JPH0360433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真装置等、トナー貯蔵手段か
ら現像器にトナーを補給するトナー補給手段を備
えた画像形成装置に関するものである。

従来トナー残量を検知する方法としてさまざま
な提案がされている。例えばトナーホツパ内のト
ナー量が減少するに従い電気的容量やインピーダ
ンスが変化することを利用して検知する方法があ
るが、この方法では検知素子をトナーホツパに取
り付ける必要があるばかりでなく、精度よく検知
する為にはその周辺回路が複雑になり、コストが
上るといつた欠点を有していた。また他の方法と
して、トナーホツパからトナーを現像器へ送り出
す時のトルクを検知し、それによつてトナーホツ
パが空であることを検知する方法も考案されてい
るが、トナーホツパ内のトナーの貯蔵のされ方に
よつては必ずしもトルクを一定に検知出来ず、不
安定であると云う欠点を有していた。

そこで簡便な方法として一定時間トナー補給を
続けた場合にはトナーホツパ内のトナー量が空で
あると見なしてトナーホツパ内のトナー空表示を
する方法が提案されている。しかしこの方法でも
欠点を有している。即ちトナー消費率が一定であ
る時にはトナー要求信号の継続時間をカウントす
ることにより有効であるが、一般にはトナー消費
率は記録される画像のパターンによつて大きく異
なり誤検知を起こす場合がある。つまり記録に消
費されるトナー量の方が補給されるトナー量より
も多い時には、一定時間以上トナー要求信号がオ
ンのままとなつてしまうので、実際にはトナーホ
ツパ内のトナー量は十分であるにもかかわらず、
トナーホツパが空であると誤認識してしまうので
ある。これを避ける為にはトナー補給を十分な量
だけ行なえば一見良さそうであるが、そこにも問
題がある。即ち、消費に見合う以上のトナーを補
給すると現像器内のトナー量が一時的に多くな
り、一成分現像の場合にはトナー量のオーバーシ
ユート現象、二成分現像の場合には一時的又は部
分的なトナー過多によるカブリが発生するという
問題が生ずる。またカウントするトナー要求信号
の継続時間だけを長くしたのでは、誤検知は防げ
るが実際トナーホツパのトナーが空になつた時に
トナー空表示が遅れることになるので画像が薄く
なつて好ましくない。

本発明は上記欠点を除去すると同時に簡便でし
かも確実なトナー補給を行ない、安定した濃度で
現像ができるトナー補給制御装置を提供するもの
である。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明が適用できるレーザビームプリ
ンタの概略断面図であり、構造及び動作を説明す
る。

外部信号に従つてオン・オフ制御されるレーザ
ビーム１は結像レンズ２によつて感光体３に露光
される。感光ドラム１４は帯電器４によるコロナ
帯電及びレーザビーム１による露光を受けて表面
に静電潜像が形成された後、現像器５によつてト
ナー像として可視化され、トナー像は転写帯電器
６によつて紙等の転写材上に転写される。その後
トナー像は定着器７によつて定着されたのち、機
外へ排紙される。一方感光ドラム１４上の残留ト
ナーはクリーニング装置８によつて清掃され感光
ドラム１４はくり返し使用される。

第２図は本実施例における現像器５とトナーホ
ツパ９を示す図である。

現像器５においては現像器モータ１０によつて
スリーブ１３を回転させるとともに現像器５の内
部ではスクリユー、撹拌板（不図示）等によつて
現像剤が一定になる様に撹拌する。一方現像器５
の一部にはセンサ１１があり現像器５内のトナー
量のレベルを検知している。又、不図示のホツパ
セツトSW５７はトナーホツパ９のうら側に取り
付けられており、トナーが補給された事をトナー
補給制御回路５４（後述）に伝達させるためのも
ので、トナーホツパ９にトナーを補給する際、ト
ナーホツパ９を傾けその後元に戻したときにスイ
ツチがオンするものである。尚ホツパセツトSW
５７はこれに限らずレーザビームプリンタのボデ
イ側に取り付けても構わない。

