JPS62231278A - 作像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、作像装置、特に現像装置内の現像剤に対する
トナー補給の制御に関する。

従来技術とその問題点 一般に、電子写真複写機やリーダプリンタ等の作像装置
においては、静電潜像の現像に伴い現像剤中のトナーが
消費されるので、現像に供されてトナー濃度の低下した
現像剤、即ち現像装置内の現像剤に対して新たなトナー
が補給されなければならない。そして、その様なトナー
補給を達成する補給制御の方式として、例えば、特開昭
５４＝６１９３８号公報に示されている様に、感光体表
面に基準潜像を形成し、これを現像して基準画像を形成
した後、基準画像のトナー付着量を光学的に検出し、こ
の検出値に基づいて現像槽内の現像剤中のトナー濃度を
絶えず一定に維持すべく現像装置に対するトナー補給を
制御する方式（以下本方式をＡ［ＤＣと記す）が知られ
ている。

ところで、このＡＩＤＣでは１回の作像を行う際にトナ
ー濃度を１回検出し、該トナー濃度が所定値より低い場
合に一定量のトナー、即ち通常１回の作像で必要とされ
るトナーに相当する予め決められた量のトナーを補給す
る。しかしながら、白黒濃度比が特別に高い画像を継続
して作像する場合には、トナーの補給量が消費量に追い
付かず、現像剤中のトナー濃度が徐々に低下するという
間照点を有している。この様な場合、オペレータが独自
に判断してマニュアルでトナー補給を行っていたが、量
を誤り却ってオーバートナーにしてしまう危険性を有し
ている。

なお、トナー補給制御方式として前記Δ１１）Ｃ以外に
、現像剤の透磁率等を測定してトナー濃度を検出し、こ
の検出値に基づいてトナー補給を制御するＡＴＤＣにあ
っても、１回の作像工程中に１回の検出動作を行う構成
であれば、１１ｑ記同様の問題点を生じる。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明に係る作像装置は、 （ａ）１回の作像を行う際に現像剤中のトナー濃度を１
回検出し、該トナー濃度が所定値より低い場合に前記現
像剤にトナー補給を行う作像装置であって、 （ｂ）トナー濃度が所定値より低いことが所定回数連続
して検出されたとき、作像工程とは別にトナー濃度を検
出し、その検出されたトナー濃度に基づいてトナー補給
を行うこと、 を特徴とする。

火車性 第１図は本発明に係る作像装置の該略構成を示し、感光
体ドラム（１）は矢印（ａ）方向に回転駆動可能であり
、その周囲には帯電チャージャ（２）、現像装′Ｊ！（
３）、転写ヂャーノヤ（４）、複写紙分離チャージャ（
５）、ＡＩＤＣ用基準画像のトナー付着量を光学的に検
出するための発光素子（６）と受光素子（７）、ブレー
ド方式による残留トナーのクリーニング装置（８）、残
留電荷のイレーザランプ（９）かそれぞれ配設されてい
る。

露光装置（１０）は光学系移動型のスリット露光方式の
ものであり、露光ランプ（１１）、反射鏡（１２）、（
１３）、（１４）、（１６）、投影レンズ（１５）にて
構成され、露光ランプ（１１）と反射鏡（！２）とは一
体的に感光体ドラム（１）の周速度（Ｖ）に対して（ｖ
／ｍ、但し、ｔａ　：　＞Ｈ写倍率）の速度で、反射鏡
（１３）、（１４）は一体的に（ｖ／　２　ｍ）の速度
でそれぞれ矢印（ｂ）方向に走査移動可能である。

基準パターン（１８）は原稿載置ガラス（１７）の曲、
即ち露光走査方向上流側に設けられ、原稿画像を露光す
る前に感光体ドラム（１）上に基準潜像として形成され
、かつ現像される。

一方、前記現像装置（３）は磁気ローラ（３２）を内蔵
した現像スリーブ（３１）を現像剤ケーシング（３０）
内に設けた周知の磁気刷子式のもので、トナーはトナー
タンク（３３）の底部に設けた周面に切欠きを有するト
ナー補給ローラ（３４）の回転により補給される。

受光素子（７）は発光素子（６）からの感光体ドラム（
１）の表面に照射された光の反射光を受光して基準画像
のトナー付着量を光学的に検出するもので、その検出出
力はトナー付着検出回路（３５）へ入力され、マイクロ
コンピータによる制御回路（３６）を介して補給ローラ
駆動機構（３７）を制御する様になっている。

