JP5857016B2 - Developing device, image forming apparatus, and toner concentration detection method - Google Patents

Developing device, image forming apparatus, and toner concentration detection method Download PDF

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Description

本発明は、現像装置、これを備えた画像形成装置、及びトナー濃度検出方法に関し、特に現像装置に収容された現像剤のトナー濃度を検出する技術に関する。   The present invention relates to a developing device, an image forming apparatus including the developing device, and a toner concentration detection method, and more particularly to a technique for detecting the toner concentration of a developer contained in the developing device.

現像装置に収容された現像剤のトナー濃度を検出する装置として、LC発振回路を有するトナー濃度センサーが知られている。このトナー濃度センサーは、現像剤のトナー濃度によって変化する透磁率の変化を、LC発振回路の発振周波数の変化としてとらえることで、現像剤のトナーの濃度を検出するものである。近年では、小型化やコストダウン等を目的として、LC発振回路を構成するコイルに平面コイルを用いるトナー濃度センサーも登場している。   A toner concentration sensor having an LC oscillation circuit is known as a device for detecting the toner concentration of a developer contained in a developing device. This toner concentration sensor detects the toner concentration of the developer by detecting a change in magnetic permeability that changes depending on the toner concentration of the developer as a change in the oscillation frequency of the LC oscillation circuit. In recent years, for the purpose of downsizing and cost reduction, a toner density sensor using a planar coil as a coil constituting an LC oscillation circuit has also appeared.

ここで、カラー印刷を行う画像形成装置においては、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の現像剤に対して、トナー濃度センサーを設置する必要がある。LC発振回路を構成するコイルに平面コイルを用いた場合、各トナー濃度センサーの発振周波数が数MHzと高周波数になるため、放射ノイズが大きくなる。このため、複数のトナー濃度センサーから発せられる放射ノイズが足し合わされ、装置全体として発する放射ノイズがより大きくなる恐れがある。   Here, in an image forming apparatus that performs color printing, it is necessary to install a toner density sensor for each developer of magenta, cyan, yellow, and black. When a planar coil is used as the coil constituting the LC oscillation circuit, the emission frequency increases because the oscillation frequency of each toner concentration sensor is as high as several MHz. For this reason, radiation noises emitted from a plurality of toner density sensors are added together, and there is a possibility that radiation noises emitted from the entire apparatus will be larger.

特許文献1には、複数のトナー濃度センサーを備える画像形成装置において、電源の切り替え動作を制御し、各トナー濃度センサーへ給電するタイミングをずらすことで、装置全体として発する放射ノイズを抑制する技術が開示されている。また、特許文献2には、トナー濃度センサーの基板の裏面にアース板を設け、このアース板により放射ノイズを磁気的にシールドする技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 discloses a technique for controlling radiation switching operation of an image forming apparatus including a plurality of toner density sensors and suppressing radiation noise generated by the entire apparatus by shifting the power supply timing to each toner density sensor. It is disclosed. Patent Document 2 discloses a technique in which a ground plate is provided on the back surface of the substrate of the toner concentration sensor, and radiation noise is magnetically shielded by the ground plate.

特開2001−194960号公報JP 2001-194960 A 特開平10−62390号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-62390

しかしながら、上記の特許文献1に開示される技術では、各トナー濃度センサーに給電するタイミングをずらしているため、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の現像剤に対するトナー濃度の検出時間が減少する。このため、トナー濃度検出の精度が低下するという問題がある。また、上記の特許文献2に開示される技術では、アース板を設けることで基板の裏面にコイルを設けることができないため、トナー濃度検出の精度が低下するという問題がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, since the power supply timing to each toner density sensor is shifted, the toner density detection time for the magenta, cyan, yellow, and black color developer is reduced. For this reason, there is a problem that the accuracy of toner density detection is lowered. Further, the technique disclosed in Patent Document 2 has a problem in that the accuracy of toner density detection is reduced because the coil cannot be provided on the back surface of the substrate by providing the ground plate.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、トナー濃度検出の精度を保ちながら、装置から発せられる放射ノイズを抑制することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a developing device and an image forming apparatus that can suppress radiation noise emitted from the apparatus while maintaining the accuracy of toner density detection.

本発明の一局面にかかる現像装置は、複数の現像部と、LC発振回路を有し、前記複数の現像部のそれぞれに設置されている複数のトナー濃度センサーと、を備え、前記複数の現像部に設置されている前記トナー濃度センサー毎に、前記LC発振回路を構成するコンデンサの静電容量が異なっている現像装置である。   A developing device according to an aspect of the present invention includes a plurality of developing units, and a plurality of toner concentration sensors each having an LC oscillation circuit and installed in each of the plurality of developing units. In the developing device, the electrostatic capacity of the capacitor constituting the LC oscillation circuit is different for each toner density sensor installed in the section.

