JPH08123189A - 画像形成装置のトナー濃度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナー濃度検知手段が二成分現像剤によって汚
されているか否かを簡単に判断できるようにする。 【構成】本装置は、検知プローブ２１に非現像剤付着面
２３を付設するとともに，移動手段３０，記憶手段（Ｒ
ＯＭ４２），チェック制御手段（ＣＰＵ４１），比較手
段（ＣＰＵ４１），表示器４５，告知制御手段（ＣＰＵ
４１）を設け、適時に検知した非現像剤付着面２３から
の反射光量とイニシャル時の反射光量とを比較し，両反
射光量に差が生じた場合にはトナー濃度検知センサ２５
のクリーニングが必要であることを警告する構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二成分現像剤を用いて
現像を行うレーザープリンタや電子複写機等の画像形成
装置に適用されるトナー濃度検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に、画像形成装置の従来構成を示
す。図において、１は装置本体，２は感光体ユニット，
１１は現像装置である。感光体ユニット２は、装置本体
１に着脱自在に装着されており、像担持体としての感光
体ドラム３と，この感光体ドラム３と所定の位置関係を
もって配設される部品〔例えば、帯電装置４，クリーニ
ング装置５（クリーニングブレード５Ａ，廃トナー収容
部５Ｂ等），除電装置（図示省略）〕等から構成されて
いる。また、現像装置１１は、感光体ドラム３へ二成分
現像剤（トナーと磁性キャリアとの混合物）を供給可能
に形成されている。

【０００３】印字時には、上記した感光体ドラム３は、
図４中時計回り方向に回転される。そして、感光体ドラ
ム３は、帯電装置４で周面が均一に帯電された後、露光
装置６から印字データに基き照射されるレーザービーム
によって当該周面に静電潜像が形成される。感光体ドラ
ム３に形成された静電潜像は、現像装置１１から供給さ
れる二成分現像剤によって現像された後、転写装置７で
給紙部９から送られてきた用紙Ｐ上に転写される。

【０００４】なお、感光体ドラム３上の転写残り現像剤
はクリーニングブレード５Ａによって除去され廃トナー
収容部５Ｂに収容される。また、転写工程後、感光体ド
ラム３の周面は次の帯電に備えて除電装置によって除電
される。

【０００５】ここにおいて、現像装置１１は、図５に示
す如く、二成分現像剤を収容する本体１２と，現像剤を
補給するための補給容器１９とを有しており、本体１２
には現像ローラ１３，ブレード１４，リカバリーシート
１５，攪拌羽根１６等が取付けられている。

【０００６】感光体ドラム３に形成された静電潜像を現
像する際は、本体１２内の二成分現像剤は、現像ローラ
１３の周面上に磁気的に担持されながら当該ローラ１３
の回転に伴ってブレード１４により定量層とされた後、
静電潜像部分へ供給され当該静電潜像を可視化像とす
る。

【０００７】この際、感光体ドラム３側へ供給されずに
現像ローラ１３の周面上に残った二成分現像剤は、リカ
バリーシート１５と現像ローラ１３との接触部分を通過
して本体１２内へ回収される。

【０００８】ところで、現像装置１１から感光体ドラム
３へ供給する二成分現像剤のトナー濃度が所定濃度値よ
り許容限界を越えて変動すると、画像濃度が低下するな
ど異常画像が発生するので、通常、図６に示すトナー濃
度検知装置２０Ｐを用いてトナー濃度を検知し、検知し
たトナー濃度値に基きトナー濃度制御を行っている。ト
ナー濃度検知装置２０Ｐは、感光体ドラム３の端部に固
定されかつ一定電圧に保持された状態で現像装置１１か
ら供給される二成分現像剤の一部を付着保持可能な現像
剤付着面２２が形成された検知プローブ２１と、この検
知プローブ２１の現像剤付着面２２へ向けて光（例えば
赤外線）を照射可能な発光部（発光ダイオード２６）と
当該現像剤付着面２２からの反射光を受光してその光量
を電気的に検知する受光部（フォトダイオード２７）と
からなる光学式のトナー濃度検知手段（トナー濃度検知
センサ２５）とを備え、検知した反射光量に基き二成分
現像剤のトナー濃度を検知するものである。トナー濃度
検知センサ２５は、感光体ドラム３を回転支持するフレ
ーム１Ｆに取付部材２９を介して固定されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した画
像形成装置では、感光体ドラム３の回転等に起因して現
像装置１１から二成分現像剤が外部へ飛散することがあ
る。ここにおいて、トナー濃度検知センサ２５は、現像
装置１１の現像ローラ１３の近傍に固設されているの
で、当該現像装置１１から飛散した二成分現像剤によっ
て汚されやすく、検知プローブ２１上に付着した二成分
現像剤のトナー濃度が薄くなったにもかかわらず濃いも
のと誤検知し、正確なトナー濃度制御を行えずに異常画
像が発生することがある。

