JPH04130392A - 画像形成装置 - 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、乾式２成分現像剤を使用する画像形成装置に
関し、特にデジタル複写機等に適用して効果的な画像形
成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、トナーを磁性キャリアと混ぜて乾式２成分現像剤
とし、この２成分現像剤によって制御性の良い現像を行
うようにした画像形成装置が多用されている。このよう
な画像形成装置においては、画像形成作業の繰り返しに
よりトナーが消費されて現像器内のトナーが不足すると
、像担持体上のトナー付着量が減少して画像濃度が低下
したり、磁性キャリアが像担持体に付着したりするため
、現像剤中に適宜トナー補給してそのトナー濃度を適正
値に保つ必要が有る。

従来のこの種の画像形成装置では、−船釣に、像担持体
上に所定の反射率を有する基準パターンの光像を結像し
、これを現像して得られたパターントナー像のトナー付
着量を画像濃度センサで検知するようにした基準パター
ン検知モードを、定の間隔で実行し、前記画像濃度セン
サの出力に応じ例えばトナー補給ローラを回転させて、
トナー補給を行うようになっていた。

ところが、このような画像形成装置にあっては、トナー
補給後に画像濃度センサがその補給後の安定した検出値
を出力するまでに時間がかかり、結果的に追従性の悪い
ものとなっていた。

そこで、この追従性を向上させるものとして、例えば特
開平１−３１４２６８号公報には、像担持体上に静電潜
像を形成する露光のための入力データ量を計り、その計
数量に応じてトナー補給動作量を制御するものが開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような従来の画像形成装置にあって
は、入力データ量に基づいて補給動作信号を出力しても
、トナーを現像部へ補給するトナー収容部のトナー残量
やそのトナーの状態、環境等によっては、必ずしもその
信号に対応した（その画像面積率に対応した）トナーが
補給されるとは限らず、やはり起動時等に画像濃度が不
安定になったり、画像面積率の高い場合にトナー濃度が
不足したりして、画像品質が低下していた。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は、入力データに基づいて実際のトナー
消費量に対応するトナー補給量を決定するとともに、ト
ナー収容部内のトナーの状態に応じてその補給動作を制
御することにより、トナー消費量に対応する適正なトナ
ー補給を行うようにして、画像形成装置における画像品
質を安定させ、向上させることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像形成装置は、上記目的を達成するため
、画情報データを入力するデータ入力手段と、データ入
力手段の入力データに基づいて像担持体上に静電潜像を
形成し、該潜像上に２成分現像器の現像動作によってト
ナー像を形成する像形成手段と、データ入力手段の入力
データ量を計数する計数手段と、前記現像器のトナー収
容部内のトナー量を検知するトナー量検知手段と、トナ
ー収容部から該現像器の現像部へトナー補給させるトナ
ー補給部材の動作を、計数手段の計数値とトナー量検知
手段の検知情報とに応じて制御する補給動作制御手段と
、を備えたことを特徴とするものであり、 好ましくは、前記補給動作制御手段が、前記計数手段の
計数値に基づいて必要なトナー補給量を決定し、該決定
したトナー補給量の単位量当りのトナー補給部材の動作
量を、前記トナー量検知手段の検知情報に応じて可変す
ることを特徴とするものである。

以下、実施例に基づいて具体的に説明する。

第１〜７図は本発明をデジタル複写機に適用した一実施
例を示す図であり、第１図は本実施例の制御系のブロッ
ク図、第２図はそのデジタル複写機の全体構成図である
。

まず、構成を説明する。

第１図に示す制御系は、入力データ処理装置１１、像形
成手段１２、カウンター１３、トナー残量検知回路１４
、補給動作制御手段１５を具備している。

入力データ処理装置１１は、第２図に示す公知のスキャ
ナ光学系１０を介して原稿画像を読み取る画像読取板１
９に接続され、この画像読取板１９からの画情報データ
を入力するデータ入力手段であり、この画情報データは
図示しないレーザー光源、ポリゴンスキャナモータ２０
ａ及びミラー２０ｂ等からなる例えばレーザーダイオー
ド方式の書き込み部２０にデジタル信号として送られる
。そして、そのレーザー光源により放出されるレーザ光
がデジタル信号により変調され、変調されたレーザ光は
ポリゴンスキャナモータ２０ａ及びミラー２０ｂ等を介
して像形成手段１２の像担持体２１上に照射される。