また、本発明の他の一局面にかかる画像形成装置は、上記の現像装置を備える画像形成装置である。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention is an image forming apparatus including the developing device.

また、本発明の他の一局面にかかるトナー濃度検出方法は、トナー濃度検出対象の現像剤が収容された複数の現像部のそれぞれに設置され、かつ、コンデンサの静電容量がそれぞれ異なっているLC発振回路を有するトナー濃度センサーから出力される信号と、前記コンデンサの静電容量とを用いて、前記現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出方法である。   According to another aspect of the present invention, there is provided a toner concentration detection method that is installed in each of a plurality of developing units that store a developer that is a toner concentration detection target, and the capacitances of the capacitors are different from each other. In this toner density detection method, the toner density of the developer is detected by using a signal output from a toner density sensor having an LC oscillation circuit and the capacitance of the capacitor.

本発明の一局面にかかる現像装置、これを備える画像形成装置、及びトナー濃度検出方法によれば、複数の現像部のそれぞれに設置されているトナー濃度センサー毎に、LC発振回路を構成するコンデンサの静電容量が異なっている。その結果、トナー濃度センサー毎に発振周波数がずれるため、現像装置全体から発せられる放射ノイズを抑制することができる。また、トナー濃度センサーに給電する時間を減らしていないため、トナー濃度検出の精度が低下することもない。   According to the developing device, the image forming apparatus including the developing device, and the toner density detecting method according to one aspect of the present invention, the capacitor that configures the LC oscillation circuit for each toner density sensor installed in each of the plurality of developing units. Have different capacitances. As a result, since the oscillation frequency is shifted for each toner density sensor, radiation noise emitted from the entire developing device can be suppressed. Further, since the time for supplying power to the toner density sensor is not reduced, the accuracy of toner density detection is not lowered.

本発明の一実施形態にかかる現像装置を備える画像形成装置の構造を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing a structure of an image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の主要内部構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a main internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる現像部の一部を切り欠いて示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a part of the developing unit cut out according to an embodiment of the present invention. 図3におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 本発明の一実施形態にかかるトナー濃度センサーの構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of a toner concentration sensor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかるトナー濃度センサーの回路構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of a toner concentration sensor according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態にかかる現像装置及びこれを備えた画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる現像装置を備える画像形成装置の構造を示す正面断面図である。   A developing device and an image forming apparatus including the developing device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention.

本開示の一実施形態にかかる画像形成装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置1は、装置本体11に、操作部47、画像形成部12、定着部13、給紙部14、原稿給送部6、及び原稿読取部5等を備えて構成されている。   An image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure is a multifunction machine having a plurality of functions such as a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. The image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 11 that includes an operation unit 47, an image forming unit 12, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, a document feeding unit 6, a document reading unit 5, and the like.

画像形成装置1が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部6により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス161に載置された原稿の画像を原稿読取部5が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部5により生成された画像データは内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。   When the image forming apparatus 1 performs a document reading operation, the document reading unit 5 optically reads a document fed by the document feeding unit 6 or a document placed on the document placing glass 161, Generate image data. Image data generated by the document reading unit 5 is stored in a built-in HDD or a network-connected computer.

画像形成装置1が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部12が、給紙部14から給紙される記録媒体としての記録紙Pにトナー像を形成する。   When the image forming apparatus 1 performs an image forming operation, the image forming unit 12 is supplied from the paper supply unit 14 based on the image data generated by the document reading operation or the image data stored in the built-in HDD. A toner image is formed on a recording paper P as a recording medium to be paper.

画像形成部12は、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット12−M、シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット12−C、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット12−Y、及びブラック(Bk)色の画像を形成する画像形成ユニット12−Bkを有する。当該画像形成ユニット12−M、12−C、12−Y、及び12−Bkは、感光体ドラム121と、帯電装置123と、露光装置124と、現像部122と、一次転写ローラー126とをそれぞれ備えている。   The image forming unit 12 forms an image forming unit 12-M that forms a magenta (M) color image, an image forming unit 12-C that forms a cyan (C) color image, and a yellow (Y) color image. The image forming unit 12-Y and the image forming unit 12-Bk that forms a black (Bk) color image are included. The image forming units 12-M, 12-C, 12-Y, and 12-Bk include a photosensitive drum 121, a charging device 123, an exposure device 124, a developing unit 122, and a primary transfer roller 126, respectively. I have.

