JPH0746927Y2

JPH0746927Y2 - トナ−供給装置

Info

Publication number: JPH0746927Y2
Application number: JP1987060743U
Authority: JP
Inventors: 新一倉本; 平二今村; 朋士原; 聡富田; 和彦前田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2002-04-23
Also published as: JPS63168446U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、複写機等における二成分系現像機に対するト
ナー供給装置に係り、詳しくは、帯電済みの感光体に対
して予め定めた光量でのテスト露光を行なうテスト露光
手段と、このテスト露光手段での露光によって感光体上
に形成された潜像に対するトナー現像濃度を検出する現
像濃度検出手段とを備え、現像濃度検出手段での検出濃
度に基づいて現像機に対するトナー供給量を制御するよ
うにしたトナー供給装置に関する。

［従来の技術］従来、二成分系の現像剤を用いる複写装置では、現像剤
濃度がある濃度範囲内のものであることを前提として、
適切な複写仕上り濃度が得られるように種々の複写条
件、例えば、帯電量、露光量、現像バイアス等が設定さ
れている。そして、この現像剤濃度をある濃度範囲内の
ものとして均一化を図るには具体的にトナー供給量の制
御によって実現している。

従来のトナー供給装置は、以下のようなものである。

プラテンガラス裏面に基準となる濃度（例えば黒）のテ
ストパターン（以下、パッチという）を設け、感光体に
おける原稿の画像形成領域以外の領域、例えば、インタ
イメージ部等に上記パッチを対象としたテスト露光を行
なう。そして、当該露光によって感光体上に形成された
潜像に対するトナー現像濃度を検出し、この検出濃度に
基づいて現像機に供給するトナー量を制御するものであ
る。このトナー供給制御は、例えば、上記検出濃度が予
め定めた基準濃度よりうすい場合に、当該検出濃度に応
じたトナーを現像機に供給するものであるが、理想的に
は一回の原稿に対する露光が終了する毎にインタイメー
ジ部に対する上記テスト露光を行なって当該トナー供給
制御を行なうことが望ましい（一回のコピー毎）。な
お、上記トナー供給制御の一般的な傾向は、検出濃度が
低い（うすい）ほどその供給量を多くするものである。

ところで、近年、複写機自体の小形化等のため、感光体
もまた小形化（小径化）される傾向にあり、原稿複写に
直接関係のないインタイメージ部として利用する領域が
充分確保できなくなってきている。また、インタイメー
ジ部にトナー像を形成した場合、その後にクリーニング
を完全に行なわなければならないことから、上記のよう
なテスト露光を行なうものでは、もともとクリーニング
装置の性能が充分確保されているものでなければならな
い。

このような状況において、原稿露光毎にテスト露光を行
なうことは困難になってきている。そこで、上記のよう
なトナー供給制御を行なう場合、最初のコピー開始の際
にのみテスト露光を行ない、そのときの検出濃度基づい
て一連のコピーが終了するまで、トナー供給制御を行な
うことになる。

［考案が解決しようとする問題点］上記のように、コピー開始の際にのみテスト露光を行な
い、その同一の結果に基づいて一連のコピーが終了する
までトナー供給制御を行なう従来のトナー供給装置で
は、連続するコピーの枚数が増大すると、コピーの仕上
り濃度が“濃い”状態または“うすい”状態に収歛して
しまうという問題がある。例えば、コピー開始の際に行
なったテスト露光によるパッチ等のトナー現像濃度が比
較的“うすい”場合、この“うすい”という情報に基づ
いたトナー供給制御の結果、コピー開始から50枚目、10
0枚目ではそのコピー仕上りが極端に“濃い”状態とな
る。

それは、一連のコピーが終了するまで、一回のテスト露
光に基づく同じ検出濃度情報を基礎に、常時同様のトナ
ー供給制御が継続し、その効果が適性な現像剤濃度にな
った以後も順次蓄積されてしまうからである。具体的に
は、上記のように、“うすい”という検出濃度情報に基
づいたトナー供給制御、即ち、一般的に多目のトナー供
給制御が継続し、コピー仕上り濃度が適正なものになっ
た（適正な現像剤濃度）以後も、上記“うすい”という
情報に基づいてトナー供給制御が継続する結果、50枚目
とか100枚目のコピー仕上りが極端に“濃い”状態とな
ってしまうのである。

そこで、本考案の課題は、一回のテスト露光に基づく同
じ検出濃度情報を基礎にしたトナー供給制御の効果が適
性な現像剤濃度となった以後は蓄積されないようにする
ことである。

