JPH028873A - 電子写真装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は電子写真装置に係り、特に二成分現像剤を用い
る現像装置におけるトナー補給制御装置に関する。

〔従来技術〕

第４図に電子写真装置として一般的なディジタル複写装
置の構成を示す。

図においてｌは感光体ドラムであり、この周りに、帯電
チャージャ１１、光学系１２、現像装置１０、転写チャ
ージャ１３、分離チャージャ１４、クリーニングユニッ
ト１５が作像プロセス順に配置しである。１６は手差し
テーブル、１７は給紙カセット、１８は給紙コロ、１９
は搬送ファン、２０はメインモータ、２１は定着ユニッ
ト、２２はスキャナ電源ファン、２３はポリゴンミラー
２４は画像読み取り板（ＣＯＤ）　、２５はレンズ、２
６は蛍光灯である。尚、画像読み取り板２４゜レンズ２
５．蛍光灯２６で原稿走査及び電気画像信号変換手段が
構成され、ポリゴンミラー２３で静電潜像形成手段が構
成される。この複写装置の作動については周知のため省
略する。

第５図は現像装置１０の拡大図である。この図に基づき
現像装置１０の概要を説明する。二成分現像方式では、
撹拌ローラ６内のトナーとキャリアは常に一定の比率で
混合されている必要がある。

−ｉにトナーの占める重量比は２〜３％程度が最適とさ
れている。撹拌ローラ６内で混合されたトナーとキャリ
アは現像剤と呼び、この現像剤は現像ローラ３により感
光体１に運ばれる。この時怒光体１上の静電潜像の黒（
カラートナーはその色）部分にトナーが付着される。一
方、キャリアは再び撹拌ローラ６に戻って来る。従って
感光体１上へ現像されたトナーの分だけトナーの重量比
は少なくなる。この動作が繰り返されるとトナーの重量
比が最適範囲以下となるため、トナー補給ローラ８を回
転させ−１一定量のトナーを補給する。

２は現像ローラ３上の現像剤層の厚さを一定にするため
のドクタ、４は搬送スクリュ、５は撹拌セパレータ、７
はアジテータ、９はトナーカートリッジである。

ところで従来は、現像剤中のトナー濃度を検知するのに
、フォトセンサを用いていた。

しかしながらこの方式はセンサが汚れ易く、汚れるとト
ナーとキャリアの混合比が制御出来なくなる欠点がある
。またトナーとキャリアの混じった現像剤をコイル中に
通過させ、コイルのインダクタンス変化により混合比を
検知するＦセンサ方式も知られているが、この方式はセ
ンサ部及びセンサ制御部の構成が複雑になり、高価なも
のになってしまう欠点がある。

〔目的〕

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、簡単な構成によ
り安定な混合比制御が可能な電子写真装置を提供するこ
とを目的とする。

〔構成〕

この目的のため本発明は原稿を走査しこの内容を電気画
像信号に変換する手段と、変換された電気画像信号を感
光体上に静電潜像として形成する手段と、トナーとキャ
リアを撹拌しながら前記潜像上にトナーを付着させる現
像手段を有する電子写真装置において、前記画像信号の
静電潜像形成時期に同期させ、画像信号のトナー消費部
分を計測する計測手段と、計測された値を基にトナー補
給指令を行う指令手段を有することを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は制御ブロック図、第２図はタイミングチャート
、第３図はフローチャートである。

本発明ではセンサにより現像剤の濃度を検知する従来例
と異なり、トナーの消費量を検知しトナー補給を制御す
ることを特徴としている。

今、トナーの初期値をＴ（初期）、トナー補給ローラ１
回転の補給量をＴ（１回転）、画像電気信号１個当たり
のトナー消費量をＴ（１ドツト）、トナー適正濃度の下
限値をＴ（下限）とする。

実際にトナーが消費されるのは、帯電された感光体ｌ上
に画像電気信号を光エネルギーに変換して照射した時で
ある。従ってトナー消費計測は帯電のタイミングに同期
させる必要があ為。

第２図のタイミングチャートにおいて、（１）に示すよ
うに帯電チャージャ１１がＯＮしている期間が潜像形成
時期であるが、第４図に示すうに帯電チャージャ１１と
光信号の入射点（光学系１２）がずれているため、一定
の時間ずらせた係数力ウンタゲ−１・信号（２）を生成
している。

第１図ではトナー消費の計測手段、トナー補給指令手段
としてのＣＰＵ３３によってタイミング発生、トナー消
費量計測、トナー補給の制御を行っている。３Ｉは基準
クロック、画像電気信号。

