JPH04152371A - トナー残量検出装置 - 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、電子写真複写機、レーザビームプリンタ等の
２成分現像剤を用いる現像装置にトナーを補給するトナ
ー補給装置内のトナー残量を検出する装置に関し、特に
トナー濃度によりトナーの残量を検出する技術に関する
。

〔従来の技術〕

複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真式の画像形
成装置に用いられる現像剤には１成分のものと、２成分
のものとがある。２成分の現像剤は相異する極性を有す
るトナーとキャリアとからなり、着色剤たるトナーが感
光体上に吸着され、感光体上に形成された静電潜像が顕
像化される。

従ってキャリアは消耗しないが、トナーは常に消耗する
ので、現像剤のトナー濃度を一定に保つためにトナーを
補給する必要がある。

この補給用のトナーの残量を検出する従来装置として現
像装置内に設けられたトナー濃度センサによりトナー補
給装置内のトナー残量を検出するものが公知となってい
る。

例えばトナー濃度が所定のレベルより低いこが検出され
たとき、補給すべきトナーがない、１ちトナーエンプテ
ィと判定し、トナーエンブチを表示するもの及びトナー
濃度が所定レベル以になったときのトナー補給時間又は
トナー補給１数を計測してこれが所定時間又は回数を越
える。

トナーエンプティになったと見なし、トナーエンプティ
の表示をするものがある（特開昭６１−２３１７号公報
等）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの従来技術ではトナー４度を回復
するのに必要なトナー補給量がトナーコンブティの状態
では少なくなり、その結果トナー濃度が低くなることを
利用しているため、前者マは、例えば原稿濃度が高くト
ナー消費の多い画情を形成する場合、トナー消費量がト
ナー補給量苓上まわり、未だトナー容器内にトナーが残
留しているにも拘らず、現像装置内のトナー濃度が一間
的に低くなるので、トナーエンプティを検出し了しまい
トナー残量を正確に検出できないという旧邸があった。

また、後者では所定レベル以下になってからトナーエン
プティの表示を行うまでに、現像装置内のトナー濃度に
関係なくさらに多くの画像形成が行われるので、例えば
原稿の濃度が高くトナーの消費量が多い画像を形成する
等のトナー消費量によってはその間に画像品質が低下す
るレベルまでトナー濃度が下がる震がある。−旦画像品
質が低下するレベルまでトナー濃度が低下してからトナ
ーボトルを交換してトナー補給装置から通常の補給動作
で画像形成を行うと、トナー濃度が所定濃度に達するま
での時間遅れにより、その間形成された数枚の画像品質
も悪くなってしまう。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、トナ
ー濃度の第１のレベルより低い第２のレベルを画像品質
を劣化させないレベルとし、検出したトナー濃度が所定
の現像回数連続して第１のレベルより低い場合に、第２
のレベルより低いと判定されたときに、トナーエンプテ
ィ、即ち補給すべきトナーがないと判定することにより
、トナー補給量が不安定になったときでもトナー残量が
少なくなった事を正確に検出できると共に、その間第２
のレベル以上のトナー濃度を常に確保できそれを複写機
等の画像形成装置に用いた場合、定の画像品質を維持で
きるトナー残量検出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〕

本発明に係るトナー残量検出装置は、トナーとキャリア
とを混合した２成分現像剤を使用する現像装置にトナー
を補給するトナー補給装置のトナーの残量を検出するト
ナー残量検出装置において前記現像装置内のトナー濃度
を所定のタイミングで検出する手段と、検出されたトナ
ー濃度と、第１のレベル及びそれよりトナー濃度が低い
第２のレベルとを比較する手段と、検出されたトナー濃
度が第１のレベルより所定の検出回数以上連続して低い
と判定された場合に、第２のレベルより低いと判定され
たとき、補給すべきトナーが前記トナー補給装置にない
ことを検出する手段とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、所定のタイミングでトナー濃度が検
出されるとそれが第１のレベル及び第２のレベルと比較
され、検出されたトナー濃度が第１のレベルより所定の
回数以上連続して低いと判定された場合に第２のレベル
より低いと判定されたとき、補給すべきトナーがなくな
ったと判定する。

