JP2003316143A - Developing device image forming apparatus, and discrimination method for presence of developer - Google Patents
Developing device image forming apparatus, and discrimination method for presence of developerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トナーとキャリア
を混合してなる現像剤を用いる現像装置、画像形成装
置、及び現像剤の有無判定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device using a developer obtained by mixing toner and carrier, an image forming apparatus, and a method for determining the presence / absence of a developer.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の画像形成装置においては、トナ
ーとキャリアを混合した現像剤を容器内で攪拌して、現
像剤を帯電させておき、この現像剤中のトナーを像担持
体上の静電潜像に付着させて、静電潜像を現像し、像担
持体上にトナー像を形成し、更に像担持体上のトナー像
を記録用紙に転写して定着させている。また、容器内の
現像剤のトナー濃度を検出し、トナー濃度が低下してく
ると、トナーを該容器に補給して、トナー濃度を一定に
維持している。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus of this type, a developer in which a toner and a carrier are mixed is stirred in a container to charge the developer, and the toner in the developer is placed on an image carrier. The electrostatic latent image is adhered to the electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed, a toner image is formed on the image carrier, and the toner image on the image carrier is transferred and fixed on a recording sheet. Further, the toner concentration of the developer in the container is detected, and when the toner concentration decreases, the toner is replenished to the container to keep the toner concentration constant.
【0003】トナー濃度を検出する方法としては、例え
ばL検知トナー濃度センサを用いる方法がある。このL
検知トナー濃度センサのコイルを現像剤に接する位置に
配置して、このセンサによりトナー濃度に対応する現像
剤の透磁率を測定する。実際には、現像剤中のトナー濃
度が高くなる程、磁性体のキャリア濃度が低くなって、
現像剤の透磁率が低下している。As a method of detecting the toner density, there is a method of using an L detection toner density sensor, for example. This L
The coil of the detection toner concentration sensor is arranged at a position in contact with the developer, and this sensor measures the magnetic permeability of the developer corresponding to the toner concentration. Actually, the higher the toner concentration in the developer, the lower the carrier concentration of the magnetic substance,
The magnetic permeability of the developer is lowered.
【0004】この透磁率による濃度測定は、常時測定を
可能とし、画像形成プロセスに全く影響を与えない点で
優れている。このセンサによりトナー濃度を測定し、こ
の測定されたトナー濃度に応じてトナーを補給し、トナ
ー濃度をほぼ一定に保つ。The density measurement based on the magnetic permeability is excellent in that it enables constant measurement and has no influence on the image forming process. The toner density is measured by this sensor, the toner is replenished according to the measured toner density, and the toner density is kept substantially constant.
【0005】このL検知トナー濃度センサは、例えばT
DK株式会社製のプログラマブルトナーセンサ(商品
名)として提供されている。このセンサは、上記コイル
を含む発振回路と、周波数/電圧変換回路とを備えてお
り、トナー濃度が高くなる程に検出出力の電圧が小さく
なるという負特性を示す。また、制御電圧を変更するこ
とにより、検出出力の電圧を調整することができる。こ
れは、センサの出力特性が必ずしも一定ではなく、また
センサのコイルの取り付け位置によっても出力特性が変
化したり、あるいは全く新規の現像剤については、セン
サの出力特性が安定せずかつ一定ではないためである。This L detection toner density sensor is, for example, T
It is provided as a programmable toner sensor (trade name) manufactured by DK Corporation. This sensor includes an oscillation circuit including the above coil and a frequency / voltage conversion circuit, and exhibits a negative characteristic that the voltage of the detection output decreases as the toner concentration increases. Further, the voltage of the detection output can be adjusted by changing the control voltage. This is because the output characteristic of the sensor is not always constant, the output characteristic changes depending on the mounting position of the sensor coil, or the output characteristic of the sensor is not stable and stable for a completely new developer. This is because.
【0006】ここで、トナーとキャリアを混合した現像
剤が全く新規である場合は、現像剤がその長期の保管中
にほぼ静止状態で攪拌不足であることから、トナーの電
荷が低下して、トナー間の反発力も低下し、単位体積当
たりのキャリア個数が増加している。このとき、キャリ
ア濃度が一定であっても、現像剤の透磁率が高くなるの
で、センサの検出出力の電圧が大きくなり、測定される
トナー濃度が実際の濃度よりも低くなる。この新規の現
像剤を攪拌すると、トナーの帯電量が時間の経過に伴っ
て徐々に増加してやがて飽和し、これに伴ってセンサの
検出出力も低下して安定する。このため、現像剤を新規
のものに交換したときには、所定時間(例えば3分間)
攪拌して、センサの検出出力を安定させ、この後にセン
サの制御電圧を変更して、センサの検出出力の電圧を調
整し、測定されるトナー濃度を実際の濃度に一致させる
という作業を行なっていた。Here, when the developer in which the toner and the carrier are mixed is completely new, the charge of the toner is lowered because the developer is in a substantially stationary state and insufficiently agitated during long-term storage. The repulsive force between the toners is also decreasing, and the number of carriers per unit volume is increasing. At this time, even if the carrier concentration is constant, the magnetic permeability of the developer becomes high, so that the voltage of the detection output of the sensor becomes large and the measured toner concentration becomes lower than the actual concentration. When this new developer is agitated, the charge amount of the toner gradually increases with the lapse of time and eventually becomes saturated, and along with this, the detection output of the sensor decreases and stabilizes. Therefore, when the developer is replaced with a new one, a predetermined time (for example, 3 minutes)
Stirring is performed to stabilize the detection output of the sensor, and then the control voltage of the sensor is changed to adjust the voltage of the detection output of the sensor so that the measured toner concentration matches the actual concentration. It was
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、トナーとキ
ャリアを混合した現像剤は、その使用時間の経過に伴
い、トナーの電荷保持能力が劣化する。このため、数万
枚程度の記録を経る度に、現像剤を新規のものに交換す
る必要がある。By the way, in a developer in which toner and carrier are mixed, the charge retention ability of the toner deteriorates with the lapse of usage time. For this reason, it is necessary to replace the developer with a new one after every tens of thousands of recording.
【0008】しかしながら、現像剤の交換に際し、現像
剤が投入されていない容器を誤ってセットし、現像剤の
攪拌動作を行なったとしても、空のスペース(空気)の
透磁率が低く、センサの検出出力が低くなることから、
新規の現像剤を攪拌したときと同様に、センサの検出出
力が低下して安定したものとみなしてしまい、センサの
制御電圧の調整作業を済ませてしまうことがあった。こ
の状態では、現像剤が無いことから、画像形成の動作が
実行されても、画像が記録されることはなく、このトラ
ブルの解決のために無駄な時間を費やすことがあった。However, at the time of exchanging the developer, even if the container in which the developer is not put is set by mistake and the stirring operation of the developer is performed, the permeability of the empty space (air) is low and the sensor is Since the detection output is low,
As in the case of stirring the new developer, the detection output of the sensor is lowered and regarded as stable, and the adjustment work of the control voltage of the sensor may be completed. In this state, since there is no developer, the image is not recorded even when the image forming operation is executed, and it may take a wasteful time to solve this trouble.
