JPH08234556A - トナー濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現像槽内における現像剤量の増減によって現像
槽内のトナー濃度が基準値から大きく変化することを防
止し、トナー濃度を高い精度で安定して制御することが
でき、画質の向上を図る。 【構成】通常の複写動作時に新たなカートリッジ３１が
装着された際に、現像槽２１内の現像剤量を検出する量
センサ５１の測定値が予め設定された基準値以下になる
までの間において、透磁率センサ２４の検出値Ｓから所
定量ΔＳを減算した値を、トナーを補給するか否かの判
断時に目標値Ｓｏと比較する。 【作用】新たなカートリッジ３１を装着した当初におけ
る現像槽２１内の現像剤の増加に伴う透磁率センサ２４
の測定値の上昇分を所定量ΔＳの減算により補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やレーザプリ
ンタなどの電子写真法を用いた画像形成装置におけるト
ナー濃度を調整するトナー濃度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真法を用いた複写機等の画
像形成装置に用いられる現像剤として、鉄粉、フェライ
トまたはマグネタイト等の磁性体のキャリアと樹脂を主
成分とする非磁性体のトナーとを一定の比率で混合した
２成分現像剤がある。この２成分現像剤中におけるトナ
ー濃度は、画像濃度や階調性等の画質を支配するトナー
の帯電量と密接な関係を有する。したがって、トナー濃
度は画質に大きな影響を与え、良質な画像を継続して得
るためには、現像剤中におけるトナー濃度を常に一定に
保つ必要がある。

【０００３】そこで、図１５（Ａ）に示すように、従来
の画像形成装置の現像装置では、現像槽９１内に透磁率
センサ９６を設置し、この透磁率センサ９６により現像
槽９１内の現像剤９２の透磁率を常時モニタするととも
に、この透磁率センサ９６の出力が基準値を維持するよ
うに補給カートリッジ９７から現像槽９１内にトナー９
３を補給するようにしている。また、透磁率センサ９６
の出力は、透磁率センサ９６の個体差、透磁率センサ９
６と図外の攪拌羽根とのギャップの誤差、および、現像
剤成分のばらつき等により同一のトナー濃度に対して大
きな誤差を生じる場合がある。このため、画像形成装置
の設置時における初期の現像剤の投入後に現像剤を充分
に攪拌し、この時の透磁率センサ９６の出力をトナー濃
度の制御に用いられる基準値として記憶するようにして
いる。

【０００４】また、現像剤の寿命を延ばすために、トリ
クル方式と呼ばれる方法が提案されている。このトリク
ル方式は、補給カートリッジ内のトナーに少量のキャリ
アを混合しておき、トナーの補給時に同時に少量のキャ
リアを現像槽内に補給し、これを劣化したキャリアと置
換させることにより現像剤の劣化を防止するようにした
ものである。例えば、図１５（Ｂ）において、補給カー
トリッジ９７内にトナー９３とともに少量のキャリア９
４を混合しておき、現像槽９１の一部に現像剤９２が溢
れ出るような開口部９５を形成しておく。この開口部９
５には現像剤９２を強制的に排出する手段を設けること
もできる。現像槽９１内における現像剤９２の体積が所
定のレベルＶａを越えると、このレベルＶａを越えた分
の現像剤９２が開口部９５から現像槽９１の外部に排出
される。このように構成することにより、トナー９３と
ともに補給されたキャリア９４により現像槽９１内の現
像剤９２の絶対量が増加し、増加した分の現像剤９２が
外部に排出されることによって古いキャリアが新しいキ
ャリア９４に置換され、現像剤９２の劣化を防ぐことが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補給カ
ートリッジからトナーとともに現像槽内に流入するキャ
リアの補給量は、トナーの補給量に対して一定ではな
く、一時的に多量のキャリアが現像槽内に補給される場
合がある。例えば、トナーおよびキャリアを補給カート
リッジに充填する場合に、トナーの飛散を防止すべく先
にキャリアを充填し次いでトナーを充填した場合には、
キャリアが補給カートリッジの下部に集中する。また、
補給カートリッジの運搬中に振動が作用した場合には、
トナーとの比重差によってキャリアが補給カートリッジ
の下部に集中する。このような場合には、補給カートリ
ッジ内におけるキャリアの分布が一様でなくなり、トナ
ー供給口が補給カートリッジの下部にある場合に、補給
カートリッジの交換直後において現像槽内に多量のキャ
リアが供給される。