これによりトナー濃度は常に第２のレベル以上に維持さ
れると共に、トナー固化時等の不安定なトナー補給時に
生じる第１のレベル以下のトナー濃度になったときでも
すぐにトナーなし２判定せず、トナー残量を誤検出しな
い。

［実施例〕 以下本発明をその一実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。

第１図は本発明に係るトナー残量検出装置を用いた複写
機の内部構造を示す概略縦断面図である。

図において１は複写機本体であり、該本体１の上面には
ガラス製の原稿台１５が設けられている。原積台１５上
に載置された原稿は図示しないスキャンモータによって
駆動される光学走査装置１０で走査され、その像が静電
潜像として感光体ドラム２上に結像される。

光学走査装置１０は露光ランプ９、可動ミラー１７１８
ａ、　１８ｂ、レンズ８および固定ミラー１９ａ、１９
ｂ等の光学系から構成され、この順で反射又は透過した
原稿からの反射光は感光体ドラム２を所定の露光位置Ｅ
で露光する。また露光ランプ９及び可動ミラー１７を取
り付けた第１スライダ及び可動ミラー　１８ａ、　１８
ｂを取り付けた第２スライダがスキャンモータにより矢
符す方向に移動する。このとき第１スライダは第２スラ
イダの２倍の速度で移動し、原稿を走査する。なお、第
１図は第１スライダ及び第２スライダが最大走査してい
るときの位置を示している。

原稿台１５上にはカバー１６が背面側において上下回動
可能に枢支されており、正面側端部を上下動させること
で原稿台１５の開閉が行われる。カバー１６はこれを開
放して単葉又は製本されたブック原稿を原稿台１５上に
画像を下向きにして載１し、次に閉止して原稿の複写を
行わせる。

感光体ドラム２は外周面に光導電層を有し、矢符で示す
反時計方向に回転駆動可能となっている。

感光体ドラム２の上方には帯電チャージ５が配置されて
おり、感光体ドラム２の表面に一定電位の電荷を付与す
る。

感光体ドラム２の周速度Ｖは一定であり、光学走査装置
１０の第１スライダ及び第２スライダの移動速度は夫々
Ｖ及びＶ／２となっている。

感光体ドラム２の露光位置Ｅより回転方向下流側には現
像装置４が設けられている。現像装置４は磁気ブラシ方
式にて感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像をト
ナー画像に顕像化する。感光体ドラム２の下方には転写
チャージャ６が設けられており、この転写チャージャ６
は、後述するカセット１２０から搬送されてくる複写紙
Ｐに対してその裏面から電界を付与し、現像装置４に感
光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像を複写紙Ｐ
上に転写する。

転写チャージャ６の感光体ドラム２０回転方向にはクリ
ーニング装置３が設けられている。クリニング装置３は
、ブレード方式にて感光体ドラム２の表面に残留したト
ナーを除去する。クリーニング装置３と帯電チャージャ
５との間にはイレーザランプ７が設けられている。イレ
ーザランプ７ば、次回の複写処理に備えるため、光照射
にて感光体ドラム２の表面に残留した電荷を除去する。

また、感光体ドラム２．イレーサランプ７．現像装置４
．クリーニング装置８．帯電チャージャ５は作像ユニッ
ト４０として一体化されており、作像ユニット４０は本
体１に対し着脱可能になっている。また、作像ユニット
４０内の現像装置４の感光体ドラム２の反対側に対向し
て現像剤を搬送する搬送コンベア１２が配されている。

