JPH0566672A - トナー濃度制御装置及び方法 - Google Patents

トナー濃度制御装置及び方法

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JPH0566672A
JPH0566672A JP3228051A JP22805191A JPH0566672A JP H0566672 A JPH0566672 A JP H0566672A JP 3228051 A JP3228051 A JP 3228051A JP 22805191 A JP22805191 A JP 22805191A JP H0566672 A JPH0566672 A JP H0566672A
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JP
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toner
density
image
latent image
detecting means
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JP3228051A
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Yasushi Takagi
保至 高木
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ドアの開閉,メインスイッチのオ
フーオンでトナーエンドを解除することによる使用者の
トナーカートリッジ交換の制約を解消することを目的と
する。 【構成】 この発明は、濃度検出手段1の検出結果が予
め設定された第1のレベル以下になったときにトナー補
給部のトナー無しの判断を行ってトナー無しのデータを
不揮発性メモリに記憶し、濃度検出手段1の検出結果が
予め設定された第2のレベル以上になった場合に不揮発
性メモリ内のトナー無しのデータをリセットする制御手
段2を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトナー濃度制御装置及び
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画
像形成装置は、一般に、画像形成時には潜像担持体を回
転させて帯電器により均一に帯電した後に露光手段によ
り潜像担持体に画像露光を行って静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像装置にてトナー,キャリアを含む2成
分系現像剤によって現像して給紙装置からの転写材に転
写し、この転写材上の画像を定着ローラ等からなる定着
装置により定着させている。また、潜像担持体上の残留
トナーを画像転写後にクリーニングブレード等を有する
クリーニング装置により除去して潜像担持体上の残留電
荷を除電器により除電し、さらに、トナー濃度制御装置
を設けている。
【0003】このトナー濃度制御装置は、特開昭63ー
27867号公報,特開昭57ー195256公報記載
のもの等では、感光体からなる潜像担持体に基準濃度パ
ターンの静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置に
てトナーを含む2成分系現像剤によって現像して基準濃
度パターンのトナー像を得、このトナー像の濃度を反射
型センサによって光学的に検出し、この反射型センサか
らの潜像担持体における地肌濃度(潜像担持体の表面電
位)に対する検出信号Vsgと基準濃度パターンのトナー
像に対する検出信号Vspとの比率Vsp/Vsgに応じて上
記トナー補給部から上記現像装置内の2成分系現像剤へ
のトナー補給を制御することによって2成分系現像剤の
トナー濃度を適正な値に制御している。また、上記比率
Vsp/Vsgがある値以上になったときにはトナー補給部
がトナー無しに近いというトナーニアエンドを表示部で
表示し、その後設定枚数分の上記画像形成動作を可能と
している。この設定枚数分の画像形成動作が終了した後
にはトナーカートリッジ36内のトナーが無くなったと
いうトナーエンドと判定してトナーエンドフラグをセッ
トし、画像形成動作を不可として機械を停止させ、表示
部でトナーエンドを表示している。使用者はトナーエン
ドが表示部で表示されたときには装置のドアを開けてト
ナー補給部におけるトナーカートリッジを新しいものと