［問題点を解決するための手段］本考案は、第１図に示すように、スタート操作に応じて
１回のテスト露光を予め定めた光量で行い、感光体上に
テスト潜像を形成するテスト露光手段と、２成分系の現
像機により顕像化された上記テスト潜像のトナー現像濃
度を検出する現像濃度検出手段と、上記トナー現像濃度
検出の後に、原稿のサイズに応じた一定量毎に所定の時
間間隔をあけながら現像機にトナーを供給する基本トナ
ー供給手段と、現像機内の適切なトナー濃度に対する上
記トナー現像濃度から判る現像機内の実際のトナー濃度
の濃度差に相当するトナー補給量を決定し、上記現像機
に上記量のトナーを補給するトナー供給補正手段とを具
備し、現像機にトナーを供給するトナー供給装置におい
て、トナー供給補正手段は、上記トナー補給量が正の値
を有する場合、基本トナー供給手段によるトナー供給開
始と共に上記原稿のサイズに応じた一定量のトナー供給
に連続させて上記所定の時間間隔を順次埋めてゆくよう
にトナーを補給し、その追加補給されたトナーの総量が
上記トナー濃度の濃度差に相当する量になるまで補給を
続け、また、上記トナー補給量が負の値を有する場合、
上記原稿のサイズに応じた一定量のトナー供給を停止
し、その供給を停止されたトナーの総量が上記トナー濃
度の濃度差に相当する量になるまで供給の停止を続ける
トナー供給装置である。

上記基本トナー供給手段６でのトナー供給の基本割合は
狙いとする標準的な仕上り濃度、対象となる原稿のサイ
ズ、現像剤の性質、現像機の性能等によって種々適正な
ものに決められるものである。そして、その供給態様
は、所定周期毎に定量のトナー供給を行う継続的なもの
である。この所定周期毎に定量のトナー供給を継続的に
行なう態様では、トナー供給有無のデューティー比を制
御することによってトナー供給の基本割合を容易に、且
つ正確に制御できる点等で好ましい態様である。

上記トナー供給補正手段７で当該検出濃度に応じて決定
されるトナー供給補正の量は、一般的傾向についていえ
ば、当該検出濃度が“うすい”になるほどトナーの供給
量が多くなり、“濃い”になるほど上記基本トナー供給
手段６でのトナー供給に対する供給遮断量が多くなる傾
向となる。具体的な特性は、上記同様、狙いとする標準
的な仕上り濃度、現像剤の性質、現像機の性能等によっ
て適宜定められるものである。

［作用］帯電済みの感光体１に対してテスト露光手段２がテスト
露光を行ない、このテスト露光によって感光体１上に形
成された潜像に対するトナー現像濃度を現像濃度検出手
段３が検出する。

上記テスト露光、それに基づくトナー現像濃度の検出が
終了した後、原稿に対する露光、現像等が順次繰り返さ
れる過程で、基本トナー供給手段６は、所定の基本割合
でのトナー供給を行なう。そして、当該基本トナー供給
手段６でのトナー供給が開始した後からトナー供給補正
手段７が、上記濃度検出手段３での検出濃度に応じて決
定される量のトナー供給補正を所定の割合にて行なう。

このようにしてトナー供給補正が、当該検出濃度に応じ
て決定される量について終了すると、上記基本トナー供
給手段６でのトナー供給だけが継続される。

上記トナー供給補正の割合は、早期に適正な現像剤濃度
を得るために、基本トナー供給手段６でのトナー供給が
開始した直後からできるだけ短期間に補正を完了するよ
うに行う。

［実施例］以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案に係るトナー供給装置が適用される複写
機の基本構造例を示す図である。

同図において、10は原稿を載置するためのプラテンであ
り、このプラテン10の裏面側には、基準濃度のパッチ11
が設けられている。12は露光用の光源であり、この光源
12から照射される光の原稿面あるいはパッチ11での反射
光がミラー13,14,15、レンズ系16、更にミラー17を介し
て回転する感光ドラム20の露光位置に導かれるようにな
っている。

感光ドラム20の周囲には、帯電器21、現像機22、転写器
23、クリーニング装置24、光除電器25が夫々画像形成プ
ロセスの実行に適するよう適宜配置されている。特に、
上記現像機22には、トナーボックス27に収容されたトナ
ーがディスペンス装置28によって供給されるようになっ
ている。このディスペンス装置28は、ディスペンスモー
タとこのディスペンスモータによって駆動される定量送
り機構とを基本構成としており、ディスペンスモータの
回転制御によってトナーの供給制御が実現される構造と
なっている。更に、感光ドラム20の周囲には、上記画像
形成プロセスの実行に係るものの他、露光位置と現像機
22位置との間に表面電位センサ26が配置され、また、転
写器23とクリーニング装置24との間に反射光量を検出す
る光量センサ29が配置されている。上記表面電位センサ
26は原稿露光等によって感光ドラム20上に形成された潜
像電位を検出するもので、この検出電位は、現像機22に
おける現像バイアス制御等にフィードバックされるよう
になる。また、上記光量センサ29は感光体ドラム20上に
形成されるパッチ11に対応した潜像のトナー現像濃度を
検出するものである。

