JPH04304486A - トナー補給装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子コピー機等に用
いられる電子写真技術における二成分磁気ブラシ現像法
による現像機にトナーを補給するためのトナー補給装置
の関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真における現像プロセスは静電潜
像に帯電微粒子であるトナーを静電的に付着させて、可
視像とする工程である。一般に現像プロセスにおいて良
好な現像を行うためには、トナーとキャリアとの混合比
をある一定の値に保つ必要がある。従来、このような要
求に応えるものとして図７のフローチャートに示すよう
なトナーの補給制御が考えられた。図７は例えば、ＥＰ
Ｉ誌　　ＷＥＥＫ　　９００９／９０１２内９０１１、
Ｐ１５１　　ＣＡＮＯ　　に示されたトナー補給装置に
おけるトナー補給制御のフローチャートで、これを実現
するトナー補給装置のハードウェア構成を図５及び図６
に示す。

【０００３】図５において、１は静電潜像に静電的に付
着させ可視像とするための帯電微粒子であるトナー、２
はトナー１を摩擦帯電させるためのキャリアとトナーと
を一定割合で混合した現像剤、３は現像剤２が収容され
、静電潜像にトナー１を付着させる役目をする現像機、
４はトナー１が収容され、現像機３にトナー１を補給す
るトナーホッパ、５は現像剤２中のトナー濃度を検出し
電気信号によって表わすトナー濃度検出器、６はトナー
補給を制御する部分を総称する制御手段としての制御部
、７はトナー濃度検出器５の検出信号が加えられるトナ
ー濃度判定手段、８はトナー濃度判定手段７の判定結果
により動作されるトナー補給量決定手段、９はトナー補
給量決定手段８で決定されたトナー補給量に応じて動作
されるトナー補給量制御手段、１０はトナー補給量制御
手段９により制御されたトナーを現像機３に補給するた
めの開閉機構であるトナー補給手段としてのトナー補給
弁である。

【０００４】図６は図５における主として制御部６の詳
細を示すブロック図であり、１１は後述する第１，第２
のトナー濃度判定しきい値、１２はトナー濃度検出器５
からの検出信号と、トナー濃度判定しきい値１１とを比
較してトナー１を補給するか否かを判断するためのコン
パレータ、１３はコンパレータ１２で判断された情報を
トナー補給量決定手段８に入力するための入力回路であ
る。トナー補給量決定手段８はこの図６ではマイクロコ
ンピュータで実現している。１４は中央処理装置、１５
は処理のためのプログラムを格納したメモリ、１６は決
定したトナー補給量情報を出力する出力回路、１７はト
ナー補給量情報に従い、後述するモータ１８を回転させ
るための出力ドライブデバイスのソリッド・ステート・
リレー（以下、ＳＳＲと言う）、１８はＳＳＲ１７の出
力によりトナー補給弁１０を動かすモータである。

【０００５】次に動作について説明する。現像機３内の
現像剤２は、トナー１とキャリアとが一定の割合で混合
されているが、静電潜像へのトナー１の付着を行ってい
くと、トナー濃度が低下していく。この濃度はトナー濃
度検出器５によって検出され、その検出信号は制御部６
に送られる。制御部６では、トナー濃度検出器５からの
信号と、トナー濃度判定しきい値１１とをコンパレータ
１２で比較し、トナー補給するか否かを決定する。そし
てトナー補給量決定手段８でトナー補給量を設定する。 この設定に従い、ＳＳＲ１７によりモータ１８を駆動し
、トナーホッパ４内のトナー補給弁１０を制御し、現像
機３にトナー１を補給する。

