JPH04355780A

JPH04355780A - 現像装置へのトナー補給制御方法

Info

Publication number: JPH04355780A
Application number: JP3131129A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Ishikawa; 知司石川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1992-12-09
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3088776B2

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】本発明は、２成分現像剤を使用す
る画像形成装置、特にパーソナルユースの画像形成装置
の現像装置へのトナー補給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルユースの分野における電子写
真複写機やプリンタ等の画像形成装置では、部品の交換
が容易であり、省スペース、低コストが強く要求される
。２成分現像装置では、画像形成に従って現像剤中のト
ナーが消費されるので、常に所定のトナー濃度範囲を保
持するように適切にトナーを補給することが必要である
。パーソナルユース分野の現像装置では、かなり大容量
のトナーホッパ（トナーカートリッジ）を現像器と一体
に備え、これに貯溜されるトナーがなくなれば現像器と
トナーホッパとより成る現像装置を捨てゝ新品と交換す
る使い捨て現像装置（Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　　Ｔｏｎｅ
ｒ　　Ｍａｇａｚｉｎｅ：ＤＴＭ）がよく使用される。

【０００３】図３５はその１例の全体構成を示す図であ
る。図に於いて１は感光ドラム、２は現像装置である。現像装置２には現像室３とトナーカートリッジ４０とが
一体的に設けられ、現像室３には感光ドラム１と対向配
置された磁石ローラ１２と現像スリーブ１１を備えた現
像ローラ１０と、現像スリーブ１１上の現像剤をかきと
り、攪拌ローラ２０上に落下させるセパレータ６０（セ
パレータ６０は支持部材６２と弾性部材６１とから構成
されている）と、トナーと現像剤を攪拌する攪拌ローラ
２０と、現像スリーブ１１上の現像剤量を一定量に規制
するドクター３０とが配設されている。この現像室３は
本体ケーシング７０と上カバー８０によって形成されて
いる。

【０００４】現像剤の流れを説明すると、トナーカート
リッジ４０から補給されたトナーは攪拌ローラ２０によ
って現像剤と混合攪拌され現像ローラ１０により汲み上
げられ、ドクター３０によって一定量の現像剤に規制さ
れた現像ローラ１０上の現像剤は感光体ドラム１上の静
電潜像を現像するのに用いられる。現像工程終了後の現
像剤はセパレータ６０の弾性部材６１によって掻き取ら
れ攪拌ローラ２０上に落される。

【０００５】一方トナーカートリッジ４０内には概ね全
長に亘って図３６に示すように先端に弾性部材５２（本
例ではブラシ部材を用いているが、ポリエステルフィル
ム等を用いてもよい）とトナーを汲み上げる汲み上げ部
材５１とを備えたアジテータ５０が設けられている。ま
た、トナーカートリッジ４０の円周上には補給位置に複
数の小孔５４が長手方向に形成されたポリエステルフィ
ルム５３が設けられ、アジテータ５０が回転することに
よりその弾性部材５２の弾性力によって小孔５４からト
ナーが現像室３に補給される。小孔５４の形状は円では
なく図３７に符号５４´で示す如く楕円形状でもよい。

【０００６】上記記載のトナー補給機構は部品点数も少
なくコスト的に有利でありスペース的にもコンパクトに
なるが、図３８に示すようにトナーカートリッジ４０内
トナー量が多いときには狙いのトナー補給量よりも多く
補給され、トナーカートリッジ４０内のトナー量が少な
いときには狙いのトナー補給量より少なく補給され、ト
ナーカートリッジ４０内トナー量によってトナー補給量
の変動が大きくなってしまう。

【０００７】トナー補給量が多くなると現像剤のトナー
濃度が過大となり、トナー飛散、地汚れ等が発生し易く
トナー補給量が少ないと現像剤のトナー濃度が過小とな
り、画像濃度低下になり易い。

【０００８】特に現像装置が小型になり現像剤量が少な
くなるとトナー補給量によるトナー濃度変化が大きくな
り上記現象が顕著になる。例えば現像剤量が１０００ｇ
の場合トナー補給量１ｇに対してトナー濃度変化率は０
．１％であるが、現像剤量が１００ｇの場合はトナー補
給量１ｇに対してトナー濃度変化率は１％になる。

