JPH01154172A - 画像形成装置 - Google Patents

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、電子複写機等の、画像形成装置に関し、更に
詳しくは、交換可能な複数の現像装置が装着される場合
において、それぞれの現像装置についてトナーＳ度を正
確に制御することのできる画像形成装置に関する。

（発明の背景） 電子複写機は、帯電された感光体（以下感光ドラムを例
にとり説明する）に原稿情報に応じた露光を行って静電
潜像を形成させ、これをトナーにより可視像化し、この
トナー可視像を転写紙に転写させ定着させる装置である
。近年、この種の電子複写機は、産業界のあらゆる分野
で用いられている。

第５図は、この種の電子複写機の構成の一例を示す構成
図である。操作者がコピーボタン（図示せず）を押すと
、図に示す装置はコピープロセスを開始する。即ち矢印
方向に回転している感光ドラム１は、クリーニング部２
でドラム上の残余トナーがブレードによって削除された
後、帯電極３により電荷がその表面に帯電させられる。

次に、帯電消去部４によって感光ドラム１上の不要部分
の電荷が消去される。そして、感光ドラム１の帯電領域
は原稿６での反射光により露光され、ドラム表面には静
電潜像が形成される。即ち、図に示す矢印方向に移動可
能な露光部５から原稿６に光が照射され、原稿情報を含
んだ反射光がミラーＭ１〜Ｍ３及びレンズ系Ｌ１を介し
て、感光ドラム１に到達して、ドラム表面を露光してド
ラム表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像
部７で、トナーの吸着が行われ可視像に変換される。そ
の後、ドラム表面のトナー可視像は転写部８で転写紙（
コピー用紙）に転写される。転写後の転写紙は感光ドラ
ム１から分離され、搬送機構９によって定着ローラ１０
に送られる。そしてこの定着ローラ１０で転写紙は加熱
され、トナーが転写紙にＥｊ／１着し、コピープロセス
が終了する。

前記露光部５及びミラーＭ１．Ｍ２．Ｍ３とで構成され
る部分（破線で囲まれた部分）が光学ユニット２０を成
しており、移動機構〈図示せず）により図の矢印方向に
移動できるようになっている。ここで、第１のミラーＭ
１と露光部５は、光路長を常に一定に保つため、第２．
第３のミラーＭ２．Ｍ３の２倍の速度で移動するように
なっている。ここで、露光装置５内の光源２１は例えば
紙面と垂直な棒状の螢光灯若しくはハロゲンランプで構
成されているので、光学ユニット２０は、原稿６の全面
を走査することができる。

ところで、この種の電子複写機に用いられている現象装
置には、トナーとキャリアから成る２成分現像剤が用い
られている。この２成分現像剤の耐久性はトナー８１度
が一定値以下になると急激に劣化する。例えば、トナー
濃度を５％に保った場合と２％に保った場合では、耐久
性が後者は前者の半分になることもある。この為、トナ
ー濃度が一定値以下にならないようにトナーの補給を制
御する必要が生じる。

２成分現像剤を用いた現像装置内のトナー８１度を検出
するものとして、インダクタンスを用いたトナー■検知
方式がある。これは、現像剤に含まれるキャリアが磁性
体であることを利用し、現像剤中にコイルを有するイン
ダクタンスセンサを配置してトナー濃度を検出するもの
で、具体的には、トナー濃度が変動するとトナーとキャ
リアの混合比が変わり透磁率が変動することに看目し、
現像剤の透磁率を測定してトナー濃度を求めるものであ
る。

そして、このインダクタンスセンサの出力電圧と基準電
圧とが比較され、インダクタンスセンサの出力電圧が基
準電圧と等しくなるようにトナー補給を行い、この結果
、トナー濃度が一定になるように制御される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記インダクタンスセンサの出力にはばらつ
きがあり、出力を可変抵抗器等で調整する必要があった
。すなわら、基準濃度のトナーを測定したときのインダ
クタンスセンサの出力電圧が一定の値になるように調整
しておかなければならなかった。

しかしながら、この様な調整は余り正確ではない。従っ
て、若し、インダクタンスセンサの出力電圧が正確でな
ければ、トナー濃度は常に異なった濃度になるよう制御
されることになる。

