JPH0656519B2

JPH0656519B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH0656519B2
Application number: JP62156753A
Authority: JP
Inventors: 広和松浦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-06-24
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPS64972A

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野この発明は、カラー複写機等の複数の現像槽を備える画
像形成装置において、各現像槽の現像剤交換時期を求め
る手段を備えた現像装置に関する。

(b)従来の技術複写機等の画像形成装置には、複数個の現像槽を備えそ
れぞれの現像槽に異なる現像剤を充填させ、複数または
単一の現像剤により画像を形成させるものがある。例え
ば、青，赤，黄のそれぞれの色の現像剤を充填した３個
の現像槽を備え、３色共に用いたフルカラー画像または
単色画像を形成できるようにしている。前記現像剤とし
ては例えば二成分現像剤が用いられる。二成分現像剤
は、樹脂に着色料を混入させたトナーと、鉄粉等からな
るキャリアと、の二つを主成分とするものであり、現像
槽中での攪拌によりそれぞれが逆極性に摩擦帯電され
る。前記トナーがその帯電電荷により感光体に付着され
て現像を形成する。

二成分現像剤を用いる場合、トナーは消費されながら補
給されるため劣化してしまうことはないが、キャリアは
現像槽中でトナーと摩擦され続けるため使用に伴い劣化
して帯電性が悪くなってしまうことがある。そのため、
一定期間使用したキャリアは交換するようにしている。
通常、同一キャリアを用いて画像形成を行った回数（以
下、使用回数という。）をカウントし、帯電性が劣化し
始める回数を交換回数として設定し、前記使用回数が交
換回数に達した時にキャリアの交換を行うようにしてい
る。なお実際にはキャリアのみの交換は不可能であり、
現像剤ごと交換している。

(c)発明が解決しようとする問題点上述したように二成分現像剤を有する現像槽では、使用
回数が交換回数に達した時に現像剤の交換を行うように
している。複数の現像槽を備える画像形成装置において
は単一または複合的に現像槽を使用するため、現像槽毎
の使用回数が異なっており、それぞれの使用回数が交換
回数に達した毎に交換したのでは手間がかかる欠点があ
る。また、例えば交換回数が１万枚であり、１つの現像
槽の現像剤を交換した時（使用回数０枚）に他の現像槽
の使用回数が９千枚程度であった時、互いの現像槽の使
用回数に差があり過ぎてそれぞれの現像槽中のトナーの
帯電性が不釣り合いになり、両方の現像槽を用いて画像
を形成した時トナー濃度のバランスが悪くなってしまう
欠点がある。しかしながら、１つの現像槽の使用回数が
交換枚数に達した時に全ての現像槽の現像剤を同時に交
換したのでは、使用回数の少ない現像槽の現像剤が無駄
になってしまう欠点があった。

そこでこの発明は、全ての現像槽中の現像剤の同時交換
の要否を求める手段を備え、画質が不安定になることな
く、またキャリアの無駄を少なくすることのできる現像
装置を提供することを目的とする。

(d)問題点を解決するための手段この発明の現像装置は、複数個の現像槽を備えるととも
にそれぞれの現像槽に現像剤を充填し、全てまたは択一
の現像槽を用いて画像形成を行う画像形成装置におい
て、同一現像槽を用いての画像形成回数を検出する画像形成
回数検出手段を各現像槽毎に設けるとともに、複数の現像槽のうち少なくとも一つの現像槽の画像形成
回数が画像品質が劣悪となる回数を超えたとき、また
は、各現像槽ごとの画像形成回数の平均が画像品質が低
下し始める回数になったとき、全ての現像槽の現像剤の
交換が必要であると判別する現像剤交換要判別手段と、前記現像剤交換要判別手段によって全ての現像槽の現像
剤の交換が必要であると判別されたとき、その旨を表示
する手段と、を設けたことを特徴とする。

(e)作用複数個設けられている現像槽中の現像剤を全てまたは択
一的に用いて画像を形成すれば、それぞれの現像槽にお
ける現像剤の画像形成回数（使用回数）が画像形成回数
検出手段によって検出される。その使用回数は現像槽毎
に異なるものであるが、複数の現像槽のうち少なくとも
一つの現像槽の使用回数が非常に多くなった場合、すな
わちその現像槽を用いて画像形成を行った場合に画像品
質が非常に劣悪な状態となるような使用回数に達した場
合には現像剤の交換が必要であると判断される。また、
複数の現像槽の平均が交換した方が望ましい状態になっ
たとき、すなわち、個々の現像槽ごとのライフではな
く、複数の現像槽を一まとめにしてライフを判別し、こ
れらの現像槽によって形成される画像の品質が低下し始
めたときには全ての現像槽の現像剤の交換が必要である
旨が表示される。

