JPH01232360A

JPH01232360A - 複写機

Info

Publication number: JPH01232360A
Application number: JP63058452A
Authority: JP
Inventors: Akira Midorikawa; 晃緑川; Yoshihiro Nakajima; 中嶋　嘉宏; Hirobumi Yoshino; 吉野　博文
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1989-09-18
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: GB2216437A; US4912512A; GB8904240D0; DE3908294A1; DE3908294C2; JP2710780B2; GB2216437B

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、その内部に封入されたトナーの特性が異なる
トナーカートリッジを択一的に使用可能な、更に詳しく
は、使用されるトナーの特性に応じて最適複写プロセス
条件を設定可能な複写機に関する。

〔従来技術〕

複写機はその使用目的により、コンパクトさが要求され
るもの、高速性が要求されるもの、低コストが要求され
るもの、低消費電力が要求されるもの等があり、複写プ
ロセスは上記要求に応じ、それぞれの方式が提案されて
いる。また、現像プロセスも、大きく別けて１成分プロ
セス、２成分プロセスの２つがあり、これも要求に応し
適宜のものが採用されている。

そして例えば、２成分プロセスにおいて使用されるトナ
ーとしては、無光沢トナー、又は低融点トナー、オイル
レスドナー等の特殊トナーが知られており、それぞれの
トナーに応じた複写プロセスが形づくられている。ここ
で参考までに述べると、上記無光沢トナーとは、その成
分組成においてカーボンとスチロール等の樹脂との混合
比、及びそれらの粒径分布の選択・設定によって、定着
後のトナー表面状態に凹凸（所謂「なし地」）を残す場
合に用いられる。また、前記低融点トナーとは、カーボ
ンと混合される樹脂を低融点樹脂に一部もしくは全部置
換することによって作製されるもので、低消費電力が要
求される場合に使用される。更にまた、前記オイルレス
ドナーとは、定着ローラと複写機との分離をスムーズに
するため通常はシリコンオイル等を定着ローラに塗付し
ているトナーに代替されるものであり、該オイルレスド
ナーの樹脂としては、スチロール樹脂にポリプロピレン
樹脂等力９昆入されたものが用いられる。

上記のように、その目的に応じさまざまなトナーが使用
されるが、用いられるトナーの特性に応じ、最適複写を
得るための複写プロセス条件は各々異ったものとなる。

そこで従来は、その使用目的に合わせた成る特性のトナ
ーが１種決定されると、複写プロセスの条件はこれに合
わせたものに設定・固定され、異種のトナーを、場合、
場合に応じて使い分けることが出来なかった。よって、
−度機械を購入すると、その後使用目的或いは使用条件
が変っても、機械を他の機種に変換しない限り、その使
用目的等に変更・対応できないという問題があった。

このため、１台の複写機で色や特性の異なる複数のトナ
ーを択一的に使用可能とする試みもなされているが、こ
れらは、用いられるトナーに応じ、現像機、もしくは１
Ｊ！１．ＴＬ器、現像機等を含むプロセスカートリッジ
を交換するようになっていた。このため、トナーカート
リッジ以外にも、複数の現像機又はプロセスカートリッ
ジを予め用意しなければならず、ユーザにとってコスト
的な負担となる上、現像機もしくはプロセスカートリッ
ジの保管・廃棄もやっかいであるという問題があった。

また、従前から複写機にトナーを補給するのにはトナー
カートリッジが用いられているが、これはあくまで同じ
トナーの補給を前提としており、補給されたトナーがど
ういう特性のものであるかを検知して、それに合わせて
複写プロセス条件を設定・変更するものではなかった。

しかし、近年種々のトナーが開発されており、互いに特
徴は異なるも少量であれば混合して使用しても差しつか
えないもの（よって、異種トナー交換時に過渡的に混合
しても差しつかえない）もあるが、何れにせよトナーに
合わせた最適プロセス条件は異なり、従前の複写機では
、異揮トナーを収納したトナーカートリッジに単に交換
しただけでは、先のトナーと同じ１つのプロセス条件で
しか複写を行なうことが出来ないものであった。

