JPH01154171A

JPH01154171A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01154171A
Application number: JP62313562A
Authority: JP
Inventors: Yukio Okamoto; 岡本　行雄; Toshifumi Isobe; 磯部　利文; Satoshi Watanabe; 智渡邊
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1989-06-16
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0812498B2

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、電子複写機等の、画像形成５Ａ置に関し、更
に詳しくは、着脱可能な現像装置を有する場合において
、現像剤のトナー濃度を正確に制御することのできる画
像形成装置に関する。

（発明の背景）電子複写機は、帯電された感光体（以下感光ドラムを例
にとり説明する）に原稿情報に応じた露光を行って静電
潜像を形成させ、これをトナーにより可視像化し、この
トナー可視像を転写紙に転写させ定着させる装置である
。近年、この種の電子複写機は、産業界のあらゆる分野
で用いられている。

第５図は、この種の電子複写機の構成の一例を示す構成
図である。操作者が］ビーボタン（図示せず）を押すと
、図に示す装置はコピープロセスを開始する。即ら矢印
方向に回転している感光ドラム１は、クリーニング部２
でドラム上の残余トナーがブレードによって削除された
後、帯電極３により電荷がその表面に帯電さＵられる。

次に、帯電消去部４によって感光ドラム１上の不要部分
の電荷が消去される。そして、感光ドラム１の帯電領域
は原稿６での反射光により露光され、・ドラム表面には
静電潜像が形成される。即ち、図に示す矢印方向に移動
可能な露光部５から原稿６に光が照射され、原稿情報を
含んだ反射光がミラーＭ１〜Ｍ３及びレンズ系Ｌ１を介
して、感光ドラム１に到達して、ドラム表面を露光して
ドラム表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現
像部７で、トナーの吸着が行われ可視像に変換される。

その後、ドラム表面のトナー可視像は転写部８で転写紙
（コピー用紙）に転写される。転写部の転写紙は感光ド
ラム１から分離され、搬送機構９によって定着ローラ１
０に送られる。そしてこの定着ローラ１０で転写紙は加
熱され、トナーが転写紙に融４し、コピープロセスが終
了する。

前記露光部５及びミラーＭｌ、Ｍ２．Ｍ３とで構成され
る部分（破線で囲まれた部分）が光学ユニット２０を成
しており、移動機構（図示せず）により図の矢印方向に
移動できるようになっている。ここで、第１のミラーＭ
１と露光部５は、光路長を常に一定に保つため、第２．
第３のミラーＭ２．Ｍ３の２倍の速度で移動プるように
なっている。ここで、露光装置５内の光源２１は例えば
紙面と垂直な棒状の螢光灯若しくはハロゲンランプで構
成されているので、光学ユニット２０は、原稿６の全面
を走査することができる。

ところで、この種の電子複写機に用いられている現象装
置には、トナーとキャリアから成る２成分現像剤が用い
られている。この２成分現像剤の耐久性はトナー濃度が
一定値以下になると急激に劣化する。例えば、トナー濃
度を５％に保った場合と２％に保った場合では、耐久性
が後者は前者の半分になることもある。この為、トナー
濃度が一定値以下にならないようにトナーの補給を制御
する必要が生じる。又、画像品質を安定に保つ上でも、
トナー濃度を略所定値に保つ必要がある。

２成分現像剤を用いた現像装置内のトナー濃度を検出す
るものとして、インダクタンスを用いたトナーｍ検知方
式がある。これは、現像剤に含まれるキャリアが磁性体
であることを利用し、現像剤中にコイルを有するインダ
クタンスセンサを配置してトナーＱ度を検出するもので
、具体的には、トナー濃度が変動するとトナーとキャリ
アの混合比が変わり透磁率が変動することに着目し、現
像剤の透磁率を測定してトナー濃度を求めるものである
。

そして、このインダクタンスセンサの出力電圧と基準電
圧とが比較され、インダクタンスセンサの出力電圧が基
準電圧と等しくなるようにトナー補給を行い、この結果
、トナー濃度が一定になるように制御される。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記インダクタンスセンサの出力にはばらつ
きがあり、出力を可変抵抗器等で調整する必要があった
。すなわち、曇準濃度のトナーを測定したときのインダ
クタンスセンサの出力電圧が一定の値になるように調整
しておかな【ノればならなかった。