上記の構成のうち、感光体ドラム121、帯電装置123、露光装置124、及び一次転写ローラー126については、画像形成ユニット12−M、12−C、12−Y、及び12−Bkで共通する構成である。現像部122については、画像形成ユニット12−M、12−C、12−Y、及び12−Bkで、その一部の構成が異なる。以下では、現像部122及び現像部122を構成する構成部について、画像形成ユニット毎に区別して説明する場合は、符号の末尾に「−M」や「−C」等を付けて区別する。   Among the above-described configurations, the photosensitive drum 121, the charging device 123, the exposure device 124, and the primary transfer roller 126 are common to the image forming units 12-M, 12-C, 12-Y, and 12-Bk. It is. Regarding the developing unit 122, the image forming units 12-M, 12-C, 12-Y, and 12-Bk are partially different in configuration. In the following, when the image forming unit is described separately for the developing unit 122 and the components constituting the developing unit 122, “−M”, “−C”, and the like are added to the end of the reference numerals.

本実施の形態にかかる画像形成装置1は、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いるものであり、画像形成ユニット12−M、12−C、12−Y、及び12−Bkの各現像部122には、二成分現像剤(以下では、単に現像剤と呼ぶ場合がある。)が収容されている。現像部122は、現像剤に含まれるトナーを、上記帯電装置123による帯電及び上記露光装置124による露光が完了した感光体ドラム121表面に供給する。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment uses a two-component developer including a toner and a carrier, and each developing unit of the image forming units 12-M, 12-C, 12-Y, and 12-Bk. 122 stores a two-component developer (hereinafter, simply referred to as a developer). The developing unit 122 supplies the toner contained in the developer to the surface of the photosensitive drum 121 that has been charged by the charging device 123 and exposed by the exposure device 124.

カラー印刷を行う場合、画像形成部12の画像形成ユニット12−M、12−C、12−Y、及び12−Bkは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム121上にトナー像を形成し、トナー像を一次転写ローラー126により、駆動ローラー125a及び従動ローラー125bに張架されている中間転写ベルト125上に転写させる。   When performing color printing, each of the image forming units 12-M, 12-C, 12-Y, and 12-Bk of the image forming unit 12 is based on an image composed of each color component constituting image data. Then, a toner image is formed on the photosensitive drum 121 by charging, exposing and developing processes, and the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 125 stretched between the driving roller 125a and the driven roller 125b by the primary transfer roller 126. Let

中間転写ベルト125は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム121の周面に当接した状態で駆動ローラー125aによって駆動される。中間転写ベルト125は、各感光体ドラム121と同期しながら、駆動ローラー125aと従動ローラー125bとの間を無端走行する。   The intermediate transfer belt 125 is driven by a driving roller 125 a in a state where an image carrying surface on which a toner image is transferred is set on the outer peripheral surface thereof and in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 121. The intermediate transfer belt 125 travels endlessly between the driving roller 125a and the driven roller 125b while being synchronized with each photosensitive drum 121.

中間転写ベルト125上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト125を挟んで駆動ローラー125aとのニップ部Nにおいて、給紙部14から搬送路190を搬送されてきた記録紙Pに転写させる。この後、定着部13が、記録紙P上のトナー像を熱圧着により記録紙Pに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Pは、排出トレイ151に排出される。   The toner images of the respective colors transferred onto the intermediate transfer belt 125 are superimposed on the intermediate transfer belt 125 with the transfer timing adjusted to become a color toner image. The secondary transfer roller 210 conveys the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 125 from the sheet feeding unit 14 through the conveyance path 190 at the nip N between the intermediate transfer belt 125 and the driving roller 125a. The recording sheet P is transferred. Thereafter, the fixing unit 13 fixes the toner image on the recording paper P to the recording paper P by thermocompression bonding. The recording paper P on which the color image has been formed after completion of the fixing process is discharged to a discharge tray 151.

次に、画像形成装置1の内部構成について説明する。図2は画像形成装置1の主要内部構成を概略的に示すブロック図である。   Next, the internal configuration of the image forming apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram schematically showing the main internal configuration of the image forming apparatus 1.

画像形成装置1は、制御ユニット10、原稿読取部5、原稿給送部6、画像形成部12、定着部13、給紙部14等を備える。   The image forming apparatus 1 includes a control unit 10, a document reading unit 5, a document feeding unit 6, an image forming unit 12, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, and the like.

