JPH0695509A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｌ型トナー濃度センサを有する現像装置の制
御電圧設定に要する時間を短縮する。 【構成】 ＣＰＵ30の制御により、新規の現像剤が現像
装置に装填されると、初期設定ボタン31を押圧して初期
設定モードにし、トナー補給が行われない状態で現像装
置を所定時間駆動する。その途中、第１チェック時点と
第２チェック時点との濃度センサ33の出力電圧ＶLを比
較し、その差が所定値以内ならば第２チェック時点で半
固定抵抗39を調節して濃度センサ33の制御電圧ＶCの初
期設定を行い、上記差が所定値以上ならば所定の駆動時
間駆動後に濃度センサ33の制御電圧ＶCの初期設定を行
うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機などの
画像記録装置に使用される二成分系現像剤を装填した現
像装置に関し、特に現像装置のトナー濃度センサの制御
電圧の初期設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機などの画像記録装置にお
いては、原稿を光照射して原稿からの反射光により像担
持体上に静電潜像を形成し、これを可視像として記録紙
に記録したり、外部からの画像を表す電気信号を可視像
として記録紙に記録したりすることが行われている。

【０００３】この種の画像記録装置においては、トナー
及びキャリアから成る二成分系現像剤を用いた現像装置
によって可視像を形成し、これを記録紙に記録してい
る。二成分系現像剤は一定重量のキャリアに対し一定の
混入率でトナーが混合されている。このトナーは画像の
記録が行われるに従い減少するため、記録画像の濃度に
影響を与えることとなる。それで常に一定濃度の記録画
像を得るためにはトナー濃度を検知し、トナー濃度が減
少したときはトナーを補給してトナー濃度が適正範囲に
入るように制御することが必要になる。

【０００４】ところで、トナー濃度検出には基準濃度の
小片により検出されるトナー像の濃度を光学的に検知す
る方法や、現像剤に接する位置にコイルから成るＬ検知
トナー濃度センサを設置し現像剤の透磁率を測定するこ
とによって現像剤中のトナー濃度（トナー混入率）を知
る方法が知られている。透磁率の測定による方法は常時
測定が可能であり特に画像記録プロセスを変更する必要
がない点で優れている。この検出したトナー濃度をトナ
ー濃度基準値と比較してトナー補給を行いトナー濃度を
常に好ましい状態に保つことが可能である。

【０００５】Ｌ検知トナー濃度センサには例えばＴＤＫ
株式会社製（型式プログラマブルトナーセンサ）のトナ
ー濃度センサがあり、上記コイルを含む発振回路と周波
数／電圧変換回路から成っていて、トナー濃度と出力電
圧との関係はトナー濃度が大になるほど出力電圧が小と
なる負特性になっている。このＬ検知トナー濃度センサ
は制御電圧入力端子を有していてこの入力端子に印加す
る制御電圧を変更して濃度センサの出力電圧を調整でき
るようになっている。図４はＬ検知トナー濃度センサの
制御電圧と出力電圧との関係の一例を示すグラフで、ト
ナー濃度５重量％の場合を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像記録装置の現像装置に適用するトナー濃度セン
サの出力特性は必ずしも一定でなく、また現像装置に取
り付ける場合の取り付け位置の誤差等によっても異なっ
ていることから、前記トナー濃度センサの出力は一定で
はなくバラツキがある。

【０００７】また、二成分系の現像剤は使用するに従い
トナーの電荷保持能力が劣化する。従って、例えば15,0
00枚記録する毎に新規の現像剤と交換することが必要で
ある。新規の二成分系の現像剤は、撹拌不足又は保管中
長時間静止状態にあったために、トナーの電荷が低下し
てトナー同志の反発力も低下しているので単位体積当た
りのキャリア個数が増加する。従って、トナー濃度が一
定であるにも拘わらず見かけの透磁率が大になるように
変化しているので、Ｌ検知トナー濃度センサの出力は大
きくなり見かけのトナー濃度が低く出るという問題点が
ある。新規の現像剤は撹拌すると、トナーの帯電量は撹
拌時間とともに増加しやがて飽和状態に達する。従っ
て、Ｌ検知トナー濃度センサの出力は、図３に示すよう
なカーブになり、撹拌初期の出力は急速に減少し、一定
時間撹拌した後は一定の出力を示すようになる。すなわ
ち、新規現像剤の見かけ濃度が撹拌時間とともに変化す
る性質がある。

