JPH11295977A - Toner supply method and device therefor - Google Patents

Toner supply method and device therefor

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JPH11295977A
JPH11295977A JP10122784A JP12278498A JPH11295977A JP H11295977 A JPH11295977 A JP H11295977A JP 10122784 A JP10122784 A JP 10122784A JP 12278498 A JP12278498 A JP 12278498A JP H11295977 A JPH11295977 A JP H11295977A
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JP
Japan
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toner
developing device
density
supply
effective area
Prior art date
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Application number
JP10122784A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuchika Masuda
信親 増田
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Katsuragawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Katsuragawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner supply method for use in image forming device whereby toner is electrified in a short time by a simple structure and, in particular even in image formation in which the sizes of the outputs of transfer images are different, the toner can be electrified steadily at all times. SOLUTION: In the toner supply method in which toner concentration is measured by a detection means and toner is supplied into a developing device so that the value of the measurement falls within an effective area, thereby controlling the toner density, the effective area for the toner density in the developing device is divided into a plurality of areas (a)-(e), a toner supply cycle is set for each area, toner is supplied into the developing device by a fixed amount at the cycle corresponding to the area including the value of the measurement detected by the detection means during the operation of the developing device, and thus the toner density is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター等の画像形成装置における現像装置へのトナ
ー供給方法およびトナー供給装置に関する。
The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to a method and a device for supplying toner to a developing device in an image forming apparatus such as a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、プリンタ等の画像形成装置にお
いては、コロナ帯電器によって感光体上に均一に帯電を
行い、光学投影装置によって画像データを感光体上に投
影して潜像を形成し、この潜像を現像装置によって現像
してトナー像を形成している。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a photosensitive member is uniformly charged by a corona charger, and image data is projected on the photosensitive member by an optical projection device to form a latent image. The latent image is developed by a developing device to form a toner image.

【0003】現像装置には、トナーおよびキャリアから
なる二成分現像剤が使用され、例えば現像装置内に設け
た撹拌・循環手段としてのスクリュウや撹拌板等によっ
てトナーおよびキャリアを撹拌してトナーを帯電させて
いる。撹拌・循環手段により撹拌された現像剤は、感光
体に面した位置に位置し、且つ内部に磁石を配した現像
ローラに搬送される。磁石および/または現像ローラは
回転可能に設けられ、現像ローラの表面に磁気ブラシが
形成される。この磁気ブラシを感光体表面に近接あるい
は摺擦させて静電引力の作用によりトナーのみを感光体
上に付着させてトナー画像を形成している。その後、感
光体上のトナー画像は転写材上に転写され、定着装置に
よって永久画像として定着され、画像形成装置外部に排
出される。
The developing device uses a two-component developer composed of a toner and a carrier. For example, the toner and the carrier are stirred by a screw or a stirring plate as stirring / circulating means provided in the developing device to charge the toner. Let me. The developer agitated by the agitating / circulating means is conveyed to a developing roller located at a position facing the photoreceptor and having a magnet disposed therein. The magnet and / or the developing roller are rotatably provided, and a magnetic brush is formed on the surface of the developing roller. The magnetic brush is brought close to or rubbed against the surface of the photoconductor, and only toner adheres to the photoconductor by the action of electrostatic attraction to form a toner image. Thereafter, the toner image on the photoconductor is transferred onto a transfer material, fixed as a permanent image by a fixing device, and discharged outside the image forming apparatus.

【0004】画像形成によって消費された分のトナーを
現像装置内に供給させる必要があり、トナーカートリッ
ジやトナーホッパー等により適宜に補給用のトナーを現
像装置内に供給している。供給されたトナーは現像装置
内に貯留するキャリアと共に撹拌・循環され、次の画像
形成のために準備される。
It is necessary to supply the toner consumed by the image formation into the developing device, and toner for replenishment is appropriately supplied into the developing device by a toner cartridge, a toner hopper, or the like. The supplied toner is stirred and circulated with the carrier stored in the developing device, and is prepared for the next image formation.

【0005】現像装置内に補給用のトナーを供給する方
式の一例としては、現像剤のトナー濃度を測定するトナ
ー検知手段を現像装置内に設け、トナー検知手段として
のトナー濃度センサが現像剤中のトナー濃度を検出し、
現像装置内のトナー濃度が予め設定した有効領域内に設
定した値より下回ったときに供給信号を出力し、この信
号に基づいてトナーカートリッジに設けた供給スクリュ
ウ等の供給手段を駆動させトナーの供給を行っている。
As an example of a system for supplying toner for replenishment into the developing device, a toner detecting means for measuring the toner concentration of the developer is provided in the developing device, and a toner concentration sensor as the toner detecting means is provided in the developing device. The toner concentration of
A supply signal is output when the toner concentration in the developing device falls below a value set in a preset effective area, and based on this signal, a supply means such as a supply screw provided in the toner cartridge is driven to supply toner. It is carried out.

【0006】補給用のトナーは、供給信号が出力してい
る期間中に連続して、あるいは設定した周期で定量ずつ
現像装置内に供給している。
The toner for replenishment is supplied to the developing device continuously during the period in which the supply signal is being output or by a fixed amount at a set cycle.