制御ユニット10は、CPU(Central Processing Unit)、RAM、ROM及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置1の全体的な動作制御を司る。制御ユニット10は、制御部100を備えている。制御部100は、原稿読取部5、原稿給送部6、画像形成部12、定着部13、給紙部14等と接続され、これら各部の駆動制御を行う。   The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM, a ROM, a dedicated hardware circuit, and the like, and controls overall operation of the image forming apparatus 1. The control unit 10 includes a control unit 100. The control unit 100 is connected to the document reading unit 5, the document feeding unit 6, the image forming unit 12, the fixing unit 13, the paper feeding unit 14, and the like, and performs drive control of these units.

現像装置127は、マゼンタ用の現像部122−M、シアン用の現像部122−C、イエロー用の現像部122−Y、ブラック用の現像部122−Bkからなる。   The developing device 127 includes a magenta developing unit 122-M, a cyan developing unit 122-C, a yellow developing unit 122-Y, and a black developing unit 122-Bk.

また、トナー濃度センサー128−Mは、マゼンタ用の画像形成ユニット12−Mの現像部122−Mに設置され、マゼンタの現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度センサー128−Cは、シアン用の画像形成ユニット12−Cの現像部122−Cに設置され、シアンの現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度センサー128−Yは、イエロー用の画像形成ユニット12−Yの現像部122−Yに設置され、イエローの現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度センサー128−Bkは、ブラック用の画像形成ユニット12−Bkの現像部122−Bkに設置され、ブラックの現像剤のトナー濃度を検出する。   The toner density sensor 128-M is installed in the developing unit 122-M of the magenta image forming unit 12-M and detects the toner density of the magenta developer. The toner density sensor 128-C is installed in the developing unit 122-C of the cyan image forming unit 12-C and detects the toner density of the cyan developer. The toner density sensor 128-Y is installed in the developing unit 122-Y of the yellow image forming unit 12-Y and detects the toner density of the yellow developer. The toner density sensor 128-Bk is installed in the developing unit 122-Bk of the black image forming unit 12-Bk, and detects the toner density of the black developer.

制御部100はトナー濃度制御部101を有する。当該トナー濃度制御部101は、画像形成装置1の各トナー濃度センサー128と接続され、トナー濃度センサー128−M、128−C、128−Y、128−Bkから出力される発振周波数から、各色の現像剤のトナー濃度を検出する。そして、トナー濃度制御部101は、検出した各色の現像剤のトナー濃度に基づき、画像形成装置1を制御する。例えば、トナー濃度制御部101は、現像剤のトナー濃度が予め定められた濃度以下となった場合、LCD(Liquid Crystal Display)等からなる表示部41にトナーを補給すべき旨の表示を行う。   The control unit 100 includes a toner density control unit 101. The toner density control unit 101 is connected to each toner density sensor 128 of the image forming apparatus 1, and from each oscillation frequency output from the toner density sensors 128 -M, 128 -C, 128 -Y, and 128 -Bk, The toner density of the developer is detected. Then, the toner density control unit 101 controls the image forming apparatus 1 based on the detected toner density of each color developer. For example, when the toner density of the developer is equal to or lower than a predetermined density, the toner density control unit 101 displays that the toner should be replenished on the display unit 41 such as an LCD (Liquid Crystal Display).

次に、図3及び図4を用いて、現像装置127の構成を説明する。なお、図3及び図4では、現像装置127の現像部122のうちマゼンタ用の現像部122−Mの構成を示す。   Next, the configuration of the developing device 127 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4 show the configuration of the developing unit 122-M for magenta in the developing unit 122 of the developing device 127. FIG.

図3は、現像部122−Mの一部を切り欠いて示す斜視図である。図4は、図3におけるA−A線断面図である。図3及び図4において、X−X方向を左右方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。なお、ここでは、マゼンタ用の現像部122−Mの構成を説明するが、符号の末尾に「−M」がついていない構成部については、他のシアン用の現像部122−C、イエロー用の現像部122−Y、及びブラック用の現像部122−Bkと同じ構成である。   FIG. 3 is a perspective view of the developing unit 122-M with a part thereof cut away. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 and 4, the XX direction is referred to as the left-right direction, and the Y-Y direction is referred to as the front-rear direction. In particular, the -X direction is referred to as the left, the + X direction is referred to as the right, the -Y direction is referred to as the front, and the + Y direction is referred to as the rear. . Here, the configuration of the developing unit 122-M for magenta will be described. However, for the components not having “−M” at the end of the reference numerals, the developing unit 122-C for cyan and the unit for yellow are used. The developing unit 122-Y and the black developing unit 122-Bk have the same configuration.

