JPH07248677A

JPH07248677A - トナー補給制御方法

Info

Publication number: JPH07248677A
Application number: JP6041010A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takahashi; 康一高橋; Koji Kato; 孝二加藤; Kiyomi Tsuchiya; 清美土屋; Masami Ishikawa; 正美石川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は、電子写真方式におけるトナーと磁
性キャリアとからなる二成分現像剤のトナー補給に関す
るものであり、その目的は、トナー濃度設定値にきわめ
て近い範囲で使用できるトナー補給の制御方式を提供す
ることである。【構成】現像装置１内で、二成分現像剤３は、磁気ロ
ール５から掻き落し部材１０により掻き落された後、ト
ナー補給部７のトナー補給用シャフト８より補給された
トナー４と接触し混合室１３に落下する。落下した二成
分現像剤３は、自重で混合室形成部材１２の下部を通過
後、磁気ロール５により引き上げられ整形部材６により
均一な磁気ブラシとなり、感光体１１上に現像される。
トナー補給部７は、トナー補給用シャフト８とトナー貯
蔵容器１５と撹拌部材９とからなり一定量のトナーがト
ナー濃度検出器１４により判別され、トナー補給用シャ
フト８が一定時間回転することにより溝によって掻き取
られる量のトナーが補給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーと磁性キャリア
とからなる二成分現像剤を用いた乾式現像装置のトナー
補給の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真におけるトナーと磁性キャリア
とからなる二成分現像剤を用いた現像装置において、従
来一般に知られるトナー補給に関するトナー濃度制御方
法としては、トナー濃度を検知し、トナー濃度が低下し
たときは検知レベルが所定値以上になるまで一定時間の
間一定量のトナーを補給し続け、検知レベルが所定値以
上になった場合に補給を中止することによりトナー濃度
を一定範囲に保つ方法がある。

【０００３】しかし、この方法は、次のような欠点があ
る。すなわち、トナー濃度が一定値レベル以下に低下し
てトナー補給を開始した場合に、補給されたトナーが現
像剤中に分散されてトナー濃度検知部で検知されるまで
にはタイムラグを要することである。この欠点によりト
ナーが急激に消費された場合には、トナー濃度の値より
トナー補給直後の撹拌室内でのトナー濃度の値が大きく
なり、オーバーシュートと呼ばれる過剰補給が発生して
しまう。特に電子計算機の出力装置に使用されるレーザ
プリンタにおいては、高速で印刷が行われることで短時
間に大量のトナーを補給する必要が出てくるため特にこ
の現象が問題であった。

【０００４】しかし、従来の方式では高印字密度印刷か
ら低印字密度印刷までの幅広い範囲で印字濃度を制御し
ようとする場合はトナー不足による脱字等の不具合のな
いように高印字密度印刷に追従する補給量に設計されて
いたため、通常の印字密度印刷や低印字密度印刷時には
補給量の最適化がはかれないという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式での二成
分現像剤を用いた現像装置では、現像剤中のトナー濃度
が適正値より高くなるとキャリアと結合しない浮遊トナ
ーが増大しカブリが生ずるとともに飛散して機内を汚
す。また、逆にトナー濃度が適正値より低くなると画像
全体が薄くなって画質を低下させ、現像剤はもとより装
置全体の寿命を短くするといった悪影響を及ぼす。

【０００６】さらに、装置の高速化に伴って時間当りの
トナー補給量を増加させる必要があるが、トナー濃度の
急激な低下に伴いトナー補給の量を１回目から増加させ
ようとすると現像剤の撹拌能力以上にトナーを補給し、
トナー濃度分布の不均一によるオーバーシュートが起こ
りやすくなっていた。一方、単純に１回あたりの補給量
を減らそうとすると、高印字密度時にトナー補給量が不
足して現像剤のトナー濃度が大幅に低下し、最終的には
磁性キャリアの飛散や印刷濃度が低下してしまう等の不
具合があった。