〔目的〕

従って本発明の解決すべき技術的課題は、上述した従来
技術のもつ問題点の解消にあり、その目的とするところ
は、さまざまな種類のトナーを使用目的に応じて選択使
用可能であって、しかも、トナーカートリッジを交換す
るだけで、用いるトナーの特性に合わせた最適複写プロ
セス条件が自動設定できる複写機を提供することにある
。

〔構成〕

本発明の上記した目的は、その内部に封入されたトナー
の特性の相違に応じてこれを識別するだめの識別情報が
付されたトナーカートリッジを使用可能とされた複写機
であって、前記トナーカートリッジの複写機内への装着
によって前記識別情報を検知するための検知手段と、該
検知手段の検出信号によって前記トナーの特性毎に複写
プロセス条件を制御する制御手段とを備えた構成とされ
る。

本発明は上記しまた如くなっているので１．トナーカー
トリッジに付された１−ナーの特性（種別）に応じた識
別情報を認知することによって、前記制御装置はトナー
の種別に応じた最適プロセス条件を自動設定する。

以下、本発明を第１図〜第１０図に示した１実施例によ
って説明する。なお、説明の便宜上該実施例においては
、使用されるトナーとして、一般的なトナーと他の特殊
トナー１種との２種類のトナーが、択一的に使用可能と
された複写機について説明するが、本発明はこれに限定
されることなく、３種以上のトナーが択一的に使用可能
なものにも勿論通用できる。また、特殊トナーを使用す
る場合、鉄粉等よりなるキャリアとの帯電特性や複写紙
との定着性等が一般的なトナーと異なるため、その複写
プロセス条件として、帯電電位、現像バイアス電位、転
写電流値１分離電流値、定着温度、又は定着ローラ、加
圧ローラニップ圧等の変更が必要となるが、該実施例に
おいては、これらプロセス条件の１例として現像バイア
ス電位。

定着温度を取り上げている。

第１図は複写機の制御回路系を示すブロック図である。

同図において、１は、制御回路全体の主制御を司どる例
えば８ビツトのμＣＰＵ、２は操作部、３は操作部イン
ターフェース、４は、例えば後述する如き制御プログラ
ム及び固定データが記憶されているＲＯＭ、５は、各種
フラグ、複写データ等が読み書きされるＲＡＭで、バッ
クアップ電源回路６によってバッテリーバックアップさ
れている。７は、各種入出力装置とのインターフェース
を行なうＩ１０インターフェースである。８は定着ヒー
タで、ヒーク電源９に接続されていると共、　　に、５
ＳＲＩＯによって制御されて図示しない定着ローラを一
定温度に加熱する。１１は、上記５ＳＲＩＯを駆動する
ドライバーであり、定着温度の制御値は前記Ｉ１０イン
ターフェース７から与えられる。１２は、後記する第２
図にも示した現像スリーブで、現像バイアス電源１３に
よって供電され、特定バイアス電位が与えられる。この
現像バイアスの制御値は４本の信号線１４により、前記
Ｉ１０インターフェース７から与えられる。

１５はＩ１０インターフェースで、第２図に示し後記す
るトナーカートリッジ２４に付されたトナ一種別を示す
識別情報を検知するカートリッジセンサ１６からの信号
線が接続されていると共に、模式的に示した他の入力線
１７、他の出力線１８も接続されている。なお、上記カ
ートリッジセンサ１６は、該実施例においては、発光・
受光素子を備えた反射型ホトインタラプタよりなってい
るが、他の光学センサ、磁気センサ、スイッチ式センサ
、電気抵抗式センサ等の適宜のセンサが、識別情報の種
別に応じて用い得、必要に応じ多値情幸預を出力させる
こともある。１９はＡ／Ｄコンバータで、定着ローラの
表面温度を検出するサーミスタ２０と該サーミスタ２０
の抵抗値変化を電圧値に変換するための分圧抵抗２１と
からなる温度検出回路２２に接続されている。

