JPH0233170A - トナー濃度制御方法 - 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、二成分系現像剤のトナー濃度制御方法に関し
、より詳細には、温度や湿度等の環境変化や長期使用中
の現像剤劣化の如何にかかわらず、二成分系現像剤中の
トナー濃度を設定値に維持することが可能なトナー濃度
の制御方法に関する。

（従来の技術） 二成分現像剤を用いた複写機では、複写量によってトナ
ーが消費され、トナー濃度が低下するため、トナー濃度
を検出してそれに応じてトナー補給を行ないトナー濃度
を所定レベルに維持することが必要である。

従来の複写機では、上記トナー濃度を検出する検出器が
現像器に設けられ、複写機本体制御部がその検出器の出
力値を読み込んで、所定の基準値と比較し、その比較結
果に基づいてトナー補給信号をトナー補給手段に出力し
、トナー補給量を制御するように構成されている。

また、外部環境検出手段の出力を介してトナー濃度の所
定の基準値を変化させる方法がある。その外部環境検出
手段として温度センサー若しくは、温度センサー等の各
種センサーを使用し、温度若しくは、温度等の変化によ
って現像剤の特性が変化した場合には、外部環境検出手
段の信号によって基準値が補正され、環境条件によって
、トナー濃度−検知電圧特性が移動することによる不都
合を未然に防止している。

次に現像剤の特性によっては、連結コピー等の場合コピ
ー枚数によって制御基準値が変化する場合がある。この
ような場合には、コピー枚数に対応させ基準値をコピー
枚数−検知電圧特性曲線上で移動させる必要があり、こ
の場合には外部環境検出手段としては、コピー枚数にリ
ンクして作動するカウンター等を使用して基準値を補正
させている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記方法では、現像剤のトナー濃度変化以外に例えば、
現像剤の帯電量の変化、見掛は透磁率の変化等による現
像剤の特性変化に伴い検知電圧が変化する。従つて実際
のトナー濃度の変化がないのにトナー濃度が変化したか
の様な出力信号を発する場合がある。またこれは、環境
の変化だけによって起こることではない０例えば、現像
剤の経時変化によっても帯電量や見掛は透磁率の変化が
起こり誤った出力信号を発する場合がある。

また、外部環境検出手段を用い基準値を変化させる場合
トナー濃度と検知電圧の関係は、切片だけしか変化させ
ることができない。

従って、現像剤の環境変化による傾きの変化は考慮され
ていない。

その上外部環境検出手段による補正値は、現像剤のロッ
トの違いや機械のバラツキ等も考慮されていると思われ
るが、それだけではバラツキのハパがある為、信頼性に
かける。

それゆえ、本発明は、上記の問題点を解決し、現像装置
の環境条件の変化や現像剤の劣化が生じた場合でも的確
にトナー濃度の制御ができる制御方法を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、トナーと磁性キャリヤとから成る二成
分系現像剤におけるトナー濃度制御方法において、現像
器内におけるトナー濃度をこの現像器に設けられた第一
のセンサーで検出し、トナー濃度が設定値にある現像剤
を収容し且つ現像剤の流動状態が現像器のそれと実質上
等しい参照容器内におけるトナー濃度を、この容器に設
けられた第二のセンサーで検出し、第一のセンサーの検
出値が第二のセンサーの検出値乃至はその設定下限値よ
りも小さい場合には、現像器内にトナーを補給すること
を特徴とする方法が提供される。

（作　用） 本発明において、現像器内におけるトナー濃度をこの現
像器に設けたセンサー（第一のセンサー）で検出するこ
とは従来のトナー濃度制御方法と同じであるが、この現
像器以外に、トナー濃度が設定値にある現像剤を収容し
且つ現像剤の流動状態が現像器のそれと実質上等しい参
照容器を使用し、この容器に第二のセンサーを設けてこ
の容器内のトナー濃度を検出することが特徴である。

この容器内は、現像器内とほぼ同じ温度及び湿度等の環
境条件下におかれるのは勿論のこと、容器内の現像剤も
現像器の現像剤とほぼ同じ劣化状態におかれ、しかも現
像剤の帯電量の変化や見掛は透磁率の変化等も容器及び
現像機の何れにおいてもほぼ同一となっている。

かくして、第二のセンサーで・検出されるトナー濃度の
検出値は、トナー濃度が設定値にあるという点を除けば
、環境変化、現像剤の特性変化や経時劣化等が全て盛込
まれた値であることが明白である。