【０００６】多量のキャリアが現像槽内に補給される
と、現像槽からの現像剤の排出が遅れ、一時的に現像槽
内の現像剤量が多くなる。図１６に示すように、現像槽
内の現像剤量が増加すると、透磁率センサに対して搬送
される単位時間当りの現像剤量が増加し、検出面におけ
る現像剤の密度が高くなって透磁率センサは高い透磁率
を出力し、初期の基準値を維持しようとしてさらにトナ
ーが補給されることにより、結果として基準値より高い
トナー濃度で推移する。反対に、現像槽内の現像剤量が
減少すると、増加した場合とは逆の現象により、基準値
よりも低いトナー濃度で推移することになる。このよう
に現像槽内の現像剤量が増減すると、現像槽内のトナー
濃度を基準値に維持することができなくなり、画像の白
地部分にかぶりを生じたり、階調性が劣化したりして画
質の低下を招く問題がある。また、画像形成装置を移動
する場合に装置が傾くと現像槽内の現像剤も傾き、一時
的に現像剤の排出が間に合わず、現像槽内の現像剤量が
多くなって同様の問題を生じる。

【０００７】この発明の目的は、現像槽内における現像
剤量の増減によって現像槽内のトナー濃度が基準値から
大きく変化することを防止し、トナー濃度を高い精度で
安定して制御することができ、画質の向上を図ることが
できるトナー濃度制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、現像槽に対して着脱自在にされたカートリッジから
トナーおよびキャリアの補給を受ける現像槽内のトナー
濃度が、予め設定された基準値に一致するように制御す
るトナー濃度制御装置において、現像槽内における現像
剤量が変化する状態を検出する現像剤量変化検出手段
と、現像剤量変化検出手段が現像槽内における現像剤量
が変化する状態を検出した際に前記基準値を通常の基準
値から現像剤量の変化時の基準値に切り換える基準値切
換手段と、を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載した発明は、前記カートリ
ッジからのトナーおよびキャリアの補給時から所定時間
の経過を計時する計時手段と、計時手段が所定時間の経
過を計時した際に前記基準値切換手段により切り換えら
れた現像剤量の変化時の基準値を通常の基準値に復帰さ
せる基準値復帰手段と、を設けたことを特徴とする。請
求項３に記載した発明は、前記計時手段が、トナー補給
装置の駆動時間およびトナー濃度の検出値の変化量に基
づいてカートリッジからのトナーおよびキャリアの補給
量を推定し、この推定結果に基づいて計時時間を増減す
る計時時間調整手段を含むことを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載した発明は、本体装置の設
置後の初期設定において現像槽内のトナー濃度を基準値
として設定する基準値設定手段と、本体装置の移動を検
出する移動検出手段と、移動検出手段が本体装置の移動
を検出した後に基準値設定手段による基準値の再設定を
行う基準値再設定手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１に記載した発明においては、現像剤量
変化検出手段が、現像槽における現像剤量が変化する状
態になったことを検出すると、現像槽内のトナー濃度の
制御の目標値が、通常の基準値から現像剤量の変化時の
基準値に切り換えられる。現像槽内の現像剤量が通常よ
りも増加または減少したとき、現像剤中のトナー濃度の
検出値が実際よりも低下または上昇するが、これに合わ
せて基準値を切り換えることにより、トナー濃度の検出
値が実際よりも低下または上昇した場合にも、実際のト
ナー濃度は画像濃度および階調性を適正にできる一定値
に保たれる。

【００１２】請求項２に記載した発明においては、現像
槽における現像剤量の変化に応じて基準値を切り換えた
後に所定時間が経過し、現像槽における現像剤量が通常
の状態に復元した際に、切り換えられた基準値が通常の
基準値に復帰する。したがって、現像槽内の現像剤量が
通常の状態に復元した後にもトナー濃度は画像濃度およ
び階調性が適正な状態となる値に保たれる。

