JPS6395481A - スリ−ブ停止検知装置 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、複写機等画像形成装置の現像装置に使用さ
れるスリーブの停止を検知するスリーブ停止検知装置に
関する。

（ｂ）発明の概要 この発明に係るスリーブ停止検知装置は、二成分系現像
剤のキャリア、トナーの混合比率を検知する現像剤濃度
検知装置に、正常動作時の透磁率値の範囲よりも低い異
常レベル値を設定し、センサの検出値がこの異常レベル
値よりも低くなったときスリーブ停止と判定する比較手
段を設けた。

これによって、従来の現像剤濃度検知装置の機能を活用
してスリーブの停止を検知できるようにしたものである
。

（Ｃ）従来の技術 複写機等の現像装置おいては、鉄粉からなるキャリアに
樹脂粉であるトナーを混合した二成分現像剤を、内部に
固定磁石を有するスリーブによって怒光体まで搬送する
ようにしている。

このような現像装置においてスリーブが停止すると、感
光体表面に形成された静電像の現像が良好に行われない
のみならず、キャリアの流失等の機能的な支障を来すこ
とになる。

このため・スリーブが何等かの原因で停止したとき、速
やかな対応をすることができるよう、スリーブの停止を
判定する検知装置が設置されている。従来、前記検知装
置としては、駆動モータ部に光学式のエンコーダやＦＧ
（ファンクションジ′エネレータ二発電機）を設け、そ
の出力を検出してスリーブの回転を確認する装置が用い
られていた。

（ｄ）発明の解決しようとする問題点 しかしながら、前記従来の装置は、装置が大掛かりなう
えコストが高く、正確な調整を必要とする等の問題があ
った。

この発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
特別な検出器を用いずに確実なスリーブ停止を検知する
ことができるスリーブ停止検知装置を提供することを目
的とする。

（Ｉｌｌ）問題点を解決するための手段この発明は、内
蔵した固定磁石の周囲を回転して二成分系現像剤を搬送
するスリーブを備えるとともに、このスリーブ近傍に設
置され付近の現像剤の透磁率を計測するセンサおよびこ
のセンサが検出した透磁率から現像剤の濃度を判定する
手段を含む現像剤濃度検知装置を有する現像装置におい
て、 前記現像剤濃度検知装置に、 この現像装置が正常動作しているとき前記センサが検出
すべき透磁率の範囲よりも低い透磁率値を異常レベル値
として記憶する異常レベル記憶手段と、前詰センサの検
出値と前記異常レベル値とを比較し検出値が異常レベル
値に満たなかったときスリーブ停止と判定する比較手段
と、を設けたことを特徴とする。

（ｆ）作用 この発明のスリーブ停止検知装置は、正常動作時には現
像剤濃度検知装置として機能する（すなわち、本来は現
像剤濃度検知装置である。）。

センサが検出する現像剤の透磁率が正常範囲内であれば
、基準値（理想的な現像剤濃度時の透磁率値）になるよ
うにトナー補給を行わせる（この動作は現像装置の制御
部が行う。）。

また、検出された透磁率を異常レベル値と比較し、これ
よりも低い値であったときはスリーブが正常に回転して
いないと判断する。

（ｇｌ実施例 第２図はこの発明の実施例である現像剤濃度検知装置が
設置される現像装置の概略構造図である。５はドラム状
の感光体である。この感光体５に対向して、表面に形成
された静電潜像を現像する現像装置が設置されている。

この現像装置は、現像剤を収容攪拌するための現像槽１
９とトナーが貯留されるホッパ９とからなる。現像槽１
１９は感光体５側に開口部１９ａを有するとともに、こ
の開口部１９ａに設けられ前記感光体５と対向する現像
ローラ３および槽内の現像剤を攪拌する攪拌ローラ４と
を有している。現像ローラ３はモータによって回転され
る円筒状のスリーブ１０とこのスリーブ１０上に設けら
れた磁石１１とからなる。スリーブ１ｏは非磁性体から
なっている。スリーブ１０は図中時計方向に回転駆動さ
れ、磁石１１はＮ＋極（主極）が感光体５の現像位置に
対向するように固定されている。攪拌ローラ４は現像剤
を攪拌し、キャリアとトナーとの混合比率を均一にする
。

さらに、現像槽１９の底面の磁石１１の８２極とＮ、極
との間に対向する位置に現像剤２のトナー濃度を検出す
るためのセンサ２ｏが設置されている。

一方、前記ホッパ９は攪拌ローラ４の上方に設けられ、
現像槽１９との境界部にトナー補給ローラ８を有してい
る。このトナー補給ローラ８が回転されたとき、ホッパ
９内のトナーが現像槽１９内に落下してトナー補給が行
われる。