第３図は上記現像機22に係る制御系、特に、現像バイア
ス及びディスペンスモータに係る制御系の基本構成例を
示す図である。

同図において、30は全体の統轄的制御を行なうCPU、31
はプログラム、テーブル等が記憶されるROM、32はCPU30
での演算処理の過程で得られた必要なデータ等を記憶す
るRAMであり、これらCPU30、ROM31、RAM32は夫々バス接
続されている。

上記感光ドラム20の周囲に設けた表面電位センサ26及び
光量センサ29からの検出信号、更に、当該複写機の操作
パネル上に設けられた操作用のキースイッチ40からの操
作信号が入力インタフェース34を介してCPU30側に取入
れられるようになっている。また、当該各種入力信号に
基づきCPU30にて演算された制御信号は、出力インタフ
ェース34を介してディスペンスモータ28aの駆動回路35
及び現像ロール22aに対するバイアス電源36に供され、
ディスペンスモータ28aのオン・オフ制御、また、現像
機22に対する現像バイアス制御の夫々がなされるように
なっている。

次に、第４図に示すタイミングチャートに基づいてトナ
ー供給に関する作動を説明する。

操作者が当該複写機のスタート操作を行なうと、感光体
20が１回転する間に、パッチ11を対象とした露光、当該
露光によって形成された潜像に対する現像、更に、当該
トナー現像を対象とした光量センサ29からの信号サンプ
リング等が行なわれる。そして、上記のようなテスト露
光が終了した時点で原稿を対象とした実際のコピー動作
が開始する。

コピー動作が開始すると、ディスペンスモータ28aの作
動が許容状態になり、このディスペンスモータ28aは基
本周期T₀毎に時間T 1のオン作動が繰り返される（第４
図における基本制御タイミング参照）。これにより、上
記ディスペンスモータ28aのオン・オフに係るデューテ
ィー比に対応した割合でトナーボックス27からトナーが
現像機22に対して順次供給される。

上記基本周期T₀は、例えば、1.5sec.（1500msec.）、デ
ィスペンスモータ28aのオン時間T 1は対象となる原稿サ
イズによって例えば、 A4…230msec. B4…360msec. A3…460msec. のように設定される。この各サイズのオン時間T 1はデ
ィスペンスモータ28aの供給能力、狙いとしている仕上
り濃度、上記基本周期T₀等によって決められるものであ
る。

一方、上記のようにしてテスト露光が終了し、光量セン
サ29からの検出信号のサンプリングが行なわれると、当
該検出信号に基づいてトナー供給に対する補正量が決定
される。この補正量の決定に関しては、検出濃度（検出
信号に対応）と補正量との関係を示すテーブルがROM31
内に記憶されており、当該テーブルを参照して検出濃度
に対するトナー供給補正量を決定している。このテーブ
ルは、例えば、第５図に示すような特性に基づいて作成
される。即ち、狙いとしている仕上り濃度に対応した検
出濃度を基準として、当該基準濃度での補正量を“0"と
し、検出濃度が基準濃度より“濃い”場合負の領域、検
出濃度が基準濃度“うすい”場合正の領域で夫々、濃度
が高くなるほど補正量が少なくなる特性となっている。

例えば、テスト露光において、トナー現像濃度が基準濃
度より“うすい”と検出されると、コピー開始と共に、
基本周期T₀において、ディスペンスモータ28aのオン作
動が基本のT 1から更に延長される。そして、各基本周
期での延長時間、T A1、T A2、T A3のトータル時間が上
記のように決定されたトナー供給の補正量に対応した時
間となった時点で、当該トナー供給補正が終了し、基本
的な供給作動（基本周期T₀のうちT 1の作動）に復帰し
て、以後、一連のコピーが終了するまでこの基本的なト
ナー供給作動が継続される（第４図における『“うす
い”を検知』参照）。

また、テスト露光において、トナー現像濃度が基準濃度
より“濃い”と検出されると、コピー開始と共に、基本
周期T₀において、ディスペンスモータ28aの正規の作動
が停止され、トナー供給が遮断される。そして、各基本
周期での正規の作動の停止時間T B1（＝T 1）、T B2
（＝T 1）、T B3のトータル時間が上記のように決定さ
れたトナー供給の補正量に対応した時間となった時点
で、当該トナー供給の遮断状態が終了し、上記と同様に
基本的な供給作動に復帰する（第４図における『“濃
い”を検知』参照）。