【0009】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、トナー濃度を測定するための
センサを利用して、現像剤の未投入を確実に検出するこ
とが可能な現像装置、画像形成装置、及び現像剤の有無
判定方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to reliably detect the non-addition of the developer by using a sensor for measuring the toner density. An object of the present invention is to provide a developing device, an image forming device, and a developer presence / absence determining method.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、トナーとキャリアを混合してなる現像剤
に交錯する磁界を発生して、現像剤の透磁率を検出する
透磁率センサと、透磁率センサの検出出力に基づいて、
現像剤のトナー濃度を制御する制御手段とを備える現像
装置において、制御手段は、透磁率センサに印加される
磁界強度制御用の制御電圧を変化させて、透磁率センサ
の検出出力の変化量を求め、この検出出力の変化量を予
め設定された閾値と比較して、現像剤の有無を判定して
いる。In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic permeability for detecting the magnetic permeability of a developer by generating a magnetic field intersecting with a developer obtained by mixing toner and carrier. Based on the sensor and the detection output of the magnetic permeability sensor,
In a developing device including a control unit that controls the toner concentration of the developer, the control unit changes the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor to change the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor. Then, the amount of change in the detected output is compared with a preset threshold value to determine the presence or absence of the developer.
【0011】この様な構成の本発明によれば、透磁率セ
ンサに印加される制御電圧を変化させて、透磁率センサ
の検出出力の変化量を求め、この検出出力の変化量を予
め設定された閾値と比較して、現像剤の有無を判定して
いる。ここで、現像剤が有れば、現像剤中の磁性体のキ
ャリアも有ることから、透磁率センサにより現像剤の透
磁率が検出されることになり、制御電圧が変化すると、
透磁率センサの検出出力も大きく変化する。これに対し
て、現像剤が無ければ、磁性体のキャリアも全くないの
で、透磁率センサにより空のスペース(空気)の透磁率
が検出されることになり、制御電圧が変化しても、透磁
率センサの検出出力が変化しない。従って、制御電圧に
対する透磁率センサの検出出力の特性に基づいて、現像
剤の有無を確実に判定することができる。According to the present invention having such a configuration, the control voltage applied to the magnetic permeability sensor is changed to obtain the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor, and the amount of change in the detection output is preset. The presence or absence of the developer is determined by comparing the threshold value with the threshold value. Here, if there is a developer, since there is also a carrier of a magnetic material in the developer, the permeability sensor detects the permeability of the developer, and when the control voltage changes,
The detection output of the magnetic permeability sensor also changes greatly. On the other hand, if there is no developer, since there is no carrier of magnetic material, the permeability sensor detects the permeability of the empty space (air). The detection output of the magnetic susceptibility sensor does not change. Therefore, the presence or absence of the developer can be reliably determined based on the characteristic of the detection output of the magnetic permeability sensor with respect to the control voltage.
【0012】尚、必要十分なトナー濃度であれば、磁性
体のキャリア濃度が低くて、現像剤の透磁率も低く、同
様に空のスペース(空気)の透磁率も低いことから、透
磁率センサの検出出力そのものだけでは、現像剤の有無
を判定することはできない。If the toner concentration is sufficient and necessary, the carrier concentration of the magnetic material is low, the permeability of the developer is low, and the permeability of the empty space (air) is also low. The presence or absence of the developer cannot be determined only by the detection output itself.
【0013】また、本発明によれば、制御手段は、透磁
率センサの検出出力の変化量が閾値未満であれば、現像
剤が無いと判定し、透磁率センサの検出出力の変化量が
閾値以上であれば、現像剤が有ると判定している。Further, according to the present invention, if the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is less than the threshold value, the control means determines that there is no developer, and the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is the threshold value. If it is above, it is determined that the developer is present.
【0014】先に述べた様に現像剤が有れば、磁性体の
キャリアも有ることから、透磁率センサにより現像剤の
透磁率が検出されることになり、制御電圧が変化する
と、透磁率センサの検出出力も大きく変化する。また、
現像剤が無ければ、磁性体のキャリアも全くないので、
透磁率センサにより空のスペース(空気)の透磁率が検
出されることになり、制御電圧が変化しても、透磁率セ
ンサの検出出力が変化しない。従って、透磁率センサの
検出出力の変化量が閾値未満であって小さければ、現像
剤が無いと判定し、透磁率センサの検出出力の変化量が
閾値以上であって大きければ、現像剤が有ると判定する
ことができる。As described above, if the developer is present, the magnetic carrier is also present. Therefore, the magnetic permeability of the developer is detected by the magnetic permeability sensor, and the magnetic permeability changes when the control voltage changes. The detection output of the sensor also changes greatly. Also,
Without a developer, there is no magnetic carrier, so
The magnetic permeability sensor detects the magnetic permeability of an empty space (air), and the detection output of the magnetic permeability sensor does not change even if the control voltage changes. Therefore, if the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is less than the threshold value and small, it is determined that there is no developer, and if the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is more than the threshold value and large, there is the developer. Can be determined.
【0015】次に、本発明は、トナーとキャリアを混合
してなる現像剤に交錯する磁界を発生して、現像剤の透
磁率を検出する透磁率センサと、透磁率センサの検出出
力に基づいて、現像剤のトナー濃度を制御する制御手段
とを備える現像装置において、制御手段は、透磁率セン
サに印加される磁界強度制御用の制御電圧を変化させ
て、この制御電圧の最大値及び最小値に対応する透磁率
センサのそれぞれの検出出力の差を求め、この差を予め
設定された閾値と比較して、現像剤の有無を判定してい
る。Next, the present invention is based on a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer by generating a magnetic field intersecting with the developer formed by mixing toner and carrier, and the detection output of the magnetic permeability sensor. In the developing device including a control unit for controlling the toner concentration of the developer, the control unit changes the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor, and the maximum value and the minimum value of the control voltage are changed. The difference between the detection outputs of the magnetic permeability sensors corresponding to the value is obtained, and the difference is compared with a preset threshold value to determine the presence or absence of the developer.
【0016】この様な構成の本発明によっても、制御電
圧に対する透磁率センサの検出出力の特性に基づいて、
現像剤の有無を確実に判定することができる。Also according to the present invention having such a configuration, based on the characteristic of the detection output of the magnetic permeability sensor with respect to the control voltage,
The presence or absence of the developer can be reliably determined.
【0017】また、本発明によれば、制御手段は、透磁
率センサの検出出力の変化量が閾値未満であれば、現像
剤が無いと判定し、透磁率センサの検出出力の変化量が
閾値以上であれば、現像剤が有ると判定している。Further, according to the present invention, if the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is less than the threshold value, the control means determines that there is no developer, and the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is the threshold value. If it is above, it is determined that the developer is present.
【0018】ここでも、透磁率センサの検出出力の変化
量が小さければ、現像剤が無いと判定し、透磁率センサ
の検出出力の変化量が大きければ、現像剤が有ると判定
している。Also in this case, it is determined that there is no developer if the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is small, and that there is the developer if the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is large.