図3及び図4に示すように、現像部122−Mは、筐体58内に、第1スパイラルフィーダー51と、第2スパイラルフィーダー52と、現像ローラー53とを備える。   As illustrated in FIGS. 3 and 4, the developing unit 122 -M includes a first spiral feeder 51, a second spiral feeder 52, and a developing roller 53 in the housing 58.

筐体58は、現像剤を収容する収容部としての役割を果たす。筐体58の内部には、内側に隔壁581が形成されている。これにより、筐体58の内部は、第1スパイラルフィーダー51が配置された第1室582と、第2スパイラルフィーダー52が配置された第2室583とに分けられている。トナーコンテナー59から第1室582に補給されたトナーは、第1スパイラルフィーダー51により攪拌され第2室583に向かって搬送される。第2室583に搬送されたトナーは、第2スパイラルフィーダー52により、前方に向かって搬送される。   The casing 58 plays a role as a storage unit that stores the developer. A partition wall 581 is formed inside the housing 58 inside. Thereby, the inside of the housing 58 is divided into a first chamber 582 in which the first spiral feeder 51 is arranged and a second chamber 583 in which the second spiral feeder 52 is arranged. The toner supplied from the toner container 59 to the first chamber 582 is agitated by the first spiral feeder 51 and conveyed toward the second chamber 583. The toner conveyed to the second chamber 583 is conveyed forward by the second spiral feeder 52.

第1室582の下部における筐体58の外面には、トナー濃度センサー128−Mが取り付けられている。トナー濃度センサー128−Mは、LC発振回路を有する所謂透磁率検知型のセンサーであり、第1室582に収容された現像剤のトナー濃度によって応じた発振周波数の信号を出力する。トナー濃度センサー128−Mを上記の位置に設けることにより、現像ローラー53から還流し、新しいトナーがトナーコンテナー59から補給される前の現像剤のトナー濃度を検出することができる。   A toner concentration sensor 128 -M is attached to the outer surface of the housing 58 in the lower part of the first chamber 582. The toner concentration sensor 128 -M is a so-called magnetic permeability detection type sensor having an LC oscillation circuit, and outputs a signal having an oscillation frequency corresponding to the toner concentration of the developer stored in the first chamber 582. By providing the toner concentration sensor 128 -M at the above position, it is possible to detect the toner concentration of the developer before it is recirculated from the developing roller 53 and new toner is supplied from the toner container 59.

現像ローラー53は、マグネットローラー531と現像スリーブ532とを備える。現像スリーブ532は、マグネットローラー531に外装されている。現像スリーブ532は、感光体ドラム121の表面及び第2スパイラルフィーダー52に隣接する位置で筐体58に回転可能に軸支されている。   The developing roller 53 includes a magnet roller 531 and a developing sleeve 532. The developing sleeve 532 is externally mounted on the magnet roller 531. The developing sleeve 532 is rotatably supported by the housing 58 at a position adjacent to the surface of the photosensitive drum 121 and the second spiral feeder 52.

現像スリーブ532の周面には、マグネットローラー531の磁力により、第1スパイラルフィーダー51及び第2スパイラルフィーダー52から移動されてきた現像剤が担持される。   The developer moved from the first spiral feeder 51 and the second spiral feeder 52 by the magnetic force of the magnet roller 531 is carried on the peripheral surface of the developing sleeve 532.

現像ローラー53に付着した現像剤中のトナーは、感光体ドラム121の表面電位と現像ローラー53に印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム121へと飛翔して、感光体ドラム121の表面にトナー像が形成される。   The toner in the developer adhering to the developing roller 53 flies to the photosensitive drum 121 due to the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 121 and the developing bias applied to the developing roller 53, and the surface of the photosensitive drum 121. A toner image is formed.

規制ブレード81は、現像スリーブ532の周面に担持される現像剤を予め定められた層厚に規制するものであり、現像スリーブ532の上方で現像スリーブ532表面との間に予め定められた間隔を隔てて、筐体58に支持されている。   The regulating blade 81 regulates the developer carried on the peripheral surface of the developing sleeve 532 to a predetermined layer thickness, and a predetermined interval between the developing sleeve 532 and the surface of the developing sleeve 532. And is supported by the housing 58.