【００１０】かかる事態が発生しないように、定期的
（例えば、２０００枚〜１００００枚印字毎）にトナー
濃度検知センサ２５をフレーム１Ｆから取外して汚れ具
合を確認し、汚れている場合にはクリーニングすること
が考えられる。

【００１１】しかし、トナー濃度検知センサ２５を一々
フレーム１Ｆから取外すのは繁雑であり、しかもトナー
濃度検知センサ２５を再びフレーム１Ｆに固定する場合
には位置調整を正確に行わなければならず、非常に手間
が掛かる。

【００１２】本発明の目的は、上記事情に鑑み、トナー
濃度検知手段が二成分現像剤等によって汚れているか否
かを簡単に判断することができるトナー濃度検知装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置のトナー濃度検知装置は、像担持体に設けられかつ現
像装置から供給される二成分現像剤の一部を付着保持可
能な現像剤付着面が形成された検知プローブと、この検
知プローブの現像剤付着面へ向けて光を照射可能な発光
部と当該現像剤付着面からの反射光量を検知可能な受光
部とからなる光学式のトナー濃度検知手段とを備え、検
知した反射光量に基き二成分現像剤のトナー濃度を検知
可能な画像形成装置のトナー濃度検知装置において、前
記検知プローブに、非現像剤付着面を前記現像剤付着面
と離隔して形成し、前記トナー濃度検知手段を前記検知
プローブに対して移動させて非現像剤付着面に対向する
第１の位置および前記現像剤付着面に対向する第２の位
置に選択的に位置決め保持可能な移動手段と、イニシャ
ル時に前記トナー濃度検知手段で検知した前記検知プロ
ーブの非現像剤付着面からの反射光量を記憶する記憶手
段と、トナー濃度検知手段の汚れチェック指令を受けた
場合に前記トナー濃度検知手段が第１の位置へ位置決め
保持されるように移動手段を駆動制御し，かつ位置決め
保持完了後に当該トナー濃度検知手段に前記検知プロー
ブの非現像剤付着面からの反射光量を検知させるチェッ
ク制御手段と、検知された反射光量と記憶手段に記憶さ
れたイニシャル時の反射光量とを比較し両反射光量に差
が生じた場合には警告信号を出力する比較手段と、出力
された警告信号に基き告知手段に前記トナー濃度検知手
段のクリーニングが必要であることを告知させる告知制
御手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成による本発明では、画像形成装置の印
字運転を開始する前、つまりイニシャル時にトナー濃度
検知手段を用いて検知プローブの非現像剤付着面からの
反射光量を検知し、検知した反射光量を記憶手段に記憶
させる。

【００１５】印字運転開始後、適時（例えば、２０００
枚〜１００００枚印字毎）にトナー濃度検知手段の汚れ
チェック指令を受けると、チェック制御手段は、まずト
ナー濃度検知手段が第１の位置へ位置決め保持されるよ
うに移動手段を駆動制御する。そして、位置決め保持完
了後に、チェック制御手段は、トナー濃度検知手段に検
知プローブの非現像剤付着面からの反射光量を検知させ
る。

【００１６】検知された反射光量と記憶手段に記憶され
たイニシャル時の反射光量とが比較手段によって比較さ
れ、両反射光量に差が生じた場合には警告信号が出力さ
れる。警告信号が出力された場合には、告知制御手段
は、告知手段（例えば表示器）にトナー濃度検知手段の
クリーニングが必要であることを告知させる。

