JPH07181796A - 現像剤濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 現像剤の反射光量を安定させて現像剤濃度を
正確に制御することのできる現像剤濃度制御装置を提供
する。 【構成】 検知センサー４５の光軸を、現像スリーブ４
２の法線方向とし、検知センサー窓４７ａ、４７ｂの現
像スリーブ４２に対向する面を該法線に直交する方向と
し、検知センサー窓の下流側を遮光窓４７ｂとすること
によって、現像剤濃度の適切な検知を行うことができ、
現像剤濃度を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像器内の二成分現像
剤の濃度を検知する複写機、プリンター等の現像剤濃度
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より二成分現像剤の濃度を検知する
手段としてＬＥＤにより光学的に濃度を読み取り、現像
剤の反射濃度を一定に保つようにトナー補給を制御する
方法が用いられている。以下、この方法について簡単に
説明する。

【０００３】図７にはフルカラー画像を形成するための
カラー画像形成装置の一例を示す。このカラー画像形成
装置は、像担持体である感光ドラム１が矢印方向に回転
自在に担持され、該感光ドラム１の周りにコロナ帯電器
２、光学系３、現像装置４、転写装置５、クリーニング
器６が配置された構成となっている。

【０００４】このような装置において、上記感光ドラム
１は、帯電器２により一様に帯電された後、レーザビー
ム露光装置等の原稿走査部と色分解フィルタから成る光
学系３により、各分解色ごとに光像Ｅを照射され、その
表面に潜像が形成される。

【０００５】そして、この潜像は現像装置４との対向位
置へ搬送されるが、該現像装置４は、中心軸４ｂの周り
にブラック現像器４Ｂｋ、シアン現像器４ｃ、マゼンタ
現像器４ｍ、イエロー現像器４ｙを配置しており、いず
れかの現像器を感光ドラム１に対向した現像位置へと回
転させているため、感光ドラム１上の潜像は、樹脂を基
体としたいずれかの色のトナーにより現像される。

【０００６】一方、転写材は、転写材カセット７より搬
送系を介して図中点線で示した搬送パスに従って供給さ
れ、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの
周面開口域で円筒状に一体的に張設された誘電体から成
る転写材担持シート５ｆに、吸着コロナ帯電器５ｃと対
向する吸着ローラ５ｇによって静電吸着される。そし
て、この転写材は転写ドラム５ａの回転に伴って感光ド
ラム１との対向位置へ搬送され、感光ドラム１上のトナ
ー像は転写帯電器５ｂにより該転写材上に転写される。

【０００７】更に、上記転写材は内側コロナ帯電器５ｄ
及び外側コロナ帯電器５ｅにより所定の帯電を受けなが
ら転写材担持シート５ｆに吸着搬送され、転写材には所
望数の色画像が転写され、フルカラー画像が形成され
る。

【０００８】このようにして所望数のトナー像の転写が
終了すると転写材は転写ドラム５ａから分離帯電器５ｈ
及び分離手段８によって分離され、熱ローラ定着器９に
て定着処理を施された後、トレイ１０に排紙される。

【０００９】なお、転写後の感光ドラム１は、表面の残
留トナーをクリーニング器６で清掃された後再度画像形
成工程に供される。

【００１０】以上のようなカラー画像形成装置において
は、現像剤の濃度制御動作は上記画像形成動作と並行し
て行われており、この制御動作を図８に基づいて説明す
る。図８は上記現像装置４のマゼンタトナーを有する現
像器４ａを示しており、スリーブ４２の矢印Ａ方向への
回転に連動してスクリュー４３ａ、４３ｂが動作するよ
うになっている。そして、このスクリュー４３ａ、４３
ｂの回転により矢印Ｂ方向に現像剤を汲み上げ、現像ス
リーブ４２と検知窓４７との間で圧縮して検知センサー
４５によって現像剤の光学的反射光量、つまり反射濃度
を検知する。

【００１１】検知された信号によって現像剤が不足して
いると判断した場合には、トナー補給槽（図示せず）よ
り現像器内にトナーを補給し、スクリュー４３ａ、４３
ｂによって撹拌・搬送する。これを繰り返すことによっ
て、現像剤の反射濃度を一定に保ち、現像剤濃度を制御
している。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例の現像剤濃度制御装置の検知部は、図９及び図
１０に示すような構成であり、両方とも上流側と下流側
における現像剤の圧縮に差が生じ、更に上流側の圧縮が
不安定なため、現像剤の反射光量が不安定となり、現像
剤濃度を正確に制御することができなかった。

