JPH058428B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複写機のトナー補給制御方式、特に
トナーの補給回路の制御に関するものである。

従来この種のトナー補給制御方式にあつては、
現像器が停止している間に、トナー補給回路にお
いて補給すべきトナーの量に応じてトナー補給時
間を決める時間回路中の電圧−時間変換用コンデ
ンサの充電を行ない、現像器の動作開始と同時に
上記コンデンサを放電させ、その放電電圧とトナ
ー濃度検知電圧を比較してトナーの補給を行なつ
ていた。かかる従来方式には次のような欠点があ
つた。

(1) １枚のコピーの時と複数枚コピーの時とでは
コンデンサの充電時間にあてられる現像器の停
止時間の長さが異なることにより、電圧−時間
変換回路内のコンデンサの充電量が枚コピーの
時と複数枚コピーの時とで異なるため、電圧−
時間変換回路に誤差を生じ、現像器へのトナー
補給量が正確に定められない。

(2) カラー複写機では同一の転写紙に複数の色ト
ナー像を順に重ねて転写するために転写紙を担
持して複数回回転する転写ドラムを使用する
が、最大サイズ（フルサイズ）の転写紙を使用
する場合と、その半分のサイズ（ハーフサイ
ズ）の転写紙を使用する場合とでは、転写ドラ
ム上での転写紙後端と先端間の周長が異なる。
つまり感光体上の画像非形成区間の長さが異な
る。従つて、フルサイズ現像時とハーフサイズ
現像時とでは現像器の休止時間が変化するの
で、上述した電圧−時間変換回路内のコンデン
サの充電量がこれらサイズの変更に応じて変化
し、現像器へのトナー補給量が正確に定められ
ない。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の欠点
を除去し、トナー補給量を適切に制御してトナー
補給量を一層正確に定めることができるようにし
たトナー補給制御方式を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、現像
器の現像剤および基準反射部材を照明する光源
と、現像剤によつて反射された光と基準反射部材
によつて反射された光を受光する受光素子と、受
光素子が基準反射部材による反射光を受光するこ
とにより得られた電圧を充電する基準信号形成用
コンデンサと、受光素子が現像剤による反射光を
受光することによつて得られたトナー濃度検知電
圧と上記コンデンサの放電電圧を比較して現像器
へのトナー補給時間を制御する制御手段と、を備
え、現像器の動作開始と共に上記コンデンサに充
電を開始し、所定の一定時間経過後、所定の一定
電圧に充電してから充電を停止し、次いで放電を
開始してその放電電圧と上記トナー濃度検知電圧
を比較するトナー補給制御方式である。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明トナー補給制御方式の１実施例
を示し、ここで、１は現像器スリーブ、２は現像
器スリーブ１を回転させる現像モータ、３は現像
器スリーブ１にトナーを供給するトナー容器、４
はトナー容器内に設けたトナー撹拌スクリユー、
５はトナーホツパー６内のトナーをトナー容器３
に送出するためのトナー送出スクリユーである。
７は現像スリーブ１に近接して配設され、現像器
スリーブ１上のトナー８のトナー濃度及び第２図
ＡおよびＢにおいて後述する標準トナー濃度反射
板９の濃度をそれぞれ検出して電圧信号に変換す
るトナー濃度検出（ATR）ヘツド、１０はトナ
ー濃度検出ヘツド９からのトナー濃度検出電圧信
号に応動してトナーの補給量を決定するトナー補
給制御回路（ATR）、１１はこのトナー補給制御
回路１０を制御するマイクロコンピユータCPU
である。なお、本実施例においてマイクロコンピ
ユータ１１は周知の１チツプマイクロコンピユー
タ、例えばμDD8085等を用いることができる。

SL１はトナー補給制御回路１０からのトナー
補給制御信号に応じて付勢されるホツパソレノイ
ドであり、このソレノイドSL１によりトナー送
出スクリユー５のトナー補給クラツチを動作させ
る。SL２は現像器に対する穂出ソレノイドであ
る。なお、マイクロコンピユータ１１はトナー補
給制御回路１０の他に、トナー濃度検出ヘツド
７、現像モータ２、穂出しソレノイドSL２など
をも制御するものである。

上述したトナー濃度検出ヘツド７の詳細例を第
２図ＡおよびＢに示す。ここで、１２は現像スリ
ーブ１のスリーブチヤンバーとトナー濃度検出ヘ
ツド７とを分離する透明ガラス板であり、このガ
ラス板１２のヘツド７側には、ガラス板１２に近
接しかつガラス板１２に添つて移動可能な標準ト
ナー濃度反射板９を配設する。この反射板９はソ
レノイドSL３により駆動され、ガラス板１２上
を第２図ＡおよびＢに示すように移動する。