このように全ての現像槽（現像剤）を同時に交換すべく
判断が行われて同時に交換を行ってもよいタイミングに
その旨が表示される。同時に現像剤の交換を行うと現像
槽間の帯電量のバランスが悪くなってしまうことがな
い。また、一つの現像槽のみの使用回数が非常に多いよ
うな場合には、その現像槽の使用回数がどうしても交換
を行わなければならないような状態（画像品質が劣悪な
状態になる）まで待ってから全ての現像剤の交換が行わ
れるよう判別が行われる。したがって現像剤の無駄を最
小限に抑えることができる。

(f)実施例第４図はこの発明の実施例である現像装置を適用した複
写機の概略構成図である。

複写機本体の中央部にはドラム状の感光体１が配置され
ている。感光体１の周囲には帯電器２，現像槽３，転写
ドラム４等が配置されている。感光体１は図中時計方向
に回転自在で、帯電器２によって帯電された後、露光点
Ｐで原稿からの反射光に露光されて潜像を形成する。原
稿は複写機本体上面の原稿台５上に載置される。原稿が
光源６１によって走査され、その反射光がミラー６２〜
６５，レンズ６６および色分解フィルタ６７を介して露
光点Ｐで感光体１に照射される。色分解フィルタ６７は
青色透過用，赤色透過用，黄色透過用および全色透過用
の４枚のフィルタで構成され、原稿からの反射光に何れ
かのフィルタを介在させることにより原稿の単色または
全色を再現することができる。

現像槽３は３個の現像槽３_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃからなり、そ
れぞれの現像槽が異なる点は３_Ｙが黄色のトナーを、３
_Ｍが赤色（マゼンタ）のトナーを、３_Ｃが青色（シア
ン）のトナーをそれぞれ有していることである。現像槽
３には現像ローラ，攪拌ローラ，トナー濃度センサ等が
備えられ、トナーおよびキャリアを主成分とする二成分
現像剤（うちトナーは10％程度）が充填されている。現
像剤は攪拌ローラにより攪拌されて、トナーおよびキャ
リアがそれぞれ逆極性に摩擦帯電される。現像ローラは
帯電されたトナーを感光体１上の前記潜像に付着させて
現像を形成する。トナー濃度センサは例えばキャリアの
透磁率を測定することによりトナー濃度を検出してい
る。

転写ドラム４の周囲には転写チャージャ４１，巻付チャ
ージャ４２，剥離チャージャ４３，剥離爪４４等が配置
されている。転写ドラム４には給紙部７から用紙が給紙
される。用紙は巻付チヤージャ４２によって転写ドラム
４に巻付けられ、転写チャージャ４１によってその用紙
に前記感光体１上のトナーが転写される。トナー転写が
行われた用紙は剥離チャージャ４３，剥離爪４４によっ
て転写ドラム４から剥離され、表面のトナーが定着され
て排紙部８に排紙される。

全色透過用のフィルタを用いて潜像を形成し、何れか一
つの現像槽（３_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃのうちの一つ）により現
像を行い、転写ドラム４に巻付けられている用紙に感光
体１上のトナーを転写して、その用紙を排紙させること
により単一色の画像を形成させることができる。また、
単一色透過用のフィルタを用いての潜像の形成→その単
一色と同色のトナーを有する現像槽による現像→転写ド
ラム４に巻付けられている用紙への感光体１上のトナー
の転写、の動作を黄，赤，青の色毎に行い、３色のトナ
ーが転写された用紙を排紙させることにより、写真等の
フルカラーの画像を複写することができる。

第５図は同複写機の操作部の一部平面図である。操作部
９には表示部９１，９２、テンキー９３、クリアキー９
４、プリントスイッチ９５、カラーセレクト部９６等が
設けられている。表示部９１はエラーメッセージ等が表
示される部分であり、現像剤交換ランプ９１ａ，トナー
補給ランプ９１ｂ，黄色用ランプ９１ｃ，赤色用ランプ
９１ｄ，青色用ランプ９１ｅや用紙詰まり時に点灯され
るランプ，廃トナー満杯時に点灯されるランプ等が設け
られている。表示部９２は数値表示部であり、複写する
枚数やエラーメッセージ番号が表示される。テンキー９
３は複写枚数を入力するキー、クリアキー９４は複写処
理を中断させるキー、プリントスイッチ９５は複写処理
をスタートさせるキーである。また、カラーセレクト部
９６からは３色のうち一色で画像を形成する時にその色
を指定する。

