JP2003345119A - Developing device and image forming apparatus having the same - Google Patents

Developing device and image forming apparatus having the same

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JP2003345119A
JP2003345119A JP2002151063A JP2002151063A JP2003345119A JP 2003345119 A JP2003345119 A JP 2003345119A JP 2002151063 A JP2002151063 A JP 2002151063A JP 2002151063 A JP2002151063 A JP 2002151063A JP 2003345119 A JP2003345119 A JP 2003345119A
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JP
Japan
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developer
developing device
bias
circuit
latent image
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Withdrawn
Application number
JP2002151063A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Sakata
志朗 坂田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that can reduce errors caused by the load characteristic and temperature characteristic of a bias application means and can accurately detect the quantity of developer in a developer container and to provide an image forming apparatus having the developing device. <P>SOLUTION: The developing device in which a pair of electrodes 403 of an electrode member are disposed so that capacitance between the pair of electrodes 403 varies according to a quantity of toner in a cartridge and a remaining developer quantity detection circuit 502 is set so as to calculates the quantity of toner in the cartridge according to the capacitance, is provided with a feedback circuit 604 which makes adjustment so that the AC bias voltage of a developing bias circuit 401 has a specific value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像を担持する潜
像担持体が現像剤担持体からの現像剤を付与されること
により上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置及
びこの現像装置を備える画像形成装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for visualizing a latent image bearing member carrying a latent image as a developer image by applying a developer from the developer bearing member to the latent image bearing member and the developing device. The present invention relates to an image forming apparatus including a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、かかる画像形成装置に備えられた
現像装置にあっては、現像剤容器内の現像剤たるトナー
の量を検知し、現像剤容器内のトナー量が所定量以下に
なると、現像剤容器内にトナーの補給を促すよう構成さ
れている現像装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device provided in such an image forming apparatus, the amount of toner as a developer in a developer container is detected, and when the amount of toner in the developer container falls below a predetermined amount. 2. Description of the Related Art There is known a developing device configured to promote replenishment of toner in a developer container.

【0003】ここで、かかる現像装置のトナー残量検知
について図11に基づき説明する。尚、図11は、かか
る現像装置の概略構成を示す模式図である。
The detection of the remaining toner amount of the developing device will be described with reference to FIG. Note that FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of such a developing device.

【0004】かかる現像装置は、図11に示すように、
現像剤容器(図示せず)と、現像剤担持体51と、アン
テナ板である電極A及び電極Bで構成される電極部材た
る電極対43と、バイアス印加手段たる現像バイアス回
路41と、測定手段及び算出手段たるトナー残量検知回
路52とを備えている。
Such a developing device, as shown in FIG.
A developer container (not shown), a developer carrier 51, an electrode pair 43 which is an electrode member composed of an electrode A and an electrode B which are antenna plates, a developing bias circuit 41 which is a bias applying unit, and a measuring unit. And a remaining toner amount detection circuit 52 which is a calculation unit.

【0005】現像バイアス回路41は、規定のACバイ
アス値で現像剤担持体51に交流バイアスを印加するよ
うになっている。
The developing bias circuit 41 is adapted to apply an AC bias to the developer carrying member 51 at a prescribed AC bias value.

【0006】トナー残量検知回路52は、電極Aと現像
剤担持体501との間、電極Aと電極Bとの間に生じる
静電容量の変化を測定し、その静電容量に基づき上記現
像剤容器内のトナー量を算出するよう構成されている。
The toner remaining amount detecting circuit 52 measures a change in electrostatic capacitance between the electrode A and the developer carrying member 501 and between the electrode A and the electrode B, and based on the electrostatic capacitance, the above-mentioned development is performed. It is configured to calculate the amount of toner in the agent container.

【0007】つまり、かかる現像装置にあっては、現像
バイアス回路41によって現像剤担持体51に交流バイ
アスが印加されると、現像剤担持体51と電極Aとの
間、電極Aと電極Bとの間に生成される静電容量に見合
ったACバイアス値I1で交流バイアスが印加される。
又、現像バイアス回路41によってインピーダンス素子
35にも同様にACバイアス値I2で交流バイアスが印
加され、このACバイアス値I2をトナー残量検知回路
52によるトナー量算出の上での基準値とする。そし
て、トナー残量回路52がACバイアス値I1,I2に基
づき上記現像剤容器内のトナー残量を算出して検知す
る。
That is, in such a developing device, when an AC bias is applied to the developer carrying member 51 by the developing bias circuit 41, the electrode A and the electrode B are connected between the developer carrying member 51 and the electrode A. An AC bias is applied with an AC bias value I 1 commensurate with the electrostatic capacitance generated during.
Similarly, an AC bias with an AC bias value I 2 is applied to the impedance element 35 by the developing bias circuit 41, and this AC bias value I 2 is used as a reference value for toner amount calculation by the toner remaining amount detection circuit 52. To do. Then, the toner remaining amount circuit 52 calculates and detects the toner remaining amount in the developer container based on the AC bias values I 1 and I 2 .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の現像装置にあっては、現像バイアス回路が、負荷
特性、温度特性を十分考慮した回路構成になっていない
ため、例えば、現像剤容器の負荷変動が数pF生じた場
合、数10Vの出力変動を生じてしまう。又、高圧トラ
ンス駆動トランジスタのVbeが温度特性にて数10m
V変動が生じた場合でも、数10Vの出力変動が生じて
しまう。
However, in the above-described conventional developing device, the developing bias circuit does not have a circuit configuration in which load characteristics and temperature characteristics are sufficiently taken into consideration. When a load fluctuation of several pF occurs, an output fluctuation of several tens of volts occurs. In addition, the Vbe of the high voltage transformer drive transistor has a temperature characteristic of several tens of meters.
Even if V fluctuation occurs, output fluctuation of several tens of V will occur.

