JPH0240674A

JPH0240674A - トナー濃度制御装置

Info

Publication number: JPH0240674A
Application number: JP63191794A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Shibata; 柴田　清隆; Masamitsu Yamane; 山根　正光
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-09
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: JP2583993B2

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、複写機などの画像形成装置のトナー濃度制御
装置に間する。

［従来の技術］従来、複写機の現像部のトナー濃度を一定に制御するこ
とによって、コピー画像濃度を一定に保つことが行われ
ている。そのための制御回路は、回路内に予め制御電圧
レベルを記憶しておき、その制御電圧レベルと現像部に
取り付けられたトナー濃度センサからの出力とを比較し
トナー濃度制御を行っている。その制御電圧レベルとし
ては通常コピーを行っている場合の制御レベルの他、例
えはトナーが無くなったことを検出するためのトナーエ
ンプティレベルなどがあり、それら各レベルが基準レベ
ルとされている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、複写機の稼働状況（条件）はいつも同じ
とは限らない。例えば長期間使用されなかったりすると
現像部の現像剤は、自重により圧縮され凝集したように
なる。また、現像剤のトナーやキャリヤーの帯電量が変
化し、更に現像部の温度、湿度なども変化している。そ
の結果、同じ濃度の現像剤を対象としているにも関わら
ず、トナー濃度センサの出力電圧が同一にならないこと
が起こる。例えば、ある種の複写機においては、第５図
（ａ）、　　（ｂ）に示すような出力電圧の変化を示す
ようになる。

即ち、第５図（ａ）は、複写機が短時間停止した後、複
写動作やトナー補給をせず攪拌を行いながら、複写機を
稼働させた場合において、トナー濃度センサの出力電圧
が時間の経過につれてどの様に変化するかを示すグラフ
である。これに対し、第５図（ｂ）は、同じ濃度の現像
剤を使用し、長時間停止後、複写機を稼働させた場合、
トナー濃度センサの出力電圧が時間の経過につれてとの
様に変化するかを示すグラフである。両図面から明らか
なように、トナー濃度センサの出力電圧値は、同じ濃度
の現像剤を対象とするにも関わらず、特に稼働開始の際
に、大きく異なっている。

にもかかわらず、従来の複写機は、予め決めておいた一
定の固定された基準レベルを使用してトナー濃度制御を
行っている。その結果、その基準レベルをそのまま使用
していると、特に複写機が長時間停止していた後に稼働
した場合、トナー濃度が適正に制御されなくなってしま
う。

本発明は、上記のような従来装置の課題に鑑み、画像形
成装置などが長い間使用されなかった場合でも、適正に
トナー濃度を制御できるトナー濃度制御装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］請求項１の本発
明は、トナー濃度センサによって、現像部のトナー濃度
を検出し、記憶手段に少なくとも通常の画像形成時の通
常制御レベル及びトナーエンプティレベルを記憶してお
き、トナー濃度制御手段が、前記トナー濃度センサの出
力と前記記憶手段に記憶された通常制御レベル及びトナ
ーエンプティレベルとを比較し、その結果に基づき、現
像部のトナー補給手段を駆動する駆動手段又はトナーエ
ンプティ状態を表示するエンプティ表示手段を制御する
トナー濃度制御装置において、タイマによって、装置本
体の停止時間をカウントし、レベル変更手段によって、
そのタイマのカウント値と所定基準値とを比較し、その
結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された通常制御レ
ベル及び／またはトナーエンプティレベルを変更するも
のである。

請求項２の本発明は、トナー濃度センサによって、現像
部のトナー濃度を検出し、記憶手段に少なくとも通常の
画像形成時の通常制御レベル及びプロセスユニット寿命
レベルを記憶しておき、トナー濃度制御手段が、前記ト
ナー濃度センサの出力と前記記憶手段に記憶された通常
制御レベル及びプロセスユニット寿命レベルとを比較し
、その結果に基づき、現像部のトナー補給手段を駆動す
る駆動手段又はプロセスユニットの寿命が尽きた状態を
表示するプロセスユニット寿命表示手段を制御するトナ
ー濃度制御装置において、タイマによって、装置本体の
停止時間をカウントし、レベル変更手段によって、その
タイマのカウント値と所定基準値とを比較し、その結果
に基づき前記記憶手段に記憶された通常制御レベル及び
／またはプロセスユニット寿命レベルを変更するもので
ある。