【0019】また、本発明においては、制御手段による
判定は、画像形成を伴わずに現像剤を攪拌するアイドリ
ング期間中に実行される。Further, in the present invention, the determination by the control means is executed during the idling period in which the developer is stirred without image formation.
【0020】この様に画像形成を伴わずに現像剤を攪拌
するアイドリング期間中に、制御手段による判定を実行
すれば、現像装置に負担を与えずに済む。As described above, if the determination is performed by the control means during the idling period in which the developer is agitated without image formation, the developing device is not burdened.
【0021】次に 、本発明の画像形成装置は、本発明
の現像装置と、現像装置の現像剤により現像される静電
潜像を形成する像担持体と、像担持体を露光して、該像
担持体上に静電潜像を形成する露光装置とを備えてい
る。Next, the image forming apparatus of the present invention exposes the developing device of the present invention, an image carrier that forms an electrostatic latent image developed by the developer of the developing device, and the image carrier, And an exposure device that forms an electrostatic latent image on the image carrier.
【0022】すなわち、本発明は、本発明の現像装置を
備える画像形成装置を包含する。That is, the present invention includes an image forming apparatus provided with the developing device of the present invention.
【0023】また、本発明の現像剤の有無判定方法は、
画像形成を伴わずに、トナーとキャリアを混合してなる
現像剤を攪拌するアイドリング期間中に、現像剤に交錯
する磁界を透磁率センサから発生して、現像剤の透磁率
を透磁率センサにより検出しつつ、透磁率センサに印加
される磁界強度制御用の制御電圧を変化させて、透磁率
センサの検出出力の変化量を求め、この検出出力の変化
量を予め設定された閾値と比較して、現像剤の有無を判
定している。Further, the method for judging the presence or absence of the developer of the present invention is
The magnetic field that intersects with the developer is generated from the magnetic permeability sensor during the idling period when the developer is mixed with toner and carrier without image formation, and the magnetic permeability of the developer is measured by the magnetic permeability sensor. While detecting, the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor is changed to obtain the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor, and the change amount of the detection output is compared with a preset threshold value. Therefore, the presence or absence of the developer is determined.
【0024】この様な本発明の方法によっても、制御電
圧に対する透磁率センサの検出出力の特性に基づいて、
現像剤の有無を確実に判定することができる。Also according to such a method of the present invention, based on the characteristic of the detection output of the magnetic permeability sensor with respect to the control voltage,
The presence or absence of the developer can be reliably determined.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0026】図1は、本発明の画像形成装置の一実施形
態を概略的に示している。本実施形態の画像形成装置
は、電子写真方式により画像を形成するものであって、
露光走査部10と、画像形成部20とを備えている。FIG. 1 schematically shows an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of the present embodiment forms an image by an electrophotographic method,
An exposure scanning unit 10 and an image forming unit 20 are provided.
【0027】露光走査部10では、外部のホストコンピ
ュータ等からの画像信号を制御部30で受信する。制御
部30は、この画像信号に対して必要な処理を施して、
画像データを形成し、この画像データに対応する駆動信
号をレーザダイオード11に出力して、レーザダイオー
ド11から出射されるレーザ光を変調する。このレーザ
光は、コリメートレンズ12により平行光にされてか
ら、モータ13により定速回転駆動されるポリゴンミラ
ー14で反射されて偏向され、fθレンズ15及び折り
返しミラー16を介して、画像形成部20の感光体ドラ
ム21の表面に入射し、この感光体ドラム21の表面を
露光走査する。In the exposure scanning section 10, the control section 30 receives an image signal from an external host computer or the like. The control unit 30 performs necessary processing on this image signal,
Image data is formed, a drive signal corresponding to this image data is output to the laser diode 11, and the laser light emitted from the laser diode 11 is modulated. The laser light is collimated by the collimator lens 12, and then reflected and deflected by the polygon mirror 14 driven to rotate at a constant speed by the motor 13. The image forming unit 20 passes through the fθ lens 15 and the folding mirror 16. It is incident on the surface of the photosensitive drum 21, and the surface of the photosensitive drum 21 is exposed and scanned.
【0028】画像形成部20では、感光体ドラム21を
一方向に回転させつつ、感光体ドラム21の表面の残留
トナーをクリーナ22により除去し、イレーザランプ2
3の光を感光体ドラム21の表面に照射して、感光体ド
ラム21の表面を除電し、更に感光体ドラム21の表面
を帯電チャージャー24により一様に帯電させてから、
感光体ドラム21の表面を露光走査部10からのレーザ
光で露光走査させて、感光体ドラム21の表面に静電潜
像を形成し、感光体ドラム21の表面の静電潜像を現像
装置25により現像して、感光体ドラム21の表面にト
ナー像を形成する。一方、感光体ドラム21の回転動作
に同期して、記録用紙(図示せず)を給紙ローラ26に
より用紙カセット27から引き出し、この記録用紙を各
タイミングローラ28及び搬送ベルト29により感光体
ドラム21まで搬送し、感光体ドラム21の表面のトナ
ー像を転写チャージャ31により記録用紙に転写させ
る。更に、記録用紙を搬送ベルト29により定着装置3
2まで搬送し、記録用紙を定着装置32により加熱及び
加圧して、記録用紙上のトナー像を定着させてから、記
録用紙を各排出ローラ33により排紙トレイ34へと排
出する。In the image forming unit 20, while rotating the photosensitive drum 21 in one direction, the residual toner on the surface of the photosensitive drum 21 is removed by the cleaner 22, and the eraser lamp 2 is used.
The surface of the photosensitive drum 21 is neutralized by irradiating the surface of the photosensitive drum 21 with the light of No. 3, and the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charging charger 24.
The surface of the photosensitive drum 21 is exposed and scanned by the laser light from the exposure scanning unit 10 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 21, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 21 is developed by a developing device. 25 to develop a toner image on the surface of the photosensitive drum 21. On the other hand, in synchronization with the rotation operation of the photosensitive drum 21, a recording sheet (not shown) is pulled out from the sheet cassette 27 by the sheet feeding roller 26, and the recording sheet is conveyed by the timing rollers 28 and the conveyor belt 29. The toner image on the surface of the photosensitive drum 21 is transferred to a recording sheet by the transfer charger 31. Further, the recording sheet is fixed by the conveyance belt 29 to the fixing device 3
After being conveyed to 2, the recording sheet is heated and pressed by the fixing device 32 to fix the toner image on the recording sheet, and then the recording sheet is discharged to the discharge tray 34 by each discharge roller 33.
【0029】尚、露光走査部10は、蝶番により上方に
開閉可能に枢支されており、現像装置25のトナー容器
の交換や、画像形成部20内部で発生した紙詰まりの処
理を行い得る様にしている。The exposure scanning unit 10 is pivotably supported by a hinge so as to be openable and closable upward so that the toner container of the developing device 25 can be replaced and a paper jam generated in the image forming unit 20 can be processed. I have to.