【００１３】請求項３に記載した発明においては、トナ
ー補給装置の駆動時間およびトナー濃度の検出値の変化
量に基づいてカートリッジからのトナーの補給量を推定
し、この推定結果に基づいて計時時間が定められる。現
像剤量の変化した時からこの計時時間を経過した時に、
通常の基準値に復帰される。したがって、基準値を通常
の値に復帰するタイミングが現像剤の変化量に応じて正
確に決定され、トナー濃度の制御精度は高く維持され
る。

【００１４】請求項４に記載した発明においては、本体
装置が設置後に移動されると、移動検出手段がこれを検
出し、現像槽内のトナー濃度を読み取って基準値の再設
定が行われる。したがって、本体装置の設置位置が変わ
り本体装置の設置状態が変化して現像槽内の現像剤の収
納状態が変化することによりトナー濃度の検出状態が変
わった場合にも、トナー濃度は画像濃度および階調性が
適正な状態となる値に保たれる。

【００１５】

【実施例】図１は、この発明の実施例であるトナー濃度
制御装置が適用される複写機の構成を示す概略図であ
る。感光体１の表面は、帯電装置２により単一極性の電
荷の帯電を受け、原稿台８上の原稿９における光源光の
反射光により露光される。この露光により品行体１の表
面には静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置４
から供給されたトナーにより顕像化される。感光体１の
回転に同期して用紙カセット１０から用紙が給紙され、
この用紙が感光体１と転写装置５との間に導かれる。感
光体１の表面に形成さたトナー像は、転写装置５により
用紙上に転写される。トナー画像の転写を受けた用紙
は、定着装置７に搬送され、加熱および加圧を受けてト
ナー像が定着される。一方、転写工程を終えた感光体１
の表面に在留する未転写トナーは、クリーナ装置６によ
り回収される。

【００１６】図２は、現像装置の内部構成を示す平面図
である。現像装置４は容器状の現像槽２１内に現像ロー
ラ２２および攪拌ローラ２３を回転自在に備えている。
現像ローラ２２は、マグネットローラであり、現像槽２
１の開口部から感光体１の表面に対向する。攪拌ローラ
２３は、現像槽２１内に収納された現像剤を攪拌する。
また、現像槽２１の内底面には透磁率センサ２４が取り
付けられている。透磁率センサ２４は、現像槽２１内に
収納された現像剤の透磁率を検出する。

【００１７】図３は、カートリッジの現像装置に対する
装着状態および内部構造を示す図である。カートリッジ
３１は、現像装置４の上面に装着される。カートリッジ
３１は略円筒形状を呈し、内部にトナーおよび少量のキ
ャリアからなる現像剤を収納している。現像槽２１内に
収納されたキャリアは複写動作において消費されず、複
写動作を繰り返し実行しても量的には殆ど減少すること
はない。しかし、複写動作の繰り返しにより現像槽２１
内において現像ローラ２２および攪拌ローラ２３による
攪拌や、感光体１の表面との接触等により劣化し、トナ
ーに所定量の帯電を与えることができなくなって、結果
的に複写画質の低下を招く。そこで、カートリッジ３１
内にトナーとともに少量のキャリアを収納しておき、ト
ナーの補給時に新たなキャリアを現像槽３１内に補給す
るようにし、現像槽２１内の劣化したキャリアと置換す
ることによって複写画質の低下を防止するようにしてい
る。現像装置４の上面には補給機構３２が備えられてお
り、この補給機構３２の上面にカートリッジ３１が装着
される。前述の回収容器２７は、現像装置４の下方に位
置している。

【００１８】図４は、現像装置から回収容器に対して現
像剤を回収する回収機構を示す図である。現像装置２１
の操作面側の側面２１ａには、現像槽２１の内部に連通
する搬送通路２６が突出している。搬送通路２６は、回
収容器２７の内部に搬出口２８を有している。この搬送
通路２６には、回収ローラ２５の一部が嵌入されてい
る。回収ローラ２５は、現像槽２１内に露出している。
回収ローラ２５が回転すると、現像槽２１内の余剰の現
像剤が搬送通路２６を経由して排出口２８から回収容器
２７内に排出される。前述のように、トナーの補給時に
新たなキャリアを現像槽２１内に補給すると、複写動作
において消費されないキャリアは現像槽２１内に累積的
に蓄積され、結果として現像槽２１内の現像剤量が増加
する。キャリアの蓄積によって現像剤量が増加すると、
現像剤中に占めるトナーの相対的な割合が減少するた
め、透磁率センサ２４が検出する透磁率が増加する。そ
こで、排出ポート２９を越えた余剰の現像剤を、常時回
転している回収ローラ２５を介して回収容器２７内に回
収する。