【００１７】かかる告知により、トナー濃度検知手段が
二成分現像剤等によって汚れているか否かを簡単に判断
することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本画像形成装置のトナー濃度検知装置は、図１〜
図３に示す如く、基本的構成は従来例（図６）と同様と
されているが、検知プローブ２１に非現像剤付着面２２
を付設するとともに，移動手段，記憶手段，チェック制
御手段，比較手段，告知手段，告知制御手段を設け、適
時に検知した非現像剤付着面２２からの反射光量とイニ
シャル時の反射光量とを比較してトナー濃度検知手段
（本実施例ではトナー濃度検知センサ２５）の汚れを検
知可能に構成されている。なお、従来例（図６）と共通
する構成要素については同一の符号を付し、その説明を
簡略又は省略する。

【００１９】まず、トナー濃度検知センサ２５は、図１
に示す如く、検知プローブ２１の周面へ向けて赤外線を
照射可能な発光ダイオード２６と，検知プローブ２１か
らの反射光を受光して反射光量を検知可能なフォトダイ
オード２７と，両ダイオード（２６，２７）を所定の位
置関係をもって保持するホルダ２８とから構成されてい
る。

【００２０】また、検知プローブ２１は、現像剤付着面
２２と，この現像剤付着面２２と離隔して形成された二
成分現像剤を保持しない非現像剤付着面２３とを有して
いる。より具体的には、検知プローブ２１は、ステンレ
ス製とされ感光体ドラム３と同径で内周面が絶縁処理さ
れた円筒形状とされている。そして、この検知プローブ
２１は、感光体ドラム３の端部に固定されて当該ドラム
３と一体化されており、その外周面の内側端部には所定
幅を有する現像剤付着面２２が形成され，かつ外側端部
には所定幅を有する非現像剤付着面２３が現像剤付着面
２２とオーバーラップしないように形成されている。

【００２１】また、移動手段３０は、トナー濃度検知セ
ンサ２５を検知プローブ２１に対して移動させて非現像
剤付着面２３と対向する第１の位置Ｐ１および現像剤付
着面２２と対向する第２の位置Ｐ２に選択的に位置決め
保持する手段である。

【００２２】本実施例においては、移動手段３０は、プ
ランジャソレノイド３１，取付板３３，ガイド機構３４
（ガイド棒３５，ガイド穴３６），復帰スプリング３７
から構成されている。

【００２３】プランジャソレノイド３１は、フレーム１
Ｆの外側面に支持部材３９を介して固定されている。プ
ランジャソレノイド３１のプランジャ３２の先端部に
は、センサ取付板３３が装着されており、当該センサ取
付板３３にはトナー濃度検知センサ２５が固定されてい
る。

【００２４】ガイド機構３４は、センサ取付板３３を移
動案内するもので、センサ取付板３３の両端部に外方へ
向けて感光体ドラム３の軸線方向に伸延するように設け
られたガイド棒（３５，３５）と，フレーム１Ｆにガイ
ド棒（２５，２５）を摺動自在に被嵌するガイド穴（３
６，３６）とから構成されている。

【００２５】また、復帰スプリング３７は、センサ取付
板３３とフレーム１Ｆとの間に各ガイド棒３５を被嵌す
るように介装されており、センサ取付板３３を内方へ向
けて付勢するものである。

【００２６】プランジャソレノイド３１がＯＦＦ状態に
ある場合には、復帰スプリング３７の付勢力によりトナ
ー濃度検知センサ２５は第２の位置Ｐ２に位置決め保持
されており、プランジャソレノイド３１がＯＮ状態とな
ると、トナー濃度検知センサ２５は当該プランジャソレ
ノイド３１によって引張られて第１の位置Ｐ１に位置決
め保持される構成とされている。

【００２７】また、記憶手段は、画像形成装置の印字運
転を開示する前、つまりイニシャル時にトナー濃度検知
センサ２５で検知した検知プローブ２１の非現像剤付着
面２３からの反射光量を記憶する手段である。

【００２８】本実施例では、記憶手段は、画像形成装置
全体を駆動制御する図２に示す制御装置４０の一部構成
部品（具体的にはＲＯＭ４２）およびその機能を利用し
て構成されている。

【００２９】制御装置４０は、上記したＲＯＭ４２の他
に，ＣＰＵ４１，ＲＡＭ４３，操作パネル４４，入出力
ポート４６等からなり、入出力ポート４６には上記した
プランジャソレノイド３１およびトナー濃度検出センサ
２５等が接続されている。操作パネル４４には、各種操
作キーの他に表示器４５が設けられている。

