JP2914512B2

JP2914512B2 - トナー濃度制御装置

Info

Publication number: JP2914512B2
Application number: JP2070580A
Authority: JP
Inventors: 武志丸本; 桂治飛田; 秀山本; 隆司上田; 康宏河合
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH03269465A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、静電潜像を顕像化するための現像装置のト
ナー濃度を制御するトナー濃度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、感光体に形成された静電潜像をトナー現像する
複写機等の画像形成装置では、トナー濃度を適正に保つ
ため、現像装置のタンク内のトナー濃度がある一定の制
御レベル以下になると、ホッパー371からタンク373内に
トナー補給を行うようにしている（第３図参照）。この
ような画像形成装置では、例えば原稿を連続コピーする
場合、トナー補給量がトナー消費量に追付かなくなって
現像された像が薄くなることがある。

このため、上記制御レベルとエンプティレベル間に第
２の制御レベルを設定し、トナー濃度が上記第２の制御
レベル以下になると、コピー動作を一時停止してトナー
補給を行い、トナー濃度を一定レベルまで回復させた
後、コピー動作を再開するようにしたトナー濃度制御装
置が提案されている（特開昭62-105173号公報、特開平1
-156782号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記トナー濃度制御装置にあっては、上記
コピー動作停止後、上記一定レベルに回復するまでに時
間がかかり、コピー動作の停止が長時間になる。すなわ
ち、例えば黒ベタ領域の多い原稿の連続コピーのような
トナー消費量の多い場合に数秒間隔で連続コピーを行っ
ている最中に、数十秒乃至数分間程度停止することとな
ると、使用者に不安感を抱かせる虞れがある。一方、ホ
ッパー371内のトナーが残り少なくなると、タンク373へ
のトナー補給量が減少することになる。この場合、ホッ
パー371へのトナー補充の必要があることを使用者に早
期に報知し、長時間低濃度で連続コピーが行なわれるこ
とを防止する必要がある。

本発明は、上記問題を解消するもので、連続記録を行
うときのトナー濃度回復のための停止時間を短くすると
ともに、長時間低濃度で連続記録が行なわれることを防
止するトナー濃度制御装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、検出されるト
ナー濃度が制御レベルとエンプティレベル間のときにト
ナー補給を行いつつ連続コピーが行われる画像形成装置
において、多消費モードへの設定切換えを行うモード設
定手段と、上記制卸レベルと上記エンプティレベル間に
休止レベルを設定する休止レベル設定手段と、上記トナ
ー濃度が上記休止レベル以下であるかどうかを判別する
濃度判別手段と、記録１枚終了毎に予め設定された時間
だけ記録動作を休止させる記録動作休止手段と、上記多
消費モードが設定されたときにトナー濃度が上記休止レ
ベル以下に変化すると、上記記録動作休止手段を駆動さ
せる制御手段と、上記記録動作休止手段の駆動中にトナ
ー濃度が上記休止レベル以上に変化しなくなると、上記
記録動作休止手段の躍動を解除する解除手段とを備えた
ものである。

また、請求項２では、トナー濃度が制御レベル以上で
あることを判別する第２の濃度判別手段と、前記記録動
作休止手段の駆動中にトナー濃度が上記制御レベル以上
になると、上記記録動作休止手段の駆動を解除する第２
の解除手段とを備えた。

さらに、請求項３では、モード設定手段は、１枚当た
りのトナー消費量を求める消費量検知手段と、上記トナ
ー消費量が予め設定された量以上であることを判別する
消費量判別手段と、上記トナー消費量が予め設定された
量以上のときに多消費モードへの設定切換えを行う切換
手段とを備えている。

また、請求項４では、求めた１枚当たりのトナー消費
量と時間当たりのトナー補給量とから上記トナー消費量
と上記トナー補給量とを一致させるべく、記録動作の休
止時間を変更する休止時間変更手段を備えた。

〔作用〕

上記構成のトナー濃度制御装置によれば、多消費モー
ドが設定され、トナー濃度が制御レベルとエンプティレ
ベル間に設定された休止レベル以下に変化すると、記録
１枚終了毎に予め設定された時間だけ記録動作が休止さ
れ、上記時間経過後に記録動作が再開する。一方、記録
動作の休止が行なわれているときにトナー濃度が休止レ
ベル以上に変化しないと、記録動作の休止が解除され通
常の記録が行われる。

また、請求項２のトナー濃度制御装置によれば、多消
費モードが設定され、トナー濃度が休止レベル以下にな
り記録動作の休止が行なわれているときに、トナー濃度
が制御レベル以上になると、記録動作の休止が解除さ
れ、通常の記録が行われる。

