JP2625017B2 - トナー濃度制御装置の調整方法 - Google Patents

トナー濃度制御装置の調整方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第8図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例 (a) 一実施例の構成の説明(第2図乃至第5図) (b) 一実施例の方法の説明(第6図乃至第7図) (c) 他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 トナー濃度検出手段の出力値と規定値とを比較して、
比較結果によりトナー補給手段を制御するトナー濃度制
御装置の調整方法に関し、 現像剤が交換されても、正確なトナー濃度制御をする
ことを目的とし、 現像器にトナーを補給するトナー補給手段と、該現像
器のトナーを濃度を検出するトナー濃度検出手段と、該
トナー濃度検出種手段の出力値と予め定められた規定値
を比較して、該トナー補給手段を制御する制御部とを有
するトナー濃度制御装置において、該制御部は、該現像
器への現像剤投入に応じて、該トナー濃度検出手段の出
力値を測定し、該出力値が該規定値となるように、該ト
ナー濃度検出手段の感度を変更して調整するようにし
た。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トナー濃度検出手段の出力値と規定値とを
比較して、比較結果によりトナー補給手段を制御するト
ナー濃度制御装置の調整方法に関する。
電子写真装置や静電記録装置においては、形成した静
電潜像を可視像化するために、現像装置が用いられる。
粉体現像装置、特にトナーとキャリアの二成分現像剤
を用いたものでは、消費されるトナーの補給のため、ト
ナー濃度検出センサがトナー濃度を検出し、トナーの補
給を制御するトナー濃度制御装置が設けられている。
このようなトナー濃度制御装置では、現像剤が交換さ
れても、安定にトナー濃度制御ができることが望まれて
いる。
〔従来の技術〕
第8図は従来技術の説明図である。
第8図(A)に示すように、トナー濃度制御装置は、
現像器2内に設けたトナー濃度センサ3の出力値を制御
部4が読みとり、規定値と比較し、比較結果によりトナ
ー濃度が薄ければ、制御部4がトナー補給部1をトナー
補給制御して、トナーを現像器2へ補給するものであ
る。
トナー濃度センサ3は、一般に現像剤の透磁率を測定
する透磁性センサで構成され、第8図(B)のような透
磁率対出力電圧特性を示す。
ここで、所定の濃度の時に、2.0Vの出力が発生するも
のとすると、規定値は、2.0Vであり、トナー濃度センサ
3の出力を規定値(=2.0V)でスライスして、トナーの
濃淡を判定している。
ところで、現像剤はキャリアの劣化等により、交換さ
れる。
この現像剤の磁気特性は必ずしも一定でなく、現像剤
を交換すると、同一のトナー濃度の現像剤であっても、
透磁率が異なることがある。
このため、所定の濃度でも、第8図(B)のようにト
ナー濃度センサ3が、図のBやC、極端な場合には、D
又はEの出力を示すことがある。
これを解決する方法として、従来特公昭64−5299号公
報等に見られるように、現像剤の交換に際して、トナー
濃度センサ3の出力を読みとり、この出力値を規定値と
することが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来技術では、例えば第8図(B)の
DやEを規定値としてしまうと、透磁率対出力電圧特性
の直線性の範囲が狭く、トナー濃度に比例したセンサ3
の出力が得られず、正確なトナー濃度制御が困難になる
という問題があった。
従って、本発明は、現像剤が交換されても、正確なト
ナー濃度制御をすることができるトナー濃度制御装置の
調整方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図である。
本発明は、第1図に示すように、現像器2にトナーを
補給するトナー補給手段1と、該現像器2のトナー濃度
を検出するトナー濃度検出手段3と、該トナー濃度検出
手段3の出力値と予め定められた規定値を比較して、該
トナー補給手段1を制御する制御部4とを有するトナー
濃度制御装置において、該制御部4は、該現像器2への
現像剤投入に応じて、該トナー濃度検出手段3の出力値
を測定し、該出力値が該規定値となるように、該トナー
濃度検出手段3の感度を変更して調整するようにしたも
のである。
〔作用〕
本発明では、トナー濃度検出手段3の検出感度を変化
して、出力が規定値となるよう調整しているので、トナ
ー濃度検出手段3の出力特性の最適の特性の所で、トナ
ー濃度制御できる。
このため、現像剤が交換されても、正確にトナー濃度
制御をすることができる。
〔実施例〕
(a) 一実施例の構成の説明 第2図は本発明の一実施例構成図、第3図はトナー濃
度センサノ透磁率対出力特性図である。
図中、10はトナーカートリッジ装着部であり、トナー
を収容したトナーカートリッジが装着されるもの、11は
トナーセンサであり、トナー補給部1内のトナーの有無
を検出するためのもの、12はアジテータであり、トナー
補給部1内でトナーを撹拌し、帯電させるもの、13はト
