JPH0425878A - 画像形成装置のトナー補給制御方法 - 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、電子写真方式によって画像形成を行う電子写
真複写機等の画像形成装置についてその現像器への１−
ナー補給制御方法に係わり、特にト補給制御方法に関す
る。

〔発明の背景〕

電子写真複写機等の画像形成装置においては、回転する
像担持体周縁部にコロナ帯電器等の帯電手段、光像を照
射して潜像を形成する露光手段、ＬＥＤ等を用いて照射
を行い画像枠を形成する除電手段、潜像部分を現像して
トナー像を形成する現像手段、トナー像を記録紙上に転
写する転写手段、転写残の像担持体上のトナーを除去す
るクリーング手段等が配°設されている。

クリーニング手段としては、感光体ドラムに摺接するク
リーニングブレード等が多く用いられ、像担持体に付着
した残留トナーＩＪクリーニング装置内に掻き落とすよ
うにして回収される。回収したトナーは長期に使用する
と次第にその量を増し、クリーニング装置内には内蔵し
きれなくなるので、別にトナー回収ボックスを設け、回
収したトナーを！・す−回収ボックスに移送し、回収ボ
ックスか回収トナーによって充満するとこれを取り出し
棄却することがなされてきｔ二。まｊニトナーのリサイ
クル手段を設けて回収したトナーを現像器に自動的に戻
し、現像器内の現像剤と良く撹拌し、回収したトナーを
再使用することがなされてきｔ；。例えば実公昭５５−
１８８４３号公報明細書は、トナーリサイクル装置につ
いて開示されたものである。

また現像手段についてみると、２成分現像剤を用いる現
像器では現像容器内でキャリアとトナーとは充分撹拌さ
れキャリアにトナーが静電的に付着した状態の現像剤と
なり、現像スリーブの周面に層状に付着して像担持体と
対向した現像領域に搬送され、現像領域の現像剤は像担
持体上の潜像の現像を行い、潜像部分にはトナーを静電
的に付着して顕像（トナー像）としている。現像！こよ
りトナーが消費され、現像剤中のトナー比率がある範囲
以下になると良好なトナー像か得られなくなる。

トナー比率がある範囲以下になって良好なｌ・す像が得
られなくなったときはこれを検知して速やかに新しいト
ナーを現像器内に補給する必要がある。持分昭４３−１
６１．９９号分報及び特公昭６３−４６４２１号公報は
これに関する提案である。感光体ドラム上の記録紙と接
触しない箇所に基準濃度をもった標準票板の静電潜像を
形成し、これを現像し、得られたトナー像の反射濃度を
発光素子と受光素子とからなるセンサーによって検出し
、このセンサーの出力信号によってトナーを現像器に補
給する制御手段を設けたものである。このトナー補給制
御はセンサーＪこよって得られた標準票板のトナー像の
濃度がある設定値より低ければ、現像器内のトナー比率
が低下していると判断してホッパーから新しいトナーを
現像器に補給し、トナー像の濃度が充分であれば新しい
トナーを補給しないことで、記録紙上に記される画像を
あるレベルの濃度以上に保つようにしたものである。

かかるトナー補給制御方法は、一般には画像部の先端位
置近傍に標準票板像を設けることによってなされて来た
。それには複写機等の原稿載置台のすぐ近くに基準濃度
をもった標準票板を貼付けておいて、光学系が原稿面を
走査する際標準票板をも同時に走査して像担持体上に標
準票板の潜像を形成して来た。従って多くの場合、ｊコ
ピー毎に標準票板像を作成し、標準票板のトナー像の濃
淡を１コピー毎にチエンクしてトナー補給のＯＮ・ＯＦ
Ｆを決定することがなされて来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

トナーリサイクル装置を備えた複写機では、現像機内の
トナーは新トナーとリサイクルトナーの和になっていて
、新トナーに対してのリサイクルトナーの比率が低い間
は良好なコピー画像が得られ、普通のコピーがなされて
いるときは殆ど問題がない。しかし、リサイクルトナー
の比率が高くなると、現像剤の流動性が悪くなったり、
記録紙上への付着性が悪くなって画像品質が低下する傾
向にある。従って、新トナーに対するリサイクルトナー
の比率が高くなるのは好ましくない。

また、少数枚ずつコピーを行う間欠コピーでは、般に像
担持体である感光体ドラム上の画像領域と画像領域との
間の非画像領域の割合が大となるため、ｊ原稿から多数
枚連続コピーする場合に比べ廃トナーか数倍も発生する
。従って、間欠コピーの場合は連続コピーに比べ廃トナ
ーの比率が高くなるので、新しいトナーを多く補給しな
ければならないという問題点がある。