この像形成手段１２は、帯電チャージャ２２と、帯電チ
ャージャ２２により均一に帯電されて前記レーザ光によ
り露光される前記像担持体２１と、この露光により像担
持体２１上に形成された静電潜像を乾式２成分現像する
２成分現像器２３とを有しており、現像器２３の現像動
作によって像担持体２１上にトナー像を形成するように
なっている。また、第４．５図に示すように、現像器２
３は、補給トナーを収容するトナー収容部２４と、トナ
ー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容した現像部２
５と、回転に伴ってトナー収容部２４から現像部２５ヘ
トナーを補給するローラ状のトナー補給部材２６と、ト
ナー収容部２４内のトナーを攪拌するアジテータ２７と
を有している。像担持体２１上に形成されたトナー像は
、転写チャージャ４１により、給紙カセット４２．４３
の何れかから給紙された転写紙に転写され、分離チャー
ジャ４４により像担持体２１から分離された転写紙が搬
送ベルト４５にり定着ユニット４６に搬送され、トナー
像を加熱・定着されて機外に排出される。

また、転写後に像担持体２１に残留するトナーはクリー
ニングユニット４７によって物理的、静電的にクリーニ
ングされ、クリーニングされた像担持体２１は除電ラン
プ４８からの除電光によって除電された後、露光位置に
戻る。

カウンター１３は、入力データ処理装置１１からのパル
ス信号を取り込んで入力データ処理装置１１の入力デー
タ量を計数する計数手段である。ここで、入力データ量
とは、複写画像を形成するために必要なドツト数、すな
わち原稿画像の面積（率）に比例するデータ量であり、
第６図に示すように、現像器２３のトナー消費量はこの
入力データ量に比例する。

トナー残量検知回路１４は、トナー収容部２４内のトナ
ーの量（残量）を検知するトナー量検知手段であり、こ
のトナー残量検知回路１４の検知信号は後述する比較回
路１７に与えられる。

補給動作制御手段１５は、基準値発生回路１６、比較回
路１７及び制御回路１８からなっており、トナー残量検
知回路１４からの検知信号は、比較回路１７において、
基準値発生回路１６により発生する予め設定された基準
値と比較され、この比較結果とカウンター１３のカウン
ト出力（ド・７ト数）とが制御回路１８に入力される。

そして、制御回路１８はカウンター１３のカウント信号
に応じてトナー補給部材２６を回転駆動し、トナー収容
部２４から現像部２５ヘトナー補給させるとともに、比
較回路１７の比較結果に応じて駆動中のトナー補給部材
２６の回転数を制御する。すなわち、補給動作制御手段
１５は、トナー収容部２４から現像部２５にトナー補給
するトナー補給部材２６の動作を、カウンター１３の計
数値とトナー残量検知回路１４の検知情報とに応して制
御するようになっている。

この補給動作制御手段１５は、具体的には、例えば第３
図のように示される。同図において、３１はアジテータ
２７を回転させるアジテータモータ、３２はトナー補給
部材２６を回転させるトナー補給モータ、３３は増幅器
、３４は比較器であり、アジテータモータ３１は一定回
転数で回転駆動され、トナー補給モータ３２は図示しな
い駆動回路によって入力データ量のカウント値に応じて
駆動制御される。また、増幅器３３を介してアジテータ
モータ３１に流れる電流と抵抗Ｒ１の抵抗値とに応じた
電圧が比較器３４の（＋）端子に印加され、比較器３４
の（−）端子には抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗比により決定さ
れる基準電圧が印加されるようになっており、第７図に
示すように、トナー収容部２４内のトナー残量に比例し
てアジテータ２７の回転負荷が変化するとき、アジテー
タモータ３１の負荷電流が変化し、これによって比較器
３４の出力電圧が変化する。そして、前記カウント値（
ドツト数）に応じて駆動されるトナー補給モータ３２が
、インバータ３５を介して比較器３４の出力端に接続す
ることにより比較器３４の出力変化に応じて通電電流を
調整され、回転数制御される。すなわち、補給動作制御
手段１５は、カウンター１３のカウント値に基づき、第
６図の制御条件に従って必要なトナー補給量（トナー消
費量）を決定し、この決定したトナー補給量の単位量当
りのトナー補給部材２６の動作量を、トナー残量検知回
路１４の検知情報に基づいて、第７図の制御条件に従っ
て変更する。ここで、第７図の制御条件とは、図示のよ
うに、一定のトナー補給量を確保する上で、トナー収容
部２４内のトナー容量の変化に対してはトナー補給部材
２６の回転数の変更を要求する条件である。

なお、第４．５図において、５１．５２はトナー補給部
材２６をと連動させる伝動ギヤ、５３．５４はアジテー
タ２７をアジテータモータ３１に連動させる伝導ギヤで
あり、５５は像担持体２１に近接するよう現像器２３に
設けられた現像ローラ、５６は現像部２５内のキャリア
とトナーを攪拌する攪拌部材である。