【００１９】図５は、上記補給機構の構成を示す図であ
る。補給機構３２は、一端においてカートリッジ３１が
装着される装着部３４に開口し、他端が現像槽２１の内
部に開口する供給通路３３と、供給通路３３内に嵌装さ
れた供給ローラ３５と、供給モータ３７と、供給モータ
３７の回転を供給ローラ３５に伝達する伝達機構３６
と、を備えている。供給モータ３７が駆動されると伝達
機構３６を介して供給ローラ３５に回転が伝達され、カ
ートリッジ３１内に収納された現像剤が装着部３４から
供給通路３３を経由して現像槽２１内に供給される。な
お、補給機構３２は、前述の回収機構が備えられた背面
側とは反対側の現像槽２１の操作面側に備えられてお
り、カートリッジ３１から補給された新たなキャリア
が、回収機構により直ちに回収されてしまうことはな
い。

【００２０】図６は、上記トナー濃度制御装置の制御部
のブロック図である。トナー濃度制御装置の制御部は、
ＲＯＭ４２とＲＡＭ４３とを備えたＣＰＵ４１にインタ
フェース４４および４５を介して透磁率センサ２４およ
びトナーモータ３７を接続して構成されている。ＲＯＭ
４２には、ＣＰＵ４１の動作を規定するプログラムが予
め書き込まれている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２のプロ
グラムに基づいて透磁率センサ２４の検出出力に応じて
トナーモータ３７を駆動制御する。このとき入出力され
るデータがＲＡＭ４３の所定のメモリエリアに書き込ま
れる。ＲＡＭ４３は、バッテリバックアップされてお
り、複写機の電源が切断された場合でも、その記憶内容
は保存される。ＣＰＵ４１は、このトナー濃度制御装置
が適用される複写機の各部を制御する図外の主制御部に
接続されており、主制御部との間でデータの入出力を行
う。また、ＲＡＭ４３のメモリエリアＭＡ１は、後述す
るトナー濃度制御の目標値Ｓｏの記憶エリアにされてい
る。

【００２１】図７は、本発明の実施例を含む一般的なト
ナー濃度制御装置の制御部の処理手順の一部を示すフロ
ーチャートである。複写機の操作パネルに設けられたプ
リントスイッチがオンされると、その信号が主制御部か
らＣＰＵ４１に入力されるとともに（ｎ１）、主制御部
は、複写機のメインモータの駆動を開始する。これによ
って現像槽２１内において現像ローラ２２および攪拌ロ
ーラ２３が回転を開始する（ｎ２）。ＣＰＵ４１は、ま
ず、これから実行する処理が、複写機の設置時に行うべ
き初期設定の処理であるか、または、通常の複写動作の
処理であるかの判別を行う（ｎ３）。初期設定の処理で
ある場合には、ＣＰＵ４１は、現像ローラ２２および攪
拌ローラ２３を２分間程度回転し（ｎ４）、現像槽２１
内の現像剤を充分に攪拌した後に、透磁率センサ２４の
測定値を読み取り、この値を今後の複写動作時における
トナー濃度制御の目標値Ｓｏとして設定する（ｎ５）。
この値は、前述のＲＡＭ４３のメモリエリアＭＡ１に格
納される。

【００２２】通常の複写動作の処理である場合には、Ｃ
ＰＵ４１は、透磁率センサ２４の測定値を読み取り（ｎ
６）、読み取った値を検出値Ｓとして目標値Ｓｏと比較
する（ｎ７）。検出値Ｓが目標値Ｓｏ未満である場合に
は、トナー補給モータ３７を一定時間回転してカートリ
ッジ３１からトナーを補給する（ｎ８）。このｎ６〜ｎ
８の処理を、透磁率センサ２４の測定値である検出値Ｓ
が目標値Ｓｏ以上になるまで継続して実行する。検出値
Ｓが目標値Ｓｏ以上になると画像形成プロセスを実行す
る（ｎ９）。