【0030】図2は、感光体ドラム21及び現像装置2
5を示す側面図である。現像装置25は、トナーと磁性
体のキャリアを混合してなる現像剤を用いる乾式2成分
磁気ブラシ現像方式のものであり、トナーを収容するト
ナー容器43と、トナーの残量を検出するトナー残量セ
ンサ48と、現像剤を収容する現像容器46と、トナー
をトナー容器43から現像容器46の混合攪拌室に補給
するためのトナー補給ローラ47と、混合攪拌室のトナ
ーと磁性体のキャリアを攪拌して摩擦帯電させる各攪拌
ローラ45,45と、混合攪拌室のトナー濃度を検出す
るトナー濃度センサ41と、トナーを混合攪拌室から感
光体ドラム21の表面へと供給する現像ローラ44とを
備えている。この現像装置25からのトナーの供給によ
り、感光体ドラム21の表面の静電潜像にトナーが付着
し、この静電潜像が現像されて、トナー像が形成され
る。FIG. 2 shows the photosensitive drum 21 and the developing device 2.
5 is a side view showing FIG. The developing device 25 is of a dry two-component magnetic brush developing type that uses a developer obtained by mixing toner and a carrier of magnetic material, and includes a toner container 43 for storing toner and a toner residual amount for detecting the residual amount of toner. A quantity sensor 48, a developing container 46 containing a developer, a toner replenishing roller 47 for replenishing toner from the toner container 43 to the mixing and stirring chamber of the developing container 46, and a toner and magnetic carrier in the mixing and stirring chamber. The stirring rollers 45 and 45 that stir and frictionally charge, the toner concentration sensor 41 that detects the toner concentration in the mixing and stirring chamber, and the developing roller 44 that supplies toner from the mixing and stirring chamber to the surface of the photosensitive drum 21. I have it. By the supply of toner from the developing device 25, toner is attached to the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 21, and the electrostatic latent image is developed to form a toner image.
【0031】現像ローラ44は、アルミニウム合金、黄
銅、SUS304ステンレス等の非磁性体金属からなる
円筒状のスリーブ内に、磁界を発生するマグネットロー
ラを挿入したものであり、現像剤をマグネットローラの
磁力によりスリーブ表面に吸着しつつ、スリーブのみを
回転させて、現像剤中のトナーを感光体ドラム21の表
面に供給する。The developing roller 44 is formed by inserting a magnet roller for generating a magnetic field into a cylindrical sleeve made of a non-magnetic metal such as aluminum alloy, brass and SUS304 stainless steel. The toner in the developer is supplied to the surface of the photoconductor drum 21 while being attracted to the surface of the sleeve by rotating only the sleeve.
【0032】トナー濃度センサ41は、その検知面41
aを現像剤に常に接触され、現像ローラ44から離間し
て配置されている。トナー濃度センサ41は、現像剤の
透磁率を検出するものであるため、現像ローラ44から
離間させて、現像ローラ44のマグネットローラの影響
を回避する必要がある。The toner density sensor 41 has a detection surface 41.
a is always in contact with the developer and is arranged apart from the developing roller 44. Since the toner concentration sensor 41 detects the magnetic permeability of the developer, it needs to be separated from the developing roller 44 to avoid the influence of the magnet roller of the developing roller 44.
【0033】図3は、画像形成装置を制御するための制
御装置30及びトナー濃度センサ41等を示すブロック
図である。この制御装置30は、CPU31、ROM3
2、及びRAM33等を備えている。FIG. 3 is a block diagram showing a control device 30 for controlling the image forming apparatus, a toner density sensor 41, and the like. The control device 30 includes a CPU 31, a ROM 3
2 and RAM 33 and the like.
【0034】CPU31は、トナー残量センサ48の検
出出力に基づいて、トナー容器43のトナーの残量を測
定し、このトナーの残量が規定量以下になると、トナー
の補給を促す旨を表示部52に表示する。あるいは、C
PU31は、他の各種のメッセージを表示部52に表示
する。また、CPU31は、トナー濃度センサ41から
の検出出力(電圧)Vlを入力して、現像剤中のトナー
濃度を測定したり、制御電圧調整回路59を制御して、
トナー濃度センサ41に印加される制御電圧Vcを制御
する。CPU31は、現像剤中のトナー濃度が規定値未
満になると、トナー補給モータ駆動回路57を通じてト
ナー補給ローラ47の回転用のモータ56を駆動制御
し、トナー補給ローラ47を回転させて、トナーをトナ
ー容器43から現像容器46の混合攪拌室に補給させ
る。更に、CPU31は、現像装置25の各攪拌ローラ
45,45や現像ローラ44を回転制御する。The CPU 31 measures the toner remaining amount of the toner container 43 based on the detection output of the toner remaining amount sensor 48, and when the remaining amount of the toner falls below a specified amount, displays a message prompting the toner replenishment. It is displayed on the section 52. Or C
The PU 31 displays various other messages on the display unit 52. Further, the CPU 31 inputs the detection output (voltage) Vl from the toner concentration sensor 41 to measure the toner concentration in the developer and controls the control voltage adjusting circuit 59,
The control voltage Vc applied to the toner density sensor 41 is controlled. When the toner concentration in the developer becomes less than the specified value, the CPU 31 drives and controls the motor 56 for rotating the toner replenishing roller 47 through the toner replenishing motor drive circuit 57, and rotates the toner replenishing roller 47 to cause the toner to replenish the toner. The mixing and stirring chamber of the developing container 46 is replenished from the container 43. Further, the CPU 31 controls the rotation of the stirring rollers 45, 45 and the developing roller 44 of the developing device 25.
【0035】ROM32は、画像形成装置全体を制御す
るためのプログラムや、現像剤中のトナー濃度を制御す
るためのプログラムを記憶している。RAM33は、C
PU31のワーキングエリアとして用いられたり、トナ
ー濃度センサ41の検出出力Vl等の各種データを記憶
する。The ROM 32 stores a program for controlling the entire image forming apparatus and a program for controlling the toner density in the developer. RAM33 is C
It is used as a working area of the PU 31, and stores various data such as the detection output Vl of the toner concentration sensor 41.
【0036】また、トナー濃度センサ41は、動作電圧
を入力する端子TI、検出出力Vlの出力端子TL、制
御電圧Vcを入力する端子TC、及び接地端子G等を備
えている。このトナー濃度センサ41は、現像剤に交錯
する磁界を発生し、この現像剤の透磁率を検出して、こ
の透磁率を示す検出出力Vlを出力する。現像剤は、樹
脂等を主成分とするトナーと磁性体のキャリアとの混合
物である。このため、トナー濃度が高いときには、キャ
リア濃度が低くなり、現像剤の透磁率が低下する。逆
に、トナー濃度が低いときには、キャリア濃度が高くな
り、現像剤の透磁率が上昇する。Further, the toner concentration sensor 41 is provided with a terminal TI for inputting an operating voltage, an output terminal TL for the detection output Vl, a terminal TC for inputting a control voltage Vc, a ground terminal G and the like. The toner concentration sensor 41 generates a magnetic field intersecting with the developer, detects the magnetic permeability of the developer, and outputs a detection output Vl indicating the magnetic permeability. The developer is a mixture of a toner containing a resin or the like as a main component and a magnetic carrier. Therefore, when the toner concentration is high, the carrier concentration is low and the magnetic permeability of the developer is low. On the contrary, when the toner concentration is low, the carrier concentration is high and the magnetic permeability of the developer is high.
