JPH0242467A - 複写機 - 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、画像記録媒体上の潜像を可視化するだめの現
像装置を有した複写機に関する。

従来の技術 電子写真複写機、レーザプリンタ等は記録媒体上に画像
情報に応じた静電潜像を形成し、この潜像を可視化する
ために現像装置を有している。通常、現像装置はトナー
とキャリアとからなる２成分系の現像剤を有しており、
上記静電潜像にトナーを付着させることでその潜像を可
視像としている。

この場合、トナーとキャリアの混合比率が適正でないと
、言い換えればトナー量が一定でないと（キャリアの量
は常に一定）、適正な濃度の画像が得ることができない
。そζで、現像装置内へ適量のトナーを供給するために
、現像装置内のトナー量（濃度）を検出している。この
検出手段と］てけ、キャリアとトナーの混合比率に応じ
て変化する透磁率を検知するもの、あるいは一定量のキ
ャリアに対するトナー量の変化つまり現像剤全体の体積
変化を検知するものがある。さらに他の検出手段として
は、例えば、検出素子を現像装置内において現像剤を撹
拌・混合・搬送するスクリューの近傍に設置し、そのス
クリューの回転周期（一定）と同期して生じる検知信号
のりプルを比較することによりトナー量（濃度）を検出
しているものがある。

発明が解決しようとする課題 上記のように現像装置内においては、トナー量（濃度）
を一定に保つためにトナー量（濃度）を検出し、それに
応じてトナーの供給を行うとともに、スクリューによっ
てトナーを装置内全体に均一に搬送し、トナーとキャリ
アを十分に撹拌・混合している。その結果、現像される
画像は常に画像濃度一定のものとすることができる。し
かし、上記スクリュー等の駆動系の異常が発生した場合
は、トナーが十分に撹拌・混合されず、画像濃度ムラが
生じたり、現像装置からトナーが漏れたり、さらには複
写機内の駆動系全体へのダメージと増大するおそれ・が
ある。ところが、このような駆動系異常が発生したとし
ても、トナーはトナー量（濃度）検出手段により一定量
に保たれるため、すぐには現像画像に変化があられれず
異常発見が遅れるといった不都合がある。そして、この
ような駆動系の異常のために特別な異常検出手段を増設
すれば、今度は装置のコストアップ及び装置の大型化と
いった問題が発生する。

そこで、本発明は、特別な異常検出機構を用いないで現
像装置内のスクリュー等の駆動系の異常をすぐさま検出
することができる検出手段を備えた複写機を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するため、本発明は、記録媒体上に形
成された潜像をトナーとキャリアからなる現像剤で現像
する現像装置と、 該現像装置内の現像剤を所定周期で撹拌・搬送する撹拌
搬送手段と、 該現像装置内の前記撹拌搬送手段近傍に設けられ現像剤
中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、 前記撹拌・搬送手段によって生じる現像剤のうねシを該
トナー濃度検知手段により検知し、そのうねりの周期を
前記所定周期とを比較し、両周期にずれがあると前記撹
拌搬送手段の駆動異常として異常信号を出力する異常検
出手段とを備えたものである。

作　　　用 即ち１本発明によれば、現像装置内のスクリュー等の駆
動系に異常が発生すれば、スクリュー近傍に設けられ、
そのスクリューの回転によって生じる現像剤のりプルに
よってトナー量（濃度）を検出する検出手段の検出リプ
ルの周期が、通常の周期とずれるので、そのずれを検知
することにより駆動系の異常が検出される。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第２図は、本発明に係る複写機の断面図である。

複写機本体（１）の略中央部には、時計回り方向に回転
駆動可能な感光体ドラム（２）が配設され、その周囲に
はレンズアイ（４）、帯電チャージャ（３）、イレーザ
ランプ（８）、クリーニング装置（力、転写及び分離チ
ャージャ（６）、現像装置（５）が配設されている。感
光体ドラム（２）は表面に感光体層を設けたもので、こ
の感光体は前記イレーザランプ（８）及び帯電チャージ
ャ（３）を通過することによりー様帯電され、露光部（
Ｃ）でレンズアレイ（４）から原稿画像露光を受ける。