次に、図5及び図6を用いて、トナー濃度センサーの構成を説明する。なお、図5及び図6では、マゼンタ用トナー濃度センサー128−Mの構成を示す。符号の末尾に「−M」がついていない構成部については、他のシアン用のトナー濃度センサー128−C、イエロー用のトナー濃度センサー128−Y、及びトナー濃度センサーの128−Bkと同じ構成である。   Next, the configuration of the toner density sensor will be described with reference to FIGS. 5 and 6 show the configuration of the magenta toner density sensor 128-M. The components having “−M” at the end of the reference numerals have the same configurations as the other cyan toner density sensor 128-C, yellow toner density sensor 128-Y, and toner density sensor 128-Bk. is there.

図5は、トナー濃度センサー128−Mの構成を示す平面図である。図5に示すように、トナー濃度センサー128−Mは、長方形の基板1287の一面に平面コイル1281が形成されている。基板1287は、所謂フレキシブル基板であり、トナー濃度センサー128−Mが筐体58に取り付けられた状態では、筐体58の外面に沿った形状となる(図4参照)。   FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the toner density sensor 128-M. As shown in FIG. 5, the toner density sensor 128 -M has a planar coil 1281 formed on one surface of a rectangular substrate 1287. The substrate 1287 is a so-called flexible substrate, and has a shape along the outer surface of the housing 58 when the toner concentration sensor 128-M is attached to the housing 58 (see FIG. 4).

平面コイル1281は、長方形の外形を有する。トナー濃度センサー128−Mは、平面コイル1281が形成されている面が、筐体58の外面に接する側となるように配置される。   The planar coil 1281 has a rectangular outer shape. The toner density sensor 128 -M is arranged so that the surface on which the planar coil 1281 is formed is on the side in contact with the outer surface of the housing 58.

平面コイル1281が形成されている面の裏面には、LC発振回路を構成するコンデンサ等の他の回路部品1282−Mが実装されている。平面コイル1281の端部には、基板1287に貫通する接続部材1288、1289が形成されており、当該接続部材1288、1289により、平面コイル1281と他の回路部品1282−Mが接続されている。   On the back surface of the surface on which the planar coil 1281 is formed, other circuit components 1282-M such as a capacitor constituting the LC oscillation circuit are mounted. Connection members 1288 and 1289 that penetrate the substrate 1287 are formed at the end of the planar coil 1281, and the planar coil 1281 and other circuit components 1282 -M are connected by the connection members 1288 and 1289.

図6は、トナー濃度センサー128−Mの回路構成を示す図である。図6に示すように、トナー濃度センサー128−Mにおいて、平面コイル1281がインバータ1286の両端に接続されている。また、平面コイル1281とグランドとの間にコンデンサ1283−Mと1284−Mとが接続されている。また、インバータ1286の出力側と平面コイル1281の一端との間には抵抗1285が接続されている。この回路構成を有するトナー濃度センサー128−Mが出力する発振周波数fは、以下の数式で表される。   FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of the toner density sensor 128-M. As shown in FIG. 6, in the toner density sensor 128 -M, a planar coil 1281 is connected to both ends of the inverter 1286. Capacitors 1283-M and 1284-M are connected between the planar coil 1281 and the ground. A resistor 1285 is connected between the output side of the inverter 1286 and one end of the planar coil 1281. The oscillation frequency f output from the toner density sensor 128-M having this circuit configuration is expressed by the following mathematical formula.

Figure 0005857016
Figure 0005857016

上記数式において、Lは平面コイル1281のインダクタンスを示し、Cはコンデンサ1283−Mの静電容量を示し、Cはコンデンサ1284−Mの静電容量を示す。上記数式に示すように、トナー濃度センサー128−Mが出力する発振周波数fは、平面コイル1281のインダクタンスLと、コンデンサ1283−Mの静電容量Cと、コンデンサ1284−Mの静電容量Cとにより定まる。 In the above formula, L represents the inductance of the planar coil 1281, C 1 represents the capacitance of the capacitor 1283-M, and C 2 represents the capacitance of the capacitor 1284-M. As shown in the above equation, the oscillation frequency f of the toner density sensor 128-M is output and the inductance L of the planar coil 1281, and the capacitance C 1 of the capacitor 1283-M, the capacitance C of the capacitor 1284-M 2 is determined.