第３図は同複写機の制御部のブロック図である。

全体の制御はＣＰＵ１１によってなされ、その処理プロ
グラムは予めＲＯＭ１２に記憶されている。このプログ
ラムの実行に際してはＲＡＭ１３がワーキングエリアと
して用いられる。ＣＰＵ１１にはI/O１４を介して操作
部９の現像剤交換ランプ９１ａ，トナー補給用ランプ９
１ｂ，黄・赤・青色用ランプ９１ｃ〜９１ｅ、感光体
１，現像槽３の現像ローラや攪拌ローラ，転写ドラム４
等との間でデータ交換を行う。ＣＰＵ１１は各現像槽３
_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃの使用回数をカウントし、それぞれＲＡ
Ｍ１３のＭ_１，Ｍ_２，Ｍ_３に記憶する。例えば、赤色で
単色の画像が形成された場合には赤色のカウント値に１
加算し、フルカラー画像が形成された時には黄，赤，青
色それぞれのカウント値に１づつ加算する。このカウン
ト値は複写機本体内の操作スイッチの操作によりリセッ
トすることができる。なお、本実施例では使用回数をＣ
ＰＵ１１にてカウントしているが、機械的なカウンター
を設けてもよい。

第１図は前記ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムの
フローチャートである。本実施例のキャリアは帯電性が
劣化し始める交換枚数が１万枚であり、１万１千枚程度
までは画像品質が劣悪なものになることなく使用するこ
とができる。そのため、少なくとも一つの使用回数が１
万１千枚を越えるか、またはそれぞれの現像剤について
使用回数と交換回数の差を求めその総和が０以上になる
（平均が１万枚以上になる。）か、した時に現像剤の交
換が必要であるとしている。

図において、Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３はそれぞれ黄，赤，青色
の使用回数を、Ｍ_１′，Ｍ_２′，Ｍ_３′はそれぞれ黄，
赤，青色の使用回数と１万枚との差を、Ｍ_４はＭ_１′〜
Ｍ_３′の総和をそれぞれ記憶する。また、Ｆ_４は少なく
とも１つの現像槽の使用回数が１万１千回以上になった
時にセットされるフラグであり、Ｆ_５は少なくとも１つ
の現像槽の使用回数が１万枚以上１万１千枚未満になっ
た時にセットされるフラグである。

まず複写機本体の電源を投入すればｎ１にてウォームア
ップが行われるとともに、メモリが初期化される。な
お、Ｍ_１〜Ｍ_３は後述する特別の操作がなければクリア
されることのないエリアである。ウォームアップが終了
し、ｎ２にてプリントスイッチ９５の操作が判別されれ
ばｎ３にて複写処理が行われる。この複写処理が単一色
または複写色で行われ、複写処理が終了すればｎ４にて
使用された現像槽のカウントアップをする。

ｎ５にてｍに１をセットする。ｍはメモリのＭ_１〜Ｍ_３
およびＭ_１′〜Ｍ_３′の順列を表す数値であり、ｎ１１
→ｎ１２において３になるまで繰り返されようになって
いる。ｎ６にて各現像槽の使用回数と交換回数である１
万枚との差が求められＭ_１′〜Ｍ_３′に記憶される。そ
の値が０を越えている場合、すなわち使用回数が１万枚
未満の場合にはそのままｎ１１に進み、１万枚以上の場
合にはｎ８に進んで交換枚数との差が１千枚以上か否か
（使用回数が１万１千枚以上か否か）を判別する。そし
て、１千枚以上である時にはｎ９にてＦ_４をセットし、
１千枚未満の時にはｎ１０にてＦ_５をセットする。

現像槽３_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃの使用回数Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３と
交換回数（１万枚）との差が求められれば、ｎ１３にて
Ｆ_４のセット状態を判別する。Ｆ_４は前述したように少
なくとも一つの現像槽の使用回数が１万１千枚以上にな
った時にセットされるフラグであり、このフラグがセッ
ト状態であると現像剤交換の必要があるため、ｎ１４に
て交換表示信号を出力する。そしてｎ１８に進みメモリ
Ｍ_１′，Ｍ_２′，Ｍ_３′をクリアして、ｎ２に戻る。

Ｆ_４がリセット状態の時にはｎ１５に進んでＦ_５のセッ
ト状態を判別する。Ｆ_５は前述したように少なくとも１
つの現像槽の使用回数が１万枚以上１万１千枚未満にな
った時にセットされるフラグである。このフラグがセッ
トされている時にはｎ１６に進んでＭ_１′〜Ｍ_３′に記
憶されている各現像槽毎の使用回数と交換回数との差を
加算してＭ４に記憶する。そしてこの数値が０以上にな
った時、すなわち各現像槽の平均の使用回数が１万枚以
上になった時には現像剤の交換が必要であるためｎ１４
にて交換表示信号を出力する。そしてｎ１８にて
Ｍ_１′，Ｍ_２′，Ｍ_３′をクリアしてｎ２に戻る。

