JPH0667526A - 現像器のロック検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像器ロック検出装置及び現像器ロック検出
方法に関し、メインモータの他の負荷と切り離して現像
器ロックを誤りなく検出すること、現像器を備える機器
の小型化、部品点数の削減及びコストダウンを図ること
を目的とする。 【構成】 攪拌パドル５の回転外周面の近傍に配置され
たトナー濃度センサ１０の出力から攪拌パドル５の回転
に対応するリップル信号を帯域フィルタ１２で分離し、
該リップル信号の周期を周期測定回路１４で測定し、ピ
ーク間時間が所定の時間以上になるときに異常検知出力
を出力する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像器に関し、特に、
現像器のロック検出方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等
の電子写真方式の画像形成装置を備える機器において
は、トナーを感光体の静電潜像に付着させるための現像
器が設けられる。

【０００３】この種の現像器では、現像剤を構成するト
ナーとキャリアとを攪拌して摩擦帯電させるために攪拌
パドルが現像器内に設けられ、攪拌により表面にトナー
を吸着したキャリアを感光体に対向する現像部に運び出
すためにマグロールが設けられる。

【０００４】また、現像器内には、現像部に送り出され
る現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御するため、現
像器内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサと、こ
れの出力に基づいて現像器内にトナーを供給するトナー
供給ローラの動作を制御するトナー濃度制御手段が設け
られる。

【０００５】攪拌パドル及びマグロールはメインモータ
によって駆動されるが、マグロール、攪拌パドル、これ
らを支持するベアリング等のメカニカルロック、メイン
モータからマグロール及び攪拌パドルへの動力伝達機構
のベルト切れ、ギヤの歯飛び等の何らかの理由によって
攪拌パドル及びマグロールが停止することがあれば、現
像部へのトナー供給が不十分になり、印字濃度の低下等
の大きな印字障害を招来する。

【０００６】このような現像器の攪拌パドルやマグロー
ルの停止、すなわち、現像器ロックによる印字障害の発
生を防止するため、攪拌パドルやマグロールの停止やこ
れが発生する危険を検出することにより、攪拌パドルや
マグロールの停止に対する警報を発し、その危険を解消
するための適切な措置を促すようにしている。

【０００７】例えば、図４に示す従来例（以下、従来例
１という）では、現像器ユニット１０１に設けた攪拌パ
ドル１０２及びマグロール１０３を駆動するメインモー
タ１０４にドライブ回路１０５から供給される電流を電
流監視装置１０６によって監視し、攪拌パドル１０２及
びマグロール１０３のロック時の異常電流を検出した時
に警報装置を作動させるように構成される。

【０００８】また、例えば図５に示す他の実施例（以
下、実施例２という）では、現像器ユニット２０１に設
けた攪拌パドル２０２（あるいはマグロール２０３）に
現像器のケース外に配置された磁石２０６を公転可能に
連動連結し、この磁石２０６が所定の位置を通過する時
にパルス電流を出力するホール素子からなるセンサ２０
７で攪拌パドル２０２の回転を検出し、センサ２０７が
出力するパルスの周期が一定以上になる時に警報装置を
作動させるように構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来例１によれば、メ
インモータ１０４によって駆動される種々の負荷、例え
ば、用紙供給装置、用紙搬送装置、感光体、定着器ロー
ラ、用紙排出装置等の負荷との分別が困難であるうえ、
比較的負荷が小さい現像器のロックによる電流変化は微
小であり、検出が難しいという難点がある。

【００１０】しかも、異常検出のために電流監視装置１
０６を設ける必要があり、これを設置するためのスペー
スを現像器を備える機器内に確保する必要があり、機器
の小型化を図る上で不利になるとともに、部品点数の削
減及びこれによるコストダウンを図る上で不利になる。

【００１１】また、従来例２によれば、センサに付着し
た現像剤の磁気やセンサの周囲に発生する静電気の影響
を受けて誤検出するおそれがある。しかも、現像器ロッ
クを検出するために、磁石２０６やセンサ２０７を設け
る必要があるので、磁石２０６の移動空間及びセンサの
取付け空間を確保する必要があるので、現像器を装備す
る機器の小型化を図る上で不利になるうえ、部品点数の
削減及びこれによるコストダウンを図る上で不利にな
る。