［実施例］以下に、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明
する。

第１図は、本発明に係るトナー濃度制御装置の一実施例
を示す略示縦断面図である。

同図において、装置本体ｌの内部には、原稿画像の潜像
が形成される光導電材料を表面に設けた感光体ドラム２
が回転可能に装設されている。この感光体ドラム２の周
辺には、その回転方向に沿って、帯電部３、画像光が照
射される露光部４、感光体ドラム２の潜像を現像する現
像部５、その現像されたトナー像を用紙に転写する転写
部６、その転写された転写紙を感光体ドラム２から分離
させるための分離部７、感光体ドラム２に残存したトナ
ーを除去するクリーニング部８、除電部９等の部材がそ
の順序で配設されている。

前記現像部５は、トナーを収納し補給するトナー補給手
段１８、現像スリーブ２０、現像剤を攪拌する攪拌ロー
ラ１９、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度セン
サ５０を備えている。

装置本体１の上部には、原稿１２を押えるための原稿カ
バー１５とその原稿１２を載置するコンタクトガラス１
４が取り付けられており、そのコンタクトガラス１４の
下方には、露光ランプ１１を備えた露光ユニッ）１０が
配置されている。その露光ユニット１０の側方にはミラ
ーユニッ）１３が存在し、露光ユニット１０から入射さ
れた画像光を装置本体１の中央部にある結像レンズ１６
へ導く。反射ミラー１７は、その結像レンズ１６を透過
した画像光を前記感光体ドラム２へ照射する鏡である。

また、装置本体１には、電源をオンオフするスイッチ７
０や装置本体１全体の制御を行うマイクロコンピュータ
６０が備え付けられている。更に、そのマイクロコンピ
ュータ６０のタイマ４０は、装置本体ｌの電源の停止時
間をカウントすることが出来るものである。

更に、装置本体１の下部には、給紙部２１が設けられて
いる。その給紙部２１には、用紙カセット２９と、用紙
を送り出すコロ３０と、用紙を移送する給紙ローラ３１
とが配置されている。更に、転写部６、分離部７によて
、転写、分離された用紙は、搬送部２２によって定着部
２３へ送り込まれる。その定着部２３は、加熱すること
によって前記トナーが転写された転写紙上のトナーを定
着する加熱ローラ２４と、加圧ローラ２５と、定着した
転写紙を外部の排紙トレイ２８上へ送り出す排出ローラ
２６．２７とを備えている。前記加熱ローラ２４には、
ヒータ（図示省略）が内蔵され、装置本体電源が入れら
れると加熱を開始し、温度が上昇して定着に適した温度
になるものである。

第２図は、本発明にかかるトナー濃度制御装置の一実施
例の、信号の流れからみたブロック図である。

図において、記憶手段６２は、少なくとも通常の画像形
成時に用いられるトナー濃度の通常制御レベルｖｌＩ及
びホッパー内のトナーが空になった状態に対応するトナ
ーエンプティレベルＶＥを記憶したラム（ＲＡＭ）メモ
リなどの手段である。

駆動手段６４は、ホッパー等を備えたトナー補給手段１
８のトナー補給動作を制御するモータなどの手段である
。

トナーエンプティ表示手段６５は、現像部５の現像剤の
空の状態をオペレータに知らせるため、装置本体ｌの操
作盤に設けられたランプなどの手段である。

前記トナー濃度センサ５０は、トナー濃度制御手段６３
に接続されている。そのトナー濃度制御手段６３は、そ
のトナー濃度センサ５０の出力と前記記憶手段６２に記
憶された通常制御レベルｖ。

及びトナーエンプティレベルＶＥとを比較し、前記トナ
ー補給手段１８の駆動手段６４又は前記エンプティ表示
手段６５を制御する手段である。

また、前記タイマ４０は、レベル変更手段６１に接続さ
れている。このレベル変更手段６１は、そのタイマ４０
のカウント値と、予め設定しておいた基準値とを比較し
、前記記憶手段６２に記憶された通常制御レベルｖ９及
び／又はトナーエンプティレベルＶεを変更する手段で
ある。