【0037】図4は、トナー濃度センサ41の出力特性
を示すグラフである。ここでは、トナー濃度が5重量%
の現像剤を用いており、各制御電圧Vcmin,Vcz,Vc
max別に、それぞれの出力特性を示している。このトナ
ー濃度センサ41の出力特性から明らかな様に、トナー
濃度が高くなって、現像剤の透磁率が低くなる程、検出
出力Vlが低くなり、逆にトナー濃度が低くなって、現
像剤の透磁率が高くなる程、検出出力Vlが高くなる。FIG. 4 is a graph showing the output characteristics of the toner density sensor 41. Here, the toner concentration is 5% by weight.
The following control voltages Vcmin, Vcz, Vc are used.
Each output characteristic is shown for each max. As is clear from the output characteristics of the toner concentration sensor 41, the higher the toner concentration and the lower the magnetic permeability of the developer, the lower the detection output Vl, and conversely, the lower the toner concentration and the lower the developer concentration. The higher the magnetic permeability, the higher the detection output Vl.
【0038】また、図5のグラフに示す様にトナー濃度
センサ41の制御電圧Vcと検出出力Vlが比例する。こ
こでも、トナー濃度が5重量%の現像剤を用いている。
トナー濃度センサ41の検出出力Vlの電圧範囲が特定
されることを考慮すると、トナー濃度センサ41の検出
出力Vlが該特定の電圧範囲の略中央の電圧値となる様
に制御電圧Vcを調節して、トナー濃度センサ41の出
力特性を最適化する必要ある。例えば、トナー濃度セン
サ41の検出出力Vlが1.5Vとなる様に制御電圧Vc
を調節する。この1.5Vは、後で述べる現像容器46
内の現像剤の有無の判定に用いられる閾値Vsとして採
用される。Further, as shown in the graph of FIG. 5, the control voltage Vc of the toner density sensor 41 is proportional to the detection output Vl. Here again, a developer having a toner concentration of 5% by weight is used.
Considering that the voltage range of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 is specified, the control voltage Vc is adjusted so that the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 has a voltage value substantially in the center of the specified voltage range. Therefore, it is necessary to optimize the output characteristics of the toner concentration sensor 41. For example, the control voltage Vc is set so that the detection output Vl of the toner density sensor 41 becomes 1.5V.
Adjust. This 1.5V is applied to the developing container 46 described later.
It is adopted as the threshold value Vs used for determining the presence / absence of the developer in the inside.
【0039】また、先に述べた様にトナーとキャリアを
混合した現像剤を定期的に新規のものに交換する必要が
あり、この新規の現像剤を攪拌すると、この現像剤の透
磁率が徐々に低下して安定し、これに伴ってトナー濃度
センサ41の検出出力Vlも低下して安定する。図6の
グラフは、攪拌時間に対するトナー濃度センサ41の検
出出力Vlの特性を示しており、3種類の新規の現像剤
別に、それぞれの特性a,b,cを示している。図6の
グラフからも明らかな様に、攪拌時間の経過に伴い、ト
ナー濃度センサ41の検出出力Vlが低下して安定して
いる。このため、現像剤を新規のものに交換したときに
は、所定時間(例えば3分間)攪拌して、トナー濃度セ
ンサ41の検出出力Vlを安定させ、この後に制御電圧
Vcを調節して、トナー濃度センサ41の検出出力Vlを
1.5Vに設定することが望ましい。Further, as described above, it is necessary to periodically replace the developer in which the toner and the carrier are mixed with a new developer. When this new developer is stirred, the magnetic permeability of this developer gradually increases. The output Vl of the toner concentration sensor 41 also decreases and stabilizes accordingly. The graph of FIG. 6 shows the characteristics of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 with respect to the stirring time, and shows the characteristics a, b and c for each of the three types of new developers. As is clear from the graph of FIG. 6, the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 decreases and stabilizes with the passage of stirring time. Therefore, when the developer is replaced with a new one, it is stirred for a predetermined time (for example, 3 minutes) to stabilize the detection output Vl of the toner concentration sensor 41, and then the control voltage Vc is adjusted to adjust the toner concentration sensor. It is desirable to set the detection output Vl of 41 to 1.5V.
【0040】ところで、現像剤の交換に際し、現像剤が
投入されていない現像容器46を誤ってセットし、現像
剤の攪拌動作を行なったとしても、現像容器46内の空
のスペース(空気)の透磁率が低く、トナー濃度センサ
41の検出出力Vlが低くなることから、新規の現像剤
を攪拌したときと同様に、トナー濃度センサ41の検出
出力Vlが低下して安定したものとみなしてしまうこと
があり得る。このため、トナー濃度センサ41の制御電
圧Vcの調節に先立ち、現像容器46内の現像剤の有無
を判定することが望ましい。By the way, even when the developer container 46 not filled with the developer is mistakenly set and the developer is agitated when the developer is replaced, an empty space (air) in the developer container 46 is generated. Since the magnetic permeability is low and the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 is low, the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 decreases and is regarded as stable, as when a new developer is stirred. It is possible. Therefore, it is desirable to determine the presence / absence of the developer in the developing container 46 before adjusting the control voltage Vc of the toner concentration sensor 41.
【0041】ここで、現像容器46が空である場合は、
現像容器46の空のスペースがトナー濃度センサ41に
より検出されることから、単に、トナー濃度センサ41
の検出出力Vlが低くなるだけではなく、図6のグラフ
における透磁率が低いときのトナー濃度センサ41の検
出出力Vlminからも明らかな様に、制御電圧Vcが最小
電圧Vcminから最大電圧Vcmaxまで変化しても、トナー
濃度センサ41の検出出力Vlminが維持される。If the developing container 46 is empty,
Since the empty space of the developing container 46 is detected by the toner concentration sensor 41, the toner concentration sensor 41 is simply
Of the control voltage Vc from the minimum voltage Vcmin to the maximum voltage Vcmax, as is apparent from the detection output Vlmin of the toner concentration sensor 41 when the magnetic permeability is low in the graph of FIG. Even then, the detection output Vlmin of the toner concentration sensor 41 is maintained.
【0042】また、現像容器46に現像剤が投入されて
いる場合は、現像剤の磁性体のキャリアがトナー濃度セ
ンサ41により検出されることから、図6のグラフから
明らかな様に、制御電圧Vcが最小電圧Vcminから最大
電圧Vcmaxまで変化すると、トナー濃度センサ41の検
出出力Vlが大きく変化する。この変化量は、現像在中
のトナー濃度が5重量%のときのトナー濃度センサ41
の検出出力Vl(=1.5V)の2倍以上に及ぶ。Further, when the developer is loaded in the developing container 46, the carrier of the magnetic material of the developer is detected by the toner concentration sensor 41, so that the control voltage is as shown in the graph of FIG. When Vc changes from the minimum voltage Vcmin to the maximum voltage Vcmax, the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 changes greatly. This change amount is obtained by the toner concentration sensor 41 when the toner concentration during development is 5% by weight.