【0007】トナー濃度センサの一例としては、磁性体
であるキャリアと非磁性体であるトナーとの割合を磁性
率の変化として捉えるものであり、トナー濃度の変化に
応じてアナログ出力電圧が変化し、このアナログ出力電
圧の変化を利用してトナー濃度を検出している。
As an example of the toner density sensor, the ratio between the magnetic carrier and the non-magnetic toner is considered as a change in the magnetic susceptibility, and the analog output voltage changes in accordance with the change in the toner density. The toner density is detected using the change in the analog output voltage.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一方、画像形成によっ
て消費されるトナーの量は転写材への印字率の違いによ
り大きく異なる。また、連続複写、あるいは一枚ずつの
複写によってもトナー消費量は大きく異なる。例えば、
印字率の小さい複写像を一枚ずつ形成する場合、トナー
消費量は僅かであり、現像装置内に供給するトナーの量
もこれに伴って少なくて済む。これに対して印字率の高
い複写像を連続して形成する場合、一枚ずつ形成する場
合と比較してトナー消費量は桁違いに多くなり、現像装
置内に供給するトナーの量も多くなる。
On the other hand, the amount of toner consumed by image formation varies greatly depending on the printing rate on a transfer material. Further, the amount of toner consumption greatly differs between continuous copying and copying one sheet at a time. For example,
When forming copy images having a small printing rate one by one, the amount of toner consumption is small, and the amount of toner to be supplied into the developing device can be reduced accordingly. On the other hand, when continuously forming copy images with a high printing rate, the amount of toner consumption is orders of magnitude greater than when forming images one by one, and the amount of toner supplied into the developing device is also increased. .

【0009】またトナーの供給量が多くなるに従い現像
装置内に貯留する現像剤と供給されたトナーとの混合に
かかる時間が長くなり、これに伴ってトナーを十分に帯
電するまでの時間が長くなる。
Further, as the supply amount of the toner increases, the time required for mixing the developer stored in the developing device with the supplied toner increases, and accordingly, the time until the toner is sufficiently charged increases. Become.

【0010】上記したトナー供給方法においては、供給
用のトナーを供給している時間とトナーを供給していな
い時間とに分離されており、トナーの供給時に一度に大
量のトナーを現像装置内に供給しなければならず、目的
のトナー濃度を得ることがせきない。即ちトナー消費量
が少ない場合であれば、現像装置内の現像剤と供給され
たトナーとは短時間に混合されて画像形成に十分な帯電
がなされるが、トナー消費量が多い場合、供給されたト
ナーが十分に帯電されない状態で画像形成を行ってしま
い、画像形成時に転写材のバックの汚れや画像濃度の低
下等の不具合が生じてしまう。これを改善するために
は、トナーの攪拌を十分行った後に画像形成を行えば良
いが、画像出力までの時間がかかってしまい、高速化が
望めない。
In the above-described toner supply method, a time during which toner for supply is supplied and a time during which toner is not supplied are separated, and a large amount of toner is supplied into the developing device at a time when toner is supplied. It must be supplied, and the desired toner concentration cannot be obtained. In other words, if the toner consumption is small, the developer in the developing device and the supplied toner are mixed in a short time and sufficient charging for image formation is performed. The image formation is performed in a state where the charged toner is not sufficiently charged, which causes problems such as stains on the back of the transfer material and a decrease in image density during image formation. In order to improve this, it is sufficient to form an image after sufficiently stirring the toner, but it takes a long time until the image is output, so that high speed cannot be expected.

【0011】特に、大判サイズの転写材を含むA4から
A0などのサイズの異なるサイズの複写画像を選択して
出力することが可能な画像形成装置においては、トナー
消費の差が転写材のサイズの種類に応じて顕著となり、
従来の供給方法では、現像装置内で適切な現像剤濃度を
維持することができなくなり、画像形成の高速化が達成
することができない。
Particularly, in an image forming apparatus capable of selecting and outputting copy images of different sizes, such as A4 to A0, including a large-size transfer material, a difference in toner consumption is caused by a difference in transfer material size. It becomes remarkable depending on the type,
With the conventional supply method, it is impossible to maintain an appropriate developer concentration in the developing device, and it is not possible to achieve high-speed image formation.

【0012】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成によって短時間でトナーの帯
電が行われ、特に転写画像の出力サイズの異なる画像形
成であっても常時安定したトナーの帯電を行うことがで
きる画像形成装置のトナー供給方法を提供することを課
題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a simple structure allows the toner to be charged in a short time. Particularly, even when forming images having different output sizes of transferred images, the present invention is always stable. It is an object of the present invention to provide a toner supply method for an image forming apparatus, which can charge a charged toner.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、現像装置内で撹拌されるトナー及びキャ
リアからなる現像剤のトナー濃度を検知手段により測定
し、この測定値が設定した有効領域内の値になるように
トナーを現像装置内に供給して前記トナー濃度を制御す
るトナー供給方法において、現像装置内のトナー濃度の
有効領域を複数の領域に分割し、且つこれら領域ごとに
トナーの供給の周期をそれぞれ設定し、前記現像装置の
作動中に前記検知手段により検知した測定値が含まれる
領域に対応する周期で定量ずつトナーを現像装置内に供
給してトナー濃度を制御することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention measures the toner concentration of a developer comprising a toner and a carrier stirred in a developing device by a detecting means, and sets the measured value. In a toner supply method for controlling the toner density by supplying toner to a developing device so as to have a value within the effective area, the effective area of the toner density in the developing apparatus is divided into a plurality of areas, and The toner supply cycle is set for each of the toner supply units, and the toner density is controlled by supplying the toner into the development device at a constant rate in a cycle corresponding to a region including the measurement value detected by the detection unit during operation of the development device. It is characterized by doing.