本発明においては、第一のセンサー（現像器）で検出さ
れるトナー濃度値と、第二のセンサー（参照容器）で検
出されるトナー濃度値とを比較し、第一のセンサーめ検
出値が第二のセンサーの検出値乃至はその設定下限値よ
りも小さい場合には、現像器内にトナーを補給すること
により、温度や湿度等の環境変化や使用中の現像剤の特
性変化や劣化の如何にかかわらず、二成分系現像剤中の
トナー濃度を、設定値に安定且つ確実に制御し、維持す
ることが可能となるものである。

（実施例） 第１図は、本発明のトナー濃度制御方法が適用された複
写器の要部を示すものである。この複写器内には全体と
して１で示す参照容器１と現像器２とが設けられている
。現像器２と参照容器１とは、現像器２が感光体ドラム
３と接触乃至近接するように設けられているのに対して
参照容器１では感光体ドラム３とは離れ、この部分が遮
蔽４で閉じていること、及び現像器２はトナー補給槽１
２を有するのに対して参照容器１ではこの部分が蓋５で
閉じていることを除けば、両者は共通の部材で構成され
た同じ構造を宥する。

即ち、現像器２は、現像剤を収容するケース６と、ドラ
ム３と対向する開口部に臨んで、現像状態にあるとき感
光体ドラム３上の潜像を現像する磁気ブラシローラフと
、ケース６内の現像剤を攪拌する攪拌ローラ８と、現像
ローラフの表面に付着形成される現像剤の層厚を規制す
る穂切り部材９と、この穂切り部材９によりせき止めら
れた現像剤を還流させる案内板１０と、ケース６内へ現
像トナーを補給するトナー補給ローラ１１を備えたトナ
ー補給槽１２と、ケース６内の現像剤のトナー濃度を検
知する第一のセンサ１３が設けられている。また現像ロ
ーラ７は回転駆動される非磁性材でなる円筒状の現像ス
リ、−ブ７ａと、このスリーブフａ内に回転することな
く設けられ周囲に複数の磁極を有したマグネット７ｂと
からなる。

かくして、ケース６内の二成分系現像剤は、攪拌ローラ
８により十分に攪拌混合された後、磁気ブラシローラフ
表面上に現像剤の磁気ブラシを形成し、穂切り部材９に
より一定穂長に切揃えられてローラフにより感光ドラム
３の表面と接触するよう搬送され、一方切取られた二成
分系現像剤は案内板１ｏにより攪拌ローラ８の部位に還
流される。一方参照容器１におけるケース６、磁気ブラ
シローラフ、攪拌ローラ８、穂切り部材９及び案内板１
０は、現像器２のそれらと同じであり、第二のセンサー
１３′が第一のセンサー１３の場合と同様な配置で設け
る。

感光体ドラム３の周面に沿って、現像器２とほぼ反対側
に、現像・転写後の感光体ドラム３上に未転写により残
留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置１
４が配設されている。

このクリーニング装置１４は、クリーニングケース１５
内に、画像形成動作状態と非画像形成状態とに応じて感
光体ドラム３に対して接触あるいは離間動作されるクリ
ーニングブレード１６と、このクリーニングブレード１
６により掻き落とされたトナーを軸方向の一端側に取付
けた回収ケース（図示せず）に搬出するため回転駆動さ
れるスパイラル１７を備えている。

本発明によれば、参照容器１内に、トナー濃度が設定値
内にある二成分系現像剤を収容させる。

参照容器１内の攪拌ローラ８及び磁気ブラシローラ７は
、現像器２のそれらと連動して駆動されるが、トナーが
消費されないので現像剤中トナー濃度は常に一定に維持
される。一方、現像器２内には、トナーを成る濃度で含
有する二成分系現像剤が収容されているが、現像剤中の
トナーは感光ドラム３の静電潜像の現像に使用され、こ
の現像トナーの一部は複写紙（図示せず）上に転写され
、残りはクリーニング装置１４で除去されることから、
現像剤中のトナー濃度はコピー回数に応じて低下する。

トナー濃度制御は、第２図に示すブロックダイヤグラム
の制御機構及び第３図に示すフローチャートにより行わ
れる。即ち、現像器内の第一のセンサー１３からの検出
信号及び参照容器内の第二のセンサー１３′からの検出
信号が制御機構１８に送られ、この制御機構１８内の比
較回路内で雨検出信号の比較が行われる。一般にセンサ
ー１３．１３’からの信号は、トナー濃度が高い程出力
電圧は小さくなる。この比較において、第一のセンサー
からのトナー濃度検出値（Ｉ）が第二のセンサーからの
トナー濃度検出値（１１）よりも小さい［（Ｉ）−（ｕ
）＜ｏｌと、トナー補給モーター１９が駆動され、トナ
ー補給ローラ１１（第１図）が回転して、補給槽１２内
のトナーがケース６内に供給され、現像剤のトナー濃度
が高められる。第一のセンサーからのトナー濃度検出値
（りが第二のセンサーからのトナー濃度検出値（１１）
に達すると［（Ｉ　）　−（ＩＩ）　＝ｏ］、トナー補
給モーター１９が停止し、トナー補給ローラ１１が停止
して、トナー補給が遮断される。