Detection output Vl (= 1.5V) of 2 times or more.
【0043】従って、制御電圧Vcを最小電圧Vcminか
ら最大電圧Vcmaxまで変化させて、トナー濃度センサ4
1の検出出力Vlの変化特性を求めれば、この検出出力
Vlの変化特性に基づいて、現像容器46内の現像剤の
有無を判定することができる。Therefore, the control voltage Vc is changed from the minimum voltage Vcmin to the maximum voltage Vcmax, and the toner density sensor 4
If the change characteristic of the detection output Vl of 1 is obtained, the presence or absence of the developer in the developing container 46 can be determined based on the change characteristic of the detected output Vl.
【0044】そこで、本実施形態では、現像剤の交換に
際し、図7のフローチャートに従って、制御電圧Vcに
対するトナー濃度センサ41の検出出力Vlの変化特性
を求め、この検出出力Vlの変化特性に基づいて、現像
容器46内の現像剤の有無を判定し、この後に制御電圧
Vcを調節し、トナー濃度センサ41の検出出力Vlを
1.5Vに設定して、トナー濃度センサ41の出力特性
を最適化している。次に、図7のフローチャートの処理
を説明する。Therefore, in the present embodiment, when the developer is replaced, the change characteristic of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 with respect to the control voltage Vc is obtained according to the flowchart of FIG. 7, and based on the change characteristic of the detection output Vl. The presence or absence of the developer in the developing container 46 is determined, and then the control voltage Vc is adjusted and the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 is set to 1.5 V to optimize the output characteristic of the toner concentration sensor 41. ing. Next, the process of the flowchart of FIG. 7 will be described.
【0045】まず、画像形成装置の定期的な保守並びに
点検に際し、現像容器46内の現像剤を新規のものに交
換すると、現像容器46を画像形成装置に所定の位置に
セットしてから、画像形成装置のメイン電源スイッチを
オンにして、画像形成装置を起動し、更に初期設定ボタ
ン51をオンにする。制御装置30のCPU31は、初
期設定ボタン51のオンに応答して、トナー補給ローラ
47の回転を禁止し、また現像装置25の各攪拌ローラ
45,45の回転を開始させて、現像容器46内の現像
剤を攪拌するというアイドリング駆動を開始する(ステ
ップS101)。First, during the periodic maintenance and inspection of the image forming apparatus, if the developer in the developing container 46 is replaced with a new one, the developing container 46 is set in the image forming apparatus at a predetermined position, and then the image is formed. The main power switch of the forming apparatus is turned on to start the image forming apparatus, and the initial setting button 51 is turned on. In response to the initialization button 51 being turned on, the CPU 31 of the control device 30 inhibits the rotation of the toner supply roller 47, and also starts the rotation of the stirring rollers 45, 45 of the developing device 25 to cause the inside of the developing container 46. The idling drive for stirring the developer is started (step S101).
【0046】引き続いて、CPU31は、トナー濃度セ
ンサ41の制御電圧Vcを最小電圧Vcminに設定して
(ステップS102)、トナー濃度センサ41の検出出
力Vlminをサンプリングし(ステップS103)、最小
電圧Vcminと検出出力Vlminを対応させてRAM33に
記憶させる。更に、CPU31は、トナー濃度センサ4
1の制御電圧VcをΔVc(例えばΔV=0.25V)ず
つの変化幅で段階的に上昇させ、この制御電圧Vcの段
階的な上昇の度に、トナー濃度センサ41の検出出力V
lをサンプリングして、制御電圧Vcと検出出力Vlを対
応させてRAM33に記憶させる(ステップS10
4)。最後に、CPU31は、トナー濃度センサ41の
制御電圧Vcを最大電圧Vcmaxまで上昇させて(ステッ
プS105)、トナー濃度センサ41の検出出力Vlmax
をサンプリングし(ステップS106)、最大電圧Vcm
axと検出出力Vlmaxを対応させてRAM33に記憶させ
る。この結果として、制御電圧Vcに対するトナー濃度
センサ41の検出出力Vlの変化特性がRAM33に記
憶される。Subsequently, the CPU 31 sets the control voltage Vc of the toner concentration sensor 41 to the minimum voltage Vcmin (step S102) and samples the detection output Vlmin of the toner concentration sensor 41 (step S103) to obtain the minimum voltage Vcmin. The detection output Vlmin is stored in the RAM 33 in association with each other. Further, the CPU 31 uses the toner concentration sensor 4
The control voltage Vc of 1 is increased stepwise by a change width of ΔVc (for example, ΔV = 0.25V), and the detection output V of the toner concentration sensor 41 is increased each time the control voltage Vc is increased stepwise.
l is sampled and stored in the RAM 33 in association with the control voltage Vc and the detection output Vl (step S10).
4). Finally, the CPU 31 raises the control voltage Vc of the toner concentration sensor 41 to the maximum voltage Vcmax (step S105), and the detection output Vlmax of the toner concentration sensor 41.
Is sampled (step S106), and the maximum voltage Vcm
The ax and the detection output Vlmax are stored in the RAM 33 in association with each other. As a result, the change characteristic of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 with respect to the control voltage Vc is stored in the RAM 33.
【0047】こうしてトナー濃度センサ41の検出出力
Vlの変化特性を求め、各攪拌ローラ45,45の回転
開始から3分を経過すると、CPU31は、各攪拌ロー
ラ45,45を停止させて、アイドリング駆動を停止す
る(ステップS107)。そして、CPU31は、最小
電圧Vcmin及び最大電圧Vcmaxに対応するそれぞれの検
出出力Vlmin,VlmaxをRAM33から読み出し、各検
出出力Vlmin,Vlmaxの差を求めて、この差を予め設定
された閾値Vs=1.5Vと比較し(ステップS10
8)、この差が閾値Vs未満であれば(ステップS10
8で「No」)、現像剤が現像容器46に投入されてい
ないものとみなす。ここで、現像剤が投入されていない
場合は、先に述べた様に現像容器46の空のスペースが
トナー濃度センサ41により検出されることから、制御
電圧Vcをが変化しても、トナー濃度センサ41の検出
出力Vlminが常に維持され、トナー濃度センサ41のそ
れぞれの検出出力Vlmin,Vlmaxの差が0となり、この
差が閾値Vs未満となる。従って、この差が閾値Vs未満
であれば、現像剤が投入されていないものとみなすこと
ができる。In this way, the change characteristic of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 is obtained, and after 3 minutes have elapsed from the start of rotation of the stirring rollers 45, 45, the CPU 31 stops the stirring rollers 45, 45 and drives the idling drive. Is stopped (step S107). Then, the CPU 31 reads out the respective detection outputs Vlmin and Vlmax corresponding to the minimum voltage Vcmin and the maximum voltage Vcmax from the RAM 33, obtains the difference between the respective detection outputs Vlmin and Vlmax, and sets the difference to a preset threshold Vs = 1. .5 V (step S10
8) If this difference is less than the threshold Vs (step S10)
8 is “No”), and it is considered that the developer has not been charged into the developing container 46. Here, when the developer is not supplied, the empty space of the developing container 46 is detected by the toner concentration sensor 41 as described above, and therefore the toner concentration is changed even if the control voltage Vc is changed. The detection output Vlmin of the sensor 41 is always maintained, the difference between the detection outputs Vlmin and Vlmax of the toner concentration sensor 41 becomes 0, and this difference becomes less than the threshold value Vs. Therefore, if this difference is less than the threshold value Vs, it can be considered that the developer has not been added.