即ち、レベル変更手段６１は、例えば、基準値として６
時間、１時間、１５分等の３つの基準値ｔ＋、ｔ２．ｔ
３（ｔ＋＞　ｔ２＞　ｔ３）を予め設定しておく。そし
て、タイマ４０から出力されたカウント値と、それら基
準値ｔ＋、ｔ２．ｔ３とを比較し、それに応じて、通常
制御レベルＶｉ！及び／又はトナーエンプティレベルＶ
Ｅを適正に変更するものである。

その変更の仕方は、前記第５図（ｂ）に示したトナー濃
度センサ５０の出力変化曲線に出来るだけ沿うように変
更することが望ましい。即ち、ｔ１時間複写機が停止し
ていた場合の前記変化曲線と、ｔ２時間複写機が停止し
ていた場合の前記変化曲線と、し３時間複写機が停止し
ていた場合の前記変化曲線とは、通常の制御レベルにな
るまでの時間や、その曲線の曲率などがお互いに異なっ
ている。従って、望ましくは、それぞれの曲線に応じて
、制御レベルを変更させるのが望ましいが、本実施例で
は、簡略方式を利用している。以下に、その内容を説明
する。

第６図は、その簡略方式を説明するためのグラフである
。横軸には、複写機が稼働し始めてからの時間（Ｔ）を
とり、縦軸には、前記記憶手段６２に記憶される制御レ
ベルＶｃをとる。そして、複写機が停止していた時間ｔ
が、０≦１＜１３の場合は、短時間しか停止していなか
ったので、特に制御レベルＶｃを変更する必要がなく、
通常の制御レベル■８のままにしておく。また、時間ｔ
が、ｔ３≦ｔ＜ｔ２の場合は、制御レベルＶＣをＶｌに
、時間間隔Ｔ３だけ、変更し、その後■８にする。また
、時間もが、ｔ２≦１　＜　１　＋の場合は、制御レベ
ルＶ１−．を先ずＶ２に、時間間隔Ｔまたけ、変更し、
更にその後、Ｖｌに、時間間隔′「３だけ、変更し、そ
の後■８に変更しする。また、時間ｔが、ｔ１≦Ｌの場
合は、制御レベルＶＣを先ずＶ！に、時間間隔Ｔ１だけ
、変更し、次にＶ２に、時間間隔Ｔまたけ、変更し、更
にその後、Ｖｌに、時間間隔Ｔ３だけ、変更し、その後
ＶＢに変更しする。これら時間間隔Ｔ　＋　、Ｔ　２　
、Ｔ］は、例えば、　１分、　２分、　３分である。

なお、トナーエンプティレベルの方も、同様に変更して
いく。

なお、通常制御レベルのみ、又はトナーエンプティレベ
ルのみを変更するようにしてもよい。

コレらＶｌ、　　Ｖ２．　　Ｖｌや’ｒｌ、　　Ｔ２．
　　’Ｔ’３の値は、停止り時間りがｔ＋、　　ｔ２．
　　ｔ：＋の場合について、それぞれ前記第５図（ａ）
、　　（ｂ）の曲線をできるだけ実現できるように決定
する。

第３図は、請求項２０本発明の一実施例を示す略本縦断
面図である。

同図において、第１図と同じ符号は、同し部材を表す。

８０は、感光体ドラム２、現像部５、クリーニング部８
、帯電部３などを一体的に備え、装置本体ｌに対して、
−括して脱着自在であるカートリッジ型プロセスユニッ
トである。装置本体ｌのフレーム１００には、そのプロ
セスユニット８０を脱着自在（第３図の紙面に対して直
交方向へ）に支持するガイド枠１ａ、１ｂが取り付けら
れている。

このカートリッジ型プロセスユニット８０を用いる場合
は、トナーが空になったことを判断するためのトナーエ
ンプティレベルの代わりに、プロセスユニット８０の寿
命が来たかどうかを判断するためのプロセスユニット寿
命レベルが用いられる。これは、カートリッジ型プロセ
スユニット８０が、トナーが空になっても、トナーを補
充する構造ではなく、使い捨てにする構造になっている
からである。即ち、前記トナー濃度センサ５ｏの出力値
がトナーが空になったことを示す出方値、つまりそのプ
ロセスユニット寿命しｌ＼ルを超えると、プロセスユニ
ットの寿命がきたとするものである。従って、第２図の
ブロック図において、前記記憶手段６２に記憶されるレ
ベルは、エンプティレベルに代えてプロセスユニット寿
命レベルが記憶され、また、前記レベル変更手段６１は
、プロセスユニット寿命レベルを変更することになり、
さらにエンプティ表示手段６５の代わりに、プロセスユ
ニットの寿命が来たことを知らせるプロセスユニット寿
命表示手段を用いる。

