JPH0511612A

JPH0511612A - トナー濃度制御装置

Info

Publication number: JPH0511612A
Application number: JP16556391A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Fujimoto; 賢三藤本; Masanori Koike; 正憲小池
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】電子写真装置のトナー濃度の制御装置に関
し、現像装置への補給を均等化して、印刷むらが発生す
ることを防止したトナー濃度制御装置を提供することを
目的とする。【構成】現像装置２０内のトナー濃度センサ２９より
所定時間間隔で検出されるトナー濃度が標準濃度よりう
すくなったときに、トナー補給装置１０を作動させるト
ナー濃度制御装置において、トナー補給装置１０による
トナー補給が一度あった後、上記トナー濃度センサ２９
の検出濃度が上記標準濃度より一旦濃くなって再度うす
くなる迄、次の補給を禁止する補給制限手段１００を備
えたものである。また、今回の判定と過去の複数(N) 回
の判定とに基づいて、最終判定をする判定手段２００を
備えるようにした。これによって、現像装置内でのトナ
ーの滞留による過剰濃度現象を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真装置に関し、
特に、電子写真装置のトナー濃度の制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】近年のコンピュータシステムの発展に伴
い、該コンピュータシステムに連動されるプリンタ等の
電子写真装置による印刷物の高品質化が要求されてい
る。

【０００３】図８は電子写真装置のトナー供給装置及び
現像装置の断面図を示すものである。トナー補給装置１
０のトナー補給軸１１の回転によってトナーカートリッ
ジ１２から現像装置２０内に補給されたトナーは、該現
像装置２０内の攪拌パドル２６で磁性粉末と攪拌されて
現像剤となって掻き上げパドル２１によって掻き上げら
れ、矢印（Ａ）に示すルートにてマグロール２２へと流
れる。このマグロール２２に吸着された現像剤は、更
に、マグロール２２の回転にともなって上方に運ばれ
て、ドクターブレード２３によりマグロール２２上の穂
高を一定にされ、残りの現像剤はかき落とされて、矢印
（Ｂ）に示すように流れ規制板２５を通り、掻き上げパ
ドル２１へと帰される。

【０００４】一方、ドクターブレード２３で穂高を一定
にされた現像剤は、感光ドラム３０へと運ばれ、感光ド
ラム３０に形成された静電潜像にトナーが移り現像がな
される。この後、現像剤はマグロール２２の回転にとも
なって矢印（Ｃ）のルートでスクレーパ２８へと運ば
れ、マグロール２２上の現像剤はスクレーパ２８によっ
てすべて掻き落とされる。掻き落とされた現像剤は矢印
（Ｄ）のルートでトナー濃度センサ２９の上を通り、掻
き上げパドル２１へと帰される。

【０００５】トナー濃度センサ２９は該センサ上を流れ
る現像剤のトナー濃度を監視しており、トナー補給軸１
１を回転させ、トナーカートリッジ１２よりトナーを補
給する。補給されたトナーは上記のように攪拌パドル２
６にて攪拌され、掻き上げパドル２１によって、上記の
ようにマグロール２２に迄、掻き上げられる。

【０００６】上記トナー濃度センサ２９は、トナー濃度
がうすいほど検出レベルＴｃｓが高くなり、従来のトナ
ー濃度制御においては、図９に示すように一定周期（た
とえば２分）毎にトナー濃度センサ２９の検出レベルＴ
ｃｓと標準濃度に対応するスライスレベルＴｓｖとを比
較し、トナー濃度センサ２９の検出レベルＴｃｓがスラ
イスレベルＴｓｖより高い（トナー濃度がうすい）と判
断されたときトナー補給を１回行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電子写真装置の印刷の
質の良否を決定付ける要因の一つに、現像装置２０内の
トナー濃度の制御がある。そして、現像装置２０内での
トナーの流れがスムーズであるときには、図９に示すよ
うにトナー補給と補給しない状態を交互に繰り返して現
像剤中のトナーの濃度と適正な値を維持することがで
き、良質の印刷を実現することになる。