【0014】また、前記トナー濃度の制御において、前
記トナー濃度が有効領域外の低い濃度の領域に達した場
合にトナー濃度が有効領域内となるまで画像形成の作業
を中断させることを特徴とし、前記トナー濃度の制御に
おいて、前記トナー濃度が有効領域外の高い濃度の領域
に達した場合に所定の領域のトナー濃度となるまでトナ
ー供給を中断させることを特徴とする。
In the control of the toner density, when the toner density reaches a low density area outside the effective area, the image forming operation is interrupted until the toner density falls within the effective area. In the control of the toner density, when the toner density reaches a high density area outside the effective area, the toner supply is interrupted until the toner density reaches a predetermined area.

【0015】更に、前記画像形成は、異なるサイズの転
写材が用いられ、該転写材のサイズごとに前記周期が設
定されていることを特徴とする。
Further, in the image formation, transfer materials of different sizes are used, and the cycle is set for each size of the transfer material.

【0016】また更に、現像装置内で撹拌されるトナー
及びキャリアからなる現像剤のトナー濃度を測定する検
知手段と、補給用のトナーを現像装置内に供給する供給
手段と、前記検知手段によって検知した測定値が設定し
たトナー濃度の有効領域内の値になるように前記供給手
段によって現像装置内に前記補給用のトナーを供給して
前記トナー濃度を制御する制御手段とを有するトナー供
給装置において、前記有効領域を複数の領域に分割し、
且つこれら領域ごとに使用される転写材のサイズに対応
するトナー供給の周期のデータを記憶する記憶手段を有
し、使用される転写材のサイズおよび前記現像装置が作
動中に前記検知手段により検知した測定値に基づく前記
記憶手段のデータの周期で定量ずつトナーを現像装置内
に供給してトナー濃度を制御をすることを特徴とする。
Further, detecting means for measuring the toner concentration of a developer comprising toner and carrier stirred in the developing device, supplying means for supplying replenishing toner into the developing device, and detecting by the detecting means Control means for controlling the toner density by supplying the toner for replenishment into the developing device by the supply means so that the measured value becomes a value within the set effective area of the toner density. Dividing the effective area into a plurality of areas,
And a storage unit for storing data of a toner supply cycle corresponding to the size of the transfer material used for each of these areas, and detecting the size of the transfer material used and the detection unit during operation of the developing device. The toner density is controlled by supplying the toner into the developing device in a fixed amount at a data cycle of the storage unit based on the measured value.

【0017】このような構成において、現像装置の作動
中に検知手段により検知したトナー濃度の値に対応する
領域で設定した周期で定量ずつトナーを現像装置内に供
給してトナー濃度を制御する。この制御により転写材の
平均的な印字率に対応する量のトナーが現像装置に周期
的に供給され、短時間でトナーの帯電が行われる。
In such a configuration, the toner concentration is controlled by supplying a fixed amount of toner into the developing device at a period set in a region corresponding to the value of the toner concentration detected by the detecting means during the operation of the developing device. By this control, an amount of toner corresponding to the average printing rate of the transfer material is periodically supplied to the developing device, and the toner is charged in a short time.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明のトナー供給方法および
その装置に適用される画像形成装置の一例を示す概略断
面図である。複写機、プリンター等の画像形成装置1は
大別して画像形成部2と、転写材の搬送案内手段3と、
定着装置4と、ロール紙給紙部9とによって構成され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus applied to the toner supply method and the apparatus of the present invention. An image forming apparatus 1 such as a copying machine or a printer is roughly divided into an image forming unit 2, a transfer material conveying guide unit 3,
The fixing device 4 includes a fixing device 4 and a roll paper feeding unit 9.

【0019】画像形成部2においては、感光ドラム5を
中心に、感光ドラム5の表面を一様に帯電するコロナ帯
電器6と、スキャナ等によって読み込まれた原稿データ
をLED等により投射して感光ドラム5上に潜像をい形
成させる光学投影装置7と、この潜像を現像する現像装
置8と、ロール紙(またはカット紙)を装填した給紙部
9から送られる転写材に感光ドラム5上に現像装置4に
よって形成したトナー像を転写する転写コロナ放電器1
0と、感光ドラム5から転写材を分離するAC分離コロ
ナ放電器11と、転写後の感光ドラム5の表面に残留し
たトナーを除去するクリーニング装置12と、加工ドラ
ム5の表面の表面電位を均一に除電するイレーサランプ
13とを有し、これらが順次に感光ドラム5に作用する
ように配置され、周知の如くに画像形成が行われる。
In the image forming section 2, a corona charger 6 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 5 around the photosensitive drum 5, and original data read by a scanner or the like are projected by an LED or the like and exposed to light. An optical projection device 7 for forming a latent image on the drum 5, a developing device 8 for developing the latent image, and a photosensitive drum 5 on a transfer material sent from a paper feeding unit 9 loaded with roll paper (or cut paper) Transfer corona discharger 1 for transferring the toner image formed thereon by the developing device 4
0, an AC separation corona discharger 11 for separating the transfer material from the photosensitive drum 5, a cleaning device 12 for removing the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 5 after the transfer, and a uniform surface potential on the surface of the processing drum 5. And an eraser lamp 13 which is arranged so as to sequentially act on the photosensitive drum 5 to form an image in a known manner.