現像槽１９内に収容されている現像剤２は、現像槽１９
内で攪拌ローラ４によって攪拌され、スリーブ１０上に
磁石１１の磁力により吸着される。スリーブ１０上に吸
着された現像剤はスリーブ１０の回転に従って感光体５
と対向する現像位置へと搬送される。この搬送途中前記
開口部１９ａ下部に取り付けられているドクタ１２によ
って現像剤２の付着高さが一定に規制される。現像位置
へ搬送された現像剤２のうち樹脂粉であるトナーは帯電
した感光体５表面の電気力によって吸引され静電潜像に
基づく顕像を形成する。この現像工程を終えた現像剤２
はスリーブ１０の回転によって再び現像槽１９に戻され
攪拌ローラ４にて攪拌゛される。

上記のように移動する現像剤２が前記センサ２０付近を
通過するとき、その現像剤の透磁率が計測される。現像
剤２は上述のように鉄粉であるキャリア（トナーの帯電
、運搬を担う媒介。）と樹脂粉であるトナー（感光体に
付着し静電潜像に基づく顕像を形成する。）との混合物
であるため、現像行程においてトナーが消費されキャリ
アの占める比率が高くなると透磁率が高くなる。このよ
うな透磁率の変化に基づいてホッパ９によるトナー補給
が制御される。

すなわち、この現像装置を制御する制御装置はセンサ２
０の検出値に基づいてトナー補給ローラ８の駆動・停止
を行う。制御装置がトナー補給ローラ８を駆動して現像
槽１９内にトナー７を補給すると、補給されたトナー７
は攪拌ローラ４によって現像剤２と十分に混合され、現
像剤２のトナー濃度を上昇させる。このようにされた現
像剤２が前記センサ２０付近へ達すると、センサ２０は
現像剤２の透磁率が低下したことを検知する。制御部は
透磁率が低下したことによってトナー補給が十分行われ
たことを判断し、トナー補給ローラ８を停止する。

ここでニスリーブ１０が何等かの原因（駆動モータのロ
ック等）で停止してしまったときは、トナーを補給され
攪拌ローラ４で十分に攪拌された現像剤がスリーブ１０
とセンサ２０との間に詰まってしまう。このため、セン
サ２０付近の透磁率は極端に低（なることが確かめられ
ている。

第１図に前記センサ２０を含む現像剤濃度検知装置の回
路図を示す。

センサ２０は、現像剤の透磁率検知用のコイルＬ２が巻
回されたフェライトコアおよび基準電圧誘起用のコイル
Ｌ３が巻回されたフェライトコアのそれぞれに信号電圧
が印加されるコイルＬ１を巻回したものである（実際に
は、一つのコイルＬ１の磁路をコイルＬ２．Ｌ３方向へ
分岐した形状のものが用いられる。）。コイルし３側に
は磁路調整用の調整コアが設けられている。このような
構成のセンサ２０が現像槽１９内においてコイルＬ２が
現像剤側（現像槽内部側）になるように設置される。

ここで、定電圧回路２８は電源電圧＋ＶＤから一定電圧
を得、発振器２４９位相検波回路２３等に供給する。発
振器２４は排他的論理和回路ＥＸ１の正帰還による振動
によって振動（高周波）電圧を出力する回路である。こ
の振動電圧は前記コイルＬ１に供給されるとともに、そ
の反転電圧が位相検出のための排他的論理和回路ＥＸ３
の一方の端子に基準信号として供給されている。排他的
論理和回路ＥＸ３は入力される二つの信号の位相差に相
当する幅の連続するパルス信号を出力（パルス幅変調）
する回路である。

コイルＬ１に流れる電流によって生じた磁束は、フェラ
イトコアおよび調整コアを介してコイルＬ３を通り誘導
電圧を生じさせる。また、コイルＬｌに流れる電流によ
って生じた磁束は、フェライトコアおよび現像剤２を介
してコイルＬ２を通り誘導電圧を生じさせる。すなわち
、現像剤２の３３磁率が上昇すると（トナー濃度が低く
なると）コイルＬ２に発生する誘導電圧は上昇する。コ
イルＬ２およびコイルＬ３は逆向きに接続されており、
これらの合成誘導電圧はそれぞれのコイルに生じる誘導
電圧のベクトル差で表される。ここで、コイルＬ３に生
じる誘導電圧がコイルＬ２に生じる誘導電圧よりも十分
太き（なるように調整コアは調整されており、合成誘導
電圧の位相はコイルＬ３の誘導電圧側の位相に偏ってい
る。現像剤の透磁率が大きくなるとこのコイルＬ２に生
じる誘導電圧も大きくなるためこの偏りは小さくなり、
透磁率が小さくなるとこの偏りはさらに大きくなる。ま
た、コイルＬ３の一端は接地され、コイルし２の一端は
コンデンサＣ５に接続されている。これによって、コイ
ルＬ２．Ｌ３の合成誘導電圧はコンデンサＣ５によって
直流分がカットされて増幅用トランジスタＱ１のベース
端子に供給される。