【００２３】以上の処理により、複写機が設置された際
の初期設定において設定された目標値を維持するように
複写動作の開始前にトナー濃度の調整が行われ、現像槽
２１内の現像剤におけるトナー濃度が低い場合には、カ
ートリッジ３１からトナーが補給され、常に一定のトナ
ー濃度を維持した状態で複写動作が実行される。これに
よって、濃度低下等による複写画質の低下を未然に防止
することができる。

【００２４】図８（Ａ）は、この発明の別の実施例に係
るトナー濃度制御装置が適用される現像装置の概略の構
成を示す図である。現像槽２１の内部上面には、量セン
サ５１が取付られている。この量センサ５１としては、
例えば、実開昭６０−１８８３９５号公報に開示されて
いる粉体検知器を用いることができる。この粉体検知器
を用いれば、現像剤が接触する振動板の振動状態により
現像剤が所定の高さに達したかどうかを検出することが
できる。量センサ５１は、図８（Ｂ）に示すように、現
像槽２１の上面に形成した傾斜面８１に対して摺動自在
にし、複写機を設置後に調整ネジ８２を回転させて量セ
ンサ５１の上下方向の取付位置を決定する。この量セン
サ５１の測定結果を透磁率センサ２４の測定値の補正に
用いるため、量センサ５１は透磁率センサ２４の設置位
置の近傍に取り付ける。

【００２５】図９は、上記別の実施例に係るトナー濃度
制御装置の制御部の処理手順を示すフローチャートであ
る。同図に示す処理は、前述の図７に示した処理に、ｎ
１１〜ｎ１５の処理を加えたものである。即ち、初期設
定時において、一定時間攪拌ローラ２３を回転した後の
透磁率センサ２４の測定値を目標値Ｓｏに設定するとと
もに、この一定時間において量センサ５１が現像剤を検
出した回数を計数し、この計数値を基準値Ｙｏに設定す
る（ｎ１５）。通常の複写動作では、現像槽２１内の現
像剤を攪拌中に透磁率センサ２４および量センサ５１の
測定値を読み取り、それぞれ透磁率検出値Ｓおよび現像
剤量検出値Ｙとする（ｎ１１）。次いで、今回の電源投
入前に新しいカートリッジ３１が装着されたかどうかの
判断を行う（ｎ１２）。この判断は、例えば、前回の電
源切断時にカートリッジのエンプティ検出信号が入力さ
れており、かつ、カートリッジの着脱を検出するリセッ
トスイッチのオン信号が入力されている場合に、新しい
カートリッジ３１が装着されたと判断する。

【００２６】新しいカートリッジ３１が装着されたと判
断した場合には、現像剤量検出値Ｙと現像剤量基準値Ｙ
ｏと比較する（ｎ１３）。現像剤量検出値Ｙが現像剤量
基準値Ｙｏを越える場合には、透磁率検出値ＳからΔＳ
を減算した値を透磁率検出値Ｓに再設定した後に（ｎ１
４）、この透磁率検出値Ｓを透磁率目標値Ｓｏと比較す
る（ｎ７）。新しいカートリッジ３１が装着されていな
いと判断した場合、または、現像剤量検出値Ｙが現像剤
量基準値Ｙｏ以下の場合には透磁率センサ２４の測定値
のままの透磁率検出値Ｓを透磁率目標値Ｓｏと比較する
（ｎ１２→ｎ７，ｎ１３→ｎ７）。この透磁率検出値Ｓ
と透磁率目標値Ｓｏとの比較の結果、検出値Ｓが目標値
Ｓｏ未満である場合には、トナー補給モータ３７を一定
時間回転してカートリッジ３１からトナーを補給し（ｎ
８）、透磁率検出値Ｓが透磁率目標値Ｓｏ以上になるま
でこのｎ６〜ｎ８の処理を継続して実行し、透磁率検出
値Ｓが透磁率目標値Ｓｏ以上になると画像形成プロセス
を実行する（ｎ９）。

