JPH0335264A - トナー濃度制御装置 - 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、トナー及びキャリアからなる２成分タイプの
現像剤を取り扱う現像装置に通用されるトナー濃度制御
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種の″トナー濃度？Ｉｉ制御装置では、現像
部ケーシング内にトナー濃度（トナー及びキャリアから
なる現像剤に対するトナーの割合）を検出するための透
磁率センサが設けられており、該透磁率センサにより検
出されるトナー濃度に応じて、上記現像部ケーシング内
のトナーの量が調整される。

即ち、上記透磁率センサは、現像剤中のキャリアに対す
る透磁率からトナー濃度を検出するものであって、トナ
ーの種別にトナー濃度の最適値での上記透磁率センサか
らの出力値を基準データとして予め設定し、この基準デ
ータと上記透磁率センサにより実際に検出される上記現
像部ケーシング内におけるトナー濃度に対応した検出デ
ータとを比較し、この比較データに基づいてトナーの量
を調整するように構成されている。

また、現像部ケーシング内におけるトナー濃度を検出す
るためのレベルセンサとして上記のような透磁率センサ
が設けられている場合には、上記透磁率センサからの出
力値が基準データの値よりも上回った時にはトナーが不
足している状態にあることから、トナーホッパから上記
現像部ケーシング内へトナーの補給が行われる。

他方、上記したような透磁率センサに代えて光学式の濃
度センサを備えたトナー濃度制御装置も提案されている
。

この種のトナー濃度制御装置では、感光体上に形成され
たトナー像に光を照射し、その反射光の状態から上記ト
ナー像の画像濃度を光学的に検出し、この検出データに
基づいて画像濃度が低い場合には上記したようにトナー
ホッパから現像部ケーシング内へトナーの補給が行われ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記現像剤は時間の経過と共に劣化する傾向
にあり、譲現像剤が劣化すると、上記透磁率センサによ
り検出されるデータからは正確なトナー濃度を把握する
ことができなくなる。この状態において、上記透磁率セ
ンサからのデータに基づいて上記現像部ケーシング内の
トナーの量が調整され、例えばトナー濃度が上昇した場
合には、過剰状態となったトナーが飛散したり、感光体
ドラム上における原稿像以外の箇所にトナーが付着する
という不具合を生じる。

又、トナー濃度が低下した場合には、画像濃度が低下し
たり画像かすれを発生させたりすると共に、更にはキャ
リアが上記感光体ドラムの表面に付着することとなり、
この状態でクリーニングブレードによりこすられて該感
光体ドラムにキズが付くという不具合を生じる。

他方、光学式の濃度センサを用いたトナー濃度制御装置
では、上記濃度センサの投・受光部に塵埃などが付着す
ることにより光の透過率が（直下し、感光体ドラム上に
形成されたトナー像の画像濃度を正確に検出することが
できなくなる。その結果、このような濃度センサにより
検出されるトナー像の画像濃度は実際の画像濃度よりも
濃い状態にあるとして検出され、結果的には上記ＩＩ像
部ケーシング内のトナー濃度が正規の値よりも低下する
方向に制御されることとなる。

そこで、本発明の目的とするところは、例えば現像部ケ
ーシング内における現像剤の劣化に影響されることなく
、トナー濃度を常に正確に検出してこのトナー濃度を最
適の状態に維持することのできるトナー濃度制御装置を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する第１の手
段は、その要旨とするところが、現像部ケーシング内の
トナー濃度検出器により検出されるトナー濃度に応じて
該現像部ケーシング内のトナーの量を調整するトナー濃
度制御装置において、感光体上に形成されたトナー像に
光を照射し、その反射光の状態から上記トナー像の画像
濃度を光学的に検出する光学式検出器と、上記光学式検
出器による上記画像濃度の検出時には咳光学式検出器の
投・受光部を上記感光体に直接対向させ、画像濃度の非
検出時には上記投・受光部への塵埃の飛散を防止する保
護機構と、複写動作が適宜回数実施された時に上記感光
体上に所定の画像濃度の基準原稿に応じたトナー像を形
成させると共に上記保護機構を作動させ、上記光学式検
出器からの検出データにより上記基準原稿に対するトナ
ー像の画像濃度を算出する濃度算出手段と、上記濃度算
出手段により算出された上記基準原稿に対する感光体上
のトナー像の画像濃度と予め定められた所定の画像濃度
とを比較し、この比較データに基づいて上記トナー濃度
検出器による基準データを補正する補正手段とを具備し
てなる点に係るトナー濃度制御装置である。