次に、第２図を参照して制御回路について説明する。

コンパレータ（Ｃ）の入力端子（Ｉ（υには受光素子（
７）の出力と抵抗（Ｒ３）との連結点が接続され、いま
ひとつの入力端子（１−Ｉｔ）には受光素子（７）と並
列に接続した抵抗（Ｒ６）と可変抵抗（Ｒ６）との連結
点が接続されている。制御回路（３Ｇ）を構成するマイ
クロコンピータには前記コンパレータ（Ｃ）の出力及び
図示しない操作パネル上のプリントキー、テンキー等、
複写紙搬送路上に設けた各種複写紙センサ、前記光学系
の位置センサ等が入力されろ。また、マイクロコンピュ
ータは補給ローラ駆動機構（３７）、トナー補給モード
を表示する（ＬＥＤ）、前記帯電チャージャ（２）等へ
制御信号を出力する。

コンパレータ（Ｃ）の端子（Ｒ３）への入力電圧は可変
抵抗（Ｒ，）の抵抗値によって変化し、現像装置ｉ￥（
３）内の現像剤中のトナー濃度が予め定められた所定値
にあるときの基準画像の反射濃度として検出された受光
素子（７）の出力電圧（基準電圧）に？ＪＮ整されてい
る。受光素子（７）の出力電圧は反射濃度（トナー濃度
）に反比例して増大する。そこで、コンパレータ（Ｃ）
は端子（Ｈ，）の入力電圧〔受光素子（７）のトナー付
着量検出電圧〕が端子（０１）への入力端子（基準電圧
）よりも大きくなるとオンし、補給ローラ駆動機槽（３
７）を一定時間作動させ、トナー補給ローラ（３４）を
一定量回転させてトナー補給を行う。このとき、１回の
トナーＦｌｆｆ給量は、本実施例の場合、Ａ４版で白黒
比２０％の原稿を１枚複写するのに必要な量である。

従って、１回のトナー補給量よりも多くのトナーを消費
する原稿で１枚複写を継続して行うと、あるいは連続複
写を行うと、現像剤中のトナー濃度は徐々に低下してし
まう。そこで、本発明では、トナー濃度が所定値より低
いことが所定回数連続して検出されたとき、複写動作と
は別に、例えば連続複写時であれば複写動作を一時中断
して、あるいは中断することなく、トナー濃度を検出し
、その検出されたトナー濃度に基づいてトナー補給を行
う。

次に、前記マイクロコンピータで処理されるトナー補給
制御について第３図、第４図を参照して説明する。

第３図はトナー濃度判定のサブルーチンを示し、まず、
ステップ（Ｓｌ）で光学系の走査開始タイミングである
か否かを判定し、ＹＥＳであればステップ（Ｓ２）でタ
イマ（Ｔ１）をセットしてカウント動作を開始させると
共に、ステップ（Ｓ３）でトナー濃度フラグ（Ｆ’ｌ）
をｒＯＪにリセットする。タイマ（’Ｉ”ｌ）は、感光
体ドラム（１）上に形成された基準画像の反射濃度を受
光素子（７）で検出するタイミングをとるためのもので
、走査開始タイミングから基準画像の反射濃度が受光素
子（７）で検出可能な位置に至るまでの時間にセットさ
れる。また、トナー濃度フラグ（ｒ；”１）は「０」の
ときトナー濃度が所定値より低いことを表示し、「ｌ」
のとき高いことを表示する。

次に、ステップ（Ｓ４）でタイマ（ＴＩ）のカウントが
終了するまでステップ（Ｓ　１）、（Ｓ４）を繰り返し
、ステップ（Ｓ４）でタイマ（Ｔ１）のカウント終了タ
イミングと判定されると、ステップ（Ｓ５）で基準画像
のトナー付着量が所定値より大きいか否かを判定する。

即ち、前記コンパレータ（Ｃ）の出力がオンか否かを判
定し、ＹＥＳであればステップ（Ｓ６）でトナー濃度フ
ラグ（Ｆｌ）をｒｌＪにセットすると共に、ステップ（
Ｓ７）でトナー検出タイミングフラグ（Ｆ２）をｒｌＪ
にセットする。このトナー検出タイミングフラグ（Ｆ２
）は「０」のとき非検出タイミングであることを表示し
、ｒｌＪのとき検出タイミングであることを表示する。

