JPS63228180A

JPS63228180A - トナ−補給装置

Info

Publication number: JPS63228180A
Application number: JP62064984A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Deyama; 弘幸出山
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-22
Also published as: US4934314A

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、電子写真複写機等におけるトナー補給に関す
る。

（従来の技術）電子写真複写機において、原稿の画像が感光体上に静電
潜像として形成され、現像器でその上にトナーを付着さ
せてトナー像が形成される。次に、このトナー像がペー
パー上に転写され、定着されて、ペーパー上に原稿の画
像が再現される。

トナーは、複写ごとに消費されるので現像器に補給する
必要がある。また、トナーがエンプティになったことを
検出する必要がある。

トナー補給法の一つに定量補給法がある。この方法では
、ｌコピーサイクル毎に一定量のトナーを補給する。従
来は、トナー補給量は、最も多く使用される複写紙サイ
ズと、通常コピ一時の平均的な画像濃度とから、通常の
コピー１枚に対して、平均的なトナー消費量がわかるの
で、それと等しく設定されていた。これにより、長期間
にはトナー消費量とトナー補給量が等しくなるため、現
像器内のトナー濃度を安定させることが出来る。

定量補給法の欠点としては、一つには複写紙サイズごと
のトナー消費量の変化に対応出来ない、ということがあ
る。同じ画像濃度であっても、複写紙サイズが大きくな
ると、それだけトナー消費量が増えるし、逆に小さいと
、トナー消費量が減る。そして、平均的でない状態で多
量にコピーされると、補給量と消費量のバランスの大き
くくずれた状態が長く続き、現像器内のトナー濃度が大
きく片寄ってしまう。

この問題の解決のために、複写紙の各サイズ毎に、平均
的画像濃度でコピーをとった場合のトナー消費量と等し
いトナー補給量を設定しておき、複写時に、複写紙サイ
ズを検出して、そのサイズに合った量のトナーを補給す
る方法がある。この方法によりペーパーサイズの変化に
よるトナーの片寄りという問題については解決された。

定量補給法のもう１つの欠点は、画像濃度の変化に伴う
トナー消費量の変化に対応出来ないことである。すなわ
ち、平均的な画像濃度に対して異なる画像濃度のコピー
を多量にとり続けた場合の、現像器内のトナー濃度の片
寄りを対策出来ない。

この問題の解決のために、基準トナー像を感光体上に形
成し、このトナー像の濃度の変化に対応して、トナー補
給量を変える方法がある（たとえば、特開昭５８−１９
０９６６号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）この基準トナー像を用いる方法では、基準トナー像を検
出するセンサが不良になると、誤ったトナー補給がなさ
れる。したがって、センサの不良を常に点検できること
が望ましい。

また、トナー補給手段内に補給すべきトナーがなくなる
と、トナーの補給が出来ない。従来は、トナーエンプテ
ィ検出のため、専用のセンサが設けられていた。

本発明の目的は、専用のセンサを設けることなくセンサ
ネ良やトナーエンプティ状態を検出できるトナー補給１
監視装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る第１のトナー補給装置は、現像器内へ指定
された量のトナーを補給する補給手段と、現像器内のト
ナー濃度を検出する濃度検出手段と、複写紙のサイズを
検出するペーパーサイズ検出手段と、濃度検出手段によ
り検出されたトナー濃度とペーパーサイズに対応して補
給手段によるトナー補給量を所定の範囲内で指定する補
給量制御手段と、補給量制御手段により指定されたトナ
ー補給量が最大補給量である状態が所定の回数だけ連続
した場合に、補給すべきトナーがなくなったと判定する
トナーエンプティ検出手段とを備えたことを特徴とする
。

本発明に係る第２のトナー補給装置は、現像器内へ指定
された量のトナーを補給する補給手段と、現像器内のト
ナー濃度を検出する濃度検出手段と、複写紙のサイズを
検出するペーパーサイズ検出手段と、濃度検出手段によ
り検出されたトナー濃度とペーパーサイズに対応して補
給手段によるトナー補給量を所定の範囲内で指定する補
給量制御手段と、補給量制御手段により指定されたトナ
ー補給量が最小補給量である状態が所定の回数だけ連続
した場合に、濃度検出手段が不良であると判定する不良
検出手段とを備えたことを特徴とする。

