JPH08194375A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH08194375A
JPH08194375A JP2115295A JP2115295A JPH08194375A JP H08194375 A JPH08194375 A JP H08194375A JP 2115295 A JP2115295 A JP 2115295A JP 2115295 A JP2115295 A JP 2115295A JP H08194375 A JPH08194375 A JP H08194375A
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JP
Japan
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toner
time
sensor
image forming
replenishment
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JP2115295A
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English (en)
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Chiemi Kaneko
千恵美 兼子
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補給されたトナーの搬送能力を検知し、該検
知結果に基づいてトナー搬送能力を制御することによ
り、画像濃度の追従性が良く、トナーの過補給が起こら
ない画像形成装置を提供する。 【構成】 トナーが補給されてから現像器内に設けたト
ナー濃度検知用センサ28aで検知されるまでの時間T
1を測定することによりトナー移動時間を検知する。そ
して、T1の値によって、現像剤搬送能力を制御する。
また、搬送能力の制御を決定するためのモードを設け、
機械を作動させて測定した値等をモードに用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、現
像装置のトナー収容部から現像器内に必要に応じてトナ
ーを補給する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像形成装置の画像形成は帯電、
露光、現像、転写、定着の各手段によって行っている。
この場合画質に大きな影響を及ぼすのは現像手段であ
る。この現像手段では、樹脂粉のトナーと磁性粉のキャ
リアとを撹拌により摩擦させ、トナー粒子に電荷を持た
せる。そして、帯電露光により像担持体上に形成された
潜像の電荷と該トナー粒子の電荷との静電力によってこ
の潜像にトナー粒子を付着させて、像担持体上にトナー
像を形成させる方法などがある。この場合、画像濃度は
像担持体上の潜像に付着したトナー量によって左右され
るため、現像器内でのトナー濃度、すなわちトナーとキ
ャリアとの混合比は画像濃度と密接な関係がある。従っ
て、適切な画像濃度を得るためには、現像器のトナー濃
度を一定に維持する必要がある。
【0003】従来、現像器のトナー濃度を一定に維持す
るためのトナー補給制御方法としては、原稿の画像を読
み取り、その読み取り結果に基づいて画像形成時のトナ
ー消費量の予測値を算出し、該トナー消費量の予測値に
基づいてトナー補給量を設定し、該トナー補給量の設定
値に基づいて補給ローラ等のトナー補給手段を制御する
トナー補給制御を行うものが知られている。また、現像
器内の現像剤のトナー濃度を検出し、その検出値と基準
値との比較結果に基づいてトナー補給量を設定し、該ト
ナー補給量の設定値に基づいてトナー補給手段を制御す
るトナー補給制御や、該トナー補給制御においてトナー
補給量の設定に用いる基準値を、像担持体上に形成した
基準画像の画像濃度の検出結果に基づいて補正するもの
も知られている。
【0004】更に、複数のトナー濃度センサを用いたト
ナー補給量制御方法も知られている。例えば特開平5−
333697号公報には複数のトナー濃度センサの検出
結果により算出されたセンサ間のトナー濃度の差と所定
のセンサによって検出されたトナー濃度とに基づいてト
ナー供給量を決定する方法が開示されている。また、特
開平3−45973号公報には像担持体と現像ローラと
の間(以下、現像領域という)に搬入される現像剤のト
ナー濃度と搬出される現像剤のトナー濃度との差に基づ
いてトナー補給量を制御する方法や、特開平3−105
371号公報には複数のトナー濃度センサにより検出さ
れたトナー消費量の平均値を演算し、平均トナー消費量
に応じたトナー補給を行う方法などが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、トナー濃度
を一定に維持するための上記従来のトナー補給制御にお
いてトナー補給量がトナー消費量に対して相当量であっ
ても、トナーが補給されてから現像領域に搬送されるま
での搬送経路内の壁にトナーが付着してしまったり、環
境の変動によってトナーの流動性が変動してスムーズに
搬送されなかったりする。その結果トナー補給が開始さ