【0009】これらの出力変動は、トナー残量検知の出
力値の誤差につながり、高精度なトナー残量検知の妨げ
となっている。
These output fluctuations lead to an error in the output value of the remaining toner amount detection, which hinders highly accurate remaining toner amount detection.

【0010】そこで、本発明は、バイアス印加手段の負
荷特性、温度特性による誤差を低減し、現像剤容器内の
現像剤量を精度よく検知することができる現像装置及び
この現像装置を備える画像形成装置の提供を目的とす
る。
In view of this, the present invention reduces the error due to the load characteristic and temperature characteristic of the bias applying means, and can accurately detect the amount of the developer in the developer container, and an image forming apparatus including the developing device. The purpose is to provide a device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本出願にかかる主たる発
明は、現像剤を収容する現像剤容器と、潜像を担持する
潜像担持体に対向配設され該現像剤容器からの現像剤を
表面で担持しながら回転して該潜像担持体に供給する現
像剤担持体とを備え、上記潜像担持体が上記現像剤担持
体からの現像剤を付与されることにより上記潜像を現像
剤像として可視化する現像装置であって、現像剤容器内
で現像剤担持体の軸線に対して直交若しくは平行に延び
て配設される電極対である電極部材と、該電極部材に交
流バイアス電圧を印加するバイアス印加手段と、上記電
極対間の静電容量を測定する測定手段と、該測定手段に
よって測定された静電容量に基づき現像剤容器内の現像
剤量を算出する算出手段とを備え、電極部材の電極対
は、電極対間の静電容量が現像剤容器内の現像剤量に応
じて変化するよう配設されており、算出手段は、測定手
段によって測定された静電容量値に応じて現像剤容器内
の現像剤量を算出するよう設定されている現像装置にお
いて、バイアス印加手段の交流バイアス電圧を所定値と
するよう調整する調整手段を備えることを特徴とする現
像装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The main invention of the present application is to provide a developer container for containing a developer and a developer from the developer container which is disposed so as to face a latent image carrier carrying a latent image. A latent image carrier is rotated while being supported on the surface and is supplied to the latent image carrier. The latent image carrier is developed with the developer from the developer carrier. A developing device for visualizing a developer image, the electrode member being an electrode pair arranged extending in the developer container at right angles or parallel to the axis of the developer carrier, and an AC bias voltage applied to the electrode member. A bias applying means for applying a voltage, a measuring means for measuring the electrostatic capacity between the pair of electrodes, and a calculating means for calculating the developer amount in the developer container based on the electrostatic capacity measured by the measuring means. The electrode pair of the electrode member is provided with electrostatic between the electrode pair. The amount is arranged so as to change according to the amount of developer in the developer container, and the calculating unit calculates the amount of developer in the developer container according to the capacitance value measured by the measuring unit. In the developing device set as described above, the developing device is provided with adjusting means for adjusting the AC bias voltage of the bias applying means to a predetermined value.

【0012】又、本出願にかかる他の主たる発明は、一
連の画像形成プロセスによって形成された画像を記録材
に記録する画像形成装置であって、潜像担持体と、上記
現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置であ
る。
Another main invention of the present application is an image forming apparatus for recording an image formed by a series of image forming processes on a recording material, which comprises a latent image carrier and the developing device. An image forming apparatus characterized by the above.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】(第一の実施形態)先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。
(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described.

【0015】図1は、本実施形態にかかる画像形成装置
の一例たるプリンタの概略構成を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a printer as an example of an image forming apparatus according to this embodiment.