搬送コンベア１２は搬送羽根を用い、その回転により現
像剤を攪拌すると共に磁気ブラシ方式の現像装置４に供
給する。

作像ユニット４０の上部には現像剤供給装置１１が設け
られている。現像剤供給装置ＩＩは搬送コンベア１２に
現像剤を定量供給するものである。また、作像ユニット
４０にはトナーエンプティ、作像回数等の情報を記憶す
る例えばＥ２ＦＲＯＭ　（Ｅ　１ｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ
Ｅ　ｒａｓａｂｌｅ　＆　Ｐ　ｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　
　ＲＯＭ　）を用いた不揮発メモリ２０３が設けられて
いると共に搬送コンベア１２の下方にはトナー濃度を検
出するトナー濃度センサ１３が設けられている。トナー
濃度とはトナーとキャリアとの構成比を示すものであり
、磁気センサを用いたトナー濃度センサ１３により磁性
体であるキャリアを検出し、構成比を検出する。

第２図は不揮発メモリ２０３のメモリ内容示す図であり
、不揮発メモリ２０３は２’（＝３ＦＮ）のアドレス空
間を有し、アドレス空間の００−０１，１を作像ユニッ
ト４０の寿命を検出するために複写毎にインクリメント
する像形成カウンタのカウント値の保持に、０２Ｎをト
ナーエンプティを検出するため、複写時のトナー濃度が
第１のレベル以下（例えば６％）のとき、カウントアツ
プするトナーエンプティカウンタのカウント値の保持に
、０３８を補給すべきトナーが後述するトナー容器１４
１内に無いことを示すトナーエンプティフラグのエリア
に用いている。

このように本実施例では像形成カウンタ、トナーエンプ
ティフラグ及びトナーエンプティカウンタを作像ユニッ
ト４０内に設けた不揮発メモリ２０３に記憶しているの
で、−旦作像ユニット４０を本体ｌから取出した後、再
度これを本体１に装着した場合であっても、寿命、トナ
ーエンプティ情報がリセットされず、保持される。

第３図は現像剤供給容器（以下トナー容器という）の構
造を示す斜視図、第４図はトナー補給装置の構造を示す
縦断面図である。図において１４１はトナー容器であり
、一端を開放し他端を閉鎖した円筒体１４２と、この円
筒体１４２の開放部に着脱自在に設けた蓋１５０とから
なる。なお、円筒体１４２の他端側も蓋で閉鎖するよう
にしてもよい。

円筒体１４２は、熱可塑製樹脂を用いてブロー成形によ
り一体的に形成したもので、内側に突出する突条１４３
が内周面に沿って螺旋条に形成され、突条１４３と突条
１４３との間に螺旋溝１４４が形成されている。また、
円筒体１４２の開放側には、螺旋溝１．４４の終端部ｆ
４５の近傍に開口部１４６が設けである。

蓋１５０は、内面を円筒体１４２の閉鎖側に向かって膨
出し、円筒体１４２の中心軸上に頂点を有する円錐状の
規制部１５１が設けてあり、蓋１５０の外面には中央に
係合四部１５２が設けである。なお、規制部１５１は、
半球状又は半楕円球状としてもよい。

前記構成からなるトナー容器１４１は、円筒体１４２の
開口部１４６を図示しないシールテープ等で覆い、トナ
ーが装填され、１１１５０で密封される。なお、トナー
に代えて、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤であ
るスタータを装填してもよい。

次に、第４図において、１６０は、トナー容器１４１の
保持部、１７０は搬送部、１８０は駆動部である。

保持部１６０は一端を開放した円筒部１６１を有し、こ
の円筒部１６１の内径は前記円筒体１４２の外径よりも
少し大きくしである。また、円筒部１６１の開放側は内
径を拡大して案内部１６２としてあり、閉鎖側の中央に
は孔１６３が形成しである。そして、保持部１６０は、
搬送部１７０に略水平状態で支持される。

搬送部１７０は、前述した如く現像装置４に連結された
搬送コンベア１２に搬送羽根１７２を設けたもので、前
記搬送羽根１７２は図示しないモータ等で回転駆動する
ようにしである。また、保持部１６０との接続部に落下
口１７３が形成されている。そして、円筒部１６１の落
下口１７３を挟む奥側と手前側の内周面とには、シール
部材１７４．１７４が設けである。

