JPH04162069A - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は静電複写機やレーザプリンタ等に用いられる
現像装置のトナーｉ浸度制御装置に関し、特に、トナー
とキャリアとからなる二成分現像剤の透磁率をコントロ
ールレー、ルとして設定し、トナー１度制御を行う装置
の改良に関する。

（ｂ）従来の技術 −Ｘにトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用い
た現像装置では現像剤の透磁率をトナー濃度として検出
し、検出透磁率をコントロールレー・ル（新品状態の、
一定濃度に調整されている現像剤の透磁率）と比較して
検出透磁率がコントロールレベルを越えていたときにア
ンダートナーの判断をして現像槽へのトナー補給を行っ
ている。

現像槽の上方にはトナーを収納したトナーホソパが備え
られており、トナー補給ローラの回転によってトナーホ
ッパから現像槽ヘトナーが補給されしかし上記トナーホ
ッパのトナーが無くなると現像槽へのトナー補給がされ
な（なって現像槽のトナー）；度が低下し、アンダート
ナーが検出され続けるようになる。この状態で現像処理
を続けると形成される画像の４度しヘルが低下してしま
う。そこで従来はアンダートナーが一定期間検出され続
けたときムこトナーホッパのトナーが無くなったものと
見做してトナー補給量の旨をユーザに知らしめるととも
に像形成処理を禁止していた。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしなから上記のようにアンダートナーが一定期間判
別され続けたときにトナーホッパのトナーが無くなった
と見做すようムこした場合、以下のような状態のときに
誤検出されてしまうことがあった。

トナー補給信号によりトナー補給を行うローラは１回転
し、一定量のトナーを現像槽へ補給する。したがってア
ンダートナーによりトナー補給信号が出力され続けたと
してもある程度以上のトナーを現像槽へ補給することが
できず、像形成中トナーの消費量が補給量を上回ってい
ればトナー補給が続行され続けているにもかかわらずア
ンダートナーが一定期間以上検出され続けてしまう。

なお通常の原稿画像の場合白黒比は５〜１０％程度であ
るため、トナー補給装置が追従可能な白黒圧はせいぜい
５０％程度である。このため白黒比が５０％を越える画
像が形成され続けたときにはトナー補給が消費に追いつ
かなくなってアンダートナーが検出される。“トナー無
し”の判定がされるまでのアンダートナ一連続検出期間
は１０〜２０枚程度の画像が形成される間（像形成速度
、現像槽のトナー濃度、現像槽へのトナー収納量等によ
って変わる）である。したがって、５０％を越える画像
を２０枚以上コピーすると“トナー無し”が判定されて
しまうことになる。

この発明の目的は、トナーホッパ内にトナーが有るにも
かかわらずアンダートナーが検出され続けているような
場合に、像形成処理が禁止されてしまうようなミスが発
生ことを防止するトナー濃度の制御装置を提供すること
にある。

ｆｄ１課題を解決するための手段 この発明は、現像剤が交換されたときに、現像剤の透磁
率を第１コントロールレベルとして記憶する手段と、 前記第１コントロールレベルより所定量高い透磁率を第
２コントロールレベルとして記憶する手段と、 現在の現像剤透磁率と、設定されているコントロールレ
ベルと、を比較して現在の現像剤透磁率が高い場合に、
アンダートナーであるとして現像剤を補給する手段と、 複写機本体の電源オン時に第１コントロールレベルを設
定するとともに、現像剤の撹拌を行う手段と、 連続像形成処理中で、かつ、第１コントロールレベルが
設定されているときに、アンダートナーが一定期間判別
され続けた場合、第２コントロールレベルを設定する手
段と、 を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 通常画像形成装置本体の電源が投入されたときには第１
コントロールレ・＼ルが設定され、第１コントロールレ
ベルに応してトナー濃度が制御される。トナーｉ；度制
御中、濃度の濃い画像を連続して形成するとトナー消費
率が非常に高くなって、ｉ・ナーホソパからのトナー補
給が間に合わず現像槽中のトナー）；度が低下してアン
ダートナーが判別され続ける。そしてアンダートナーの
状態で一定期間像形成処理が続けられるとアンダートナ
ー判別の基準となるコントロールレベルが上げられる（
第２コントロールレベル設定）。すなわち合格ラインの
トナー濃度が低く設定されることになり、トナーホッパ
からのトナー補給が追いつきやすくなってアンダートナ
ーの検出がされ難（なる。このためトナーホッパに十分
にトナーがあるにもかかわらず、アンダートナーが検出
されるがために“トナー無し”の判定がされてしまうと
いう不都合の発生が防止できる。

