JPH06348135A - トナー補給制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 現像装置４に収容されている現像剤のトナー
混合比を測定し、該トナー混合比が所定の閾値以下のと
き、トナー補給装置７より現像装置４にトナーを補給す
るトナー補給制御方法において、上記閾値に調整された
現像剤（スタータ）を現像装置４に装填し、該現像剤の
混合比をトナー濃度測定手段４８で測定し、その測定値
をもとにトナー補給を制御する。 【効果】 トナー濃度制御の基準値が正確で、それに基
づくトナー補給制御が正確である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーとキャリアから
なる２成分現像剤を使用する現像装置に対してトナーを
補給する制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法による複写機やプリ
ンタなどの画像形成装置において、トナーとキャリアと
からなる２成分現像剤を使用する現像装置では、空の現
像装置に新たに投入された現像剤のトナー帯電量は、本
来の帯電量（飽和摩擦帯電量）に比べて高い値や低い値
を示す。これは、現像装置内に配置されている現像剤撹
拌手段の回転等に基づくトナーとキャリアの摩擦帯電が
不十分であることに起因する。そして、例えば、トナー
帯電量が本来の帯電量に比べて高い状態ではトナーとキ
ャリアの静電吸引力が強く、この状態で現像を実行する
と画像濃度の低下を招来する。

【０００３】そこで、新たな現像装置を使用する場合や
現像装置内の現像剤を交換した場合、画像濃度の安定化
を図るために、初期現像剤のトナー濃度（トナー重量／
現像剤重量）を所定の高濃度値まで強制的に高め、これ
によりトナーとキャリアの静電的吸引力を弱めて画像濃
度の適正化を図るとともに、上記高濃度値に調整された
現像剤をトナー濃度検出センサで検知し、このときのセ
ンサ出力とトナー濃度との関係を基本として後のトナー
濃度制御を行うようにしている。

【０００４】具体例を挙げて説明すると、例えば、本来
の帯電量であればトナー濃度が５ｗｔ％（トナー：５ｗ
ｔ％，キャリア：９５ｗｔ％）で最適な画像濃度が得ら
れるように設計されている現像装置では、まずトナー濃
度５ｗｔ％の現像剤（以下、この現像剤を「スタータ」
という。）を現像装置に装填し、次にトナー補給装置を
予め設定された所定時間駆動して現像装置にトナーを補
給することにより現像剤のトナー濃度を８ｗｔ％に調整
する。そして、トナー濃度検出センサでトナー濃度８ｗ
ｔ％の現像剤を検出し、そのときの出力を基準値として
トナー濃度が５ｗｔ％となるようにトナー濃度制御を行
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ト
ナー濃度制御方法において、トナー補給装置の単位時間
当たりのトナー補給量は必ずしも正確ではないので、高
濃度に調整された現像剤のトナー濃度が真に８ｗｔ％で
あるとは限らない。また、出力−トナー濃度特性はセン
サごとに若干異なり、８ｗｔ％で適正な出力値を示して
も５ｗｔ％での出力値にばらつきを生じることがある。
そのため、現像剤のトナー濃度にばらつきを生じるとい
う問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、現像装置に収容されてい
る現像剤のトナー混合比を測定し、該トナー混合比が所
定の閾値以下のとき、トナー補給装置より現像装置にト
ナーを補給するトナー補給制御方法において、上記閾値
に調整された現像剤を現像装置に装填し、該現像剤の混
合比をトナー濃度測定手段で測定し、その測定値をもと
にトナー補給を制御するものである。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１において１は作像ユニットで、こ
の作像ユニット１はフレーム２に感光体３、現像装置
４、クーニング装置５、リサイクル装置６を一体的に備
えており、図示しない複写機やプリンタなどの画像形成
装置に着脱自在となっている。