【００１２】本発明は、メインモータの他の負荷と切り
離して現像器ロックを誤りなく検出でき、しかも、現像
器を備える機器の小型化、部品点数の削減及びコストダ
ウンを図ることができる現像器ロック検出装置及び現像
器ロック検出方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、現像器内の現
像剤を攪拌する攪拌パドル５と、現像器内のトナー濃度
を検出するトナー濃度センサ１０とを備える現像器の現
像器ロック検出装置において、上記の目的を達成するた
め、例えば図１の構成図に示すように、攪拌パドル５の
近傍に配置したトナー濃度センサ１０で攪拌パドル５の
回転に対応するリップル信号を検出し、このリップル信
号のピーク間時間が所定時間以上になるときに現像器ロ
ックの発生と判定することを特徴とする。

【００１４】また、上記方法を実現するために本発明は
攪拌パドル５の回転外周面の近傍に配置されたトナー濃
度センサ１０と、トナー濃度センサ１０の出力から攪拌
パドル５の回転周期を検出し、攪拌パドル５の回転周期
が所定値以上に長くなる時に異常検知信号を出力するロ
ック検出手段とを設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】トナー濃度センサは、本来、現像器内のトナー
濃度を一定の範囲内に制御するため、周囲の現像剤の磁
気量に対応する電圧を出力するように構成されている。
このトナー濃度センサを攪拌パドル５の近傍に配置する
と、攪拌パドル５が１回転する間にトナー濃度センサが
一定のトナーの嵩密度変化を検出する。

【００１６】すなわち、攪拌パドル５が現像剤を攪拌す
ると攪拌パドル５の羽根５ａの前では現像剤の嵩密度が
大きくなり、後ろでは小さくなるので、攪拌パドル５が
１回転する間では、攪拌パドル５の羽根５ａがトナー濃
度センサ１０を通過する直前でトナー濃度センサ１０が
検出する磁気量は最大となる。

【００１７】したがって、トナー濃度センサ１０が検出
する磁気量の変化には、トナー濃度制御に伴う磁気量の
変化と攪拌パドル５の回転周期に対応して増減する磁気
量の変化とが含まれる。

【００１８】本発明の現像器ロック検出装置は、例えば
このトナー濃度センサ１０の出力から攪拌パドル５の回
転周期に対応して増減する磁気量の変化に対応する信号
を抽出し、その信号の周期を測定し、その周期が所定値
以上に長くなると異常検知信号を出力する。

【００１９】すなわち、本発明の現像剤ロック検出装置
においては、メインモータの駆動電流を監視する電流監
視装置１０６（図４参照）や、磁石２０６及びセンサ２
０７（図５参照）を設けることなく、トナー濃度センサ
１０を用いて現像器ロックが検出される。

【００２０】また、メインモータの他の負荷とは関係な
しに、攪拌パドル５の回転に対応するリップル信号を検
出するので、メインモータの他の負荷とは切り離して現
像器ロックが検出される。

【００２１】さらに、攪拌パドル５の回転に対応するリ
ップル信号は、このトナー濃度センサ１０への現像剤の
堆積等によるトナー濃度センサ１０の検出誤差とは関係
なしにトナー濃度センサ１０によって検出される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る現像器ロック
検出装置及びその方法を図面に基づいて具体的に説明す
る。

【００２３】図１の構成図及び図２の横断平面図に示す
ように、現像器ユニット１の現像器ケース２内の上部に
は、トナーカートリッジ３からのトナー供給量を制御す
るためのトナー供給ローラ４が回転可能に支持され、現
像器ケース２内の下部には２つの大径の攪拌パドル５，
６、１つの小径の攪拌パドル７が設けられる。

【００２４】現像器ケース２のトナー供給ローラ４と反
対側の面は開口され、この開口部を覆うようにマグロー
ラ８が設けられる。上記２つの大径の攪拌パドル５，６
はそれぞれ中心軸心の回りに互いに螺旋状にねじれた羽
根５ａ，６ａを備え、これらを互いに逆方向に回転させ
ることにより、トナー供給ローラ４によって現像器ケー
ス２内に供給されたトナーが、第１の攪拌パドル５で攪
拌されながら現像器ケース２内の一端側から他端側に搬
送され、この後、第２の攪拌パドル６で、マグローラ８
に付着して現像部から送り返されてきた現像剤と攪拌さ
れながら現像器ケース２内の他端側から一端側に送られ
るようにしている。