【００１３】本発明は、上記問題点を解決し、現像剤の
反射光量を安定させて現像剤濃度を正確に制御すること
のできる現像剤濃度制御装置を提供することを目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、現像剤を収容とする現像容器に取り付けられ、発
光素子と、受光素子と、検知窓とを有し、該現像容器内
に回転自在に配設された現像剤担持体上の現像剤の濃度
を、反射光量によって検知する現像剤濃度制御装置にお
いて、上記発光素子及び受光素子の光軸は、上記現像剤
担持体の法線上に位置し、上記検知窓の上記現像剤担持
体と対向する面は、該法線と直交することにより達成さ
れる。

【００１５】

【作用】本発明によれば、検知窓の現像剤担持体に対向
する面を、現像剤担持体の法線と直交させることによ
り、現像剤搬送方向の上流側と下流側における現像剤の
圧縮の差を解消せしめる。しかし、現像剤担持体によっ
て該検知窓との間に搬送される現像剤の圧縮力は、検知
窓の上流よりも、徐々に最近接点に向かうにつれて強く
なり、最近接点でピークを向え、下流に向かうほど弱く
なる。従って、発光素子の光軸を上記法線と一致させる
ことにより、現像剤の圧縮状態が安定して強い位置で、
反射光量の検知が行われる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１７】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図４に基づいて説明する。図１は、本実施例に
おける現像器の構成を示す図である。

【００１８】図１において現像器４１は、現像スリーブ
４２、搬送・撹拌スクリュー４３ａ、４３ｂ、現像剤濃
度検知センサーユニット４４を有している。現像スリー
ブ４２は矢印Ａ方向に回転し、それに連動してスクリュ
ー４３ａ、４３ｂも回転する。そして、現像剤は矢印Ｂ
方向に汲み上げられ、現像スリーブ４２と検知センサー
ユニット４４間で圧縮され、検知センサー４５によって
現像剤濃度の検知が行われる。その後、ドクターブレー
ド４６によって現像スリーブ４２上の現像剤のコート量
を規制し、一定に保って現像像を形成する。

【００１９】図２は検知センサー部の拡大図である。現
像スリーブ４２はＡ方向に回転し、スリーブ内にマグネ
ットを有しているため、現像剤の搬送力はスリーブ表面
上で最も強くスリーブ表面より遠ざかる程搬送力は弱ま
っていく。

【００２０】また、現像剤は矢印Ｂ方向に搬送され、検
知センサー窓４７ａ、４７ｂと現像スリーブ４２間で徐
々に圧縮され、検知センサーの発光素子（ここでは、Ｌ
ＥＤ９６０ｎｍ、照射角は約３０°のものを使用してい
る）により照射して、現像剤の反射濃度を図３の受光素
子（ここではフォトダイオードを使用している）によっ
て検知しているが、この現像剤の圧縮力は図２の検知セ
ンサー窓の上流より、矢印Ｃに示すように徐々に最近接
点に向かうにつれて強くなり、最近接点でピークを向
え、下流に向かうほど弱くなっていく。

【００２１】そのため、現像剤の反射光量を検知するた
めには、現像剤の圧縮状態の安定して強い位置にて検知
する必要があり、これにより検知信号の安定化を図るこ
とができる。

【００２２】また、下流側においては、上流側よりも現
像剤の量も規制され、検知センサー窓、現像スリーブ間
の距離も離れるために圧縮力が弱まり、現像剤の圧縮が
不安定となる。そのため、反射光量の変動が大きく、ま
た、窓面への摺擦力も弱く、窓面のトナー汚れを誘発し
やすくなる。

【００２３】この不安定領域は、最近接位置より下流１
５°辺りであり、本実施例においては、この領域を図２
に示す遮光窓４７ｂを用いて遮光することによって、現
像剤の反射光量の適切な信号値を読み取ることができ、
現像剤濃度を安定させることができる。図４は遮光窓位
置（下流側）と適正出力を４．０Ｖに調節した時の反射
光量出力の変動値である。この実験結果より遮光窓は下
流側１５°以上好ましくは１０°以上であることが望ま
しい。