次に、作用を説明する。

まず、スキャナ光学系１０を介して原稿画像が画像読取
板１９に読み取られ、その画像読取板１９からの画情報
データに基づいて変調されたレーザ光が、書き込み部２
０のレーザ光源から像担持体２１に照射されると、像担
持体２１上には静電潜像が形成される。次いで、この静
電潜像が現像器２３により現像されて可視トナー像とさ
れ、このトナー像が像担持体２１から転写紙に転写され
、定着される。

このような複写作業の間、補給動作制御手段１５は、カ
ウンター１３のカウントしたドツト数（前記入力データ
量）に応じてトナー補給モータ３２を駆動するとともに
、トナー収容部２４内のトナーの容量により変化するア
ジテータモータ３１の負荷電流の増減に応じてトナー補
給モータ３２の回転数を制御する。したがって、入力デ
ータ量の多少、すなわち原稿画面の多少に拘らず、トナ
ー消費量に対応するトナー補給をするようトナー補給部
材２６が駆動される。また、トナー攪拌用のアジテータ
２７の回転負荷（トナー収容部２４内のトナーの容量）
に応じ、所定のトナー補給ができるようにトナー補給部
材２６の回転数が適宜制御され、トナー消費量に対応す
る正確なトナー補給ができる。したがって、既存のアジ
テータ２７を有する現像器２３を利用して、簡単で正確
なトナー補給制御ができ、デジタル複写機の画像品質が
向上する。

なお、本実施例においては、トナー収容部２４内にトナ
ー容量をアジテータ２７の回転負荷から検知していたが
、トナー収容部２４内に例えば圧電センサを取り付け、
この圧電センサの検知圧からトナー容量を検知すること
もできる。

〔効果〕

本発明によれば、補給動作制御手段によって、計数手段
で計数される入力データ量に応じトナー補給部材を動作
させるするとともに、トナー収容部内のトナーの量に応
じてトナー補給部材の動作を制御するようにしているの
で、原稿画面の多少に拘らず、トナー消費量に対応する
トナー補給動作を実行させることができ、しかも、この
補給動作に対応する所要量の適正なトナー補給をするこ
とができる。この結果、デジタル画像形成装置の画像品
質を向上させることができる。

また、前記補給動作制御手段が、計数手段の計数値に基
づいて必要なトナー補給量を決定し、該決定したトナー
補給量の単位量当りのトナー補給部材の動作量を、前記
トナー量検知手段の検知情報に応じて可変するようにし
て、簡単で正確な補給動作制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示
す図であり、 第１図はその制御系のプロ・７り図、 第２図はそのデジタル複写機の全体構成図、第３図はそ
の補給動作制御手段の要部回路図、第４図はその現像器
の断面図、 第５図は第４図のＶ−■矢視断面図、 第６図はそのトナー消費量と入力データ量の関係を示す
グラフ、 第７図はそのトナー補給量とトナー容量の関係、および
、アジテータトルクとトナー容量の関係を示すグラフで
ある。 １１・・・・・・入力データ処理装置（データ入力手段
）１２・・・・・・像形成手段、 １３・・・・・・カウンター（計数手段）、１４・・・
・・・トナー残量検知回路 （トナー量検知手段）、 １５・・・・・・補給動作制御手段、 １６・・・・・・基準値発生回路、 １７・・・・・・比較回路、 １８・・・・・・制御回路、 ２１・・・・・・像担持体、 ２３・・・・・・現像器、 ２４・・・・・・トナー収容部、 ２５・・・・・・現像部、 ２６・・・・・・トナー補給部材、 ２７・・・・・・アジテータ、 ３１・・・・・・アジテータモータ、 ３２・・・・・・トナー補給モータ。 代 理　人　弁理士　　有 我 第 図 第 図 ７丁 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画情報データを入力するデータ入力手段と、デー
   タ入力手段の入力データに基づいて像担持体上に静電潜
   像を形成し、該潜像上に２成分現像器の現像動作によっ
   てトナー像を形成する像形成手段と、 データ入力手段の入力データ量を計数する計数手段と、 前記現像器のトナー収容部内のトナー量を検知するトナ
   ー量検知手段と、 トナー収容部から該現像器の現像部へトナー補給させる
   トナー補給部材の動作を、計数手段の計数値とトナー量
   検知手段の検知情報とに応じて制御する補給動作制御手
   段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記補給動作制御手段が、前記計数手段の計数値
   に基づいて必要なトナー補給量を決定し、該決定したト
   ナー補給量の単位量当りのトナー補給部材の動作量を、
   前記トナー量検知手段の検知情報に応じて可変すること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。