図中（９）は原稿の露光を行う露光ランプ、（１７）は
露光された原稿の反射光を検出する受光素子である。複
写機本体（１）の上部には、原稿を載置し、その原稿を
順次露光させるための移動型原稿台（１６）が配設され
ておシ、複写動作開始の操作がオペレータによりなされ
ると、先ず、この原稿台（１６）は、図中矢印Φ）で示
される方向に定位置スイッチ（１４）がオンするまで移
動し、その後原稿台（１６）は図中矢印（ａ）で示され
る方向に移動することによって原稿の露光走査を始める
。一方、複写機本体（１）の右側には、給紙ローラ（１
１）を備えた給紙力セラ）　（１０）が配置されておシ
、ここから給紙された複写紙は、−担レジストローラ（
１２）まで搬送される。レジストローラ（１２）は、複
写紙先端と現像器（５）　Ｋよシ現像されたトナー像の
先端とが一致する様に前記原稿台（１６）の（ａ）方向
の移動にともなゲ つたレジストスイッチ（１５）のオンのタイミン≠で回
転を開始し、複写紙を転写部へ搬送する。転写部へ搬送
された複写紙は、前記転写・分離チャージャ（６）によ
ってトナー像が転写された後、感光体ドラム（２）より
分離される。その後、複写紙は定着装置（１３）によ、
Ｄ）ナー像の定着処理を受け、排紙トレイ（３１）に排
出される。転写後の感光体ドラム（２）はクリーニング
装置（７）により残留トナーが除去されるとともに、イ
レーザランプ（８）により残留電荷が除去されることに
よって、次の複写工程に進む。

現像装置（５）については後に詳しく説明するが、ここ
で簡単に説明すると、　（３０）がトナーを感光体上の
静電潜像に摺擦させて現像する現像スリーブローラであ
り、　　（２８）　（２９）はトナーを混合・撹拌・搬
送するスクリュー、（２５）はトナー濃度センサである
。とのセンサ（２５）により現像装置（５）内のトナー
濃度を検出し、濃度が低下した場合はトナー補給モータ
（１８）によりトナーホッパー（１９）からトナーの補
給を行う。

第３図は現像装置（５）の横からの断面図であり、第４
図は現像装置（５）の上からの断面図である。先に述べ
たようにスクリュー（２９）の下方に設置されたトナー
濃度センナ（２５）により現像装置（５）内のトナー濃
度の低下が検出されると、図中の補給部（勾からトナー
が補給される。補給されたトナーは、回転しているスク
リュー（２９）の羽根（３２）によって、キャリアを混
合・撹拌され、同時に均一に帯電されながら図中（Ｄ）
方向に搬送される。その後、スフＩＪ　、　−（２９）
の右端まで搬送された現像剤は、スクリュー（２８）の
方に移動し、同様にスクリュー（２８）によって、混合
・撹拌されながら図中（Ｃ）方向に搬送される。その際
、一部の現像剤は現像のためにスクリュー（２８）側か
ら現像スリーブ（３０）の方へ引き渡される。引き渡さ
れなかったまたはスリーブ（３０）から戻された未使用
の現像剤は、再びスクリュー（２８）、（２９）の間を
循環する。