【０００６】この時、制御部６での制御の詳細は、マイ
クロコンピュータ８のメモリ１５に記憶されたプログラ
ムに基づいて図７のフローチャートに従って行われる。 図７において、トナー濃度Ｖｂ　とトナー濃度判定第１
しきい値Ｖｃ１とを比較し（ステップＳＴ１）、Ｖｂ　
〉Ｖｃ１　であればトナー補給を止める（ステップＳＴ
２）。次に印字終了かどうか確認し（ステップＳＴ３）
、終了であれば制御をストップし、終了でなければステ
ップＳＴ１に戻って制御を繰り返す。ステップＳＴ１で
Ｖｂ　≦Ｖｃ１　となれば上記Ｖｂ　とトナー濃度判定
第２しきい値Ｖｃ２　とを比較し（ステップＳＴ５）、
Ｖｂ　〈Ｖｃ１　であれば、トナー補給を２度行って多
量のトナーの補給を行った後（ステップＳＴ６）、元に
戻ってステップＳＴ１から繰り返す。ステップＳＴ５に
おいてＶｂ　≧Ｖｃ２　であれば、トナー補給を１度行
い、少量のトナー補給を行った後（ステップＳＴ７）、
ステップＳＴ１に戻る。つまり、ステップＳＴ１，ＳＴ
２，ＳＴ５，ＳＴ６，ＳＴ７で行うことは、Ｖｂ　〉Ｖ
ｃ１　〉Ｖｃ２　であればトナー補給を止め、Ｖｃ１　
〉Ｖｂ　〉Ｖｃ２　であれば少量のトナー１を補給し、
Ｖｃ１　〉Ｖｃ２　〉Ｖｂ　となれば多量のトナー１を
補給することである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のトナー補給装置
は以上のように構成されているので、トナー濃度検出器
５からの情報に基づいてトナー補給が行われてからトナ
ー１がキャリアと混合されるまでには時間がかかるため
、トナー１を補給し過ぎる傾向があり、２段階のしきい
値　Ｖｃ１，Ｖｃ２　による制御ではトナー濃度の変化
に追従しきれず誤差が大きくなる。また、トナー濃度検
出器５からの検出信号レベルのみでトナー補給量を決定
するため、ノイズ等により誤検出した場合は、その影響
を直接受ける等の問題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、トナーを消費すると同時にトナー
補給を行うことができるとともに、トナー補給時間を細
かく設定でき、トナー濃度を常時ほぼ一定に保つことが
できるトナー補給装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るト
ナー補給装置は、露光データ検出手段を設け、これから
得られる１ページ印字当たりの露光面積である印字率と
印字ページ数とトナー消費定数とからトナー消費量を算
出し、その分のトナーを補給するようにしたものである
。

【００１０】請求項２の発明に係るトナー補給装置は、
現像前後に置いた２つのトナー濃度検出器の濃度差から
トナー消費量を算出し、その分のトナーを補給するよう
にしたものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明におけるトナー補給装置は、露
光時の印字率と印字ページ数とトナー消費定数とからト
ナー消費量が算出され、その消費量分のトナーが補給さ
れることによりトナー濃度が一定に保たれる。

【００１２】請求項２の発明におけるトナー補給装置は
、現像前後のトナー濃度差からトナー消費量が算出され
、その分のトナーが補給されることによりトナー濃度が
一定に保たれる。

【００１３】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
，図２においては図５，図６と対応する部分には同一符
号を付して説明を省略する。図１において、３１は感光
ドラム（図示せず）上に静電潜像を形成するため、露光
データを検出するとともに、１ページ当たりの露光面積
である印字率及び印字ページ数を検出する露光データ検
出手段である。図２は図１の制御部６の詳細を示すブロ
ック図であり、露光データ検出手段１９の検出情報は入
力回路１３に加えられるように成されている。なお、上
記印字ページ数は、電子コピー機等に設けられたページ
数カウンタでカウントされるが、ここではこのカウンタ
を露光データ検出手段１９に含ませるものとする。

【００１４】次に動作について説明する。現像機３内の
現像剤２は、トナー１とキャリアとが一定の割合で混合
されているが、静電潜像へのトナー１の付着を行ってい
くと、トナー濃度が低下していく。この時そのトナー消
費量は、印字率と印字ページ数とトナー消費定数との積
で表わされる。そこで、露光データ検出手段１９からの
印字率及び印字ページ情報をトナー補給量決定手段８に
取り込み、設定したトナー消費定数との積を計算して消
費量を算出する。そして、算出したトナー消費量をトナ
ー補給量とし、これを１回当たりのトナー補給時間に換
算してトナー補給量制御手段９に出力する。この出力に
従い、トナー補給量制御手段９では、ＳＳＲ１７を制御
し、モータ１８を駆動し、トナーホッパ４内のトナー補
給弁１０を上記トナー補給時間に応じて制御し、現像機
３にトナー１を補給する。この時、トナー消費量を算出
する周期を短くすれば、それだけトナー補給量の変化を
細かく設定できる。

