JPH01133071A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真プロセスを利用し、画像出力を得る例
えばレーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する
ものである。

従来の技術 以下画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタ
（以下ＬＢＰと略する）を用いて説明する。

ＬＢＰにおいては再生画像の濃度を一定に保つための手
段としてトナーの濃度を一定にする方法がある。この方
法を用いたＬＢＰの一例を第３図〜第５図を参照して説
明する。

第３図は現像濃度制御の回路の一構成例を示す図であり
、第５図は現像器を示す図である。図において１はトナ
ーの濃度を検知する濃度センサであり濃度に応じた電圧
を発生する。２は所定基準濃度に対応した基準電圧レベ
ルと濃度センサ１から出力された電圧とを比較するコン
パレータ、３は各部の動作制御を行うマイクロコンピュ
ータ、４はステッピングモータ５を駆動させるための駆
動回路、６は現像器でありその上部にはトナー補給口９
を覆うトナー補給口蓋８とホッパー蓋７を備えている。

１２はパドルであり前記したステッピングモータ５によ
って回転させられる。１３はトナーの残量を検出する残
量センサ、１４はトナ−ディスペンスロール、１５はト
ナー落下口である。１６はキャリアとトナーとの２成分
による現像剤、１７は現像バット、１８は現像作業の際
現像スリーブの外周に付着しているトナーとキャリアを
掻き取るスクレーパ、１９はトナーとキャリアとをかく
はんするミキサー、２０はドクターブレード、２１は磁
気ブラシを形成するための現像スリーブであり内部にマ
グロール２２を備えている。

次に動作について説明する。

現像作業に先立って、現像剤は濃度センサ１上を通過す
る間にそのトナー濃度が読み取られその濃度レベルに応
じた電圧値が出力され、予め設定されている基準の濃度
レベルに対応する電圧値とコンパレータ２により比較さ
れる。ここで、トナー濃度と濃度センサからの出力電圧
の関係を第４図に示す。この図に示すように濃度センサ
からの出力電圧値（Ｖｏｕｔ）が基準電圧値（Ｖｒｅｆ
　）より高ければトナー濃度が所定値より低いとして、
コンパレータ２からの出力はｒＨ」となりその情報はマ
イクロコンピュータ３に伝えられる。そしてマイクロコ
ンピュータ３はこの情報を受は取るとトナー濃度が低い
ということを認識し、ステッピングモータの駆動回路４
に制御命令を出力してステッピングモータを所定時間（
所定ステップ数）回転させる。そしてこのステッピング
モータ５の回転によりパドル１２が回転しトナー１１が
トナー落下口１５から少しずつ現像バット１７内に落下
し始めミキサー１９により現像剤と混合され、トナー濃
度が徐々に高められていく。そしてこの一連の動作は現
像剤のトナー濃度が基準濃度となるまで繰返し行われる
。そしてトナー濃度が基準濃度に達した時点で複写動作
が開始される。

発明が解決しようとする問題点 一般に電子写真プロセスにおいては、再生画像の濃度は
現像特性に大きく依存することが知られており、その中
でも現像剤の環境特性は大きな要因であり、温度や湿度
によってその充填密度（単位体積当りの現像剤の量）が
変化する。この充填密度は高温高湿になるに従って太き
（なり現像剤中の空気の量は減少する。この原因として
は粒子の吸湿によるもの並びに高温高温になるに従い現
像剤の流動性が低下し摩擦帯電量が低下するばかりでな
く、帯電した電荷が空気中の水分により逃げる確率も高
くなるためと考えられる。またこのようにトナーやキャ
リアの帯電量が呈かすると粒子同志の反発力が低下し更
に充填密度を太き（することとなる。

ところで従来より現像剤の濃度を検知する手段としてコ
イルが利用されており検知の原理としては現像剤の透磁
率を測定している。現像剤中のキャリアは通常はフェラ
イトで形成されているため透磁率は非常に高（、トナー
は殆どが樹脂であるため透磁率は非常に低い。また空気
も透磁率が低いため、トナー濃度とはいっても現像剤が
含んでいる空気とキャリアの総量を測っているに過ぎな
い。このため、現像剤の充填状態は濃度センサ出力に大
きな影響を及ぼすこととなる。また濃度センサからの出
力は第６図のように環境によって太き（変化する。即ち
、グラフ中のＶ　ｒｅｆをしきい値として制御する場合
、２０℃、湿度６０％の標準環境のもとで濃度センサ出
力がＶ　ｒｅｆ　となるように設定しても温度や湿度が
変動すればトナー濃度は変動してしまう。つまり温度や
湿度の環境の変化によって画像濃度が変化するという問
題が発生することになる。例えば向上出荷段階で前述の
ような標準状態の設定を行っても、そのものが標準状態
と同じ状態で常に使用されるわけではな（地域や季節に
よってその環境は標準状態とは太き（異なるため画像濃
度が変化して画像品質が劣悪なものとなってしまう。

問題点を解決するための手段 上記した問題を解決するため本発明の画像形成装置はト
ナーの濃度を検出する濃度検出手段からの出力と比較さ
れる基準値の値を手動入力によって変更できるように構
成した。

作　　用 上記構成としたことにより、装置が使用される環境に最
適なトナー濃度に設定することができる。

実　　施　　例 第１図に本発明の一実施例を示す。図において１は現像
剤のトナー濃度を検出する濃度センサ、２はオペアンプ
、３は各部の動作制御を行うマイクロコンピュータ、４
はステッピングモータ５の駆動回路、６は現像器、２３
は現像剤の濃度レベルを量子化しマイクロコンピュータ
３に読みこませるためのアナログ−デジタル変換（以下
Ａ／Ｄ変換と略す）器、２４はバッテリによりバックア
ップされたランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭと略す
）、２５はリードオンリーメモリ（以下ＲＯＭと略す〉
、２６はテンキー等の外部入力手段が設けられた操作部
、２７は液晶表示部２８の駆動並びに制御を行う液晶コ
ントローラである。