【０００８】ところが、機構側あるいはトナー側に何等
かの原因があって、図８の上記（Ａ）→（Ｃ）→
（Ｄ）、あるいは（Ａ）→（Ｂ）のトナーの循環経路の
一部でトナーが過剰に滞留すると、実際には現像装置２
０内に充分にトナーが充填されているにもかかわらず、
トナー濃度センサ２９はそれに対応する検出レベルＴｃ
ｓを出力しないことになる。従って、例えば図１０に示
すようにトナー補給があってもトナー濃度センサ２９の
検出レベルＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより低く（濃
く）ならず、更に、続けてトナー補給がなされ、その後
に該複数回のトナー補給の影響がトナー濃度センサの検
出レベルＴｃｓに表れることになる。

【０００９】しかしながら、このような補給状態では実
際には現像装置２０内のトナー濃度が適正な値より相当
高くなっているので、印刷物も異常に濃度の高い部分が
生じることになる。

【００１０】この発明は上記従来の事情に鑑みて提案さ
れたものであって、現像装置への補給を均等化して、印
刷むらが発生することを防止したトナー濃度制御装置を
提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために以下の手段を採用している。すなわち、図
１、図２に示すように、現像装置２０内のトナー濃度セ
ンサ２９より所定時間間隔で検出されるトナー濃度が標
準濃度よりうすくなったときに、トナー補給装置１０を
作動させるトナー濃度制御装置において、トナー補給装
置１０によるトナー補給が一度作動した後、上記トナー
濃度センサ２９の検出濃度が上記標準濃度より一旦濃く
なって再度うすくなる迄、次の補給を禁止する補給制限
手段１００を備えたものである。

【００１２】上記補給制限手段１００は、例えばトナー
補給装置１０によるトナーの補給があった後、トナー濃
度センサ２９の検出濃度が上記標準濃度より濃くなる迄
の間、上記標準濃度よりうすい濃度を補給判定の基準と
する構成とする。

【００１３】また、上記補給制限手段１００を例えば、
上記検出濃度と標準濃度を比較する比較器３３と、上記
比較器３３の出力が、上記検出濃度が標準濃度より濃い
ことを示したときと、トナー補給装置１０が作動したと
きとで出力状態を変えるセットリセット回路３２と、上
記比較器３３の出力が、上記検出濃度が標準濃度より濃
いことを示したときの上記セットリセット回路３２の出
力と、上記検出濃度が標準濃度よりうすくなったときの
比較器３３の出力を受けてトナー補給装置１０を作動さ
せ、このトナー補給装置１０が作動したときのセットリ
セット回路３２の出力状態を受けてそれ以後のトナー補
給装置１０の作動を禁止するゲート回路３４とを備えた
構成とすることができる。

【００１４】更に、上記目的を達成するために以下の手
段をもちいることができる。即ち、図４、図５、図６に
示すように、現像装置２０内のトナー濃度センサ２９よ
り所定時間間隔で検出される濃度が、標準濃度よりうす
いか濃いかを判定し、うすいと判定されたときにトナー
補給装置１０を作動させるトナー濃度制御装置におい
て、今回の判定と過去の複数Ｎ回の判定とに基づいて、
最終判定をする判定手段２００を備えたものである、こ
の判定手段としては、例えば、今回がうすいと判定され
たときであって、過去のＮ回の中Ｎ／２回以上がうすい
と判定されたときにトナー補給装置１０を作動させるよ
うにする。

【００１５】

【作用】一度補給があった後にトナー濃度センサ２９
の検出濃度が標準濃度より一旦濃くなって再度うすくな
るまで補給を禁止する補給制限手段１００を用いると、
トナー濃度センサ２９の位置での濃度が補給後相当時間
が経過してから変化し、その間のトナー濃度センサ２９
の検出濃度がうすい状態を示していても、該トナー濃度
センサ２９の検出濃度は無視され、新たなトナー補給が
なされることがないので、過剰補給になることが防止さ
れる。

【００１６】尚、トナー濃度センサ２９の検出濃度が標
準濃度より濃くなったときには、装置本来の機能として
トナー補給がなされず、結果として次に、上記検出濃度
が標準濃度より薄くなるまで補給がなされないことにな
る。

【００１７】更に、過去の判定結果を参照する判定手段
２００を用いると、たとえ現在のトナー濃度センサ２９
の検出濃度が標準濃度よりうすい場合であっても、更に
所定回数以上の過去の判定結果がトナー補給をするか否
かの判定に参照されるので、いたずらに連続して補給が
なされることはない。