【０００８】上記現像装置４はハウンジング４０を備え
ており、上部のカバー４１が開閉自在となっている。ハ
ウンジング４０の感光体２側には、感光体２に向かって
開口した収容部４２が形成され、この収容部４２に現像
ローラ４３が収容されている。収容部４２の後部（図２
の左側）には、第１搬送路４４、第２搬送路４５が順次
形成され、それぞれに現像剤搬送部材４６，４７が収容
されている。第１搬送路４４の底部には現像剤の透磁率
からトナーとキャリアの比率を測定するトナー濃度検出
センサ４８が設けてあり、このトナー濃度検出センサ４
８の出力が制御装置８に出力されるようになっている。
第２搬送路４５の一端部はトナー補給装置７に接続され
るようになっており、このトナー補給装置７より第２搬
送路４５にトナーが補給されるようにしてある。また、
第２搬送路４５はリサイクル装置６を介してクリーニン
グ装置５に接続され、このクリーニング装置５で回収さ
れたトナーが第２搬送路４５に送り込まれるようになっ
ている。

【０００９】以上の構成を有する作像ユニット１を画像
形成装置に装着する場合、まず現像装置４の上部カバー
４１を開け、搬送路４４，４５にスタータを装填する
（Ｓ１）。このスタータは、トナーとキャリアが一定の
割合、例えばトナーを５ｗｔ％、キャリアを９５ｗｔ％
の割合で混合したものである。なお、この装填作業は、
工場から出荷された現像装置１を初めて使用する場合、
又は一定期間使用された現像装置１をディーラーが回収
し、劣化した現像剤を廃棄して新たな現像剤に交換する
場合に行われる。

【００１０】次に、現像装置１を画像形成装置本体に装
着し、感光体２、現像装置４、リサイクル装置６等を画
像形成装置の駆動系に駆動連結する。また、トナー補給
装置７を第２搬送路４５に接続する。そして、画像形成
装置に設けたトナー濃度（Ｔ／Ｃ）閾値設定モード入力
装置８１をスタートしてトナー濃度閾値設定モードを選
択し（Ｓ２）、画像形成装置本体に設けたプリントスイ
ッチ８２をオンする（Ｓ３）。なお、通常の状態ではプ
リントスイッチ８２をオンすれば画像形成装置が作像動
作に入るが、トナー濃度閾値設定モードが選択された後
の最初のプリントスイッチ８２のオン動作では画像形成
装置の給紙系、光学系（図示せず）等は作動せず、現像
装置１、感光体２だけが駆動する（Ｓ４）。

【００１１】続いて、タイマＴ１をスタートし、現像剤
搬送部材４６，４７を駆動して第１搬送路４４と第２搬
送路４５に収容されているスタータを均一に混合する。
なお、搬送路４４のスタータは現像ローラ４３に供給さ
れ、この現像ローラ４３の回転に基づいてスタータは感
光体２の対向部に搬送されるが、感光体２の外周には静
電潜像が形成されておらず、トナーが消費されることは
ない。

【００１２】次に、タイマＴ１の終了が判定されると
（Ｓ６）、トナー濃度検出センサ４８がスタータのトナ
ー濃度を検出し、その値を制御装置８の記憶装置例えば
ＲＡＭ（図示せず）に記憶する（Ｓ７）。この段階では
トナーは消費されておらず、トナー濃度検出センサ４８
の出力は真にスタータのトナー濃度に対応している。例
えば、スタータのトナー濃度が５ｗｔ％であれば、この
値とそれを検出したトナー濃度検出センサ４８の出力は
一対一に対応している。

【００１３】続いて、スタータのトナー濃度検出処理が
終了すると、トナー補給装置７を駆動してこれより第２
搬送路４５にトナーを補給する（Ｓ８）。同時に、感光
体１、現像装置４を駆動する。また、タイマＴ２をスタ
ートし、現像装置４に補給されたトナーをスタータに均
一に混合する（Ｓ９）。このとき、給紙系、光学系は非
作動状態に維持する。