【０００８】以上のようなＬ検知トナー濃度センサの出
力特性のバラツキと、新規現像剤の撹拌による見かけの
トナー濃度の変化があるため、現像装置の現像剤を新規
なものに交換する度に所定時間撹拌した後、所定の現像
剤のトナー濃度に対してＬ検知トナー濃度センサの出力
電圧が所定の値になるように制御電圧を調整する初期設
定を行わなければ現像剤を適正なトナー濃度に維持する
ことができない。しかも、上記出力変動のカーブは図３
のａ，ｂ，ｃに示すように現像剤の種類やロットによっ
て異なり一定出力に落ち着くまでの所要時間に大きなバ
ラツキがある。このため安全のため最も長い時間を要す
る現像剤に合わせて所定の撹拌時間（例えば３分間）が
決められており、短時間で一定出力が得られる現像剤に
対しても、長い時間撹拌が行われたのち初期設定を行わ
れるので、調整作業に多くの時間がかかり繁雑であると
いう問題点があった。

【０００９】本発明の目的は、以上のような問題点を解
決し、現像剤を新規なものに交換した場合、短時間に調
整を終わることの可能な現像装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、トナー
及びキャリアから成る二成分系現像剤の透磁率の変化を
検出して現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度セン
サを有し、現像剤のトナー濃度制御を行う現像装置にお
いて、前記現像装置に新規に現像剤が装填されると、該
現像装置を所定時間駆動し、該所定時間より短い第１チ
ェック時点と第２チェック時点における前記トナー濃度
センサの出力を比較し、その差が所定値以内ならば第２
チェック時点において前記トナー濃度センサの制御電圧
の初期設定を行い、前記差が所定値以上ならば、前記所
定時間駆動後に前記制御電圧の初期設定を行うことを特
徴とする現像装置によって達成される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００１２】図２は本発明の現像装置10の一例を示す断
面図である。同図によって該現像装置の概略構成と機能
を説明する。

【００１３】図２において、６は像担持体である感光体
ドラム、33は前述したＬ検知トナー濃度センサ（以下単
に濃度センサという）、34はトナー補給時の振動からト
ナー残量を検出するトナー残量センサ、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
るギア、35c はギア35a,35bにより駆動されるラダーチ
ェーン、35d はラダーチェーン35c に取り付けられトナ
ー搬送を行うキャリッジ、41はトナー補給カートリッ
ジ、42はトナー補給手段のキャリッジ35d により搬送さ
れたトナーを補給する補給ローラ、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器、44は同
じく撹拌する副撹拌器、45は感光体ドラム６上の静電潜
像にトナーを付着させて現像を行う現像スリーブ、46は
現像スリーブ45上の現像剤の穂の高さを規制する穂立ち
規制板である。

【００１４】次に、現像装置10の動作について説明す
る。トナーカートリッジ41から供給されたトナーは、図
示しないトナー補給モータの回転によりギア35a,35bが
回転し矢示方向にラダーチェーン35cは移動し、キャリ
ッジ35dにより補給ローラ42へ移される。キャリッジ35d
がトナーを運ぶ斜面に設置されたトナー残量センサ34
は、センサ面の前に障害物があるときは発振せず、
障害物がないときには発振し出力がONする特性があるの
で、によってトナーの有無を判断している。補給ロ
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10内にある現像剤（トナーとキャリ
ア）と上記トナーとが主撹拌器43と副撹拌器44とで撹拌
される。副撹拌器44の下部には、前記現像剤のトナー濃
度に応じて出力電圧が変化する濃度センサ33が設置され
ていて、現像装置10内の現像剤のトナー濃度の変化を検
出している。現像スリーブ45上には現像剤の穂が形成さ
れているが、この穂は穂立ち規制板46によりその高さが
規制され、現像領域に搬送されて感光体ドラム６上の潜
像が現像され可視のトナー像が形成される。

【００１５】図１は、本発明の制御回路の一例を示すブ
ロック図である。

【００１６】図において、30は画像記録装置の各部を制
御するＣＰＵ、31は制御電圧の初期設定モードを設定又
は解除するための初期設定ボタン、32は上記入力を確認
するため、及びＣＰＵ30からのメッセージ例えばトナー
残量が規定量以下になるとトナー不足等を表示する表示
部、33は前記濃度センサでＴIは駆動電圧入力端子、ＴL
は出力端子、ＴCは制御電圧入力端子、Ｇは接地端子で
ある。34は前記トナー残量センサ、36は前記トナー補給
手段35を駆動するトナー補給モータ、37はトナー補給モ
ータ36を駆動するトナー補給モータ駆動回路、38は濃度
センサ33に制御電圧を供給する直流電源、39は制御電圧
を調整する半固定抵抗である。