１３は反射光の光源たとえばランプであり、そ
の光をソレノイドSL３により制御された反射板
９は又はガラス板１２を介して現像スリーブ１上
のトニーに入射する。標準トナー濃度反射板９又
は現像スリーブ１上のトナーからの反射光を受光
器、例えばフオトダイオード１４により受光し、
反射板９からの標準トナー濃度または現像スリー
ブ１上のトナーの濃度に応じた電流を検出する。
なお、標準トナー濃度反射板９においては、ラン
プ１３側に標準トナー濃度のペイントを塗布して
おくものとする。フオトダイオード１４からの電
流変化信を増幅変換器AMPに供給して電圧変化
信号ａに変換する。

上述したトナー補給制御回路１０は、トナー濃
度検出ヘツド７から送られてくる標準トナー濃度
反射板９および現像スリーブ１上のトナーー濃度
に対応する電圧変化信号を増幅し、トナー補給装
置のソレノイドSL１を駆動させるための回路で
あるが、その具体例を第３図に示す。

第３図において、Ｑ１は増幅器、Ｑ２はコンパ
レータである。Veeは増幅器Ｑ１のバイアス電圧
である。Ｑ３はインピーダンス変換用トランジス
タ、Ｑ４は電圧−時間変換用コンデンサＣ１の電
位を保持させるためのトランジスタスイツチ、Ｑ
５はコンデンサＣ１の充電電位を直線的に放電さ
せるための定電流回路トランジスタ、Ｑ６は定電
流回路トランジスタＱ５を動作させるスイツチト
ランジスタ、Ｑ７はインバータトランジスタ、Ｑ
８はコンパレータＱ２からの電圧出力を供給さ
れ、ホツパ補給ソレノイドSL１を駆動するドラ
イバトランジスタ、Ｑ９はインバータトランジス
タＱ７により制御されトナー補給ソレノイドSL
１の駆動を開始させるトランジスタである。

上述した増幅器Ｑ１には第２図ＡおよびＢに示
した増幅器AMPからの電圧変換信号ａとして標
準トナー濃度反射板からの基準電圧およびスリー
ブ上剤信号電圧を供給して一段増幅した後に、そ
の出力をインピーダンス変換トランジスタＱ３に
供給する。コンパレータＱ２はコンデンサＣ１の
両端電圧ｄに対応する電圧ｃ、すなわち標準トナ
ー濃度反射板からの基準電圧を所定の一定時間充
電することによつて得た所定の一定電圧を放電
し、その放電電圧とトナー濃度電圧ｂとを比較
し、コンデンサＣ１の両端電圧ｃがスリーブ上剤
信号電圧ｂより大きい時のみ比較出力ｅを発生さ
せる。さらに、第３図において、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ
３はダイオード、ZD１およびZD２はツエナーダ
イオード、Ｒ１〜Ｒ１８は抵抗、VR１および
VR２は可変抵抗、Ｃ２およびＣ３はコンデンサ
である。

以上の構成の本発明によるトナー補給制御回路
の動作を第４図に示すダイナミングチヤートを参
照して説明する。まず、CPU１１は適切な現像
タイミングで第４図に示す現像器駆動信号ｉを発
生し、この駆動信号ｉにより現像モータ２および
穂出ソレノイドSL２を動作させ現像動作を行な
う。この時、ヘツド７からの信号ａは反射板９か
らの信号であり、現像器駆動信号ｉと同時に
CPU１１から出力される充電放電信号ｆの制御
の下に、増幅器１およびトランジスタＱ３を通過
した反射板信号をコンデンサＣ１に充電する。

ここにおいて、反射板９における標準トナー濃
度は既知なので、それに対応するコンデンサＣ１
における反射板信号の充電時間も予め所定時間に
設定することができ、充電放電信号ｆにおける充
電時間はCPU１１により予め定めておくことが
できる。そこで、CPU１１はコンデンサＣ１の
充電完了を待つて充電放電信号ｆの充電時間を終
了させ、それにより信号ｆを第４図に示すように
終了させる。これと同時にCPU１１は標準濃度
反射板解除信号ｇを送出し、他方、直線放電スイ
ツチトランジスタＱ５が動作し、コンデンサＣ１
の両端電圧ｄは第４図に示すような直線放電を行
なう。