次に、本発明の上記実施例の動作を説明する。

第４図は、その動作の流れを示すフローチャートである
。

コピーがスタートした場合は（ステップＳｌ）、タイマ
４０（以後時間ｔをカウントするという意味でタイマｔ
という）をストップする（ステップ３１６）。１　＜　
１　＋でない場合は、タイマＴ＋（Ｔ＋時間間隔を測定
するタイマ、以後同様）をスタートさせる（ステップＳ
１７，９１Ｂ）。また、ｔ２≦１　＜　１　＋の場合は
、タイマＴ２をスタートさせる（ステップＳ１９，５２
０）。また、ｔ３≦ｔ＜ｔ２の場合は、タイマＴ３をス
タートさせる（ステップＳ２１，５２２）。更に、ｔく
ｔ３の場合は、各タイマＴＩ、Ｔ２．Ｔ３をスタートさ
せない（ステップ５２１）。その後、タイマｔをリセッ
トしくステップ５２３）、また制（ａレベルＶｃを■８
とする（ステップ５２４）。

そこで、タイマＴ１が作動している場合（ステップ５２
５）、カウントアツプ（時間Ｔ１が経過したことを意味
する。以後同様）した場合は、そのタイマＴ１をストッ
プしくステップ５２７）、タイマＴ１をリセットした後
（ステップＳ２８、次のタイマＴ２の作動をスタートす
る（ステップ５２９）。

なお、タイマＴ１がカウントアツプしていない場合は、
Ｖｌを制御レベルとしておく（ステップＳ２６、　５３
０）。従って、タイマＴ１が動作中は、制御レベルはｖ
ｌとされる。

また、タイマＴ１が作動していない場合は（ステップ５
２５）、そのまま、次のタイマＴ２に付いての、判断に
移る。

そこで、タイマＴ２の作動に付いても、タイマＴ１の場
合と同様に、タイマ２がカウントアツプしていない場合
は、Ｖ２を制御レベルとする（ステップＳ３１、Ｓ３２
，５３６）。

更に、タイマＴ３の動作に付いても、タイマＴ３がカウ
ントアツプしていない場合は、Ｖ３を制御レベルとする
（ステップＳ３７．Ｓ３８，５４１）。

従って、いずれのタイマＴＩＴ　　Ｔ２．　　Ｔ３も動
作していない場合は、制御レベルは■８のままである。

その後、このようにして設定された各制御レベルＶｃ（
Ｖｅ、■１、Ｖ２、Ｖ３）を利用して、通常のトナー濃
度制御が行われろ。即ち、トナー濃度制御手段６３は、
トナー濃度センサ５０の出力■とＶＣとを比較しつつ、
従来どうり、駆動手段６４を制御していく（ステップＳ
　４２．　　Ｓ　４３．　　Ｓ　４４）。更に、出力■
がエンプティレベル■εを越えると（ステップ５４５）
、表示灯をオンし、複写を停止する（ステップ３４６，
５４７）。

なお、エンプティレベルに関しても、通常の制御しｌ＼
ル■ｃ同様に、停止時間ｔに応じて変更するようにして
もよい。

また、単発コピーなど、短時間でコピーを終了する場合
は、まだ、通常のレベルに制御レベルが到達していない
状態で、コピーが終了してしまうことがある。そのよう
な場合は、次のコピーを始めるに当たって、その間の停
止時間がたとえ短くても、事実上現像剤が十分攪拌され
ていない。従って、停止時間ｔを補正して、大きくする
必要がある。例えば、次のように補正する。

第４図のフローチャートに於て、コピーがスタートして
おらず（停止中）、タイマーｔが作動していない場合で
（ステップＳ１．Ｓ２）、タイマＴ＋が作動している場
合は（ステップＳ３）、タイマＴ１が作動している途中
で、コピーが終了したものであるから、タイマＴ＋をス
トップし、リセットすると共に（ステップＳ４．Ｓ５）
、タイマｔを０からでなく、既に実質的に時間ｔ１だけ
停止していたとみなして、ｔｌからカウントすることに
する（ステップＳ６）。