【0016】かかるプリンタは、図1に示すように、潜
像担持体である感光体ドラム101と、感光体ドラム1
01上を一様に帯電するための帯電ローラ106と、ス
キャナモータ104によって回転する回転多面鏡103
に向けてレーザービーム105を発射するすることによ
りレーザービーム105を感光体ドラム101上に走査
露光する光源としての半導体レーザ102と、感光体ド
ラム101上に形成された静電潜像を現像剤たるトナー
にて現像するための現像装置107と、現像装置107
にて現像されたトナー像を所定の記録材たる記録用紙に
転写するための転写ローラ108と、記録用紙に転写さ
れたトナー像を熱にて融着させるための定着ローラ10
9とを備えている。
As shown in FIG. 1, such a printer includes a photosensitive drum 101, which is a latent image carrier, and a photosensitive drum 1.
01, a charging roller 106 for uniformly charging the surface, and a rotary polygon mirror 103 rotated by a scanner motor 104.
The semiconductor laser 102 as a light source that scans and exposes the laser beam 105 onto the photosensitive drum 101 by emitting the laser beam 105 toward the target, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 101 serves as a developer. Developing device 107 for developing with toner, and developing device 107
A transfer roller 108 for transferring the toner image developed at 1 to a recording sheet, which is a predetermined recording material, and a fixing roller 10 for fusing the toner image transferred onto the recording sheet with heat.
9 and 9.

【0017】ここで、かかるプリンタの記録用紙の搬送
について説明する。
Here, the conveyance of the recording paper of such a printer will be described.

【0018】かかるプリンタにあっては、カセット給紙
ローラ110が1回転することにより、記録用紙のサイ
ズを識別する機能を有するカセットから記録用紙が給紙
され搬送路に送り出される。上記カセットから給紙され
た記録用紙は搬送ローラ114によって搬送される。
尚、記録用紙のサイズを識別する機能を有しない手差し
給紙口からの給紙の場合にあっては、手差し給紙ローラ
111によって、該給紙口から記録用紙が搬送路に送り
込まれる。又、着脱可能で記録用紙のサイズを識別する
機能を有するカセットからの給紙の場合にあっては、オ
プションカセット給紙ローラ112によって、該カセッ
トから記録用紙が搬送路に送り込まれる。更に、着脱可
能で封筒のみ積載可能な封筒フィーダからの給紙の場合
にあっては、封筒フィーダ給紙ローラ113によって、
記録用紙が1枚ずつ搬送路に送り込まれる。
In such a printer, when the cassette paper feed roller 110 makes one rotation, the recording paper is fed from the cassette having the function of identifying the size of the recording paper and sent out to the conveying path. The recording sheet fed from the cassette is conveyed by the conveying roller 114.
In the case of paper feeding from a manual paper feed port that does not have the function of identifying the size of the recording paper, the manual paper feed roller 111 feeds the recording paper from the paper feed port to the transport path. Further, in the case of paper feeding from a cassette that is removable and has a function of identifying the size of the recording paper, the optional cassette paper feeding roller 112 feeds the recording paper from the cassette to the conveyance path. Further, in the case of feeding from an envelope feeder that is detachable and is capable of stacking only envelopes, by using the envelope feeder paper feed roller 113,
The recording sheets are fed one by one into the transport path.

【0019】上述の封筒フィーダ以外から給紙された記
録用紙は、プレフィードセンサ116によって先端と後
端が検出された後、転写前ローラ117によって感光体
ドラム101へ送り込まれる。そして、トップセンサ1
18によって、給紙された記録用紙に対し、感光体ドラ
ム101への画像書き込み(記録/印字)と記録用紙搬
送の同期がとられると共に、給紙された記録用紙の搬送
方向の長さが測定される。排紙センサ119によって、
定着後の記録用紙の有無が検出され、排出ローラ120
によって定着後の記録用紙が機外に排出される。
Recording paper fed from other than the envelope feeder is fed to the photosensitive drum 101 by the pre-transfer roller 117 after the front end and the rear end are detected by the pre-feed sensor 116. And the top sensor 1
The writing of the image on the photosensitive drum 101 (recording / printing) and the conveyance of the recording sheet are synchronized with the fed recording sheet by the unit 18, and the length of the fed recording sheet in the conveying direction is measured. To be done. By the paper ejection sensor 119,
The presence or absence of recording paper after fixing is detected, and the discharge roller 120
Then, the recording paper after fixing is discharged to the outside of the machine.

【0020】尚、印字された記録用紙は、フラッパ12
1によって搬送先(機外排出、或いは着脱可能な両面ユ
ニット)を切り換えられる。両面ユニットに搬送された
記録用紙は、搬送ローラ122によって反転部に搬送さ
れ、反転センサ123によって先端及び後端が検出され
る。反転ローラ124が正転又は逆転にシーケンシャル
に動作することで、記録用紙が反転され再給紙部に記録
用紙を搬送され、検出再給紙センサ125によって再給
紙部での記録用紙有無が検知され、再給紙ローラ126
によって再給紙部の記録用紙が再び搬送路へ送り込まれ
る。
The printed recording paper is the flapper 12
The transfer destination (outside discharge or detachable double-sided unit) can be switched by 1. The recording sheet conveyed to the duplex unit is conveyed to the reversal section by the conveyance roller 122, and the front and rear ends are detected by the reversal sensor 123. When the reversing roller 124 sequentially operates in the forward or reverse direction, the recording paper is reversed and the recording paper is conveyed to the re-feed unit, and the detection re-feed sensor 125 detects the presence or absence of the recording paper in the re-feed unit. And re-feed roller 126
The recording sheet in the sheet re-feeding section is again fed to the transport path.