【０００９】又、トナーカートリッジ内のトナー量によ
るトナー補給量の変動を補正する目的で、画像形成動作
の回数などによりトナーの減少分を検知することが行な
われているが、互いに異る色の現像剤を内蔵するこの方
式の現像装置を用意しておき例えばカラー現像を行なう
ために、黒色現像装置とカラー現像装置とを交換して使
用すると、画像形成装置本体のメモリに動作回数を記憶
させた場合、どこ迄カウントしたか判らなくなってしま
うと云う問題が生ずる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記構成の
従来の上に例示したような構成の使い捨て型の現像装置
のトナー補給制御方法の上記の問題点にかんがみ、画像
形成枚数を経過することによりトナーカートリッジ内の
トナー量が減少した場合にも、又環境条件の変動に対し
ても、常に安定したトナー補給を行なうことが可能なト
ナー補給制御方法を提供することを第１の課題とし、画
像再現色モード変更のため、現像装置を交換使用した場
合にも適正なトナー補給を行なうことのできるトナー補
給制御方法を提供することを第２の課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の第１の課題を解決
するための第１発明のトナー補給制御方法は、外周壁の
円周方向所定の位置に位置するトナー補給位置に長手方
向に複数の小孔が配列された円筒状トナーホッパと、該
トナーホッパの軸心を中心として回動し、先端部に弾性
部材を有し、トナーホッパ内面に弾発的に摺接してホッ
パ内に貯溜されるトナーを円周方向に搬送し、上記トナ
ー補給位置で上記小孔から現像器へトナーを補給するト
ナー補給部材とを有するトナー補給位置と、上記現像器
とより成り、画像形成装置に着脱自在の使い捨て現像装
置の上記トナー補給装置のトナー補給制御方法において
、上記現像装置の使用開始からの上記トナー補給部材の
総回転数に対して、上記トナー補給装置の単位時間当り
トナー補給量が概ね所定の一定値になるようなトナー補
給条件をあらかじめ設定して記憶手段に記憶させ、現像
時、画像形成装置の画像形成動作回数に対応したトナー
補給部材の総回転数をカウントし、カウントされたトナ
ー補給部材の総回転数に応じて、トナー補給条件を上記
の記憶手段に記憶させた総回転数に対応する値に一致さ
せる如く制御することを特徴とする。

【００１２】又、上記の第２の課題を解決するための第
２発明のトナー補給制御方法は、外周壁の円周方向所定
の位置に位置するトナー補給位置に長手方向に複数の小
孔が配列された円筒状トナーホッパと、該トナーホッパ
の軸心を中心として回動し、先端部に弾性部材を有し、
トナーホッパ内面に弾発的に摺接してホッパ内に貯溜さ
れるトナーを円周方向に搬送し、上記トナー補給位置で
上記小孔から現像器へトナーを補給するトナー補給部材
とを有するトナー補給位置と、上記現像器とより成り、
画像形成装置本体に対して着脱自在で互いに異なる色の
現像剤を内蔵し、画像再現色モードに応じて交換使用可
能な使い捨て現像装置の上記トナー補給装置のトナー補
給制御方法において、夫々の現像装置毎に、当該現像装
置の画像再現色モード情報、そのモードに応じた該現像
装置の使用開始からの、上記トナー補給部材の総回転数
に対して上記トナー補給装置の単位時間当りトナー補給
量が概ね所定の値になるようにあらかじめ設定されたト
ナー補給条件を該現像装置に設けられた記憶手段に記憶
させ、現像時、トナー補給部材の回転数をカウントし、
その現像装置に設けられたカウンタに累積し、トナー補
給条件を該カウンタに累積されたトナー補給部材の総回
転数に応じて、トナー補給条件を上記の記憶手段に記憶
させた総回転数に対応する値に一致させる如く制御する
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１発明の構成によれば、現像時、トナー補給
部材の総回転数をカウントし、カウントされたトナー補
給部材の総回転数に応じて、トナー補給条件を記憶手段
にあらかじめ記憶させた総回転数に対応する値に一致さ
せるように制御するので、単位時間当りのトナー補給量
は常時所定の一定値で常に安定したトナー補給を行なう
ことができる。

【００１４】又、第２発明の構成によれば、トナー補給
部材総回転数に対するトナー補給条件は現像色毎に異る
が、各色現像装置に設けられた記憶手段に記憶されてお
り、又、トナー補給部材総回転数のカウント値は、その
現像装置に設けられたカウンタにその現像装置での回転
数のみがカウントされ累計されるので、現像色変更のた
め、現像装置を交換しても誤カウントが起ることはなく
、常に画像再現色モードに応じた適正なトナー補給を行
なうことができる。

【００１５】両発明とも、トナー補給条件としては、ト
ナー補給部材の単位時間当りの回転数、トナー補給用小
孔の円周方向の位置、同小孔の合計面積、トナー補給部
材先端の弾性部材のトナー補給位置におけるトナーホッ
パ内面に対する相対位置を採用することができる。

【００１６】又、トナー補給条件の数値は、画像形成装
置本体内の温湿度、デジタル画像形成装置の場合は画像
１枚当りの総ドット数、基準濃度パターンに対する感光
体上のトナー像の濃度と感光体地肌濃度をセンサで検知
しその出力比によりトナー補給を行なう方式の場合のこ
のセンサの出力比を考慮して補正することが望ましい。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。

【００１８】先ず、第１発明のトナー補給制御方法を図
３５により説明したＤＴＭに適用した実施例を説明する
。

【００１９】円筒状トナーホッパ４０内に貯溜されたト
ナーを、トナーホッパの軸心を中心として回動するアジ
テータ５０の先端に設けられたホッパ内面に摺接するブ
ラシ等の弾性部材５１で円周方向に搬送し、ホッパ壁に
軸方向に配列された小孔群５４から現像室３内へ補給す
るようにしたトナー補給方式では、図３８に示したとお
り、トナーホッパ４０内のトナー量とトナー補給量との
間には、トナーホッパ内のトナー量が少なくなる程、ト
ナー補給量が直線的に少くなる関係がある。