【０００７】本発明は、低印字密度印刷を行った場合に
のみ濃度上限値に達しうる程度の少量のトナーを印字密
度にかかわらずあらかじめ補給し、第２段階のトナー濃
度検出で上限値に達しなければ高印字密度印刷状態（ト
ナー消費が大きい）と判別して補給量を増加させる制御
を行い、結果的にトナー濃度設定値にきわめて近い範囲
で使用できるトナー補給の制御方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、単位時間当
りのトナー補給量を、高印字密度印刷と低印字密度印刷
の中間のトナー補給量ｂに設定しておき、トナー補給量
が不足しトナー濃度が所定値に上昇しない場合には補給
量ａに切り替えることで高印字密度印刷と通常印字密度
印刷と低印字密度印刷に応じトナー補給を切り替えるこ
とにより達成される。すなわち、初めに低印字密度印刷
の場合にのみ必ずトナー濃度上限値に達する少量ｂ
（ａ〉ｂ）を印字密度にかかわらずあらかじめ補給して
おき、所定時間経過後も上限値に達しなければ高印字密
度印刷状態にあると判別することを特徴とし、高印字密
度印刷時にはａのトナー補給量に切り替え、通常印字密
度印刷や低印字密度印刷時になるまでａの補給を継続す
ることにより達成される。また、通常印字密度印刷時に
は、当初ａの補給が行なわれたとしても次の補給では、
再びｂの補給に切り替える。

【０００９】請求項２では、多数の検出レベルがあった
各１つの検出レベルに対し各３つの制御ループをつくる
ことで３倍のトナー濃度レベルを設けたと同等の効果が
達成される。

【００１０】

【作用】上記のように構成された現像装置に一定量のト
ナーを補給しようとすると、オーバーシュートの量は撹
拌の状態や現像によるトナー補給量によってばらつきを
持っている。従って、一定間隔で一定量によりトナー補
給を行なう場合、１回目のトナー補給が多いと低印字密
度印刷では過剰のトナー補給となり、かぶりやトナー飛
散の主原因となる。従って、１回目のトナー補給は低印
字密度印刷時にあらかじめ次のトナー濃度検出にかかる
までの時間の間に完全に攪拌できる量に限定すること
で、これらの問題を生じることなく現在の印刷状態が高
印字密度であるか低印字密度であるかの判別がつく。

【００１１】また本方式は、あらかじめ低印字密度印刷
でもオーバーシュートにならない程度のトナーを補給
し、さらに不足した場合には補給時間を増加させること
で、低印字密度印刷や通常印字密度印刷と高印字密度印
刷を切り分けることによりトナー濃度の安定した制御方
法を提供する。さらに、本方式では、図２に示すように
（１）（２）（３）を通る３つのループを作ることで、
１つの検出レベルだけで最高、通常、最低の３つの検出
レベルを設けた構成でトナー濃度の制御を行ったと同等
の効果をもつ。

【００１２】

【実施例】つぎに本発明の実施例をより具体的に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す断面構成図で、図
２は、本発明のトナー補給方式制御のフローチャートを
示す。図１において、現像装置１は、現像容器２、トナ
ーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤３、現像剤３
を磁気的に搬送する磁気ロール５、磁気ロール５上の現
像剤３を掻き落す掻き落し部材１０、磁気ブラシの穂立
てを均一に揃えるための整形部材６、混合室形成部材１
２、トナー補給部７より構成される。

【００１３】現像剤３は、現像装置内を移動するがまず
磁気ロール５により搬送され整形部材６により均一な磁
気ブラシとなり、磁気ロール５と感光ドラム１１とが対
向する一部分で擦接することにより感光ドラム１１上の
潜像が現像される。現像後の現像剤１６は、磁気ロール
５により搬送された後掻き落し部材１０により掻き落さ
れた現像剤３はトナーと現像剤の混合室１３に導かれる
が、現像によりトナーが消費されているためトナーの補
給が必要となりトナー補給用シャフト８からトナーが補
給される。トナー補給部７は、トナー貯蔵容器１５とト
ナー貯蔵容器１５内を均一とするトナー撹拌部材９とト
ナー補給用シャフト８から構成され、トナー貯蔵容器１
５内にトナー４が貯えられる。トナー補給部７のトナー
補給用シャフト８の働きは、シャフトが回転することで
トナーが溝部に入り込んだ後掻き取り部材１７により掻
き取られることになり、回転時間を一定とすることで一
定量のトナーを補給することができる。