（作　用）補給量制御手段により指定されるトナー補給量は、標準
的な値を中心として所定の範囲内で指定される。したが
って、通常は、トナー補給量は、標準値を中心に変化し
、トナー補給量が最大値または最小値である状態が長時
間続くことはまずない。そこで、最大値または最小値で
ある状態が所定の時間続くと、トナーエンプティまたは
センサネ良と判定する。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、第２図に示す本発明に係る複写機の一実施例の概
略を説明する。電子写真プロセスは、公知の方法を用い
る。

感光体ドラム（＋’　）は表面に有機系の光導電層を備
えたもので、その周囲には回転方向（矢印ａ）に従って
、イレーザランプ（３）、チャージャ（４）、現像装置
（５）、転写用ＤＣチャージャ（８）、分離用ＡＣチャ
ージャ（９）、基準画像の反射濃度を検出するための発
光素子（１０）と受光素子（ＩＩ）とからなる反射型フ
ォトセンサ、クリーニングブレード（１２）がそれぞれ
配置されている。

光源、ミラーおよびレンズからなる画像投影装置（１３
）は光学系移動型であり、原稿ガラス（１４）の光学系
走査方向（矢印ｂ）に感光体ドラム（１）と同期して原
稿を走査し、原稿の反射光を感光体ドラム（１）に投影
し、静電潜像を形成する。

現像装置（５）は磁気ローラ（７）を内蔵した現像スリ
ーブ（６）を備えていると共に磁気ブラシ現像方式を採
用するもので、磁気ローラ（７）ないしは現像スリーブ
（６）の回転にて現像スリーブ（６）上を搬送される磁
性現像剤にて感光体ドラム（１）上に形成された静電潜
像を現像する。現像剤としては絶縁性トナーと磁性キャ
リアとを混合したものが使用され、絶縁性トナーが現像
に供され消費される。従って、この消費分に応じて絶縁
性トナーを現像装置（５）内に補給する必要がある。補
給トナーである前記絶縁性トナー（５２）は、複写機内
に装填されたトナーボトル（５１）内に予め収納されて
おり、補給窓（５３）を通り、現像装置（５）へと移動
する。ここで、トナー補給量は、補給窓（５３）の回転
時間から決定されるため、トナー補給モータ（５４）に
より回転時間を変えて、トナー補給量を調節する。トナ
ーボトル（５１）は複写機本体に着脱自在に装着され、
補給トナーの補充はエンプティとなった古いトナーボト
ル（５Ｉ）を取外し、現像装置（５）の合板上に新たな
トナーボトル（５１）を装填することにより行われる。

本実施例では、現像器（５）内のトナー濃度を間接的に
測定する。ＩＤ測定用パターン作成装置は、ＬＥＤによ
り構成される像間イレーザ（６１）を有し、ＩＤパター
ン作成時に、作成場所のＬＥＤを消灯して、感光体ドラ
ム（１）上の電位を残しておく。すると、現像時に、そ
の部分の静電潜像にもトナーが乗り、ＩＤ測定用パター
ン（基準画像）が作成される。なお、［）パターンは、
原稿の静電潜像が形成されない領域に形成する。

ＩＤ測定装置は発光素子（１０）、受光素子（１１）お
よび反射濃度検出回路（７Ｉ）からなる。発光素子（１
０）から出た光が、パターン作成装置（６１）で作られ
たｒＤパターンに照射され、その反射光を受光素子（１
１）が受ける。そして、反射濃度検出回路（６２）は、
コンパレータを用いて、反射光のレベルによりＴＤ島庁
本１ｔ）ｌ−ｒ適廖１−「渉い」の３段階に分ける。

カセット（２Ｉ）内のペーパーは、給紙ローラ（２２）
と搬送ローラ対（２３）によりタイミングローラ（２４
）まで供給される。そして、感光体ドラム（１）上への
像形成に同期して転写チャージャ（８）に送られる。そ
して、トナー像がペーパーに転写され、図示しない定着
装置で定着される。

ところで、カセット（２１）の近傍には、第２図に図式
的に示すように、複数のサイズ検出スイッチ（８２）が
設けてあり、ペーパー検出回路（８１）は、このスイッ
チからの信号によりペーパーサイズを判断する。