【００２０】そこで、トナーホッパ４０内のトナー残量
にかゝわらず常に定量のトナーを補給するには、ホッパ
内トナー量に応じて単位時間当りトナー補給量が一定に
なるようにトナー補給条件を変えてやることが必要であ
る。トナー補給条件の変更はホッパ内トナー量の変化に
追随して連続的に行なうことも可能であるが、ホッパ内
トナー量をその多少によって複数の領域に別け階段的に
トナー補給条件の変更を行なっても実用上問題はない。こゝでは、トナーホッパ内トナー量を、図１に示すよう
にＡ，Ｂ，Ｃの３つの領域に別けて補給制御する例を説
明する。

【００２１】狙いのトナー補給量としては、プリンタの
場合の平均的画像面積率であるＡ４サイズ５％に対応す
る量を採用した。

【００２２】図１の制御チャートの上半分に示したトナ
ーホッパ内トナー量（ｇ）に対するトナー補給量（ｇ／
分）のグラフは、図３８で説明したグラフに相当する。

【００２３】Ａ領域においてはトナー補給量が多過ぎる
のでこの補給量を狙いの補給量にするためにアジテータ
５０の回転数を少なめのｎ１ｒｐｍに設定する。アジテ
ータ５０の回転数とトナー補給量は図２に示すようにリ
ニアな関係がある。

【００２４】また図３に示すように現像装置２にピン１
００を突設させておきＤＴＭセット時本体側のプッシュ
式センサー１１０のスイッチ１１１をＯＮさせこの時を
基準として本体ＣＰＵにてアジテータ回転総数をカウン
トさせる。そしてスタートからｎ１ｒｐｍの回転数でア
ジテータをＮ１回転すればＷ１ｇトナーが補給されるこ
とがわかっているので、トナーホッパ内トナー量がＢ領
域に入る。

【００２５】Ｂ領域においてはアジテータの回転数がｎ
１ｒｐｍであるとトナー補給量が少ないのでｎ２ｒｐｍ
に変更しＮ２回転カウントするまでｎ２ｒｐｍの設定で
行ない、Ｃ領域に入ったらアジテータ回転数をｎ３ｒｐ
ｍに変更しＡ４サイズ５％面積率に対応するように修正
しＮ３回転させる。

【００２６】上記の数値ｎ１〜ｎ３、Ｎ１〜Ｎ３はあら
かじめ実験データから算出され、この情報は本体のＣＰ
Ｕにインプットしておくことにより、信頼性のあるトナ
ー濃度制御を行なうことができる。

【００２７】またＡ領域においてｎ１ｒｐｍでＮ１回転
すればＷ１ｇトナーが補給され、Ｂ領域でＮ２回転すれ
ばＷ２ｇのトナーが補給され、Ｃ領域でＮ３回転すれば
Ｗ３ｇのトナーが補給されることが判っており、かつ、
Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋トナーエンド時残量＝トナーホッパ
内トナー量になるように設定すれば、Ｎ３回転が終了す
ればトナーエンドになるのでトナーエンド検知にも利用
できる。

【００２８】図４に上記制御動作のフローをフローチャ
ートにまとめたものを示す。

【００２９】上記の第１実施例では、トナー補給量を調
整するトナー補給条件としてアジテータ回転数を使用し
たが、次にトナー補給条件として、トナー補給用小孔５
４の円周方向の位置を使用した第２実施例を説明する。図５はその制御チャートである。

【００３０】基本的には前記第１実施例の説明と同様で
あり細かい説明は省略する。トナー補給量と小孔位置と
の間には図６に示すような関係があり、小孔位置を図８
に示す＋方向にシフトすると（位置Ａ）トナー補給量は
少なくなり−方向にシフトすると（位置Ｃ）トナー補給
量は多くなる。

【００３１】また小孔位置の制御は図７，８に示すよう
にアジテータ総回転によって本体ＣＰＵからの信号によ
りモータ１６０を回転駆動し、モータ１６０に連がって
いるワイヤ１６１とバネ１６７を介して孔明板１６５を
上下に移動制御させる。

【００３２】図９に上記の制御動作をフローチャートに
まとめたものを示す。これを図４のフローチャートと比
較すれば明らかなように、トナー補給条件がアジテータ
回転数から小孔位置に変っただけである。

【００３３】次にトナー補給条件として小孔の合計面積
を使用した第３実施例を説明する。

【００３４】基本的には第１実施例に対応した説明と同
様であり細かい説明は省略する。図１１にトナー補給量
と小孔数、小孔径の関係を示す。小孔数が少なく小孔径
が小さいとトナー補給量は狙いに対して少なく小孔数が
多く小孔径が大きいとトナー補給量は狙いに対して多く
なる。

【００３５】また小孔数、小孔径の制御は図１２〜１４
に示すようにアジテータ総回転数によって本体ＣＰＵか
らの指令により駆動されるモーター１６０につながって
いるワイヤ１６１及びバネ１６７を介して小孔面積規制
部材１７５，１８０を上下に制御させ小孔数、小孔径を
変化させている。

【００３６】図１３の例では、小孔面積規制板１８０に
孔数３３個と１６個の２列の孔群が穿設されており、そ
のいずれかをトナー補給口１７０に臨ませて合計面積を
変化させる。図１４の例では直径が０．８ｍｍの孔と直
径が０．５ｍｍの孔の２つの列を規制板１７５に設け、
いずれか一方をトナー補給口１７０に臨ませることによ
り合計孔面積を変化させる。