交換することによりトナー補給部のトナー補充を行った
後にドアを閉める。トナーエンドの解除は、ドアの開閉
を時間をチェックし、トナーカートリッジの交換に要す
る時間を考慮してドアがその時間以上(例えば10秒)
持続した場合にトナーエンドフラグをリセットして画像
形成動作を可能とし、またメインスイッチのオフーオン
でもトナーエンドフラグをリセットして画像形成動作を
可能としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記トナー濃度制御装
置では、ドアの開閉,メインスイッチのオフーオンでト
ナーエンドを解除するので、使用者がこの条件を満たす
ようにトナーカートリッジを交換しなければならず、ト
ナーカートリッジの交換が面倒である。また、使用者は
ドアを開いても近くに新しいカートリッジが無い場合に
はトナーエンドになって機械が停止したときにはドアを
閉じてから新しいトナーカートリッジをとってきた後に
ドアを開いてトナーカートリッジを交換しなければなら
ず、ドアの開閉を繰り返して行わなければならず、同様
にメインスイッチのオフーオンを繰り返して行わなけれ
ばならず、その間に現像剤中のトナーが非常に少ない状
態になって潜像担持体にキャリアが付着したり形成画像
の濃度が低下したりすることになる。潜像担持体にキャ
リアが付着すると、クリーニング装置におけるクリーニ
ングブレードの傷、定着ローラの傷、装置内の汚れ等が
発生し、装置のメンテナンスが大変になる。
【0005】本発明はトナーカートリッジが実際に交換
されたか否かを濃度検出手段の検出結果から検出してド
アの開閉,メインスイッチのオフーオンでトナーエンド
を解除することによる使用者のトナーカートリッジ交換
の制約を解消するようにしたトナー濃度制御装置及び方
法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、画像形成装置にて潜像担持体上
に基準濃度パターンの静電潜像を形成し、この静電潜像
を現像装置でトナーを含む2成分系現像剤によって現像
して基準濃度パターンのトナー像を得、このトナー像の
濃度を光学的に濃度検出手段によって検出し、この濃度
検出手段の検出結果に応じてトナー補給部から前記現像
装置内の2成分系現像剤へのトナー補給を制御するトナ
ー濃度制御装置において、図1に示すように前記濃度検
出手段1の検出結果が予め設定された第1のレベル以下
になったときに前記トナー補給部のトナー無しの判断を
行ってトナー無しのデータを不揮発性メモリに記憶し、
前記濃度検出手段1の検出結果が予め設定された第2の
レベル以上になった場合に前記不揮発性メモリ内のトナ
ー無しのデータをリセットする制御手段2を備えたもの
であり、請求項2の発明は、画像形成装置にて潜像担持
体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成し、この静電
潜像を現像装置でトナーを含む2成分系現像剤によって
現像して基準濃度パターンのトナー像を得、このトナー
像の濃度を光学的に濃度検出手段によって検出し、この
濃度検出手段の検出結果に応じてトナー補給部から前記
現像装置内の2成分系現像剤へのトナー補給を制御する
トナー濃度制御方法において、図2に示すように前記濃
度検出手段の検出結果が予め設定された第1のレベル以
下になったときに前記トナー補給部のトナー無しの判断
を行ってトナー無しのデータを不揮発性メモリに記憶
し、前記濃度検出手段の検出結果が予め設定された第2
のレベル以上になった場合に前記不揮発性メモリ内のト
ナー無しのデータをリセットする。
【0007】
【作用】請求項1の発明では、制御手段2は濃度検出手
段1の検出結果が予め設定された第1のレベル以下にな
ったときにトナー補給部のトナー無しの判断を行ってト
ナー無しのデータを不揮発性メモリに記憶し、濃度検出
手段1の検出結果が予め設定された第2のレベル以上に
なった場合に不揮発性メモリ内のトナー無しのデータを
リセットする。
【0008】
【実施例】図3は本発明を応用した画像形成装置の一例
を示す。この例は複写機の例であり、感光体ドラムから
なる潜像担持体11は複写動作時にはメインモータによ
り回転駆動されて帯電器12により均一に帯電された後
に、イレーサ13により不要領域の帯電電荷が消去さ
れ、スリット露光装置14により原稿画像が露光されて
静電潜像が形成される。このスリット露光装置14にお