【００１５】なお、このトナー補給は計算による理論的
なものなので、実使用上小さい誤差が累積されるおそれ
がある。この場合、トナー濃度検出器５からの情報を、
トナー濃度判定手段７へ送り、トナー濃度判定しきい値
１１とコンパレータ１２で比較することにより、補正的
にトナー補給のＯＮ，ＯＦＦを行うようにすれば、計算
値に基づくトナー補給の誤差の累積を防ぐことができる
。

【００１６】実施例２． なお、上記実施例では、印字率と印字ページ数とからト
ナー消費量を算出したが、図３に示すように、現像前後
の位置に配置した２つのトナー濃度検出器５ａ，５ｂの
濃度差からトナー消費量を算出しても良く、上記実施例
と同様の効果を奏する。図３において、２つのトナー濃
度検出器５ａ，５ｂは現像機３に設けられた感光ドラム
２０の前後の位置、即ち、現像前の位置と現像後の位置
に配されている。この２つのトナー濃度検出器５ａ，５
ｂの検出信号は制御部６に設けたトナー濃度差測定手段
２１に送られる。

【００１７】図４は制御部６の構成を示すもので、トナ
ー濃度差測定手段２１は、トナー濃度検出器５ａ，５ｂ
が検出した各濃度差を求める差分計算部２２と、上記濃
度差をディジタルデータに変換して入力回路１３に送る
Ａ／Ｄ変換器２３とから構成されている。トナー補給量
決定手段８は上記濃度差に基づいてトナー消費量を算出
し、これに応じてトナー補給量制御手段９のＳＳＲ１７
が制御されてモータ１８が駆動され、トナー補給弁１０
が開閉される。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
、トナー補給動作を、印字率と印字ページ数とトナー消
費定数とから必要トナー補給量を算出して行うように構
成したので、トナーの消費と略同時にトナー補給ができ
、トナー濃度を常時精度良く一定に保つことができると
ともに、ノイズに強く、印字品質を良くすることができ
る効果がある。

【００１９】また、請求項２の発明によれば、トナー補
給動作を、現像前後のトナー濃度の差からトナー消費量
を算出し、その分をトナー補給するので、トナーを消費
するとすぐにトナー補給が行われ、トナー濃度を常時一
定に保つことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるトナー補給装置の構
成図である。

【図２】この発明の一実施例によるトナー補給装置の制
御部のブロック図である。

【図３】この発明の他の実施例によるトナー補給装置の
構成図である。

【図４】この発明の他の実施例によるトナー補給装置の
制御部のブロック図である。

【図５】従来のトナー補給装置の構成図である。

【図６】従来のトナー補給装置の制御部のブロック図で
ある。

【図７】従来のトナー補給装置の制御動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１　　　　トナー ２　　　　現像剤 ３　　　　現像機 ４　　　　トナーホッパ ５，５ａ，５ｂ　　トナー濃度検出器 ６　　　　制御手段 １９　　露光データ検出手段 ２０　　感光ドラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トナーホッパに収容されたトナーを現
   像機内に補給するトナー補給手段と、上記現像機に収容
   され上記トナーとキャリアとが混合されて成る現像剤の
   トナー濃度を検出するトナー濃度検出器と、印字率及び
   印字ページ数を検出する露光データ検出手段と、上記ト
   ナー濃度検出器で検出されたトナー濃度と上記露光デー
   タ検出手段で検出された印字率及び印字ページ数と所定
   のトナー消費定数とからトナー消費量を算出し、このト
   ナー消費量に応じて上記トナー補給手段を制御する制御
   手段とを備えたトナー補給装置。
2. 【請求項２】　　トナーホッパに収容されたトナーを現
   像機内に補給するトナー補給手段と、上記現像機に収容
   され上記トナーとキャリアとが混合されて成る現像剤の
   トナー濃度を上記現像機内の現像前の位置と現像後の位
   置で検出する２つのトナー濃度検出器と、上記２つのト
   ナー濃度検出器で検出されたトナー濃度の濃度差に基づ
   いてトナー消費量を算出し、このトナー消費量に応じて
   上記トナー補給手段を制御する制御手段とを備えたトナ
   ー補給装置。