JPH0233171A - トナー濃度制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、主に複写機やプリンタ等に用いられる二成
分系現像装置のトナー濃度を所定範囲に維持するトナー
濃度制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種のトナー濃度制御装置においては、一般的
にトナー濃度センサの出力に対応してトナー補給ローラ
を駆動させ、トナーホッパーから現像装置にトナーを補
給して現像装置内のトナー濃度が一定に維持されるよう
に制御している。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、トナー濃度センサ表面への現像剤の付着
やセンサにおける故障・破損等によりセンサから正常な
出力が得られなくなったときには、現像剤のトナー濃度
が適性値から外れ、複写機やプリンタ等から得られる画
像濃度がかすれたりあるいは全面に黒ずんだものとなる
という問題点があった。

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
トナー濃度センサから正常な出力が得られなくなったと
きには、直ちにそれを検出するようにしたトナー濃度制
御装置を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 第１図はこの発明の構成を示すブロック図であり、ｌｏ
ｔはトナー濃度センサ、１０２はトナー濃度センサｌｏ
ｔによって検出されるトナー濃度が所定濃度より低下す
るとトナー補給ローラ１０３を回転させ所定濃度以上に
なるとトナー補給ローラ１０３を停止させる比較手段、
１０４はトナー濃度をトナー濃度センサｌｏｔの出力か
ら所定周期で複数回サンプリングするサンプリング手段
、ｌＯ５はサンプリングされたトナー濃度の変化量を算
出する演算手段、１０６はその変化量と所定値とを比較
する比較手段、１０７はその変化量が所定値以下のとき
異常を判定する異常判定手段である。

（ホ）作用 第１図において、トナー濃度が所定濃度より低下すると
トナー補給ローラ１０３が回転してトナーが補給され、
トナー濃度が所定濃度以上になるとトナー補給ローラ１
０３が停止する。つまり、トナー濃度はトナー補給ロー
ラ１０３によるＯ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆ制御によって所定範
囲に維持されるためその所定範囲においてトナー濃度が
振動的に変化する。そこでサンプリング手段１０４はト
ナー濃度をトナー濃度センサｌｏｔの出力から所定周期
で複数回サンプリングし、演算手段１０５はサンプリン
グ濃度の変化量を算出する。そして、比較手段１０６が
その変化量と所定値と比較し、トナー濃度に振動的な変
化が見られず、その変化量が所定値以下であれば、正常
なトナー濃度制御が行われていないものと異常判定手段
１０７によって判定される。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明を詳述す
る。これによって、この発明が限定されるものではない
。

第２図はこの発明を複写機に適用した場合の構成の要部
を説明する説明図であり、１は現像装置、２はトナーホ
ッパー、３はトナーホッパー２の底部に設けられトナー
ホッパー２に収容されているトナーを現像装置ｌに供給
するトナー補給ローラ、４は現像装置１の現像剤のトナ
ー濃度を検出する磁束密度検出型のトナー濃度センサ、
５は現像装置内のトナーとキャリアを撹拌する撹拌ロー
ラ、６はトナー補給ローラ３からのトナーを撹拌ローラ
５の方向に移動させるローラ、７は感光体ドラム８の静
電潜像を現像剤によって現像する現象ローラである。

第３図は第２図に示す実施例の制御回路を示すブロック
図であり、９はＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵおよびＩ１０ボ
ートなどから構成されたマイクロコンピュータ（以下マ
イコンという）、１０は複写動作開始用のスタートスイ
ッチ、２は撹拌ローラ５とローラ６と現像ローラ７とを
駆動させる撹拌モータ、！２はトナー補給ローラを回動
させるトナー補給モータ、１３はトナーホッパー２に収
容されたトナーが全て消費されたときに「トナーエンプ
ティ」を表示する表示灯、１４はトナー濃度センサ４に
異常が生じた場合に「センサ異常」を表示する表示灯、
１５はその他の各複写機構である。