いては、原稿台15上に載置された原稿が光源16によ
り照明され、その反射光がミラー17〜20を介して感
光体ドラム11に照射されると共に、光源16及びミラ
ー17〜19からなる可動光学系が移動することで原稿
が走査される。この可動光学系16〜19は原稿走査の
終了後にホームポジションに復帰する。
【0009】感光体ドラム11上に形成された静電潜像
は現像装置21にてトナー,キャリアを含む2成分系現
像剤によって現像されてトナー像となり、給紙装置から
給紙された転写紙からなる転写材へ転写装置22により
転写され、分離装置23により感光体ドラム11から分
離されて定着ローラと,これを加熱するための加熱源等
からなる定着装置によりトナーが定着されてから外部へ
コピーとして排出される。また、感光体ドラム11は転
写紙の分離後に残留トナーがクリーニングブレード等を
有するクリーニング装置24により除去されて感光体ド
ラム11上の残留電荷が除電器により除電され、次の複
写動作に備える。
【0010】現像装置21は現像部21aとトナー補給
部21bとからなり、トナー補給部21bはトナー補給
ローラ25がトナー補給用ソレノイド26により駆動さ
れて回転することにより現像部21a内の2成分系現像
剤へトナーを補給する。
【0011】また、トナー濃度制御用基準濃度パターン
27は一定の濃度を有するもので、原稿台11上の原稿
の光が照射される面とほぼ同一平面となるように設置さ
れ、かつ原稿台11上の原稿の先端より可動光学系16
〜19側に設置される。このトナー濃度制御用基準濃度
パターン27が複写動作時に原稿台11上の原稿に先立
って光源16により照明され、その反射光がミラー17
〜20を介して感光体ドラム11に照射されると共に、
光源16及びミラー17〜19からなる可動光学系が移
動することで感光体ドラム11上にトナー濃度制御用基
準濃度パターン27の静電潜像が形成される。この静電
潜像は現像装置21により現像されてトナー像となり、
現像装置21と転写装置22との間には反射型センサか
らなる濃度検出手段28が設置されていてこの反射型セ
ンサ28により感光体ドラム11の地肌濃度(表面濃
度)及びトナー濃度制御用基準濃度パターン27のトナ
ー像の濃度が光学的に検出される。
【0012】図4は上記現像装置21の構成を示す。現
像部21aにおいては、現像容器29内に現像ローラ3
0,撹拌ローラ31,ドクタ32,搬送スクリュウ33
およびセパレータ34が設置され、現像ローラ30は感
光体ドラム11と所定の間隙をおいて配置され、内部に
磁石35が配置されている。現像ローラ30,撹拌ロー
ラ31,搬送スクリュウ33は駆動源により現像時に回
転駆動され、現像容器29内にはトナーとキャリアとを
含む2成分系現像剤が収容されている。この現像剤は撹
拌ローラ31により撹拌されて現像ローラ30ヘ搬送さ
れ、現像ローラ30はその現像剤を磁石35による吸引
により保持して磁気ブラシとして回転により搬送する。
この現像ローラ30上の磁気ブラシはドクタ32により
一定の厚さ以上の部分が掻き落とされて一定の厚さとな
り、現像ローラ30と感光体ドラム11との間の現像領
域にて感光体ドラム11上の静電潜像をトナー像に現像
する。ドクタ32により現像ローラ30から掻き落とさ
れた現像剤は搬送スクリュウ33及びセパレータ34を
介して現像容器29内に戻され、撹拌ローラ31により
撹拌されて現像ローラ30へ搬送される。
【0013】また、トナー補給部21bにおいては、ト
ナーカートリッジ36が着脱自在に装着され、トナーカ
ートリッジ36内のトナーはアジテータ37により撹拌
されてトナー補給ローラ25へ供給する。トナー補給ロ
ーラ25はソレノイド26のオンで回転駆動されてトナ
ーを現像容器29内の現像剤に補給する。トナーカート
リッジ36は内部のトナーが無くなったときには新しい
トナーが充填されているものと交換されれる。
【0014】図5はこの複写機の回路構成を示す。CP
U38、ROM39、RAM40、入出力ポート(I/
O)41,42からなるマイクロコンピュータ43は制
御部を構成し、RAM40は電池44によりバックアッ
プされて不揮発性メモリとなっている。このマイクロコ
ンピュータ43は露光装置14における可動光学系16
〜19を駆動するモータや各種センサからなる負荷45
に対して光学系制御部46を介して駆動制御や信号の取
り込みを行い、帯電器12,転写装置22,分離装置2
3等を駆動するための高圧電源回路やイレーサ13を有
