JPS614088A - 現像剤の濃度制御装置 - 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】 く技術分野〉 この発明は電子写真式複写装置に使用される現像剤の現
像剤濃度、制御装置に関する。

〈従来技術〉 キャリアとトナーからなる二成分系の現像剤を使用して
静電像を顕像化する場合において、上記二成分の濃度、
つまりキャリアとトナーの混合比率が適正でないと、画
像濃度が薄く見づらくなったり、或いは濃すぎて所謂か
ぶりが増えたりしてコピー不良を起こす。これを防ぐた
めに、当初は、現像装置内のトナー供給装置にマニュア
ル式のトナー供給量調整装置を取り付け、これをユーザ
が複写濃度の変化に気付いた時点で調整するようにして
いた。ところが、このような調整装置でトナー供給量を
加減しても、それに即座に応答せず現像装置内の混合比
率は急速に変化しないため、適正濃度に調整するのが困
難であった。しかも、ユーザにとって濃度調整のための
操作は極めて面倒なことであった。

そこで、上記の欠点を克服するために、現在現像剤濃度
を自動的に制御する方法が種々提案され、また実施され
ている。例えば、キャリアとトナーの混合比率に応じて
変化する透磁率を検知して濃度制御をするもの、或いは
異なる色に着色されたキャリアとトナーの混合比率に応
じて変化する色を検知して濃度制御するもの、さらに一
定量のキャリアに対するトナー量の変化を体積変化とし
て捉えることにより、濃度制御するものがある。

これらのうち、最後の制御方法は基準量の検知の容易さ
のため多く使用されている。以下、この方法に係る従来
の制御装置を第５図によって説明する。現像槽１内には
現像剤２が攪拌ローラ４によって攪拌されて入られてお
り、その表面レベルは濃度一定であれば略一定となる。

複写実行時には、マグネットローラ３と攪拌ローラ４が
回転し、現像剤２を攪拌するとともに、感光体ドラム５
−ヒの画像領域に対する現像に見合う量の現像剤２中の
トナーが感光体ドラム５に付着する。即ち、複写を行う
ことにより現像剤中のトナーを消費し、その消費分だけ
現像剤の体積が減って表面レベルが下がる。このように
現像剤レベルが基準レベルよりも下がると、基準レベル
に設置されているレベル検知装置のセラミック振動子６
と現像剤２と１　　　　　　の接触がなくなるため、そ
の振動子の振動が開始し、表面レヘル低下の検知信号が
生成され、制御回路（図示せず）に送られる。制御回路
はこの検知信号に乱づきｌ・チー供給ローラ８駆動用モ
ータを駆動させ、トナーホッパ９からトナー７の現像槽
１への供給を開始させる。このトナー供給により再び現
像剤の体積が増加し、表面レベルが基準レヘルまで上昇
すると、上記振動子の振動が停止してトナー供給をスト
ップする。以降、表面レベルの変化を検知してｌ・ナー
供給を繰り返すことにより現像剤の濃度が自動的に制御
される。尚、この方法ではキャリアとトナーの攪拌が十
分になされることおよびキャリアの量が常に一定である
ことを前提としていることは明らかである。即ち、前者
についてはキャリアとトナーとの混合はある程度まで攪
拌するにつれてその体積が減少することに起因しており
、また後者についてはキャリア量が増減すれば、それと
逆方向にトナー険を増減させて基準濃度を維持すること
ができないことに起因している。

しかしながら、−１−記第５図の従来の制御装置ではメ
ンテナンス時等に交換のため使用する交換用現像剤を事
前に十分攪拌しておくことは、時間およびコストの関係
で少々無理があり、複写機本体に収容するときには現像
剤の混合容積は一定に収束したものではないこと、或い
はキャリアについても現像時に微量ではあるが感光体に
付着し、複写を何度も繰り換えずうちにかなりの量のキ
ャリアが減少してしまうた等の理由のため、複写枚数の
増加につれ、遂には前述のかふり等の複写画像の劣化を
発生するという問題を生じていた。尚、上記交換用現像
剤は初動時若しくは使用中の現像剤が劣化したとき等に
用いられるもので予め所定量のトナーとキャリアが攪拌
混合されたものである。

この現像剤は、攪拌時間に応じて、その見かけ上の体積
が減少し、ある時間経過後に一定値に略収束する。この
時間が長時間必要とされる場合には、時間的にコスト的
にみて、このような容積を収束させるための攪拌には少
々無理がある。そこで適当な時間だけ攪拌を行っている
。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上記従来の問題点に鑑み、複写回数に
応して現像剤の表面レベルの基準レベルを切り換えるこ
とにより、常に安定した適正濃度を保持するよう濃度制
御を行うことのできる現像剤濃度制御装置を提供するこ
とにある。