このような構成における動作を第４図から第６図に示す
フローチャートを用いて説明する。

まず、スタートスイッチ１０が押されて各複写機構１５
が作動を開始し、それに伴って撹拌モータ１１が回転を
始めると（ステップ４０１）　、マイコン９に内蔵され
ているサンプリングタイマが２００βｓｅｃにセットさ
れる（ステップ４０２）。次に、第５図において、サン
プリングタイマがセットされているので、タイマの計時
が開始され（ステップ５０１．５０２）　、サンプリン
グタイマが２００βｓｅｃをカウントアツプすると（ス
テップ５０３）　、サンプリングスタートフラグがセッ
トされ、サンプリングタイマがリセットされる（ステッ
プ５０４．５０５）。

第６図において、サンプリングスタートフラグがセット
されると（ステップ６０１）、トナー濃度センサ４から
トナー濃度に対応する電圧Ｖｉｎが読み込まれ、基準電
圧Ｖｓとの差が演算されてその差がｖｌとして記憶され
る（ステップ６０２）。この実施例に用いたトナー濃度
センサ４はトナー濃度が高いと出力が低くなる特性を有
しているのでｖ１が０．９３Ｖ以上であると、トナー濃
度が低下したものと判定され、トナー補給モータ１２が
駆動され（ステップ６０３．６０４）　、また、Ｖ、が
１．７６Ｖより小さい場合はトナーホッパーにトナーが
存在していると判定され、トナーエンプティ表示灯１３
が点灯されることがない（ステップ６０５．６０６）。

そして、トナー濃度のサンプリングが第１回目である場
合にはマイコン９に内蔵されているサンプリング回数計
数用カウンタがＯであるので（ステップ６０９）　、サ
ンプリング最大値Ｖ　ｓａＸ及びサンプリング最小値Ｖ
ｍｉｎとしてステップ６０２で取り込まれたＶｉｎがメ
モリされる（ステップ６１０）。それと共にサンプリン
グ回数をカウントするカウンタが１を積算しくステップ
６１５）　、そのカウント数は１５０に達していないの
で（ステップ６１６）　、サンプリングタイマが再び２
００ｘｓｅｃにセットされ（ステップ６２０）　、サン
プリングスタートフラグがリセットされて（ステップ６
２１）　、ルーチンは再びステップ５０１に戻り、２０
０ｚｓｅｃ経過後にステップ６０１へ進む。つまり、ス
テップ６０１から６２１までのステップが２００ｘｓｅ
ｃ毎に繰り返されるが、ステップ６０３においてＶ、が
０．９３Ｖ以下になるとトナー補給モータが停止され（
ステップ６０７）　、ステップ６０５において■、が１
．７６Ｖ以上になると表示灯１３が点灯する。また、ス
テップ６１１及び６１３においてトナー濃度センサの出
力電圧■、は今までメモリされているＶ　ｗａｘと比較
されそれより大きい場合にはＶ　ｌ１ａｘが新しい検出
値に書き換えられ（ステップ６１２）　、既にメモリさ
れたＶ　ｓｉｎよりも小さい場合には（ステップ６１３
）、その値が新しいＶＩＩｌｉｎとして書き換えられる
。このようにしてトナー濃度のサンプリング回数が１５
０回に達すると（ステップ５ｔａ）　、カウンタがリセ
ットされると共に（ステップ６１７）、Ｖ　ｗａｘとＶ
ａｉｎの差が比較されその差が０．０５Ｖ以下である場
合には（ステップ６１８）、トナー濃度セ、ンサ４に異
常が発生されたものと見なされ（ステップ６１９）　、
表示灯１４が点灯する。

また、撹拌モータ１１が回転しないとき即ちトナーの消
費がない場合には（ステップ５０６）、トナー補給モー
タ１２が停止されサンプリングタイマ及びサンプリング
スタートフラグがそれぞれリセットされると共に（ステ
ップ５０８．５０９）　、カウンタもＯにリセットされ
る（ステップ５１０）。