さらに、請求項３のトナー濃度制御装置によれば、１
枚当たりのトナー消費量が求められ、このトナー消費量
が予め設定された量以上であると、自動的に多消費モー
ドに設定切換えされる。

また、請求項４のトナー濃度制御装置によれば、１枚
当たりのトナー消費量と時間当たりのトナー補給量によ
りトナー消費量とトナー補給量とを一致させるべく、休
止時間が変更可能とされる。すなわち、トナー消費量が
多いときは休止時間が長くなるように変更され、トナー
消費量が少ないときは休止時間が短くなるように変更さ
れる。

〔実施例〕第２図は本発明に係るトナー濃度制御装置が適用され
るデジタル複写機（画像形成装置）の構成図である。

複写機21はその上面にコンタクトガラス22及び原稿押
え23を有し、内部には光学機構Ｌ及び像形成手段Ｐを備
えている。

上記光学機構Ｌはハロゲンランプ24と反射板25からな
る光源、反射鏡26,27,28、レンズ部29及び固体撮像素子
（以下、CCDという）30から構成されている。そして、
記録（コピー）動作が開始されると、上記光源からの光
がコンタクトガラス22上に載置された原稿で反射し、該
反射光が反射鏡26,27,28を介してレンズ部29に導かれた
後、CCD30で読み取られる。

上記像形成手段Ｐはレーザ発生器31、ポリゴンミラー
32、反射鏡33、感光体34、帯電装置35、ブランクランプ
36、現像装置37、転写装置38、分離装置39及びクリーニ
ング装置40等を備えている。そして、読み取られた原稿
に対応したレーザ光がレーザ発生器31から照射される。
一方、感光体34の表面は帯電装置35により一律に帯電さ
れ、ポリゴンミラー32及び反射鏡33を経た上記レーザ光
により露光され、静電潜像が形成される。この後、現像
装置37によりトナー現像された上記静電潜像は転写装置
38により用紙に転写された後、分離装置39により感光体
34から分離される。

さらに、給紙機構としては、その給送方向の上流から
順に、給紙カセット41、給紙ローラ42、レジストローラ
対43が配設され、これにより用紙が感光体34に給紙さ
れ、転写が行われる。転写後の用紙の定着、排出機構と
して、搬送ベルト44、定着装置45、排出ローラ46及び排
紙トレイ47等が配設されている。なお、図示しない自動
原稿送り装置を備え、複数枚の原稿を順次自動的にコン
タクトガラス22と原稿押え23間に送るようにしてもよ
い。

次に、上記現像装置37の一構成例について第３図を用
いて説明する。

ホッパー371はトナーを収納するものである。補給ロ
ーラ372はホッパー371からタンク373にトナーを補給す
るものである。撹拌ローラ374,375はタンク373内のトナ
ー及びキャリヤを撹拌して混合するとともに、上記トナ
ーを摩擦帯電させるものである。現像ローラ376は感光
体34にトナーを供給するものである。

そして、上記摩擦帯電されたトナーが感光体34に供給
され、感光体34の静電潜像がトナー現像される。また、
ホッパー371には適宜トナーが補充できるようになされ
ている。

続いて、制御系の一例を示すブロック構成について第
１図を用いて説明する。

トナー濃度センサ１は撹拌ローラ375の周辺適所に設
けられ（第３図参照）、トナー濃度を検出して該トナー
濃度に応じた電圧を中央制御部（以下、CPUという）11
に出力するものである。なお、トナー濃度センサ１から
の電圧（以下、センサ電圧という）はトナー濃度が上昇
するに従って低くなり、逆にトナー濃度が低下するに従
って高くなるものである。操作部２はコピースタート、
モード設定、倍率設定及びコピー枚数の設定等を行うた
めのものである。また、操作部２はCPU11からの後述す
るエンプティ信号を受けてエンプティ表示を行う表示エ
リアを一部に有している。AD変換部３はCCD30からの画
像信号をデジタル信号に変換して画像メモリ４に出力す
るものである。画像メモリ４は上記デジタル信号を記憶
し、該記憶内容をCPU11に出力するものである。

光学系モータ５はCPU11からの制御信号に応じて光学
機構Ｌの光源や反射鏡26,27,28等を駆動するものであ
る。トナー補給モータ６はCPU11からの制御信号に応じ
て補給ローラ372を駆動するものである。トナー撹拌モ
ータ７はCPU11からの制御信号に応じて撹拌ローラ374,3
75を駆動するものである。給紙ローラモータ８はCPU11
からの制御信号に応じて給紙ローラ42やレジストローラ
対43等を駆動するものである。なお、上記各モータ５〜
８に代えてメインモータからクラッチで駆動力を伝達す
るようにしてもよい。