第２図は、該実施例による複写機の現像ユニット２３部
分の断面図である。

同図において、１２．１３は前記した現像スリーブ及び
現像バイアス電源である。２４は、トナーが封入される
トナーカートリッジ（以下単にカートリッジ２４と称す
）で、現像ユニット２３に対して着脱自在とされている
。即ち、カートリッジ２４は、その下面両サイドの突部
を現像ユニット２３のガイド部２５に係合・案内され、
紙面表側から裏面へとく手前から奥方へと）スライドし
て挿入され、装着完了後、カートリッジ２４の底＋Ｊｉ
２４ａのみを手前に引出すことによって、カートリッジ
２４内のトナーを現像ユニット２３に供給するようにな
っている。このカートリッジ２４の適宜部位には、その
内部のトナーの特性（種別）を表わす識別情報が印され
ており、カートリッジ２４の装着時においてオペレータ
が前記底板２４ａを引出す前に、前記カートリッジセン
サ１６がこれを検知するようになっている。該実施例に
おいては、使用されるトナーは前述したように一船適な
トナー１種と特殊トナー１種の２種類であるため、−１
１Ｇ的なトナーを封入したカートリッジ２４の被検出部
位は無印とすることによってこれを識別情報とし、他方
、特殊トナーを１１人したカートリッジ２４の被検出部
位には、例えば第３図示のように、反射シール２６を貼
付することによってこれを識別情報としている。なお、
例えば第４図示のように、リードスイッチよりなるカー
１．リッジセンサ２７を用いた場合には、特殊トナーを
封入したカートリッジ２４の被検出部のみに小磁石２８
を識別情報として埋設しておけば良い。

また、第２図において、２９ば、前記カーリッジ２４か
ら供給されたトナーを一時貯蔵するトナーホッパー、３
０は、トナーホッパー２９からのトナーを後段へ一定量
づつ補給するトナー補給ローラ、３１は、トナーとキャ
リアを混合すると共に、これを前記現像スリーブ１２へ
搬送するパドルホイールであり、トナーとキャリアが混
合された現像剤によって、感光体ドラム３２上の潜像が
現像されろようになっている。

第５図〜第８図は、前記ＲＯＭ４に記憶した制御プログ
ラムの１例を示すフローチャートであり、第５図は、カ
ートリッジセンサ２４　（又は２７）の入カレベル変化
をコピースタート時に検出するフローを示している。第
５図において、Ｓｌはコピースタート指令がなされたか
否かを判別するステップ、Ｓ２は、ＳｌでＹであった時
カートリッジセンサのレベルを入力するステップ、Ｓ３
はレベル変化があったかどうかを判別するステップで、
前に入力してあったレベルと新らたに入力されたカート
リッジセンサのレベルとを比較し、レベル変化有か否か
を判別する。Ｓ４は、ステップＳ３でレベル変化が有っ
た場合、レベル変化フラグＦＬＣＧをセットするステッ
プ、Ｓ５は、デイレイカウンタＣＤＬＩをリセットする
ステップである。

第６図は、前記レベル変化フラグＦ’ｔｅａがセットさ
れた際に、前記デイレイカウンタＣＤＬｖをカウントア
ツプし、ＣＤＬＹが一定値になった時点で、Ｆ’ｔｃｃ
及びＣＩＩＬｖをリセットするフローを示している。同
図において、Ｓｌｌは、レベル変化フラグＦ　ＬＣＧが
セットされているか否かを判別するステップ、３１２は
、ＳｌｌでＹであった時ペーパー排出がなされたか否か
を判別するステップで、コピー紙の排出センサーからの
信号に基づき行なわれる。Ｓ１３は、デイレイカウンタ
ＣＤＬｖのカウントアツプのステップで、コピー紙が１
枚排出される毎にＣＤＬ’ｌを１つづつカウントアツプ
する。

Ｓ１４は、ＣＤＬＹが予め定められた一定値ＤｔｌＬＹ
（該実施例においては、一定値Ｄ　ＤＬＹを、現像ユニ
゛ント２３内の残存間トナーが新トナーに所定量とって
変わるコピー枚数としている）となったかどうかを判別
するステップ、Ｓ１５は、Ｓ１４でＹであった時、前記
レベル変化フラグＦ　ＬＣＧ並びにデイレイカウンタＣ
ＤＬＶを共にリセットするステップである。

