JPH04174475A - トナー濃度制御装置 - 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、トナーと手中リアを混合してなる二成分系現
像剤中のトナー濃度をトナーセンサで検出し、該トナー
センサの検出結果に基づき現像装置内にトナーカートリ
ッジ内のトナーを補給するトナー濃度制御装置に関し、
より詳しくはトナーカートリッジ内のトナーが空になる
トナーエンプティを精度よ（検出できるトナー濃度制御
装置に関する。

（従来の技術） 複写機の現像装置の一例として、トナーとキャリアを混
合してなる二成分系現像剤を現像剤として用い、該現像
剤を攪拌することにより摩擦帯電されるトナーを現像ス
リーブを介して感光ドラムの静電潜像に供給して現像プ
ロセスを行うものがある。このような現像プロセスによ
れば、コピー枚数の増加と共にトナーが消費され、現像
剤中のトナー濃度が低下するので、この状態を放置する
と画像濃度が低下する不具合を発生する。

そこで、この種の現像装置においては、トナーセンサに
より現像剤中のトナー濃度を検出し、次いで、制御装置
がトナーセンサの検出信号（電圧信号）と所定の基準電
圧信号とを比較し、比較結果によりトナー濃度が基準値
よりも低くなっていると判定すると、トナー補給機構を
駆動して現像装置に装着されるトナーカートリッジ内の
トナーを現像装置内に補給してトナー濃度を所定範囲内
に維持するトナー濃度制御装置が装備される。

そして、トナーカートリッジ内のトナーが消費されて行
き、トナーエンプティ直前になると、トナーセンサに補
給されないので、トナーセンサの検出信号が第４図に示
すように急激に上昇し、予め設定されたエンプティ表示
出力以上になる。そうすると、制御装置がトナーセンサ
の出力がエンプティ表示出力になった時点で表示部駆動
回路を駆動し、表示部にエンプティ状態を表示してオペ
レータにトナーカートリッジの交換を促す。

（発明が解決しようとする課題） ところで、トナーカートリッジ内のトナーが消費されて
エンプティになる直前は、トナーの落下量がまばらにな
るため、現像装置の前後方向におけるトナー補給量にバ
ラツキが生じ易く、以下の欠点を誘発するという課題が
ある。

■トナーセンサが現像装置の前後方向に１個だけ設けら
れるため、センサ部の補給量が非センサ部の補給量より
も多くなる事態を発生し易く、かかる事態を発生すると
、トナー濃度を誤検出し、非センサ部の画像濃度が著し
く低下する。

■逆に非センサ部の補給量がセンサ部よりも多くなる事
態を発生すると、非センサ部に対応する部分でカブリを
発生する。

上記課題はエンプティ表示出力を下げれば解決できるが
、そうするとハンチング等によりエンプティ状態を精度
よく検出することが困難になり、エンプティ誤検出のお
それがあるという新たな課題がある。

本発明はこのような課題を解決するものであり、トナー
エンプティを迅速、確実に検出、表示でき、併せて画質
の向上が図れるトナー濃度制御装置を提供することを目
的とする。

（１１１題を解決するための手段） 本発明の現像装置は、トナーとキャリアを混合してなる
二成分系現像剤中のトナー濃度をトナーセンサで検出し
、該トナーセンサの検出結果に基づき現像装置内にトナ
ーカートリッジ内のトナーを補給するトナー濃度制御装
置において、該トナーセンサの検出信号を所定時間間隔
で読み込み、該所定時間内のトナーセンサ出力の変化値
を算出する算出手段と、 該トナーセンサ出力の変化値が所定値以上になる状態が
予め設定された回数以上連続したときに、該トナーカー
トリッジ内のトナーが空になったと判定する判定手段と
、 該判定手段の判定結果を受け、該トナーカートリッジの
空状態を表示する表示手段と を備えてなり、そのことにより上記目的が達成される。

（作用） 上記の検出形態によれば、トナーの消費動向を精細に把
握できるので、トナーエンプティを迅速、確実に検出、
表示できる。

（実施例） 以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示しており、現像装置の容
器状をなすハウジング２内にはトナーとキャリヤを混合
した現像剤７が収容され、該現像剤７を回転駆動される
現像スパイラル２０で攪拌ローター２１の位置に搬送し
、該攪拌ローター２１で攪拌する。攪拌された現像剤７
は、内部に現像マグネットローラを同心状に固定配置し
てなる現像スリーブ２２に吸引され、該現像スリーブ２
２の矢印Ａ方向への回転により現像スリーブ２２上を同
方向に搬送される。

現像スリーブ２２の回転域には、現像剤７の層厚を均一
にするドクターブレード２５が配置されており、ドクタ
ーブレード２５を通過した現像剤７は、ハウジング２の
左端開口部に搬送され、該開口部を通してトナーが感光
ドラム１の静電潜像形成部に供給され、これで現像工程
が行われる。

一方、ドクターブレード２５により現像スリーブ２２か
ら除去された余分な現像剤７は、攪拌ローター２１の上
方に配置される仕切板２３を介して現像スパイラル２０
の位置に回収される。

上記した現像工程の進行に伴いハウジング２内のトナー
が消費され、現像剤７中のトナー濃度が低下するが、こ
れを補い現像剤７中のトナー濃度を所定の範囲内に制御
するためにハウジング２内にトナーの消費に見合った補
給用のトナー９が供給される。