第７図から第９図はトナー濃度センサ４の出力電圧Ｅの
時間的変化によって上記の動作を説明するグラフである
。第７図においては、トナー補給モータ１２のＯＮ１０
　Ｆ　Ｆ制御により時刻ｔ１まではトナー濃度が所定範
囲に入るように維持され、トナー濃度センサ４の出力電
圧Ｅは基準電圧Ｖｓ＋　０．９３Ｖ　＋　０．２Ｖの範
囲を数秒のサイクルで振動を繰り返すが、時刻１１以降
ではトナーホッパー２に収容されているトナーが全て消
費され、トナー補給モータ１２が駆動しても現像装置に
トナーが補給されずトナー濃度が徐々に低下して電圧Ｅ
がＶ　ｓ＋　１．７６Ｖに達し「トナーエンプティ」表
示灯１３が点灯する状態が示されている。

第８図においては、トナー補給モータ１２のＯＮ１０　
Ｆ　Ｆ制御により現像装置１のトナー濃度が正常に制御
されているときに、時刻ｔ２においてトナー濃度センサ
４の表面に現像剤が付着したためそれ以降の電圧Ｅが周
期的な変化をみせず一定になる状頼が示されている。

第９図においては、同様にトナー濃度が正常に制御され
ているときに時刻ｔ３においてトナー濃度センサ４が検
出回路の断線のような故障を生じ、電圧Ｅが出力されな
くなった状態が示されている。

つまり、第６図のフローチャートに示したように、トナ
ー濃度センサ４の出力電圧Ｅが第８図及び第９図に示す
ような変化をしたときにはそれぞれ時刻ｔ２及びｔ３以
降において電圧Ｅの振幅がトナー濃変センサ４の正常時
にみられる振幅より小さくなるため、それによってトナ
ー濃度センサの異常が検出されることになる。なお、ト
ナー濃度センサ４の異常が発生した場合に、第８図の場
合と第９図の場合については、トナー濃度センサ４の各
出力電圧Ｅに大きな差があるので、この差を検出して表
示する回路を更に設けて、センサに現象剤が付着した場
合の異常と、センサ自身が故障を生じた場合の異常とを
区別するようにすれば、複写機のメンテナンス操作が更
に容易になる。

（ト）発明の効果 この発明によれば、トナー濃度センナの異常が速やかに
発見されるので、画像形成装置において正常な画像が得
られなくなる前に補修が可能となるばかりでなく、異常
箇所が明確に知らされるのでメンテナンス処理が容品と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図はこ
の発明を複写機に適用した場合の実施例を示す要部説明
図、第３図は第２図に示す実施例の制御回路を示すブロ
ック図、第４図から第６図は第３図の動作を示すフｄ−
チャート、第７図から第９図は第３図に示す実施例の動
作を説明するグラフである。 ｌ・・・・・・現像装置、２・・・・・・トナーホッパ
ー３・・・・・・トナー補給ローラ、 ４・・・・・・トナー濃度センサ、５・・・・・・撹拌
ローラ、６・・・・・・ローラ、７・・・・・・現像ロ
ーラ、８・・・・・・感光体ドラム、 ９・・・・・・マイクロコンピュータ、０・・・・・・
スタートスイッチ、 ｌ・・・・・・撹拌モータ、 ２・・・・・・トナー補給モータ、 ３．１４・・・・・・表示灯。 第１図 第 図 第 図 ＥＴ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー濃度センサによって検出されるトナー濃度が
   、所定濃度より低下するとトナー補給ローラを回転させ
   てトナーホッパーからトナーを現像装置に補給し、所定
   濃度以上になるとトナー補給ローラを停止させることに
   より、現像装置のキャリアに対するトナー濃度を所定範
   囲に維持するトナー濃度制御装置において、 トナー濃度をトナー濃度センサ出力から所定周期で複数
   回サンプリングするサンプリング手段と、サンプリング
   されたトナー濃度の変化量を算出する演算手段と、その
   変化量と所定値とを比較する比較手段と、その変化量が
   所定値以下のとき異常を判定する異常判定手段とを備え
   たことを特徴とするトナー濃度制御装置。