する負荷47を駆動制御する。また、マイクロコンピュ
ータ43は給紙装置48を制御し、反射型センサ28や
イレーサ13、コピーのトータルカウントを行うための
トータルカウンタ、各部の状態を検出するためめの各種
センサ、各部を駆動するためのソレノイド、上記トナー
補給用ソレノイド26を含む各クラッチを有する負荷4
9に対して駆動制御や信号の取り込みを行う。操作パネ
ル50は操作表示制御部51と、コピースタートキーを
含む各種操作キー等及び各種表示を行うための表示素子
をマトリックスに組み込んだ操作表示部52とからな
り、操作表示制御部51は操作表示部52からの操作信
号をマイクロコンピュータ43に出力するとともに、マ
イクロコンピュータ43からの制御信号に基づいて操作
表示部52に各種表示を行わせる。さらに、マイクロコ
ンピュータ43は操作表示制御部51及びAC駆動部5
3を介して露光装置14の光源(露光ランプ)16や定
着装置の定着ランプ、他のモータからなる負荷54を制
御する。
【0015】図6は上記マイクロコンピュータ43のト
ナーエンドチェックルーチンを示す。マイクロコンピュ
ータ43はこの複写機のメインスイッチ(電源スイッ
チ)がオンされると、操作パネル50からのコピースタ
ート信号をチェックしてコピースタート信号が入力され
た場合にこのコピースタート信号を取り込み、コピー枚
数(原稿を複写して得たコピーの枚数)をカウントして
このコピー枚数が例えば{10n(nは整数)−1}に
なる毎に、つまり10枚の複写を行う毎に基準濃度パタ
ーン27のトナー像を作成する。この場合、トナー濃度
制御用基準濃度パターン27が原稿台11上の原稿に先
立って光源16により照明され、その反射光がミラー1
7〜20を介して感光体ドラム11に照射されると共
に、光源16及びミラー17〜19からなる可動光学系
が移動することで感光体ドラム11上にトナー濃度制御
用基準濃度パターン27の静電潜像が形成される。
【0016】マイクロコンピュータ43はその静電潜像
をコピー枚数が(10n−1)になる毎にイレーサ13
に消去させずに現像装置21に現像させてトナー像と
し、その帆かの時にはその静電潜像をイレーサ13に消
去させる。そして、反射型センサ28が感光体ドラム1
1の地肌濃度(表面濃度)及びトナー濃度制御用基準濃
度パターン27のトナー像濃度を光学的に検出し、マイ
クロコンピュータ43は反射型センサ28からの感光体
ドラム11の地肌濃度(表面濃度)に対する濃度検出信
号VSG及びトナー濃度制御用基準濃度パターン27の
トナー像濃度に対する濃度検出信号VSPを取り込む。
ここに、正常時にはVSG=4.0Vになるように設定
されている。マイクロコンピュータ43は反射型センサ
28からの濃度検出信号VSP,VSGの比率VSP/
VSGを演算してこの比率VSP/VSGがVSP:
0.5V/VSG:4.0V=0.125より小さい時
にはトナー補給用ソレノイド26をオフさせてトナー補
給ローラ25を回転させずにそのままコピースタート信
号のチェックステップに戻り、比率VSP/VSGが
0.125より大きい時にはトナー補給用ソレノイド2
6をオンさせてトナー補給ローラ25を回転させること
によりトナー補給部21bから現像部21a内の現像剤
に所定量のトナーを補給させた後にコピースタート信号
のチェックステップに戻る。ここに、所定量とは給紙装
置から給紙されて感光体ドラム11から原稿画像が転写
される転写紙のサイズに対応して定められ、この所定量
に対するトナー補給用ソレノイド26のオン時間がRO
M39に予め格納されている。
【0017】また、マイクロコンピュータ43は上記比
率VSP/VSGが0.188(第1のレベル)より大
きくなった場合には最大トナー補給率(例えば75%)
か否かを判断し、上記比率VSP/VSGが最大トナー
補給率でなければトナー補給用ソレノイド26をオンさ
せてトナー補給ローラ25を回転させることによりトナ
ー補給部21bから現像部21a内の現像剤に最大トナ
ー補給率でトナーを補給させた後にコピースタート信号
のチェックステップに戻る。
【0018】さらに、マイクロコンピュータ43は上記
比率VSP/VSGが0.188より大きくなった回数
が2回以上連続したか否かを検知し、上記比率VSP/
VSGが0.188より大きくなった回数が2回以上連
続しない場合にはコピースタート信号のチェックステッ
プに戻る。マイクロコンピュータ43は上記比率VSP
