JPH0580655A - 静電潜像現像剤の寿命検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で現像剤寿命を自動的に容易に検
出し、現像剤交換の時期をタイムリーに知ることができ
るようにする。 【構成】 感光体ドラム上のトナー濃度を検出するＡＤ
Ｃセンサと、ＡＤＣセンサ出力と基準値とを比較する比
較器と、比較結果を表示する表示装置とを備え、あらか
じめカブリの許容レベルを設定し、静電潜像を形成して
いない感光体ドラムを現像し、そのときのトナー濃度を
ＡＤＣセンサで検出してカブリの許容レベルと比較し、
検出したトナー濃度値が基準値以上になったときに、現
像剤寿命に達しているとして警告を発するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真、静電記録等に
おける静電潜像現像剤の寿命検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスビーズ等の絶縁性キャリア
粒子と絶縁性トナー粒子とからなるカスケード現像用現
像剤、あるいは鉄粉等の導電性キャリア粒子と絶縁性ト
ナー粒子とからなる磁気ブラシ現像用現像剤等の二成分
現像剤を用いる電子写真複写機が広く実用化されてい
る。

【０００３】この種の複写機においては、キャリア粒子
とトナー粒子とを混合撹拌し、摩擦帯電によって両者を
静電吸着させ、これを静電潜像にカスケードさせるか、
あるいはこれを磁力でブラシ状に配列させて静電潜像に
付着させることにより現像が行われる。この場合、現像
剤中のトナー粒子は静電潜像の静電気力により画像部分
に付着して消費されるが、キャリア粒子は消費されずに
そのまま繰り返し使用されることになるため、現像剤を
長期間に渡って使用すると現像に寄与しないトナーがキ
ャリア粒子の表面に付着するようになり、トナー粒子を
摩擦帯電するキャリア粒子の能力が低下して帯電しない
トナーや逆極性に帯電したトナーが増加し、現像画像の
濃度低下やカブリ（バックグラウンド部へのトナーの過
剰付着）を発生する等、画像に悪影響を及ぼし、また複
写機内へのトナー飛散、いわゆるトナークラウドを引き
起こしてしまう。そこで、従来トナー粒子の表面に酸化
チタン微粉末を付着させたり（特開昭６４−６２６６７
号公報）、あるいはトナー粒子を構成する樹脂を改良す
る（特開平１−１９６０６９号公報）等が提案されてい
るが、前述したようにキャリア粒子は消費されずにその
まま繰り返し使用され、また複写紙に転写しきれなかっ
たトナーはクリーニング装置で回収されて再び現像装置
に還流されて使用されるため、徐々に現像装置内のトナ
ーの現像に寄与する電荷は弱められ、また逆極性の電荷
を有するトナーが発生してしまう。

【０００４】この対策として、転写装置と除電装置間を
通過する途中の感光体ドラムと対向する位置に未転写残
留トナー検出用ロールを設け、この検出用ロールに対向
して光学濃度検出素子と、クリーニング装置とを設け、
白地原稿を露光装置で露光した後現像し、転写装置の電
源供給を停止した状態で、未転写検出用ロールに正常に
現像されるトナーと同極性のバイアス電圧を印加してト
ナー像を転写し、検出用ロールに転写された逆極性に帯
電したトナーの濃度を検出して現像剤の劣化を表示する
ことが提案されている。（特開昭６１−２３２４７９号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た現像剤劣化検出装置では帯電、露光、現像により感光
体に付着したトナーのうち、逆極性に帯電したトナー粒
子のみ検出するようにしているので、逆極性の帯電は少
ないものの帯電能力が低下した現像剤の劣化検出は不可
能であり、また検出用のロールを別途設けなけれはれな
らないために装置が複雑になってしまうなどの問題があ
った。

【０００６】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、簡単な構成で現像剤寿命を自動的に容易に検出し、
現像剤交換の時期をタイムリーに知ることができる静電
潜像現像剤の寿命検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体ドラム
上のトナー濃度を検出する光学的センサ（以下ＡＤＣセ
ンサ）と、ＡＤＣセンサ出力と基準値とを比較する比較
器と、比較結果を表示する表示装置とを備え、静電潜像
が形成されていない感光体ドラムをトナー現像し、現像
したトナー濃度をＡＤＣセンサで検出し、検出トナー濃
度が基準値よりも高いときに現像剤寿命として警告する
ようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明は、予めコントラスト電位、トナー濃
度、湿度、コピーボリュームなどに対するカブリの許容
レベルを設定し、設定した許容レベルにおける感材から
の反射光をＡＤＣセンサで検出して、そのときの濃度値
を基準値としてもっておき、静電潜像を形成していない
画像の地肌部分の感光体ドラムを現像装置により現像
し、そのときのトナー濃度をＡＤＣセンサで検出し、検
出したトナー濃度値と基準値とを比較し、トナー濃度値
が基準値以上になったときに、警告を発する。こうし
て、帯電能の低下した現像剤の寿命を自動的に検知する
ことができるので、現像剤交換をタイムリーに行うこと
が可能となる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示す図である。図
中、１は感光体ドラム、２は帯電装置、３は露光装置、
４は現像装置、５はＡＤＣセンサ、６は比較器、７は表
示装置である。

