JPH0256578A - トナー濃度制御装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機などの画像形成装置のトナー濃度制御
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、複写機の現像部の現像剤のトナー濃度を一定に制
御することによって、コピー画像濃度を一定に保つこと
が行われている。そのための制御回路は、回路内に予め
制御電圧レベルを記憶しておき、その制御電圧レベルと
現像部に取り付けられたトナー店度センサからの出力と
を比較しトナー濃度制御を行っている。その制御電圧レ
ベルとしては通常コピーを行っている場合の制御レベル
の他、例えばトナーが無くなったことを検出するための
トナーエンプティレベルなどがあり、それら各レベルが
基準レベルとされている。

ところで、複写動作が終了して複写機が待機状態に切り
替えられ、その後複写動作が開始されると、現像部の現
像剤攪伴手段が回転を始めるが、その開始時に、それま
で静止状態にあった現像剤がその撹伴手段によって急に
流動化されるがすぐに通常の安定した流動状態にならな
い。そのため、本当は適正な濃度の現像剤であるにも閏
ねらず、トナー濃度センサの出力値が一時的に濃度を低
く険出し、トナーが誤って補給されてしまう。

このような不都合を回避するため、従来の複写機におい
ては、その攪伴手段の撹伴開始から、−定時間、トナー
濃度検出を禁止することにより、誤ったトナーの補給を
−させないようにし・ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、複写機の稼働状況（条件）はいつも同じ
とは限らない。例えは長期間（６時間）使用されなかっ
たりすると現像部の現像剤は、自重により圧縮され凝集
したようになってしまう。

また、複写機内部の温度、湿度等の状態によっても現像
剤の状態が変化する。

即ち、第５図（ａ）は、複写機の短時間停止後のトナー
濃度センサの出力電圧が時間の経過につれてどの様に変
化するかを示すグラフである。これに対し、第５図（ｂ
）は、同じ濃度の現像剤を使用した場合、長時間停止後
のトナー濃度センサの出力電圧が時間の経過につれてど
の様に変化するかを示すグラフである。両図面から明ら
かなように、トナー濃度センサの出力電圧値は、同じ現
像剤を対象とするにも関わらず、それまでの稼働状況に
よって、特に稼働開始の際に、大きく異なっている。

そこで、そのような場合でも、従来のように予め決めて
おいた一定の固定された停止時間に基づき、トナー濃度
検出を禁止しても、トナー濃度が適正に制御されなくな
ってしまう。すなわち、２秒間のように短く停止時間を
設定しておくと、長時間複写機が稼働していなかった場
合、現像剤がまだ安定状態になっていないにも関わらず
、トナー濃度検出・制御が行われてしまう。逆に、１０
秒間のように長く停止時間を設定しておくと、短時間し
か複写機が停止していなかフた場合は、今度はすぐに現
像剤の状態が通常の安定な状態となるにも関わらず、ト
ナー濃度検出・制御が長い時間行われないので、その間
の複写は、トナー濃度制御なくして行われ、画質の劣化
等が発生し易くなる。