駆動部１８０はクラッチ付のモータ１８１を備え、その
駆動軸１８２が円筒部１６１の孔１６３に挿入しである
。

以上の構成のトナー補給装置１１において、トナー容器
１４１は、第４図に示すように、開口部１４６のシール
テープを剥がし、開口部１４６を上にした状態で、１１
５０を有する一端側より円筒部１６１に内装され、係合
凹部１５２に駆動軸１８２が嵌合され、この駆動軸１８
２と円筒部１６１とによって支持される。

保持部１６０に支持されたトナー容器１４１は、モータ
１８１の駆動に基づく駆動軸１８２の回転により、矢符
Ｃ方向に回転される。

これにより、トナー容器１４１のトナーは、螺旋溝１４
４に沿って蓋側に移動する。そして、Ｍ１５０の規制部
１５１とトナー容器１４１の内面との間の空間（以下「
規制空間」という）１４３に運ばれると、該規制空間１
４３では開放側に向かうに従って空間断面積が縮小され
ているので、開放側に向かう現像剤又はトナーの移動が
規制され、開放側端部に到達するトナー量が一定になる
。

螺旋溝１４４に沿って開放側に到達したトナーは、トナ
ー容器１４１の回転とともに開口部１４６が下に位置し
たときに、該開口部１４６より落下口１７３を介して搬
送コンベア１２に落下供給される。すなわち、トナーは
トナー容器１４１が一回転するごとに一定量づつ搬送コ
ンベア１２に供給される。そして、搬送コンベア１２に
供給されたトナーは、搬送羽根１７２の回転に基づいて
現像装置４に搬送される。

一方、第１図において１２０は複写紙Ｐを収納しておく
だめのカセットであり、本体１に対して着脱自在となっ
ており、そこには紙を送り出すための給紙ローラ３１が
備えられている。また、給紙ローラ３１はその内部に設
けである図示しないモータと連結されて回転駆動される
ようになっている。

カセソｌ−１２０より送り出された複写紙Ｐは中間ロー
ラ３２を経てタイミングローラ３３に送られ、タイミン
グローラ３３にて、タイミングをとって感光体ドラム２
と転写チャージャ６との間へ送り出される。

ここでトナー画像を転写された複写紙Ｐは搬送路２２を
経て定着装置３４へ送り込まれる。定着装置３４は熱に
てトナー画像を複写紙Ｐに対して溶融定着させる。像が
定着された複写紙Ｐは排紙トレー１２１へ排出される。

第５図は原稿台１５の前部に備える操作パネルを示す平
面図である。操作パネル７０の右隅には複写動作をスタ
ートさせるプリントキー７１が、略中夫には２個の７セ
グメントのＬＥＤからなるコピー枚数の表示器７２が夫
々配されている。

プリントキー７１の左側に配されたテンキー８０〜８９
は主として複写部数の入力設定に使用する。９０は置数
解除用及び複写中断のためクリアストップキー（Ｃ／Ｓ
キー）である。また複写画像の濃度は表示器７２の下方
に配された露光ボリューム９２で連続的に設定可能であ
る。露光ボリューム９２の左側には自動露光を行うか否
かを選択する露光の自動／手動切換キー９３及び自動の
とき点灯するＬＥＤ９４が配されている。

自動／手動切換キー９４の上方には作像ユニット４０の
寿命（−作像回数）によりその交換を指示する作像ユニ
ット交換表示ＬＥＤ　９５が配され、その左側には紙詰
まり又は他の故障を表示するジャム／トラブル表示ＬＥ
Ｄ　９６が配されている。またその上方にはカセット１
２０内に複写紙Ｐがないことを示すペーパエンプティＬ
ＥＤ　９８及びトナー容器１４１が空であることを示す
トナーエンプティＬＥＤ　９９が配置され、その左側に
は紙詰まりの部位を本体１、カセット１２０の２つの部
位に分けて表示するジャム表示器９７が配されている。

またプリントキー７１の上方にはトラブル、ジャム等の
間の複写禁止を表示する複写禁止ＬＥＤ　１００及び各
種複写待ちを表示する複写待ち表示ＬＥＤ　１０１が配
されている。