しかしながら、この様な調整は余り正確ではない。従っ
て、若し、インダクタンスセンサの出力電圧が正確でな
ければ、トナー濃度は常に異なった濃度になるよう制御
されることになる。

また、それぞれ異なる色のトナーの入った複数の現像装
置を交換して使用するような場合は、現像９ｉｖ！ｔを
交換する毎に、上記したセンサの出力電圧の調整をしな
ければならない等非常に面倒であった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、複数のそれぞれ異なる色のトナーを有
する現８４装置を交換して使用する場合において、トナ
ー１度をそれぞれ正確に保つておくことのできる画像形
成装置を実現することにある。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する本発明は、感光体上に静電潜像を
形成させる静電潜像形成手段と、トナーを有する現像剤
により静電潜像を可視像化する現像手段と、この現像手
段により可視像化された像を転写紙に転写する転写手段
と、転写された像を定着させる定着手段と、現像手段内
の現像剤のトナー濃度を検出するため現像手段に配置さ
れたトナー濃度センサと、不揮発性メモリと、基準とな
る現像剤のトナー濃度を上記不揮発性メモリに詳１込む
書込手段と、画像形成時に上記トナー濃度センサで検出
される現像剤のトナー濃度が上記基準値に等しくなるよ
うにトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段とを備え
画像形成を行う画像形成装置であって、上記現像装置は
画像形成装置に着脱可能であり、上記トナー濃度センサ
は所定色のトナー時はトナー濃度に応じたリニアな出力
であり、所定色以外のトナー時は２値出力となるよう構
成され、初めに基準となる現像剤のトナ−８Ｊ度をトナ
ー濃度センサにより検出し不揮発性メモリに書込み、画
像形成時には画商形成装置に装着されている現像装置の
トナー濶度センサで検出された出力と不揮発性メモリに
記憶された値とを比較して現像剤のトナー濃度を制御す
るようにしたことを特徴とするものである。

（作用）一初めに基準となる所定色の現像剤を有する現像装置の
トナー濃度を検出し不揮発性メモリに基準値として書込
む。画像形成時には、画像形成装置に装着されている現
像装置のトナー濃度が上記基準値に等しくなるように制
御する。

（実施例）以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の１実施例の電気的構成を示すブロック
図である。

図において、３０は画像形成装置の各部を制御するＣＰ
Ｕ、３１は操作者が各種指示を入力するための操作入力
部、３２は上記入力を確認するため、及びＣＰＬＪ３０
からのメツセージを表示するための表示部、３３は現像
装置７内に設けられ、トナーの残ωを検出するトナー残
聞センサ、３４は現像剤の透磁率を測定してトナー濃度
に応じた電圧を出力するインダクタンスセンサ、３５は
現像装置７内に設けられ、トナーの補給を行うトナー補
給手段、３６はインダクタンスセンサ３４で検出された
トナー濃度に応じた電圧値をディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換器、３７は上記Ａ／Ｄ変換器３６でディジタル
値に変換されたトナー濃度がＣＰＵ３０の書き込み指示
により書き込まれ、読み出し指示により読み出される不
揮発性メモリ、３８は不揮発性メモリ３７から読み出さ
れたディジタル値のトナー８１度のデータをアナログ値
に変換するＤ／Ａ変換器、３９は画像形成時にインダク
タンスセンサ３４から与えられるトナー８１度に応じた
電圧値と、不揮発性メモリ３７に記憶されている基準ト
ナー濃度に応じた電圧値とを比較し、これら２つの入力
の差に応じた電圧を出力する比較器、４０は比較器３９
の出力電圧に応じてトナー補給手段３５にトナー補給の
指示を与えるトナー補給指示手段である。