【００３０】また、チェック制御手段は、トナー濃度検
知センサ２５の汚れチェック指令を受けた場合にトナー
濃度検知センサ２５が第１の位置Ｐ１へ位置決め保持さ
れるように移動手段３０（プランジャソレノイド３１）
を駆動制御し，かつ位置決め保持完了後に当該トナー濃
度検知センサ２５に検知プローブ２１の非現像剤付着面
２３からの反射光量を検知させる手段である。

【００３１】本実施例では、チェック制御手段は、ＣＰ
Ｕ４１より形成されており、図３に示すフローチャート
のステップＳＴ１１，１２で実行される。

【００３２】また、比較手段は、トナー濃度検知センサ
２５で検知された反射光量と記憶手段（ＲＯＭ４２）に
記憶されたイニシャル時の反射光量とを比較し両反射光
量に差が生じた場合には警告信号を出力する手段であ
る。

【００３３】本実施例では、比較手段は、ＣＰＵ４１か
ら形成されており、図３に示すフローチャートのステッ
プＳＴ１３で実行される。

【００３４】また、告知制御手段は、比較手段から出力
された警告信号に基き告知手段にトナー濃度検知センサ
２５のクリーニングが必要であることを告知させる手段
である。

【００３５】本実施例では、告知制御手段は、ＣＰＵ４
１から形成されおり、図３に示すフローチャートのステ
ップＳＴ１４で実行される。また、告知手段は、操作パ
ネル４４の表示器４５から形成されており、警告信号に
基きトナー濃度検知センサ２５をクリーニングする必要
がある旨のメッセージを表示して警告を発することがで
きる。

【００３６】次に、この実施例の作用を図３に示すフロ
ーチャートに基き説明する。トナー濃度検知センサ２５
の汚れチェック指令がある（ステップＳＴ１０のＹＥＳ
判断）と、チェック制御手段としてのＣＰＵ４１はプラ
ンジャソレノイド３１をＯＮ状態とする。これにより、
トナー濃度検知センサ２５は第２の位置Ｐ２から外方へ
向けて移動して第１の位置Ｐ１に位置決め保持される。

【００３７】次に、ＣＰＵ４１は、トナー濃度検知セン
サ２５に検知プローブ２１の非現像剤付着面２３からの
反射光量を検知させる。すなわち、トナー濃度検知セン
サ２５の発光ダイオード２６から赤外線が検知プローブ
２１の非現像剤付着面２３へ向けて照射されるととも
に、当該非現像剤付着面２３からの反射光がフォトダイ
オード２７で受光されてその光量が検知される。

【００３８】ＣＰＵ４１は、検知された反射光量と記憶
手段（ＲＯＭ４２）から読取ったイニシャル時の反射光
量とを比較し、両反射光量に差が生じた場合には警告信
号を出力する（ＳＴ１３）。この警告信号が出力された
場合には、操作パネル４４の表示器４５にトナー濃度検
知センサ２５のクリーニングが必要である旨のメッセー
ジが画像表示される。

【００３９】しかして、この実施例によれば、検知プロ
ーブ２１に、非現像剤付着面２３を現像剤付着面２２と
離隔して形成し、トナー濃度検知センサ２５を検知プロ
ーブ２１に対して移動させて非現像剤付着面２３に対向
する第１の位置および現像剤付着面２２に対向する第２
の位置に選択的に位置決め保持可能な移動手段３０と、
イニシャル時にトナー濃度検知センサ２５で検知した検
知プローブ２１の非現像剤付着面２３からの反射光量を
記憶する記憶手段（ＲＯＭ４２）と、トナー濃度検知手
段２５の汚れチェック指令を受けた場合にトナー濃度検
知センサ２５が第１の位置Ｐ１へ位置決め保持されるよ
うに移動手段３０を駆動制御し，かつ位置決め保持完了
後に当該トナー濃度検知センサ２５に検知プローブ２１
の非現像剤付着面２３からの反射光量を検知させるチェ
ック制御手段（ＣＰＵ４１）と、検知された反射光量と
記憶手段（ＲＯＭ４２）に記憶されたイニシャル時の反
射光量とを比較し両反射光量に差が生じた場合には警告
信号を出力する比較手段（ＣＰＵ４１）と、出力された
警告信号に基き表示器４５にトナー濃度検知センサ２５
のクリーニングが必要である旨のメッセージを画像表示
させる告知制御手段（ＣＰＵ４１）と、を設けた構成と
したので、トナー濃度検知センサ２５が二成分現像剤等
によって汚れているか否かを簡単に判断することができ
る。これにより、トナー濃度制御を適確に行うことがで
き、画像品質の向上を図ることができる。