RAM9及びROM10はCPU11の処理プログラムや処理内容そ
の他予め設定されたセンサ電圧等を記憶するものであ
る。すなわち、ROM10はトナー補給を行わずにコピー動
作可能な制御レベルのトナー濃度に対応するセンサ電圧
Ｖ_C、コピー動作不可能となるエンプティレベルのセン
サ電圧Ｖ₂、上記制御レベルとエンプティレベルの間で
あってコピー動作をその都度所定時間ｔ_Xだけ休止する
休止レベルのセンサ電圧Ｖ₁（Ｖ_C＜Ｖ₁＜Ｖ₂）及び用紙
サイズ毎に定められた上記所定時間ｔ_Xを記憶するよう
になされている。また、ROM10は多消費モードが選択さ
れていない場合、すなわち通常モードの場合にエンプテ
ィ表示を行わせるセンサ電圧Ｖ₃（なお、Ｖ₂:V₃として
もよい）を予め記憶するようになされている。

CPU11は上記モータ５〜８（該モータ５〜８に代えて
クラッチが設けられているときは該クラッチのオン、オ
フ）を制御するとともに、CCD30により読み取った画像
信号を必要に応じて変倍処理し、レーザ発生器31から上
記変倍処理後の画像信号に応じたレーザ光を照射するよ
うにしている。また、CPU11はトナー撹拌モータ７（該
モータ７に代えてクラッチが設けられているときは該ク
ラッチ）に制御信号を出力して撹拌ローラ374,375を駆
動するとともに、センサ電圧が電圧Ｖ_C以上になるとト
ナー補給モータ６（該モータ６に代えてクラッチが設け
られているときは該クラッチ）に制制信号を出力して補
給ローラ372を駆動するようになされている。

さらに、CPU11はセンサ電圧が電圧Ｖ₁以上であるかど
うかを判別する機能、連続コピー時における各コピー動
作終了毎にｔ_X時間だけコピー動作を休止させる機能、
操作部２からのマニュアル指示により、あるいは後述す
るプレスキャンに基づいて自動的に多消費モードが設定
されたときにセンサ電圧が電圧Ｖ₁以上になると、上述
したように休止時間を与える機能及び休止時間を与えら
れているときにセンサ電圧が再度電圧Ｖ₁以上あるいは
電圧Ｖ_C以下になると、コピー動作の休止を解除する機
能を有している。また、CPU11は給紙カセット41周辺に
設けられた図示しない用紙サイズ検出センサにより用紙
サイズを検出して上記ｔ_X時間を設定する機能を有して
いる。

次に、上記構成によるトナー濃度制御の第１実施例に
ついて第４図のフローチャートを用いて説明する。

第１実施例では、多消費モードへの切換設定は操作部
２により手動で行われるようになされている。

まず、操作部２によりコピー枚数が設定されて（ある
いは自動原稿送り装置に複数枚の原稿がセットされて）
連続記録（コピー）がスタートすると、電圧Ｖが電圧Ｖ
_C以下かどうか、すなわち最適のトナー濃度以上かどう
かが判別される。そして、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ_C以下
であると（ステップＳ₁でYES）、トナー濃度は制御レベ
ル、すなわち最適のトナー濃度以上であるので、トナー
補給モータ６（該モータ６に代えてクラッチが設けられ
ているときは該クラッチ）の駆動によるトナー補給が行
われることなく、ステップＳ₂で記録（コピー）動作が
行われる。すなわち、原稿が読み取られて感光体34に静
電潜像が形成された後、該静電潜像が現像装置37により
トナー現像されて用紙に転写され、該転写紙の定着及び
排出が行われる。続いて、ステップＳ₃で設定されたコ
ピー枚数分のコピーが終了したかどうかが判別され、設
定枚数分のコピーが終了していると（ステップＳ₃でYE
S）、本フローチャートの処理が終了する。

一方、ステップＳ₃でコピーすべき枚数が残っている
と（ステップＳ₃でNO）、再びステップＳ₁に戻ってセン
サ電圧Ｖが電圧Ｖ_C以下かどうかが判別される。そし
て、ステップＳ₁でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ_C以上であると
（ステップＳ₁でNO）、最適のトナー濃度以下であるの
でステップＳ₄で操作部２により多消費モードに設定さ
れているかどうかが判別される。このとき、多消費モー
ドに設定されていなければ（ステップＳ₄でNO）、ステ
ップＳ₅でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₃以下かどうかが判別さ
れる。