れてからトナー補給口から現像領域に到達するまでに時
間がかかり画像濃度の追従性が悪くなったり、補給した
トナーがトナー濃度検出手段に到達するのが遅れて補給
信号が出され続けトナーの過補給につながったりする等
の不具合が生じる恐れがある。
【0006】本発明は以上のような不具合をなくすため
になされたものであり、その目的とするところは、搬送
経路内の壁にトナーが付着してしまったり、環境の変動
によってトナーの流動性が変動してスムーズに搬送され
なかったりする等の状況により変化するトナー移動時間
を検知し、画像濃度の追従性がよく、トナーの過補給が
起きない画像形成装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、トナー補給口から現像器内へ
トナーを補給するトナー補給手段と、該現像器内の現像
剤を搬送する現像剤搬送手段と、該現像剤を用いて潜像
を顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置におい
て、トナー補給口から補給されたトナーが補給されてか
ら上記現像器内の所定の位置に至るまでにかかる時間を
検知するトナー移動時間検出手段を設けたことを特徴と
するものである。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の画像形成装
置において、上記トナー移動時間検出手段の検出結果に
基づいて、上記現像剤搬送手段の現像剤搬送能力を制御
する搬送制御手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0009】請求項3の発明は、請求項2の画像形成装
置において、上記トナー移動時間検出手段の検出結果と
比較する基準値を決定するためのモードを設けたことを
特徴とするものである。
【0010】ここで、上記モードの設定には、機械を作
動させて測定した基準値を機械にメモリさせておく方法
や、画像濃度の濃淡により決定し直した基準値を外部か
ら入力する方法などが行なえるようにする。また、上記
モードには例えば機械設置時にトナー補給口から補給さ
れたトナーが補給されてから所定の位置で検知されるま
でにかかる時間を記憶しこれを使用することができる。
【0011】請求項4の発明は、請求項3の画像形成装
置において上記モードが、請求項1のトナー移動時間検
出手段による検出を行って、該検出結果を、上記基準値
として設定するモードであることを特徴とする
【0012】
【作用】トナー補給口から現像器内に補給されたトナー
が、現像器内の所定の位置に至ったことを検知し、トナ
ー補給が開始されてから該検知されるまでに要した時間
をトナー移動時間とする。例えば、トナー搬送経路に設
けたトナー濃度検知用センサで補給されたトナーによる
トナー濃度上昇が検知されるまでの時間T1(以下、ト
ナー移動時間)を測定し、このT1の値の大小により、
現像剤搬送手段のトナー搬送能力を検知する。具体的に
は、T1の値が小さいほどトナー搬送能力が高く、T1
値が大いほどトナー搬送能力が低いと判断できる。この
判断のための基準値としては、予め正常時に装置を駆動
させ上記時間を測定した値を用いることができる。ま
た、上記センサはトナーの補給を正確に検知できるよう
にするため、補給されたトナーが現像剤全体に広がる前
であるトナー補給口と現像領域との間に設けることが望
ましい。
【0013】そして、上記トナー移動時間の検出結果に
よって、現像剤搬送能力を制御する。この搬送能力の制
御法としては、例えば現像剤搬送装置の撹拌ローラの回
転数を変える方法などがある。
【0014】更に、上記トナー移動時間の検出結果と比
較する基準値を設定するためのモードを設ける。このモ
ードの設定を、機械毎の特性、設置場所、季節等により
変えることができるようにし、これらの状況に応じたト
ナー搬送能力を維持できるようにする。
【0015】また、上記モードがトナー移動時間検出手
段による検出結果を基準値として自動的に設定されるよ
うに構成し、ユニットごとのトナー移動時間の誤差を考
慮したトナー搬送能力の維持を自動的に行なう。
【0016】
【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機(以下、複写機という)に適用した一実施例につ
いて説明する。図1は、複写機の概略構成を示す正面図
である。先ず、複写機全体の概略について説明する。図
1において、矢印A方向に回転している像担持体として
のドラム状の感光体2が帯電器3で一様に帯電された
後、図示しない露光装置からの光19が照射され、感光
体2上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光
体2の右側方に設けられた現像装置4のトナーによりト
ナー像化され、このトナー像は、図示しない給紙部から
搬送されてきた転写紙に転写チャージャ5により転写さ
れる。トナー像が転写された転写紙は、分離チャージャ
6により感光体2から分離され、図示しない定着装置を
通ってコピー紙として機外に排出される。一方、転写後
の感光体2は、感光体2の左側方に設けられたクリーニ
ング装置7によって残留トナーが除去されてから除電ラ
ンプ8で残留電荷が除電されて、一様帯電器2による次
の帯電に備えられる。