第３図は、マイコンを有する制御回路（９Ｉ）の構成を
示す。制御回路（９１）は、パターン作成装置（６りで
パターンを作らせ、反射濃度検出回路（７Ｉ）での測定
結果と、ペーパーサイズ検出装置（８１）からのサイズ
データに基づき、トナー補給１を決定する。そして、ト
ナー補給モータ（５４）を制御して決定された量の補給
を行う。また、制御回路（９１）は、他の画像形成プロ
セスの制御も行うが、ここでは説明を省略する。

なお、本実施例では、ＩＤ測定によりトナー濃度を検出
したが、直接、現像装置（５）内のトナー濃度を検出し
てもよい。

次に、制御回路（９１）によるトナー補給の制御方法に
ついて説明する。

以下余白表は、トナー補給時間表である。たて列は、ベーパーサ
イズ別の補給時間変化を示し、ペーパーサイズが大きく
なるほど（ｍが大きくなるほど）、補給時間は長くなる
。一方、横列は、［Ｄ濃度に対応する補給時間のランク
を示しており、ｎが大きくなるほど補給時間は長くなる
。そして、たて列のペーパーサイズｍと、横列のランク
ｎが決定されると、補給時間Ｔ（ｍ、　ｎ）が決定され
る。たとえば、ペーパーサイズがＡ４であり、補給ラン
クが４であると、補給時間はＴ（５，４）である。定ｍ
補給咀のランクｍは、ＩＤ測定結果から、段階的に捕給
催を変えて行くパラメータであり、ｎは１〜７までの間
を移動する。ここで、中央値ｎ＝４の時が、平均的なト
ナー消費量と等しい量のトナーを補給する補給時間であ
り、通常のコピ一時は、ｎ＝４を中心としてこの付近で
変化する。これから、ｎ＝７となり補給が最も多くなる
モードが長時間続くことはまずない。しかし、トナーエ
ンプティ時は、制御的には補給をかけているが、実際は
補給がされないので、ｎ＝７のモードが長時間続くこと
になる。この原理から、上記モードが長時間続いた場合
、トナーエンプティと判断することが出来る。

次に、ｎ＝１となり補給が最も少なくなるモードが長時
間続くことは、通常のコピ一時にはまずない。あるとす
れば、ＩＤ測定装置（１０，２゜７１）の汚れ等による
誤検出であり、この原理から、ｎ−１のモードが長時間
続いた場合、ＩＤ測定装置の不良と判断することが出来
る。

第４図は、トナー補給制御の概略フローを示す。

トナー補給は、■コピーサイクルに一度行うので、本フ
ローも！コピーサイクルに一度行う。

まず、コピーサイクルのステートｋにより分岐する（ス
テップＳｔ）。ｋ＝０の場合は、まず、コピー開始か否
かを判断する（ステップＳ２）。そして、プリントボタ
ンが押されると、ステートｋがインクリメントされる（
ステップＳ３）。

ステップＳｌでステートに＝１の場合、まず、ＩＤパタ
ーンの作成が可能か否かを判断する（ステップＳｌｌ　
　）。このフローは、画像形成プロセスが終わってから
パターンを作成するよう制御するために設けられている
。そして、パターン作成が可能になると、ＩＤパターン
を作成しくステップ５１２）、ステートｋをインクリメ
ントする（ステップ５１３）。

ステップＳｔでステートに＝２の場合、まず、ＩＤパタ
ーンを作成したか否かを判定する（ステップ５２１）。

作成した場合は、作成したパターンのＩＤ濃度を測定す
る（ステップ５２２）。そして、ＩＤａ度が適度か、濃
いか、淡いか判定する（ステップ５２３）。「適度」と
判断した場合には、ランクｎを変更しない。また、「濃
い」と判断した場合には、ランクｎを１つ下げる（ステ
ップ５２４）。

すなわち、トナー補給時間を少なくする。一方、「淡い
」と判断した場合には、ｎを１つ増し補給時間を長くす
る（ステップ５２５）。次に、ペーパーサイズを検出し
て（ステップ８２６）、補給時間表のｍを決定する。次
に、以上で決定されたｎとｍより、トナー補給時間Ｔ（
Ｉ！ｌ、ｎ）を決定する（ステップ５２７）。そして、
トナー補給を開始しくステップ５２８）、ステートをイ
ンクリメントする（ステップ５２９）。