また現１ｇｌ５Ａ置を交換する場合は、交換された現像
装置毎に上記したセンサの出力電圧の調整をしなければ
ならず非常に面倒であった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、現象装置を交換する場合にも、それぞ
れの現像装置についてトナー濃度を正確に適切な濃度に
なるよう保ってｄ３　＜ことのできる画像形成装置ｄを
実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、感光体上に静電潜像を
形成さぼる静電潜像形成手段と、トナーを有する現像剤
により静電潜像を可視像化する現像手段と、この現像手
段により可視像化された像を転写紙に転写する転写手段
と、転写された像を定着させる定着手段と、現像手段内
に設けられ、トナーの色に応じた情報を出力する色情報
表示手段と、現像手段内の現像剤のトナー８１度を検出
するため現像手段に配置されたトナー濃度検出手段と、
複数の領域を有する不揮発性メモリと、上記色情報表示
手段の出力に応じて、現像剤の基準トナー濃度を不揮発
性メモリの所定の領域に書込む書込手段と、画像形成時
に上記色情報表示手段の出力に応じて、現像剤の基準ト
ナー濃度を不揮発性メモリから読出す読出手段と、画像
形成時に上記トナー濃度検出手段で検出される現像剤の
トナー濃度が、上記基準トナー濃度に等しくなるように
トナー濃度を制御するトナー濃度制御手段とを備え画像
形成を行う画像形成装置であって、少な（とも上記現像
手段は画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されて
いることを特徴とするものである。

（作用） 初めに基準となるトナー濃度をトナー溌廓センサにより
検出し、この検出された値を現像装置のトナーの色ごと
に不揮発性メモリの所定の領域に書込む。画像形成時に
は、トナー濃度センサで検出されるトナー１１１度が、
現像装置のトナーの色ごとに上記基準トナー濃度に等し
くなるようにトナー濃度を制御する。

（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図である。

図において、７はいずれかの色のトナーを有する現像剤
が注入されている現像装置である。この現像装置は画像
形成装置本体に対して着脱可能である。３０は画像形成
装置の各部を制御するＣＰＵ１３１は操作者が各種指示
を入力するための操作入力部、３２は上記入力を確認す
るため、及びＣＰＵ３０からのメツセージを表示するた
めの表示部、３３は現像装置７内に設置ノられ、トナー
の残量を検出するトナー残伍センサ、３４は現像剤の透
磁率を測定してトナー濃度に応じた電圧を出力するイン
ダクタンスセンサ、３５は現像装［７内に設けられ、現
像剤中にトナーの補給を行うトナー補給手段、３６はイ
ンダクタンスセンサ３４で検出されたトナー１１度に応
じた電圧値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、３
７は複数の記憶領域を有し、上記Ａ／Ｄ変換器３６でデ
ィジタル値に変換されたトナー濃度がＣＰＵ３０の書き
込み指示により書き込まれ、読み出し指示により読み出
される不揮発性メモリ、３８は不揮発性メモリ３７から
読み出されたディジタル値のトナー８１度のデータをア
ナログ値に変換するＤ／Ａ変換器、３９は画像形成時に
インダクタンスセンサ３４から与えられるトナー１１１
度に応じた電圧値と、不揮発性メモリ３７に記憶されて
いる基準トナー濃度に応じた電圧値とを比較し、これら
２つの入力の差に応じた電圧を出力する比較器、４０は
比較器３９の出力電圧に応じてトナー補給手段３５にト
ナー補給の指示を与えるトナー補給指示手段である。

第２図は現像装＠７の構成を感光ドラム１と共に示す断
面図である。この図において、第１図と同じものについ
ては同一番号を付し、詳しい説明は省略する。１は感光
ドラム、７は現像装置、３３はトナー補給時の震動から
トナー残量を検出するトナー残量センサ、３４は現像剤
中のトナー濃度を検出するインダクタンスセンサ、３５
はトナー補給手段、３５ａ及び３５ｂはトナー補給を行
うときに駆動されるローラ、３５Ｃはローラ３５ａ、３
５ｂにより駆動されるベルト、３５ｄはベルト３５Ｇに
取り付けられ、トナー補給を行うキャリッジ、４１はト
ナー補給口、４２はトナー補給手段のキャリッジ３５ｄ
により補給されたトノ゛−を送り出す補助ローラ、４３
はトナー及びキャリアから成る現像剤を撹拌するための
主撹拌部、４４は同じく撹拌するための副撹拌部、４５
は感光ドラム上の静電＠像にトナーを付着させて現像を
行うための現像スリーブ、４６はスリーブ４５上の現像
剤の穂の高さを規制する穂立ら規制板である。