従来、前記標準票板のトナー像の反射濃度を測定して、
その反射濃度が所定の値より低くなった場合新しいトナ
ーを補給する方法が従来行われてきたが、前記特公昭６
３−４６４２１号公報に記載のように標準票板トナー像
の検知濃度の標準濃度との差によってトナー補給量を変
化させることがあっても、間欠コピーの場合と連続コピ
ーの場合とで差をつけることがなく同量の新トナーの補
給が行われてきた。従って、間欠コピーの場合は新らし
いトナーの比率が低下し、画像濃度が不安定となり画質
の低下したコピーが行われるという問題点かあつｌ二。

本発明は前記問題点を解決し、間欠コピーの場合も、連
続コピーの場合も適正な時点で自動的にトナーの補給を
行うようｌこしてリサイクルトナーの比率を高くするこ
となく、常に安定した濃度で画質の優れた画像か得られ
るようにした画像形成装置のトナー補給制御方法を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、像担持体上に形成した基準濃度の標準系板
の潜像を現像したのち、該標準系板のトナー像の濃度値
を光学的検知手段によって検知し、該濃度検知信号を複
数回読み込み、前記読み込み濃度値に濃い濃度値の回数
が規定回数以下と検知したときはトナー補給を行うよう
制御するトナーリサイ装置を有する画像形成装置で、コ
ピー設定枚数によって前記の判定の規定回数を切り替え
るよう制御したことを特徴とする画像形成装置のトナー
補給制御方法によって達成される。

〔実施例〕

第１図は、本発明の適用されるトナーリサイクル装置を
備えた画像形成装置の一例の構成を示す断面図である。

図において、１０は矢示（時計）方向に回転する像担持
体である感光体ドラムで、１その周縁部には帯電器＋１
、除電器１２、現像器３０、転写器１３、分離器１４、
光学的検知手段であるセンサー４０、クリーニング装置
５０等が設けられている。

画像形成装置本体上部には、透明なガラス板などからな
る原稿台２１と、原稿りの大きさによって載置位置を指
定するスケール板２８がある。スケール板２８の裏面に
は基準濃度の標準系板２２が設けられている。原稿台２
１の下方であって、画像形成装置本体内には露光ランプ
２３及びミラー２４Ａを備えた第１ミラーユニツト２６
が設けられ、前記原稿台２１と平行に、かつ図面左右方
向へ直線移動可能に取り付かれていて、標準濃度板２２
及び原稿りの全面を光学走査する。ミラー２４Ｂ及びミ
ラー２４Ｃを一体的に設けた第２ミラーユニツト２７は
所定の光路長を保つように、第１ミラーユニツト２６の
１／２の速度で左右方向に直線移動する。勿論該第２ミ
ラーユニツト２７の移動は前記第１ミラーユニツト２６
と同様に原稿台２１に対して平行である。原稿台２１上
の原稿りの像及びｌｌｉ準票板２２の像は、前記ミラー
　２４Ａ、　　ミラー２４Ｂ、ミラー２４Ｃによって反
射され、さらに主レンズ２５及びミラー２４Ｄを経て像
担持体である感光体ドラム１０上に結像し走査されるよ
うになっている。走査が終わると走査光学系の第１ミラ
ーユニツト２６及び第２ミラーユニツト２７は元の位置
に戻り、次のコピーまで待機する。

感光体ドラム１０は、コピー釦１０１が押圧されてコピ
ースタートすると同時に矢示のように時計方向に回転し
、帯電器１１により一様に帯電して除電器１２を通過す
る。除電器１２は制御部１００によって制御され、画像
領域の外側に当たる枠部分を、前記標準系板２２の像部
を除いてＬＥＤによる照射を行い除電する。前記走査光
学系からの光入射に従って該感光体ドラムＩＯ上には原
稿り及び標準系板２２に対応した静電潜像が形成される
。

現像器３０内には２成分現像剤があって撹拌スクリユ、
　−３３Ａ、３３Ｂによって撹拌されたのち、マグネッ
トローラ３２とその外側にあって回転する現像スリーブ
３１外周に付着し、感光体ドラム１０に対向した現像領
域において現像を行う。即ち、感光体ドラム１０上の前
記静電的な原稿り及び標準系板２２の潜像は、現像器３
０によって現像され可視のトナー像となる。

多数枚の記録紙Ｐを収容する給紙カセット６０からは、
記録紙Ｐが一枚ずつ第１給紙ローラ１５によって繰り出
される。この繰り出された記録紙Ｐは、感光体ドラム１
０上の原稿りのトナー像と同期して作動する第２給紙ロ
ーラ１６によって感光体ドラムｌＯ上に送出される。

そののち転写器１３０作用により、感光体ドラム１０上
の原稿りのトナー像は記録紙Ｐ上に転写される。そして
分離器１４により感光体ドラム１０上から分離されＩ；
のち、記録紙Ｐは図示しない記録紙搬送手段を経て図示
しない定着装置へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラ
によって溶融定着されたのち複写装置外へ排出される。