本発明は、上記のような従来装置の課題に鑑み、画像形
成装置等の稼働状況に違いがあっても、適正にトナー濃
度を制御でき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及び作用コ請求項１の本発
明は、予め記憶手段に少なくとも通常の画像形成時の通
常制御レベル及びトナーエンプティレベルを記憶してお
き、トナー濃度制御手段が、現像部の現像剤の撹伴開始
からの経過時間をカウントするタイマからの出力時間に
基づき、停止時間設定手段により設定された停止り時間
の経過後、現像部のトナー濃度を検出するトナー濃度セ
ンサの出力と前記記憶手段に記憶された通常制御レベル
及びトナーエンプティレベルとを比較し、トナー補給手
段の駆動手段又は前記エンプティ表示手段を制御するこ
とによりｌ・ナー濃度制御を行うトナー濃度制御装置に
おいて、温度センサによって、装置本体の所定部位の温
度を検出し、停止時間変更手段によって、その温度セン
サの出力と予め設定しておいた基準値とを比較し、その
比較結果に基づき前記停止時間設定手段の停止時間を変
更することによって、上記目的を特徴する 請求項２０本発明は、予め記憶手段に少なくとも通常の
画像形成時の通常制御レベル及びプロセスユニット寿命
レベルを記憶しておき、トナー濃度制御手段が、現像部
の現像剤の撹伴開始からの経過時間をカウントするタイ
マからの出力時間に基づき、停止時間設定手段により設
定された停止時間の経過後、現像部のトナー濃度を検出
するトナー濃度センサの出力と前記記憶手段に記憶され
た通常制御レベル及びプロセスユニット寿命レベルとを
比較し、トナー補給手段の駆動手段又はプロセスユニッ
ト寿命表示手段を制御することによりトナー濃度制御を
行うトナー濃度制御装置において、 温度センサによって、装置本体の所定部位の温度を検出
し、停止時間変更手段によって、その温度センサの出力
と予め設定しておいた基準１直とを比較し、その比較結
果に基づき前記停止時間設定手段の停止時間を変更する
ことによって、上記目的を達成する。

［実施例コ 以下に、本珀明をその実施例を示す図面に基づいて説明
する。

第１図は、本発明に係るトナー濃度制御装置の一実施例
を示す略本縦断面図である。

同図において、装置本体１の内部には、原稿画像の潜像
が形成される光導電材料を表面に設けた感光ドラム２が
回転可能に装設されている。この感光ドラム２の周辺に
は、その回転方向に沿って、帯電部３、画像光が照射さ
れる露光部４、感光ドラム２の潜像を現像する現像部５
、その現像された画像を用紙に転写する転写部６、その
転写された転写紙を感光ドラム２から分離させるための
分離部７、感光ドラム２に残存したトナーを除去するク
リーニング部８、除電部９等の部材がその順序で配設さ
れている。

前記現像部５は、トナーを収納し補給するトす−補給手
段１８、現像スリーブ２０、現像剤を撹拌する撹拌ロー
ラ１９、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度セン
サ５０を備えている。

装置本体１の上部には、原稿１２を押えるための原稿カ
バー１５とその原稿１２を載置するコンタクトガラス１
４が取り付けられており、そのコンタクトガラス１４の
下方には、露光ランプ１１を備えた露光ユニット１０が
配置されている。その露光ユニット１０の側方にはミラ
ーユニット１３が存在し、露光ユニット１０から入射さ
れた画像光を装置本体１の中央部にある結像レンズ１６
へ導く。反射ミラー１７は、その結像レンズ１６を透過
した画像光を前記感光ドラム２へ照射ずろ鏡である。

更に、装置本体１の下部には、給紙部２１が設けられて
いる。その給紙部２１には、用紙カセット２９と、用紙
を送り出すコロ３０と、用紙を移送する給紙ローラ３１
とが配置されている。更に、転写部６、分離部７によて
、転写、分離された用紙は、搬送部２２によって定着部
２３へ送り込まれる。その定着部２３は、加熱すること
によって前記トナーが転写された転写紙のトナーを定着
する加熱ローラ２４と、加圧ローラ２５と、定着した転
写紙を外部の排紙トレイ２８上へ送り出す排出ローラ２
６．２７とを備えている。

この加熱ローラ２４には、ヒータ（図示省略）が内蔵さ
れ、装置本体電源が入れられると加熱を開始し、温度が
上昇して定着に適した温度になるものである。その加熱
ローラ２４には、加熱ローラ２４の温度を検出する温度
センサの一例としての熱定着ローラ温度検出用サーミス
タ４０が配設されている。また、装置本体１には、電源
をオンオフするスイッチ７０や装置本体ｌ全体の制御を
行うマイクロコンピュータ６０が備え付けられている。

第２図は、本発明にかかるトナー濃度制御装置の一実施
例の信号の流れからみたブロック図である。

図において、記憶手段６２は、少なくとも通常の画像形
成時に用いられるトナー濃度の通常制御レベル及びホッ
パー内のトナーが空になった状態に対応するトナーエン
プティレベルを記憶したラムメモリ（ＲＡＭ）などの手
段である。例えば、通常制御レベルとしては、６．５■
であり、トナーエンプティレベルとしては、８．５■と
する。