【0017】上記現像装置4は、主に現像器9と、その
上方に設けられたトナー収容部であるトナーホッパ10
とから構成されている。現像器9内にはトナー20とキ
ャリア22との混合物から成る2成分現像剤が収納され
ている。現像器9内には現像剤を撹拌するための第1及
び第2の撹拌ローラ24a,24bや現像ローラ26な
どが内蔵されている。第1撹拌ローラ24aと第2撹拌
ローラ24bとは、仕切り板25によって仕切られてお
り、第1撹拌ローラ24aはトナーホッパ10のトナー
補給口10a近傍に、第2撹拌ローラ24bは現像ロー
ラ近傍に位置している。そして、現像剤は図2の矢印2
5aに示す方向に搬送されながら撹拌されていき、現像
ローラ26から感光体2に供給される。撹拌ローラ24
a及び24bの下方には、図2からもわかるように、そ
れぞれ現像器9内のトナー濃度を検出するためのセンサ
28a及び28bが設けられている。この2つのセンサ
のうちの1つであるセンサ28bを現像ローラ26の近
傍に配設しているのは、撹拌ローラ24a及び24bを
循環しある程度撹拌された後現像ローラ26から供給さ
れる現像領域のトナー濃度を正確に検出するためであ
る。センサ28a,28bについての詳細は、後述す
る。
【0018】現像器9の上方にはトナーホッパ10が設
けられ、トナーホッパ10内にはトナーホッパ10内の
トナー20を現像器9に供給するため、シャフト31に
取り付けられたトナー供給ローラ16が装着される。ト
ナー供給ローラ16が補給用モータ15により回転駆動
されるとトナー供給口より供給が行われる。この補給用
モータ15はモーター駆動回路17によって駆動され
る。
【0019】上記光学スキャナー1及びモータ駆動回路
17は、例えばマイクロコンピュータからなる制御手段
として制御部18の入出力インターフェイス(I/O)
に接続されている。この制御部18は主にマイクロプロ
セッサ(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、読
み出し書き込みメモリ(RAM)及び上記I/Oからな
り、I/Oを介して補給ローラ16を駆動する補給用モ
ータ15の駆動回路17に制御信号を出力するように構
成されている。上記ROMには、後述するトナー補給制
御のプログラムが記憶されている。
【0020】次に、トナー濃度を検出するためのセンサ
28a及び28bを用いた本発明に関わるトナー搬送能
力検出方法について説明する。本発明においては、トナ
ー搬送能力をトナー移動時間によって判断する。センサ
28a及び28bには磁気センサを用いている。この磁
気センサはトナー濃度が高いと透磁率が下がり、トナー
濃度が低いと透磁率が上がるため、図3に示すようにト
ナー濃度に応じた電圧値を出力するという性質がある。
ここで、本実施例において用いる3つの基準値a,k,
hについて説明する。基準値aはセンサの出力値で、ト
ナー濃度がトナー補給が必要になる程度まで低下したと
きの値であり、図3より求める。基準値kはトナーのス
ムーズな搬送が行われている場合の、トナー補給一回分
のセンサ28aの出力値の低下量であり、基準値hは同
じくトナーのスムーズな搬送が行われている場合の、1
回のトナー補給におけるトナー補給が開始されてからセ
ンサ28aで出力低下値が上記k以上になるまでにかか
る時間(以下、正常時トナー移動時間)である。これら
基準値k及びhは通常の値が既知であり、その値を適用
することができる。さらに基準値hは既知の値以外にも
得る方法があるので、これについては後述する。これら
の基準値a,k,hのうち正常時トナー移動時間hがト
ナー搬送能力の判定に直接関わっている値であり、具体
的には、トナー補給が開始されてからセンサ28aで出
力値低下量が上記k以上になるまでにかかった時間(以
下、トナー移動時間)T1が正常時トナー移動時間hよ
り大きい時トナー搬送能力が落ちたと判断する。
【0021】次に、図4を用いてトナー移動時間の検知
結果に基づいて撹拌ローラの回転を制御するステップを
説明する。現像領域のトナー濃度をトナー濃度検知用セ
ンサ28bが検知し、トナー濃度に応じた電圧値を出力
する。コピー時において、現像領域のトナー濃度が下が
ると、センサ28bの出力値が上がる。そして、この出
力値が予め設定しておいた基準値aより高くなった時、
トナー補給が必要になったと判断されて、補給用モータ
15の駆動回路17にトナー補給信号が出されトナー補
給が開始される。この時、タイマーカウントを始める。
図2はトナー補給口から補給されたトナーの搬送方向2
5aとセンサの配置を示したものである。トナーが補給
されると、撹拌ローラがトナーを撹拌しながら矢印25
aの方向に搬送する。トナー濃度の上昇した現像剤がセ
ンサ28aに到達するとセンサ28aの出力値が下が
る。そして、センサ28aの出力値の低下量がk以上に
なった時タイマーカウントを停止し、トナー移動時間T
1を得る。ここで、T1>hであればトナー搬送能力が落
ちたと判断し、撹拌ローラ24a及び24bの回転数を
上げる。まだコピー終了でない場合には、上記の流れを
コピー終了時まで繰り返し行う。なお、トナー供給ロー
ラ16と撹拌ローラ24a及び24bと現像ローラ26
とは別駆動となっている。
【0022】ここで、正常時トナー移動時間hの他の設