本実施の形態にかかる画像形成装置1では、異なる色の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサー128毎に、LC発振回路を構成するコンデンサ1283の静電容量が異なっている。本実施の形態では、トナー濃度センサー128−MのLC発振回路を構成するコンデンサ1283−Mと、トナー濃度センサー128−CのLC発振回路を構成するコンデンサ1283−Cと、トナー濃度センサー128−YのLC発振回路を構成するコンデンサ1283−Yと、トナー濃度センサー128−BkのLC発振回路を構成するコンデンサ1283−Bkとは、それぞれ静電容量が異なっている。   In the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the electrostatic capacity of the capacitor 1283 constituting the LC oscillation circuit is different for each toner density sensor 128 that detects the toner density of the developer of different colors. In the present embodiment, a capacitor 1283-M constituting the LC oscillation circuit of the toner density sensor 128-M, a capacitor 1283-C constituting the LC oscillation circuit of the toner density sensor 128-C, and the toner density sensor 128-Y. Capacitors 1283-Y constituting the LC oscillation circuit and capacitors 1283-Bk constituting the LC oscillation circuit of the toner density sensor 128-Bk have different electrostatic capacities.

なお、コンデンサ1283の静電容量ではなく、コンデンサ1284の静電容量をトナー濃度センサー128毎に異ならせてもよい。また、コンデンサ1283及び1284の両方の静電容量をトナー濃度センサー128毎に異ならせてもよい。   Note that the electrostatic capacity of the capacitor 1284 may be different for each toner density sensor 128 instead of the electrostatic capacity of the capacitor 1283. Further, the capacitances of both the capacitors 1283 and 1284 may be different for each toner density sensor 128.

上記のようにコンデンサ1283、及び/又は、コンデンサ1284の静電容量をトナー濃度センサー128毎に異ならせることで、トナー濃度センサー128から出力される発振周波数を、トナー濃度センサー128毎に異ならせることができる。例えば、本実施の形態では、異なる色のトナー濃度を検出するトナー濃度センサー128毎に、出力される発振周波数を1kHz以上、10kHz以下ずつ異ならせている。こうすることで、各トナー濃度センサー128を同時に動作させた場合であっても、現像装置127及び画像形成装置1から発せされる放射ノイズを抑制することができる。   As described above, the capacitance of the capacitor 1283 and / or the capacitor 1284 is made different for each toner density sensor 128, so that the oscillation frequency output from the toner density sensor 128 is made different for each toner density sensor 128. Can do. For example, in the present embodiment, the output oscillation frequency is varied by 1 kHz or more and 10 kHz or less for each toner density sensor 128 that detects toner densities of different colors. In this way, even when the toner density sensors 128 are operated simultaneously, radiation noise emitted from the developing device 127 and the image forming apparatus 1 can be suppressed.

また、各トナー濃度センサー128は、LC発振回路を構成するコンデンサ1283、及び/又は、コンデンサ1284を除き同じ構成を用いることができる。このため、現像装置127及び画像形成装置1の製造コストを抑えることができる。   Each toner density sensor 128 can use the same configuration except for the capacitor 1283 and / or the capacitor 1284 that constitute the LC oscillation circuit. For this reason, the manufacturing cost of the developing device 127 and the image forming apparatus 1 can be suppressed.

また、現像装置127、及び画像形成装置1から発せされる放射ノイズを抑制することができるため、画像形成装置1に設けられるシールド部品等のEMI(electromagnetic interference)対策部品等を削減することができる。このため、現像装置127、及び画像形成装置1の製造コストを抑えることができる。   Further, since radiation noise emitted from the developing device 127 and the image forming apparatus 1 can be suppressed, EMI (electromagnetic interference) countermeasure parts such as shield parts provided in the image forming apparatus 1 can be reduced. . For this reason, the manufacturing cost of the developing device 127 and the image forming apparatus 1 can be suppressed.

なお、本発明は上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図1乃至図6を用いて上記各実施形態に示した構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成はこれに限定されるものではない。   The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. The configuration shown in each of the above embodiments using FIGS. 1 to 6 is only one embodiment of the present invention, and the configuration of the present invention is not limited to this.

例えば、LC発振回路を構成するコイルの形状は、円形に限るものではない。すなわち、螺旋状に巻回された形状であればよく、その外形は例えば矩形であってもよい。   For example, the shape of the coil constituting the LC oscillation circuit is not limited to a circle. That is, the shape may be any shape as long as it is spirally wound, and the outer shape may be, for example, a rectangle.

また、LC発振回路を構成するコンデンサに、静電容量が可変可能な可変コンデンサを用いてもよい。これにより、各トナー濃度センサー128のすべての回路部品、基板に同じ構成を用いることができるので現像装置127の製造コストをより抑えることができる。   Further, a variable capacitor whose capacitance can be varied may be used as the capacitor constituting the LC oscillation circuit. As a result, the same configuration can be used for all the circuit components and the substrates of each toner concentration sensor 128, so that the manufacturing cost of the developing device 127 can be further reduced.