次に第１図、第５図及び第６図によって、先ずトナー濃
度センサ（２５）による現像装置（５）内のトナー濃度
の検出について説明する。本実施例において使用するト
ナー濃度センサ（２５）は、例えばキャリアとトナーの
混合比率に応じて変化する透磁率を検知するものであシ
、その静特性は第５図に示すように現像装置（５）内の
トナーとキャリアの比（Ｔ／Ｃ）に対しその出力電圧が
リニアに変化する特性を持っている。しかし、実際に現
像装置（５）内で測定される結果は、第６図（ａ）に示
されるようなりプル波形Ｖａとなる。これは、スクリュ
ー（２９）がセンサ（２５）上方で回転しているために
生じる現象であり、その波形の周期はスクリュー（２９
）の回転周期と同期している。しかし、トナー濃度を判
定するには、このような波形では不都合であるため第６
図（ｂ）に示すようにトナー濃度センナ（２５）の出力
Ｖａを第１図に示すＣＲで構成されたローパスフィルタ
により平滑化する。さらに、この平滑化された電圧■、
ｂを抵抗分圧により作られた規準電圧Ｖｅとコンパレー
タ（２３）によって比較する。このコンパレータ（２３
）の出力信号Ｖｃ　（第６図（Ｃ））に従って後に詳説
するＣ　Ｐ　Ｕ　（２１）により現像装置（２５）内へ
のトナー補給を制御している。つまｆｉ、　ＣＰＵ（２
１）の入力ポート（Ｐ２）に入力される信号ＶｃがｒＬ
Ｊとなった場合に、トナー不足と判断されトナーが補給
される。

Ｐｌ上がトナー濃度センサ（２５）による現像装置（５
）内のトナー濃度（量）の検出および制御手段である。

次に、第１図および第６図〜第９図により、前記トナー
濃度センサ（２５）を用いた駆動異常の検出手段を説明
する。この異常検出手段は、先にも述べたように、通常
時においてトナー濃度センナ（２５）の出力波形が第６
図（ａ）に示すようにスクリュー（２９）の回転と同期
した周期の波形となることを利用している。つまり、ス
クリュー（２９）の回転によって生じる現像剤のうねり
がそのまま、トナー濃度センサ（２５）の出力に現われ
るため、もしスクリュー（２９）が異常な回転をすれば
、それがセンサ（２５）の出力波形として出力されるこ
とになり異常として検出可能となる。その具体的な検出
手段について説明する。まず、前記トナー濃度七ンサ（
２５）の出力■３と平滑後の出力ｖｂを第１図に示すよ
うにコンパレータ（２４）により比較する。この比較に
よる出力パルス信号Ｖｄを第６図（ｄ）および第７図（
ψに示す。ここで、第６図は正常時における各出力を示
し、第７図は駆動異常等が発生した場合の各出力を示し
ておシ、各図（ａ）〜（ｄ）は互いに対応している。次
に、パルス信号Ｖｄを■コンバータ（２６）に入力する
ことによって、そのパルスの周異常および正常状態での
アテロ４信号Ｖｆを第８図に示す。つｔＤ、第７図に示
すように１何らかの異常によりスクリユー（２９）の回
転数が正常時より低下した場合は、パルス信号Ｖｄの周
波数が減少し、■コンバータ（２６）から出力されるア
ナログ信号Ｖｆは正常時のアナログ信号Ｖｆよりも低下
したものになる。また、スクリュー（２９）が異常高速
回転した場合のアナログ信号Ｖ【は正常時のアナログ信
号Ｖｆよシも高くなる。さらにこのアナログ信号Ｖｆを
第１図に示すコンパレータ（２７）により。

所定のパルス信号Ｖｄの周波数（正常回転時の周波数）
Ｋ対応した基準電圧と比較する。そのコンパレータ（２
７）の出力Ｖｇを第９図に示す。つまり、スクリュー（
２９）が正常回転と異なる回転をすれば、それを駆動不
良として出力Ｖｇが「Ｈ」レベルになることで検出され
る。正常回転時の出力ＶｇはｒＬＪレベルである。この
出力ＶｇがＣＰ　Ｕ　（２１）の入力ボート（Ｐ３）に
入力され、ＣＰ　Ｕ　（２１）によって駆動系異常の検
出のために処理される。尚、異常高速回転を検知する場
合は検出レベルを逆にすればよいが、異常高速回転のト
ラブルは回転数低下に比べてきわめて少ないトラブルな
ので本実施例では省略した。