次に動作について説明する。

今、工場出荷段階で環境温度が２０℃、湿度６０％とし
て現像剤の基準濃度が第４図に示すようにｂ％と設定さ
れ、その時の濃度センサからの出力が２．５Ｖとなるよ
うに濃度制御されている装置があるとする。この時ＲＡ
Ｍ２４内部には操作部２６からのテンキー人力によりし
きむく値２．５■が記憶されている。まず最初に、市場
において使用環境が温度１０℃、湿度１５％に変化した
場合を考えて以下説明する。この環境においても濃度セ
ンサからの出力が２．５ｖとなるようにマイクロコンピ
ュータは濃度制御を行うのであるが、前述した理由によ
りこの環境下では濃度センサからの出力が２．５Ｖであ
っても現像剤のトナー濃度がａ％に低下している（第６
図参照）。このため再生画像濃度も低下してしまう。こ
の時点でオペレータが所定のテンキー操作により装置の
動作モードをサービスモードに切換る。次に濃度センサ
からの出力がボルテージフォロワによりインピーダンス
変換されそしてＡ／Ｄ変換されデジタル値としてマイク
ロコンピュータに読み込まれる。

するとマイクロコンピュータではその入力されたデジタ
ル値により現在のトナー濃度を認識し、所定の文字キャ
ラクタコードを液晶コントローラに　゛送り、現在のト
ナー濃度あるいはこのトナー濃度を代用する値（例えば
オペアンプからの出力電圧値〉が液晶表示部に表示され
る。そしてこの表示値の横に現在記憶されているしきい
値がＲＡＭよりアクセスされその値が表示される。とこ
ろでトナーの濃度が低い場合はしきい値の設定を下げれ
ば濃度が上がる（第６図参照）ため、外部よりテンキー
を操作することによってしきい値の変更をする。ここで
ＲＯＭ内部にはテンキーの各数字に対応したしきい値の
テーブルが第１表のように用意されており、また濃度セ
ンサからの出力値の各／／に対応したステッピングモー
タのステップ数が予めＲＯＭ内部にプログラムされてい
る。

テンキー数値　　しきい値 １　　　　　　３、ＩＶ ２　　　　　　２．８Ｖ ３　　　　　　２．５Ｖ ４　　　　　　２．２Ｖ ５　　　　　　１．９Ｖ 第１表 ここで、オペレータが実際に出力されてくる画像の濃度
を見ながら、テンキーより「４」を入力する。するとマ
イクロコンピュータはそれを認識し「４」に対応して予
めＲＯＭに記憶されている２、２ｖというデータを読出
ししきい値として設定されると共にその値が液晶表示部
に表示される。

そして濃度センサからの出力電圧がその変更されたしき
い値に達するまでマイクロコンピュータはステッピング
モータの回転を制御しトナー濃度が増加される。そして
しきい値に達した後、オペレータは再度画像出力を行わ
せる。しかし、このしきい値すなわち２．２ｖであって
も第６図に示しているように未だ基準濃度ｂ％に達して
いないことをオペレータはその出力された画像より判断
し、テンキーより「５」を入力してしきい値を１．９Ｖ
に設定し、希望していた濃度の画像を得る。そしてこの
変更されたしきい値すなわち１．９ＶはＲＡＭに記憶さ
れ、次回の画像形成作業よりそのしきい値が使用される
ことになる。また上記した例とは逆に使用環境が例えば
温度３５℃、湿度８０％であるとき、工場出荷時に設定
されたしきい値即ち２．５ｖではトナー濃度が高過ぎる
ことになる。そのためオペレータは濃度センサのしきい
値を前記した手順で今度はテンキーより「１」を入力し
て３．１Ｖに設定し適正濃度の画像出力を得る。そして
この変更されたしきい値３．１ＶがＲＡＭに記憶され、
以後の画像形成作業の際のしきい値として使用される。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば装置の使用環境が変
化したことにより出力画像の濃度が変化した場合に現像
剤の濃度を出力画像を見ながら手動操作にて変更でき実
用上大変有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像形成装置の要部ブロッ
ク図、第２図は操作部及び液晶表示部の平面図、第３図
は従来の画像形成装置の主要部ブロック図、第４図及び
第６図はトナー濃度と濃度センサからの出力電圧との関
係を示す特性曲線図、第５図は現像器の断面図である。 １・・・・・・濃度センサ、２・・・・・・オペアンプ
、３・・・・・・マイクロコンピュータ、４・・・・・
・ステッピングモータの駆動回路、５・・・・・・ステ
ッピングモータ、６・・・・・・現像器、２３・・・・
・・アナログ−デジタル変換器、２４・・・・・・ラン
ダムアクセスメモリ、２５・・・・・・リードオンリー
メモリ、２６・・・・・・操作部、２７・・・・・・液
晶コントローラ、２８・・・・・・液晶表示部 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第３図 第４図 薄−Ｓ〃　　−１ トナー濃度　〔〃〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部にトナーを収容し静電潜像を現像する現像手段と、
   前記現像手段内のトナーの濃度を検出する濃度検出手段
   と、前記現像手段内にトナーを供給するトナー供給手段
   と、前記濃度検出手段からの出力を入力し基準値と比較
   する比較手段と、トナーの濃度の変動量に応じて前記ト
   ナー供給手段によるトナー供給の制御を行う制御手段と
   、前記基準値の値を手動入力により変更する基準値変更
   手段と、変更された値を記憶する記憶手段とを備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。