また、タイマＴ２が作動している場合は（ステップＳ７
）、タイマＴ２が作動している途中で、コピーが終了し
たものであるから、タイマＴ２をストップし、リセット
すると共に（ステップＳ８．Ｓ９）タイマｔをＯからて
なく、既に実質的に時開ｔ２だけ停止していたとみなし
て、ｔ２からカウントすることにする（ステップＳ　１
０）。

また、タイマＴ３が作動している場合は（ステップ５ｌ
ｌ）、同様に、タイマｔをｔ３からカウントする（ステ
ップＳ１２．Ｓ１３．　５１４）いずれのタイマＴ１、
Ｔ２、Ｔ３も作動していないときは、通常の制御レベル
Ｖ［＋でトナー１度を制御中にコピーが終了したので、
タイマｔはＯからスタートさせる（ステップ５１５）。

なお、第３図に示す発明の場合も、トナーエンプティレ
ベルをプロセスユニット寿命レベルとし、トナーエンプ
ティ表示の点灯をプロセスユニット寿命表示の点灯とす
ることによって、同様の動作を行うことになる。

なお、前記マイクロコンピュータ６０は、前記レベル変
更手段６３、トナー濃度制御手段６３等の手段を実現す
る機能を有するものであるが、マイクロコンピュータを
用いず、ディスクリートなハードウェア回路を用いて実
現してもよい。

なお、複写機の停止後再稼働させた場合、トナー濃度セ
ンサ出力が第５図に示すようなカーブとならず、漸減し
ていくような種類の複写機における場合にも、本発明は
適用可能であることはいうまでもない。

［発明の効果コ以上述べたところから明らかなように、本発明は、装置
本体の電源の停止時間をカウントするタイマと、そのタ
イマのカウント値と基準値とを比較し、通常制御レベル
及び／又はトナーエンプティレベル（又はプロセスユニ
ット寿命レベル）を変更するレベル変更手段とを備えて
いるので、画像形成装置などが長い間使用されなかった
場合でも、適正にトナー濃度を制御できるトナー濃度制
御装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１０本発明にかかるトナー濃度制御装
置の一実施例を示す略本縦断面図、第２図は、同実施例
のブロック図、第３図は、請求項２の本発明にかかるト
ナー濃度制御装置の一実施例を示す略本縦断面図、第４
図は、第１図の実施例の動作を示すフローチャート、第
５図（ａ）、（ｂ）は、トナー濃度センサの出力値の時
間に関する変化を示すグラフ、第６図は、同トナー濃度
制御装置に於ける制御レベルの変更経過を示すグラフで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像部のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ
と、トナーエンプティ状態を表示するエンプティ表示手
段と、現像部のトナー補給手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも通常の画像形成時の通常制御レベル及びトナ
ーエンプティレベルを記憶した記憶手段と、前記トナー
濃度センサの出力と前記記憶手段に記憶された通常制御
レベル及びトナーエンプティレベルとを比較し、前記駆
動手段又は前記エンプティ表示手段を制御するトナー濃
度制御手段を備えたトナー濃度制御装置において、装置
本体の電源の停止・稼働時間をカウントするタイマと、
そのタイマのカウント値と所定基準値とを比較し、前記
記憶手段に記憶された通常制御レベル及び／又はトナー
エンプティレベルを変更するレベル変更手段とを備えた
ことを特徴とするトナー濃度制御装置。
（２）現像部のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ
と、現像部のトナー補給手段を駆動する駆動手段と、少
なくとも通常の画像形成時の通常制御レベル及びプロセ
スユニット寿命レベルを記憶した記憶手段と、前記トナ
ー濃度センサの出力と前記記憶手段に記憶された通常制
御レベル及びプロセスユニット寿命レベルとを比較し、
前記駆動手段又は前記プロセスユニット寿命表示手段を
制御するトナー濃度制御手段とを備えたトナー濃度制御
装置において、装置本体の電源の停止・稼働時間をカウ
ントするタイマと、そのタイマのカウント値と基準値と
を比較し、前記記憶手段に記憶された通常制御レベル及
び／又はプロセスユニット寿命レベルを変更するレベル
変更手段とを備えたことを特徴とするトナー濃度制御装
置。