ところでプリントを続けると現像器５内のトナ
ー量は少なくなり、センサ１１によりトナー補給
を要求するトナー要求信号が発せられる。センサ
１１は現像器５内又はその近傍に配置されたコイ
ルのインピーダンスが、現像器５内のトナーの残
量によつて変化することを利用してトナー量を検
知している。センサ１１からのトナー要求信号は
直接又は間接的にトナーホツパ９に伝達され、ト
ナーホツパモータ１２を駆動することによりトナ
ーホツパ９内のトナーが現像器５に送られる。ト
ナーホツパ９からのトナーは現像器５（センサ１
１）からのトナー要求信号が無くなるまで送り続
けられる。

第３図はトナー補給制御を説明するためのブロ
ツク図である。

制御回路５０は、レーザビームプリンタ全体を
制御するところであり、現像器モータ１０、トナ
ーホツパモータ１２、表示部５２を初めとして感
光ドラム１４の回転、帯電器４、給紙ローラ１
６、定着器７等の動作の制御を行なつている。更
に制御回路５０は外部制御機５３、例えばホスト
コンピユータやデータコントローラとの信号のや
りとりも行なう。

制御回路５０の一部であるトナー補給制御回路
５４はセンサ１１からトナー要求検出器５５を介
してトナー要求信号Ｓ３を受け取り、トナー補給
を現像器５に行なう為トナーホツパモータ１２を
動作させる。そしてトナー要求検出器５５からト
ナー要求信号Ｓ３が消えればトナーホツパモータ
１２の駆動を停止させる。

また制御回路５０はトナー要求信号Ｓ３の継続
時間をカウントしている。一定時間T₁トナーホ
ツパモータ１２が駆動してもトナー要求信号Ｓ３
が消えない場合、即ちトナーホツパ９のトナー補
給量以上のトナーがプリントに使用された場合に
はプリントパターンの密度が高いと判断し、プリ
ントを一旦停止し現像器５内のトナーが充分にな
るまでトナーを補給する。プリント一旦停止中の
プリンタ各ユニツトの動作は様々な変形があり得
るが本実施例ではプリントレデイでないことのみ
の制御を行なつた。すなわち、給紙しない状態で
トナー要求信号Ｓ３が消えるまで現像器モータ１
０、トナーホツパモータ１２等を動作させる様に
した。この動作は感光ドラム１４を一旦停止させ
た後で行なつてもかまわない。そしてトナー要求
信号Ｓ３が消えると再度プリントがスタートす
る。

一方トナーホツパ９内のトナー残量が無くなつ
た場合には一旦プリントが停止され、トナーホツ
パ９から現像器５にトナーを送る動作をするが、
トナーホツパ９にはトナーが無いので現像器５
（センサ１１）はトナー要求信号Ｓ３を出し続け
る。従つてプリント停止時のトナー補給後、更に
所定時間T₂になつても尚トナー要求信号Ｓ３が
消滅しない場合にはトナーホツパ９内のトナーは
空であると判断し、トナーホツパ９にトナーを補
給する様、表示部５２で表示してオペレータに知
らせる。この場合レーザビームプリンタは停止状
態になつても良いし動作状態のままでも良いが、
オペレータが不在の場合もあるので本実施例では
停止状態とした。トナーホツパ９にトナーが補強
されるとホツパセツトSW５７によつてトナーが
補給された事をトナー補給制御回路５４は認識し
てプリントを再開する動作に入る。

第４図は本実施例におけるフローチヤートであ
る。

Step1においてトナー要求信号Ｓ３があるか否
かを判断し、トナー要求信号Ｓ３が有る場合はト
ナー要求信号Ｓ３が消えるまでプリントしながら
トナーホツパモータ１２を動作させ、トナー要求
信号Ｓ３の継続時間Ｔをカウントする。Step2で
継続時間がT₁になつてもトナー要求信号Ｓ３が
続く場合はプリント画像密度が高いと認識し、一
旦プリントノツトレデイ状態になる。更に継続時
間がT₂になつてもトナー要求信号Ｓ３が続く場
合にはトナーホツパ９内のトナーが空であると認
識してStep3でトナーホツパモータ１２及びプリ
ンタ自体を停止状態にする。次にStep4でトナー
補給の表示ルーチンに入る。そしてStep5でトナ
ーがトナーホツパ９に補充されるとプリンタの動
作は再開する。

尚トナーが実際に補給されずにホツパセツトス
イツチ５７がオンした場合、再び元の戻りトナー
要求信号Ｓ３の継続時間がカウントされ、トナー
補給の表示ルーチンに入る。又本実施例ではプリ
ント再開時には、トナー要求信号Ｓ３が消えるま
でトナー補給を行なつた後にレデイ状態となる様
に制御した。