カウンタゲート信号を入力するゲート、３２はカウンタ
である。

ところで二成分現像剤のトナー濃度りは、トナーの重１
ｗｔとキャリアの重量Ｗｃより、Ｗ　ｔ　　＋　Ｗ　ｃ として求まる。

通常濃度は最適な濃度（以下設定値）に近い値に保たれ
るように制御される。しかし、画像形成時にトナー補給
を行うと画像形成上好ましくないため、画像形成上好外
の時期に補給を行う。このように常に設定値に保つこと
は出来ないため、ある濃度の範囲内で制御する。この時
、濃度がこれ以上低くなると困る値を下限値とする。

以下、第３図のフローチャートに従って説明する。まず
第１に、最初のトナー濃度（初！ＩＪＩ　９Ｍ度）を設
定する（Ｓｌ；ステップ１以下同じ）。初期濃度は（１
）式のＷＬ、Ｗｃによって決まるが、最初は初期剤と呼
ばれる、予め決められた（工場出荷時）濃度に混合され
た現像剤が使用される。従って、初期剤投入時（機械設
置時、及び剤交換時）に初期設定を行えば良い。これ以
外の時は、キャリアの重ｌＷｃは変化しないため、トナ
ーの重量Ｗ【によりトナーの濃度りが決定される。

次に転写紙１枚で消費されたトナーの量が前述のＴ（消
費）として測定される（Ｓ２）。従って転写紙１枚を現
像した後のトナー重量は、Ｗｔ＝Ｗｔ−Ｔ（消費） となり、この時の濃度りは（１）式より計算される（Ｓ
３）。この計算値を前述の下限値と比較し、これより大
きい（濃い）時は何もせず、次回の画像形成に備え、下
限値より小さい（薄い）時は、次のステップへ移行する
（Ｓ４）。

次のステップではトナー補給を行う。トナー補給はトナ
ー補給ローラ８を回転することによって行：Ｆ′）れる
が、この時ローラ１回転で補給されるトナーは前述のＴ
（１回転）であり、はぼ一定量である。従ってローラ１
回転後のトナー量は、Ｗｔ＝ｗｔ＋Ｔ（１回転） となり、（１１式より補給後の濃度が計算される（Ｓ５
）。

この計算値が設定値より太きく（？ｆｆｉ＜）なるまで
、このステップを繰り返し、大きくなった時点でトナー
補給を終了し、次の画像形成に備える（Ｓ６）。

以上の制御は、転写紙１枚の現像が終了した時点で行わ
れ、例えばＣＰＵ３３は、これ以外の期間は他の仕事を
行っている。

またＳ２，３４，３５．３６において、予め決定されて
いる変数、定数、例えば初期剤のＷｔ。

Ｗｃ、トナー補給ＩＴ（１回転）等は、ＲＯＭ上に格納
しておく。

また、トナー量と濃度をＣＰＵ３３内部の計算で求める
代わりに、トナー量と濃度との関係をＲＯＭ上に格納し
ておくことにより、計算速度を向上させるためにも使用
出来る。

以上はＣＰＵ３３を使用した一実施例であるが、ＣＰＵ
３３のソフトで処理する以外に、ハードウェアによる装
置も可能であり、作業内容はフローチャートに示すもの
と同一である。またフローチャートは細かな変更で同一
の効果が得られる。

〔効果〕

以上、本発明によれば、トナー濃度検知にセンサを必要
としないため低コスト化が図れ、またトナーを消費する
毎に計測を行うため、安定した制御が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真装置のトナー補給制御ブ
ロック図、第２図は同、タイミングチャート、第３図は
同、フローチャート、第４図はディジタル複写装置の概
略構成を示す側面図、第５図はその要部である現像部の
側面図である。 １０・・・現像装置、２４・・・画像読み取り板、２３
・・・ポリゴンミラー、２５・・・レンズ、２６・・・
蛍光灯、３３・・・ｃｐｕ。 ｔ２ノ Ｎ ＦＦ 第　ｌ　図 第２図 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を走査しこの内容を電気画像信号に変換する手段と
   、変換された電気画像信号を感光体上に静電潜像として
   形成する手段と、トナーとキャリアを撹拌しながら前記
   潜像上にトナーを付着させる現像手段を有する電子写真
   装置において、前記画像信号の静電潜像形成時期に同期
   させ、画像信号のトナー消費部分を計測する計測手段と
   、計測された値を基にトナー補給指令を行う指令手段を
   有することを特徴とする電子写真装置。