駆動手段６４は、ホッパー等を備えたトナー補給手段１
８のトナー補給動作を制御するモータなどの手段である
。

トナーエンプティ表示手段６５は、現像部５の現像剤の
空の状態をオペレータに知らせるため、それを装置本体
ｌの上面に設けられた操作盤のランプなとで表示する手
段である。

停止時間設定手段６７は、トナー濃度制御の停止時間を
設定するための手段であって、ラムメモリ等が利用され
る。

タイマ６６は、前記現像部５の現像剤の攪拌開始からの
経過時間をカウントする手段である。例えば、前記攪拌
ローラ１９を駆動させる命令を出すコンピュータのタイ
マを利用する。

トナー濃度センサ５０は、現像部５の現像剤のトナー濃
度を検出する磁気式センサである。

トナー濃度制御手段６３は、前記タイマ６６カ）らの出
力時間と、前記停止時間設定手段６７により設定された
停止時間を比較し、撹伴開始からその設定停止時間経過
した後、現像部５のトナー濃度センサ５０の出力と前記
記憶手段６２に記憶された通常制御レベル及びトナーエ
ンプティレベルとを比較し、前記駆動手段６４又は前記
エンプティ表示手段６５を制御することにより、トナー
濃度制御を行う手段である。

また、前記温度センサ４０は、停止時間変更手段６１に
接続されている。

停止時間変更手段６１は、その温度センサ４０の出力と
予め決めておいた基準値とを比較し、その結果に基づき
前記停止時間設定手段６７に設定された停止時間を変更
する手段である。例えば、基準値として５０℃を設定し
ておいたとすると、温度センサ４０から出力される温度
信号が５０℃より大きい場合は、まだ装置本体ｌの電源
が停止してから、それほど時間が経過していないと考え
られるから、未だ現像部５の現像剤がそれほと圧縮し凝
集していないとみなして、前記停止時間設定手段６７に
記憶された２秒を変更せず、そのまま使用して複写させ
る。

これに対して、温度センサ４０から出力される温度信号
が５０℃以下の場合は、装置本体１の電源が停止してか
ら、時間がかなり経過したと考えられるから、現像部５
の現像剤がかなり圧縮され凝集しているとみなして、そ
の状態に適合したトナー濃度制御を行うために、前記停
止時間設定手段６７に記憶された時間を１０秒に変更す
る。

なお、この２秒、１０秒の値は、その複写機について、
第５図に示す様な現像剤のトナー濃度センサ５０の出力
値と時間との関係を調べた実験結果に基づいて適切に決
定される。このとき、停止時間は一枚のコピーに要する
時間より短く設定することが好ましい。

また、前記基準値５０℃は、複写機のＮ働が停止してか
ら３０分くらい時間が経過すると、温度センサ４０の出
力値が５０℃になるという実験事実から求められた数値
である。従って、複写機の種類によって、或は、その稼
働環境によって他の値に設定されることはいうまでもな
い。

第３図は、請求項２０本発明の一実施例を示す暗示縦断
面図である。

同図において、第１図と同じ符号は、同じ部材を表す。

８０は、感光ドラム２、現像部５、クリーニング部８、
帯電部３などを一体的に備え、装置本体１に対して、−
括して脱着自在であるカートリッジ型プロセスユニット
である。装置本体ｌのフレーム１００には、そのプロセ
スユニット８０を脱着自在（第３図の紙面に対して直交
方向へ）に支持するガイド枠１ａ、ｌｂが取り付けられ
ている。

