JPH10221941A

JPH10221941A - 電子写真装置

Info

Publication number: JPH10221941A
Application number: JP9308502A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Ito; 憲文伊藤; Takeshi Yoshimura; 剛吉村; Toshiaki Hayasaka; 年昭早坂; Seiji Sakata; 誠二坂田; Hiroyuki Maeda; 博之前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】現像中にトナー補給を行った場合にトナー補給
の開始振動により感光体に付着するトナー消費量が、画
像信号により予測したトナー消費量と異なってしまうこ
とを避けることができ、一定のトナー濃度を維持するこ
とができる電子写真装置を提供する。【解決手段】画像信号により感光体上に静電潜像を形成
する潜像形成手段と、静電潜像にトナーを付着させる現
像手段とを有する電子写真装置において、静電潜像形成
期間の画像信号によりトナー消費量を計測Ｓ２し、静電
潜像にトナーを付着させる現像手段による現像が終了し
てからトナー補給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置に係
り、特に二成分現像剤を用いる現像装置におけるトナー
補給制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に電子写真装置として一般的なデイ
ジタル複写装置の構成を示す。図において１は感光体ド
ラムであり、この周りに、帯電チャージャ１１、光学系
１２、現像装置１０、転写チャージャ１３、分離チャー
ジャ１４、クリーニングユニット１５が作像プロセス順
に配置してある。１６は手差しテーブル、１７は給紙カ
セット、１８は給紙コロ、１９は搬送ファン、２０はメ
インモータ、２１は定着ユニット、２２はスキャナ電源
ファン、２３はポリゴンミラー、２４は画像読み取り板
（ＣＣＤ）、２５はレンズ、２６は蛍光灯である。尚、
画像読み取り板２４，レンズ２５，蛍光灯２６で原稿走
査及び電気画像信号変換手段が構成され、ポリゴンミラ
ー２３で静電潜像形成手段が構成される。この複写装置
の作動については周知のため省略する。図５は現像装置
１０の拡大図である。この図に基づき現像装置１０の概
要を説明する。二成分現像方式では、撹拌ローラ６内の
トナーとキャリアは常に一定の比率で混合されている必
要がある。一般にトナーの占める重量比は２〜３％程度
が最適とされている。撹拌ローラ６内で混合されたトナ
ーとキャリアは現像剤と呼び、この現像剤は現像ローラ
３により感光体１に運ばれる。この時感光体１上の静電
潜像の黒（カラートナーはその色）部分にトナーが付着
される。一方、キャリアは再び撹拌ローラ６に戻って来
る。従って感光体１上へ現像されたトナーの分だけトナ
ーの重量比は少なくなる。この動作が繰り返されるとト
ナーの重量比が最適範囲以下となるため、トナー補給ロ
ーラ８を回転させ、一定量のトナーを補給する。２は現
像ローラ３上の現像剤層の厚さを一定にするためのドク
タ、４は搬送スクリュ、５は撹拌セパレータ、７はアジ
テータ、９はトナーカートリッジである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来は、現像
剤中のトナー濃度を検知するのに、フォトセンサを用い
ていた。しかしながらこの方式はセンサが汚れ易く、汚
れるとトナーとキャリアの混合比が制御出来なくなる欠
点がある。また、トナーとキャリアの混じった現像剤を
コイル中に通過させ、コイルのインダクタンス変化によ
り混合比を検知するフォトセンサ方式も知られている
が、この方式はセンサ部及びセンサ制御部の構成が複雑
になり、高価なものになってしまう欠点がある。

【０００４】本発明の課題は、現像中にトナー補給を行
った場合にトナー補給の開始振動により感光体に付着す
るトナー消費量が、画像信号により予測したトナー消費
量と異なってしまうことを避けることができ、一定のト
ナー濃度を維持することができる電子写真装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題は、画像信号に
より感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前
記静電潜像にトナーを付着させる現像手段とを有する電
子写真装置において、静電潜像形成期間中の前記画像信
号によりトナー消費量を計測し、前記静電潜像形成期間
中の前記静電潜像にトナーを付着させる現像手段による
現像が終了してからトナー補給を開始する手段により解
決される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づき説明する。図１は制御ブロック図、図２はタイミ
ングチャート、図３はフローチャートである。

【０００７】本発明ではセンサにより現像剤の濃度を検
知する従来例と異なり、トナーの消費量を検知しトナー
補給を制御することを特徴としている。

【０００８】今、トナーの初期値をＴ（初期）、トナー
補給ローラ１回転の補給量をＴ（１回転）、画像電気信
号１個当たりのトナー消費量をＴ（１ドット）、トナー
適正濃度の下限値をＴ（下限）とする。実際にトナーが
消費される部分は、帯電された感光体１上に画像電気信
号を光エネルギーに変換して照射した部分である。従っ
て、トナー消費計測は帯電のタイミングに一定時間ずら
して同期させる必要がある。