【0020】符号20は、内部に補給用トナーを充填し
たトナーカートリッジを示しており、現像装置8の長手
方向の一端(感光ドラム5の軸方向の側面側)に設けた
トナー供給口19からトナーカートリッジ20内のトナ
ーを補給信号に従って補給している。トナーカートリッ
ジ20の供給口21は、供給時にトナーを装置内に飛散
させないようにガイド部材22で覆われ、且つスポンジ
23等によって口周辺を押圧して接続している。符号1
5は、クリーニング装置12によって除去されたトナー
を貯留する廃棄ボトルを示す。
Reference numeral 20 denotes a toner cartridge filled with toner for replenishment. The toner cartridge 20 has a toner supply port 19 provided at one end in the longitudinal direction of the developing device 8 (on the side in the axial direction of the photosensitive drum 5). The toner in the cartridge 20 is supplied according to a supply signal. The supply port 21 of the toner cartridge 20 is covered with a guide member 22 so that toner does not scatter in the apparatus at the time of supply, and is connected by pressing around the port with a sponge 23 or the like. Sign 1
Reference numeral 5 denotes a waste bottle that stores the toner removed by the cleaning device 12.

【0021】図2に現像装置8の側断面図を示す。図に
おいて、現像装置8のケーシング24は、感光ドラム5
の表面の一部に面した開口25を有しており、開口25
から一部周面を露出して感光ドラム5に近接するように
現像ローラ26が設けられている。現像ローラ26に近
接して現像装置8内部に貯留する現像剤29と供給され
たトナーとを攪拌、循環する攪拌・循環手段100が設
けられている。攪拌・循環手段100は、図示するよう
に矢印A方向に回転する第1のスクリュウ36および矢
印B方向に回転する第2のスクリュウ37とを有する。
符号32は仕切板を示し、符号49は後述するトナー濃
度センサを示し、符号50は検知手段としてのトナー検
知センサを示す。
FIG. 2 is a sectional side view of the developing device 8. In the figure, a casing 24 of the developing device 8 is
Has an opening 25 facing a part of the surface of the
A developing roller 26 is provided so as to expose a part of the peripheral surface of the photosensitive drum 5 and to approach the photosensitive drum 5. An agitating / circulating means 100 is provided for agitating and circulating the developer 29 stored in the developing device 8 and the supplied toner in the vicinity of the developing roller 26. The stirring / circulating means 100 has a first screw 36 rotating in the direction of arrow A and a second screw 37 rotating in the direction of arrow B as shown in the figure.
Reference numeral 32 denotes a partition plate, reference numeral 49 denotes a toner density sensor described later, and reference numeral 50 denotes a toner detection sensor as a detecting unit.

【0022】現像ローラ26は、筒状に形成される矢印
C方向に回転可能に設けたスリーブ27と、スリーブ2
7の内周面に沿って固定配置した永久磁石28とにより
構成される。スリーブ27の回転と、永久磁石28の磁
力との作用により現像剤29がスリーブ27表面に吸着
し、磁気ブラシ30が形成される。磁気ブラシ30は、
規制板31によって一定の厚みに規制され、感光ドラム
5の周面を摺擦あるいは非接触により感光ドラム5に形
成した静電潜像を現像してトナー像を形成する。尚、実
施例において、固定した永久磁石28の周囲をスリーブ
27が回転する構成の現像ローラ26を例示したが、固
定配置したスリーブと、スリーブ内に回転可能に設けた
永久磁石との構成であっても良い。
The developing roller 26 includes a sleeve 27 formed in a cylindrical shape and rotatable in the direction of arrow C, and a sleeve 2.
7 and a permanent magnet 28 fixedly arranged along the inner peripheral surface. The developer 29 is attracted to the surface of the sleeve 27 by the action of the rotation of the sleeve 27 and the magnetic force of the permanent magnet 28, and the magnetic brush 30 is formed. The magnetic brush 30
The regulating plate 31 regulates the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 5 by rubbing or non-contacting the peripheral surface of the photosensitive drum 5 to form a toner image. In the embodiment, the developing roller 26 in which the sleeve 27 rotates around the fixed permanent magnet 28 is illustrated. However, the developing roller 26 has a fixedly arranged sleeve and a permanent magnet rotatably provided in the sleeve. May be.

【0023】図3に現像装置8のケーシング24の内部
の構成を示す。ケーシング24は、仕切板32によって
幅方向中央を分割して収納室33、34を形成してお
り、収納室33の一端には、トナーを収納室33内に供
給するトナー供給口35が設けられている。仕切板32
は、収納室33と収納室34とを連通する連通路32
A、32Bを有し、ケーシング24内に近接して配置し
た第1のスクリュウ36および第2のスクリュウ37に
より現像剤を対向するように搬送して循環路を形成して
いる。
FIG. 3 shows the internal structure of the casing 24 of the developing device 8. The casing 24 has storage chambers 33 and 34 formed by dividing the center in the width direction by a partition plate 32, and a toner supply port 35 for supplying toner into the storage chamber 33 is provided at one end of the storage chamber 33. ing. Partition plate 32
Is a communication passage 32 that connects the storage room 33 and the storage room 34.
A, 32B, and the developer is conveyed by a first screw 36 and a second screw 37 disposed close to each other in the casing 24 to form a circulation path.