〈発明の構成〉 この発明は上記目的を達成するために、複写機本体の動
作回数をカウントするカウント手段と、前記カウント手
段のカウント数に応じてレベル検知器の検知位置を切り
換える検知位置切り換え手段とを有することを特徴とす
る。

〈実施例〉 第１図はこの発明を適用した複写機の現像装置の概略構
成図、第２図は同現像装置における現像剤濃度制御装置
の制御ブロック図である。第１図において前記第５図と
同一部分については同一番号を付し説明を省略する。

本実施例における現像剤濃度制御装置が前記第５図で示
した従来のものと相違するところは、セラミンク振動子
からなる二つのレベル検知器１゜、１１を現像槽１内の
岡なる位置に設置して、所定の複写枚数（例えば４００
０枚）のとき、レベル検知器１０の第一の基準レベルか
らレベル検知器１１の第二の基準レベルに切り換えて濃
度制御を行う点である。第一の基準レベルは第二の基準
レベルより高い位置に設定されており、また第二の基準
レベルはレベル検知器１１による濃度制御を行う際に現
像剤２の表面レベルが不適当なレベルまで低下しないよ
うに設定される。

第２図は上記濃度制御装置の概略構成を示している。レ
ベル検知器１０または１１には電源切り換え装置１４を
介して電源１２より駆動電力が供給される。１３は複写
機本体の複写回数をカウントするカウンタである。電源
切り換え装置１４はカウンタ１３のカウント数に応して
レベル検知器１０または１１への駆動電力供給を切り換
える。

例えば、切り換え時のカウント数を４０００に設定して
いる場合、カウンタ】３のカランＩ・数が４４　　　　
　　　　ｏｏｏになるまではレベル検知器１０にのめ駆
動電力を供給してそれを作動させ、カウント数が４００
０になったときレベル検知器１４の電力供給を停止して
レベル検知器ＩＩへの駆動電力供給に切り換え、レベル
検知器１１を作動させる。カウンタ１３は設定カウント
値までカウントしたとき、電源切り換え装Ｗｌ　４への
出力が“■、”から“ＴＩ　”、に変化するように設定
されている。上記の駆動電力供給によりレベル検知器１
０または１１が作動し、各設定基準レベルに基づく現像
剤の表面レベルの検知が行われる。制御回路６はこのレ
ベル検知に、Ｌり検知した表面レベル変化を判定する。

即ち、何れかのレベル検知器のセラミック振動子の振動
が開始したとき、表面レベルが基準レベルより低下した
と判定して駆動回路１６を通して補給ローラ８を回転駆
動させ、１〜ナーの補給を行う。

次に上記濃度制御装置の具体的動作を一実験例に基づき
説明する。

まず現像槽１にトナー濃度７％の現像剤８００ｇを入れ
た現像装置を複写機に装着する。このときの現像剤はト
ナーとキャリアをミキサーに入れ約１０分間攪拌混合し
たものを使用する。本出願人の実験によれば、上記現像
剤のトナー濃度が９％前後以下であればかぷりの度合は
許容範囲を越えない結果を得ているので、安全を見込ん
でトナー濃度が８．５％前後に達する複写枚数、即ち４
０００枚のところで現像剤の基準レベルを切り換えるよ
うにレベル検知器１１を取り付ける。即ちレベル検知器
１１はレベル検知器１０の基準レベルによる制御時に比
して現像剤の体積が約８％減少する位置に設置される。

上記設定条件において複写を行うと、マグネットローラ
３および攪拌ローラ４が回転することにより現像剤が攪
拌され、少しづつ体積が減少するとともに、感光体ドラ
ム５上への画像領域に対して現像が行われ、適正現像に
見合う量のトナーが付着する。微量のキャリアもまた感
光体ドラム５に付着するか或いは感光体による摩擦によ
りマグネットローラ３よりＭＢするため、何枚かの複写
を行うと、トナーおよび微量のキャリアの減少により現
像剤の表面レベルが低下し、レベル検知器１０がこれを
検知する。このレベル変化の検知により、制御回路１５
、駆動回路１６を通じてトナーホッパ９からトナー８が
現像槽１に補給される。このとき、」−記攪拌による現
像剤の体積減少および上記キャリアの感光体の付着等に
よる体積減少分もトナー補給で補償される。このような
複写とトナー補給を繰り返すと、従来のように単一のレ
ベル検知器６　（第５図参照）だけで濃度制御を行って
いたときには、複写枚数が７，８千枚程度を越えた辺り
からコピーにかぶりが発生してしまうが、本実施例では
、複写枚数が４０００枚になったとき電源切り換え装置
１４によってレベル検知器１０からレベル検知器１１に
切り換える。これにより、複写枚数が４０００枚以降で
は、レベル検知器１１の第二の基準レベル以下になるま
でトナーは供給されず、現像剤濃度は単調に増加してし
まうのを防止することができ、この結果、複写枚数４０
００枚までは勿論かふりは発生せず、しかも上記のよう
に基準レベルを切り換えた４０００枚以降も１００００
枚に至るまでがふりは発生しない。また、トナー濃度の
点から観察してみると、４０００枚以降からトナー濃度
の低下が見られ、この傾向はレベル検知器１１により表
面レベルの低下を検知するまで続きトナー濃度は約７％
まで低下する。それ以降はレベル検知器１１によるレベ
ル検知に基づいて表面レベルが一定、となるようにトナ
ー供給が行われるため、トナー濃度は再び増加していく
が、前述のキャリアの離脱は続くものの攪拌による現像
剤の体積減少の割合が小さくなるため、１００００枚に
至るまでトナー濃度は８．５％を越えない。