【0021】次いで、かかるプリンタの制御系について
説明する。
Next, the control system of such a printer will be described.

【0022】図2は、本実施形態にかかるプリンタの制
御系の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the circuit configuration of the control system of the printer according to this embodiment.

【0023】かかるプリンタにあっては、図2に示すよ
うに、プリンタコントローラ201が、ホストコンピュ
ータ等の外部機器(図示せず)から送られる画像コード
データをプリンタの印字に必要なビットデータに展開す
ると共に、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示する
ようになっている。
In such a printer, as shown in FIG. 2, a printer controller 201 develops image code data sent from an external device (not shown) such as a host computer into bit data necessary for printing by the printer. At the same time, it reads the internal information of the printer and displays it.

【0024】又、プリンタエンジン制御部202は、プ
リンタエンジンの各部をプリンタコントローラ201の
指示にしたがって動作制御すると共に、プリンタコント
ローラ201へプリンタ内部情報を報知するようになっ
ている。
Further, the printer engine control unit 202 controls the operation of each unit of the printer engine in accordance with an instruction from the printer controller 201, and notifies the printer controller 201 of printer internal information.

【0025】記録用紙搬送制御部203は、プリンタエ
ンジン制御部202の指示に従い、記録用紙搬送のため
のモータ、ローラ等の駆動又は停止を行うようになって
いる。
The recording paper conveyance control unit 203 is adapted to drive or stop a motor, a roller or the like for conveying the recording paper in accordance with an instruction from the printer engine control unit 202.

【0026】高圧制御部204は、帯電、現像、転写等
各工程における各高圧の出力制御をプリンタエンジン制
御部202の指示にしたがって行うようになっている。
The high voltage controller 204 controls the output of each high voltage in each process such as charging, development and transfer in accordance with the instruction from the printer engine controller 202.

【0027】光学系制御部205は、スキャナモータ1
04の駆動/停止、レーザビームの点灯をプリンタエン
ジン制御部202の指示にしたがって制御するようにな
っている。
The optical system control unit 205 includes the scanner motor 1
Driving / stopping of 04 and lighting of the laser beam are controlled in accordance with instructions from the printer engine control unit 202.

【0028】定着温度制御部207は、定着器の温度を
プリンタエンジン制御部202の指定した温度に調節す
るようになっている。
The fixing temperature controller 207 is adapted to adjust the temperature of the fixing device to the temperature designated by the printer engine controller 202.

【0029】オプションカセット制御部208は、プリ
ンタ本体に対して着脱可能であり、プリンタエンジン制
御部202の指示により駆動系の駆動又は停止を行うと
共に、紙有無状態、紙サイズ情報をプリンタエンジン制
御部202に報知するようになっている。
The optional cassette control unit 208 is attachable to and detachable from the printer main body, and drives or stops the drive system according to an instruction from the printer engine control unit 202, and also determines whether or not the paper is present and the paper size information. It will be notified to 202.

【0030】両面ユニット制御部209は、プリンタ本
体に対して着脱可能であり、プリンタエンジン制御部2
02の指示にしたがって、記録用紙の反転及び再給紙動
作を行うと同時に、その動作状態をプリンタエンジン制
御部202に報知するようになっている。
The duplex unit controller 209 is attachable to and detachable from the printer body, and the printer engine controller 2
According to the instruction 02, the operation of reversing and re-feeding the recording paper is performed, and at the same time, the operation state is notified to the printer engine control unit 202.

【0031】封筒フィーダ制御部210は、プリンタ本
体に対して着脱可能であり、プリンタエンジン制御部2
02の指示により駆動系の駆動又は停止を行うととも
に、紙有無状態をプリンタエンジン制御部202に報知
するようになっている。
The envelope feeder control unit 210 is attachable to and detachable from the printer body, and the printer engine control unit 2
The drive system is driven or stopped according to the instruction 02, and the printer engine control unit 202 is notified of the presence or absence of paper.

【0032】次に、本実施形態にかかる現像装置107
について説明する。
Next, the developing device 107 according to the present embodiment.
Will be described.

【0033】現像装置107は、現像剤容器たるカート
リッジ503と、電極部材たる電極対403と、調整手
段を備えるバイアス印加手段たる現像バイアス回路40
1と、測定手段及び算出手段を有するトナー残量検知回
路502とを備えている。
The developing device 107 includes a cartridge 503 which is a developer container, an electrode pair 403 which is an electrode member, and a developing bias circuit 40 which is a bias applying means including an adjusting means.
1 and a remaining toner amount detection circuit 502 having a measuring unit and a calculating unit.