【0024】攪拌・循環手段100について説明する
と、第1のスクリュウ36および第2のスクリュウ37
は、それぞれ攪拌羽根36B、37Bを有しており、モ
ータ38によって図2に示すように矢印A方向および矢
印B方向に回転する。攪拌羽根36B、37Bの作用に
より、現像剤を矢印D方向および矢印E方向に搬送さ
せ、更に、連通路32A、32Bに現像剤を通過させる
ことにより、現像装置8内の現像剤と供給されたトナー
とを攪拌、循環させている。
The agitating / circulating means 100 will be described. The first screw 36 and the second screw 37
Has stirring blades 36B and 37B, respectively, and is rotated by a motor 38 in the directions of arrows A and B as shown in FIG. By the action of the stirring blades 36B and 37B, the developer is transported in the directions of arrow D and arrow E, and is further supplied to the developer in the developing device 8 by passing the developer through the communication paths 32A and 32B. The toner and the toner are stirred and circulated.

【0025】符号49は、トナー濃度センサを示し、現
像装置8の側面に設けられており、現像措置内のトナー
およびキャリアとの混合比(濃度)を検出するものであ
る。トナー濃度センサ49は、磁気センサで構成してお
り、透磁率の差によって収納室33内の現像剤のトナー
濃度を出力電圧として出力する。例えば、出力電圧が
2.7Vであればトナー濃度は6wt%を示し、3.1
Vであればトナー濃度は3%を示し、トナー濃度と出力
電圧との関係は、ほぼ直線的に変化する。
Reference numeral 49 denotes a toner density sensor, which is provided on a side surface of the developing device 8 and detects a mixing ratio (density) between toner and carrier in the developing device. The toner density sensor 49 is configured by a magnetic sensor, and outputs the toner density of the developer in the storage chamber 33 as an output voltage based on a difference in magnetic permeability. For example, if the output voltage is 2.7 V, the toner concentration indicates 6 wt%, and 3.1.
If it is V, the toner density indicates 3%, and the relationship between the toner density and the output voltage changes almost linearly.

【0026】符号50は、トナー検知センサを示し、ト
ナー供給口35の下方で収納室33内の第3のスクリュ
ウ41の周辺の空間で構成されるトナー貯留部51に充
填されたトナーが一定の量以上あるか否か(一定量を下
回る場合に無)を検知するもので、後述する供給信号に
基づき第3のスクリュウ41を所定の周期ごとに一定時
間駆動させ貯留部51内のトナーを第1のスクリュウ3
6へと供給する。例えば、所定の周期ごとに0.2秒間
第3のスクリュウ41を回転駆動させることにより、一
回につき約0.1gのトナーを第1のスクリュウ36へ
と供給している。この供給によりトナー貯留部51にト
ナーがなくなったのをトナー検知センサ50が検知し、
この検知信号に基づきトナーカートリッジあるいは、ト
ナーホッパー内のトナーをトナー貯留部51に充填す
る。第3のスクリュウ41によるトナーの供給は実施例
においては0.2秒ごとであったが、この値に限定はな
く、0.1秒から0.5秒の範囲が好ましい。
Reference numeral 50 denotes a toner detection sensor, which is provided below the toner supply port 35 and in which a fixed amount of toner is filled in a toner storage section 51 formed in a space around the third screw 41 in the storage chamber 33. The third screw 41 is driven for a predetermined period of time at predetermined intervals based on a supply signal to be described later to detect whether or not the toner amount in the storage unit 51 is equal to or greater than the amount of the toner. 1 screw 3
Supply to 6. For example, by rotating the third screw 41 for 0.2 seconds every predetermined period, about 0.1 g of toner is supplied to the first screw 36 each time. The toner detection sensor 50 detects that the toner has been exhausted in the toner storage unit 51 by this supply,
Based on this detection signal, the toner in the toner cartridge or the toner hopper is filled into the toner storage section 51. The supply of the toner by the third screw 41 was every 0.2 seconds in the embodiment, but is not limited to this value, and is preferably in the range of 0.1 seconds to 0.5 seconds.

【0027】このような構成により本発明のトナー供給
方法について図4、図5に基づき説明する。図4は、検
知手段が検知した信号に基づく現像装置内のトナー濃度
の変化を時系列で示した例であり、縦軸にトナー濃度を
示し、横軸に時間の経過を示す。画像形成が可能である
現像装置内のトナー濃度の有効領域が上限X、下限Yと
の範囲で設定されており、更にこの有効領域を複数に分
割している。実施例においては、5分割した例を示し、
それぞれの領域をa、b、c、d、eで示す。
The toner supply method of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an example in which the change in the toner density in the developing device based on the signal detected by the detecting means is shown in a time series. The vertical axis shows the toner density, and the horizontal axis shows the passage of time. An effective area of the toner density in the developing device in which an image can be formed is set within an upper limit X and a lower limit Y, and the effective area is further divided into a plurality. In the embodiment, an example of dividing into five is shown.
The respective areas are indicated by a, b, c, d, and e.