先ず、現像装置７の動作について説明する。トナー補給
口ｆ）ｓ　ｔら供給されたトナーは、トナー補給指示が
あるときはトナー補給手段３５のキＸ・リッジ３５ｄに
より補助ローラ４２へ移される。このどき、キャリッジ
３５ｄがトナーを運ぶときに発生する震動で、トナー残
量センサ３３はｌ−ナーの残量を検知する。補助ローラ
４２の回転により、トナーは下方へ落とされる。そして
、既に現像装置内にある現像剤（トナーとキャリア）と
上記トチ−とが主撹拌部４３と副撹拌部４４とで撹拌さ
れる。ここでインダクタンスセンサ３４は、この現像剤
の透磁率を測定してトｔ−ａ度を検出している。現象ス
リーブ上には現象剤の穂が形成されＪ３す、穂立ち規制
板４６により現像剤の穂の高さが規制される。ここを通
過した現像剤によって感光ドラム１上の静電潜像が現像
され、トナー像となる。

尚、この現像装置７は、複写機本体と容易に着脱可能で
ある。そして、現像装置を複写機本体に装着したときに
結合状態になるコネクタを介して、各センサの検出出力
はＣＩ）　ｊＪ　３０に供給される。

この為、異なる色のトナーの入った現像装置に交換する
ことで、簡単にカラーコピーに対応することができる。

また、川伝装置側のコネクタの任意の端子に、トナーの
色に応じた情報を表すようにすることで、何色のトナー
の入った現像装置が装着されているかを複写機本体側か
ら区別することができるよう構成されている。

第３図は、着脱可能な現像装置の種類を判別するための
構成の一例を示す構成図である。現象装置７側にはコネ
クタ５０が、複写機本体側にはコネクタ５１がそれぞれ
設けられており、現像装置７を複写機本体に装着したと
ぎには、コネクタ５０の端子５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、
５０ｄと、コネクタ５１の端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃ
、５１ｄとがそれぞれ接続されるように構成されている
。

このようなコネクタにおいて、色情報表示手段５２によ
り、端子５０ｃ及び５０ｄのそれぞれを、現像装置内の
トナーの色に応じてハイレベル若しくはローレベルの電
圧に固定しておくことによって・００．０１．１０．１
１のように４状態を表すことができる。そして、端子５
１Ｃ，５１ｄをＣＰＵ３０に接続し、両端子間を監視す
ることにより現像装置の色の種類を判別することができ
る。

尚、このように設定しておく端子の数を増やすことによ
り、更に多くの種類を判別することも可能である。

また、任意の複数の端子間を接続若しくは開放にするこ
とによっても、同様に色ごとの判別をすることができる
。

以下、第１図乃至第３図を用いて本実施例の動作を説明
する。

先ず、初期時、若しくは交換可能な現ａ装置を交換した
後に、以下の初期設定動作を行うようにする。

操作入力部３１から初ｔｉｌｌ　設定の指示があると、
ＣＰＵ３０は現像装置７の主Ｉｊ！伴部４３及び副撹拌
部４４に、一定時間（現像剤のトナー及びギヤリアがよ
く混じり合うまで、例えば９０秒間）現像剤の撹拌を指
示する。初期時には、各色ごとに基準濃度に設定された
現像剤（例えば黒トナーの現像剤であればトナー濃度４
％）が現像装置内に注入されている。撹拌終了侵、イン
ダクタンスセンサ３４で測定されたｉｌｌ濃度の現像剤
のトナーｍ麿に応じた電圧は、Ａ／Ｄ変換器３６でディ
ジタル値に変換されて、ＣＰＵ３０の指示により不揮発
性メモリ３７の各色に応じた記憶領域に書込まれる。す
なわち、ＣＰ　Ｕ　３０は占込み制御信号と、現像装置
のトナーの色に応じた記憶ｆｎ域を指定するためのアド
レス信号を、不揮発性メモリ３７に与える。この書込み
が完了すると、初期設定動作は終了する。尚、この初期
設定動作は異なる色の現像剤が注入された各現像装置毎
に行うようにする。

また、第４図に示すように、同種のセンサであっても、
Ａ、Ｂ、Ｃのように特性が異なっており、同一の濃度に
対する出力電圧（ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ）は異なっている。

この為、上記不揮発性メモリ３７に占き込まれた値は、
使用されるセンサにより微妙に異なっている。更に、黒
トナーの現像剤と、他の色トナーの現像剤とでは、基準
トナー８１度が異なるため、装着される現像装置毎に不
揮発性メモリに書込まれる電圧値は異なっている。

次に、画像形成（複写）時のトナー温度制御動作につい
て説明する。

操作入力部３１に複写の指示が与えられると、ＣＰＵ３
０は各部に複写の指示を与える。これにより、感光ドラ
ムの帯電、露光による潜像形成。

この潜像にトナーを吸着させる現像、転写紙への転写、
そして定着といった処理（コピープロセス）が行われる
。このとき、現像剤中のトナーは消費されており、トナ
ー濃度は徐々に低下している。