【0034】本実施形態の現像装置107は、カートリ
ッジ503内部に電極対403が配設されており、現像
バイアス回路401の現像バイアスを用いて電極対40
3に交流バイアスを印加し、トナー残量検知回路502
によって電極対403間の静電容量推移を検知し、その
検知結果に応じて、トナーLOWを数段階で表示するよ
うになっており、現像バイアス回路401が温度特性、
負荷特性の影響を受けないよう最適化されていることを
特徴とする。
In the developing device 107 of this embodiment, the electrode pair 403 is arranged inside the cartridge 503, and the electrode pair 40 is formed by using the developing bias of the developing bias circuit 401.
3 is applied with an AC bias, and the remaining toner amount detection circuit 502
The electrostatic capacitance transition between the electrode pair 403 is detected by the display device, and the toner LOW is displayed in several stages according to the detection result.
It is characterized by being optimized so as not to be affected by load characteristics.

【0035】図3は、カートリッジ503とプリンタと
の接続状態を示す図であり、図4は、カートリッジ50
3内部の構成を示す図であり、図5は、本実施形態のト
ナー残量検知回路502の回路構成の一例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing a connection state between the cartridge 503 and the printer, and FIG. 4 is a view showing the cartridge 50.
3 is a diagram showing an internal configuration, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit configuration of the toner remaining amount detection circuit 502 of the present embodiment.

【0036】現像バイアス回路401は、図3及び図5
に示すように、現像剤担持体501と電極対403の一
極とに接続されている。又、現像バイアス回路401
は、インピーダンス素子402を介してトナー残量検知
回路502の制御回路407に接続されている。そし
て、測定手段408によって、インピーダンス素子40
2からのAC電流I11を用い、カートリッジ503内の
トナー残量を検出する上での基準電圧Vllが設定され
る。
The developing bias circuit 401 is shown in FIGS.
As shown in, the developer carrying member 501 and one electrode of the electrode pair 403 are connected. Further, the developing bias circuit 401
Is connected to the control circuit 407 of the toner remaining amount detection circuit 502 via the impedance element 402. Then, by the measuring means 408, the impedance element 40
The AC current I 11 from 2 is used to set the reference voltage V ll for detecting the remaining amount of toner in the cartridge 503.

【0037】図3に示すように、現像剤担持体501の
近傍には電極対403が配設されており、電極対403
はトナー容量Ca(C1+C2)にてトナー残量検知回
路502に接続されている。従って、トナー容量Caに
印加されるAC電流I12aは、図5に示す測定手段40
8の増幅回路405に印加され、トナー有無の検出値V
12a(=Vll−I12×R1)として出力される。
As shown in FIG. 3, an electrode pair 403 is arranged near the developer carrying member 501, and the electrode pair 403 is arranged.
Is connected to the remaining toner amount detection circuit 502 with the toner capacity Ca (C1 + C2). Therefore, the AC current I 12a applied to the toner capacity Ca is the measuring means 40 shown in FIG.
8 is applied to the amplifier circuit 405 to detect the presence or absence of toner V
It is output as 12a (= V ll -I 12 × R 1).

【0038】このような構成をとることで、現像剤担持
体501と電極対403の一極との間、電極対403間
に入り込んでいるトナー量に応じた検出値を出力するこ
とができる。
With such a configuration, it is possible to output a detection value according to the amount of toner that has entered between the developer carrier 501 and one electrode of the electrode pair 403 and between the electrode pair 403.

【0039】ここで、本実施形態のトナー残量検知につ
いて図4に示すフローチャートに基づき詳細に説明す
る。
Here, the toner remaining amount detection of this embodiment will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

【0040】先ず、現像バイアス回路401によって現
像剤担持体501に現像バイアスが印加される(S10
2)。
First, the developing bias circuit 401 applies a developing bias to the developer carrying member 501 (S10).
2).

【0041】そして、測定手段408によって、現像剤
担持体501と電極対403の一極との間、電極対40
3間の合成容量値に準じた検知電圧V12aが出力される
(S103)。
Then, by the measuring means 408, between the developer carrying member 501 and one electrode of the electrode pair 403, the electrode pair 40
The detection voltage V 12a according to the combined capacitance value of 3 is output (S103).

【0042】その検知電圧V12aの値が算出手段たる算
出回路409に入力されトナー残量が算出される(S1
04)。
The value of the detected voltage V 12a is input to the calculating circuit 409 which is a calculating means to calculate the remaining toner amount (S1).
04).

【0043】上述のような処理を行う上で、現像バイア
ス出力に素子の温度特性、負荷特性による変動が無いこ
とが必要となってくる。
In performing the above-mentioned processing, it is necessary that the output of the developing bias does not fluctuate due to the temperature characteristics and load characteristics of the element.