ステップＳｔでに＝３の場合、まず、補給時間が終了し
たか否かを判断しくステップ５３１）、終了していると
、トナー補給をストップする（ステップ５３２）。そし
て、ステートｋＪ！ｉ：０に戻して（ステップ５３３）
、最初から一連の制御を開始する。

最後に、次に説明するトナーエンプティとセンサネ良の
検出の判定（第１図）を行う（ステップ５４１）。

第１図は、トナーエンプティとセンサネ良の検出のフロ
ーを示す。従来は、トナーエンプティ検出にそれ専用の
センサが設けられていたが、このフローでは、このセン
サなしにトナーエンプティを検出する。また、ＩＤ測定
装置の汚れなどによる不良検出も行う。まず、ランクｎ
が１か否かを調べる（ステップ５ＩＯＩ）。そして、ｎ
＝１なら、プログラム上定義したカウンタＣＴＩをイン
クリメントする（ステップ５１０２）。このカウンタＣ
Ｔｌは１．最もトナー補給の少ないモード（ｎ−１）の
継続時間（コピ一枚数）をカウントするものである。次
に、カウンタＣＴｌが設定値より大きくなったか否かを
調べる（ステップ５１０３）。ここでは、設定値を２０
としており、２１枚連続してｎ＝１のモードが続Ｃ）た
場合（ＣＴＩ＞２０）には、センサネ良を表示する（ス
テップ５１０４）。

次に、ステップ５ｌｏｔでｎ＝１でない場合、ｎ＝７か
否かを調べる（ステップｓ　ｔ　１１）。そして、ｎ＝
７ならカウンタＣＴＩと同様プログラム上定義されたカ
ウンタＣＴ２をインクリメントする（ステップ５１１２
　）。このカウンタＣＴ２は、最も補給の多いモード（
ｎ＝７）の継続時間（コピ一枚数）をカウントするもの
である。次に、Ｃｒ２が設定値より大きくなったか否か
を調べる（ステップ５１１３）。ここでは、設定値を２
０としており、２１枚連続してｎ＝７のモードが続いた
場合（Ｃｒ２＞２０）には、トナーエンプティ表示を行
う（ステップ５１１４）。

次に、ステップＳＺ　ｔでｎ＝１でない場合は、ｎ＝１
でもｎ＝７でもなかった場合であり、各モードのカウン
タＣＴＩ、ＣＴ２をリセットして（ステップＳ　ｌ　２
１）、次回のトナー補給時に備える。

（発明の効果）トナーエンプティ検出専用のセンサなしに、トナーエン
プティ検出が可能である。画像濃度検出手段またはトナ
ー濃度検出手段の汚れ等による不良を検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トナーエンプティ検出とセンサネ良検出の７
ローチヤートである。第２図は、電子写真複写機の構成を示す図である。第３図は、制御回路の図である。第４図は、補給制御のフローチャートである。ｌ・・・感光体ドラム、　　５・・・現像装置、５２・
・・トナー、　　　　５４・・・トナー補給モータ、７
１・・・反射層度検出回路、８１・・・ペーパーサイズ検出回路、９１・・・制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像器内へ指定された量のトナーを補給する補給
手段と、現像器内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、複写紙のサイズを検出するペーパーサイズ検出手段と、濃度検出手段により検出されたトナー濃度とペーパーサ
イズに対応して補給手段によるトナー補給量を所定の範
囲内で指定する補給量制御手段と、補給量制御手段によ
り指定されたトナー補給量が最大補給量である状態が所
定の回数だけ連続した場合に、補給すべきトナーがなく
なったと判定するトナーエンプティ検出手段とを備えた
ことを特徴とするトナー補給装置。
（２）現像器内へ指定された量のトナーを補給する補給
手段と、現像器内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、複写紙のサイズを検出するペーパーサイズ検出手段と、濃度検出手段により検出されたトナー濃度とペーパーサ
イズに対応して補給手段によるトナー補給量を所定の範
囲内で指定する補給量制御手段と、補給量制御手段によ
り指定されたトナー補給量が最小補給量である状態が所
定の回数だけ連続した場合に、濃度検出手段が不良であ
ると判定する不良検出手段とを備えたことを特徴とする
トナー補給装置。