第４図はトナー補給制御のサブルーチンを示し、まず、
ステップ（Ｓ［０）でトナー検出タイミングフラグ（Ｆ
２）が「１」か否かを判定し、ＹＥＳであればステップ
（Ｓｉｔ）でトナー検出タイミングフラグ（Ｆ２）を「
０」にリセットすると共に、ステップ゛（Ｓ　１２）で
トナー濃度フラグ（Ｆｌ）が「０」か否かを判定する。

トナー濃度フラグ（Ｆｌ）は現像剤中のトナー濃度が所
定値よりも高ければ前記ステップ（Ｓ６）でｒｌＪにセ
ットされ、所定値よりも低ければ前記ステップ（Ｓ３）
で「０」にリセットされている。従って、このステップ
（Ｓ１２）でＹＥＳと判定されると、ステップ（Ｓ１３
）でトナー捕給モータを作動せしめると共に、ステップ
（ＳＩ４）でトナー補給モータオンタイマをセットして
カウント動作を開始さ仕、かつステップ（Ｓ１５）でト
ナー濃度カウンタをインクリーメントする。トナー補給
モータオンタイマはトナー補給モータの作動時間を制御
するもので、その時間は本実施例において前述の如＜Ａ
４版で白黒比２０％の原稿を１枚複写するのに必要な量
のトナーを補給するのに相当する時間である。

次に、ステップ（Ｓ１Ｇ）でトナー濃度カウンタのカウ
ント数がＮかそれよりも多いか否かを判定する。このト
ナー濃度カウンタは前記ステップ（Ｓ１２）〜（１５）
を実行するごとに、「１」ずつインクリーメントされ、
Ｎ回（本実施例では１０回とされている。但し、作像装
置の状態によって種々の値を取り得る。）カウントされ
ていると、本発明の要部に係るトナー補給を実行する指
示を出すこととなる。即ち、ステップ（９１７）でトナ
ー補給モードフラグ（Ｆ３）を「１」にセットすると共
に、ステップ（ＳｔＳ）でトナー補給モード表示しＥＤ
をオンし、かつ、ステップ（Ｓ１９）でトナー濃度カウ
ンタをクリアする。トナー補給モードフラグ（Ｆ３）は
本実施例において、「ｌ」のとき連続複写の場合は複写
動作を中断し、１枚複写の場合は以後の複写動作を禁止
することを表示する。また、トナー補給モード表示ＬＥ
Ｄはこの様に複写動作を一時中断又は禁止してトナー補
給を行うことをオペレータに表示するためのらのである
。

続いて、ステップ（Ｓ２０）で前記トナー補給モータオ
ンタイマのカウント終了タイミングであると判定される
と、ステップ（Ｓ２１）でトナー捕給モータを停止させ
、ステップ（Ｓ２２）でトナー補給モードフラグ（Ｆ３
）が「０」か否かを判定する。

この場合、トナー補給モードフラグ（Ｆ３）は前記ステ
ップ（Ｓｌ７）で「！」にセットされているためにＮＯ
と判定され、ステップ（Ｓ２３）で複写動作とは別にＡ
ＩＤＣパターンの作成処理を実行し、前記第３図に示し
たステップ（Ｓｌ）に戻りトナー濃度判定のサブルーチ
ンを実行する。

一方、トナー濃度カウンタがＮまでカウントされていな
ければ、前記ステップ（ＳＩＧ）でＮｏと判定され、ス
テップ（Ｓ　２０）、（Ｓ　２１）を経てステップ（Ｓ
２２）でＹＥＳと判定されることとなり、通常のトナー
補給が実行される。この通常のトナー補給をＮ回連続し
て行ってもトナー濃度が所定値に至らないとき、ステッ
プ（Ｓｌ７）以下の複写動作とは別のトナー補給制御が
行われるのである。

また、現像剤中のトナー濃度が所定値より高いと前記ス
テップ（Ｓ１２）でＮｏと判定され、ステップ（Ｓ２４
）でトナー補給モードフラグ（Ｆ３）を「０」にリセッ
トすると共に、ステップ（Ｓ２５）でトナー補給モード
表示しＥＤをオフし、かつステップ（Ｓ２６）でトナー
濃度カウンタをクリアする。