【0044】図7に現像バイアス回路を示す。FIG. 7 shows the developing bias circuit.

【0045】電圧増幅回路601は、CPUからのクロ
ック信号を電圧増幅させている。電流増幅回路602
は、高圧トランス603の一次側に接続され高圧トラン
ス603を駆動している。調整手段たるフィードバック
回路604は、容量素子605に印加されているAC電
圧を整流し、その整流値を基準電圧Vzと比較し、比較
結果に応じて電圧増幅を制御している。
The voltage amplifier circuit 601 amplifies the clock signal from the CPU. Current amplifier circuit 602
Is connected to the primary side of the high voltage transformer 603 and drives the high voltage transformer 603. The feedback circuit 604 serving as an adjusting unit rectifies the AC voltage applied to the capacitive element 605, compares the rectified value with the reference voltage Vz, and controls the voltage amplification according to the comparison result.

【0046】このようにフィードバック回路604によ
るフィードバック回路構成で現像バイアス回路401の
出力電圧を一定とし、その出力をトナー残検に使用する
ことで、温度特性、負荷特性によるトナー残量誤差を無
くし、トナー残量を正確に検出することが可能となる。
As described above, the output voltage of the developing bias circuit 401 is made constant by the feedback circuit configuration of the feedback circuit 604 and the output is used for the residual toner detection, thereby eliminating the residual toner amount error due to the temperature characteristic and the load characteristic. It is possible to accurately detect the remaining amount of toner.

【0047】(第二の実施形態)次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、その説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The description of the same configuration as the first embodiment is omitted.

【0048】本実施形態は、バイアス印加手段の温度特
性による変動を低減することを特徴としている。上記ト
ナー残量検知処理を行う上で、バイアス印加手段の現像
バイアス出力に温度特性による変動が無いことが必要と
なってくる。
The present embodiment is characterized in that the variation due to the temperature characteristic of the bias applying means is reduced. In performing the above-mentioned toner remaining amount detection processing, it is necessary that the developing bias output of the bias applying means does not vary due to temperature characteristics.

【0049】図8は、本実施形態におけるバイアス印加
手段たる現像バイアス回路の回路構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the circuit configuration of the developing bias circuit which is the bias applying means in this embodiment.

【0050】本実施形態の現像バイアス回路にあって
は、電圧増幅回路701は、CPUからのクロック信号
を電圧増幅させている。電流増幅回路702は、高圧ト
ランス703の一次側に接続され高圧トランス703を
駆動している。
In the developing bias circuit of this embodiment, the voltage amplifier circuit 701 amplifies the clock signal from the CPU. The current amplifier circuit 702 is connected to the primary side of the high voltage transformer 703 and drives the high voltage transformer 703.

【0051】本実施形態の現像バイアス回路は、調整手
段として、トランジスタQ101及びQ102と、抵抗
101との複数の電気素子を備えている。
The developing bias circuit of the present embodiment has a plurality of electric elements including transistors Q101 and Q102 and a resistor 101 as adjusting means.

【0052】この電流増幅回路702で使用しているト
ランジスタQ101及びトランジスタQ102には温度
特性があり、高圧トランス703の入力電圧を上げる傾
向となっている(VBEが温度特性−であることか
ら)。そのため、電圧増幅回路701で使用する抵抗R
101には、高圧トランス703の入力電圧を下げる傾
向となる温度特性の素子(金属皮膜抵抗の温度特性+)
を使用する。このように素子同士の温度特性を相殺する
組み合わせを行うことで、現像バイアスの温度特性変動
を低減させる。
The transistors Q101 and Q102 used in the current amplification circuit 702 have temperature characteristics, and tend to increase the input voltage of the high voltage transformer 703 (because VBE has a negative temperature characteristic). Therefore, the resistor R used in the voltage amplifier circuit 701 is
Reference numeral 101 denotes a temperature characteristic element (temperature characteristic of metal film resistance +) that tends to lower the input voltage of the high-voltage transformer 703.
To use. By thus performing the combination that cancels the temperature characteristics of the elements, the variation in the temperature characteristics of the developing bias is reduced.

【0053】又、本実施形態では、電源(Vcc)の変
動を削除するため、REF電圧回路が用いられる。この
回路においても温度特性を配慮をする必要がある。
Further, in this embodiment, the REF voltage circuit is used in order to eliminate the fluctuation of the power supply (Vcc). Also in this circuit, it is necessary to consider the temperature characteristics.

【0054】図9に上記REF電圧回路の一例を示す。FIG. 9 shows an example of the REF voltage circuit.