第６図は本発明の複写機の制御回路の構成を示すブロッ
ク図であり、複写機制御用のマイクロコンピュータ（以
下ＣＰＵという）２００が備えられている。ＣＰＵ　２
００には操作パネル７０のキー群及び各種センサ類のス
イッチ部からなるスイッチマトリックス２０１及び複写
枚数の表示部７２、各種表示用のＬＥＤ　９４〜１０１
が接続されている。また、複写動作及び走査動作制御用
の出力ボート部には、メインモータ２７、図示しない現
像モータ、タイミングローラクラッチ、帯電チャージャ
５、転写チャージャ６等の機器の夫々の駆動回路（図示
せず）が接続されている。さらにチップセレクト端子Ｃ
５Ｉ、Ｃ５２シリアルクロツク端子ＳＣＫ、データ入出
力端子ＳＩ。

ＳＯは本体側に設けられ、モード情報、枚数情報等の各
種情報を記憶する不揮発メモリ２０２と作像ユニット４
０に設けられ作像ユニット４０の状態を示す情報を記憶
した不揮発メモリ２０３の対応する端子に接続されてい
る。さらにまた、本体１の制御プログラム及び本体１の
状態を示すフラグを一時的に格納するＲＡＭ　２０４が
接続されている。またトナー濃度センサ１３はＣＰＵ　
２００のＡ／Ｄ端子に接続され、その入力レベルがＣＰ
Ｕ　２００により読み取られる。

次りこ第７図〜第１５図のフローチャートを参照してＣ
ＰＵ　２００による制御手順について説明する。なおフ
ローチャートの説明の前に、そこで使用するオンエツジ
及びオフエツジという用語を定義する。

オンエツジとは、スイッチ、センサ、信号等の状態がオ
フ状態からオフ状態へ変化したとき、この状態変化をオ
ンエツジと定義する。

オフエツジとは、スイッチ、センサ、信号等の状態がオ
ン状態からオフ状態へ変化したとき、この状態変化をオ
フエツジと定義する。

第７図はＣＰＵ　２００のメインルーチンのフローチャ
ートであり、このフローチャートに沿って全体の概略動
作を説明する。

まず、電源がオンされると、ＣＰＵ　２００のリセツト
が解除され、その動作が初期化される（ステンブ１０　
と共に、トナーエンプティ状態であることを示すエンプ
ティフラグがクリアされる（ステ。

プ１１２）　。

次にＣＰＵ　２００の外部に接続された操作パネル７０
上の各キー、スイッチ及び各センサ類の状態を読み取る
処理及びＣＰＵ　２００のアナログ入力端子の入力レベ
ルを読み取るためのＡ／Ｄ入力処理等の入力処理が行わ
れる　（ステップ＃３）。ここでは例えばトナー濃度セ
ンサ１３の入力レベルも読取られる。

続いてＣＰＵ　２００の出力端子のレベル設定を行うた
めの出力処理が行われ（ステップ＃４）、トナーエンプ
ティ時のトナーエンプティＬＥＤ　９９の点灯制御のた
めのトナーエンプティ表示制御を行う　（ステップ＃５
）６次にコピー動作の制御を行い（ステップ＃６）、ト
ナー濃度検出制御を行う　（ステップ＃７）ここではト
ナー濃度が第１のレベル（例えば６％）以下になり、ト
ナー補給動作が連続しているときのコピー回数をカウン
トし、そのコピー回数のカウント値により１コピ一動作
当たりのトナー補給回数をセットしたり、前記カウント
値が所定回数（例えば１７回）以上になったときに、ト
ナー濃度が第２のレベル（例えば５％）以下になったか
否かをチエツクし、トナー濃度が第２のレベル以下にな
ったときにはトナーエンプティを検出している。そして
トナー濃度検出制御ルーチンにて設定されたトナー補給
動作回数だけトナー補給動作を行うためのトナー補給制
御を行う　（ステップ＃８）。

次にステップ＃３〜＃８までの制御を所定の間隔で繰返
すようにメインループタイマをカウントしくステップ＃
９）、カウントアツプすればステップＩ３の入力処理に
戻り、一連の動作を電源が遮断されるまで繰返す。