第５図はプリント要求信号Ｓ１、プリントレデ
イ信号Ｓ２、トナー要求信号Ｓ３及びトナー補給
信号Ｓ４（トナーホツパモータ１２動作と等価）
の関係を示すためのタイムチヤートである。

区間ａはトナーホツパ９からのトナー補給が消
費される量に対し充分な場合を示し、区間ｂはト
ナー消費が大きくトナーホツパ９からのトナー補
給が間に合わない場合を示す。区間ｃはトナーホ
ツパ９内のトナーが空になつた場合を示し、ｄに
おいてトナー補給の表示をすることを意味する。
区間ｂにおいては時間T₁が経過してもトナー要
求信号Ｓ３が消えず、一旦プリントノツトレデイ
の状態となるが、トナーが充分補給されるとプリ
ントが再開される。区間ｃにおいては時間T₁が
経過後一旦プリントノツトレデイ状態でトナー補
給を行なうがトナーホツパ９が空であるため更に
時間T₃（合計経過時間T₂）が経過してもトナー要
求信号Ｓ３が続くため、トナーホツパ９は空と認
知され、トナーホツパ９へのトナー補給を求め
る。尚トナー補給信号Ｓ４は補給している間はオ
ンの状態で示したが、実際のトナーホツパモータ
１２の動作は必ずしも連続で動作する必要はな
く、単位時間当りのトナー補給量を制御する為に
間欠的に動作しても構わない。

本実施例においては、現像器内のトナー量検出
にコイルのインピーダンス変化を利用している
が、本発明にはトナー量検出の為の手段としてさ
まざまな変形が考えられる。例えば現像剤の濃度
を光学的に読み取り判断することも可能であり、
感光体の一部に記録される像の濃度から判断して
も可能である。又、液式現像の場合には、現像剤
のトナー濃度を透過光量によつて判断してもよ
い。

またトナー要求信号Ｓ３の継続時間は、回転ド
ラムと同期してパルスを発するロータリーエンコ
ーダのパルスをカウントしても良いし、記録され
る頁数をカウントしても良い。

以上説明した様に本発明により、トナーホツパ
内のトナーの残量検知が簡便に行なわれる様にな
つたばかりでなく、誤検知がなく、しかも濃度が
一定の現像が可能となつた。又、構造が簡単であ
るのでコストもかからず、製造が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用できるレーザビームプリ
ンタの概略断面図、第２図は本実施例における現
像器とトナーホツパを示す図、第３図はトナー補
給制御を説明するためのブロツク図、第４図は本
実施例におけるフローチヤート、第５図はトナー
要求信号とトナー補給信号とプリント要求信号と
プリントレデイ信号との関係を説明するためのタ
イムチヤートである。 ここで１４は感光ドラム、２は結像レンズ、４
は帯電器、６は転写帯電器、７は定着器、５は現
像器、９はトナーホツパである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成
   手段と、この静電潜像を現像してトナー像を形成
   する現像器と、このトナー像を転写材に転写する
   転写手段とを用いてトナー像をプリントする画像
   形成装置に於いて、トナー像のプリントに伴つて
   この現像器内のトナーが所定量よりも減少したこ
   とを検出し、トナーがこの所定量よりも少ない間
   トナー要求信号を出力する検出手段と、トナー貯
   蔵手段と、このトナー貯蔵手段から上記現像器に
   トナーを補給するトナー補給手段と、上記トナー
   貯蔵手段中のトナーが空である旨を表示する表示
   手段と、上記トナー補給手段及び表示手段を制御
   する制御手段であつて、トナー像のプリントが行
   われている状態下で、上記トナー要求信号が出力
   している間上記トナー補給手段を作動させ、この
   トナー補給手段が第１の所定時間作動してもまだ
   トナー要求信号が出力している場合は、次にトナ
   ー像のプリントを停止してトナー消費を停止する
   とともに、更に上記トナー補給手段を作動させ、
   上記第１の所定時間に続く第２の所定時間以内に
   前記トナー要求信号が無くならない場合には前記
   表示手段を作動させ、上記第２の所定時間以内に
   前記トナー要求信号が無くなつた場合はトナー像
   のプリントを再開させる制御手段と、を備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。