【００２７】以上の処理により、新たなカートリッジ３
１の装着時において現像槽２１内の現像剤量が増加した
場合には、透磁率センサ２４の測定値を所定量ΔＳだけ
低い値にして当時率検出値Ｓとし、予め設定されている
透磁率目標値Ｓｏと比較する。このように透磁率センサ
２４の測定値を補正して透磁率検出値Ｓを設定すること
により、新たなカートリッジ３１の装着時にトナーとと
もにキャリアが現像槽２１内に補給されて現像槽２１内
の現像剤量が増加した場合に、現像剤の増量による増加
分を透磁率センサ２４の測定値から差し引くことによ
り、現像剤中のトナー濃度を表す値としてより正確な測
定値を用いてトナー濃度の制御を行うことができる。な
お、透磁率センサ２４の測定値から差し引く所定量ΔＳ
は実験的に設定することができる。

【００２８】図１０は、現像槽内の現像剤量の検出を省
略した場合の制御部の処理手順を示すフローチャートで
ある。初期設定時には図７の処理と同様の処理により所
定期間現像剤を攪拌した後に透磁率センサ２４の測定値
を読み取り、透磁率目標値Ｓｏとして設定する（ｎ１〜
ｎ５）。通常の複写動作時には、図７の処理と同様にし
て透磁率センサ２４の測定値を検出値Ｓとして読み取り
（ｎ７）、図９の処理と同様にして新たなカートリッジ
３１が装着されたか否かの判断を行う（ｎ１２）。新た
なカートリッジ３１が装着された場合には、新たなカー
トリッジ３１が装着された後の攪拌時間を計時するタイ
マを用いて累積攪拌時間Ｔを計時するとともに、透磁率
目標値Ｓｏを一定の補正量αを加算した補正目標値Ｓａ
に補正する（ｎ２１，ｎ２２）。この補正目標値Ｓａの
値を、累積攪拌時間Ｔが基準時間Ｔａに達するまで徐々
に減少しつつ、透磁率センサ２４が測定した検出値Ｓを
補正目標値Ｓａと比較する（ｎ２３→ｎ２４，ｎ２５→
ｎ２７）。累積攪拌時間Ｔが基準時間Ｔａ以上になった
後は、補正目標値Ｓａの値を元の透磁率目標値Ｓｏとし
て透磁率センサ２４が測定した検出値Ｓと比較する（ｎ
２３→ｎ２６→ｎ２７）。

【００２９】以上の処理により、新たなカートリッジ３
１が装着された時に一時的に現像槽２１内の現像剤量が
増加したことにより、透磁率センサ２４の測定値が高く
なった場合に、トナーを補給するか否かの判断において
透磁率センサ２４の測定値と比較する目標値Ｓｏを現像
剤の攪拌時間に応じた補正値で補正し、現像槽２１内に
おける現像剤量の増加により上昇した透磁率の測定値を
通常の目標値Ｓａと比較した場合に生じるトナーの過剰
な補給を防止して、適正なトナー濃度制御を行うことが
できる。なお、攪拌時間Ｔの計時は、攪拌ローラ２３の
回転時間を計時することによって得られ、また、攪拌ロ
ーラ２３の回転数を代用することもできる。

【００３０】図１１は、この発明のさらに別の実施例に
係るトナー濃度制御装置の制御部の処理手順を示すフロ
ーチャートである。この実施例では、図１０に示した処
理における攪拌時間に基づく透磁率目標値Ｓｏの補正に
代えて、、カートリッジ３１からのトナーの補給量に基
づく透磁率目標値Ｓｏの補正を行うものである。即ち、
カートリッジ３１内へのトナーおよびキャリアの充填手
順やカートリッジ３１の運搬中の振動の作用により、一
般的にキャリアはカートリッジ３１内の下部に偏ってい
る場合が多い。このような場合には、新たなカートリッ
ジ３１が装着さた当初において多量のキャリアが現像槽
２１内に補給されることになり、現像槽２１内における
現像剤量の増加にともなって透磁率センサ２４の測定値
が上昇するとともに、トナー補給による透磁率センサ２
４の測定値の回復が遅れる。この透磁率センサ２４の測
定値の回復の遅れを考慮して透磁率目標値Ｓｏを補正す
る。