上記のように、本実施例によれば、テスト露光に係るパ
ッチ11に対するトナー現像濃度が“うすい”場合には各
基本周期でのディスペンスモータ28aのオン作動時間を
延長する一方、同濃度が“濃い”場合には、各基本周期
でのディスペンスモータ28aの正規の作動を停止させ、
当該延長または停止のトータル的な時間が検出濃度に基
づいて決定された補正時間（トナー供給補正量）となっ
た時点で基本的な供給態様に復帰させるようにしたた
め、１回のテスト露光に係る検出濃度に基づいたトナー
供給制御であっても、一連のコピー終了後に、そのコピ
ー仕上り濃度が極端にずれてくることは防止される。

また、テスト露光の態様は、上記のようなパッチ露光の
他、LED等の基準光源を用いるようにしても良い。

［考案の効果］以上説明してきたように、本考案によれば、基本トナー
供給に対する補正を行ない、当該補正後は、基本トナー
供給に復帰するようになることから、一回のテスト露光
に基づく同じ検出濃度情報を基礎にしたトナー供給制御
の効果が適正な現像剤濃度となった以後は蓄積されるこ
とはなくなる。従って、連続するコピーの枚数が増大し
ても、コピーの仕上り濃度が“濃い”状態または“うす
い”状態に収歛してしまうことがなくなる。

また、基本トナー供給手段によるトナーの供給を所定の
時間間隔をあけながら一定量毎に行うと共に、トナー供
給補正手段によるトナーの補給を上記所定の時間間隔に
おいて行うようにしたので、装置全体の動作を補正量の
正負にかかわらず安定させることができ、コピー速度も
安定する。

更に、基本トナー供給手段によるトナーの供給とトナー
供給補正手段によるトナーの補給とを連続して行うよう
にしたので、例えばディスペンスモータの作動停止に伴
う回転の変化によって生じる、与えようとするトナー量
と実際に供給されるトナー供給との供給誤差を増加させ
ることはなく、適切なトナー量の供給を行うことができ
る。

また更に、テスト潜像のトナー現像濃度検出の後に、直
ちに基本トナー供給手段によるトナー供給動作を開始
し、当該基本トナー供給手段の時間間隔（間欠的な休止
時間）において、トナー現像濃度の検出結果に基づくト
ナー供給補正手段のトナー供給を続けて行うように構成
したので、基本トナー供給手段の供給動作に同期してコ
ピー動作を開始することができ、現像機内のトナー量が
減少している場合でも、コピー動作開始までの待時間を
短縮することができ、コピー速度の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロック図、第２図は本考
案に係るトナー供給装置が適用される複写機の基本構造
例を示す図、第３図はトナー供給、現像バイアスに係る
制御系の基本構成例を示すブロック図、第４図はタイミ
ングチャート、第５図は検出濃度と補正量との関係を示
す特性図である。［符号の説明］１……感光体２……テスト露光手段３……現像濃度検出手段 4,22……現像機５……トナー６……基本トナー供給手段７……トナー供給補正手段 26……光量センサ 27……トナーボックス 28……ディスペンス装置 28a……ディスペンスモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者富田聡神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)考案者前田和彦神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献特開昭60−69666（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スタート操作に応じて１回のテスト露光を
予め定めた光量で行い、感光体上にテスト潜像を形成す
るテスト露光手段と、２成分系の現像機により顕像化さ
れた上記テスト潜像のトナー現像濃度を検出する現像濃
度検出手段と、上記トナー現像濃度検出の後に、原稿の
サイズに応じた一定量毎に所定の時間間隔をあけながら
現像機にトナーを供給する基本トナー供給手段と、現像
機内の適切なトナー濃度に対する上記トナー現像濃度か
ら判る現像機内の実際のトナー濃度の濃度差に相当する
トナー補給量を決定し、上記現像機に上記量のトナーを
補給するトナー供給補正手段とを具備し、現像機にトナ
ーを供給するトナー供給装置において、トナー供給補正手段は、上記トナー補給量が正の値を有
する場合、基本トナー供給手段によるトナー供給開始と
共に上記原稿のサイズに応じた一定量のトナー供給に連
続させて上記所定の時間間隔を順次埋めてゆくようにト
ナーを補給し、その追加補給されたトナーの総量が上記
トナー濃度の濃度差に相当する量になるまで補給を続
け、また、上記トナー補給量が負の値を有する場合、上
記原稿のサイズに応じた一定量のトナー供給を停止し、
その供給を停止されたトナーの総量が上記トナー濃度の
濃度差に相当する量になるまで供給の停止を続けること
を特徴とするトナー供給装置。