ナー供給ローラであり、供給モータM3により駆動され
て、トナー補給部1内のトナーを現像器2に供給するの
である。
20は撹拌ローラであり、現像器2内で現像剤(トナー
とキャリアの混合物)を撹拌するもの、21は汲上ローラ
であり、現像器2内の底部の現像剤を汲上げ、撹拌する
もの、22は磁気ローラであり、周囲に現像剤の磁気ブラ
シを形成し、静電潜像を現像するためのもの、23はドク
ターブレードであり、磁気ローラ22上の現像剤の穂高を
規制するためのもの、24は流れ規制板であり、ドクター
ブレード23でかき落された現像剤を撹拌ローラ20方向へ
導くためのもの、M2は現像モータであり、現像器2内の
汲上ローラ21、磁気ローラ22、撹拌ローラ20を回転され
るものである。
前述のトナー濃度センサ3は、透磁率センサで構成さ
れ、磁気ローラ22の下部において、現像剤の透磁率を測
定するものであり、第3図に示すように設定された検出
感度電圧CNTに応じて出力特性が変化する。
50は感光ドラムであり、ドラムモータM1によって回転
され、前帯電器51で帯電された後、光像露光され、静電
潜像が形成されて、現像器2の磁気ローラ22で現像され
るものである。
52は転写帯電器であり、搬送ローラ53、54によって搬
送される用紙CPに感光ドラム50の現像剤による粉体像を
転写するものである。
第4図は本発明の一実施例ブロック図、第5図はコン
バータの特性図である。
図中、第2図に示したものと同一のものは、同一の記
号で示してある。
制御部4は、マイクロプロセッサ(MPU)で構成さ
れ、プログラムの実行によって、トナー濃度制御や後述
する調整制御を行うもの、40はデジタル/アナログコン
バータ(D/Aコンバータ)であり、制御部(以下MPUとい
う)4の8ビットの検出感度データDACDをアナログの検
出感度電圧CNTに変換して、トナー濃度センサ3へ出力
するものであり、第5図(A)に示すように、8ビット
のデータDACDの“$00"から“$FF"に対し、2Vから12V
の電圧に変換するものである。
41はアナログ/デジタルコンバータ(A/Dコンバー
タ)であり、トナー濃度センサ3のアナログ出力電圧TD
Oを8ビットの出力値ADCDに変換して、MPU4へ出力する
ものであり、第5図(B)に示すように、0Vから5V迄の
出力電圧を“$00"から“$FF"までの8ビットのデータ
に変換するものであり、42はメモリであり、規定値ADCT
と設定感度データDACDを格納しておくものである。
(b) 一実施例の方法の説明 第6図及び第7図は本発明の一実施例処理フロー図で
あり、第7図(A)、(B)、(C)は、第6図のサブ
ルーチンである。
現像剤の交換が終了すると、オペレータは図示しな
い入力パネルの現像剤交換完了キーを押下する。
MPU4は、現像剤交換完了キーの押下を検出すると、セ
ンサ自動感度設定処理を開始する。
先ず、MPU4は、現像モータM2をオンして駆動し、現像
器2内の汲上ローラ21、撹拌ローラ20及び磁気ローラ22
を回転させて、現像器2内の現在剤の撹拌し、トナー濃
度センサ3の検出面上を現像剤が流れる状態とする。
そして、MPU4は、センサ3の感度データDACDを“$0
0"(即ち、感度電圧を2V)に初期設定し、D/Aコンバー
タ40に出力し、感度データを変えるときに変化幅の初期
値△DACを“$80"(D/Aコンバータ40の出力可変幅の半
分)に設定しておく。
更に、MPU4は、内蔵するタイマDVTIMを2分に設定
し、センサ出力の読み取り開始まで2分間とし、タイマ
DVTIMを起動する。
MPU4は、タイムDVTIMがカウントアップしたかを調
べ、タイマDVTIMがカウントアップしていれば、MPU4
は、A/Dコンバータ41のセンサ出力値ADCDを読みとる。
次に、MPU4は、センサ出力値ADCDとメモリ42の規定値
ADCTとの差△D(=ADCD−ADCT)を算出し、この差△D
の絶対値|△D|を予定の許容値△ADCと比較する。
差の絶対値|D|が許容値△ADC以下の時には、設定感
度DACDが適切な値のため、調整を終了すべく、MPU4は、
現像モータM2をオフし、現像器2の動作を停止し、感度
データDACDをメモリ42に設定感度として格納し、終了す
る。
一方、差△Dの絶対値|△D|が許容値△ADCより大
きに時は、MPU4は、出力差△Dが「0」より大きいかを
調べる。
出力差△Dが「0」より大きければ、MPU4は第7図
(A)のセンサ感度ダウンサブルーチンを実行する。
先ず、MPU4は、感度データDACDから感度データの変化
幅△DACを差し引き、新感度データDACD(=DACD−△DA
C)とする。
次に、新感度データDACDが、最小値“$00"より小さ
いかを調べ、“$00"より小さければ、最小値以下のた
め、新感度データDACDを最小値の“$00"とし、“$00"
以上なら、そのままとし、リターンする。
一方、出力差△Dが「0」以下ならば、MPU4は第7
図(B)のセンサ感度アップサブルーチンを実行する。
先ず、MPU4は、感度データDACDから感度データの変化
幅△DACを足し、新感度データDACO(=DACD+△DAC)と
する。
次に、MPU4は、新感度データDACDと、最大値“$FF"
とを比較し、新感度データDACDが最大値“$FF"より大