【0055】図9において、Q201が出力段のトラン
ジスタ、ZD201が基準電圧を生成するツェナダイオ
ード、Q202がフィードバック用のトランジズタとな
っている。Q201の温度特性はフィードバック回路に
て補正される。しかし、トランジスタQ202の温度特
性は補正する構成となっていない。そのため、REF電
圧を下げる傾向となってしまう。
In FIG. 9, Q201 is an output stage transistor, ZD201 is a Zener diode for generating a reference voltage, and Q202 is a feedback transistor. The temperature characteristic of Q201 is corrected by the feedback circuit. However, the temperature characteristic of the transistor Q202 is not configured to be corrected. Therefore, the REF voltage tends to be lowered.

【0056】そのため、ツェナダイオードZD201に
は、入力電圧をあげる傾向となる温度特性の素子(5V
以上の素子は温度特性+)を使用する。このように素子
同士の温度特性を相殺する組み合わせを行うことで、R
EF電圧の温度特性変動を低減させる。つまりは現像バ
イアスの温度特性変動を低減させることとなる。
Therefore, the Zener diode ZD201 has a temperature characteristic element (5 V) which tends to increase the input voltage.
The above element uses the temperature characteristic +). By performing a combination that cancels the temperature characteristics of the elements in this way, R
The temperature characteristic variation of the EF voltage is reduced. That is, the temperature characteristic variation of the developing bias is reduced.

【0057】このように回路構成で出力電圧を一定と
し、その出力をトナー残量検知に使用することで、温度
特性によるトナー残量誤差を無くし、トナー残量を正確
に検出することが可能となる。
As described above, by making the output voltage constant in the circuit configuration and using the output for the toner remaining amount detection, it is possible to eliminate the toner remaining amount error due to the temperature characteristic and to accurately detect the toner remaining amount. Become.

【0058】(第三の実施形態)次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、その説明を省略する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. The description of the same configuration as the first embodiment is omitted.

【0059】本実施形態は、負荷特性による変動を低減
することを特徴としている。上記トナー残量検知処理を
行う上で、現像バイアス出力に負荷特性による変動が無
いことが必要となってくる。
The present embodiment is characterized in that fluctuations due to load characteristics are reduced. In performing the toner remaining amount detection process, it is necessary that the output of the developing bias does not change due to the load characteristic.

【0060】図10は、本実施形態におけるバイアス印
加手段たる現像バイアス回路の回路構成を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing the circuit configuration of the developing bias circuit which is the bias applying means in this embodiment.

【0061】本実施形態の現像バイアス回路にあって
は、図10に示すように、電圧増幅回路801は、CP
Uからのクロック信号を電圧増幅させている。電流増幅
回路802は、高圧トランス803の一次側に接続され
高圧トランス803を駆動している。そして、容量素子
805は、カートリッジ503の容量と並列して接続さ
れている。このような接続を行った場合、α分の負荷
(容量)変動が生じたとき、その変化割合はα/(C1
+C2)となり、接続されていない場合のα/C1より
割合は低減することができる。
In the developing bias circuit of this embodiment, as shown in FIG.
The clock signal from U is amplified in voltage. The current amplifier circuit 802 is connected to the primary side of the high voltage transformer 803 and drives the high voltage transformer 803. The capacitive element 805 is connected in parallel with the capacity of the cartridge 503. When such a connection is made, when a load (capacity) variation of α occurs, the change rate is α / (C1
+ C2), and the ratio can be reduced compared to α / C1 when not connected.

【0062】このように回路構成で出力電圧を一定と
し、その出力をトナー残量検知に使用することで、負荷
特性によるトナー残量検知誤差を無くし、トナー残量を
正確に検出することが可能となる。
By thus keeping the output voltage constant in the circuit configuration and using the output for the toner remaining amount detection, it is possible to eliminate the toner remaining amount detection error due to the load characteristic and to accurately detect the toner remaining amount. Becomes

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる発
明によれば、バイアス印加手段の負荷特性、温度特性に
よる誤差を低減し、現像剤容器内の現像剤量を精度よく
検知することができる。
As described above, according to the invention of the present application, it is possible to accurately detect the amount of the developer in the developer container by reducing the error due to the load characteristic and the temperature characteristic of the bias applying means. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置の制御系の構成を示すブロ
ック図である。
2 is a block diagram showing a configuration of a control system of the image forming apparatus of FIG.

【図3】本発明の第一の実施形態における現像装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a developing device in the first embodiment of the present invention.

【図4】図3の現像装置に備えられた現像剤容器の内部
の構成を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an internal configuration of a developer container provided in the developing device of FIG.

【図5】本発明の第一の実施形態におけるバイアス印加
手段の回路構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a bias applying means in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第一の実施形態における現像装置の現
像剤量検知動作を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a developer amount detecting operation of the developing device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第一の実施形態におけるバイアス印加
手段の構成を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of bias applying means in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第二の実施形態におけるバイアス印加
手段の構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of bias applying means in a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第二の実施形態におけるバイアス印加
手段に用いられるREF電圧回路の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a REF voltage circuit used for bias applying means in the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第三の実施形態におけるバイアス印
加手段の構成を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a bias applying means according to a third embodiment of the present invention.