【0028】図5は、領域a、b、c、d、eのそれぞ
れの領域ごとに設定したトナーの供給の周期を示す。実
施例においてはトナーの供給時間は、1周期あたり0.
2秒に設定して一回の供給量を約0.1gとしている。
それぞれの領域については、現像装置内のトナー濃度が
低い場合には短い周期でトナーの供給を行い、トナー濃
度が濃い場合には長い周期でトナーの供給を行うように
設定されており、好ましくは、転写材の印字率に見合う
ようにトナーを供給している。例えば、ある印字率で連
続複写したときに消費されたトナーの量とほぼ同じ分量
のトナーを定量的に供給することにより、消費されるト
ナーと供給されるトナー量とがほぼ一致し、一定のトナ
ー濃度を維持しながら安定した画像形成がなされる。こ
のようなトナー供給量を各領域ごとにあらかじめ予想し
て設定する。
FIG. 5 shows the toner supply cycle set for each of the areas a, b, c, d, and e. In the embodiment, the supply time of the toner is set to 0.1 per cycle.
The supply amount is set to about 0.1 g at a time of 2 seconds.
For each area, it is set so that when the toner density in the developing device is low, the toner is supplied in a short cycle, and when the toner density is high, the toner is supplied in a long cycle. The toner is supplied so as to match the printing rate of the transfer material. For example, by quantitatively supplying the same amount of toner as the amount of toner consumed during continuous copying at a certain printing rate, the amount of toner consumed and the amount of supplied toner substantially match, and a certain amount of toner is supplied. Stable image formation is performed while maintaining the toner density. Such a toner supply amount is predicted and set in advance for each area.

【0029】例えば、トナー濃度が領域cに位置してい
る場合において、第1の印字率の複写画像であればトナ
ーの消費量とトナーの供給量とがほぼ一致し、領域cで
安定して画像形成が行える。次いで、第1の印字率より
高い第2の印字率で画像を形成した場合、トナーの供給
量よりトナーの消費量が多くなる。このため、トナー濃
度が低いと検知手段によって検知され、トナー濃度が領
域d内に位置することとなり領域dで設定したトナー供
給の周期で現像装置内にトナーが供給される。この周期
は、領域cの周期より短く設定しているため、再びトナ
ーの供給量とトナーの消費量とがほぼ一致して領域d内
でトナー濃度が安定する。また、トナーの消費量とトナ
ーの供給量とが一致しない場合には、検知手段が別の領
域であると検知するため、この領域において設定したト
ナー供給周期にてトナー供給が行われる。
For example, in the case where the toner density is located in the area c, if the copy image has the first printing rate, the consumption amount of the toner and the supply amount of the toner substantially coincide with each other. Image formation can be performed. Next, when an image is formed at a second printing rate higher than the first printing rate, the amount of consumed toner is larger than the amount of supplied toner. For this reason, if the toner density is low, the detecting means detects the toner density, and the toner density is located in the area d, and the toner is supplied into the developing device at the toner supply cycle set in the area d. Since this period is set shorter than the period of the region c, the toner supply amount and the toner consumption amount substantially coincide again, and the toner concentration is stabilized in the region d. Further, when the toner consumption amount and the toner supply amount do not match, the detection unit detects that the region is another region, and thus the toner supply is performed at the toner supply cycle set in this region.

【0030】一方、第1の印字率より低い第3の印字率
で画像形成を行った場合、トナーの供給量よりトナーの
消費量が少なくなる。このため、トナー濃度が高いと検
知手段によって検知され、トナー濃度が領域b内に位置
することとなり領域bで設定したトナー供給の周期で現
像装置内にトナーが供給される。この周期は、領域cの
周期より長く設定しているため、再びトナーの供給量と
トナーの消費量とがほぼ一致して領域b内でトナー濃度
が安定する。
On the other hand, when an image is formed at a third printing rate lower than the first printing rate, the amount of consumed toner is smaller than the amount of supplied toner. Therefore, the detection means detects that the toner density is high, and the toner density is located in the area b, so that the toner is supplied into the developing device at the toner supply cycle set in the area b. Since this cycle is set longer than the cycle of the region c, the toner supply amount and the toner consumption amount substantially coincide again, and the toner density is stabilized in the region b.

【0031】また、使用する転写材のサイズが、例え
ば、A0、A1、A2等のように異なる場合には、同じ
印字率であってもトナーの消費量は異なる。このため、
図6に示すようにあらかじめ各領域と各サイズに対応す
る周期をそれぞれ設定する。例えば、転写材のサイズを
検知する検知手段からの信号と、トナー濃度が位置する
領域を示す出力信号とによって、図6に対応する周期で
第3のスクリュウを駆動させトナーを供給するように制
御している。
When the size of the transfer material to be used is different, for example, A0, A1, A2, etc., the toner consumption is different even at the same printing rate. For this reason,
As shown in FIG. 6, a cycle corresponding to each area and each size is set in advance. For example, the third screw is driven at a cycle corresponding to FIG. 6 to supply toner by a signal from a detection unit for detecting the size of the transfer material and an output signal indicating an area where the toner density is located. doing.