【0048】CPU31は、現像剤が投入されていない
ものとみなすと、現像剤の投入を促す旨を表示部52に
表示する(ステップS111)。When it is determined that the developer has not been added, the CPU 31 displays on the display unit 52 a message prompting the developer to be added (step S111).
【0049】また、CPU31は、この差が閾値Vs以
上であれば(ステップS108で「Yes」)、現像剤
が現像容器46に投入されているものとみなす。ここ
で、現像剤が投入されている場合は、先に述べた様に現
像剤の磁性体のキャリアがトナー濃度センサ41により
検出されることから、トナー濃度センサ41のそれぞれ
の検出出力Vlmin,Vlmaxの差が閾値Vsの略2倍とな
り、この差が確実に閾値Vs以上となる。従って、この
差が閾値Vs以上であれば、現像剤が投入されているも
のとみなすことができる。If the difference is equal to or more than the threshold value Vs ("Yes" in step S108), the CPU 31 considers that the developer is in the developing container 46. Here, when the developer is supplied, the carrier of the magnetic material of the developer is detected by the toner concentration sensor 41 as described above, so that the respective detection outputs Vlmin and Vlmax of the toner concentration sensor 41 are detected. Is approximately twice the threshold value Vs, and this difference is certainly greater than or equal to the threshold value Vs. Therefore, if this difference is greater than or equal to the threshold value Vs, it can be considered that the developer has been added.
【0050】CPU31は、現像剤が投入されているも
のとみなすと、RAM33内のトナー濃度センサ41の
検出出力Vlの変化特性を参照し、トナー濃度センサ4
1の検出出力Vlが閾値Vs=1.5Vとなるときの制御
電圧Vcを導出し、この制御電圧VcをRAM33に記憶
すると共に、この制御電圧Vcをトナー濃度センサ41
に加え(ステップS109)、画像形成を待機する(ス
テップS110)。When the CPU 31 considers that the developer has been applied, the CPU 31 refers to the change characteristic of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 in the RAM 33 to refer to the toner concentration sensor 4
The control voltage Vc when the detection output Vl of 1 becomes the threshold value Vs = 1.5V is derived, the control voltage Vc is stored in the RAM 33, and the control voltage Vc is stored in the toner concentration sensor 41.
In addition to this (step S109), image formation is awaited (step S110).
【0051】この様に本実施形態では、制御電圧Vcに
対するトナー濃度センサ41の検出出力Vlの変化特性
を求めておき、現像剤が現像容器46に投入されている
ときには最小電圧Vcmin及び最大電圧Vcmaxに対応する
それぞれの検出出力Vlmin,Vlmaxの差が閾値Vs=
1.5Vを確実に超えることから、この差が閾値Vs以
上であれば、現像剤が現像容器46に投入されているも
のとみなし、また、この差が閾値Vs未満であれば、現
像剤が現像容器46に投入されていないものとみなして
いる。更に、制御電圧Vcに対するトナー濃度センサ4
1の検出出力Vlの変化特性を用いて、トナー濃度セン
サ41の検出出力Vlが閾値Vs=1.5Vとなるときの
制御電圧Vcを導出して設定しているので、トナー濃度
センサ41の出力特性を最適化することができる。As described above, in this embodiment, the change characteristic of the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 with respect to the control voltage Vc is obtained, and when the developer is being supplied to the developing container 46, the minimum voltage Vcmin and the maximum voltage Vcmax. The difference between the detection outputs Vlmin and Vlmax corresponding to
Since it surely exceeds 1.5 V, if the difference is equal to or more than the threshold value Vs, it is considered that the developer is put in the developing container 46, and if the difference is less than the threshold value Vs, the developer is not included. It is considered that the developing container 46 has not been charged. Further, the toner concentration sensor 4 for the control voltage Vc
Since the control voltage Vc when the detection output Vl of the toner concentration sensor 41 reaches the threshold value Vs = 1.5V is derived and set by using the change characteristic of the detection output Vl of No. 1, the output of the toner concentration sensor 41 is set. The characteristics can be optimized.
【0052】また、既存のトナー濃度センサ41等を利
用し、プログラムの追加だけにより、本実施形態の装置
を実現しているので、コストの上昇を招かずに済む。Further, since the apparatus of this embodiment is realized by utilizing the existing toner density sensor 41 and the like and only adding the program, the cost does not increase.
【0053】更に、現像剤の有無の判定、及びトナー濃
度センサ41の出力特性の最適化をアイドリング動作中
に行なっているので、現像装置及び画像形成装置に負担
をかけることがない。Further, since the presence / absence of the developer and the optimization of the output characteristic of the toner density sensor 41 are performed during the idling operation, the developing device and the image forming device are not burdened.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、透磁
率センサに印加される制御電圧を変化させて、透磁率セ
ンサの検出出力の変化量を求め、この検出出力の変化量
を予め設定された閾値と比較して、現像剤の有無を判定
している。ここで、現像剤が有れば、現像剤中の磁性体
のキャリアも有ることから、透磁率センサにより現像剤
の透磁率が検出されることになり、制御電圧が変化する
と、透磁率センサの検出出力が大きく変化する。これに
対して、現像剤が無ければ、磁性体のキャリアも全くな
いので、透磁率センサにより空のスペース(空気)の透
磁率が検出されることになり、制御電圧が変化しても、
透磁率センサの検出出力が殆ど変化しない。従って、制
御電圧に対する透磁率センサの検出出力の特性に基づい
て、現像剤の有無を確実に判定することができる。As described above, according to the present invention, the control voltage applied to the magnetic permeability sensor is changed to obtain the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor, and the change amount of the detection output is calculated in advance. The presence or absence of the developer is determined by comparing with the set threshold value. Here, if the developer is present, since the magnetic carrier in the developer is also present, the magnetic permeability of the developer is detected by the magnetic permeability sensor, and when the control voltage changes, the magnetic permeability of the magnetic permeability sensor changes. The detection output changes greatly. On the other hand, if there is no developer, there is no magnetic carrier, so the permeability sensor detects the permeability of the empty space (air), and even if the control voltage changes,
The detection output of the magnetic permeability sensor hardly changes. Therefore, the presence or absence of the developer can be reliably determined based on the characteristic of the detection output of the magnetic permeability sensor with respect to the control voltage.