第８図は第７図のステップ＃５のトナーエンプティ表示
制御の処理内容を示すフローチャートであり、最初に先
のループのトナー濃度検出制御処理でセットされるトナ
ーエンプティフラグの状態をチエツクしくステップ＄１
５００）　、トナーエンプティフラグがセットされてい
る場合は、トナーエンプティＬＥＤ　９９を点灯しくス
テップ＃５０１）、逆にセットされていない場合は消灯
しくステップ＃５０２）、メインルーチンに戻る。

第９図は第７図のステップ＃７のトナー濃度検出制御の
処理内容を示すフローチャートである。最初にコピー制
御中の所定のタイミング（例えばスキャン動作開始時等
）にセントされるトナー濃度チエ・ツクリクエストフラ
グの状態をチエツクしくステップ＃７００）　、トナー
濃度チエツクリクエストフラグがセットされている場合
はトナー濃度チエツクリクエストフラグをクリアしくス
テップ１７０１）　、逆にセットされていない場合はメ
インルーチンに戻る。

次にトナー濃度センサ１３のＣＰＵ　２００への入力レ
ベルによりトナー濃度が６％以下か否かをチエ・７りし
くステップｌ７０２）、トナー濃度が６％を越えている
ときはトナー補給を行う必要がないので、ステップ＃７
０３に進み、トナーエンプティフラグ及びトナーエンプ
ティ検出カウンタをクリアする。

一方、トナー濃度が６％以下のときはトナーエンプティ
フラグをチエツクし、トナーエンプティになっているか
否かをチエツクする（ステップ＋１７０４）トナーエン
プティフラグがセットされており、既にトナーエンプテ
ィの状態であるときは、ステップ＃７１２に進みトナー
補給回数を３にセントしてメインルーチンに戻る。

トナーエンプティフラグがセットされておらず、トナー
エンプティではないときは、トナーエンプティ検出カウ
ンタのカウント値が１７以上か否かをチエツクする　（
ステップ＃７０５）。トナーエンプティ検出カウンタの
カウント値が１７以上のときは、さらにトナー濃度が５
％より低いか否かをチエツクしくステップ＃７０９）　
、５％より低いときはトナーエンプティであると判断し
てトナーエンプティフラグをセントしくステップ＃７１
０）　、）ナーエンブティ検出カウンタをクリアしくス
テップ１７１１）、ステップ１１７１２に進みトナー補
給回数を３にセットし、メインルーチンに戻る。これに
より次のループのステップ１５のトナーエンプティ表示
制御でトナーエンプティＬＥＤ　９９が点灯される。

ステップｌ７０９でトナー濃度が５％より高いときはス
テップ＃７１２に進み、トナー補給回数を３にセフトし
てメインルーチンに戻る。

一方、ステップ＃７０５でトナーエンプティ検出カウン
タのカウント値が１７より小さいときは、トナーエンプ
ティ検出カウンタのカウント値を＋１しくステップ＃７
０６）　、次にトナーエンプティ検出カウンタのカウン
ト値が５以上か否かをチエツクする　（ステ・ノブ＃７
０７）。トナーエンプティ検出カウンタのカウント値が
５以上のときはトナー容器１４１内のトナー量が少なく
なり、１回当たりのトナー補給量が少なくなったと判断
し、ステップ＃７１２に進み、トナー補給回数を３にセ
ントし、メインルーチンに戻る。またトナーエンプティ
検出カウンタのカウント値が５より小さいときはまだト
ナー容器１４１内にトナーが十分入っていると判断し、
トナー補給回数を１にセットしくステップ＃７０８）、
メインルーチンに戻る。