第２図は現像装置７の構成を感光ドラム１と共に示す断
面図である。この図において、第１図と同じものについ
ては同一番号を付し、詳しい説明は省略する。１は感光
ドラム、７は現像装置、３３はトナー補給時の震動から
トナー残量を検出するトナー残市センサ、３４は現像剤
中のトナー濃度を検出するインダクタンスセンサ、３５
はトナー補給手段、３５ａ及び３５ｂはトナー補給を行
うときに駆動されるローラ、３５Ｃはローラ３５ａ、３
５ｂにより駆動されるベルト、３５ｄはベルト３５ｃに
取り付番プられ、トナー補給を行うキャリッジ、４１は
トナー補給口、４２はトナー補給手段のキタリッジ３５
ｄにより補給されたトナーを送り出す補助ローラ、４３
はトナー及びキャリアから成る現像剤を撹拌するための
主撹拌部、４４は同じく撹拌するための副撹拌・部、４
５は感光ドラム上の静電潜像にトナーを付着させて現像
を行うための現像スリーブ、４６はスリーブ４５上の現
像剤の穂の高さを規制する穂立ち規制板である。

先ず、現像装置７の動作について説明する。トナー補給
口から供給されたトナーは、トナー補給指示があるとき
はトナー補給手段３５のキャリッジ３５ｄにより補助ロ
ーラ４２へ移される。このとき、キャリッジ３５ｄがト
ナーを運ぶときに発生する震動で、トナー残伍センサ３
３はトナーの残量を検知する。補助ローラ４２の回転に
より、トナーは下方へ落とされる。そして、既に現像装
置内にある現像剤（トナーとキャリア）と上記トナーと
が主撹拌部４３と副撹拌部４４とで撹拌される。ここで
インダクタンスセンサ３４は、この現像剤の透磁率を測
定してトナー濃度を検出している。現像スリーブ上には
現像剤の穂が形成されいる。穂立ら規制板４６により現
像剤の穂の高さが規制され、ここを通過した現像剤によ
って感光ドラム１上のＷＩ像が現像され、トナー像とな
る。

尚、この現像装置７は、複写機本体と容易に着脱可能で
ある。そして、現像装置を複写機本体に装着したときに
結合状態にイｆるコネクタを介して、各センサの検出出
力はＣＰＵ３０に供給される。

この為、異なる色のトナーの入った現像装置に交換する
ことで、簡Ｑ１にカラーコピーに対応することができる
。また、現像装置側のコネクタの任意の２つの端子間を
、トナーの色に応じて接続若しくは開放することで、複
写機本体側から何色の現ｍ装置が装着されているかを区
別することができる。

以下、第１図及び第２図を用いて本実施例の動作を説明
する。

先ず、初期時、若しくは交換可能な現像装置を交換した
後に、以下の初期設定動作を行うようにする。

操作入力部３１から初期設定の指示があると、ＣＰＵ３
０は現像装置７の主撹拌部４３及び副撹拌部４４に、一
定時間（現像剤のトナー及びキャリアがよく混じり合う
まで、例えば９０秒間）現像剤の撹拌を指示する。初期
時には、基準濃度の現像剤（例えばトナー濃度４％）が
現像装置内に注入されている。撹拌終了後、インダクタ
ンスセンサ３４で測定された基準濃度の現像剤のトナー
濃度に応じた電圧は、Ａ／Ｄ変換器３６でディジタル値
に変換されて、ＣＰＵ３０の指示により不揮発性メモリ
３７に書き込まれる。不揮発性メモリ３７への書き込み
が完了すると、初期設定動作は終了する。

また、複数の交換可能な現像装置にそれぞれ箕なる色の
トナーを入れておき、使用状況に応じて現＠装置を使い
分ける場合がある。この様な場合であっても、最も頻繁
に使われるのは黒である。

そして、黒トナー以外の場合は、トナー濃度に対するラ
チチュードが広く、ある程度のトナー濃度のずれは許容
することができる。このため、不揮発性メモリ３７には
黒トナーの）３　＄　濃度のデータだけを占き込めば十
分である。そこで、黒以外の現像装置が装着された場合
は、不揮発性メモリ３７への書き込み動作を行わないよ
うにする。すなわら、ＣＰＵ３０は装着される現像装置
の種類を監視しており、黒以外の現像装置が装着された
ときは、ＣＰＵ３０は不揮発性メモリ３７に潟き込み制
御信号を与えないようにする。