記録紙Ｐに転写されずに残った標準系板２２のトナー像
は、発光素子４１と受光素子４２とよりなるセンサー４
０の位置に達して後述する方法によってその反射濃度が
読み取られ、トナー濃度が高い（濃い）ときはそのまま
、トナー濃度が低い（薄い）ときは制御部１００は駆動
部１０４を介してトナー補給口−ラ３５を所定時間回転
させてホッパー３４内の新シいトナーＴｆ）一定量を現
像器３０内へと補給する。

なお３６はトナー掻き落とし板で、トナー補給ローラ３
５とともに作動し、トナー凝固によるトナー落下不良を
防止する。

濃度検知を終えた標準票板トナー像と、転写残の画像領
域のトナーを有して回転する感光体ドラム１０の表面は
、ブレード５１等を備えたクリーニング装置５０により
掻き落とされ清掃されて、次回のコピーに待機する。

この時掻き落とされた廃トナーはリサイクルトナーとし
てトナー搬送スクリュー５２よって一方向に集められた
のち、内部に搬送スクリューを備え！；トナー搬送管５
３内を移動して現像器３０内に搬送され、撹拌ローラ３
３Ａ　、　３３Ｂにより現像剤と撹拌・混合されて再び
現像に使用される。

次ニ、前記コピープロセス中のトナー補給制御方法につ
いて説明する。

前記センサー４０によって得られる標準票板トナー像の
反射濃度検知信号は、第２図に示すような凹凸の激しい
カーブとなる。

第２図はセンサー４０の出力電圧を標準票板トナー像以
外では５Ｖ、充分にトナーが付着した濃度の高い部分で
はＩｖ前後になるように調整した場合を示している。

以上のような濃度検知信号より濃度判定を行う一例を示
すと、標準票板トナー像１回毎の濃度読み取りに際し制
御部１００は、複数回（例えば１００回）濃度値を読み
込み、その内規定レベルＶｔ（例えばＩＶ）より低い値
となっｔ；回数りを計数し、Ｌが規定回数Ｎ以上ならば
平均濃度は濃いと判断し、規定回数Ｎ以下ならば平均濃
度は薄いと判断して新しいトナー補給を行うようにする
。そして本発明では、前記規定回数Ｎをコピーに先立っ
て例えはテンキー等のコピー枚数設定部＋０２によって
入力されるコピー枚数Ｐによって切り替えるようにして
いる。

第３因は、コピー枚数Ｐが例えは４枚又はそれより大き
い数に設定されたとさ（多数枚コピーのとき）は、連続
コピーとして濃度判定の規定回数Ｎを例えば３とし、コ
ピー枚数Ｐが例えば３枚以下に設定されたとき（少数枚
コピーのとき）は間欠コピーとして濃度判定の規定回数
Ｎを例えば５に切り替えてトナー補給制御がなされるよ
うにした場合のフローチャートを示している。

即ち、間欠コピーの場合はトナーＴの補給が多めに行わ
れ、補給回数を多くしてリサイクルトナーに対する新ト
ナーの比率低下を防止して、トナーＴの比率低下による
画質低下を防止することができる。この方法では、間欠
コピー時にはトナー全体は若干増大するが、充分許容範
囲内ｔこあり、コピー時にトナーは消費されるので、ト
ナー比率は徒に増大することはない。

〔発明の効果〕

以上、説明しｔ；ように、本発明のトナー補給制御方法
によれば、トナーリサイクル手段を備えた画像形成装置
にあって、連続コピー（多数枚コピー）と間欠コピーと
はトナー補給判定基準を切り替えてトナー補給かなされ
るので、適正な時点でトナー補給が自動的に行われ、現
像剤中のりサイクルトナーの比率が異常に高くなること
を防止し、常に安定した濃度と画質の優れた画像を得る
ことのできる、画像形成装置のトナー補給制御方法を提
供することとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像形成装置の一例の構成を
示す断面図、 第２図は標準票板の反射濃度測定時のセンサーの出力の
一例を示す図、 第３図は本発明のトナー補給制御の一例を示すフローチ
ャートである。 １０・・・感光体ドラム　　１１・・・帯電器１２・・
・除電器　　　　　２２・・・標準票板２４Ａ〜２４Ｄ
・・・ミラー　　２５・・・主レンズ２６・・第１ミラ
ーユニント ２７・・・第２ミラーユニツト ３０・・・現像器　　　　　３４・・・ホッパ３５・・
・トナー補給ローラ ４０・・・センサー　　　　１００・・・制御部１０１
・・コピー釦 １０２・・・コピー枚数設定部 Ｄ・・・原稿 Ｔ・・・トナー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体上に形成した基準濃度の標準票板の潜像を現像
   したのち、 該標準票板のトナー像の濃度値を光学的検知手段によっ
   て検知し、該濃度検知信号を複数回読み込み、前記読み
   込み濃度値に濃い濃度値の回数が規定回数以下と検知し
   たときはトナー補給を行うよう制御するトナーリサイク
   ル装置を有する画像形成装置で、 コピー設定枚数によって前記の判定の規定回数を切り替
   えるよう制御したことを特徴とする画像形成装置のトナ
   ー補給制御方法。