【００１４】図２は、本発明の最も特徴となるトナー補
給制御のフローチャートを示したものである。トナー濃
度検出器１４によってステップ２７でトナー濃度のチェ
ックが行なわれ、検知レベルがＡ以下となり、ステップ
１８でトナー濃度不足信号が発せられた後、ステップ１
９でＴ₁時間のトナー補給が行なわれる。ここで、低印
字密度印刷時には、トナー濃度不足信号がＡ値以上とな
り、ステップ２４でトナー補給が行なわれず、ステップ
２５でＴ₁時間後トナー濃度の再チェックが行なわれ
る。検知レベルＡ以下の場合には、ステップ１９でＴ₁
時間に相当するｂのトナー補給が行なわれる。一方、検
知レベルＡ以上の場合には、ステップ２３でトナー補給
が行なわれず再度Ｔ₁時間後にトナー濃度チェックが行
なわれる。低印字密度印刷時には以上のような補給しな
い動作を数回繰り返し、Ａレベル以下となった時点で補
給する動作を１度行った後補給しない動作となる。

【００１５】また、通常印字密度印刷時には補給しない
動作が少なくなりＴ₁時間の補給回数が増加してくる。
高印字密度印刷時には、ステップ２１で２度目のトナー
濃度不足信号がＹＥＳとなり、ステップ２２でＴ₂時間
に相当するａのトナー補給が１回もしくは繰り返し行わ
れトナー濃度が一定値Ａ以上になったところでトナー補
給が停止される。さらに、再度トナー濃度チェックを行
うわけであるがその時もしトナー不足の信号がでれば低
印字密度印刷時の補給時間Ｔ₁の間トナーがまず補給さ
れる。つまり、以上の制御を行なうことにより同一のト
ナー補給用シャフトにより補給量を切り換えることがで
きる。

【００１６】実際には、トナー濃度検出器１４の出力が
適正値である２Ｖからレベルが下がったとき信号が発生
される。発生した信号に基づき少ない補給量を補給時間
３秒だけ補給する。この補給量では印字密度印刷で０〜
２０％までの低印字密度印刷から通常印字密度印刷まで
しかカバーできないため、この印字密度を越える場合に
は、補給時間３秒とトナー撹拌部材９による撹拌時間３
秒を合わせた６秒後のトナー濃度チェツクでは、適正値
２Ｖの値を越えないため次の補給では補給時間は６秒に
延長されトナー補給量としては倍となるため、印字密度
としては約倍にあたる３３％の高印刷密度まで追従可能
となる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、トナーと磁性キャリアとから
なる二成分現像剤のトナー補給制御方法として高印字密
度印刷から低印字密度印刷の状態を判別することによ
り、比較的単純な制御によりかぶりの発生しない良好な
画質を得るとともに機内を汚すトナー飛散の低減を実現
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる現像装置の一実施例を示す側面
図である。

【図２】図１の本発明で最も特徴となる制御部分のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１は現像装置、２は現像容器、３は二成分現像剤、４は
トナー、５は磁気ロール、６は整形部材、７はトナー補
給部、８はトナー補給用シャフト、９はトナー撹拌部
材、１０は現像剤掻き落し部材、１１は感光ドラム、１
２は混合室形成部材、１３は混合室、１４はトナー濃度
検出器、１５はトナー貯蔵容器、１６は現像後の現像
剤、１７はトナー掻き取り部材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川正美茨城県勝田市武田1060番地日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーと磁性キャリアとからなる二成分
現像剤を用いる現像装置内に、トナー供給手段を有する
トナー貯蔵室と、トナー濃度検出器を備えたものにおい
て、初めに低印字密度印刷及び通常印字密度印刷の場合だけ
必ずトナー濃度上限値に達する少量トナーｂを印字密度
にかかわらずあらかじめ補給しておき、所定時間経過後
もトナー濃度上限値に達しなければ高印字密度印刷状態
にあると判別し、高印字密度印刷時には大量のトナー補
給量ａに切り替え、通常印字密度印刷や低印字密度印刷
時になるまでａの補給を継続することを特徴とするトナ
ー補給制御方法。
【請求項２】トナー補給の制御を、ｎ個のトナー濃度
検出レベルに対し各々低印字密度印刷と通常印字密度印
刷と高印字密度印刷の３段階の制御を行い、３ｎ段階の
トナー濃度の切り分け制御を行うことを特徴とする請求
項１記載のトナー補給制御方法。