第３図は黒トナーが注入された現像装置のインダクタン
スセンサの特性図である。この図に示すように、同種の
センサであっても、△、Ｂ、Ｃのように特性が異なって
おり、同一の濃度に対する出ツノ電圧（ＶＡ　ＶＢ　Ｖ
Ｃ＞は異なっている。この為、上記不揮発性メモリ３７
に書き込まれた値は、使用されるセンサにより微妙に異
なっている。

第４図は、着脱可能な現＆装置の種類を判別するための
構成の一例を示す構成図である。現像装置７側にはコネ
クタ５０が、複写機本体側にはコネクタ５１がそれぞれ
設けられており、現像装置７を複写機本体に装着したと
きには、コネクタ５０の端子５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、
５０ｄとコネクタ５１の端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、
５１ｄとがそれぞれ接続されるように構成されている。

このようなコネクタにおいて、例えば、黒トナーの入っ
た現像装置αの場合は端子５０ｃ及び５０ｄを短絡して
おき、黒以外のトナーの入った現像装置の場合は端子５
０Ｇ及び５０ｄを開放しておく。

そして、端子５１ｃ、５１ｄをＣＰＵ３０に接続し、両
端子間を監視することにより現像′３Ａ置の種類を判別
することができる。この例では、ＣＰＬＪ３０から見て
端子５１Ｃ，５１ｄが導通状態にあるときのみ、不揮発
性メモリへの書き込みを行うようにする。

次に、画像形成（複写）時のトナー１１度制御動作につ
いて説明する。

操作入力部３１に複写の指示が与えられると、ＣＰＬＪ
３０は各部に複写の指示を与える。これにより、感光ド
ラムの帯電、露光による潜像形成。

この潜像にトナーを吸着させる現像、転写紙への転写、
そして定着といった処理（コピープロセス）が行われる
。このとき、現像剤中のトナーは消費されており、トナ
ー濃度は徐々に低下している。

従って、現像剤中にトナーを補給する必要が生じる。

ここで、インダクタンスセンサ３４の検出出力は比較器
３９の一方の入力端子に印加されている。

また、比較器３９の他方の入力端子には、不揮発性メモ
リ３７に書き込まれた基準トナー濃度時のセンサの検出
電圧が印加されている。比較器３９は両入力端子に印加
された電圧を比較し、両者の差に応じた電圧を出力して
いる。この比較器３９の出力にすづき、トナー補給指示
手段４０は現像装置７内のトナー補給手段３５に、トナ
ー補給を行うか否かの指示を与える。トナー補給手段３
５は上記指示に駐づき、現像剤へのトナー補給を行って
いる。これにより、現像剤中のトナー濃度は上昇し、ト
ナー濃度が基準値と一致するまでトナー補給が行われる
。

尚、黒トナーの入った現像装置のインダクタンスセンサ
の出力電圧は、第３図に示した通りであるが、カラート
ナーの入った現像装置のインダクタンスセンサの出力特
性は、第５図のようにカラートナーの基準トナー濃度（
例えば５％）を境にしてハイレベルとローレベルを出力
するようにし−ておく。ここでハイレベルは上述した初
期時に不揮発性メモリ３７に書き込まれた値（基準値）
より大きく、ローレベルは上述の基準値より小さくなる
ように設定しておく。上記基準値は、第３図に示したよ
うに、多少のばらつきがあるので、余裕をもってハイ／
ローレベルを設定しておく必要がある。

第６図は、カラートナーが注入されている現像装置のイ
ンダクタンスセンサ５２の構成の一例を示すブロック図
である。インダクタンスセンサ５２は、インダクタンス
センサ７と同様に画像形成装置本体に着脱可能である。

インダクタンス検出器５２ｋ）はコイル５２ａのインダ
クタンス変化によりトナー濃度に応じた電圧を出力する
。このトナー濃度に応じた電圧は、２値化°回路５２ｄ
により上記したハイレベルとローレベルの電圧に変換さ
れる。出力レベルどのトナー８１度の時点で切り替わる
かは、可変抵抗器５２ｃによって調整される。