そして、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₃以下であると（ステ
ップＳ₅でYES〉、トナー濃度を保つべくステップＳ₆で
トナー補給モータ６（またはクラッチ）の駆動によるト
ナー補給を行いつつ、ステップＳ₂に移行してコピー動
作が行われる。続いてステップＳ₃で設定枚数分のコピ
ーが終了したかどうかが判別され、コピーすべき枚数が
残っているとステップＳ₁に戻る。

一方、ステップＳ₅でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₃以上であ
ると（ステップＳ₅でNO〉、ステップＳ₇でトナーエンプ
ティ表示（以下、エンプティ表示という）が行われ、ス
テップＳ₈で連続コピーが禁止されて単発コピーのモー
ドに切換わり、単発コピーとしてのコピー動作が引き続
き可能とされる（ステップＳ₂）。この後ステップＳ₃で
設定枚数分のコピーが終了したかどうかが判別され、コ
ピーすべき枚数が残っているとステップＳ₁に戻る。

一方、ステップＳ₄で多消費モードに設定されている
と（ステップＳ₄でYES）、すなわち、多消費モードでは
用紙１枚当たりのトナー消費量が、例えば予め設定され
た量以上になるので、まず、ステップＳ₉でセンサ電圧
Ｖが電圧Ｖ₁以下かどうかが判別され、センサ電圧Ｖが
電圧Ｖ₁以下であると（ステップＳ₉でYES）、トナー濃
度を保つべくステップＳ₁₀でトナー補給モータ６（また
はクラッチ）の駆動によるトナー補給を行いつつ、ステ
ップＳ₂でコピー動作が行われる。この後ステップＳ₃で
設定枚数分のコピーが終了したかどうかが判別され、コ
ピーすべき枚数が残っているとステップＳ₁に戻る。一
方、ステップＳ₉でセンサ電圧Ｖが言圧Ｖ₁以上に変化す
ると（ステップＳ₉でNO）、ステップＳ₁₁でセンサ電圧
Ｖが電圧Ｖ₂以下かどうかが判別される。

センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以上であると（ステップＳ₁₁
でNO）、トナー濃度が極めて低く、正常なコピーができ
なくなるため、ステップＳ₁₆でエンプティ表示が行われ
る。続いて、ステップＳ₁₇でホッパー371にトナーが補
充されるまで待機し、トナーが補充されると（ステップ
Ｓ₁₇でYES）、ステップＳ₁に戻る。

一方、上述したように多消費モードではトナー消費量
が多いため、多消費モードでコピー動作を連続して行う
とトナー補給が追い付かなくなってトナー濃度が次第に
低下する。このため、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上にな
ると、トナー補給を行いながらコピー１枚が終了する毎
にｔ_X時間だけコピー動作を休止し、トナー濃度の回復
を図っている。すなわち、ステップＳ₁₁でセンサ電圧Ｖ
が電圧Ｖ₂以下であると（ステップＳ₁₁でYES）、トナー
濃度不足を短時間で回復すべく、ステップＳ₁₂トナー補
給モータ６（またはクラッチ）の駆動によりトナー補給
を行いつつ、予め設定されたｔ_X時間、例えば数秒間だ
けコピー動作を休止させる。そして、上記ｔ_X時間経過
後、ステップＳ₁₃でコピー動作が行われ、ステップＳ₁₄
で設定枚数分のコピーが終了したかどうかが判別され、
設定枚数分のコピーが終了していると（ステップＳ₁₄で
YES）、本フローチャートの処理が終了する。なお、コ
ピー動作の休止中のトナー補給は電圧Ｖ₁以上が検知さ
れた時点から電圧Ｖ_Cが検知される時点まではｔ_X時間の
補給が行われ、電圧Ｖ_C以下のときは補給が停止され
る。

一方、ステップＳ₁₄でコピーすべき枚数が残っている
と（ステップＳ₁₄でNO）、ステップＳ₁₅でセンサ電圧Ｖ
が電圧Ｖ₁以下かどうかが判別され、センサ電圧Ｖが電
圧Ｖ₁以下であると（ステップＳ₁₅でYES）、ステップＳ
₁₂に戻る。すなわち、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以下のと
きはトナー濃度が回復していないので、引き続きトナー
補給モータ６（またはクラッチ）の駆動によるトナー補
給を行いつつ、ｔ_X時間だけコピー動作が休止される
（ステップＳ₁₂,S₁₃）。そして、このコピー動作の休止
はステップＳ₁₅でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上に変化し
ない限り、設定枚数分のコピーが終了するまでコピー１
枚終了毎に行われる（ステップＳ₁₂〜ステップＳ₁₅）。