トナー９の補給、すなわち、トナー濃度の制御はドクタ
ーブレード２５の近傍に配置されるトナーセンサ２４の
検出出力に基づいて行われる。トナーセンサ２４は、コ
イルと発振器で構成される磁気センサからなり、該トナ
ーセンサ２４の検出出力はＣＰＵｌ０に与えられる。そ
うすると、ＣＰＵｌ０がトナーセンサ２４の出力と予め
設定された基準電圧信号の比較結果に基づきトナー補給
が必要か否かを判定し、必要と判定すると、ハウジング
２の上部に配設されるトナー補給機構３を駆動する。こ
れにより、ハウジング２の上端に着脱可能に組み付けら
れるトナーカートリッジ８内のトナー９がハウジング２
内に所定量落下してトナー９の補給が行われる。

そして、トナーの消費が進行し、ＣＰＵｌ０が後述する
ようにしてトナーカートリッジ８内のトナー９がエンプ
ティになったと判定すると、表示部駆動回路１１を駆動
し、例えば複写機の操作パネルに設けられる表示部１２
にトナーエンプティを表示させる。

次に、第２図に従い本実施例におけるトナーエンプティ
の検出原理について説明する。図において、Ｔはトナー
カートリッジ８内のトナー９が全て消費される迄の時間
を示し、例えば実際にコピー動作（露光スキャン動作）
を行った全時間を積算して得られる値であり、以下積算
時間Ｔと称する。また、ｔは積算時間ＴをＮ分割（但し
、図面では描画の便宜上５分割しである）した時間を示
している。また、縦軸はトナーセンサ２４の検出出力Ｖ
を示し、Ｖｌ、ｖ２、ｖ３、ｖ４はｔ時間内における検
出出力■の変化値を示している。。

つまり本実施例では、時間間隔を毎にＣＰＵｌ０がトナ
ーセンサ２４の検出出力■を読み込み、次いで、該時間
間隔ｔにおける検出出力Ｖの変化値ｖ１、■２、■３・
・・Ｖｎを算出し、該変化値によりトナーカートリッジ
８のトナーエンプティを検出する検出形態をとる。

該検出形態の詳細は第３図のフローチャートに示される
。すなわち、ＣＰＵｌ０はステップｓ１で積算時間Ｔの
始期におけるトナーセンサ２４の検出出力Ｖと、時間間
隔を後の検出出力Ｖを読み込み、最初の時間間隔を内に
おける検出出力Ｖの変化値Ｖｍ（＝Ｖ１）を算出する（
Ｓ２）。因みに、第２図ではｖｉ＝ｏになる。但し、ｍ
＝１．２、・・・ｎである。

上記した処理を繰り返し、ステップＳ３でＮ分割された
全期間の内、Ｌ　（Ｌ＜Ｎ）期間分の変化値ｖ１、ｖ２
・・・Ｖｌの算出が終了したことを確認すると、次にス
テップＳ４で変化値ｖ１、ｖ２・・・ＶｌがＬ回連続し
て予め設定された所定値（所定の上昇勾配値）以上にな
ったかどうかを判断し、なったことを確認すると、表示
部駆動回路１１を駆動し、表示部１２にエンプティ状態
を表示させる（Ｓ５）。

一方、ステップＳ４において、所定値以上の変化値がＬ
回置上連続しない場合は、エンプティ表示を行わず、ス
テップＳ６で当該り期間の内の最初の変化値データをキ
ャンセルし、ステップＳｌに復帰して次のＬ期間分のデ
ータに関する上記同様の判定処理を実行する。

このように時間間隔を毎に検出出力■の変化値を算出し
、該変化値の上昇勾配を監視してトナーカートリッジ８
のエンプティを判定する検出形態によれば、トナーカー
トリッジ８内のトナー９の消費動向を精細に把握できる
。従って、トナーエンプティを迅速、且つ確実に検出、
表示できる。

それ故、第２図中に示すように上記従来例におけるエン
プティ検出時点よりもより速い時点でトナーエンプティ
を検出、表示できる。

このことは、トナーエンプティ直前における現像装置の
前後方向におけるトナー補給量のバラツキによる画質へ
の悪影響を排除できることを意味する。また、突発的な
トナーセンサ出力に起因する誤検出を発生することもな
い。

なお、上記Ｎ、　　Ｌの値および上昇勾配値に相当する
上記所定値については実験結果等に従って定めればよい
が、Ｎを大きくすればするほどより精度のよい検出が可
能になる。

上記実施例では、本発明を複写機に適用する場合につい
て説明したが、プリンタ等の他の画像形成装置にも同様
に適用できる。

（発明の効果） 以上の本発明によれば、トナーの消費動向を精細に把握
できるので、トナーエンプティを迅速、確実に検出、表
示できる。従って、トナーエンプティ直前の画質への悪
影響を排除でき、画質の向上が図れる。また、誤検出を
生じることもない。

４、　　　　の　　　な１　日 第１図は本発明のトナー濃度制御装置の一実施例を示す
図面、第２図はトナーエンプティの検出原理を示すグラ
フ、第３図はトナーエンプティの検出、表示におけるＣ
ＰＵの制御手順を示すフローチャートである。

第４図は従来のトナーエンプティ検出方法を示すグラフ
である。

７・・・現像剤、８・・・トナーカートリッジ、９・・
・トナー、１０・・・ＣＰＵ、１２・・・表示部、２４
・・・トナーセンサ。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーとキャリアを混合してなる二成分系現像剤中
   のトナー濃度をトナーセンサで検出し、該トナーセンサ
   の検出結果に基づき現像装置内にトナーカートリッジ内
   のトナーを補給するトナー濃度制御装置において、 該トナーセンサの検出信号を所定時間間隔で読み込み、
   該所定時間内のトナーセンサ出力の変化値を算出する算
   出手段と、 該トナーセンサ出力の変化値が所定値以上になる状態が
   予め設定された回数以上連続したときに、該トナーカー
   トリッジ内のトナーが空になったと判定する判定手段と
   、 該判定手段の判定結果を受け、該トナーカートリッジの
   空状態を表示する表示手段と を備えたトナー濃度制御装置。