また、第２コントロールレベルが設定されると、画像形
成装置本体の電源がオフされるまでそのレベルでトナー
濃度制御が行われ、次に画像形成装置本体の電源がオン
されたときに第１コントロールレベルに戻される。像形
成処理中に第２コントロールレベルから第１コントロー
ルレベルに戻すとトナー補給および撹拌が間に合わなく
なってトナー切れが判別されてしまうことがあるためで
、電源オン時に第１コントロールレベルに戻るようにし
ておくと、ウオームアツプのときに十分な撹拌が行われ
るからトナー切れの誤検知が生しることがない。

（ｆｌ実施例 第５図は現像装置の構成を示した図である。

現像装置全体はユニットになっていて画像形成装置本体
に対してユニットごと交換される。現像装置は現像槽１
を備え、その中に樹脂２着色剤からなるトナーと、磁性
鉄粉等からなるキャリアと、を含む２成分現像剤を収納
している。また現像槽１内には現像ローラ２が備えられ
、感光体３に対して現像槽１内のトナーを供給している
。現像ローラ２の上方には透磁率センサ４が配置されて
いる。透磁率センサ４は二成分現像剤の透磁率を検出し
、その値をトナー濃度としている。また現像槽１の上方
にはトナーを収納するトナーホッパ５が配置されている
。このトナーホッパと現像槽１との間にはトナー補給ロ
ーラ６が備えられ、このローラ６の回転によってトナー
ホッパ５内のトナーを現像槽１へ補給する。

第１図はトナー補給手順を示したフローチャートであり
、第２図〜第４図はそのタイムチャートを示している。

なお第２図は通常時のトナー補給状態、第３図は連続像
形成処理時のトナー補給状態、第４図は従来の連続像形
成処理時のトナー補給状態をそれぞれ示している。

まず、画像形成装置本体の電源がオンされると第１コン
トロールレベル（第３図中Ｌｌ）の設定とともに、各デ
ータのイニシャライズが行われる（ｎｌ）。そして、ト
ナー補給、現像剤撹拌、定着装置の昇温等を含むウオー
ムアツプが行われ像形成処理が可能な状態になる（ｎ２
）。以上の初期設定が終われると次に現像剤の交換が行
われたか否かが判別される（ｎ３）。これは図示しない
センサによって判別されるが、現像剤の交換が行われて
いた場合にはその初期状態の現像剤の透磁率が検出され
て第１コントロールレベルが検出された値に変更して記
憶される（ｎ４−ｎ５）。すなわち、このとき設定され
ている第１コントロールレベルも変更される。

一方、第３図に示したようにコントローラのクロック回
路の出力に基づいてコントローラからは一定間隔で読み
込みパルスが出力されている。この読み込みパルスが出
力されるとＳＭＩ率センサ４は現像剤の１３ｆｆｉ率を
読み込み、その値を第１コントロールレベルと比較する
Ｃｎ　６−ｎ　７−ｎ　８）。その結果第１コントロー
ルレベルの方が低ければアンダートナーであると判断し
てトナー補給ローラ６を一回転させて現像槽１へのトナ
ー補給を行うとともに、タイマをスタートさせる（ｒ＋
９−＋ｎ１０）。なおトナー濃度が十分な場合にはその
まま次の読み込みパルスを待つ。