この様な特性を有するインダクタンスセンサにすること
により、トナー補給は黒トナーの場合と何等変わりなく
行われ、かつ、インダクタンスセンサの調整も容易にな
る。すなわら、カラートナーの基準濃度において、イン
ダクタンスセンサ５２の出力電圧を、不揮発性メモリ３
７に書き込まれた値に一致させるような調整は不要であ
り、カラートナーの基準′ａ度でハイとローが切り替わ
るようにするだけで良い。

以上のように、初期設定時に基準現像剤のトナーａ度の
検出電圧を不揮発性メモリに書込み、画像形成時には、
交換可能な現！＆装置のインダクタンスセンサの検出電
圧と不揮発性メモリに記憶された電圧値とを比較するこ
とによってトナー補給を行うようにしたので、現像装置
を交換した場合でも、トナー濃度をそれぞれ正確に保っ
ておくことができる尚、上記実施例では初期設定時に、黒トナーの基準濃度
を不揮発性メモリに書込み、これに基づいて各色のトナ
ー濃度を制御するものとして説明してきたが、これに限
定されるものではない。例えば、他の色のトナーの基準
濃度を不揮発性メモリに書込んでからトナー濃度の制御
を行っても良い。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば、初期設定
時に阜準現像剤のトナー８１度の検出電圧を不揮発性メ
モリに記憶させ、画像形成時にはインダクタンスセンサ
の検出電圧とメモリから読み出された電圧値とを比較す
ることによってトナー補給を行うようにしたので、現像
装置を交換した場合でも、各現像装置毎にトナー濃度を
正確に保っておくことのできる画像形成装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は現像装置の構成を示す断面図、第３図はインダク
タンスセンサの特性図、第４図はコネクタの構成図、第
５図はインダクタンスセンナの出力特性図、第６図はイ
ンダクタンスセンサの構成の一例を示すブロック図、第
７図は従来の電子複写機の構成図である。１・・・感光ドラム７・・・税像装置３０・・・ＣＰＵ３１・・・操作入力部３２・・・表示部３３・・・トナー残■センサ３４・・・インダクタンスセンサ３５・・・トナー補給手段３６・・・Ａ／Ｄ変換器３７・・・不揮発性メモリ３８・・・Ｄ／Ａ変換器３９・・・比較器４０・・・トナー補給指示手段４１・・・トナー補給口４２・・・補助ローラ４３・・・主撹拌部４４・・・ｆｒｉｌｌ撹拌部４５・・・現像スリーブ４６・・・穂立ち規制板５０・・・コネクタ５０８〜５０ｄ・・・端子５１・・・コネクタ５１８〜５１ｄ・・・端子特許出願人　　　コ　　ニ　　カ　　株　　式　　会　
　礼式　　理　　人　　　弁　　理　　士　　井　　島
　　膝　　治外１名第４　図７現信Ｍ１第５図第６図田インダクタンスセンナ

Claims

【特許請求の範囲】

感光体上に静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、
トナーを有する現像剤により静電潜像を可視像化する現
像手段と、この現像手段により可視像化された像を転写
紙に転写する転写手段と、転写された像を定着させる定
着手段と、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出する
ため現像手段に配置されたトナー濃度センサと、不揮発
性メモリと、基準となる現像剤のトナー濃度を上記不揮
発性メモリに書込む書込手段と、画像形成時に上記トナ
ー濃度センサで検出される現像剤のトナー濃度が上記基
準値に等しくなるようにトナー濃度を制御するトナー濃
度制御手段とを備え画像形成を行う画像形成装置であつ
て、上記現像装置は画像形成装置に着脱可能であり、上
記トナー濃度センサは所定色のトナー時はトナー濃度に
応じたリニアな出力であり、所定色以外のトナー時は２
値出力となるよう構成され、初めに基準となる現像剤の
トナー濃度をトナー濃度センサにより検出し不揮発性メ
モリに書込み、画像形成時には画像形成装置に装着され
ている現像装置のトナー濃度センサで検出された出力と
不揮発性メモリに記憶された値とを比較して現像剤のト
ナー濃度を制御するようにしたことを特徴とする画像形
成装置。