本発明において、第一のセンサーからのトナー濃度検出
値（１）と第二のセンサーからのトナー濃度検出値（■
りとの比較において、成る設定下限値ａを設け、（Ｉ）
−（ＩＩ）＜−ａ、或いは（Ｉ）−（ＩＩ）≧−ａで判
断をするようにしてもよい。

第１図に示した具体例では、参照容器１と現像器２とが
別個のものとして設けられているが、参照容器１と現像
器２とをサイド・パイ・サイド関係に一体に設は得る等
、参照容器１と現像器２との配置方式には特に制限を受
けない０例えば、第４図に示す具体例では、現像器２の
一方の端部に小間隔の参照容器１がサイド・パイ・サイ
ド関係に一体に設けられている。即ち、この具体例では
、ケース６、磁気ブラシローラ７、攪拌ローラ８、穂切
り部材９及び案内板１０を、必要現像長さより若干長め
に一体のものとして形成し、仕切板２０で、参照容器１
と現像器２とに区分し、その各々にセンサー１３（１３
’）を設ければよい。

二成分系現像剤中の設定トナー濃度は、磁性キャリヤー
の種類や特性並びにトナーの種類や特性によってもかな
り変化するが、一般に１乃至１５重量％の範囲とするの
が一般的である。

第５図は、本発明のトナー濃度制御方法を用いてトナー
濃度の制御を行なったときの第２センサーの出力電圧値
の変化と、現像器内のトナー濃度の変化を示すグラフ図
である。

このように、トナー濃度が設定値である４、５ｗｔ％＋
の現像剤の第２のセンサーによる出力電圧値は、温度、
湿度及び連続コピーにより変化するが、この第２のセン
サーの出力電圧値を基準にしてトナー濃度制御する本発
明では、常に現像器内のトナー濃度を所定値である４、
５ｗｔｋに保つことができる。一方、一定値を基準にし
てトナー濃度制御する従来例では、現像器のトナー濃度
は温度、湿度及び連続コピーにより変化する。

（発明の効果） 本発明によれば、現像器以外に、トナー濃度が設定値に
ある現像剤を収容し且つ現像剤の流動状態が現像器のそ
れと実質上等しい参照容器を使用し、この容器に第二の
センサーを設けてこの容器内のトナー濃度を検出するよ
うにしたことにより、この参照容器内は、現像器内とほ
ぼ同じ温度及び湿度等の環境条件下におかれるのは勿論
のこと、容器内の現像剤も現像器の現像剤とほぼ同じ劣
化状態におけれ、しかも現像剤の帯電量の変化や見掛は
透磁率の変化等も容器及び現像器の何れにおいてもほぼ
同一とすることができる。

本発明においては、第一のセンサー（現像器）で検出さ
れるトナー濃度値と、第二のセンサー（参照容器）で検
出されるトナー濃度値とを比較し、第一のセンサーの検
出値が第二のセンサーの検出値乃至はその設定下限値よ
りも小さい場合には、現像器内にトナーを補給すること
により、温度や湿度等の環境変化や使用中の現像剤の特
性変化や劣化の如何にかかわらず、二成分系現像剤中の
トナー濃度を、設定値に安定且つ確実に制御し、維持す
ることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のトナー濃度制御方法が適用された複
写機の要部断面図、 第２図は、本発明のブロックダイヤグラムの制御機構図
、 第３図は、本発明のトナー濃度制御方法を示すフローチ
ャート図、 第４図は、本発明のトナー濃度制御方法が適用された他
の具体例の斜視図、 第５図は、第二のセンサーの出力電圧値と現像器内のト
ナー濃度の変化を示すグラフ図である。 １・・・・参照容器 ２・・・・現像器 ３・・・・感光体ドラム ７・・・・磁気ブラシローラ １１・・・・トナー補給ローラ １３．１３’　・・・・センサー １８・・・・制御機構（比較回路） １９・・・・トナー補給モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系現像剤
   におけるトナー濃度制御方法において、現像器内におけ
   るトナー濃度をこの現像器に設けられた第一のセンサー
   で検出し、トナー濃度が設定値にある現像剤を収容し且
   つ現像剤の流動状態が現像器のそれと実質上等しい参照
   容器内におけるトナー濃度を、この容器に設けられた第
   二のセンサーで検出し、第一のセンサーの検出値が第二
   のセンサーの検出値乃至はその設定下限値よりも小さい
   場合には、現像器内にトナーを補給することを特徴とす
   る方法。