【００３１】初期設定時には、図７に示す処理と同様に
して透磁率目標値Ｓｏを設定する（ｎ１〜ｎ５）。通常
の複写動作において透磁率センサ２４の測定値を検出値
Ｓとして読み取った後（ｎ６）、図９に示す処理と同様
にして新しいカートリッジ３１が装着されたか否かを判
断する（ｎ１２）。新しいカートリッジ３１が装着され
た場合には、タイマＴをリセットし（ｎ２１）、検出値
Ｓと目標値Ｓｏとの差を求めるとともに、予め記憶して
いるトナー補給モータ３７の単位回転時間当りの透磁率
センサ２４の測定値の低下率ΔＳ（図１２（Ａ）参照）
から、現在の透磁率の検出値Ｓを透磁率目標値Ｓｏに復
元するために必要なトナー補給モータ３７の回転時間ｔ
を求め（ｎ３１）、この回転時間ｔだけトナー補給モー
タ３７を回転する（ｎ３２）。

【００３２】次いで、この回転時間ｔにおけるトナー補
給モータ３７の回転の後、透磁率センサ２４の測定値を
検出値Ｓ１として読み取り、この検出値Ｓ１と透磁率目
標値Ｓｏとの差を求め、予め記憶している現像剤量と透
磁率センサ２４の測定値との関係ΔＶ（図１２（Ｂ）参
照）に基づいて過剰の現像剤量Ｗを算出する（ｎ３
３）。さらに、求めた現像剤量Ｗの現像剤を回収容器２
７に回収するために必要な時間Ｗ／ΔＤを求める（ｎ３
４）。このΔＤは、攪拌時間Ｔに対する現像剤回収量の
関係（図１２（Ｃ）参照）から予め記憶された値であ
る。この時間Ｗ／ΔＤが経過するまで、透磁率センサ２
４の検出値Ｓ１を補正目標値Ｓａとして設定し、時間Ｗ
／ΔＤが経過した後に補正目標値Ｓａの値を本来の透磁
率目標値Ｓｏに復元する（ｎ３５，ｎ３６）。

【００３３】以上の処理により、新たなカートリッジ３
１が装着された当初において、トナーの補給による透磁
率センサ２４の測定値の回復状態を考慮して、トナーを
補給するか否かの判断において透磁率センサ２４の測定
値と比較する透磁率目標値Ｓｏを補正することにより、
新たなカートリッジ３１が装着された当初における現像
剤量の増加に伴って回復が遅延する透磁率センサ２４の
測定値の上昇を適正に補正することができ、現実のトナ
ー濃度に応じて正確なトナー濃度制御を行うことができ
る。

【００３４】図１３は、複写機の設置場所が移動された
際における現像槽内の現像剤の収納状態を示す図であ
る。同図に示すように設置場所の移動の前後で複写機の
傾斜状態が変わると、現像槽２１内の現像剤全体として
は変化がない場合でも、透磁率センサ２４の設置位置に
おける現像剤量が変化する。これによって、透磁率セン
サ２４の測定値に継続的な変化を生じ、元の透磁率目標
値によっては適正なトナー濃度制御ができなくなる。そ
こで、図１４に示すような振動センサ６０を設け、振動
子６２が固定子６１に接触した際に、図７に示すｎ３〜
ｎ５の処理を再度実行し、透磁率目標値を更新するよう
にしてもよい。

【００３５】なお、上述した実施例では、新たなカート
リッジ３１が装着された場合、および、複写機の設置場
所が移動された場合を例にあげて現像槽２１内における
現像剤量が増量する場合の処理について説明したが、他
の理由により現像槽２１内における現像剤量が増量する
場合、および、同じ理由または他の理由により現像槽２
１内における現像剤量が減量する場合にも、透磁率の検
出値または目標値の補正量の正負を適当に選択すること
により、この発明を同様に実施することができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、現像
槽内の現像剤量が通常よりも増加または減少し、現像剤
中のトナー濃度の検出値が実際よりも低下または上昇し
た際に、これに合わせて基準値を切り換えることによ
り、トナー濃度の検出値が実際よりも低下または上昇し
た場合にも、トナー濃度を画像濃度および階調性を適正
にできる値に保つことができる。

【００３７】請求項２に記載した発明によれば、現像槽
における現像剤量が通常の状態に復元した際に、切り換
えられた基準値を通常の基準値に復元することにより、
現像槽内の現像剤量が通常の状態に復元した後にもトナ
ー濃度を画像濃度および階調性が適正な状態となる値に
保つことができる。