【0032】図7にトナー補給装置の制御のブロック図
を示す。図において、現像装置内のトナー濃度を検知す
るトナー濃度センサ49と、第3のスクリュウ41を駆
動する駆動モータ62と、駆動モータ62をコントロー
ルする演算回路63を含む制御手段60と、領域ごとに
使用される転写材のサイズに対応するトナー供給の周期
のデータを記憶する記憶手段61とを有する。トナー濃
度センサ49は、現像装置8の作動中の現像装置内のト
ナー濃度を検知し、この検知信号を制御手段60に出力
する。制御手段60は、検知信号としてのアナログ電圧
からトナー濃度がどの領域に位置しているのかを演算回
路63により演算し、この領域を示す信号と、コントロ
ールパネル等から送られる転写材のサイズを示す信号と
に対応するトナー供給の周期を記憶手段から取り込み、
このデータに基づいて駆動モータ62を駆動させる。
FIG. 7 is a block diagram showing the control of the toner supply device. In the figure, a toner density sensor 49 for detecting the toner density in the developing device, a driving motor 62 for driving the third screw 41, a control means 60 including an arithmetic circuit 63 for controlling the driving motor 62, Storage means 61 for storing data of the toner supply cycle corresponding to the size of the transfer material to be used. The toner density sensor 49 detects the toner density in the developing device during the operation of the developing device 8, and outputs a detection signal to the control unit 60. The control means 60 calculates an area where the toner density is located from an analog voltage as a detection signal by an arithmetic circuit 63, and indicates a signal indicating this area and the size of the transfer material sent from a control panel or the like. The period of toner supply corresponding to the signal is taken from the storage means,
The drive motor 62 is driven based on this data.

【0033】上述したトナー濃度の制御によって画像形
成が行われ、現像装置内のトナー濃度が高くなり、有効
領域の上限Xを越えてしまった場合、トナーの供給を停
止させ、画像形成はそのまま行うように制御させる。ま
た、現像装置内のトナー濃度が低くなり、有効領域の下
限Yを下回った場合、トナーの供給はそのまま続け、画
像形成を停止させ、トナー濃度が有効領域内に達したと
きに画像形成を再開する。
Image formation is performed by the above-described control of the toner density, and when the toner density in the developing device increases and exceeds the upper limit X of the effective area, the supply of the toner is stopped and the image formation is performed as it is. Control. Further, when the toner density in the developing device becomes lower and falls below the lower limit Y of the effective area, the supply of toner is kept as it is, the image formation is stopped, and the image formation is restarted when the toner density reaches the effective area. I do.

【0034】好ましくは、画像形成装置のメイン電源を
投入してからの現像装置の空運転時および画像形成時の
現像装置の動作の初期の2、3秒の間はトナーの供給の
制御を行わないようにする。これにより急激なトナー濃
度の変化が少なくなり安定した制御が行える。
Preferably, the supply of toner is controlled during the idle operation of the developing device after turning on the main power supply of the image forming device and during the initial few seconds of the operation of the developing device during image formation. Not to be. As a result, a rapid change in toner density is reduced, and stable control can be performed.

【0035】[0035]

【発明の効果】このように連続してトナーを現像装置内
に供給する方法とは異なり、複数の領域ごとであって転
写材の種類に応じて設定した周期で僅かずつのトナーを
供給することにより現像装置内の現像剤との攪拌混合を
容易に行うことができ、トナーを短時間で画像形成が行
うことが可能な帯電電位とすることができる。
As described above, unlike the method of continuously supplying the toner into the developing device, the small amount of the toner is supplied in each of a plurality of areas at a cycle set according to the type of the transfer material. Accordingly, stirring and mixing with the developer in the developing device can be easily performed, and the toner can be set to a charging potential at which image formation can be performed in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明によるトナー補給方法およびその装置
に適用される画像形成装置の概略断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus applied to a toner supply method and an apparatus according to the present invention.

【図2】 現像装置を示す側断面図。FIG. 2 is a side sectional view showing a developing device.

【図3】 現像装置のスクリュウ部を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a screw portion of the developing device.

【図4】 本発明によるトナー供給方法のトナーの濃度
変化を示す概念図。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a change in toner density in the toner supply method according to the present invention.

【図5】 各領域におけるトナー供給の周期を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a toner supply cycle in each area.

【図6】 転写材のサイズに応じたトナー供給周期のデ
ータを示す図。
FIG. 6 is a diagram illustrating data of a toner supply cycle according to the size of a transfer material.