またＦ_４，Ｆ_５ともにリセット状態であった時、および
Ｍ_４が０を越えている時にはそのままｎ１８に進み、ｎ
１８にてＭ_１′〜Ｍ_３′をクリアしてｎ２に戻る。

第２図（Ａ），（Ｂ）は操作部９の表示ランプ９１ａ〜
９１ｅの制御プログラムを表したフローチャートであ
る。

第１図のステップｎ１８において交換表示信号が出力さ
れると、ｎ２１にてこれが判別されｎ２２に進んで現像
剤交換ランプ９１ａおよび黄，赤，青用のランプ９１
ｃ，９１ｄ，９１ｅを点灯する。これらのランプが点灯
することにより使用者は現像剤の交換が必要であること
を知ることができる。また本実施例においては黄，赤，
青用ランプ９１ｃ，９１ｄ，９１ｅがトナー補給を知ら
せるランプも兼ねており、ｎ２３，ｎ２５，ｎ２７にお
いてそれぞれ黄，赤，青のトナー濃度が低くなっている
ことが検出されれば、ｎ２４，ｎ２５，２８においてト
ナー補給ランプ９１ｂとそれぞれ黄色，赤，青用のラン
プ９１ｃ，９１ｄ，９１ｅを点灯する。

現像剤交換を促す表示に従い全ての現像剤を交換し、複
写機本体内に備えられている現像剤交換済みを表すスイ
ッチを操作すればｎ３１にてこれが判別され、ｎ３２に
て現像剤交換ランプ９１ａおよび黄，赤，青用ランプ９
１ｃ，９１ｄ，９１ｅが消灯する。また、ｎ３３におい
てはフラグＦ_４，Ｆ_５がリセットされるとともに、メモ
リＭ_１〜Ｍ_３がクリアされる。このようにして現像剤の
交換の要否が求められ、交換が必要になると表示ランプ
が点灯し、交換が終わるとそのランプが消灯する。

なお、トナー濃度が低下してトナー補給ランプが点灯し
ている時にトナー補給を行えば、ｎ３４，ｎ３６，ｎ３
８にてそれぞれの現像槽３_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃのトナー濃度
センサがトナー濃度の上昇を検出し、ｎ３５，ｎ３７，
ｎ３９においてトナー補給ランプ９１ｂおよび黄，赤，
青用ランプ９１ｃ，９１ｄ，９１ｅを消灯する。

また第６図は他の実施例を表すフローチャートであり、
この例では少なくとも２つの現像槽の使用回数が１万枚
以上になった時に交換が必要であると判断するようにし
て交換表示信号を出力し、その交換表示信号により第２
図（Ａ），（Ｂ）に表したように表示ランプの点灯，消
灯が行われる。なお、図においてＭ_１〜Ｍ_３および
Ｍ_１′〜Ｍ_３′は前述の実施例と同様に各現像槽の使用
回数および各現像槽毎の使用回数と交換回数との差を表
している。またＦ_１〜Ｆ_３は各現像槽の使用回数が１万
枚以上になった時にセットされるフラグである。

(g)発明の効果この発明の現像装置によれば、例えば使用回数よりやや
多めの使用限度回数に少なくとも一つの現像槽の使用回
数が達した時、全ての現像槽の使用回数の平均が１万枚
以上になった時、等現像剤の帯電性が悪くなってしまう
前で、また交換回数に達しない現像剤とを比べ合わせて
交換するのに丁度よいタイミングに交換を促す表示がさ
れるようするすることができ、帯電性のバラツキ、現像
剤の無駄、メインテナンスの無駄等を省くことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図（Ａ），（Ｂ）はこの発明の実施例
である現像装置を適用した複写機の処理プログラムのフ
ローチャート、第３図は同複写機のブロック図、第４図
は同複写機の概略構成図、第５図は同複写機の操作部の
平面図である。また第６図は他の実施例である処理プロ
グラムを表したフローチャートである。３_Ｙ，３_Ｍ，３_Ｃ……現像槽、９１ａ……現像剤交換ランプ、９１ｃ……黄色用ランプ、９１ｄ……赤色用ランプ、９１ｅ……青色用ランプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の現像槽を備えるとともにそれぞれ
の現像槽に現像剤を充填し、全てまたは択一の現像槽を
用いて画像形成を行う画像形成装置において、同一現像槽を用いての画像形成回数を検出する画像形成
回数検出手段を各現像槽毎に設けるとともに、複数の現像槽のうち少なくとも一つの現像槽の画像形成
回数が画像品質が劣悪となる回数を超えたとき、また
は、各現像槽ごとの画像形成回数の平均が画像品質が低
下し始める回数になったとき、全ての現像槽の現像剤の
交換が必要であると判別する現像剤交換要判別手段と、前記現像剤交換要判別手段によって全ての現像槽の現像
剤の交換が必要であると判別されたとき、その旨を表示
する手段と、を設けたことを特徴とする現像装置。