第１０図は第７図のステップ＃８のトナー補給制御の処
理内容を示すフローチャートである。最初に制御状態を
示すステートカウンタの値（初期値＝０）をチエ・ツク
しくステップ゛＃８００）　、ステートカウンタの値が
Ｏのときは、トナー補給回数が前述したトナー濃度検出
制御ルーチンでセントされたか否かをチエツクしくステ
ップ＄８０１）　、　　ｌ−ナー補給回数がセ−／　ト
されていないときは、何も処理せずメインルーチンに戻
る。トナー補給回数が１又は３にセントされているとき
は、トナー補給回数を−１して（ステップ＃８０２）　
、モータ１８１に取付けられたトナー補給用のクラッチ
をオンしくステップ１１８０３）　、ｌ−ナー容器１４
１を回転させ、そのオン時間を定める補給クラッチオン
タイマの値をトナー容器１４１が１回転する時間にセッ
トする（ステップ１１８０４）。そしてステートカウン
タの値を＋１しくステップ＃８０５）、−旦メインルー
チンに戻り、次のループでステートカウンタ＝１の処理
に進む。

ステートカウンタ＝１の処理では、クラッチのオフ及び
搬送コンベア１２による現像剤の撹拌時間を定める。最
初に補給クラッチオンタイマをカウントしくステップ＃
８１０）、カウントアツプ、即ちトナー容器１４１が１
回転すると、モータ１８１に取付けられたトナー補給用
のクラッチをオフしくステ、ブ＃８１１）、トナー容器
１４１の回転を停止させる。そして搬送コンベア１２の
回転時間を定める撹拌タイマをセントし、搬送コンヘア
１２を所定時間動作させ（ステップ＃８１２）　、ステ
ートカウンタの値を＋１しくステップ１１８１３）　、
−旦メインルーチンに戻り、次のループでステートカウ
ンタ＝２の処理に進む。

ステートカウンタ＝２の処理では撹拌タイマをカウント
しくステップ＃８２０）　、カウントアツプすると搬送
コンベア１２を停止させ、ステートカウンタを０にリセ
フトする　（ステップ＃８２１）。このことによりトナ
ー補給回数としてセットされた値の回数だけトナーの補
給及び現像剤の撹拌を繰返し行うようになっている。

以上のように、例えば６％以下という第１のレベル以下
が４回のコピーで連続して検出されたときは１コピ一動
作当たり１回の補給を動作を行い、５回コピー以上連続
して検出されたときは１コピ一動作当たり３回の補給動
作を行うようにして、トナー濃度制御の追従性を上げて
いる。これはトナー容器１４１内のトナー残量が少なく
なると、１回の補給動作当たりのトナー補給量が少なく
なり、トナー濃度制御の追従性が低下してくるためであ
る。

例えば原稿中の画像の割合を示すＢ／−比２０％のＡ４
原稿のトナー消費量は１００ｍｇ／　１コピーであると
すると、すべて１コピー当たり１回補給とした場合は１
回の補給量がｌｏＯｍｇに低下するまでしか追従しない
が、１コピー当たり３回にすれば、１００／３＃　３３
ｍｇに低下するまでトナー濃度制御が追従することにな
る。このようにして原稿のＢ／−比が高くなったときに
トナー濃度制御の追従性を上げることができるようにし
ている。

また、Ｂ／Ｗ比が高い原稿をコピーして、急激なトナー
濃度の低下があったときでも補給量を増大するように働
くので可及的に早く濃度回復ができ、トナーエンプティ
の誤検出を防ぐようになっている。

また、１７コピ一以上連続してトナー濃度が６％（第１
のレベル）より低下していることが検出されている場合
は、５％（第２のレベル）以下になるかどうかを検出し
ている。この場合に５％以下になったのを検出したとき
トナーエンプティと判断し、操作パネル１００上のトナ
ーエンプティＬＥＤ９９を点灯し、トナーエンプティを
表示する。

この発明では単に第２のレベル以下になったときにトナ
ーエンプティとしていないので、Ｂ／−比が高く、トナ
ー消費量の多い原稿のコピーをとった時にトナー濃度が
第２のレベル以下になっても、トナーエンプティを誤検
出することがないようになっている。

さらに高温、高湿等の悪条件下においてトナー容器１４
１内でトナーが固まっていた場合に、５％以下にトナー
濃度が低下するまでにトナーが撹拌され落下するように
なったときは、トナー濃度が回復するのでトナーエンプ
ティ検出までのトナー補給回数が増えてボトル当りのト
ナー補給量が多くなり、ボトル内のトナー残量も少なく
できることになる。しかも第２のレベル（５％）をコピ
ー品質を下げることのない濃度レベルを設定することに
より、コピー品質を保持することが確実にできるように
なっている。