一方、ステップＳ₁₅でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上に
変化すると（ステップＳ₁₅でNO）、ステップＳ₁₈でセン
サ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以下かどうかが判別される。そし
て、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以上であると（ステップＳ
₁₈でNO）、上述したステップＳ₁₆,S₁₇と同様にトナー濃
度が極めて低くなるため、エンプティ表示が行われ、ホ
ッパー371にトナーが補充されるまで待機し（ステップ
Ｓ₁₉,S₂₀）、トナーが補充されると（ステップＳ₂₀でYE
S）、ステップＳ₁に戻る。

一方、ステップＳ₁₈でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以下で
あると（ステップＳ₁₈でYES）、トナー補給モータ６
（またはクラッチ）の駆動によるトナー補給が行われつ
つ、同時にコピー動作が行われる（ステップＳ₂₁,
S₂₂）。すなわち、コピー動作の休止及びトナー補給
（ステップＳ₁₂,S₁₃）が行われているにもかかわらず、
トナー濃度が低下するのはホッパー371内のトナーが不
足しているためなので、早期にエンプティ表示（ステッ
プＳ₁₉）を行うべくコピー動作の休止を行わずに通常の
コピーを行ってトナー濃度が短期間でエンプティレベル
に達するようにしている。

この後、ステップＳ₂₃で設定枚数分のコピーが終了し
たかどうか判別され、コピーすべき枚数が残っていると
（ステップＳ₂₃でNO）、ステップＳ₁₈に戻る。すなわ
ち、設定枚数分のコピーが終了しない限り（ステップＳ
₂₃でYES）、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以上（ステップＳ₁₈
でNO）になってエンプティ表示（ステップＳ₁₉）が行な
われるまで、ステップＳ₁₈〜ステップＳ₂₃のループが繰
返される。一方、設定枚数分のコピーが終了すると（ス
テップＳ₂₃でYES）、本フローチャートの処理が終了す
る。

ここで、本発明に係る動作について、多消費モードに
設定され、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上になりコピー動
作の休止を行っているときにセンサ電圧Ｖが再度電圧Ｖ
₁以上となる場合を第５図を用いて説明する。

まず、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ_Cのｔ₁時点で連続コピー
動作が開始されると、トナー濃度が次第に低下して、セ
ンサ電圧Ｖが電圧Ｖ_Cから上昇する。そして、ｔ₂時点で
センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上になると、コピー１枚終了
毎にｔ_X時間だけコピー動作が休止され、この間トナー
補給モータ６（またはクラッチ）の駆動によるトナー補
給が行われる。従って、このｔ_X時間、センサ電圧Ｖが
図示のように低下することになる。この後コピー動作が
再開し、次のコピー動作が終了すると、再びｔ_X時間の
トナー補給が行われる。すなわち、このコピー動作終了
毎のｔ_X時間のトナー補給は設定枚数のコピーが終了す
るまで続けられ（ステツブＳ₁₂〜ステップＳ₁₅のルー
プ）、トナー濃度は次第に上昇する。そして、トナー濃
度が制御レベル以上になるとトナー補給は停止され、制
御レベル以下になると再びトナー補給が開始する。

一方、上記ステップＳ₁₂〜ステップＳ₁₅のループの処
理中に、例えばｔ₃時点でホッパー371内のトナーが残り
少なくなると、タンク373へのトナー補給量が減少して
トナー濃度が次第に低下するため、センサ電圧Ｖが次第
に上昇し、ｔ₄時点で再度電圧Ｖ₁以上になる。このと
き、コピー動作の休止が解除されて通常のコピーに戻
る。この後のコピーによってトナー濃度が比較的短時間
で低下し、ｔ₅時点で電圧Ｖ₂に達すると、エンプティ表
示が行われ（ステップＳ₁₆）、ホッパー371にトナーが
補充されるまでコピー動作を行うことなく待機する（ス
テップＳ₁₇）。