【００１０】感光体ドラム１は矢印で示す方向に回転す
るに従い、まず帯電装置２により一様に帯電され、次い
で露光装置３により原稿に対応する像が感光体ドラム１
上に投影され、潜像が形成されて現像装置４により現像
される。この時の像濃度はＡＤＣセンサ５によって検出
されるようになっている。ところで、図２に示すよう
に、横軸に感光体ドラムの画像部分の電位と現像バイア
ス電圧との差（コントラスト電位）を、縦軸にイメージ
が形成されていない画像の地肌部分の感光体ドラム上の
トナー濃度、すなわちカブリのレベルをとると、コント
ラスト電位が大きいとカブリは小さく、コントラスト電
位が小さいとカブリが大きくなる特性があり、現像剤が
新しいうちは実線のような特性でコントラスト電位の広
い範囲にわたってカブリは発生しないが、現像剤が劣化
して逆極性トナーや低帯電トナーが増加してくると破線
のような特性となってカブリが発生するようになる。そ
こで、現像剤の寿命を判定する基準として許容レベルＤ
１を設定し、所定のコントラスト電位に対するカブリが
許容レベルＤ１に達したか否かにより現像剤の寿命を検
出するようにする。レベルＤ１は実際に出力画像を見て
その画質により設定することができる。そして、許容レ
ベルの濃度値をＡＤＣセンサ出力の基準値として図１の
比較器６にもたせるようにする。

【００１１】例えば、図１において、感光体ドラム１に
対して帯電装置２による帯電を行わず、又は反転現像の
場合は帯電して潜像を形成しない、すなわち画像の地肌
部分を形成した状態で現像装置４により所定のコントラ
スト電位で現像する。この状態では本来感光体にトナー
はのらない。したがって、このときの感光体ドラム上の
トナー濃度をＡＤＣセンサ５で検出すると、現像剤が新
しい間は、図１のレベルＤ１以下のトナー濃度であるた
め、ＡＤＣセンサ５で検出した濃度値は基準値より小さ
くなる。これに対して、現像剤が劣化し、図２の破線の
ような特性になっているとすると、感光体ドラム上のト
ナー濃度は許容レベルＤ１を超えることになり、ＡＤＣ
センサの検出濃度値は基準値より小さくなる。このと
き、比較器６からの出力により表示装置７で現像剤が劣
化して寿命がきたことを警告するようにする。その結
果、自動的に現像剤の交換時期が検出され、タイムリー
に現像剤の交換を行うことができる。また、図示してい
ないがキャリアタンクを設け、自動的にキャリアを交換
することも容易に達成できる。

【００１２】なお、上記説明では帯電装置２による帯電
をしないで現像してカブリの検出を行うようにしたが、
帯電装置２による一様帯電を行い、露光装置３で白色基
準板からの反射光で露光して感光体電位を最小にして現
像し、その部分のトナー濃度を検出してカブリの検出を
行うようにしても良い。

【００１３】カブリの他の要因としては、図３に示すよ
うに、トナー濃度（ＴＣ）の変化があり、現像剤が新し
いうちは実線のような特性となって、ＴＣが高すぎない
限りはカブリの許容レベルＤ２を越えず、現像剤が劣化
してくると破線のような特性となって低いＴＣであって
もカブリの許容レベルＤ２を越える。

【００１４】また、図４に示すように、湿度が高いとカ
ブリを生じ易くなり、現像剤が新しいうちは実線のよう
な特性でカブリの許容レベルＤ３を越えることはなく、
現像剤が劣化してくると破線のような特性となってカブ
リの許容レベルＤ３を越える。

【００１５】また、図５に示すように、コピーボリュー
ム（ＣＶ）が少なく、現像剤が新しいうちはカブリを生
ずることはないが、ＣＶが多くなって現像剤が劣化して
くるとカブリの許容レベルＤ４を越えてしまう。

【００１６】このように、カブリの要因を検知する様構
成して適当な許容レベルＤ１〜ｎを比較器６に複数設定
することにより、カブリのいろいろな要因に対して現像
剤が劣化して寿命がきているか否かを的確に判定するこ
とが可能であり、許容レベルＤ１〜ｎを越えたときに表
示装置７で警告することにより、現像剤寿命を自動的に
検出することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、現像剤寿
命をＡＤＣセンサにより自動的に検知することができ、
極めて簡単な構成でかつ正確に現像剤交換をタイムリー
に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例を示す図である。

【図２】 コントラスト電位に対するカブリの度合を示
す図である。

【図３】 ＴＣに対するカブリの度合を示す図である。

【図４】 湿度に対するカブリの度合を示す図である。

【図５】 ＣＶに対するカブリの度合を示す図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…帯電装置、３…露光装置、４…
現像装置、５…ＡＤＣセンサ、６…比較器、７…表示装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム上のトナー濃度を検出する
   光学的センサと、光学的センサ出力と基準値とを比較す
   る比較器と、比較結果を表示する表示装置とを備え、画
   像の地肌部分の感光体ドラムをトナー現像し、現像した
   トナー濃度を光学的センサで検出し、検出トナー濃度が
   基準値よりも高いときに現像剤寿命として警告するよう
   にしたことを特徴とする静電潜像現像剤の寿命検出装
   置。