【００３７】図１０は以上の如く変化する小孔の合計面
積によるトナー補給制御のチャートである。この例では
簡単のため領域は２つに分割されているが３分割以上に
することができることは云う迄もない。図１５にその制
御フローのフローチャートを示す。

【００３８】次にトナー補給条件としてアジテータ先端
の弾性部材（ブラシ）のトナー補給位置におけるトナー
ホッパ内面に対する相対位置を使用した第４実施例を説
明する。

【００３９】基本的には第１実施例に対応した説明と同
様であり細かい説明は省略する。

【００４０】図１７にトナー補給量と弾性部材（ブラシ
）角度、弾性部材（ブラシ）突き出し量の関係を示す。ブラシ角度が小さく、ブラシ突き出し量が小さいとトナ
ー補給量は狙いに対して少なくブラシ角度が大きく、ブ
ラシ突き出し量が大きいとトナー補給量は狙いに対して
多くなる。このブラシ角度、ブラシ突出し量の変化を利
用して図１６のチャートにしたがってトナー補給制御を
行なう。

【００４１】ブラシ突き出し量、ブラシ角度の制御機構
の一例を図１８、図１９に示す。

【００４２】図１８において、アジテータ総回転数によ
って本体ＣＰＵからソレノイド１９０に指令がくると、
ソレノイド１９０が作動しワイヤ１９５を介しカム２０
０が回転しスプリング２１０を介して弾性部材５２の突
き出し量を制御する。

【００４３】図１９に示す例では、アジテータ総回転数
によって本体ＣＰＵからソレノイド２３０に指令がくる
と、ソレノイド２３０が作動しワイヤ２４０を介し弾性
部材としてのブラシ５２角度を制御する。

【００４４】これらの例においてはソレノイドを使用し
ているため突き出し量または羽根角度は２段階にしか制
御できないがソレノイドの代わりにモータを用いること
によりきめ細かい突き出し量、ブラシ角度の制御が可能
となる。したがって３つ以上の領域に分割して補給制御
を行なうことも可能である。

【００４５】図２０に上記のトナー補給制御のフローチ
ャートを示す。

【００４６】今までの説明においてはトナー補給量は常
温常湿におけるデータを基本としているが、温湿度によ
って補給量が変動することが知られている。すなわち、
図２２に示すように高温高湿ではトナーの流動性が悪く
なり補給量が少なくなり低温低湿ではトナーの流動性が
良くなり補給量が増すのでトナー補給制御に当ってはこ
の因子を考慮してトナー補給条件の数値を補正すること
が望ましい。

【００４７】図２１〜図２３により温湿度の因子を加味
したアジテータ（トナー補給部材）の単位時間当たりの
回転数の制御の第５実施例を説明する。

【００４８】図２１は図１のチャートに示す各領域のア
ジテータの回転数に図２２に示す温湿度条件に対する温
湿度係数ｋｉをかけたもので基本的には第１実施例のト
ナー補給制御と同様でありそのフローチャートを図２３
に示す。

【００４９】また、小孔位置、小孔数、小孔径、弾性部
材角度、弾性部材突き出し量も同様に温湿度によって制
御が可能である。

【００５０】こゝ迄に述べたトナー補給制御方法の実施
例では、トナー補給量として、プリンタの場合の平均で
あるＡ４サイズ５％の画像面積率に対するものを基準と
して説明したが、画像面積率が高い場合はそれだけ余計
にトナーを消費し、同じ画像形成枚数に対して現像剤の
トナー濃度が低下するので、基準的なトナー補給量より
多くトナーを補給しなければならない。逆に画像面積率
が低い場合は現像剤のトナー濃度が高くなりトナー補給
量を少くすることが望ましい。

【００５１】したがって、トナー補給制御にあたっては
、画像面積率あるいは現像剤トナー濃度を考慮してトナ
ー補給量を補正することが望ましい。

【００５２】ドットにより画像が形成されるデジタル方
式の画像形成装置では、画像１枚当りの総ドット数を検
知することは容量であり、この総ドット数から画像面積
率に換算することも可能である。

【００５３】又、アナログ方式、デジタル方式を問わず
、現像装置へのトナー補給制御を目的として、均一に帯
電された感光体に所定の反射率を有する基準パターンの
光像を結像して得られたトナーパターン及び感光体地肌
部の濃度をセンサ（Ｐセンサと云われる）で検知し、こ
のセンサの出力比（ＶＳＧ／ＶＳＰ）に応じて現像装置
内の現像剤のトナー濃度を推定し、トナー補給率を制御
する、いわゆるＰセンサ法と呼ばれるトナー補給方法が
知られている。なお、上記のＶＳＧは感光体地肌部に対
するセンサの出力電圧、ＶＳＰはトナーパターンに対す
るセンサの出力電圧である。

【００５４】そこで、原稿画像面積率の因子を考慮した
トナー補給制御方法を第６実施例として図２４〜２７に
基づいて説明する。この実施例では、先に述べた温度、
湿度による補給量の補正も併せ行う例を示した。

【００５５】図２４は、本実施例のトナー補給量制御チ
ャートであり、トナーホッパ内のトナー量による３つの
領域に対するアジテータの単位時間当り回転数の制御に
ついて示すが、基本的には図１の制御チャートと同じ考
え方であり、夫々の領域に対するアジテータ回転数は図
１に示す第１実施例の数値に夫々、ドット総数による補
正係数ｐｊ（又はＰセンサの出力比（ＶＳＧ／ＶＳＰ）
による補正係数ｑｊ）と温湿度に対する補正係数ｋｉを
掛け合せたものを掛けたものとなっている。