次に、トナー濃度制御の第２実施例について第６図の
フローチャートを用いて説明する。

第１実施例では、ステップＳ₁₅でセンサ電圧Ｖが電圧
Ｖ₁以下のとき（ステップＳ₁₅でYES）、ステップＳ₁₂へ
移行するようにしたが、第２実施例では、ステップＳ₄₅
（ステップＳ₁₅）でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以下のとき
（ステップＳ₄₅でYES）、ステップＳ₅₄でセンサ電圧Ｖ
が電圧Ｖ_C以下かどうかを判別する。そして、センサ電
圧Ｖが電圧Ｖ_C以下であると通常のコピー動作に戻り、
センサ電圧Ｖが電圧Ｖ_C以上であるとコピー動作の休止
及びトナー補給を行うようにしたものである。

すなわち、多消費モードに設定され（ステップＳ₃₄で
YES）、更にセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上のとき（ステッ
プＳ₃₉でNO）、コピー動作がｔ_X時間だけ休止されつつ
トナー補給が行われ、上記ｔ_X時間後コピー動作が行わ
れる（ステップＳ₄₂,S₄₃）。そして、上記コピー動作の
休止が行われたときに、センサ電圧Ｖが竃圧Ｖ₁以下に
なると（ステップＳ₄₅でYES）、ステップＳ₅₄でセンサ
電圧Ｖが電圧Ｖ_C以下かどうか、すなわちトナー濃度が
制御レベル以上かどうかが判別される。そして、コピー
動作の休止及びトナー補給（ステップＳ₄₂,S₄₃）によ
り、トナー濃度が上昇して制御レベル以上に回復してい
ると（ステップＳ₅₄でYES）、コピー動作の休止が行わ
れることなく通常のコピー動作が行われる（ステップＳ
₃₂）。一方、トナー濃度が制御レベル以下のときは、ス
テップＳ₄₁に戻る。

すなわち、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₂以上（ステップＳ
₄₁でNO）あるいは設定枚数のコピーが終了（ステップＳ
₄₄でYES）しない限り、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上にな
るまで（ステップＳ₄₅でNO）、コピー動作終了毎のｔ_X
時間のコピー動作の休止及びトナー補給が続けられる
（ステップＳ₄₂,S₄₃）。

ここで、本発明に係る動作について、第２実施例で多
消費モードに設定され、センサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁以上に
なりコピー動作の休止を行っているときにセンサ電圧Ｖ
が再度電圧Ｖ₁以上となる場合を第７図を用いて説明す
る。

センサ電圧Ｖが電圧Ｖ_Cのｔ₆時点で連続コピー動作が
開始されると、トナー濃度が次第に低下してセンサ電圧
Ｖが電圧Ｖ_Cから上昇し、トナー補給モータ６（または
クラッチ）の駆動によりトナー補給されつつコピー動作
が行われる。そして、ｔ₇時点でセンサ電圧Ｖが電圧Ｖ₁
を越えると、コピー１枚終了毎にｔ_X時間だけコピー動
作が休止され、このコピー動作終了毎のｔ_X時間のトナ
ー補給によりトナー濃度が次第に上昇し、センサ電圧Ｖ
が電圧Ｖ_Cまで低下する（ｔ₈時点）。

この後、例えばｔ₉時点でホッパー371内のトナーが残
り少なくなると、タンク373へのトナー補給量が減少し
てトナー濃度が次第に低下して、センサ電圧Ｖが次第に
上昇し、ｔ₁₀時点で電圧Ｖ₁以上になる。このとき、再
びｔ_X時間だけコピー動作が休止される、ところが、ト
ナー補給量の減少によりトナー濃度が充分に上昇でき
ず、次のコピー動作であるｔ₁₁時点でセンサ電圧Ｖが再
度電圧Ｖ₁以上になる、このため、コピー動作の休止が
解除されて通常のコピーに戻り、この後のコピー動作に
従ってトナー濃度が比較的短時間で低下する。そして、
ｔ₁₂時点で電圧Ｖ₂に達するとエンプティ表示が行われ
（ステップＳ₅₁）、ホッパー371にトナーが補充される
までコピー動作を行うことなく待機する（ステップS5
2）。

次に、トナー濃度制御の第３実施例について第８図の
フローチャートを用いて説明する。

第３実施例は、まずプレスキャンを行って１枚当たり
のトナー消費量Ｔを算出し、この算出結果が予め設定し
た量Txよりも多くなると自動的に多消費モードに切換設
定され、この後、第４図あるいは第６図のフローチャー
トの処理を行うものである。なお、白黒反転モード及び
倍率の設定は操作部２により行う。