【００１８】

【実施例】図１は補給制限手段を用いた本発明の一実施
例を示す概念図であり、図２は本発明の補給制限手段と
してＭＰＵを用いた場合の該ＭＰＵの動作手順を示すフ
ロー図である。尚、本発明を実施する装置の概念図を図
７に示している。

【００１９】トナー濃度センサ２９は上記のように該セ
ンサ上を流れるトナーの濃度を監視しており、その濃度
が下がると検出レベルＴｃｓが高くなり、濃度が上がる
と検出レベルＴｃｓが低くなる。このトナー濃度センサ
２９の検出レベルＴｃｓはＭＰＵ４２に入力されて標準
濃度に対応する基準レベルＴｌと比較される（図２，Ｆ
１→Ｆ２）。

【００２０】ここでトナー濃度センサ２９の検出レベル
ＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより低い場合（濃度が濃
い場合）が継続しているとき（例えば図１（Ｂ）の時点
ではその前の（Ａ）の時点迄、検出レベルＴｃｓがスラ
イスレベルＴｓｖより低い状態が継続している。）に
は、後の説明からも明らかなように比較対象となってい
る基準レベルＴｌは、本来のスライスレベルＴｓｖであ
る。そして、ここでうすい（Ｔｃｓ＞Ｔｌ）と判断され
たときには、図１（Ｂ）に示すようにトナー補給軸１１
を駆動するトナー補給モータ４４を作動させてトナーの
補給がなされる（図２，ステップＦ３）。

【００２１】このように一度トナーの補給がなされる
と、基準レベルＴｌをＴｓｖからＴｓｖ＋αにかさ上げ
する（図１、図２ステップＦ４）。このαの値は予測
される最もうすい状態の濃度センサ２９の検出レベルＴ
ｃｓとスライスレベルＴｓｖとの差より大きな値に設定
されており、この値はメモリ４３に記憶されている。次
いで、所定時間間隔、たとえば２分をおいてＭＰＵ４２
は再度上記読み取りステップＦ１からプログラムを進
め、前回と同様トナー濃度センサ２９の検出レベルＴｃ
ｓと基準レベルＴｌとが比較されるが、このときの基準
レベルＴｌはＴｓｖ＋αとなっており、Ｔｃｓ＜Ｔｌで
あるため、ＭＰＵ４２は“濃い”と判断する（図２，ス
テップＦ２：Ｎ）。従って、トナー濃度センサ２９の検
出レベルＴｃｓが本来のスライスレベルＴｓｖよりも高
い場合であっても、トナーの補給は禁止される（図１，
（Ｃ），（Ｄ））。

【００２２】上記ステップＦ２での“濃い”との判断に
基づいて次にトナー濃度センサの検出レベルＴｃｓと、
元のスライスレベルＴｓｖとが比較される（図２，ステ
ップＦ５）。このとき、トナー濃度センサ２９の検出レ
ベルＴｃｓが元のスライスレベルＴｓｖより高いとき
（Ｔｃｓ＞Ｔｓｖ）、すなわち、トナー濃度センサ２９
の検出レベルＴｃｓが元のスライスレベルＴｓｖに戻り
切っていないときには、特別な操作をしないでそのまま
終了する。またこの段階で、トナー濃度センサ２９の検
出レベルＴｃｓが元のスライスレベルＴｓｖより低いと
き（Ｔｃｓ＜Ｔｓｖ）、すなわち、トナー濃度センサ２
９の出力レベルＴｃｓが元のスライスレベルＴｓｖに戻
ったときには、基準レベルＴｌを元のスライスレベルＴ
ｓｖに戻しておく（図１、図２，ステップＦ６）。こ
れによって以後、元のスライスレベルＴｓｖを基準とし
てトナー補給をするか否かが決定され、濃度センサ２９
の検出レベルＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより高く
（濃度がうすく）なったとき、再び次の補給がなされる
ことになる（図１（Ｆ），図２，ステップＦ３）。以後
上記と同じようにスライスレベルＴｓｖのかさ上げ及び
戻し（図１，）がなされることになる。