【００５６】ドット総数に対する補正係数ｐｊ及びＰセ
ンサ制御による補正係数ｑｊの値を図２５及び図２６に
夫々示す。

【００５７】図２７は、ドット総数による補正と、温湿
度に対する補正を行うトナー補給制御方法のフローチャ
ートである。

【００５８】こゝ迄に説明した温湿度、ドット総数、Ｐ
センサ出力比に対する補正を行なうトナー補給制御方法
の各実施例では、制御するトナー補給条件として、アジ
テータの単位時間当り回転数を採用したものについて説
明したが、トナー補給条件としてトナーホッパのトナー
補給用小孔の円周方向位置、小孔の合計面積、アジテー
タの先端に設けられた弾性部材のトナー補給位置におけ
るトナーホッパ内面に対する相対位置である場合も同様
の考え方でトナー補給条件を補正することができる。

【００５９】原稿の画像面積率は１枚毎に異なるが、制
御方式として１枚毎に検知を行なってもよいし数枚毎（
５枚、１０枚）に検知し制御しても構わない。Ｐセンサ
制御方式においては基準パターンを作成するので数枚毎
に行なった方がトナー消費量の点からよい。

【００６０】次に、第２発明のトナー補給制御方法を図
３５により説明したＤＴＭに適用した実施例を説明する
。

【００６１】第２発明の場合、画像形成装置により形成
される色（白黒又はカラー）によって、内蔵する現像剤
の色の異るＤＴＭを交換して使用するので、ＤＴＭ毎に
そのＤＴＭを使用して行った画像形成に対するアジテー
タ（トナー補給部材）の総回転数をカウントし記憶し、
総回転数に対応するトナー残量に応じたトナー補給条件
でトナー補給制御を行なわねばならない。

【００６２】この目的のため、ＤＴＭには、図２８に示
す如く、ＤＴＭケーシング７０の上カバー８０に、温湿
度センサ９０及びカウント手段、記憶手段及び制御装置
を含むマイクロコンピュータ９１が設けられている。記
憶手段には、そのＤＴＭが内蔵する現像剤の色情報がイ
ンプットされている。その他の構成は図３５と同様であ
る。

【００６３】図２９に第２発明の第１実施例のトナー補
給制御方法のフローチャートを示す。この制御フローを
フローチャートに沿って説明する。

【００６４】ＤＴＭを画像形成装置本体にセットすると
、マイクロコンピュータ９１内に情報としてインプット
されているこのＤＴＭの種別（黒白用ＤＴＭかカラー用
ＤＴＭか）が本体により検知され、所望の色のＤＴＭで
あるか否かがチェックされる。

【００６５】このＤＴＭが初めて使用される場合は、ア
ジテータ総回転数がＤＴＭに設けられたマイクロコンピ
ュータ９１のカウンタにより０からカウントを開始され
る。又、既に使用したＤＴＭである場合は、これ迄に行
なったアジテータの総回転数Ｎｐに累積される。

【００６６】又、温湿度センサ９０により、ＤＴＭの環
境温湿度が低温低湿か、常温常湿か、高温高湿かが検知
される。

【００６７】ＤＴＭの種別と環境温湿度により、予め設
定されマイクロコンピュータ９１内に記憶されているト
ナー補給パターンが選定される。例えば、白黒現像で常
温常湿の場合、アジテータ総回転数に対するトナー補給
量の関係が図３０に示す如く設定されている。アジテー
タの総回転数Ｎｘにおける補給量ａは狙いの補給量（例
えば図３０の場合、Ａ４サイズ画像面積率５％に対する
補給量ｂ）に対してずれが生じている。そこで、トナー
補給条件を変えてトナー補給量を変えてやることが必要
である。トナー補給量を変えるためのトナー補給条件と
しては、第１発明の説明で述べたとおり、アジテータの
単位時間当り回転数、トナーホッパのトナー補給用小孔
の円周方向位置、小孔の合計面積、アジテータの先端に
設けられた弾性部材のトナー補給位置におけるトナーホ
ッパ内面に対する相対位置が挙げられる。

【００６８】本実施例では、トナー補給条件としてアジ
テータ回転数を採用している。アジテータ回転数とトナ
ー補給量との間には、先に図２に示したような比例関係
があり、アジテータ回転数を変更することにより、トナ
ー補給量を図３０のａ点からｂ点にシフトさせることが
できる。

【００６９】この実施例では、アジテータ総回転数が増
加する毎にアジテータ回転数ｎｍｒｐｍを連続的に変化
させて常にトナー補給量が定量になるように制御するも
のとしたが、第１発明の各実施例で説明したようにトナ
ーホッパ内トナー量、換言すればアジテータ総回転数に
応じて複数の領域に分割し、領域が変る毎に階段的に制
御することもできることは云う迄もない。

【００７０】アジテータ総回転数Ｎｘをトナーエンドに
対応するアジテータ総回転数ＮＥと比較し、Ｎｘ≧ＮＥ
となれば、トナーエンドとし、ＤＴＭを画像形成装置本
体から離脱し、廃棄する。