このカートリッジ型プロセスユニット８０を用いる場合
は、トナーが空になったことを判断するためのトナーエ
ンプティレベルの代わりに、プロセスユニット８０の寿
命が来たかどうかを判断するためのプロセスユニット寿
命レベルが用いられる。これは、カートリッジ型プロセ
スユニット８０が、トナーが空になっても、トナーを補
充する構造ではなく、使い捨てにする構造になっている
からである。即ち、前記トナー濃度センサ５０の出力値
がトナーが空になったことを示す出力値、つまりそのプ
ロセスユニット寿命レベルを超えると、プロセスユニッ
トの寿命がきたとするものである。従って、第２図のブ
ロック図において、前記記憶手段６２に記憶されるレベ
ルは、エンプティレベルに代えてプロセスユニット寿命
レベルが記憶され、さらにエンプティ表示手段６５の代
わりに、プロセスユニットの寿命が来たことを知らせる
プロセスユニット寿命表示手段を用いる。

なお、マイクロコンピュータ６０は、このような停止時
間変更手段６１やトナー濃度制御手段６３等の機能を実
現する。

次に、本発明の上記実施例の動作を説明する。

第４図は、その動作の流れを示すフローチャートである
。

装置本体ｌの電源がオンされると（ステップＳｌ）、温
度センサ４０の出力を停止時間変更手段６１が読み込む
（ステップＳ２）。その値が基準値の５０℃以下ではな
い場合は（ステップＳ３）、フラグなセ・ソトせずコピ
ースタートを待つ（ステツプＳ５）。また、温度センサ
４０の出力が基準値５０℃以下の場合は（ステップＳ　
３　）、フラグを１にセットし、コピースタートを待つ
（ステップＳ５）。

コピーがスタートするとぐステップＳ５）、フラグがｌ
かＯかをチエツクしくステップＳ６）、０として、即ち
温度が５０℃を越えているため、停止時間が短かった場
合は、停止時間設定手段６７に設定された２秒に基づい
てタイマ６６のカウントを開始する（ステップＳ９）。

他方、フラグが１として、即ち温度が５０℃以下である
ため、停止時間が長かった場合は、停止時間変更手段６
１によって停止時間設定手段６７の設定時間を１０秒と
し、その１０秒に基づいてタイマ６６のカウントを開始
する（ステップＳ７）。そしてフラグをリセットしてお
く（ステップＳ８）。

コピー処理がなされても、開始当初はトナー濃度制御は
行われない（ステップＳｌｌ、５１７）。

そして、所定枚数のコピーが終了しない間はコピー処理
が続行される（ステップ５ＩＯ）。そして、前記タイマ
６６のカウントが設定値２秒又は１０秒に達すると、十
分現像剤は攪拌され現像剤の流動状態が安定したと考え
られるので、トナー濃度制御が開始される。即ち、トナ
ー濃度制御手段６３は、トナー濃度センサ５０の出力を
読み込み（ステップ５１２）、それにしたがって、通常
制御レベルと比較し６．５■以−ヒなら、トナーが不足
しているとして（ステップ５１３）、トナー補給手段１
８を駆動しくステップ５１４）、あるいは、更にトナー
エンプティレベル以上かどうかを判断しくステップＳ　
ｌ　５）、８．５Ｖ以上ならトナーエンプティ状態を表
示する（ステップ５１６）。

なお、設定された停止時間を経過しないうちに、トナー
濃度制御を行わないまま所定枚数のコピーが終了すると
（ステップ５１７）、次のコピー開始を待つ（ステップ
Ｓ５）。

コピー開始を待つ待機状態で電源がオフとされると（ス
テップ５１Ｂ）、本発明による制御は終了する。

なお、ステップ１に於て、電源オンの代わりに、加熱ロ
ーラ２４への通電オンを本発明の動作のスタートとする
場合は、ステップ１８においては、コピー開始を待つ待
機状態で４分以上経過すると、オートシャット機能によ
り加熱ローラ２４への通電を停止するようにする。

更に、第３図に示す発明の場合も、トナーエンプティレ
ベルをプロセスユニット寿命レベルとし、トナーエンプ
ティ表示をプロセスユニット寿命表示とすることによっ
て、同様の動作を行うことになる。

上記実施例では温度センサとして熱定着サーミスタ４０
を用いたが、必ずしもその部位に限らず、装置本体ｌの
電源の稼働・停止時間の経過に従い温度が変化する部位
の温度を検出する温度センサてあれば、他の部位であっ
てもよい。例えば感光ドラム２の温度を検出するものな
どである。