ステップＳ₆₁でプレスキャンが開始され、CCD30で原
稿がスキャンされつつ読み取られ、デジタル（画像）信
号に変換されて画像メモリ４に順次記憶される。ステッ
プＳ₆₂では、原稿サイズが検知される。この原稿サイズ
は操作部２により設定する場合、あるいは自動的に算出
する場合がある。原稿サイズを自動的に算出する方法と
しては、少なくとも原稿の四隅が白色であることから原
稿サイズを算出することが考えられる。すなわち、原稿
押え23の裏面を灰色等の中間色とし、プレスキャンによ
り原稿の四隅（白色）を識別し、この四隅から原稿サイ
ズを算出する。また、複数個のフォトセンサを並べた検
出部で原稿を走査し、該原稿からの反射光の有無により
原稿サイズを検知することも考えられる。

続いて、ステップＳ₆₃でスキャンに応じて画像メモリ
４に記憶された画像信号から黒画素数がカウントされ、
ステップＳ₆₄でプレスキャンが終了したかどうかが判別
され、プレスキャンが終了していなければ（ステップＳ
₆₄でNO）、ステップＳ₆₂に戻り、原稿サイズの算出が行
われる。そして、プレスキャンが終了すると（ステップ
Ｓ₆₄でYES）、ステップＳ₆₅で白黒反転モードに設定さ
れているかどうかが判別される。白黒反転モードに設定
されていなければ（ステップＳ₆₅でNO〉、ステップＳ₆₆
で１枚当たりのトナー消費量Ｔが下式のように算出され
る。なお、１黒画素数当たりのトナー消費量は説明上省
略している。

Ｔ＝（倍率）×（黒画素数）一方、ステップＳ₆₅で白黒反転モードに設定されてい
ると（ステップＳ₆₅でYES）、ステップＳ₆₇で１枚当た
りのトナー消費量Ｔが下式のように算出される。

Ｔ＝（倍率）×｛（原稿の全画素数）−（黒画素数）｝ステップＳ₆₈では、上記ステップＳ₆₆またはステップ
Ｓ₆₇で算出されたトナー消費量Ｔが予め設定された量Tx
よりも多いかどうかが判別され、トナー消費量Ｔが量Tx
よりも多いと（ステップＳ₆₈でYES）、ステップＳ₆₉で
多消費モードに設定され、この後上述した第４図あるい
は第６図のフローチャートに移行する。一方、ステップ
Ｓ₆₈でトナー消費量Ｔが量Txよりも少ないと（ステップ
Ｓ₆₈でNO）、多消費モードに設定されることなく、第４
図あるいは第６図のフローチャートに移行する。

すなわち、多消費モードに設定されていると、第４図
のステップＳ₄（第６図ではステップＳ₃₄）の分岐でYES
となり、ステップＳ₉（第６図ではステップＳ₃₉）へ移
行し、一方、多消費モードに設定されていなければ第４
図のステップＳ₄（ステップＳ₃₄）の分岐でNOとなり、
ステップＳ₅（第６図ではステップＳ₃₅）へ移行する。

また、トナー濃度制御の第４実施例として多消費モー
ドにおいてトナー消費量が比較的少ないときはｔ_X時間
が短くなるように変更し、第５図及び第７図の破線に示
すように、トナー濃度の安定化を図るとともにコピーが
完了するまでの時間を短縮するようにしてもよい。すな
わち、第８図のフローチャートで算出した１枚当たりの
トナー消費量Ｔと、予め設定された時間当たりのトナー
補給量により、トナー消費量とトナー補給量とが一致す
るｔ_X時間を算出する。この結果、トナー消費量丁が多
くなるとｔ_X時間が長くなり、逆にトナー消費量Ｔが少
なくなるとｔ_X時間が短くなる。

なお、画像メモリ４を用いる本デジタル複写機におい
てはプレスキャンは特に必要ではなく、本スキャンで得
られた画像メモリ４内の画像信号に基づいてモード設定
を行うとともに、画像形成を行うこともできる。また、
上記説明では、トナー濃度制御装置はデジタル複写機に
適用したが、プリンタ等の画像形成装置であっても適用
することができる。

また、第４図及び第６図のフローチャートでは、ステ
ップＳ₁₇（第６図ではステップＳ₄₇）でトナー補充され
ると（ステップＳ₁₇あるいはステップＳ₄₇でYES）、ス
テップＳ₁（第６図ではステップＳ₃₁）に戻るようにし
たが、トナー補充されると、ステップＳ₁₁（第６図では
ステップＳ₄₁）に戻るようにしてもよい。