【００１４】上記タイマＴ２の設定時間は、この設定時
間中に補給されるトナー量によりスタータだけで画像形
成をスタートした場合に生じる初期画像濃度の低下を補
償し得る時間とする。具体的に、初期画像濃度の低下を
補償して適正濃度の画像を得るためにスタータ（トナー
濃度：５ｗｔ％）のトナー濃度を８ｗｔ％まで上昇させ
る必要がある場合には、現像装置４内のトナー濃度を３
ｗｔ％上昇させるために必要なトナー補給装置７の駆動
時間に設定される。すなわち、トナー補給モータ７１が
１回転することにより補給されるトナー量を予め測定し
ておき、現像装置４内のトナー濃度を３ｗｔ％上昇させ
るために必要なトナーの絶対量を上記一回の補給量で割
った回転数を求め、その回転に要する時間をタイマＴ２
の設定時間とする。

【００１５】そして、タイマＴ２の終了が判定されると
（Ｓ１０）、トナー補給装置７、感光体２、現像装置４
の駆動を停止して制御装置８の初期設定を終了する。

【００１６】その後、通常の画像形成処理に入ると、現
像装置４はトナー濃度が８ｗｔ％に調整された現像剤に
より現像を開始する。したがって、現像初期の不安定な
帯電による画像濃度の低下が解消され、適正濃度の画像
が得られる。しかし、現像剤の不安定な帯電状態は現像
剤の消費と共に徐々に解消され、一定量のトナーが消費
された時点で現像剤のトナー濃度は５ｗｔ％に落ち着
く。

【００１７】また、制御装置８はトナー濃度検出センサ
４８の出力をもとにトナー濃度を演算し、トナー濃度を
５ｗｔ％に維持すべくトナー補給モータ７１の駆動を制
御する。すなわち、トナーを補給するか否かの補給閾値
としてトナー濃度：５ｗｔ％を用い、トナー濃度が補給
閾値より低下するとトナー補給装置７を所定時間駆動し
て現像装置４にトナーを補給する。ここで、制御する基
準トナー濃度：５ｗｔ％の値は、適正に調整されたスタ
ータに対するトナー濃度検出センサ４８の出力を基準と
して記憶されているので極めて正確にトナー濃度が制御
され、トナー帯電量の安定期にも最適なトナー濃度条件
で画像形成が行われる。

【００１８】なお、上記（Ｓ１１）の処理が終了すると
直ぐにトナー濃度５ｗｔ％でトナーを補給するように構
成する必要はなく、（Ｓ１１）の終了後に例えば感光体
２又は現像ローラ６１の回転時間を計数するカウンタを
スタートし、このカウンタによって一定時間現像が行わ
れたことが検出されないうちはトナー補給装置７の駆動
を禁止するようにしてもよい。ここで、カウンタで計数
される一定時間は、現像剤搬送部材４６，４７等の撹拌
によってトナー帯電量の不安定期間が解消される時間と
して予め測定された結果をもとに割り当てておき、その
時間が経過した時点からトナー濃度５ｗｔ％に対応した
トナー濃度検出センサ４８の出力で制御装置８がトナー
補給信号を発するように構成する。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、トナー混合比の制御閾値に調整された現像剤を現像
装置に装填し、その混合比をトナー混合比測定手段で測
定し、その測定値を基準としてその後のトナー濃度制御
を行うようにしているので、トナー濃度制御の基準値が
正確で、それに基づくトナー補給制御が正確である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 作像ユニットの断面図である。

【図２】 トナー濃度検出センサの調整手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…作像ユニット、４…現像装置、７…トナー補給装
置、４８…トナー濃度検出センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像装置に収容されている現像剤のトナ
   ー混合比を測定し、該トナー混合比が所定の閾値以下の
   とき、トナー補給装置より現像装置にトナーを補給する
   トナー補給制御方法において、上記閾値に調整された現
   像剤を現像装置に装填し、該現像剤の混合比をトナー濃
   度測定手段で測定し、その測定値をもとにトナー補給を
   制御することを特徴とするトナー補給制御方法。