【図11】従来の現像装置における現像剤容器内の現像
剤量検知を説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining detection of a developer amount in a developer container in a conventional developing device.

【符号の説明】 101 感光体ドラム(潜像担持体) 107 現像装置 401 現像バイアス回路(バイアス印加手段) 402 インピーダンス素子 403 電極対(電極部材) 409 算出回路(算出手段) 501 現像剤担持体 604 フィードバック回路(調整手段) 805 容量素子 Q101 トランジスタ(電気素子) Q202 トランジスタ(電気素子) R101 抵抗(電気素子)[Explanation of symbols] 101 Photosensitive drum (latent image carrier) 107 developing device 401 developing bias circuit (bias applying means) 402 Impedance element 403 Electrode pair (electrode member) 409 Calculation circuit (calculation means) 501 developer carrier 604 Feedback circuit (adjusting means) 805 Capacitance element Q101 transistor (electric element) Q202 Transistor (electric element) R101 resistance (electric element)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤を収容する現像剤容器と、潜像を
担持する潜像担持体に対向配設され該現像剤容器からの
現像剤を表面で担持しながら回転して該潜像担持体に供
給する現像剤担持体とを備え、上記潜像担持体が上記現
像剤担持体からの現像剤を付与されることにより上記潜
像を現像剤像として可視化する現像装置であって、現像
剤容器内で現像剤担持体の軸線に対して直交若しくは平
行に延びて配設される電極対である電極部材と、該電極
部材に交流バイアス電圧を印加するバイアス印加手段
と、上記電極対間の静電容量を測定する測定手段と、該
測定手段によって測定された静電容量に基づき現像剤容
器内の現像剤量を算出する算出手段とを備え、電極部材
の電極対は、電極対間の静電容量が現像剤容器内の現像
剤量に応じて変化するよう配設されており、算出手段
は、測定手段によって測定された静電容量値に応じて現
像剤容器内の現像剤量を算出するよう設定されている現
像装置において、バイアス印加手段の交流バイアス電圧
を所定値とするよう調整する調整手段を備えることを特
徴とする現像装置。
1. A latent image carrier which is disposed so as to face a developer container for containing a developer and a latent image carrier for carrying a latent image and which rotates while carrying the developer from the developer container on its surface. A developing device, comprising: a developer carrying member to be supplied to a body, wherein the latent image carrying member visualizes the latent image as a developer image by applying the developer from the developer carrying member, An electrode member, which is an electrode pair extending in the developer container at right angles or parallel to the axis of the developer carrier, a bias applying means for applying an AC bias voltage to the electrode member, and a space between the electrode pair. And a calculating means for calculating the amount of developer in the developer container on the basis of the electrostatic capacity measured by the measuring means. Capacitance changes depending on the amount of developer in the developer container In the developing device, the calculating unit is set to calculate the amount of developer in the developer container according to the capacitance value measured by the measuring unit. A developing device comprising: an adjusting unit that adjusts a voltage to a predetermined value.
【請求項2】 調整手段は、バイアス印加手段からの交
流バイアス電圧をモニタし負帰還させる機能を有するこ
ととする請求項1に記載の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein the adjusting unit has a function of monitoring the AC bias voltage from the bias applying unit and performing negative feedback.
【請求項3】 調整手段は、複数の電気素子を備え、そ
れぞれの電気素子が互いの温度特性を相殺するよう構成
されていることとする請求項1又は請求項2に記載の現
像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the adjusting unit includes a plurality of electric elements, and each electric element is configured to cancel the temperature characteristics of the other electric elements.
【請求項4】 調整手段は、バイアス印加手段からの交
流バイアス電圧に負荷に並列に接続された容量素子を備
えていることとする請求項1乃至請求項3のいずれか一
項に記載の現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein the adjusting unit includes a capacitive element connected in parallel with the load to the AC bias voltage from the bias applying unit. apparatus.
【請求項5】 調整手段は、電気素子が同一のプリント
基板上に最短5cm以内に配置されるよう構成されてい
ることとする請求項3に記載の現像装置。
5. The developing device according to claim 3, wherein the adjusting unit is configured such that the electric elements are arranged within the shortest distance of 5 cm on the same printed circuit board.
【請求項6】 一連の画像形成プロセスによって形成さ
れた画像を記録材に記録する画像形成装置であって、潜
像担持体と、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記
載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装
置。
6. An image forming apparatus for recording an image formed by a series of image forming processes on a recording material, the latent image carrier and the developing device according to any one of claims 1 to 5. And an image forming apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7555231B2 (en) * 2006-09-14 2009-06-30 Lexmark International, Inc. Capacitive toner level sensor and methods of use

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