ｎ８て一度アンダートナーが判別されるとタイマがスタ
ートしてＴ時間を計時する（ｎ９−ｎ１４）。このタイ
マはＴ時間までの間にアンダートナーで無くなることが
あればリセットされるが、Ｔ時間までの間ずっとアンダ
ートナーが続いていればタイムアツプして次のステップ
へと進む（ｎｌ　１−ｎ　１２→ｎ　ｉ　３−ｎ　１４
＝ｎ　１５）　＠なおＴ時間は、画像が１０〜２０枚程
度形成されるのに要する時間である。

時間Ｔが経過すると、像形成処理中であるかどうか、第
１コントロールレベルでの制御かどうかが判別される（
ｎ　１５．　　ｎ　１６）。像形成処理中で、かつ、第
１コントロールレベルでの制御中であれば、トナー消費
量が補給量に追いつかないためにアンダートナーとなっ
ていることも考えられる。そのため、コントロールレベ
ルをトナー濃度が低くてもパスするように第２コントロ
ールレベル（第３図中Ｌｚ）へと変更する（ｎ１７）。

そして以後は第２コントロールレベルＬ２でトナー濃度
制御が行われる（ｎ６−＋ｎ？・・・）。なお、像形成
処理中でない場合、および、第２コントロールレベルで
トナー濃度制御されている場合にはトナーホッパのトナ
ー切れであると判断して表示を行うとともに、像形成処
理を禁止する＜ｎ１８）。

以上のようにして一旦第２コントロールレベルＬ２が設
定された場合、画像形成装置本体の電源がオフされるま
でそのレベルで像形成処理が行われる。そして、次に電
源がオンされたときに第１コントロールレベルに戻され
るとともに、現像剤の補給、撹拌が行われて通常のトナ
ー濃度レベルに戻される（ｎｌ−ｎ２）。

（Ｆ−）発明の効果 この発明によればトナー補給が消費に追いつかないため
にアンダートナーが検出され続けている場合には、トナ
ーのコントロールレベルが変更されて制御すべきトナー
濃度が下げられる。このためトナー補給がトナー消費に
追いつき、アンダートナーが検出されなくなる。したが
ってトナーホッパにトナーが残っているにもかかられず
“トナー無し”が検出されてしまうことが無くなり、ユ
ーザの余分な手間を防止することができる。

また、画像形成装置本体の電源オン後に第２コントロー
ルレベルに変更された場合には装置本体の電源がオフさ
れるまで第１コントロールレベルに戻されることがない
。もし途中で第１コントロールレベルに戻した場合、ト
ナー補給が追いつかなくなって“トナー切れ”の誤検知
が発生してしまうことがあるが、上記のように制御する
ことによってそのような誤検知の発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例であるトナー）湿度制御装置
の制御手順を示したフローチャート、第２図〜第４図は
トナー濃度検出およびトナー補給状態を示したタイミン
グチャートであり、第２図は通常時の状態、第３図はト
ナー補給が消費に追いつかないときの本実施例の処理状
態、第４図はトナー補給が消費に追いつかないときの従
来の処理状態を示している。また第５図は現像装置の構
成を示した図である。 １−現像槽、２−現像ローラ、３−感光体、４−透磁率
センサ、５−トナーホッパ、６〜トナー補給ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤が交換されたときに、現像剤の透磁率を第
   １コントロールレベルとして記憶する手段と、 前記第１コントロールレベルより所定量高い透磁率を第
   ２コントロールレベルとして記憶する手段と、 現在の現像剤透磁率と、設定されているコントロールレ
   ベルと、を比較して現在の現像剤透磁率が高い場合に、
   アンダートナーであるとして現像剤を補給する手段と、 複写機本体の電源オン時に第１コントロールレベルを設
   定するとともに、現像剤の撹拌を行う手段と、 連続像形成処理中で、かつ、第１コントロールレベルが
   設定されているときに、アンダートナーが一定期間判別
   され続けた場合、第２コントロールレベルを設定する手
   段と、 を設けたことを特徴とするトナー濃度制御装置。