【0055】また、本発明によれば、透磁率センサの検
出出力の変化量が閾値未満であって小さければ、現像剤
が無いと判定し、透磁率センサの検出出力の変化量が閾
値以上であって大きければ、現像剤が有ると判定してい
る。Further, according to the present invention, if the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is less than the threshold value and small, it is determined that there is no developer, and the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is equal to or more than the threshold value. If it is large, it is determined that the developer is present.
【0056】更に、本発明によれば、画像形成を伴わず
に現像剤を攪拌するアイドリング期間中に、制御手段に
よる判定を実行しているので、現像装置に負担を与えず
に済む。Further, according to the present invention, since the determination is performed by the control means during the idling period in which the developer is stirred without image formation, the developing device is not burdened.
【図1】本発明の画像形成装置の一実施形態を概略的に
示している。FIG. 1 schematically shows an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
【図2】図1の装置における感光体ドラム及び現像装置
を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a photosensitive drum and a developing device in the apparatus of FIG.
【図3】図1の装置を制御するための制御装置及びトナ
ー濃度センサ等を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a control device for controlling the apparatus of FIG. 1, a toner concentration sensor, and the like.
【図4】トナー濃度センサの出力特性を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing output characteristics of a toner concentration sensor.
【図5】トナー濃度センサの制御電圧に対する検出出力
の特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the characteristics of the detection output with respect to the control voltage of the toner density sensor.
【図6】攪拌時間に対するトナー濃度センサの検出出力
の特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a characteristic of a detection output of the toner concentration sensor with respect to stirring time.
【図7】図1の装置による処理を示すフローチャートで
ある。FIG. 7 is a flowchart showing processing by the apparatus of FIG.
21 感光体ドラム 25 現像装置 43 トナー容器 48 トナー残量センサ 46 現像容器 47 トナー補給ローラ 45 攪拌ローラ 44 現像ローラ 41 トナー濃度センサ 30 制御装置 31 CPU 32 ROM 33 RAM 21 photoconductor drum 25 Developing device 43 toner container 48 Toner level sensor 46 developer container 47 Toner supply roller 45 stirring roller 44 developing roller 41 Toner density sensor 30 control device 31 CPU 32 ROM 33 RAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 淳 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AA12 AB06 AB14 AC04 AD06 DA10 DA15 DA42 DA52 DA78 DA80 DA82 DB08 DB10 DB14 DB18 DB25 EA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Jun Yamaguchi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside the company F term (reference) 2H077 AA12 AB06 AB14 AC04 AD06 DA10 DA15 DA42 DA52 DA78 DA80 DA82 DB08 DB10 DB14 DB18 DB25 EA03
Claims (7)
に交錯する磁界を発生して、現像剤の透磁率を検出する
透磁率センサと、透磁率センサの検出出力に基づいて、
現像剤のトナー濃度を制御する制御手段とを備える現像
装置において、 制御手段は、透磁率センサに印加される磁界強度制御用
の制御電圧を変化させて、透磁率センサの検出出力の変
化量を求め、この検出出力の変化量を予め設定された閾
値と比較して、現像剤の有無を判定することを特徴とす
る現像装置。1. A magnetic permeability sensor for detecting a magnetic permeability of a developer by generating a magnetic field intersecting with a developer formed by mixing toner and carrier, and based on a detection output of the magnetic permeability sensor,
In a developing device including a control unit that controls the toner concentration of the developer, the control unit changes the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor to change the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor. A developing device, characterized in that the presence or absence of a developer is determined by comparing the amount of change in the detected output with a preset threshold value.
変化量が閾値未満であれば、現像剤が無いと判定し、透
磁率センサの検出出力の変化量が閾値以上であれば、現
像剤が有ると判定することを特徴とする請求項1に記載
の現像装置。2. The control means determines that there is no developer when the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is less than a threshold value, and the developing means when the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is greater than or equal to the threshold value. The developing device according to claim 1, wherein it is determined that the developer is present.
に交錯する磁界を発生して、現像剤の透磁率を検出する
透磁率センサと、透磁率センサの検出出力に基づいて、
現像剤のトナー濃度を制御する制御手段とを備える現像
装置において、 制御手段は、透磁率センサに印加される磁界強度制御用
の制御電圧を変化させて、この制御電圧の最大値及び最
小値に対応する透磁率センサのそれぞれの検出出力の差
を求め、この差を予め設定された閾値と比較して、現像
剤の有無を判定することを特徴とする現像装置。3. A magnetic permeability sensor for detecting magnetic permeability of the developer by generating a magnetic field intersecting with the developer formed by mixing toner and carrier, and based on the detection output of the magnetic permeability sensor,
In a developing device provided with a control unit for controlling the toner concentration of the developer, the control unit changes the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor so that the maximum value and the minimum value of the control voltage are changed. A developing device, wherein a difference between detection outputs of corresponding magnetic permeability sensors is obtained, and the presence or absence of a developer is determined by comparing the difference with a preset threshold value.
変化量が閾値未満であれば、現像剤が無いと判定し、透
磁率センサの検出出力の変化量が閾値以上であれば、現
像剤が有ると判定することを特徴とする請求項3に記載
の現像装置。4. The control means determines that there is no developer if the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is less than the threshold value, and the developing unit if the amount of change in the detection output of the magnetic permeability sensor is not less than the threshold value. The developing device according to claim 3, wherein it is determined that the developer is present.
ずに現像剤を攪拌するアイドリング期間中に実行される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の現
像装置。5. The developing device according to claim 1, wherein the determination by the control unit is executed during an idling period in which the developer is stirred without image formation.
装置と、 現像装置の現像剤により現像される静電潜像を形成する
像担持体と、 像担持体を露光して、該像担持体上に静電潜像を形成す
る露光装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。6. The developing device according to claim 1, an image carrier that forms an electrostatic latent image developed by the developer of the developing device, and the image carrier, which is exposed to light. An image forming apparatus comprising: an exposure device that forms an electrostatic latent image on an image carrier.
を混合してなる現像剤を攪拌するアイドリング期間中
に、現像剤に交錯する磁界を透磁率センサから発生し
て、現像剤の透磁率を透磁率センサにより検出しつつ、
透磁率センサに印加される磁界強度制御用の制御電圧を
変化させて、透磁率センサの検出出力の変化量を求め、
この検出出力の変化量を予め設定された閾値と比較し
て、現像剤の有無を判定することを特徴とする現像剤の
有無判定方法。7. The magnetic permeability of the developer is generated by generating a magnetic field intersecting with the developer during an idling period in which the developer obtained by mixing toner and carrier is agitated without image formation. While detecting with a permeability sensor,
By changing the control voltage for controlling the magnetic field strength applied to the magnetic permeability sensor, the change amount of the detection output of the magnetic permeability sensor is obtained,
A method for determining the presence or absence of a developer, characterized in that the presence or absence of a developer is determined by comparing the amount of change in the detection output with a preset threshold value.
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JP2009025392A (en) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
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CN112595903A (en) * | 2020-11-18 | 2021-04-02 | 广东电网有限责任公司梅州供电局 | Single-phase electric meter phase judging method, device and meter reading system |
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