従って、現像剤にトナーを補給する必要が生じている。

このとき、インダクタンスセンサ３４の検出出力は比較
器３９の一方の入力端子に印加されている。また、ＣＰ
Ｕ３０は現Ｑ装置の種類を監視しており、不揮発性メモ
リ３７に対し読出制御信号と共にアドレス信Ｖ（を与え
る。この為、比較器３９の他方の入力端子には、不揮発
性メモリ３７から読出された現像装置の種類に応じた基
準トナー濃度時のセンナの検出電圧が印加されている。

比較器３９は両入力端子に印加された電圧を比較し、両
者の差に応じた電圧を出力している。この比較器３９の
出力に基づき、トナー補給指示手段４０は現像装ｖ！ｔ
７内のトナー補給手段３５に、トナー補給を行うか否か
の指示を与える。トナー補給手段３５は上記指示に基づ
き、現像剤へのトナー補給を行っている。これにより、
現像剤中のトナー濃度は上昇し、トナー濃度が基準値と
一致するまでトナー補給が行われる。

以上のように、初期設定時に各現像装置の基準濃度の現
像剤のトナー濃度を不揮発性メモリのそれぞれ異なる記
憶領域に書込み、画像形成時の現像剤のトナー濃度と、
現像装置の種類に応じてメモリから読み出された基準ト
ナー濃度とを比較することによってトナー補給を行うよ
うにしたので、それぞれの現像装置毎にトナー濃度を正
確に所定の濃度になるよう保っておくことができる。

尚、上記実施例において、現像装置７を画像形成装置本
体に対して着脱可能なものとして説明してきたが、感光
ドラムも複写機本体に対して着脱可能なようにして、複
写時の色を変えるごとに、現像装置と感光ドラムを共に
交換するようにしても良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、初期設定
時に各現像装置の基準′ａ度の現像剤のトナーａ度を不
揮発性メモリのそれぞれ異なる記憶領域に書込み、画像
形成時の現像剤のトナー８１度と、装着されている現像
装置の種類に応じてメモリから読み出された基準トナー
濃度とを比較することによってトナー１度制御を行うよ
うにしたので、それぞれの現像装置毎にトナー濃度を正
確に所定の濃度になるよう保っておくことのできる画像
形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は現像装置の構成を示寸断面図、第３図は現像装置
及びコネクタの構成図、第４図はインダクタンスセンサ
の特性図、第５図は従来の電子複写機の構成図である。 １・・・感光ドラム　　　　７・・・現像装置３０・・
・ＣＰＬＪ　　　　　　３１・・・操作入力部３２・・
・表示部 ３３・・・トナー残串センサ ３４・・・インダクタンスセンサ ３５・・・トナー補給手段　３６・・・Ａ／Ｄ変換鼎３
７・・・不揮発性メモリ　３８・・・Ｄ／Ａ変換器３９
・・・比較器 ４０・・・トナー補給指示手段 ４１・・・トナー補給口　　４２・・・補助ローラ４３
・・・主撹拌部　　　　４４・・・副撹拌部４５・・・
現像スリーブ　　４６・・・穂立ら規制板５０．５１・
・・コネクタ ５０ａ　〜５０ｄ、　５１　ａ　〜５１　ｄ−・・端子
５２・・・色情報表示手段 第３図 第４図 ｉアー；戻又

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体上に静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、
   トナーを有する現像剤により静電潜像を可視像化する現
   像手段と、この現像手段により可視像化された像を転写
   紙に転写する転写手段と、転写された像を定着させる定
   着手段と、現像手段内に設けられ、トナーの色に応じた
   情報を出力する色情報表示手段と、現像手段内の現像剤
   のトナー濃度を検出するため現像手段に配置されたトナ
   ー濃度検出手段と、複数の領域を有する不揮発性メモリ
   と、上記色情報表示手段の出力に応じて、現像剤の基準
   トナー濃度を不揮発性メモリの所定の領域に書込む書込
   手段と、画像形成時に上記色情報表示手段の出力に応じ
   て、現像剤の基準トナー濃度を不揮発性メモリから読出
   す読出手段と、画像形成時に上記トナー濃度検出手段で
   検出される現像剤のトナー濃度が、上記基準トナー濃度
   に等しくなるようにトナー濃度を制御するトナー濃度制
   御手段とを備え画像形成を行う画像形成装置であつて、
   少なくとも上記現像手段は画像形成装置本体に対して着
   脱可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置
   。