なお、トナー濃度制御を停止させる方法とじては、トナ
ー濃度センサの検出動作を禁止する方法と、その検出動
作は行うが、トナー濃度制御手段の比較或は駆動手段な
どへの制御動作を禁止する方法など任意の方法でよい。

［発明の効果］ 以上述べたところから明らかなように、本発明は、装置
の所定部位の温度を検出する温度センサと、その温度セ
ンサの出力と基準値とを比較し、トナー濃度制御の停止
時間を変更する停止時間変更手段とを備えているので、
画像形成装置などが長い間使用されなかった場合でも、
適正にトナー濃度を制御できるトナー濃度制御装置であ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、請求項１の本発明にかかるトナー濃度制御装
置の一実施例を示す暗示縦断面図、第２図は、同実施例
のブロック図、第３図は、請求項２の本発明にかかるト
ナー濃度制御装置の一実施例を示す暗示縦断面図、第４
図は、第１図の実施例の動作を示すフローチャート、第
５図（ａ）、（ｂ）は、トナー濃度センサの出力値の時
間に関する変化を示すグラフである。 １・・・装置本体５・＝・現像部　１８・・・トナー補
給手段 ４０・・・温度センサ　　　５ｏ・・・トナー濃度セン
サ６１・・・停止Ｅ時間変更手段　、　６２・・・記憶
手段６３・・・トナー濃度制御手段　　６４・・・駆動
手段６５・・・エンプティ表示手段　　６６・・・タイ
マ６７・・・停止時間設定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナーエンプティ状態を表示するエンプティ表示
   手段と、 現像部のトナー補給手段を駆動する駆動手段と、少なく
   とも通常の画像形成時の通常制御レベル及びトナーエン
   プティレベルを記憶した記憶手段と、 トナー濃度制御の停止時間を設定する停止時間設定手段
   と、 前記現像部の現像剤の撹伴開始からの経過時間をカウン
   トするタイマと、 そのタイマからの出力時間に基づき、前記停止時間設定
   手段により設定された停止時間の経過後、前記現像部の
   現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサの出力
   と前記記憶手段に記憶された通常制御レベル及びトナー
   エンプティレベルとを比較し、前記駆動手段又は前記エ
   ンプティ表示手段を制御することによりトナー濃度制御
   を行うトナー濃度制御手段と、 を備えたトナー濃度制御装置において、 装置本体の所定部位の温度を検出する温度センサと、 その温度センサの出力と予め設定しておいた基準値とを
   比較し、その比較結果に基づき前記停止時間設定手段の
   停止時間を変更する停止時間変更手段と、 を備えたことを特徴とするトナー濃度制御装置。
2. （２）プロセスユニットの寿命がきたことを表示するプ
   ロセスユニット寿命表示手段と、現像部のトナー補給手
   段を駆動する駆動手段と、少なくとも通常の画像形成時
   の通常制御レベル及びプロセスユニット寿命レベルを記
   憶した記憶手段と、 トナー濃度制御の停止時間を設定する停止時間設定手段
   と、 前記現像部の現像剤の撹伴開始からの経過時間をカウン
   トするタイマと、 そのタイマからの出力時間に基づき、前記停止時間設定
   手段により設定された停止時間の経過後、現像部の現像
   剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサの出力と前
   記記憶手段に記憶された通常制御レベル及びプロセスユ
   ニット寿命レベルとを比較し、前記駆動手段又は前記プ
   ロセスユニット寿命表示手段を制御することによりトナ
   ー濃度制御を行うトナー濃度制御手段と、 を備えたトナー濃度制御装置において、 装置本体の所定部位の温度を検出する温度センサと、 その温度センサの出力と予め設定しておいた基準値とを
   比較し、その比較結果に基づき前記停止時間設定手段の
   停止時間を変更する停止時間変更手段と、 を備えたことを特徴とするトナー濃度制御装置。
3. （３）前記温度センサは、熱定着ローラ温度検出用サー
   ミスタであることを特徴とする請求項１又は２のトナー
   濃度制御装置。