第１０図乃至第１３図は、ＣＰ　Ｕ　（２１）によって
実行される制御手順を示すフローチャートである。

このＣＰ　Ｕ　（２１）は、前記°トナー濃度センサ（
２５）によるトナー補給、駆動系異常の処理を行うとと
もに、複写機本体０）の複写動作を総括的に制御するも
のである。

第１０図は、ＣＰ　Ｕ　（２１）のメインルーチンであ
り、電源が投入されるとまずステップ（Ｓｌ）において
複写機を初期状態にする。次に、ステップ（Ｓ２）でプ
ログラムの１ルーチンの時間を設定するための内部タイ
マを作動させ、ステップ（Ｓ３）では各種入力処理を行
い、ステップ（Ｓ４）ではその入力をもとに複写機の各
動作が正常であるか否かを判断する。正常でなければ、
ステップ（Ｓ６）で通電のオフ等の異常に対する処理を
行った後ステップ（Ｓ７）へ進む。正常ならば、ステッ
プ（Ｓ５）において後に詳説するコピー制御を行いステ
ップ（Ｓ７）へ進む。ステップ（Ｓ７）では、紙づまり
等の検出あるいは表示データの処理、制御タイマのカウ
ントアツプ等の処理を行い、次のステップ（Ｓ８＝）で
は、実際の制御信号等の出力を行う。このような１し １＋−チンの処理が終了するとステップ（Ｓ９）で前記
内部タイマの終了を待ってステップ（Ｓ２）へ進み次の
１ルーチンの処理を始める。

第１１図および第１２図は、前記ステップ（Ｓ５）で実
行されるコピー制御の処理を示す７０−チャートである
。ステップ（Ｓ　１０　）において、コピー動作継続を
示すフラグＦ１がリセット状態か否かを判断し、セット
状態つまりコピー動作中であればステップ（Ｓ　１４　
）へ進む。一方、リセット状態であれば次のステップ（
Ｓ　１１）で、プリントキーがＯＮかどうかを判断し、
ＯＮでなければそのままステップ（Ｓ　１４　）へ進み
、ＯＮであればステップ（Ｓ　１２　’）でメインモー
タ、イレーザランプ、給紙モータを各々ＯＮＩ、、ステ
ップ（Ｓ　１３　）で７ラグＦ１をセットした後ステッ
プ（Ｓ　１４　）へ進む。ステップ（５１４）では、原
稿台（１６）が定位置に移動したか否かを定位置スイッ
チ（１４）の０Ｎ１０ＦＦにより判断し、定位置スイッ
チ（１４）がＯＮでない場合は、ステップ（Ｓ　１７　
）でスキャン中を示すフラグＦ２がセットされているか
否かを判断する。ステップ（５１７）でフラグＦ２がセ
ットされていればステップ（５１８）に進み、フラグＦ
２がセットされていなければステップ（Ｓ　１９　）で
原稿台（１６）をリターン側に移動させリターンする。