【００１７】次に、本発明による濃度センサの制御電圧
の初期設定方法を説明する。装置の製造時或いは現像剤
の劣化に伴い規定されたトナー濃度を有する新規の現像
剤が現像装置に装填されると、製造技術者或いはサービ
スマンによって、初期設定ボタン31の押圧により初期設
定モードに切り換えられる。これによりＣＰＵ30は現像
装置10を駆動すると共にトナー補給は行われないように
切り換える。サービスマンは濃度センサ33の第１チェッ
ク時点（例えば駆動開始後45秒の時点）の出力電圧ＶL
と第２チェック時点（例えば駆動開始後90秒の時点）の
出力電圧ＶLを比較し、その電圧差が所定電圧差（例え
ば0.02Ｖ）以下であれば、直ちに制御電圧ＶCの初期設
定を行う。すなわち、半固定抵抗39を調節して制御電圧
ＶCを変更し濃度センサ33の出力電圧ＶLが例えば1.5Ｖ
になるようにする。もし、上記電圧差が所定電圧差0.02
Ｖ以上であれば現像装置10の駆動が所定駆動時間（例え
ば３分間）経過後に制御電圧ＶCの初期設定を行い濃度
センサ33の出力電圧ＶLが1.5Ｖになるようにする。

【００１８】かくして、制御電圧ＶCの初期設定が終わ
り再び初期設定ボタン31を押圧して画像記録モードに戻
す。

【００１９】画像記録が開始されると、ＣＰＵ30は画像
記録１回毎に濃度センサ33の出力電圧ＶLを基準値（こ
の場合は1.5Ｖ）と比較し基準値よりＶLが高くなると、
その差に応じて予め決められている時間トナー補給モー
タ駆動回路37を作動させ、トナー補給モータ36を駆動し
て現像装置10内のトナー補給手段35による現像剤へのト
ナー補給を行う。これにより現像剤のトナー濃度は常に
適正範囲に保持される。

【００２０】本実施例では手動による制御電圧ＶC の初
期設定について説明したが、ＣＰＵ30によって自動的に
第１チェック時点と第２チェック時点との濃度センサ33
の出力電圧ＶLを比較し、その電圧差が所定値以内なら
ば第２チェック時点において制御電圧ＶCの初期設定を
行い、上記電圧差が所定値以上ならば現像装置10を所定
時間駆動後に制御電圧ＶCの初期設定を行うようにする
こともできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
においては、現像装置が新規に規定トナー濃度の現像剤
が装填された場合、所定の撹拌時間より短い第１チェッ
ク時点と第２チェック時点とに得られる濃度センサの出
力電圧を比較し、その差が所定値以内ならば第２の時点
で濃度センサの制御電圧設定を行い、上記差が所定値以
上ならば所定時間撹拌したのち前記制御電圧の設定を行
うようにしたので、トナー濃度センサのバラツキを補正
し、常に現像剤のトナー濃度を適正範囲に保持し、記録
画質を良好に維持すると共に、現像装置の現像剤を交換
する度に行われる制御電圧設定の作業時間を従来の１／
２近くに短縮することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御回路の一例を示す回路図である。

【図２】本発明の一実施例である現像装置を示す断面図
である。

【図３】新規現像剤の撹拌による濃度センサの出力電圧
の変化を示すグラフである。

【図４】濃度センサの制御電圧と出力電圧との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

６ 感光体ドラム 10 現像装置 30 ＣＰＵ 31 初期設定ボタン 33 濃度センサ（Ｌ型トナー濃度センサ） 35 トナー補給手段 36 トナー補給モータ 37 トナー補給モータ駆動回路 38 直流電源 39 半固定抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー及びキャリアから成る二成分系現
   像剤の透磁率の変化を検出して現像剤のトナー濃度を検
   知するトナー濃度センサを有し、現像剤のトナー濃度制
   御を行う現像装置において、 前記現像装置に新規に現像剤が装填されると、該現像装
   置を所定時間駆動し、該所定時間より短い第１チェック
   時点と第２チェック時点における前記トナー濃度センサ
   の出力を比較し、その差が所定値以内ならば第２チェッ
   ク時点において前記トナー濃度センサの制御電圧の初期
   設定を行い、前記差が所定値以上ならば、前記所定時間
   駆動後に前記制御電圧の初期設定を行うことを特徴とす
   る現像装置。