更に、本発明が採用する第２の手段は、その要旨とする
ところが、現像部ケーシング内のトナー濃度検出器によ
り検出されるトナー濃度に応じて該現像部ケーシング内
のトナーの量を調整するトナー濃度制御装置において、
感光体上に形成されたトナー像に光を照射し、その反射
光の状態から上記トナー像の画（１１１１度を光学的に
検出する光学式検出器と、上記光学式検出器による上記
画像濃度の検出時には該光学式検出器の投・受光部を上
記感光体に直接対向させ、画像濃度の非検出時には上記
投・受光部への塵埃の飛散を防止する保護機構と、メイ
ンチャージ中をオフさせて上記感光体に所定のバイアス
電圧を印加し、随感光体上にトナーを付着させるトナー
転移手段と、複写動作が適宜回数実施された時に上記ト
ナー転移手段により上記感光体上にトナー像を形成させ
、更に上記保護機構を作動させて上記光学式検出器から
の検出データにより上記トナー像の画像濃度を算出する
濃度算出手段と、上記濃度算出手段により算出された上
記感光体上のトナー像の画像濃度と予め定められた所定
の画像濃度とを比較し、この比較データに基づいて上記
トナー濃度検出器による基準データを補正する補正手段
とを具備してなる点に係るトナー濃度制御装置である。

上記適宜回数の複写動作とは、朝の電源投入時、ユーザ
ーが画質の変化に気付いた時、その他の場合が考えられ
、例えば１０，０００回〜２０，０００回といったオー
ダーの値である。

〔作用〕

第１の発明に係るトナー濃度制御装置においては、複写
動作が適宜回数実施された時、例えば原稿台上の所定の
画像濃度の基準原稿に応じたトナー像が感光体上に形成
されると共に、保護機構が作動することにより光学式検
出器が上記感光体上のトナー像の画像濃度を検出し得る
状態となる。

そして、上記光学式検出器からの検出データに基づいて
上記基準原稿に対するトナー像の画像濃度が算出され、
この画像濃度と上記基準原稿の予め定められた所定の画
像濃度とが比較され、この比較データに基づいてトナー
濃度検出器による基準データが補正される。

そして、上記トナー濃度検出器により現像部ケーシング
内のトナー濃度が検出され、補正された基準データに基
づいて、咳現像部ケーシング内のトナーの量が調整され
る。

又、第２の発明に係るトナー濃度制御装置においては、
複写動作が適宜回数実施された時、まず、メインチャー
ジャをオフさせた状態で感光体に所定のバイアス電圧が
印加され、該感光体上にトナー像が形成される。更に保
護機構が作動することにより光学式検出器が上記感光体
上のトナー像の画像濃度を検出し得る状態となる。そし
て、上記光学式検出器からの検出データに基づいて上記
トナー像の画像濃度が算出され、この画像濃度と予め定
められた所定の画像濃度とが比較され、この比較データ
に基づいてトナー濃度検出器による基準データが補正さ
れる。

そして、上記トナー濃度検出器により現像部ケーシング
内のトナー濃度が検出され、補正された基準データに基
づいて、該現像部ケーシング内のトナーの量が調整され
る。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
つき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施例
は本発明杢具体化した一例であって、本発明の技術的範
囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係るトナー濃度制
御装置の構成図、第２図は上記トナー濃度ｍ御装置の動
作手順を示すフローチャートであこの実施例に係るトナ
ー濃度制御装置は、第１図に示す如く、感光体ドラム１
上に形成されたトナー像に光を照射し、その反射光の状
態から上記トナー像の画像濃度を光学的に検出する光学
式検出器２と、上記光学式検出器２による上記画像濃度
の検出時には咳光学式検出器２の投・受光部を上記感光
体ドラムｌに直接対向させ、画像濃度の非検出時には上
記投・受光部への塵埃の飛散を防止する保護機構３と、
メインチャージャ４をオフさせて上記感光体ドラム１に
所定のバイアス電圧を印加し、随感光体ドラムｌ上にト
ナーを付着させるトナー転移手段と、複写動作が適宜回
数（例えば１０，０００回〜ｔｏ、ｏｏｏ回程度）実施
された時に上記トナー転移手段により上記感光体ドラム
１上にトナー像を形成させ、更に上記保護機構３を作動
させて上記光学式検出！１２からの検出データにより上
記トナー像の画像濃度を算出する濃度算出手段と、上記
濃度算出手段により算出された上記感光体ドラムｌ上の
トナー像の画像濃度と予め定められた所定の画像濃度と
を比較し、この比較データに基づいて例えば透磁率セン
サからなるトナー濃度検出Ｉ５による基準データを補正
する補正手段とを具備して構成されている。