第７図は、レベル変化フラグＦ　ＬＣＧＯ値（セット状
態“′１”、リセット状態“ｙ°゛）により、前記現像
バイアス電＃１３による現像バイアス値を決定するコー
ド、即ち、現像バイアス値決定コードＣ１１Ｉ、の値を
決定するフローを示しており、Ｃ□、は前記第１図の４
本の信号線１４に対応している。図中、Ｓ２１はＦ　Ｌ
ＣＧＯ値が“口゛か否かを判別するステップで、Ｙの時
には、カートリッジセンサ１６の出力レベル“１”　（
ＯＮ）であるか否かを判別するステップＳ２２に進み、
Ｎの時にはカートリッジセンサ１６の出力レベルが’Ｉ
Ｉ”　　（ＯＦＦ）であるか否かを判別するステップＳ
２５に進む。Ｓ２３は、Ｓ２２でＹの時に現像バイアス
決定値コードＣ１１１３をＣ０で補正したＣ＊ｌｓ＋Ｃ
６とするステップ、Ｓ２６は、Ｓ２５でＹの時に同じく
現像バイアス決定値コードＣ８，。

をＣ０で補正したＣ□、十００とするステップ、Ｓ２４
は、ＣＢＩ３を出力するステップを示している。このフ
ローにおいて、ＦＬｃＧがリセットされていると、ｃａ
ｔｓの値は、カートリッジセンサのレベルが“２”の時
には、基本的に図示せぬ他のフローで決定されるＣ□、
の値がそのまま出力され、カートリッジセンサのレベル
が“１”の時にはＣｓ＋ｓ　＋Ｃ０が出力される。但し
、ＦＬｃＧがセットされていると、この関係は逆転され
、現像バイアス値の変更が一定コピー枚数分遅延される
ことを示している。

第８図は、Ｆ’ｔｃｃの値により定着ローラのコントロ
ール温度、即ち定着コントロール温度Ｄ　ＦＴＨを制御
するフローを示している。図中、Ｓ３１はＦ　ＬＣＧの
値が“Ｚ”か否かを判別するステップで、Ｙならステッ
プ３２に進み、Ｎからステップ３５に進む、Ｓ３２は、
カートリッジセンサの出力レベルが“ｌ”　（ＯＮ）で
あるか否かを判別するステップで、Ｙなら、ＤＦＴＭを
ＤＦＴ、ＩとするステップＳ３３に進み、Ｎなら、ＤＦ
ＴＭをり、７Ｍ、とするステップＳ３４に進む。Ｓ３５
は、カートリッジセンサの出力レベル“０″　（ＯＦＦ
）であるか否かを判別するステップで、Ｙなら、Ｄ　Ｆ
ＴＭをＤＦ工、とするステップＳ３６に進み、Ｎなら、
Ｄ、１．をＤＦＴＭｙとするステップＳ３７に進む。こ
のフローにおいて、ＦＬＣＧがリセットされていると、
Ｄ　ＦＴＨの（直は、カートリッジセンサの出力レベル
がｙ”の時には、基本的に一定値り、、Ｍ、で与えられ
、カートリッジセンサの出力レベルが“１“の時には、
ＤＦＴＭＩで与えられる。但し、Ｆ　ＬＣＧがセットさ
れていると、この関係は逆転され、定着温度の変更が一
定コピー枚数分遅延することを示している。

第９図は、上述したプロセス条件変更の遅延を概念的に
示すタイミングチャートで、カートリッジセンサの出力
レベル変化に対し、プロセス条件（パラメータ）の変更
は一定遅延ＤＩＩＬＶ（一定枚数のコピー）があること
を示している。