【００２５】小径の攪拌パドル７はマグローラ８の下側
に設けられ、中心軸から十文字状に突出する４枚の平板
状の羽根７ａを備えている。この攪拌パドル７は第２の
攪拌パドル６によって現像器ケース２内の一端側に送り
込まれた現像剤を攪拌しながら、現像器ケース２内の一
端側から他端側に搬送する。

【００２６】マグローラ８は小径の攪拌パドル７によっ
て攪拌されながら搬送される現像剤を吸着して、現像器
ケース２外の感光体に対向する現像部に送り出す。上記
第１の攪拌パドル５の下側に位置して、現像器ケース２
の底壁９にトナー濃度センサ１０が設けられる。

【００２７】このトナー濃度センサ１０は、現像器ケー
ス２内のトナー濃度を一定の範囲内に制御するため、周
囲の現像剤の磁気量に対応する電圧を出力するように構
成されている。

【００２８】攪拌パドル５が現像剤を攪拌すると攪拌パ
ドル５の羽根５ａの前では現像剤の嵩密度が大きくな
り、後ろでは小さくなるので、攪拌パドル５が１回転す
る間では、攪拌パドル５の羽根５ａがトナー濃度センサ
１０を通過する直前でトナー濃度センサ１０が検出する
磁気量は最大となる。

【００２９】したがって、トナー濃度センサ１０が検出
する磁気量の変化（検出信号）には、図３（ａ）の波形
図に示すように、トナー濃度制御に伴う磁気量の変化
（トナー濃度信号）と攪拌パドル５の回転周期に対応し
て増減する磁気量の変化（リップル信号）とが含まれ
る。

【００３０】トナー濃度センサ１０の出力は、増幅器１
１によって増幅された後、帯域フィルタ１２に入力さ
れ、この帯域フィルタ１２において図３（ｂ）の波形図
に示すトナー濃度制御に伴う磁気量の変化に対応するト
ナー濃度信号と、図３（ｃ）の波形図に示す攪拌パドル
５の回転周期に対応して増減する磁気量の変化に対応す
るリップル信号とに分離され、このリップル信号が帯域
フィルタ１２よりピーク検出回路１３に出力される。

【００３１】ピーク検出回路１３では、リップル信号の
ピークが検出され、図３（ｄ）の波形図に示すようにピ
ークの時にＨ（またはＬ）となるパルス信号がピーク検
出回路１３より周期測定回路１４に出力され、周期測定
回路１４でピークとピークとの間の時間（ピーク間時
間）が計測される。

【００３２】ここで、攪拌パドル５が１回転するのに要
する時間は、正常状態ではおおよそ一定であり、メイン
モータの負荷変動などによる攪拌パドル５の回転速度変
動があればピーク間時間が変動する。また、現像器ロッ
クの兆候としての回転数低下が発生すると、ピーク間時
間は長くなる。

【００３３】そこで、周期測定回路１４において測定さ
れたピーク間時間が一定以上長くなる時には現像器ロッ
クの発生と判定して、周期測定回路１４から異常検知出
力を出力するようにしている。

【００３４】さらに、図示はしないが、この異常検知出
力に基づいてメインモータを停止させたり、警報器を作
動させたりすることにより、現像器ロックの発生を未然
に防止し、現像器ロックによる印字障害の発生を防止す
るようにしている。

【００３５】この現像器ロック検出装置及びその方法に
おいては、トナー濃度センサ１０が攪拌パドル５の回転
を検出するセンサに兼用されているので、メインモータ
の駆動電流を監視する電流監視装置１０６（図３参照）
や、磁石２０６及びセンサ２０７（図４参照）を設ける
必要がないので、部品点数を削減してコストダウンを図
ることができるとともに、電流監視装置１０６や、磁石
２０６及びセンサ２０７を設置するスペースが不要にな
るので、現像器ユニット１を備える機器の小型化を図る
ことができる。

【００３６】また、メインモータの他の負荷とは関係な
しに、攪拌パドル５の回転を検出するので、メインモー
タの他の負荷とは切り離して現像器ロックが検出され
る。さらに、攪拌パドル５の回転に対応するリップル信
号は、このトナー濃度センサ１０への現像剤の堆積等に
よるトナー濃度センサ１０の検出誤差とは関係なしにト
ナー濃度センサ１０によって検出されるので、従来例２
のように現像剤のセンサへの付着による誤検出が発生す
るおそれがなくなる。