【０００９】図２のタイミングチャートにおいて、
（１）に示すように帯電チャージャ１１がＯＮしている
期間であるが、第４図に示すように帯電チャージャ１１
と光信号の入射点（光学系１２）がずれているため、一
定の時間ずらせた係数カウンタゲート信号（２）を生成
して、画像信号の静電潜像形成時期に同期させて、画像
信号のトナー消費部分を計測する。

【００１０】図１ではトナー消費の計測手段，トナー補
給指令手段としてのＣＰＵ３３によってタイミング発
生，トナー消費量計測，トナー補給の制御を行ってい
る。３１は基準クロック，画像電気信号，カウンタゲー
ト信号を入力するゲート、３２はカウンタである。

【００１１】ところで、二成分現像剤のトナー濃度Ｄ
は、トナーの重量Ｗｔとキャリアの重量Ｗｃより、Ｄ＝Ｗｔ／（Ｗｔ＋Ｗｃ）（％）（１）式として求まる。

【００１２】通常濃度は最適な濃度（以下設定値）に近
い値に保たれるように制御される。しかし、画像形成時
にトナー補給を行うと画像形成上好ましくないため、画
像形成時以外の時期に補給を行う。このように常に設定
値に保つことは出来ないため、ある濃度の範囲内で制御
する。この時、濃度がこれ以上低くなると困る値を下限
値とする。

【００１３】以下、図３のフローチャートに従って説明
する。まず第１に、最初のトナー濃度（初期濃度）を設
定する（Ｓ１；ステップ１以下同じ）。初期能度は
（１）式のＷｔ，Ｗｃによって決まるが、最初は初期剤
と呼ばれる、予め定められた（工場出荷時）濃度に混合
された現像剤が使用される。従って、初期剤投入時（機
械設置時、及び剤交換時）に初期設定を行えば良い。こ
れ以外の時は、キャリアの重量Ｗｃは変化しないため、
トナーの重量Ｗｔによりトナーの濃度Ｄが決定される。
次に転写紙１枚で消費されるトナーの量が前述のＴ（消
費）として測定される（Ｓ２）。従って転写紙１枚を現
像した後のトナー重量は、Ｗｔ＝ｗｔ−Ｔ（消費）となり、この時の濃度Ｄは（１）式より計算される（Ｓ
３）。この計算値を下限値と比較し、これより大きい
（濃い）時は何もせず、次回の画像形成に備え、下限値
より小さい（薄い）時は、次のステップへ移行する（Ｓ
４）。次のステップではトナー補給を行う。トナー補給
はトナー補給ローラ８を回転することによって行われる
が、この時ローラ１回転で補給されるトナーは前述のＴ
（１回転）であり、ほぼ一定量である。従ってローラ１
回転後のトナー量は、Ｗｔ＝ｗｔ＋Ｔ（１回転）となり、（１）式より補給後の濃度が計算される（Ｓ
５）。この計算値が設定値より大きく（濃く）なるま
で、ここのステップを繰り返し、大きくなった時点でト
ナー補給を終了し、次の画像形成に備える（Ｓ６）。以
上の制御は、転写紙１枚分の現像が終了した時点で行わ
れ、例えばＣＰＵ３３は、これ以外の期間は他の仕事を
行っている。

【００１４】また、Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６において、
予め決定されている変数，定数，例えば現像剤のＷｔ，
ｗｃ、トナー補給量Ｔ（１回転）等は、ＲＯＭ上に格納
しておく。また、トナー量と濃度をＣＰＵ３３内部の計
算で求める代わりに、トナー量と濃度との関係をＲＯＭ
上に格納しておくことにより、計算速度を向上させるた
めにも使用できる。

【００１５】以上はＣＰＵ３３を使用した一実施例であ
るが、ＣＰＵ３３のソフトで処理する以外に、ハードウ
エアによる装置も可能であり、作業内容はフローチャー
トに示すものと同一である。またフローチャートは細か
な変更で同一の高価が得られる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、静電潜像
形成期間中の画像信号によりトナー消費量を計測し、前
記静電潜像形成期間中の前記静電潜像にトナーを付着さ
せる現像手段による現像が終了してからトナー補給を開
始するので、現像中にトナー補給を行った場合にトナー
補給の開始振動により感光体に付着するトナー消費量
が、画像信号により予測したトナー消費量と異なってし
まうことを避けることができ、一定のトナー濃度を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真装置のトナー補給制御ブ
ロック図である。

【図２】タイミングチャートである。

【図３】フローチャートである。

【図４】ディジタル複写装置の概略構成を示す側面図で
ある。

【図５】その要部である現像部の側面図である。

【符号の説明】

１０現像装置２４画像読み取り板２３ポリゴンミラー２５レンズ２６蛍光灯３３ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂田誠二東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者前田博之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号により感光体上に静電潜像を形
成する潜像形成手段と、前記静電潜像にトナーを付着さ
せる現像手段とを有する電子写真装置において、静電潜
像形成期間中の前記画像信号によりトナー消費量を計測
し、前記静電潜像形成期間中の前記静電潜像にトナーを
付着させる現像手段による現像が終了してからトナー補
給を開始することを特徴とする電子写真装置。