きければ、新感度データDACDを最大値“$FF"とし、
“$FF"以下なら、そのままとし、リターンする。
ステップ又はの後に、MPU4は第7図(C)の制
御電圧出力サブルーチンを実行する。
先ず、MPU4は、新感度データDACDをD/Aコンバータ40
に書き込み、検出感度制御電圧CNTを変更して、トナー
濃度センサ3へ与える。
次に、、MPU4は、タイマDVTIMを5秒に設定し、次の
センサ3の出力読みとりを5秒後に行うようにし、タイ
マDVTIMを起動する。
センサ感度を変更してから実際の出力応答がセンサの
回路構成により数秒遅れるため、出力読みとりを5秒後
にしている。
更に、MPU4は、感度データの変化幅△DACを半分の△D
AC/2に設定する。
そして、MPU4は、この新変化幅△DACと最小の変化幅
“01"と比較し、新変化幅△DACが最小の変化幅“$01"
より小さければ、新変化幅△DACを最小の変化幅“$01"
とし、最小の変化幅“$01"以上なら、そのままとして
リターンし、第6図のステップへ戻る。
このようにして、ある感度DACDを設定し、その出力値
ADCDを読みとり、出力値ADCDが規定値ADCTより大なら、
第3図の特性に従い、センサ感度のDACDを変化幅△DAC
下げ、出力値ADCDが規制値以下なら、センサ感度DACDを
△DAC上げ、再度センサ3の出力値ADCDを読みとり、規
定値ADCTと比較し、センサ3の出力値ADCDが規定値ADCT
を中心とする許容幅△ADCに収まるようセンサ感度DACD
を調整する。
又、この実施例では、センサ感度DACDの変化幅△DAC
を順次半分にして変更しているので、センサ3の出力値
ADCDが規定値に到達するまでの調整時間が短くて済む。
尚、通常動作時は、、電源投入時にメモリ42の検出感
度データDACDを読み出し、D/Aコンバータ40に書込み、
トナー濃度センサ3へ制御電圧CNTを与えた状態で、メ
モリ42の規定値ADCTをトナー濃度センサ3の出力値ADCD
スライスとして、トナー濃度の濃淡を判定とし、補給モ
ータM3を制御する。
(c) 他の実施例の説明 上述の実施例では、出力値が規定値と中心とする許容
幅にある検出感度を求め、規定値をトナー濃度制御のス
ライスとしているが、出力値が規定値を中心とする許容
幅に入った時の出力値ADCDを、新規定値としてメモリ42
に設定してもよい。
以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変更が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、次の効果を奏
する。
現像剤の交換終了に応じて、トナー濃度検出手段の感
度調整を行うため、現像剤の製造ロットの相違等に応じ
た感度を調整でき、正確な濃度調整が可能となる。
トナー濃度検出手段の検出感度を変化して、出力が規
定値となるように調整しているので、トナー濃度検出手
段の出力特性の最適の特性部分でトナー濃度制御がで
き、現像剤が交換されても、最適に出力特性でトナー濃
度制御ができる。
トナー濃度検出手段の感度を変更するとき、1回目は
感度設定可変幅の半分又はそれ以下の幅だけ変更し、2
回目以降は前回実施した感度変更が変更最小単位の2倍
又はそれ以下の場合は変更最小単位だけ、それ以外の場
合は前回実施例した感度変更幅の半分又はそれ以下の幅
だけ変更するため、制御部が容易に(自動的に)感度を
変更することができ、しかも、調整時間を短くすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の一実施例構成図、 第3図は第2図のセンサの透磁率対出力特性図、 第4図は本発明の一実施例ブロック図、 第5図は第4図のコンバータの特性図、 第6図及び第7図は本発明の一実施例処理フロー図、 第8図は従来技術の説明図である。 図中、1……トナー補給部、 2……現像器、 3……トナー濃度検出手段、 4……制御部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像器(2)にトナーを補給するトナー補
    給手段(1)と、 該現像器(2)のトナー濃度を検出するトナー濃度検出
    手段(3)と、 該トナー濃度検出手段(3)の出力値と予め定められた
    規定値を比較して、該トナー補給手段(1)を制御する
    制御部(4)とを有するトナー濃度制御装置において、 該制御部(4)は、該現像器(2)への現像剤の交換終
    了を示す信号に応じて、該トナー濃度検出手段(3)の
    出力値を測定し、 該トナー濃度検出手段(3)の感度を変更するとき、1
    回目は感度設定可変幅の半分又はそれ以下の幅だけ変更
    し、2回目以降は前回実施した感度変更が変更最小単位
    の2倍又はそれ以下の場合は変更最小単位だけ、それ以
    外の場合は前回実施した感度変更幅の半分又はそれ以下
    の幅だけ変更し、 該出力値が該規定値となるように、該トナー濃度検出手
    段(3)の感度を変更して調整するようにしたことを 特徴とするトナー濃度制御装置の調整方法。
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