【００２３】以上の構成によると、トナー供給装置１０
のトナー補給モータ４４が一旦作動した後は、トナー濃
度センサ２９の検出レベルＴｃｓがたとえスライスレベ
ルＴｓｖより高い（うすい）状態であっても、次に上記
検出レベルＴｃｓが、一旦スライスレベルＴｓｖより低
い（濃い）状態となり再び該スライスレベルＴｓｖより
高い状態となる迄新たなトナーの補給は禁止されること
になり、トナーの過剰供給は防止されることになる。

【００２４】以上、スライスレベルをかさ上げすること
によってトナー補給を禁止する場合について説明した
が、補給後にトナー濃度センサ２９の検出レベルＴｃｓ
が元のスライスレベルＴｓｖに戻る迄の間、トナー補給
を禁止するという目的さえ達成できれば、他の手段を用
いてもよいことはもちろんである。

【００２５】図３は上記補給制限手段１００をハード的
に実施した場合の回路を示すものである。トナー濃度セ
ンサ２９の検出レベルＴｃｓとスライスレベルＴｓｖが
比較器３３で比較され、トナー濃度の検出レベルＴｃｓ
がスライスレベルＴｓｖより低くなったとき（図１
（Ａ））、セットリセット回路３２をセット状態（出力
“Ｈ”レベル）にする。この状態でスライスレベルＴｓ
ｖよりトナー濃度センサ２９の検出レベルＴｃｓが高く
（うすくなる）とゲート回路３４の出力も“Ｈ”レベル
となってトナー供給装置１０のモータ駆動回路３６を作
動させてトナー補給モータ４４を駆動する。トナー補給
モータ４４には該トナー補給モータ４４の動作を監視し
ている補給検知センサ３１が取り付けられており、該補
給検知センサ３１がトナー補給モータ４４が作動したこ
とを検知してセットリセット回路３２をリセット（出力
“Ｌ”レベル）にする。これによって上記実施例の図１
でのスライスレベルＴｓｖのかさ上げと同様ゲート回
路３４がそれ以後の比較器３３からの出力が“うすい”
状態を示していても、その出力を無視することになる。
この禁止の状態はセットリセット回路３２がセット状態
となるまで、すなわちトナー濃度センサ２９の検出レベ
ルＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより下がって、比較器
３３が、“濃い”状態を示す時点まで（図１（Ｅ））継
続される。これによって上記ＭＰＵ４２による場合と全
く同様の作用効果を生ずることになる。

【００２６】図４、図５は本発明の他の実施例の概念図
を示すものであり、図６はその手順を示すフロー図であ
る。尚、この場合に使用される装置は、上記図７に示す
概念図と同じである。まず、現在のトナー濃度センサ２
９の検出レベルＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより高い
（うすい）か低い（濃い）かを判断する（図６，ステッ
プＦ１１→Ｆ１２）。そして、トナー濃度センサ２９の
検出レベルＴｃｓがスライスレベルＴｓｖより高い場合
には、過去の複数回（たとえば６回）の判断を参照して
補給するか否かを決定する。すなわち、過去６回及び今
回の計７回の判断の中、うすいとの判断が過半数であれ
ば、トナー補給モータ４４を駆動してトナーは補給され
（図６，ステップＦ１３：Ｙ→Ｆ１４）、また、うすい
と判断された数が過半数ない場合には未だ補給の必要は
ないと判断されて何もされない（図６，ステップＦ１
３：Ｎ）。尚、上記過去６回の判断はメモリ４３に記憶
されており、新しい判断が加わるたびに最も古い判断は
消される。

【００２７】上記現在のトナー濃度センサ２９の検出レ
ベルＴｃｓをスライスレベルＴｓｖと比較するステップ
Ｆ１２で、現在のトナー濃度が濃い（Ｔｃｓ＜Ｔｓｖ）
と判断されたときには、過去の判断にかかわらずトナー
補給はなされない。

【００２８】例えば、図４、図５において今回の検出レ
ベルＴｃｓとして（Ｇ）の時点を考えると、該（Ｇ）の
時点の検出レベルＴｃｓはスライスレベルＴｓｖより高
いので、従来の装置ではここで直ちに補給がなされる。
しかしながら、本願発明では過去６回（Ａ）〜（Ｆ）の
判断結果が図６，Ｆ１３、Ｆ１４のステップで参照され
る。すなわち、過去６回と今回判断を合計して過半数が
うすいと判断しているので、この場合は補給がなされ
る。