第１の濃度レベルを下回ってから第２の濃度レベルを検
出するまでの連続コピー回数は以下のようにＢ／−比２
０％の原稿を、トナー補給なしの場合にコピーをとられ
続けたとき、トナー濃度が１％（ボトル内の補給用現像
剤量を１６０ｇとすると１．６ｇ）下がるまでのコピー
回数として設定される。

１００ｍｇ　ｘ　ｎ　＞１６００＋＋ｇ　（１％に相当
するトナー量）；、　　ｎ　＞１６　　　　　　　；、
　ｎ　＝１７つまり、トナー補給が全くない状態でＢ／
−比２０％の原稿のコピーを連続したときでも５％以下
にならないように設定していることになる。

なお、本実施例では現像装置内のトナー濃度をトナー濃
度センサにより直接的に検出したが、本発明はこれに限
るものではなく、例えば基準像を感光体上に形成し、そ
の画像濃度によりトナー濃度を検出する等の他の手段に
よりトナー濃度を検出するようにしてもよいことは言う
までもない。

また、本実施例では第１のレベルのトナー濃度を６％、
第２のレベルのトナー濃度を５％としたが、これは単な
る例示であり、この値はトナーの性状等により適宜定め
ればよい。

さらに、本実施例では、トナー濃度制御の追随性を上げ
るために、トナーエンプティ検出カウンタのカウント値
に応じてトナー補給回数を２段階に変更したが、トナー
補給回数を変更しなくても良い。

また、本実施例ではトナー濃度検知とエンプティ検出と
を同一のセンサーで行っているが、各々を別のセンサー
で行っても良い。

〔効果〕

以上説明したとおり、本発明においては第１のレベル以
下の連続検出回数と第２のレベルへのトナー濃度の低下
とを組合わせて補給すべきトナーがないトナーエンプテ
ィであることを検出しているので、トナーの固化等によ
りトナーが補給されなくなり、第１のレベルよりトナー
濃度が低くなっても直ちにトナーなしを検出せず、第２
のレベルになるまではトナーなしを検出しない。従って
その間に振動等によりトナーが粉体化し、補給可能にな
った場合は、トナーなしを検出せず、トナーなし検出時
のトナー残量を極力少なくすることができる。またトナ
ーエンプティ検出時でも第２のレベルのトナー濃度を確
保しているので、トナーエンプティ検出時にも画像品質
の劣化を招くことがない等本発明は優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトナー残量検出装置を用いた複写
機の内部構造を示す概略縦断面図、第２図は不揮発メモ
リのメモリ内容を示す図、第３図は現像剤供給容器の構
造を示す斜視図、第４図は現像剤供給装置の構造を示す
縦断面図、第５図は操作パネルのキー及びスイッチ配置
を示す平面図、第６図は複写機の制御回路の構成を示す
ブロック図、第７図はＣＰ［Ｉのメインルーチンのフロ
ーチャート、第８図〜第１０図は各処理内容を示すフロ
ーチャートである。 ４・・・現像装置　１１・・・トナー補給装置１３・・
・トナー濃度センサ ・・・１〜ナー容器 ・・・ＣＰＵ 特 許

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤を使用
   する現像装置にトナーを補給するトナー補給装置のトナ
   ーの残量を検出するトナー残量検出装置において、 前記現像装置内のトナー濃度を所定のタイミングで検出
   する手段と、 検出されたトナー濃度と、第１のレベル及びそれよりト
   ナー濃度が低い第２のレベルとを比較する手段と、 検出されたトナー濃度が第１のレベルより所定の検出回
   数以上連続して低いと判定された場合に、第２のレベル
   より低いと判定されたとき、補給すべきトナーが前記ト
   ナー補給装置にないことを検出する手段と を備えることを特徴とするトナー残量検出装置。