【００７１】次に、ドットにより画像を形成するデジタ
ル方式画像形成装置で画像面積率を考慮してトナー補給
制御を行なう本第２発明の第２実施例の制御フローを図
３１に示す。

【００７２】この実施例のフローで温湿度検知のステッ
プ迄は図２９に示す第１実施例と同様であるが、トナー
補給パターンの選定では、第１実施例ではアジテータ総
回転数に対するトナー補給量の関係が設定されていたが
、本第２実施例では図３２に示す如く、画像１枚毎の総
ドット数を累計したドット総数に対するトナー補給量の
関係を設定している。前者の場合はアジテータ総回転数
からトナーホッパ内のトナー残量を推定したものであり
、後者の場合はドット総数からトナーホッパ内のトナー
残量を推定しトナー残量に対するトナー補給部材のトナ
ー補給量を与えるものである。したがってこの場合もア
ジテータの総回転数をベースにしてもよいことは云う迄
もない。

【００７３】又、狙いのトナー補給量は第１実施例の定
量補給の場合はプリンタの平均値であるＡ４サイズ５％
画像面積率を一率に採用しているが、本第２実施例では
実際の画像サイズ画像面積率に相当するドット数がカウ
ントされるので、種々の原稿画像面積率（図３２の例で
はＡ４，６０％、３０％、１５％及び５％）対応のドッ
ト数に対する狙いのトナー補給量が設定されている。

【００７４】そこで、原稿１枚のドット数をカウントし
、Ａ４何％の画像面積率に対応するかを検知し、例えば
Ａ４，５％対応のドット数であったとすればトナー補給
量を、その時点のドット総数Ｎｘに対する補給量ａから
Ａ４，５％対応のドット数に対する所要トナー補給量ｂ
にシフトさせる。トナー補給量のシフトはアジテータの
回転数等トナー補給条件を変えることにより行なわれる
。

【００７５】画像ドット総数Ｎｘとトナーエンド時の画
像ドット総数ＮＥとを比較し、Ｎｘ≧ＮＥとなればトナ
ーエンドとする。

【００７６】最後に、Ｐセンサを使用して基準濃度パタ
ーンに対するトナーパターンと感光体地肌部との濃度を
検知し、その出力比に応じてトナー補給を行なう画像形
成装置に適用した場合のトナー補給制御方法を第３実施
例として、図３３にフローチャートを示す。

【００７７】この実施例では、トナー補給パターンは図
３４に示す如く第１実施例と同様、アジテータ総回転数
に対してトナー補給量が設定されている。しかし、Ｐセ
ンサの出力比により現像剤中のトナー濃度ひいては必要
なトナー補給量が判るので、Ｐセンサの出力比ａ１，ａ
２，ａ３に応じて所要トナー補給量が設定されている。

【００７８】そこで、アジテータ総回転数がＮｘの場合
のトナー補給量ａがＰセンサの出力比に対して必要とさ
れるトナー補給量、例えばセンサ出力比ａ３の場合の補
給量ｂとの間にずれがある場合、トナー補給条件、この
例ではアジテータ回転数を制御してトナー補給量をａ点
からｂ点にシフトする。

【００７９】第２実施例の原稿の画像面積率対応ドット
数に対するトナー補給量の標準面積率の場合のトナー補
給量に対する比、及び第３実施例のセンサ出力比に対す
るトナー補給量の標準の出力比の場合のトナー補給量に
対する比は、第１発明に関して図２４及び２６で説明し
た補正係数ｐｊ，ｑｊに他ならない。

【００８０】

【発明の効果】以上の如く、本第１発明によれば、従来
収容現像剤量が少なくトナー濃度変動が大きくトナー濃
度制御が困難でトナー飛散地汚れ画像濃度低下などの不
具合があった小型画像形成装置の２成分使い捨て現像装
置の安定したトナー濃度制御が可能となった。

【００８１】又、トナー濃度制御とともに安定したトナ
ーエンド検知も兼ねることができる。

【００８２】デジタル電子写真装置においてはＰセンサ
制御を用いないでドットカウントにより安定したトナー
濃度制御が行なうことが可能となった。

【００８３】さらに、温湿度センサを設けることにより
、どんな環境下においても安定したトナー濃度制御が可
能となった。

【００８４】又、第２発明によれば、画像形成装置本体
に対して着脱交換自在な現像装置に対するトナー補給に
関する情報を記憶するメモリを現像装置に設けることに
より、現像装置が交換されても使用したトナー量の情報
は記憶され、信頼性の高いトナー補給制御が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例のトナー補給制御方法の
制御チャートである。