上記動作から明らかなよう番こ、複写枚数が所定枚数に
達したとき基準レベルを下側の第二の基準レベルに切り
換えるので、複写枚数が増加しても現像剤の攪拌を十分
に行い、且つ１ヘナ一濃度の増加傾向を抑制し、現像時
のかぶり等の複写画像の劣化を確実に防止することがで
きるとともに、現像剤濃度を適正に制御することができ
る。尚、ト（ナーとキャリアの特性や現像槽に投入する
前の現像剤の攪拌時間は濃度変化に微妙な変化を与える
ので、これらを考慮して第一と第二の基準レベル間の差
を設定する必要がある。尚、前述の実験では、現像剤の
見かけ上の体積変化およびキャリア量の減少という二つ
の事象を有する、現像剤および装置を用いて説明したが
、何れか一方の事象のみを有する現像剤・装置系に対し
ても同様に基準レベルの変化により対処できることは言
うまでもない。

上記の例は二つのレベル検知器を用いて基準レベルを切
り換える場合であるが、第３図および第４図に示すよう
に、一つのレベル検知器をソレノイドによって二つの基
準レベルに移動させるようにしてもよい。２２はセラミ
ック振動子からなるレベル検知器であり、可動保持部２
５に固定され、現像槽２０の内側に配置される。可動保
持部２５はバネ２８で上方に付勢され、その下端にはソ
レノイド２３の可動部２４が引っ掛けられる。ソレノイ
ド２３をオンすると、可動保持部２５はガイドビス２６
．２７に沿って鉛直下方に引き降るされる。２９．３０
は可動保持部２５の側面ガイド部材である。このような
構成において、複写枚数のカウント値が所定の設定値に
なるまでは、ソレノイド２３をオフし、バネ２８の作用
で可動保持部２５が下側のガイドビス２７に係止する第
一の基準レベルにレベル検知器２２をセットしておく。

一方、上記の例のように複写枚数が４０００枚を越えた
ときには、ソレノイド２３をオンして可動保持部２５が
上側のガイドビス２６に当接する第二の基準レベルまで
レベル検知器２２を下降させてその位置にセットする。

このようなレベル検知器２２をソレノイド２３のオン、
オフに応じて二つの基準レベルに移動させる構造にする
ことにより、単一のレベル検知器で基準レベルの切り換
えが可能となり、構造の簡素化および低価格化に寄与す
る。

〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明によれば、複写回数の増加
に応じてレベル検知器の基準レベルを切り換えて濃度制
御を行うので、複写回数が増加しでもそれに応じた基準
レベルでのレベル検知に基づきトナー補給を行い、現像
剤を十分に攪拌させ、目、つトナー濃度の増加傾向を抑
制し、これにより現像剤濃度が高いために発生するがぶ
り等の複写画像の劣化を未然に防止することができ、且
つ常に安定した適正濃度にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した複写機の現像装置の概略構
成図、第２図は同現像装置における現像剤濃度制御装置
の制御ブロック図、第３図はこの発明におけるレベル検
知器の検知位置切り換え装置の一例を示す現像槽周辺の
部分断面図、第４図は第３図の検知位置切り換え装置の
切り換え機構を示す構造図、第５図は従来の現像剤濃度
制御装置を示す現像槽周辺の断面図である。 １−現像槽、２−現像剤、４−攪拌ローラ、５−感光体
ドラム、７−トナー、８−補給ローラ、１０．１１−レ
ベル検知器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像槽内の現像剤の表面レベルをレベル検知器で
   検知し、その検知レベルに応じて現像剤を補給すること
   により、現像剤濃度を制御する現像剤濃度制御装置にお
   いて、 複写機本体の動作回数をカウントするカウント手段と、 前記カウント手段のカウント数に応じて前記レベル検知
   器の検知位置を切り換える検知位置切り換え手段とを有
   してなる現像剤濃度制御装置。