上記保護機構３では、上記光学式検出器２がブラケット
６に取り付けられており、咳ブラケット６は、ピン７に
より揺動自在に支持されてアクチュエータ８により揺動
駆動される。そして、上記光学式検出器２は、感光体ド
ラムｌ上の画像濃度の検出時には該光学式検出器２の投
・受光部が上記感光体ドラム１に直接対向し得る位置で
位置決めされ、画像濃度の非検出時には、上記投・受光
部が下方に向かって咳投・受光部への塵埃（特にトナー
）の飛散を防止し得る位置で位置決めされる。

従って、本実施例装置においては、上記光学式検出器２
の投・受光部に塵埃が付着して光の透過率が減少するよ
うなこと１よほとんどなく、常に正確な値の画像濃度を
検出することができる。

尚、この場合、上記光学式検出器２を揺動させることな
く、咳光学式検出器２の投・受光部に対応させてシャッ
ター機構を設け、ｉ！ｉ像濃度の検出時には咳シャッタ
ー機構を開放させ、他方、画像濃度の非検出時には上記
シャッター機構を閉鎖するようにして上記投・受光部へ
の塵埃などの飛散を防止してもよい。

上記トナー転移手段、濃度算出手段及び補正手段は、５
咳トナー濃度制御装置を構成する制御装置９内のメモリ
に予め入力された動作プログラムにより具現化される。

引き続き、第１図及び第２図に基づいて、上記トナー濃
度制御装置によりトナー濃度を制御する場合の動作手順
について説明する。

尚、第２図中、３１，３２．・・・は各動作ステップを
示す。

先ず、Ｓｌにおいて、初期設定時における基準データの
算出が行われる。これは、トナーの種別に対応させてそ
のトナーの濃度の最適時での上記トナー濃度検出器５か
らの出力値を算出し、この値を基準データとするもので
ある。

Ｓｌにおいて算出された基準データは、制御装置９内の
所定のメモリ領域に記憶れる（３２）。

そして、Ｓ３において、複写処理が予め設定された適宜
回数分実施される。上記Ｓ３における複写処理は、複写
枚数が予め設定された値に−・致したと８４において判
断されるまでｍ続され、上記Ｓ４において複写枚数が設
定値に一致したと判断された場合、Ｓ５において複写動
作をカウントするカウンタがクリアされる。

引き続き、Ｓ６において、上記感光体ドラム１上にトナ
ー像が作成される。

即ち、上記メインチャージャ４をオフさせて上記感光体
ドラム１に所定のバイアス電圧を例えば約０．１秒間印
加することにより、上記感光体ドラム１上には帯状に所
定の画像濃度のトナー像が形成される。この場合、上記
バイアス電圧を例えば−４００Ｖの値に設定（通常の複
写処理時に随感光体ドラムｌに印加されるバイアス電圧
は例えば＋２００Ｖである）して印加すると効果的であ
る。

本実施例装置では上記ステップＳ６により、前記トナー
転移手段が構成されている。

上記のようにして感光体ドラム１上にトナー像が形成さ
れると、引き続き、Ｓ７において、上記トナー像の画像
濃度算出が行われる６面この場合、トナー濃度検出器５
からの出力により、トナー量が低下していると判断され
た場合には、Ｓ７の処理に先だって予め攪拌ローラ１２
を回転させながらホンパー１１から現像部ケーシング１
０ヘトナーが補給される。

その後、上記保護ｆｆ１ｆ１３が作動して、上記光学式
検出ｍ２により上記感光体ドラム１上のトナー像の画像
濃度を検出し得る状態となる。そして、上記光学式検出
器２により上記トナー像の画像濃度が光学的に検出され
、この検出データにより上記トナー像の画像濃度がデジ
タル値として算出される。この場合、上記ステップＳ７
により、前記濃度算出手段が構成されている。