また、上記の実施の形態では、トナー濃度センサーの基板の片側の面にコイルを形成した場合を説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。基板の両側の面にコイルを形成してもよい。こうすることにより、トナー濃度センサーのトナー濃度の検出性能を向上させることができる。   In the above embodiment, the case where the coil is formed on one surface of the substrate of the toner concentration sensor has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this case. You may form a coil in the surface of the both sides of a board | substrate. By doing so, the toner density detection performance of the toner density sensor can be improved.

また、上記の実施の形態では、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。所謂一成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置においても、上記の実施の形態で説明した透磁率検知式のトナー濃度センサーを用いることで、トナー濃度を検出することができる。   In the above-described embodiment, the image forming apparatus that performs image formation using the two-component developer including the toner and the carrier has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this case. Even in an image forming apparatus that forms an image using a so-called one-component developer, the toner density can be detected by using the magnetic permeability detection type toner density sensor described in the above embodiment.

また、上記の実施の形態は、複数の現像部が異なる色の現像剤を収容している場合を説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。本発明は、複数の現像部に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するものであればよい。例えば、複数の現像部に同色の現像剤が収容されているとしてもよい。   In the above-described embodiment, a case has been described in which a plurality of developing units contain different color developers, but the present invention is not necessarily limited to this case. The present invention only needs to detect the toner concentration of the developer contained in the plurality of developing units. For example, the same color developer may be stored in a plurality of developing units.

また、上記の図6に示したトナー濃度センサーの回路構成は一例であり、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。   The circuit configuration of the toner density sensor shown in FIG. 6 is merely an example, and the present invention is not necessarily limited to this case.

1 画像形成装置
12 画像形成部
12−M、12−C、12−Y、12−Bk 画像形成ユニット
51 第1スパイラルフィーダー
52 第2スパイラルフィーダー
53 現像ローラー
58 筐体
59 トナーコンテナー
121 感光体ドラム
122−M、122−C、122−Y、122−Bk 現像部
123 帯電装置
124 露光装置
125 中間転写ベルト
127 現像装置
128−M、128−C、128−Y、128−Bk トナー濃度センサー
581 隔壁
101 トナー濃度制御部
1281 平面コイル
1283、1284 コンデンサ
1285 抵抗
1286 インバータ
1287 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 12 Image forming part 12-M, 12-C, 12-Y, 12-Bk Image forming unit 51 1st spiral feeder 52 2nd spiral feeder 53 Developing roller 58 Case 59 Toner container 121 Photosensitive drum 122 −M, 122-C, 122-Y, 122-Bk Developing unit 123 Charging device 124 Exposure device 125 Intermediate transfer belt 127 Developing device 128-M, 128-C, 128-Y, 128-Bk Toner density sensor 581 Partition wall 101 Toner density controller 1281 Planar coils 1283, 1284 Capacitor 1285 Resistor 1286 Inverter 1287 Substrate

Claims (5)

複数の現像部と、
LC発振回路を有し、前記複数の現像部のそれぞれに設置されている複数のトナー濃度センサーと、を備え、
前記複数の現像部に設置されている前記トナー濃度センサー毎に、前記LC発振回路を構成するコンデンサの静電容量が異なっている現像装置。
A plurality of developing units;
A plurality of toner concentration sensors each having an LC oscillation circuit and installed in each of the plurality of developing units;
A developing device in which electrostatic capacity of a capacitor constituting the LC oscillation circuit is different for each of the toner density sensors installed in the plurality of developing units.
前記LC発振回路を構成するコイルは、平面コイルである請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the coil constituting the LC oscillation circuit is a planar coil. 前記コンデンサは、静電容量が可変可能な可変コンデンサである請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the capacitor is a variable capacitor having a variable capacitance. 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の現像装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1. トナー濃度検出対象の現像剤が収容された複数の現像部のそれぞれに設置され、かつ、コンデンサの静電容量がそれぞれ異なっているLC発振回路を有するトナー濃度センサーから出力される信号と、前記コンデンサの静電容量とを用いて、前記現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出方法。   A signal output from a toner concentration sensor installed in each of a plurality of developing units containing a developer for detecting toner concentration and having an LC oscillation circuit having different capacitances of the capacitors, and the capacitor A toner concentration detection method for detecting a toner concentration of the developer using a capacitance of the developer.
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