即ち、トナーが異種のものに変更される際、この変更初
期には前記現像ユニット２３内には、前のトナーが残っ
ており、これを回収するのは大変煩雑であるのでこれを
使い切るようにされる。このためトナー変更初期には、
例えば特性１のト・ナー（元のトナー）と特性２のトナ
ー（新しいトナー）とが混合されることになるが、前記
一定遅延ＤＤＬ’ｔによって、例えばＤ　ＤＬＹに達す
るまでは元のトナーに合った元のプロセス条件をとり、
Ｄ　ＤＬ’ｆを超えると新しいトナーに合わせたプロセ
ス条件をとるようにされる。第１０図は、特性１．２の
トナーの混合状態をＩ）ｏｔ、ｖとの関係で模式的に示
すもので、同図においてはカートリッジ交換から特性１
と特性２のトナーとの混合割合が５０％づつになるＣ３
゜の時点までを、ＤＤＬＶとしているが、Ｄ　ＤＬＹは
交換されるトナー条件等によって任意に変更できる。

なお、上述してきた実施例においては、２種類のトナー
を使い分けるものについて説明したが、前記カートリッ
ジセンサの出力を多値出力とし、３種以上の多数のトナ
ーを使い分けるようにすることが出来るのは当業者には
自明であろう。第１１図はｎ種のトナーを使い分けるフ
ローの１例を示しており、同図において、Ｃ３＝１．２
．・・・・・・・・・ｎはカートリッジセンサのトナ一
種別識別出力を示し、Ｃ’、Ｄ’はＣｌｌ５　＊　ＤＦ
ア、を記憶しておくもので、前記した遅延期間中に前の
カートリッジのトナー条件（Ｃ＋＋＋ｓ　、　　ＤＦ’
ＴＭ　）で制御する際に使用される。例えば、トナー１
からトナー２へと変更した場合、☆１のステップで、Ｃ
’、Ｄ’に入力しておいたＣＩＩＩ！ＩとＤＩＩＩＳ＋
を、☆２．☆３のステップで、Ｃ＋＋＋ｓ　＋　　Ｄｓ
＋ｓに入力するようにされる。

また、前記した一定遅延Ｄ　ＤＬＹは、特性１−特性２
、特性２−特性３、特性２→特性１等のトナーの変更種
別形態に応じ各々最適のものをケーススタデイして用意
しておくことも出来る。例えば、ａが一般的なトナーで
、ｂがオイルレスドナーである場合、ａ−ａ　ｌ）の変
更である際には、定着ローラへのシリコンオイルの供給
をａが殆んどなくなるまで続ける必要があり、ｂ−ａの
ときはａが加わると直ぐにシリコンオイルの供給を開始
する必要があり、このような条件に合わせて、ＤＤＬＹ
ａｂ　＋ＤＤＬ１７ｂａを適正値に設定しておくように
される。

これは、前記第５図のフローにおけるステップＳ３でＹ
となった次に、Ｄ　ＤＬＩＩＩ　＝　Ｄ　ＤＬＶＩＩｌ
ｌ　　（但し、ＤＤＬＶｍ□は、特性ｍのトナーから特
性ｎのトナーへの変更時の遅延コピー枚数）を追加する
ことで実現される。

更にまた、色違いのトナー同志などトナ一種別によって
は混合を許されないものがある。このような場合には、
これを認知・識別してユーザ（オペレータ）が新らたな
カートリッジ２４を装着し前記底板２４ａを引出す前に
、これを警告するようにされる。これは元のカートリッ
ジ内のトナー種別“Ｃ３ＯＬＤ　”を記憶しておき、新
らたなカートリッジの識別情報を検知して新トナ一種別
“Ｃ３ＮＥＷ”が判明した時点で、Ｃ３ＯＬＩＩとＣ３
５ｗｗとを比較し、トナー。、−トナー８、の変更が許
されるかどうかを判断するルーチンを追加すれば良く、
例えば第１１図のフローのスタートの次にこれを追加し
ておけば良い。勿論、考え得るトナ−同志の組合せの可
否を予め記憶しておく必要はある。そして、新、旧のト
ナーの混合が許されないと判断されると、前記操作部２
の表示器、或いは信号音発生器等によって、警告を発し
、オペレータに新しいカートリッジへの交換を中止させ
るようにされる。なお、カートリッジの交換は複写機の
カバーを開くことによって行なうが、この際保安の目的
で高圧電源は切れるが、制御系のＤＣ電源は生きている
ので、警告動作には何等支障がない。なおまた、表示器
はオペレータに見えないこともあるので、ブザー音等の
警告音を必ず発生させることが望ましい。