また、CPU１１はこれと同時にソレノイドSL
３を作動させ、反射板９をガラス板１２上から後
退させ、ヘツド出力ａを現像スリーブ１上のトナ
ー剤の濃度を表わす剤信号に切り換えてコンパレ
ータＱ２に現像器スリーブ上剤信号電圧ｂを供給
する。そして、コンパレータＱ２の他方の入力端
子にはコンデンサＣ１に充電されている標準トナ
ー濃度反射板９に対応するトナー標準濃度を表わ
す電圧ｃを供給する。

第４図に示すように、コンデンサ両端電圧ｃに
よる放電直線は反射板９からのトナー標準濃度を
表わす電圧にのみ依存した一定の勾配で立ち下が
つてゆき、スリーブ上剤信号電圧ｂがトナー剤の
濃度に応じて第４図に示すようにスリーブ上剤信
号電圧Ｓ１またはＳ２のように上下するので、そ
れに応じてコンパレータＱ２からの比較出力ｅの
持続時間も変化する。それに応じてホツパ補給ソ
レノイドSL１のオン，オフ時間が変化し、もつ
てトナー補給スクリユー５の回転回数が変化し、
それにより適切な量だけトナーを補給することが
できる。

CPU１１は適切な現像時間の終了前に標準濃
度反射板解除信号ｇを終了させ、トランジスタＱ
４の出力を無効にさせ、これによりトナー標準濃
度反射板９をガラス板１２上に前進させ、コンデ
ンサＣ１の電位を放電させ、現像器モータ２およ
び穂出しソレノイドSL２への信号ｉを停止させ、
以上により現像動作を終了する。

以上から明らかように、本発明によれば、従来
は現像器の停止時に行なつていた基準信号形成用
コンデンサの充電を、現像器の動作開始と共に行
うようにしたので、充電時間を常に所定の一定時
間確保することが可能になつたので、トナーの補
給量をコピー枚数およびコピーサイズの大きさの
如何に拘らず常に正確に定めることができる。こ
れにより、本発明によれば、本発明はカラーバラ
ンスの重要なカラー複写機に用いてトナー補給量
を正確に確保する上で極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明トナー補給制御方式の１実施例
を示す構成図、第２図ＡおよびＢはそのトナー濃
度検出ヘツドの１例を示す線図、第３図は本発明
におけるトナー補給制御回路の構成の１例を示す
回路図、第４図はその動作説明用の各部信号波形
図である。 １……現像器スリーブ、２……現像モータ、３
……トナー容器、４……トナー撹拌スクリユー、
５……トナー送出スクリユー、６……トナー補給
用ホツパ、７……トナー濃度検出ヘツド、８……
現像器スリーブ上のトナー、９……標準トナー濃
度反射板、１０……トナー補給制御回路、１１…
…マイクロコンピユータ（CPU）、１２……透明
ガラス板、１３……光源、１４……受光器、SL
１……ホツパソレノイド、SL２……穂出しソレ
ノイド、SL３……反射板制御ソレノイド、Ｑ１
……増幅器、Ｑ２……コンパレータ、Ｑ３……イ
ンピーダンス変換用トランジスタ、Ｑ４……トラ
ンジスタスイツチ、Ｑ５……定電流回路トランジ
スタ、Ｑ６……スイツチトランジスタ、Ｑ７……
インバータトランジスタ、Ｑ８……ドライバトラ
ンジスタ、Ｑ９……ゲートトランジスタ、Ｄ１〜
Ｄ３……ダイオード、ZD１，ZD……ツエナーダ
イオード、Ｒ１〜Ｒ１８……抵抗、VR１，VR
２……可変抵抗、Ｃ１……電圧−時間変換用コン
デンサ、Ｃ２，Ｃ３……コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 現像器の現像剤および基準反射部材を照明す
   る光源と、現像剤によつて反射された光と基準反
   射部材によつて反射された光を受光する受光素子
   と、受光素子が基準反射部材による反射光を受光
   することにより得られた電圧を充電する基準信号
   形成用コンデンサと、受光素子が現像剤による反
   射光を受光することによつて得られたトナー濃度
   検知電圧と上記コンデンサの放電電圧を比較して
   現像器へのトナー補給時間を制御する制御手段
   と、を備え、現像器の動作開始と共に上記コンデ
   ンサに充電を開始し、所定の一定時間経過後、所
   定の一定電圧に充電してから充電を停止し、次い
   で放電を開始してその放電電圧と上記トナー濃度
   検知電圧を比較するトナー補給制御方式。