また、コピー開始時間を所定時間だけ遅らせることに
より、コピー１枚終了毎に時間ｔ_Xを与えるようにして
もよい。さらに、トナー濃度の検知はｔ_X時間のコピー
動作の休止後に行うようにしてもよく、コピー動作の終
了後に行うようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、多消費モード設定時に補給されるトナー濃
度が予め設定された休止レベル以下に変化すると、記録
１枚終了毎に予め設定された極短い時間だけ記録動作が
休止されるので、記録を行いながらトナー補給が同時に
行え、トナー消費量が多い場合でも等間隔で記録が行わ
れ、従来のように連続記録中に長時間休止するような不
規則な動作を防止でき、使用者に安心感を与えることが
できる。また、記録動作の休止が行なわれているときに
トナー濃度が休止レベル以上に変化しないと、記録動作
が休止されることなく通常の記録が行なわれるので、ト
ナー補充の必要一を使用者に早期に報知し、長時間低濃
度で連続記録が行なわれることを防止でき、キャリヤの
劣化を防止することができる。

また、記録動作の休止が行なわれているときに制御レ
ベル以上になると、記録動作が休止されることなく通常
の記録が行なわれるので、記録動作の休止によりトナー
濃度が回復した後の記録時間の短縮を図ることができ
る。

さらに、トナー消費量を求め、該トナー消費量が予め
設定された量以上のときは自動的に多消費モードに設定
されるので、トナー消費量が多い場合でも確実に等間隔
で記録が行われ、トナー濃度の過剰低下を防止すること
ができる。

また、１枚当たりのトナー消費量と時間当たりのトナ
ー補給量とから休止時間を変更するので、最小の休止時
間を得ることができるとともに、安定したトナー濃度を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトナー濃度制御装置の制御系のブ
ロック構成図、第２図は本発明に係るトナー濃度制御装
置が適用される画像形成装置の構成図、第３図は本発明
に係る現像装置の構成図、第４図はトナー濃度制御装置
の動作の第１実施例を示すフローチャート、第５図は第
４図のフローチャートの動作を説明するためのタイミン
グチャート、第６図はトナー濃度制御装置の動作の第２
実施例を示すフローチャート、第７図は第６図のフロー
チャートの動作を説明するためのタイミングチャート、
第８図はトナー濃度制御装置の動作の第３実施例を示す
フローチャートである。１……トナー濃度センサ、２……操作部、11……中央制
御部（CPU）、34……感光体、37……現像装置、371……
ホッパー、372……補給ローラ、373……タンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田隆司大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者河合康宏大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−156782（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−105173（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−8766（ＪＰ，Ａ) 特開平１−161383（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−8770（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−8767（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 303 G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検出されるトナー濃度が制御レベルとエン
プティレベル間のときにトナー補給を行いつつ連続コピ
ーが行われる画像形成装置において、多消費モードへの
設定切換えを行うモード設定手段と、上記制御レベルと
上記エンプティレベル間に休止レベルを設定する休止レ
ベル設定手段と、上記トナー濃度が上記休止レベル以下
であるかどうかを判別する濃度判別手段と、記録１枚終
了毎に予め設定された時間だけ記録動作を休止させる記
録動作休止手段と、上記多消費モードが設定されたとき
にトナー濃度が上記休止レベル以下に変化すると、上記
記録動作休止手段を駆動させる制御手段と、上記記録動
作休止手段の駆動中にトナー濃度が上記休止レベル以上
に変化しなくなると、上記記録動作休止手段の駆動を解
除する解除手段とを備えたことを特徴とするトナー濃度
制御装置。
【請求項２】請求項１記載のトナー濃度制御装置におい
て、トナー濃度が制御レベル以上であることを判別する
第２の濃度判別手段と、前記記録動作休止手段の駆動中
にトナー濃度が上記制御レベル以上になると、上記記録
動作休止手段の駆動を解除する第２の解除手段とを備え
たことを特徴とするトナー濃度制御装置。
【請求項３】前記モード設定手段は、１枚当たりのトナ
ー消費量を求める消費量検知手段と、上記トナー消費量
が予め設定された量以上であることを判別する消費量判
別手段と、上記トナー消費量が予め設定された量以上の
ときに多消費モードヘの設定切換えを行う切換手段とを
備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のトナ
ー濃度制御装置。
【請求項４】請求項３記載のトナー濃度制御装置におい
て、求めた１枚当たりのトナー消費量と時間当たりのト
ナー補給量とから上記トナー消費量と上記トナー補給量
とを一致させるべく、記録動作の休止時間を変更する休
止時間変更手段を備えたことを特徴とするトナー濃度制
御装置。