定方法を説明する。その1つは実際にトナー補給を行っ
た時のトナー移動時間を検知し、その時間をメモリーし
ておき、この時間を基準値hとする方法である。例え
ば、機械設置時に機械を作動させ、図4のステップでカ
ウントされたT1を基準値hとし、以後図4のステップ
を繰り返すことによりユニットごとの搬送能力の誤差を
含めた制御が可能となる。
【0023】また、上記実施例では、現像剤の補給開始
を決定するためのセンサ28bと、トナー補給が開始さ
れてからトナー搬送能力を検知するためのセンサ28a
とを分け、合計2つのトナー濃度検知用センサを用いて
いるが、これらをトナー搬送経路途中に設けた1つのセ
ンサで行っても良い。ただし、センサを上記実施例のよ
うに2つ設けた場合には、現像領域近傍に設けたセンサ
で画像形成部のトナー濃度を正確に検知してトナー補給
開始信号を出すことが出来、また、現像領域手前のトナ
ー搬送経路途中に設けたトナー搬送能力を検知するセン
サで形成画像に補給トナーが到達する前にトナー補給状
況を把握することが出来るため、センサを1つしか設け
ない場合に比して画像濃度の追従性がより良く、またト
ナーの過補給防止により効果を発することが出来る。ま
た、さらにより高い効果を得るようにセンサを増設する
こともできる。
【0024】なお、上述の例では、トナー濃度センサと
して磁気センサを用いたが、他の任意の形式のセンサを
用いても良い。
【0025】
【発明の効果】請求項1乃至4の発明によれば、トナー
補給口から現像器内に補給されたトナーが、現像器内の
所定の位置に至るまでに要したトナー移動時間を検知す
ることによりトナー搬送能力を検知するので、搬送経路
内の壁にトナーが付着してしまったり、環境の変動によ
ってトナーの流動性が変動してスムーズに搬送されなか
ったりする等の状況により変化するトナー搬送能力を正
確に検知することができる。
【0026】特に、請求項2乃至4発明によれば、上記
トナー移動時間の変化に応じたトナー搬送能力の制御を
行うので、搬送経路内の壁にトナーが付着してしまった
り、環境の変動によってトナーの流動性が変動してスム
ーズに搬送されなかったりする等の状況下でも画像濃度
の追従性を良くすることが出来る。また、補給したトナ
ーの移動時間を補給トナーが現像領域に達する前に検知
し、この検知結果をもとにトナー搬送能力の制御を行う
場合には、トナーの過補給を防止できるという優れた効
果がある。
【0027】特に、請求項3及び4の発明によれば、ト
ナー移動時間検出手段の検出結果と比較し、トナー搬送
能力を制御するためのモードを設けているので、機械毎
の特性、設置場所、季節等の各状況にあったモードを設
定することにより、該各状況に応じたトナー搬送能力を
維持し、画像濃度の追従性を良くすることができるとい
う優れた効果がある。
【0028】特に、請求項4の発明によれば、上記モー
ドがトナー移動時間検出手段による検出結果を基準値と
して設定されるので、ユニットごとのトナー移動時間の
誤差を考慮したトナー搬送能力の制御が容易になるとい
う優れた特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る現像装置の概略構成図。
【図2】本実施例に係る現像ユニットの平面図。
【図3】トナー濃度及び磁気センサの出力電圧の関係を
示すグラフ。
【図4】トナー濃度制御のステップを示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
1 光学スキャナー 2 感光体 3 帯電器 4 現像装置 9 現像器 10 トナーホッパ 16 補給ローラ 24a,24b 撹拌ローラ 26 現像ローラ 28a,28b 磁気センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー補給口から現像器内へトナーを補給
    するトナー補給手段と、該現像器内の現像剤を搬送する
    現像剤搬送手段と、該現像剤を用いて潜像を顕像化する
    現像手段とを備えた画像形成装置において、 トナー補給口から補給されたトナーが補給されてから上
    記現像器内の所定の位置に至るまでにかかる時間を検知
    するトナー移動時間検出手段を設けたことを特徴とする
    画像形成装置。
  2. 【請求項2】上記トナー移動時間検出手段の検出結果に
    基づいて、上記現像剤搬送手段の現像剤搬送能力を制御
    する搬送制御手段を設けたことを特徴とする請求項1の
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】上記トナー移動時間検出手段の検出結果と
    比較する基準値を決定するためのモードを設けたことを
    特徴とする請求項2の画像形成装置。
  4. 【請求項4】上記モードが、請求項1のトナー移動時間
    検出手段による検出を行って、該検出結果を、上記基準
    値として設定するモードであることを特徴とする請求項
    3の画像形成装置。
JP2115295A 1995-01-14 1995-01-14 画像形成装置 Withdrawn JPH08194375A (ja)

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