装置によって転写紙に転写させて
   前記現像装置内のトナー濃度値を下げ、トナー濃度値が
   あらかじめ定めた値以下になる迄、露光、現像、転写動
   作を繰り返し行う濃度制御手段と、を備えたことを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記濃度制御手段が、前記露光、現像、転写動作の繰り
   返し動作を中止する既定のトナー濃度値は、前記濃度検
   知手段の検知するトナー濃度値が飽和した時の濃度値で
   あることを特徴とする画像形成装置。