/VSGが0.188より大きくなった回数が2回以上
連続した場合にはトナー補給部がトナー無しに近いとい
うトナーニアエンドと判断して操作パネル50のトナー
エンド表示素子を点滅させることによりトナーニアエン
ドの表示を行わせた後に、複写をとって得たコピー枚数
が50枚より多くなったか否かを判断してコピー枚数が
50枚以下の時にはコピースタート信号のチェックステ
ップに戻る。また、マイクロコンピュータ43はコピー
枚数が50枚より多くなった時には操作パネル50のト
ナーエンド表示素子を点灯させてトナーカートリッジ3
6内のトナーが無くなったというトナーエンドの表示を
行わせ、操作パネル50のコピースタートキーを赤色に
点灯させて各不可を制御することで複写動作を不可とす
るとともに、トナー無データをRAM40に格納する。
【0019】図7は上記マイクロコンピュータ43のト
ナーエンドチェックリカバリールーチンを示す。マイク
ロコンピュータ43はこの複写機のメインスイッチがオ
フからオンになったことを判断し、メインスイッチがオ
フからオンにならない時には、トナーカートリッジ36
の交換時に開閉するドアが開状態から閉状態になってト
ナーカートリッジ36の交換が終了したか否かをドアス
イッチ(上記ドアの開閉を検知するスイッチ)からの信
号により判断する。そして、マイクロコンピュータ43
はドアが開状態から閉状態にならない時にはリターン
し、ドアが開状態から閉状態になった時にはトナーエン
ドチェックフラグがオンか否かを判断する。ここに、マ
イクロコンピュータ43は上記ドアの開状態が15秒以
上続いた場合には、トナーカートリッジ36の交換が終
了したものとして検知してトナーエンドチェックフラグ
をオンさせる。次いで、マイクロコンピュータ43はト
ナーエンドチェックフラグがオフの時にはリターンし、
トナーエンドチェックフラグがオンの時にはトナーエン
ドチェックフラグをオフさせた後、上記RAM40内の
トナー無データがオンか否かを判断する。また、マイク
ロコンピュータ43はメインスイッチがオフからオンに
なった時にも同様に上記RAM40内のトナー無データ
がオンか否かを判断する。
【0020】次に、マイクロコンピュータ43はトナー
無データがオフの時にはリターンし、トナー無データが
オンの時には感光体ドラム11等を駆動するためのメイ
ンモータを回転させて上記各プロセス条件をオンさせる
ことによりフォーミング動作を開始させ、トナー補給用
ソレノイド26をオンさせてトナー補給を行わせる。次
に、マイクロコンピュータ43は基準濃度パターン27
のトナー像濃度チェックを行うタイミングか否かを判断
し、そのタイミングで無い時にはリターンする。また、
マイクロコンピュータ43は基準濃度パターン27の濃
度チェックを行うタイミングである時には前述のように
基準濃度パターン27のトナー像を感光体ドラム11上
に作成させ、反射型センサ28からトナー濃度制御用基
準濃度パターン27のトナー像の濃度に対する濃度検出
信号VSPを取り込む。
【0021】次に、マイクロコンピュータ43は上記R
AM40内のトナー無データが第2のレベル(第1のレ
ベルと同じでもよい)まで達したか否かを判断し、トナ
ー無データが第2のレベルまで達しない時にはこの状態
で設定時間が経過したか否かを判断する。そして、マイ
クロコンピュータ43は設定時間が経過しない時には基
準濃度パターン27のトナー像濃度チェックタイミング
を判断するステップに戻り、設定時間が経過した時には
トナーカートリッジ36内のトナーが無くなって基準濃
度パターン27のトナー像濃度が第2のレベルまで回復
しないものと判定して操作パネル50のトナーエンド表
示素子を連続的に点灯させることで、トナーカートリッ
ジ36内のトナーが無いというトナーエンドの表示を行
わせるとともに、各負荷を制御して複写動作を不可(禁
止)する。
【0022】また、マイクロコンピュータ43は反射型
センサ28からのトナー濃度制御用基準濃度パターン2
7のトナー像濃度に対する濃度検出信号VSPが第2の
レベルまで達した時にはトナーカートリッジ36の交換
により基準濃度パターン27のトナー像濃度が第2のレ
ベルまで回復したものと見なしてRAM40内のトナー
無データをリセットし、各負荷を制御して複写動作の不
可(禁止)を解除した後に待機状態とする。
【0023】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置