なお、前述した各フロー、識別情報の付与手法並びに検
出手法等は、はんの１例であって本発明の精神を逸脱し
ない範囲で種々の変更が考えうるところである。

〔効果〕

以上のように本発明によれば、さまざまな種類のトナー
を使用目的に応じて選択使用可能であって、しかも、ト
ナーカートリッジを交換するだけで用いるトナーの特性
の合わせた最適複写プロセス条件が自動設定できる複写
機が提供でき、その産業的価値は多大である。

また、複写プロセス条件の変更に一定の遅延をもたせる
ようにしているので、トナーの変更過渡期の複写プロセ
ス条件の不一致を可及的に低減できる。

また、混合が許されないトナー同志の組合せを判別し、
これを警告するようにしているので、旧トナーに対し混
合が禁止される新トナーへの変更作業を行なう虞もなく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は本発明の１実施例に係り、第１図は
制御回路系を示すブロック図、第２図は複写機の現像ユ
ニットの断面図、第３図はカートリッジセンサと識別情
報との関係を示す説明図、第４図は他の実施態様による
カートリッジセンサと識別情報との関係を示す説明図、
第５図〜第８図は各々制御プログラムの１例を示すフロ
ーチャート図、第９図はプロセス条件変更の遅延を概念
的に示すタイミングチャート図、第１Ｏ図はトナー交換
過渡期の状態を示す模式図、第１１図は本発明の他の実
施例による制御プログラムの１例を示すタイミングチャ
ート図である。１・・・・・・・・・μＣＰＵ、２・・・・・・・・・
操作部、３・・・・・・・・・操作部インターフェース
、４・・・・・・・・・ＲＯＭ、５・・・・・・・・・
ＲＡＭ、６・・・・・・・・・バックアップ電源回路、
７・・・・・・・・・Ｉ１０インターフェース、８・・
・・・・・・・定着ヒータ、９・・・・・・・・・ヒー
タ″ｉａｓ、１０・・・・・・・・・５ＳＲ１１１・・
・・・・・・・ドライバー、１２・・・・・・・・・現
像スリーブ、１３・・・・・・・・・現像バイアス電源
、１４・・・・・・・・・信号線、１５・・・・・・・
・・Ｉ１０インターフェース、１６・・・・・・・・・
カートリッジセンサ（ホトインタラプタ）、１７・・・
・・・・・・他の入力線、１８・・・・・・・・・他の
出力線、１９・・・・・・・・・Ａ／Ｄコンバータ、２
０・・・・・・・・・サーミスタ、２１・・・・・・・
・・分圧抵抗、２２・・・・・・・・・温度検出回路、
２３・・・・・・・・・現像ユニット、２４・・・・・
・・・・カートリッジ（トナーカートリッジ）、２４ａ
・・・・・・・・・底板、２５・・・・・・・・・ガイ
ド部、２６・・・・・・・・・反射シール（識別ｊｆｆ
ｆ［り　、２７・・・・・・・・・カートリッジセンサ
（リードスイッチ）、２８・・・・・・・・・小磁石（
識別情報）、２９・・・・・・・・・トナーホッパー、
３０・・・・・・・・・トナー補供ローラ、３１・・・
・・・・・・パドルホイール、３２・・・・・・・・・
感光体ドラム。一５５７−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）その内部に封入されたトナーの特性の相違に応じ
てこれを識別するための識別情報が付されたトナーカー
トリッジを使用可能とされた複写機であつて、前記トナ
ーカートリッジの複写機内への装着によつて前記識別情
報を検知するための検知手段と、該検知手段の検出信号
によつて前記トナーの特性毎に複写プロセス条件を制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする複写機。
（２）請求項（１）記載において、前記制御手段は、特
性の異なるトナーへの変更がなされた際、所定複写枚数
分遅れて新複写プロセス条件への変更を実行することを
特徴とする複写機。
（３）請求項（１）記載において、新しく装着されたト
ナーカートリッジのトナーが、先に複写機に供給されて
いたトナーとの混合を許されないものである場合、前記
制御手段はこの旨を警告するようにしたことを特徴とす
る複写機。