上記のようにして８７において画像濃度が算出されると
、引き続きＳ８において、上記感光体ドラム１上のトナ
ー像の画像濃度と予め定められた所定の画像濃度とが比
較され、これらの値が異なる場合には、Ｓ９において、
前記トナー濃度検出器５による基準データの補正が行わ
れる。この場合、例えばスレッシユホールドを変更する
ことにより基準データの補正が行われる。果に他の方法
としては、上記トナー濃度検出器５から出力値を直接補
正するようにしても良い。

上記Ｓ９において補正された基準データは、前記Ｓ２に
おいて旧の基準データに代えて設定登録される。

その後、現像部ケーシングｌＯ内のトナー濃度が上記ト
ナー濃度検出器５により検出される。そして、補正され
た新たな基準データに基づいて、上記現像部ケーシング
１０内のトナーの量が調整される。

尚、前記Ｓ８において、感光体ドラム１上のトナー像の
画像濃度と予め定められた所定の画像濃度とが略等しい
と判断された場合、Ｓ９における処理はなされずに、元
の基準データに基づいて、上記現像部ケーシングｌＯ内
のトナー濃度の制御が行われる。

尚、この場合、ステップＳ８．Ｓ９により、前記補正手
段が構成されている。

従って、本実施例装置によれば、例えば現像部ケーシン
グ１０内における現像剤の劣化に影響されることなく、
トナー濃度を常に正確に検出してトナー濃度を最適の状
態に維持することができる。

その結果、誤ったトナー濃度が検出されることにより引
き起こされるトナーが過剰状態に、ある時の該トナーの
飛散や逆にトナーの不足による画像濃度低下などの不具
合が解消される。又、本実施例装置に示したようにトナ
ー転移手段を具備することにより、光学系の汚れや露光
ランプの劣化等の影響を受けることなく、常に理想的な
状態でのトナー像を感光体ドラムｌ上に形成させること
ができる。

他方、上記した構成要素の内、トナー転移手段を省略し
てトナー濃度Ｍ御装置をｔｌ戒することも可能である。

尚、この場合、所定の画像濃度の基準原稿を、予め例え
ば原稿台の所定位置に形成しておき、トナー濃度をチエ
ツクする毎に上記基準原稿を光学的に読み取り得る位置
まで光学系を移動させる必要がある。そして、この基準
原稿に応じたトナー像が感光体ドラム１上に形成され、
このトナー像の画像濃度に基づいて前記基準データの補
正が行われる。

従うて、このようなトナー濃度制御装置においては、前
記したようなトナー転移手段を備えたトナー濃度制御装
置に比べて、′機構的に複雑になると共に大型化するこ
とは否めない、換言すれば、上記のようなトナー転移手
段を具備することにより、装置全体の機構及び制御の簡
略化、コンパクト化及びコスト低減を図ることができる
。

尚、前記のような基準原稿を検出する機構を備える代わ
りに、トナー濃度をチエツクする毎にオペレータが直接
原稿台上に予め定められた所定の画像濃度の基準原稿を
載置するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、現像部ケーシング内のトナ
ー濃度検出器により検出されるトナー濃度に応じて該現
像部ケーシング内のトナーの量を調整するトナー濃度制
御装置において、感光体上に形成されたトナー像に光を
照射し、その反射光の状態から上記トナー像の画像濃度
を光学的に検出する光学式検出器と、上記光学式検出器
による上記画像濃度の検出時には該光学式検出器の投・
受光部を上記感光体に直接対向させ、画像濃度の非検出
時には上記段・受光部への塵埃の飛散を防止する保護機
構と、複写動作が適宜回数実施された時に上記感光体上
に所定の画像濃度の基準原稿に応じたトナー像を形成さ
せると共に上記保護機構を作動させ、上記光学式検出器
からの検出データにより上記基準原稿に対するトナー像
の画像濃度を算出する濃度算出手段と、上記濃度算出手
段により算出された上記基準原稿に対する感光体上のト
ナー像の画像濃度と予め定められた所定の画像濃度とを
比較し、この比較データに基づいて上記トナー濃度検出
器による基準データを補正する補正手段とを具備してな
ることを特徴とするトナー濃度制御装置である。