トランジスタＱ１はコレクタ抵抗Ｒ３とともにエミッタ
接地型の増幅回路を形成している。トランジスタＱ１コ
レクタ出力は、波形整形にかかる　′排他的論理和回路
ＥＸ２を介して前記排他的論理和回路ＥＸ３の他方の端
子に供給されている。排他的論理和回路ＥＸ３は基準信
号と検出信号との位相差に応じた幅のパルス信号を出力
する。基準信号は発振器２４の反転信号であり、検出信
号は整形されたコイルＬ２．Ｌ３の合成誘導電圧波形で
ある。

ここで、検出信号の位相ずれがなければ検出信号と基準
信号の位相は完全に反転しているため、排他的論理和回
路ＥＸ３は常時“Ｈ”を出力する。しかし通常検出信号
の位相はずれており、位相が反転しているとき排他的論
理和回路ＥＸ３は“Ｉ（”を出力し、位相が一致すると
き排他的論理和回路ＥＸ３は“Ｌ”を出力する。現像剤
２の透磁率が上昇するとその位相差が大きくなり（位相
が反転する角度が太き（なり）、パルス幅が大きくなる
。また、現像剤２の透磁率が下降するとその位相差が小
さくなり（位相が反転する角度が小さくなり）、パルス
幅が小さくなる。このパルス信号は次に抵抗Ｒ５および
コンデンサＣ６からなる平滑回路２５にて、パルス幅に
応じた信号（電圧）に変換され、電圧比較器２６の排他
的論理和回路ＥＸ４の一方の端子に被検出信号として加
えられる。

上記排他的論理和回路ＥＸ４は、基準入力端子を接地し
ており、一方の入力端子にスレシュホールド以上の電圧
が入力すれば“Ｈ”を出力する。

スレシュホールドが望ましいトナー濃度値になるように
調整コアが調整されている。すなわち、この排他的論理
和回路ＥＸ４が“Ｈ”を出力したときトナー濃度が低く
補充が必要であることを意味する。この“Ｈ”は、出力
部２７の抵抗Ｒ７を介してトランジスタＱ２のベース端
子に供給され、トランジスタＱ２を導通状態にする。ト
ランジスタＱ２は４通することで、トナー補給ローラ８
を駆動するモータを回転させる・ また、平滑回路２５の出力は電圧比較器２９にも供給さ
れる。電圧比較器２９は差動増幅器ＩＣ１および抵抗Ｒ
８，Ｒ９からなっており、電圧子Ｖを抵抗Ｒ８，Ｒ９で
分圧した基準電圧と平滑回路２５の出力電圧とを比較す
る。前記出力電圧が基準電圧よりも低くなったとき、出
力（ＣＰＵへ出力される。）は“Ｈ″となる。ＣＰＵは
この出力が“Ｈ”となったとき、スリーブが停止したと
判断して、現像装置の動作を停止するとともに利用者に
対して警告を発する。抵抗Ｒ８，Ｒ９で設定される基準
電圧は現像装置が正常に動作しているときの、平滑回路
２５の出力電圧（２Ｖ〜３ｖ）よりも十分低い電圧（Ｉ
Ｖ程度）に設定されており、正常動作時のトナー濃度上
昇によって検出信号（出力電圧）がこの値を下回ること
はない。

前記抵抗Ｒ８，Ｒ９がこの発明の基準値記憶手段に対応
し、前記ＩＣＩがこの発明の比較手段に対応する。

（ｈ）発明の効果 この発明によれば、従来から現像剤の濃度制御に使用さ
れている現像剤濃度検知装置の機能を利用し、現像剤の
濃度が極端に高いと検知されたときスリーブの停止と判
定する。これによって、従来のように特別な装置を設け
なくてもスリーブの停止を検知することができるため装
置のコストを低くすることができる利点がある。

また、このスリーブ停止検知装置は現像剤の？震度制御
装置と現像剤濃度検知機能を共用しているため、現像剤
の濃度制御が正常に行われていればスリーブ停止検知機
能も正常に動作していることを判断することができる。

これによって、動作頻度の低いスリーブ停止検知装置の
みの点検をする必要がなくなる利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である現像剤濃度検知装置の
回路図、第２図は前記現像剤濃度検知装置が使用される
複写機の現像装置の概略構造図である。 ２〇−磁気センサ、２９−比較器、 Ｒ８，Ｒ９−抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内蔵した固定磁石の周囲を回転して二成分系現像
   剤を搬送するスリーブを備えるとともに、このスリーブ
   近傍に設置され付近の現像剤の透磁率を計測するセンサ
   、および、このセンサが検出した透磁率から現像剤の濃
   度を判定する手段を含む現像剤濃度検知装置を有する現
   像装置において、 前記現像剤濃度検知装置に、 この現像装置が正常動作しているとき前記センサが検出
   すべき透磁率の範囲よりも低い透磁率値を異常レベル値
   として記憶する異常レベル記憶手段と、前記センサの検
   出値と前記異常レベル値とを比較し検出値が異常レベル
   値に満たなかったときスリーブ停止と判定する比較手段
   と、を設けたことを特徴とするスリーブ停止検知装置。