【００２９】図５の（Ｈ）の時点の判断でも同様の結論
となる。（Ｉ）〜（Ｋ）の時点では過去の判断だけを考
えるとうすいとの判断回数が過半数であるが、今回の判
断が濃いであるので、補給はなされない。それに対して
（Ｌ）の時点では補給がなされることになる。

【００３０】これによって今回の検出レベルＴｃｓから
だけの判断でなく、過去の複数回の判断も最終判断に影
響を与え、最終判断は平均化された結果を提示すること
になる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本願発明は、一度補
給があった後にトナー濃度センサの検出レベルがスライ
スレベルより下がるまで補給を禁止しているので、機構
側あるいは現像剤側の原因で現像剤がトナー供給装置内
で滞留しても、トナーが過剰供給になることはない。

【００３２】また、本願の別の発明では今回のトナー濃
度センサの検出レベルに基づく判断のみによってトナー
供給をするかしないかを決定するだけでなく、過去の複
数回の判断も加えられるので、最終判断は平均化された
判断となり、トナーが過剰供給になることが防止される
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例概念図である。

【図２】本発明の一実施例フロー図である。

【図３】本発明の他の一実施例回路図である。

【図４】本願の別の発明の一実施例概念図である。

【図５】図４に示した発明の説明図である。

【図６】図４に示した発明のフロー図である。

【図７】図１あるいは図４に示した発明を実施する装置
の概念図である。

【図８】従来装置の断面概念図である。

【図９】従来例概念図である。

【図１０】従来例概念図である。

【符号の説明】

１０トナー補給装置２０現像装置２９トナー濃度センサ３２セットリセット回路３３比較器３４ゲート回路１００補給制限手段２００判定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置(20)内のトナー濃度センサ(29)
より所定時間間隔で検出されるトナー濃度が標準濃度よ
りうすくなったときに、トナー補給装置(10)を作動させ
るトナー濃度制御装置において、トナー補給装置(10)によるトナー補給が一度あった後、
上記トナー濃度センサ(29)の検出濃度が上記標準濃度よ
り一旦濃くなって再度うすくなる迄、次の補給を禁止す
る補給制限手段(100) を備えたことを特徴とするトナー
濃度制御装置。
【請求項２】補給制限手段(100) が、トナー補給装置
（10）によるトナーの補給があった後トナー濃度センサ
(29)の検出濃度が上記標準濃度より濃くなる迄の間、上
記標準濃度よりうすい濃度を補給判定の基準とする請求
項１に記載のトナー濃度制御装置。
【請求項３】上記補給制限手段(100) が、上記検出濃度と標準濃度を比較する比較器(33)と、上記比較器(33)の出力が、上記検出濃度が標準濃度より
濃いことを示したときと、トナー補給装置（10）による
補給があったときとで出力状態を変えるセットリセット
回路(32)と、上記比較器(33)の出力が、上記検出濃度が標準濃度より
濃いことを示したときの上記セットリセット回路(32)の
出力と、上記検出濃度が標準濃度よりうすくなったとき
の比較器(33)の出力を受けてトナー補給装置(10)を作動
させ、このトナー補給装置(10)が作動したときのセット
リセット回路(32)の出力状態を受けてそれ以後のトナー
補給装置(10)の作動を禁止するゲート回路(34)とを備え
た請求項１に記載のトナー濃度制御装置。
【請求項４】現像装置(20)内のトナー濃度センサ(29)
より所定時間間隔で検出される濃度が、標準濃度よりう
すいか濃いかを判定し、うすいと判定されたときにトナ
ー補給装置(10)を作動させるトナー濃度制御装置におい
て、今回の判定と過去の複数(N) 回の判定とに基づいて、最
終判定をする判定手段(200) を備えたことを特徴とする
トナー濃度制御装置。
【請求項５】上記判定手段(200) が、今回がうすいと
判定されたときであって、過去のＮ回中、Ｎ／２回以上
がうすいと判定されたときにトナー補給装置(10)を作動
させる請求項４に記載のトナー濃度制御装置。