更に、現像部ケーシング内のトナー濃度検出器により検
出されるトナー濃度に応じて該現像部ケーシング内のト
ナーの量を調整するトナー濃度制御装置において、感光
体上に形成されたトナー像に光を照射し、その反射光の
状態から上記トナー像の画像濃度を光学的に検出する光
学式検出器と、上記光学式検出器による上記画像濃度の
検出時には該光学式検出器の投・受光部を上記感光体に
直接対向させ、画像濃度の非検出時には上記段・受光部
への塵埃の飛散を防止する保護機構と、メインチャージ
中をオフさせて上記感光体に所定のバイアス電圧を印加
し、該感光体上にトナーを付着させるトナー転移手段と
、複写動作が適宜回数実施された時に上記トナー転移手
段により上記感光体上にトナー像を形成させ、更に上記
保護機構を作動させて上記光学式検出器からの検出デー
タにより上記トナー像の画像濃度を算出する濃度算出手
段と、上記濃度算出手段により算出された上記感光体上
のトナー像の画像濃度と予め定められた所定の画像濃度
とを比較し、この比較データに基づいて上記トナー濃度
検出器による基準データを補正する補正手段とを具備し
てなることを特徴とするトナー濃度制御装置である。

従って、上記各トナー濃度制御装置を用いて現像部ケー
シング内のトナーの量を調整することにより、例えば上
記現像部ケーシング内における現像剤の劣化に影響され
ることなく、トナー濃度を常に正確に検出してトナー濃
度を最適の状態に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るトナー濃度制御装置の
構成図、第２図は上記トナー濃度制御装置の動作手順を
示すフローチャートである。 〔符号の説明〕 ｌ・・・感光体ドラム ２・・・光学式検出器 ３・・・保護機構 ４・・・メインチャージ中 ５・・・トナー濃度検出器 ９・・・制御装置 ｌＯ・・・現像部ケーシング ３１−３９・・・動作ステノブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像部ケーシング内のトナー濃度検出器により検出
   されるトナー濃度に応じて該現像部ケーシング内のトナ
   ーの量を調整するトナー濃度制御装置において、 感光体上に形成されたトナー像に光を照射 し、その反射光の状態から上記トナー像の画像濃度を光
   学的に検出する光学式検出器と、上記光学式検出器によ
   る上記画像濃度の検 出時には該光学式検出器の投・受光部を上記感光体に直
   接対向させ、画像濃度の非検出時には上記投・受光部へ
   の塵埃の飛散を防止する保護機構と、 複写動作が適宜回数実施された時に上記感 光体上に所定の画像濃度の基準原稿に応じたトナー像を
   形成させると共に上記保護機構を作動させ、上記光学式
   検出器からの検出データにより上記基準原稿に対するト
   ナー像の画像濃度を算出する濃度算出手段と、 上記濃度算出手段により算出された上記基 準原稿に対する感光体上のトナー像の画像濃度と予め定
   められた所定の画像濃度とを比較し、この比較データに
   基づいて上記トナー濃度検出器による基準データを補正
   する補正手段とを具備してなることを特徴とするトナー
   濃度制御装置。 ２、現像部ケーシング内のトナー濃度検出器により検出
   されるトナー濃度に応じて該現像部ケーシング内のトナ
   ーの量を調整するトナー濃度制御装置において、 感光体上に形成されたトナー像に光を照射 し、その反射光の状態から上記トナー像の画像濃度を光
   学的に検出する光学式検出器と、上記光学式検出器によ
   る上記画像濃度の検 出時には該光学式検出器の投・受光部を上記感光体に直
   接対向させ、画像濃度の非検出時には上記投・受光部へ
   の塵埃の飛散を防止する保護機構と、 メインチャージャをオフさせて上記感光体 に所定のバイアス電圧を印加し、該感光体上にトナーを
   付着させるトナー転移手段と、 複写動作が適宜回数実施された時に上記ト ナー転移手段により上記感光体上にトナー像を形成させ
   、更に上記保護機構を作動させて上記光学式検出器から
   の検出データにより上記トナー像の画像濃度を算出する
   濃度算出手段と、 上記濃度算出手段により算出された上記感 光体上のトナー像の画像濃度と予め定められた所定の画
   像濃度とを比較し、この比較データに基づいて上記トナ
   ー濃度検出器による基準データを補正する補正手段とを
   具備してなることを特徴とするトナー濃度制御装置。