【００３８】請求項３に記載した発明によれば、トナー
補給装置の駆動時間およびトナー濃度の検出値の変化量
に基づいてカートリッジからのトナーの補給量を推定
し、この推定結果に基づいて計時時間を定め、現像剤量
の変化した時からこの計時時間を経過した時に通常の基
準値に復元することにより、基準値を通常の値に復帰す
るタイミングを現像剤の変化量に応じて正確に決定する
ことができ、トナー濃度の制御精度を高く維持すること
ができる。

【００３９】請求項４に記載した発明によれば、本体装
置の設置状態が変化することにより現像槽内の現像剤の
収納状態が変化してトナー濃度の検出状態が変わった場
合にも、トナー濃度を画像濃度および階調性が適正な状
態となる値に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるトナー濃度制御装置が
適用される複写機の構成を示す概略図である。

【図２】同複写機の現像装置内部の平面図である。

【図３】カートリッジの現像装置に対する装着状態およ
び内部構造を示す図である。

【図４】現像装置の回収機構を示す図である。

【図５】現像装置の補給機構の構成を示す図である。

【図６】トナー濃度制御装置の制御部のブロック図であ
る。

【図７】本発明の実施例を含む一般的なトナー濃度制御
装置の制御部の処理手順の一部を示すフローチャートで
ある。

【図８】この発明の別の実施例に係るトナー濃度制御装
置が適用される現像装置の概略の構成を示す図である。

【図９】上記別の実施例に係るトナー濃度制御装置の制
御部の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】現像槽内の現像剤量の検出を省略した場合の
制御部の処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】この発明のさらに別の実施例に係るトナー濃
度制御装置の制御部の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図１２】トナー補給モータ回転時間に対する透磁率セ
ンサの測定値の関係、現像剤量に対する透磁率センサの
測定値の関係、および、攪拌時間に対する現像剤回収量
の関係を示す図である。

【図１３】複写機の設置場所が移動された際における現
像槽内の現像剤の収納状態を示す図である。

【図１４】この発明の実施例が適用される複写機に取り
付けられる振動センサを示す図である。

【図１５】従来の現像装置の構成を示す概略図である。

【図１６】現像剤量とトナー濃度との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

４−現像装置 ２１−現像槽 ２４−透磁率センサ ３１−カートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 庄一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 高屋 裕子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 北村 圭三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像槽に対して着脱自在にされたカートリ
   ッジからトナーおよびキャリアの補給を受ける現像槽内
   のトナー濃度が、予め設定された基準値に一致するよう
   に制御するトナー濃度制御装置において、 現像槽内における現像剤量が変化する状態を検出する現
   像剤量変化検出手段と、現像剤量変化検出手段が現像槽
   内における現像剤量が変化する状態を検出した際に前記
   基準値を通常の基準値から現像剤量の変化時の基準値に
   切り換える基準値切換手段と、を設けたことを特徴とす
   るトナー濃度制御装置。
2. 【請求項２】前記カートリッジからのトナーおよびキャ
   リアの補給時から所定時間の経過を計時する計時手段
   と、計時手段が所定時間の経過を計時した際に前記基準
   値切換手段により切り換えられた現像剤量の変化時の基
   準値を通常の基準値に復帰させる基準値復帰手段と、を
   設けた請求項１に記載のトナー濃度制御装置。
3. 【請求項３】前記計時手段が、トナー補給装置の駆動時
   間およびトナー濃度の検出値の変化量に基づいてカート
   リッジからのトナーおよびキャリアの補給量を推定し、
   この推定結果に基づいて計時時間を増減する計時時間調
   整手段を含む請求項２に記載のトナー濃度制御装置。
4. 【請求項４】現像槽に対して着脱自在にされたカートリ
   ッジからトナーおよびキャリアの補給を受ける現像槽内
   のトナー濃度が、予め設定された基準値に一致するよう
   に制御するトナー濃度制御装置において、 本体装置の設置後の初期設定において現像槽内のトナー
   濃度を基準値として設定する基準値設定手段と、本体装
   置の移動を検出する移動検出手段と、移動検出手段が本
   体装置の移動を検出した後に基準値設定手段による基準
   値の再設定を行う基準値再設定手段と、を設けたことを
   特徴とするトナー濃度制御装置。