【図7】 トナー補給装置を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram illustrating a toner supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像形成装置 2 画像形成部 3 搬送案内部 4 定着装置 5 感光ドラム 6 コロナ帯電器 7 光学投影装置 8 現像装置 9 ロール紙給紙部 10 転写コロナ放電器 11 AC分離コロナ帯電器 12 クリーニング装置 13 イレーサランプ 15 廃棄ボトル 19 トナー供給口 20 トナーカートリッジ 21 供給口 22 ガイド部材 23 スポンジ 24 ケーシング 25 開口 26 現像ローラ 27 スリーブ 28 永久磁石 29 現像剤 30 磁気ブラシ 31 規制板 32 仕切板 32A、B 連通路 33 収納室 34 収納室 35 トナー供給口 36 第1のスクリュウ 36B 攪拌羽根 37 第2のスクリュウ 37B 攪拌羽根 38 モータ 41 第3のスクリュウ 49 トナー濃度センサ 50 トナー検知センサ 51 トナー貯留部 60 制御手段 61 記憶手段 62 駆動モータ 63 演算回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Image forming part 3 Conveyance guiding part 4 Fixing device 5 Photosensitive drum 6 Corona charger 7 Optical projection device 8 Developing device 9 Roll paper feeder 10 Transfer corona discharger 11 AC separation corona charger 12 Cleaning device 13 Eraser lamp 15 Waste bottle 19 Toner supply port 20 Toner cartridge 21 Supply port 22 Guide member 23 Sponge 24 Casing 25 Opening 26 Developing roller 27 Sleeve 28 Permanent magnet 29 Developer 30 Magnetic brush 31 Regulator plate 32 Partition plate 32A, B communication passage 33 Storage chamber 34 Storage chamber 35 Toner supply port 36 First screw 36B Stirring blade 37 Second screw 37B Stirring blade 38 Motor 41 Third screw 49 Toner density sensor 50 Toner detection sensor 51 Toner storage unit 60 Control means 61 Storage means 62 Drive motor 63 Arithmetic circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像装置内で撹拌されるトナー及びキャ
リアからなる現像剤のトナー濃度を検知手段により測定
し、この測定値が設定した有効領域内の値になるように
トナーを現像装置内に供給して前記トナー濃度を制御す
るトナー供給方法において、現像装置内のトナー濃度の
有効領域を複数の領域に分割し、且つこれら領域ごとに
トナーの供給の周期をそれぞれ設定し、前記現像装置の
作動中に前記検知手段により検知した測定値が含まれる
領域に対応する周期で定量ずつトナーを現像装置内に供
給してトナー濃度を制御することを特徴とするトナー供
給方法。
The toner concentration of a developer comprising a toner and a carrier stirred in a developing device is measured by a detecting means, and the toner is injected into the developing device such that the measured value is within a set effective area. In the toner supply method of controlling the toner concentration by supplying the toner, the effective area of the toner concentration in the developing device is divided into a plurality of regions, and the supply period of the toner is set for each of these regions. A toner supply method, wherein a toner concentration is controlled by supplying a fixed amount of toner into the developing device at a period corresponding to a region including a measurement value detected by the detection unit during operation.
【請求項2】 前記トナー濃度の制御において、前記ト
ナー濃度が有効領域外の低い濃度の領域に達した場合に
トナー濃度が有効領域内となるまで画像形成の作業を中
断させることを特徴とする請求項1記載のトナー供給方
法。
2. In the control of the toner density, when the toner density reaches a low density area outside the effective area, the image forming operation is interrupted until the toner density falls within the effective area. The method according to claim 1.
【請求項3】 前記トナー濃度の制御において、前記ト
ナー濃度が有効領域外の高い濃度の領域に達した場合に
所定の領域のトナー濃度となるまでトナー供給を中断さ
せることを特徴とする請求項1記載のトナー供給方法。
3. The toner density control according to claim 1, wherein when the toner density reaches a high density area outside the effective area, the toner supply is interrupted until the toner density reaches a predetermined area. 2. The toner supply method according to 1.
【請求項4】 前記画像形成は、異なるサイズの転写材
が用いられ、該転写材のサイズごとに前記周期が設定さ
れていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載
のトナー供給方法。
4. The toner supply method according to claim 1, wherein in the image formation, transfer materials of different sizes are used, and the cycle is set for each size of the transfer material. .
【請求項5】 現像装置内で撹拌されるトナー及びキャ
リアからなる現像剤のトナー濃度を測定する検知手段
と、補給用のトナーを現像装置内に供給する供給手段
と、前記検知手段によって検知した測定値が設定したト
ナー濃度の有効領域内の値になるように前記供給手段に
よって現像装置内に前記補給用のトナーを供給して前記
トナー濃度を制御する制御手段とを有するトナー供給装
置において、前記有効領域を複数の領域に分割し、且つ
これら領域ごとに使用される転写材のサイズに対応する
トナー供給の周期のデータを記憶する記憶手段を有し、
使用される転写材のサイズおよび前記現像装置が作動中
に前記検知手段により検知した測定値に基づく前記記憶
手段のデータの周期で定量ずつトナーを現像装置内に供
給してトナー濃度を制御をすることを特徴とするトナー
供給装置。
5. A detecting means for measuring a toner concentration of a developer comprising a toner and a carrier stirred in the developing device, a supplying means for supplying replenishing toner into the developing device, and a detecting means for detecting the toner concentration. Control means for controlling the toner density by supplying the toner for replenishment into the developing device by the supply means so that the measured value becomes a value within the set effective area of the toner density. Storage means for dividing the effective area into a plurality of areas and storing data of a toner supply cycle corresponding to the size of the transfer material used for each of the areas;
The toner density is controlled by supplying the toner into the developing device at regular intervals at a data cycle of the storage device based on the size of the transfer material to be used and the measurement value detected by the detecting device while the developing device is operating. A toner supply device characterized by the above-mentioned.
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