即ち、本実施例では、トナー濃度が所定値より低いこと
がＮ回連続して検出されると、ステップ（Ｓ２３）で複
写動作とは別にＡ（ＤＣパターンを作成してトナー濃度
を検出し、その検出されたトナー濃度が所定値より低け
れば、前記ステップ（ＳＩＯ）〜（Ｓ　１６）、　（Ｓ
　２０）〜（Ｓ２３）を実行してトナー補給を行い、現
像剤中のトナー濃度が徐々にに低下していくのを防止す
る。

なお、複写動作を中断あるいは禁止するとは少なくとも
新たな給紙動作を行わないことを意味し、１枚複写にあ
ってはトナー補給モードが完了するまでオートシャット
を遅らせる必要がある。他の作像用エレメントに関して
は、ＡＩＤＣＩＤＣバターのために最小限必要とされて
いる作動は実行される。特に、光学系はΔｔＤｃパター
ンを作成するために基準チャート（１８）の近傍でのみ
走査させれば良く、第１図に示す様にホームポジション
で基準チャー）（１８）を露光可能であれば、露光ラン
プ（２１）のみをオンするだけで良い。また、現像装置
（３）の現像剤攪拌機構は駆動されている必要はある。

なぜなら、トナーが攪拌停止状態にある現像剤中に部分
的に補給されると濃度むらを生じるからであり、それを
解消するために現像剤はトナー補給時循環搬送状態にあ
ることが好ましいからである。

なお、本発明に係る作像装置は以上の実施例に限定する
ものではなくその要旨の範囲内で種々に変更することが
できる。例えば、前記実施例はＡＩＤＣで説明したが、
ＡＴＤＣであっても、１回の作像工程中に１回のトナー
濃度検出動作を行う構成であれば、本発明を適用するこ
とにより、トナー濃度の不必要な低下を防止することが
できる。

また、必ずしらトナー補給モード中に連続複写動作を中
断させる必要はなく、中断中でもプリントキーをオンす
れば複写動作を再開する機能を付加すれば、オペレータ
が濃度が低くても早く複写画像を欲する場合に対応させ
ることができる。さらに、トナー濃度の低下がＮ回連続
して検出されたとしても、その時点での連続複写の残り
枚数がある一定の枚数以下の場合や、補給動作が少なく
とらある一定時間以上経過した場合には複写動作を開始
可能に構成しても良い。あるいは、本発明の要部である
トナー補給制御を行うか否かを選択するための選択キー
を設け、複写画像の濃度が低下したときにこのトナー補
給制御を行うか否かをオペレータの判断に委ねても良い
。

また、本発明に係る作像装置においては、トナー補給動
作を行っても現像剤中のトナー濃度が所定値にまで上昇
しない場合には、トナータンク（３３）内にトナーが無
くなった（エンプティ）と判断することができる。従っ
て、この場合にはトナー補給動作を中止すると共にトナ
ーエンプティ表示を行う様に構成することができる。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、トナー濃
度が所定値より低いことが所定回数連続して検出された
とき、作像動作とは別にトナー濃度を検出し、その検出
されたトナー濃度に基づいてトナー補給を行うため、た
とえ１回のトナー補給量よりも多くのトナーを消費する
画像が連続して作像されたとしても、トナー濃度の不足
を適宜補うことができ、常に安定した濃度の画像を作像
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作像装置の一実施例を示し、第１図
は全体の概略措成図、第２図は制御回路図、第３図、第
４図はマイクロコンピュータの処理手順を示すフローチ
ャート図である。 （１）・・・感光体ドラム、（２）・・・帯電チャージ
ャ、（３）・・・現像装置、（６）・・・発光素子、（
７）・・・受光素子、（１０）・・・露光装置、（１８
）・・・基阜ヂャート、（３３）・・・トナータンク、
（３４）・・・トナー補給ローラ、（３５）・・・トナ
ー付若爪検出回路、（３Ｇ）・・・制御回路、（３７）
・・・トナー補給ローラ駆動回路。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青　山　葆　ほか２名第１　ＦＢ ２：＊ｔチャー４ ３：現４＠哀置 ３３：トナータンク ３４ニド力−１山′１合ローラ １０：ｌ＆光波！ １８：基準チャート 第３閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１回の作像を行う際に現像剤中のトナー濃度を１回
   検出し、該トナー濃度が所定値より低い場合に前記現像
   剤にトナー補給を行う作像装置であって、 トナー濃度が所定値より低いことが所定回数連続して検
   出されたとき、作像動作とは別にトナー濃度を検出し、
   その検出濃度に基づいてトナー補給を行うこと、 を特徴とする作像装置。