【図２】その制御方法が適用される現像装置のトナーホ
ッパ内トナー量により分割した領域毎のアジテータ回転
数に対するトナー補給量の関係を示すグラフである。

【図３】その現像装置のアジテータ回転数カウント開始
手段を示す斜視図である。

【図４】上記第１実施例の制御フローを示すフローチャ
ートである。

【図５】第２実施例の制御フローチャートである。

【図６】トナー補給小孔の円周方向位置とトナー補給量
との関係を示すグラフである。

【図７】上記小孔の位置を変更する機構の一例を示す正
面図である。

【図８】その側面図である。

【図９】第２実施例の制御フローを示すフローチャート
である。

【図１０】第３実施例の制御チャートである。

【図１１】トナー補給量と小孔径、小孔数との関係を示
すグラフである。

【図１２】小孔合計面積を変化させる機構の一例を示す
側面図である。

【図１３】その正面図である。

【図１４】その変形例の正面図である。

【図１５】第３実施例の制御フローを示すフローチャー
トである。

【図１６】第４実施例の制御チャートである。

【図１７】トナー補給量と弾性部材角度又は弾性部材突
出し量との関係を示すグラフである。

【図１８】トナー補給部材の弾性部材突出し量を変化さ
せる機構の一例を示す側面図である。

【図１９】トナー補給部材の弾性部材の角度を変化させ
る機構の一例を示す側面図である。

【図２０】第４実施例の制御フローを示すフローチャー
トである。

【図２１】第５実施例の制御チャートである。

【図２２】温湿度とトナー補給量との関係を示すグラフ
である。

【図２３】第５実施例のフローチャートである。

【図２４】第６実施例の制御チャートである。

【図２５】ドット総数によるアジテータ回転数に対する
補正係数を示す表である。

【図２６】Ｐセンサ出力比によるアジテータ回転数に対
する補正係数である。

【図２７】第６実施例のフローチャートである。

【図２８】第２発明のトナー補給制御方法を実施するの
に適した現像装置の１例の構成を示す断面図である。

【図２９】第２発明の第１実施例のフローチャートであ
る。

【図３０】アジテータ総回転数とトナー補給量との関係
を示すグラフである。

【図３１】第２発明の第２実施例のフローチャートであ
る。

【図３２】ドット総数とトナー補給量との関係及び原稿
画像面積率に対応する１枚当りドット総数に対する所要
トナー補給量の関係を示すグラフである。

【図３３】第２発明の第３実施例のフローチャートであ
る。

【図３４】アジテータ総回転数とトナー補給量との関係
及びＰセンサの出力比に対する所要トナー補給量の関係
を示すグラフである。

【図３５】本発明が適用される公知の使い捨て現像装置
の１例の全体概略構成の示す断面図である。

【図３６】そのトナー補給機構を説明する一部断面を含
む斜視図である。

【図３７】トナー補給用小孔の別の例を示す正面図であ
る。

【図３８】トナーホッパ内トナー量とトナー補給量との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　感光体２　　現像装置３　　現像室４０　　トナーホッパ５０　　アジテータ（トナー供給部材）５２　　ブラシ
（弾性部材）５３　　小孔を設けたフィルム５４，５４´　　小孔７０　　現像装置ケーシング８０　　上カバー９０　　温湿度センサ９１　　マイクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　外周壁の円周方向所定の位置に位置す
るトナー補給位置に長手方向に複数の小孔が配列された
円筒状トナーホッパと、該トナーホッパの軸心を中心と
して回動し、先端部に弾性部材を有し、トナーホッパ内
面に弾発的に摺接してホッパ内に貯溜されるトナーを円
周方向に搬送し、上記トナー補給位置で上記小孔から現
像器へトナーを補給するトナー補給部材とを有するトナ
ー補給装置と、上記現像器とより成り、画像形成装置に
着脱自在の使い捨て現像装置の上記トナー補給装置のト
ナー補給制御方法において、上記現像装置の使用開始か
らの上記トナー補給部材の総回転数に対して、上記トナ
ー補給装置の単位時間当りトナー補給量が概ね所定の一
定値になるようなトナー補給条件をあらかじめ設定して
記憶手段に記憶させ、現像時、画像形成装置の画像形成
動作回数に対応したトナー補給部材の総回転数をカウン
トし、カウントされたトナー補給部材の総回転数に応じ
て、トナー補給条件を上記の記憶手段に記憶させた総回
転数に対応する値に一致させる如く制御することを特徴
とするトナー補給制御方法。
【請求項２】　　上記のトナー補給条件が、トナー補給
部材の単位時間当りの回転数であることを特徴とする請
求項１に記載のトナー補給制御方法。
【請求項３】　　上記のトナー補給条件が、上記小孔の
円周方向位置であることを特徴とする請求項１に記載の
トナー補給制御方法。
【請求項４】　　上記のトナー補給条件が、上記小孔の
合計面積であることを特徴とする請求項１に記載のトナ
ー補給制御方法。
【請求項５】　　上記のトナー補給条件が、上記トナー
補給部材先端の弾性部材の上記トナー補給位置における
トナーホッパ内面に対する相対位置であることを特徴と
する請求項１に記載のトナー補給制御方法。
【請求項６】　　上記の画像形成装置本体内の温湿度を
検知し、上記のトナー補給条件が画像形成装置本体内温
湿度を考慮して補正されることを特徴とする請求項１乃
至５項のいずれか１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項７】　　上記の画像形成装置がドットにより画
像が形成されるデジタル方式の画像形成装置であり、該
画像形成装置で形成される画像１枚当りの総ドット数を
検知し上記のトナー補給条件は検知された総ドット数を