【００４０】なお、上記実施例では、告知手段を操作パ
ネル４４の表示器４５から形成したが、トナー濃度検知
センサ２５のクリーニングが必要である旨を告知するこ
とができればどのように構成してもよい。例えば、告知
手段をクリーニングが必要であることを音で告知するブ
ザー等から形成してもよい。

【００４１】また、上記実施例では、検知された反射光
量と記憶手段（ＲＯＭ４２）から読取ったイニシャル時
の反射光量とを比較し，両反射光量に差が生じた場合に
警告信号を出力する構成としたが、両反射光量の差に許
容値を設けて、検知された反射光量とイニシャル時の反
射光量との差が許容値を越えた場合に警告信号を出力す
るように構成してもよい。かかる構成により、制御の安
定性を増大させることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、検知プローブに非現像
剤付着面を付設するとともに，移動手段，記憶手段，チ
ェック制御手段，比較手段，告知手段，告知制御手段を
設け、適時に検知した非現像剤付着面からの反射光量と
イニシャル時の反射光量とを比較し，両反射光量に差が
生じた場合にはトナー濃度検知手段のクリーニングが必
要であることを警告する構成としたので、トナー濃度検
知手段が二成分現像剤等によって汚れているか否かを簡
単に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための斜視図であ
る。

【図２】同じく、電気的・電子的構成を説明するための
ブロック図である。

【図３】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。

【図４】画像形成装置の従来構成を説明するための図で
ある。

【図５】同じく、現像装置を説明するための側断面図で
ある。

【図６】同じく、トナー濃度検知装置の従来構成を説明
するための図である。

【符号の説明】

３ 感光体ドラム（像担持体） ２０ トナー濃度検知装置 ２１ 検知プローブ ２２ 現像剤付着面 ２３ 非現像剤付着面 ２５ トナー濃度検知センサ（トナー濃度検知手段） ２６ 発光ダイオード（発光部） ２７ フォトダイオード（受光部） ３０ 移動手段 ４１ ＣＰＵ（チェック制御手段，比較手段，告知制御
手段） ４２ ＲＯＭ（記憶手段） ４５ 表示器（告知手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に設けられかつ現像装置から供
   給される二成分現像剤の一部を付着保持可能な現像剤付
   着面が形成された検知プローブと、この検知プローブの
   現像剤付着面へ向けて光を照射可能な発光部と当該現像
   剤付着面からの反射光量を検知可能な受光部とからなる
   光学式のトナー濃度検知手段とを備え、検知した反射光
   量に基き二成分現像剤のトナー濃度を検知可能な画像形
   成装置のトナー濃度検知装置において、 前記検知プローブに、非現像剤付着面を前記現像剤付着
   面と離隔して形成し、 前記トナー濃度検知手段を前記検知プローブに対して移
   動させて非現像剤付着面に対向する第１の位置および前
   記現像剤付着面に対向する第２の位置に選択的に位置決
   め保持可能な移動手段と、 イニシャル時に前記トナー濃度検知手段で検知した前記
   検知プローブの非現像剤付着面からの反射光量を記憶す
   る記憶手段と、 トナー濃度検知手段の汚れチェック指令を受けた場合に
   前記トナー濃度検知手段が第１の位置へ位置決め保持さ
   れるように移動手段を駆動制御し，かつ位置決め保持完
   了後に当該トナー濃度検知手段に前記検知プローブの非
   現像剤付着面からの反射光量を検知させるチェック制御
   手段と、 検知された反射光量と記憶手段に記憶されたイニシャル
   時の反射光量とを比較し両反射光量に差が生じた場合に
   は警告信号を出力する比較手段と、 出力された警告信号に基き告知手段に前記トナー濃度検
   知手段のクリーニングが必要であることを告知させる告
   知制御手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置
   のトナー濃度検知装置。