【００３７】なお、上記の実施例において、周期測定回
路１４において、リップル信号の入力が停止する時に異
常検知信号を出力するように構成してもよく、また、リ
ップル信号のピーク間時間の乱れを監視し、ピーク間時
間の乱れが一定以上になれば現像器ロックが発生するお
それが生じたものとして、警戒することを促すための警
戒出力を出力するように構成してもよい。

【００３８】また、帯域フィルタ１２で分離されたリッ
プル信号の振幅が所定値以上であるか否かを判定するこ
とによって、トナー濃度センサー１０と攪拌パドル５と
の間隔がトナー濃度制御を安定化させる上で要求される
範囲内にあるか否かを判定することもできる。

【００３９】さらに、上記の一実施例において、上記帯
域フィルタ１２に代えて、トナー濃度センサ１０が出力
する検知信号を積分してトナー濃度信号を出力する積分
回路と、トナー濃度センサ１０が出力する検知信号を適
当に遅延させて出力する遅延回路と、遅延回路の出力か
ら積分回路の出力を減算してリップル信号を出力する減
算回路とを設けてもよい。

【００４０】また、上記の一実施例において、周期測定
回路１４に代えて上記パルス信号を入力し、単位時間内
のパルス数（パルス密度）を検出して、パルス数が所定
値以下の場合に現像器ロックの発生と判定して、異常検
知信号を出力する回路を用いることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トナー
濃度センサを現像器ロックを検出するセンサに兼用して
いるので、現像器ロックを検出するために電流監視装置
を用いたり、磁石及び専用のセンサを用いたりしないの
で、部品点数を削減してコストダウンを図れるととも
に、電流監視装置や磁石及び専用のセンサを設置するス
ペースが不要になり、現像器を備える機器の小型化を図
ることができる。

【００４２】また、攪拌パドルの回転状態を監視して現
像器ロックを検出するので、攪拌パドルを駆動するメイ
ンモータの駆動電流を監視して現像器ロックを検出する
従来例１に比べると、メインモータの他の負荷の故障と
故障原因を切り分けて現像器ロックを検出できる。

【００４３】さらに、トナー濃度センサに付着した現像
剤は、攪拌パドルの回転に伴うリップル信号には何ら影
響しないので、従来例２に比べて現像剤の付着等のノイ
ズによる誤検出を生じるおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の現像器ユニットの横断平面図である。

【図３】本発明の各信号の波形図である。

【図４】従来例１の構成図である。

【図５】従来例２の構成図である。

【符号の説明】 ５ 攪拌パドル １０ トナー濃度センサ １２ 帯域フィルタ １４ 周期測定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像器内の現像剤を攪拌する攪拌パドル
   (5) と、現像器内のトナー濃度を検出するトナー濃度セ
   ンサ(10)とを備える現像器の現像器ロック検出方法にお
   いて、 攪拌パドル(5) の外周面の近傍に配置したトナー濃度セ
   ンサ(10)で攪拌パドル(5) の回転に対応するリップル信
   号を検出し、このリップル信号の周期が所定時間以上に
   なるときに現像器ロックの発生と判定することを特徴と
   する現像器ロック検出方法。
2. 【請求項２】 現像器内の現像剤を攪拌する攪拌パドル
   (5) と、現像器内のトナー濃度を検出するトナー濃度セ
   ンサ(10)とを備える現像器の現像器ロック検出装置にお
   いて、 上記トナー濃度センサ(10)が攪拌パドル(5) の外周面の
   近傍に配置され、 トナー濃度センサ(10)の出力から攪拌パドル(5) の回転
   周期を検出し、攪拌パドル(5) の回転周期が所定値以上
   に長くなる時に異常検知信号を出力するロック検出手段
   を設けたことを特徴とする、現像器のロック検出装置。
3. 【請求項３】 上記ロック検出手段が、トナー濃度セン
   サ(10)の出力から攪拌パドル(5) の回転に対応するリッ
   プル信号を分離する帯域フィルタ(12)と、 帯域フィルタ(12)で分離されたリップル信号の周期を測
   定し、該周期が所定の時間以上になるときに異常検知出
   力を出力する周期測定回路(14)とを備えることを特徴と
   する、請求項１に記載の現像器のロック検出装置。