考慮して補正されることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項８】　　上記の画像形成装置がドットにより画
像が形成されるデジタル方式の画像形成装置であり、該
画像形成装置で形成される画像１枚当りの総ドット数及
び画像形成装置本体内の温湿度を検知し、上記のトナー
補給条件が検知された総ドット数及び温湿度を考慮して
補正されることを特徴とする請求項１乃至５項のいずれ
か１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項９】　　上記の画像形成装置が、均一に帯電さ
れた感光体に所定の反射率を有する基準パターンの光像
を結像して得られたトナーパターン及び感光体地肌部の
濃度をセンサで検知し、このセンサの出力比に応じて現
像装置へのトナー補給率を制御する電子写真装置であり
、上記のトナー補給条件が上記のセンサの出力比を考慮
して補正されることを特徴とする請求項１乃至５項のい
ずれか１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項１０】　　上記の画像形成装置が、均一に帯電
された感光体に所定の反射率を有する基準パターンの光
像を結像して得られたトナーパターン及び感光体地肌部
の濃度をセンサで検知し、このセンサの出力比に応じて
現像装置へのトナー補給率を制御する電子写真装置であ
り、かつ画像形成装置本体内の温湿度検知手段を有し、
上記のトナー補給条件が上記のセンサの出力比及び画像
形成装置本体内温湿度を考慮して補正されることを特徴
とする請求項１乃至５項のいずれか１項に記載のトナー
補給制御方法。
【請求項１１】　　外周壁の円周方向所定の位置に位置
するトナー補給位置に長手方向に複数の小孔が配列され
た円筒状トナーホッパと、該トナーホッパの軸心を中心
として回動し、先端部に弾性部材を有し、トナーホッパ
内面に弾発的に摺接してホッパ内に貯溜されるトナーを
円周方向に搬送し、上記トナー補給位置で上記小孔から
現像器へトナーを補給するトナー補給部材とを有するト
ナー補給装置と上記現像器とより成り、画像形成装置本
体に対して着脱自在で互いに異る色の現像剤を内蔵し、
画像再現色モードに応じて交換使用可能な使い捨て現像
装置の上記トナー補給装置のトナー補給制御方法におい
て、夫々の現像装置毎に、当該現像装置の画像再現色モ
ード情報、そのモードに応じた該現像装置の使用開始か
らの、上記トナー補給部材の総回転数に対して上記トナ
ー補給装置の単位時間当りトナー補給量が概ね所定の値
になるようにあらかじめ設定されたトナー補給条件を該
現像装置に設けられた記憶手段に記憶させ、現像時、ト
ナー補給部材の回転数をカウントし、その現像装置に設
けられたカウンタに累積し、トナー補給条件を該カウン
タに累積されたトナー補給部材の総回転数に応じて、ト
ナー補給条件を上記の記憶手段に記憶させた総回転数に
対応する値に一致させる如く制御することを特徴とする
トナー補給制御方法。
【請求項１２】　　上記のトナー補給条件が、トナー補
給部材の単位時間当りの回転数であることを特徴とする
請求項１１に記載のトナー補給制御方法。
【請求項１３】　　上記のトナー補給条件が、上記小孔
の円周方向位置であることを特徴とする請求項１１に記
載のトナー補給制御方法。
【請求項１４】　　上記のトナー補給条件が、上記小孔
の合計面積であることを特徴とする請求項１１に記載の
トナー補給制御方法。
【請求項１５】　　上記のトナー補給条件が、上記トナ
ー補給部材先端の弾性部材の上記トナー補給位置におけ
るトナーホッパ内面に対する相対位置であることを特徴
とする請求項１１に記載のトナー補給制御方法。
【請求項１６】　　上記の画像形成装置本体内の温湿度
を検知し、上記のトナー補給条件が画像形成装置本体内
温湿度を考慮して補正されることを特徴とする請求項１
１乃至１５項のいずれか１項に記載のトナー補給制御方
法。
【請求項１７】　　上記の画像形成装置がドットにより
画像が形成されるデジタル方式の画像形成装置であり、
該画像形成装置で形成される画像１枚当りの総ドット数
を検知し上記のトナー補給条件がトナー補給部材の総回
転数の代りに検知された総ドット数を累積したドット総
数に対応して制御されることを特徴とする請求項１１乃
至１５のいずれか１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項１８】　　上記の画像形成装置がドットにより
画像が形成されるデジタル方式の画像形成装置であり、
該画像形成装置で形成される画像１枚当りの総ドット数
及び画像形成装置本体内の温湿度を検知し、上記のトナ
ー補給条件が温湿度を考慮して補正されることを特徴と
する請求項１７に記載のトナー補給制御方法。
【請求項１９】　　上記の画像形成装置が、均一に帯電
された感光体に所定の反射率を有する基準パターンの光
像を結像して得られたトナーパターン及び感光体地肌部
の濃度をセンサで検知し、このセンサの出力比に応じて
現像装置へのトナー補給率を制御する電子写真装置であ
り、上記のトナー補給条件が上記のセンサの出力比を考
慮して補正されることを特徴とする請求項１１乃至１５
項のいずれか１項に記載のトナー補給制御方法。
【請求項２０】　　上記の画像形成装置が、均一に帯電
された感光体に所定の反射率を有する基準パターンの光
像を結像して得られたトナーパターン及び感光体地肌部
の濃度をセンサで検知し、このセンサの出力比に応じて
現像装置へのトナー補給率を制御する電子写真装置であ
り、かつ画像形成装置本体内の温湿度検知手段を有し、
上記のトナー補給条件が上記のセンサの出力比及び画像
形成装置本体内温湿度を考慮して補正されることを特徴
とする請求項１１乃至１５項のいずれか１項に記載のト
ナー補給制御方法。