に同様に応用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
濃度検出手段の検出結果が予め設定された第1のレベル
以下になったときにトナー補給部のトナー無しの判断を
行ってトナー無しのデータを不揮発性メモリに記憶し、
濃度検出手段の検出結果が予め設定された第2のレベル
以上になった場合に不揮発性メモリ内のトナー無しのデ
ータをリセットする制御手段を備えたので、トナーカー
トリッジが実際に交換されたか否かを濃度検出手段の検
出結果から検出することができ、使用者はドアの開閉,
メインスイッチのオフーオンに影響されずにトナーカー
トリッジを交換することができる。しかも、潜像担持体
にキャリアが付着したり形成画像の濃度が低下したりす
ることを無くすことができ、クリーニング装置における
クリーニングブレードの傷、定着ローラの傷、装置内の
汚れ等の発生を防止して装置のメンテナンスを簡単にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明を示すブロック図である。
【図2】請求項2の発明を示すフローチャート図であ
る。
【図3】本発明を応用した複写機の一例を示す概略図で
ある。
【図4】同複写機における現像装置を示す断面図であ
る。
【図5】同複写機の回路構成を示すブロック図である。
【図6】同複写機におけるマイクロコンピュータのトナ
ーエンドチェックルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図7】同複写機におけるマイクロコンピュータのトナ
ーエンドチェックリカバリールーチンを示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 濃度検出手段 2 制御手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像形成装置にて潜像担持体上に基準濃度
    パターンの静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置
    でトナーを含む2成分系現像剤によって現像して基準濃
    度パターンのトナー像を得、このトナー像の濃度を光学
    的に濃度検出手段によって検出し、この濃度検出手段の
    検出結果に応じてトナー補給部から前記現像装置内の2
    成分系現像剤へのトナー補給を制御するトナー濃度制御
    装置において、前記濃度検出手段の検出結果が予め設定
    された第1のレベル以下になったときに前記トナー補給
    部のトナー無しの判断を行ってトナー無しのデータを不
    揮発性メモリに記憶し、前記濃度検出手段の検出結果が
    予め設定された第2のレベル以上になった場合に前記不
    揮発性メモリ内のトナー無しのデータをリセットする制
    御手段を備えたことを特徴とするトナー濃度制御装置。
  2. 【請求項2】画像形成装置にて潜像担持体上に基準濃度
    パターンの静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置
    でトナーを含む2成分系現像剤によって現像して基準濃
    度パターンのトナー像を得、このトナー像の濃度を光学
    的に濃度検出手段によって検出し、この濃度検出手段の
    検出結果に応じてトナー補給部から前記現像装置内の2
    成分系現像剤へのトナー補給を制御するトナー濃度制御
    方法において、前記濃度検出手段の検出結果が予め設定
    された第1のレベル以下になったときに前記トナー補給
    部のトナー無しの判断を行ってトナー無しのデータを不
    揮発性メモリに記憶し、前記濃度検出手段の検出結果が
    予め設定された第2のレベル以上になった場合に前記不
    揮発性メモリ内のトナー無しのデータをリセットするこ
    とを特徴とするトナー濃度制御方法。
JP3228051A 1991-09-09 1991-09-09 トナー濃度制御装置及び方法 Pending JPH0566672A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005242196A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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