一方、ステップ（Ｓ　１４　）で定位置スイッチ（１４
）がＯＮの場合は、ステップ（Ｓ　１５　）で帯電・転
写チャージャ（６）、露光ランプ（９）等をＯＮにし、
原稿台（１６）をスキャン側に移動させてスキャンを開
始させ、ステップ（Ｓ　１６　）で７ラグＦ２をセット
してステップ（５１８）へ進む。ステップ（５１８）で
は、先に述べたトナー濃度センサ（２５）の出力信号に
基づいて駆動不良をチエツクする−０、この駆動不良検
出のサブルーチンは第１３図にて説明する。ステップ（
Ｓ　２０　）では、レジストスイッチ（１５）がＯＮさ
れたか否かを判断し、ＯＮされていなければリターンし
、ＯＮされていればステップ（Ｓ　２１　）でレジスト
ローラをＯＮする。次にステップ（Ｓ　２２　）でスキ
ャンの、！了を検知する最大スキャンスイッチ（不図示
）がＯＮされたか否かを判断し、ＯＮされていなければ
リターンし、ＯＮされていればステップ（Ｓ２３）でフ
ラグＦ２をリセットしステップ（Ｓ　２４　’）で露光
ランプ（９）をＯＦＦする。次のステップ（Ｓ２５）に
おいては、指定した所定枚数の複写が全て終了したか否
かを判断し、終了していなければリターンして次の複写
動作に移り、終了していれば複写動作継続中を示すフラ
グＦ１をステップ（Ｓ　２６　）でリセットし、ステッ
プ（Ｓ　２７　）でメインモータ、イレーザランプ、帯
電・転写チャージャ等を所定のタイミングでＯＦＦする
停止動作を行った後リターンする。

第１３図は前記ステップ（５１８）で実行される駆動不
良検出の処理を示すフローチャートである。

まずステップ（Ｓ　３０　’）で入カポ−）　（Ｐ３）
に入力される信号が「Ｌ」レベルか否かを判断する。ｒ
ＬＪレベルなら、先に説明したようにスクリュー（２９
）が正常な周期で回転していることになり、何も処理を
しないでそのままリターンする。一方、ボー）　（Ｐ３
）に「Ｈ」レベルの信号が入力した場合は、スクリュー
（２９）が異常な回転をしていることになり、ステップ
（５３１）でトラブル表示をした後、ステップ（Ｓ３２
）で複写機の各動作を停止させリターンする。

尚、本実施例においては、トナー濃度センサ（２５）の
出力信号をコンパレータ、Ｆ■コンノζ−タ等で処理し
た後にＣＰＵへ入力させているが、トナー濃度センサ（
２５）の出力信号をパルス化した後直接ＣＰＵへ入力し
、それをＣＰＵ内で処理することにより駆動不良検出を
行ってもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば特別な検
出機構を設けることなく、トナー補給タイミングを知る
ために設けられたトナー濃度センサを兼用することＫよ
り、現像装置内のスクリューの駆動不良を検出すること
ができるため、複写機の駆動系不良により機械のダメー
ジを小さくシ。

画像不良な複写を事前に防止することができる。

さらに、複写機のコストダウンや小型化を計ることがで
きる。

また、本発明による駆動不良検出手段によれば、駆動源
不良、スクリュー不良、駆動伝達部の不良等駆動系全体
についての不良を検出できる他、現像装置内の現像剤の
固化等の画像に影響を与える不良をも検出可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複写機の制御回路を示す回路図、
第２図は複写機の断面図、第３図および第４図は現像装
置の断面図、第５図はトナー濃度センサの静持性を示す
グラフ、第６図乃至第９図は各々回路内での出力信号を
示すグラフ、第１０図乃至第１３因は制御手順を示すフ
ローチャートである。 （２）・・・感光体 （５）・・・現像装置 （２５）・・・トナー濃度センサ （２８）、　（２９）・・・スクリュー出願人　　ミノ
ルタカメラ株式会社 第３ 図 第４ 図 第５ 因 図 ブ 第７ 図 第１Ｏ図 第１１ 図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録媒体上に形成された潜像をトナーとキャリアか
   らなる現像剤で現像する現像装置と、該現像装置内の現
   像剤を所定周期で撹拌・搬送する撹拌搬送手段と、 該現像装置内の前記撹拌搬送手段近傍に設けられ現像剤
   中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、 前記撹拌・搬送手段によって生じる現像剤のうねりを該
   トナー濃度検知手段により検知し、そのうねりの周期と
   前記所定周期とを比較し、両周期にずれがあると前記撹
   拌搬送手段の駆動異常として異常信号を出力する異常検
   出手段とを備えた複写機。