【００２４】以上のように、検知センサーの照射を、現
像スリーブの法線方向とし、検知センサー下流側を遮光
することによって、現像剤濃度の適切な検知を行うこと
ができ、現像剤濃度を安定させることができる。

【００２５】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
５及び図６に基づいて説明する。なお、実施例１との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２６】実施例１においては、検知センサーの下流
側の反射光量信号を削除するために検知窓を別部材によ
って作成し分割したが、本実施例では、遮光部材によっ
て簡易的に同等の検知能力を得るものである。

【００２７】図５は本実施例を示す現像器、図６は検知
センサーの構成を示す図である。図５に示す現像器にお
いても、現像スリーブ４２が矢印Ａ方向に回転し、それ
に連動して搬送・撹拌スクリュー４３ａ、４３ｂが回転
する。従って、現像スリーブ４２の回転により現像剤は
矢印Ｂ方向に汲み上げられ、現像スリーブ４２と検知窓
４７とで圧縮され、検知センサー４５によって現像剤の
反射光量を検知し、遮光部材４７ｂによって、現像剤の
圧縮の不安定な部分の信号を削除して、現在の現像剤の
適正な反射光量を検知することができる。

【００２８】図６は検知センサー部の拡大図である。こ
のように、検知窓４７ａの検知センサー下流側をカーボ
ンシートのような発光素子の発光波長を吸収する部材に
よって表面を覆うことによって、現像剤の不安定域の検
知を削除し、検知センサーを現像剤の圧縮の安定した現
像スリーブ法線方向に向けることによって、現像剤の反
射光量の検知精度をアップさせることができ、現像剤濃
度を安定に保つことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像器内の現像剤の濃度を現像スリーブ上において光学
的に反射光量によって検知する現像剤濃度制御装置にお
いて、検知センサーの光軸を現像スリーブの法線方向に
向け、照射して検知することによって現像剤の圧縮の安
定した状態で検知することができ、現像剤濃度制御の精
度アップを図ることができる。

【００３０】また、現像剤の搬送方向下流側に光軸より
１０°以上を遮光することによって、下流側の現像剤の
圧縮が不安定な領域での現像剤濃度検知を削除すること
によつて更に安定した出力を得ることができ、現像剤濃
度を安定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における現像剤濃度制御装置
を有する現像器の概略構成を示す図である。

【図２】図１の現像剤濃度制御装置における検知センサ
ー部の拡大図である。

【図３】図２の検知センサー部をスラスト方向から見た
図である。

【図４】本発明の実施例１において発光素子の適正出力
を４．０Ｖに調節した時の遮光窓の下流側位置と反射光
量出力の関係を示す図である。

【図５】本発明の実施例２における現像剤濃度制御装置
を有する現像器の概略構成を示す図である。

【図６】図５の現像剤濃度制御装置の検知センサー部の
拡大図である。

【図７】従来のフルカラー複写機の概略構成を示す図で
ある。

【図８】従来の現像剤濃度制御装置を有する現像器の概
略構成を示す図である。

【図９】図８の現像剤濃度制御装置の検知センサー部の
拡大図である。

【図１０】他の従来例の検知センサー部の拡大図であ
る。

【符号の説明】

４１ 現像器 ４２ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４４ 検知センサーユニット（現像剤濃度制御装置） ４５ａ 発光素子 ４５ｂ 受光素子 ４７ａ 検知窓

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容とする現像容器に取り付け
   られ、発光素子と、受光素子と、検知窓とを有し、該現
   像容器内に回転自在に配設された現像剤担持体上の現像
   剤の濃度を、反射光量によって検知する現像剤濃度制御
   装置において、上記発光素子及び受光素子の光軸は、上
   記現像剤担持体の法線上に位置し、上記検知窓の上記現
   像剤担持体と対向する面は、該法線と直交することを特
   徴とする現像剤濃度制御装置。
2. 【請求項２】 発光素子の光軸よりも現像剤の搬送方向
   下流側の現像剤濃度の検出領域は、上流側の検出領域よ
   りも小さいこととする請求項１に記載の現像剤濃度制御
   装置。
3. 【請求項３】 発光素子の光軸よりも現像剤の搬送方向
   下流側の現像剤濃度の検出領域には、遮光部が形成され
   ており、該遮光部は、光軸に対して１０°以上現像剤搬
   送方向下流であることとする請求項２に記載の現像剤濃
   度制御装置。