JPH0419774A - 現像装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
おける現像装置に関し、特にトナーとキャリアを主成分
とする二成分系の現像剤を用いた現像装置に関するもの
である。
キャリアに対するトナー混合比(トナー濃度)は現像特
性上画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素であ
り、従って良好な画質を得るために現像剤のトナー濃度
を正確に検出し、その変化に応じてトナー補給量を@密
に制御して現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要があ
る。
、磁性体であるキャリアの相対濃度に応して変化する透
磁率を検出してトナー補給制御を行う磁気式のATDC
が一般に採用されていたが、反転現像方式におけるハー
フトーン部の再現性等に対する対策としてトナーの流動
を高(すると、現像剤の撹拌によりかさ密度が変化して
しまうために、磁気式のATDCは使用できない。
0nmの赤外光を現像剤に照射し、その反射光をフォト
ダイオードにて検出する先代のATDCが採用される。
ンタ、イエローのトナーでは全反射し、黒トナーもカー
ボンを使用せずにシアン、マゼンタ、イエローの顔料を
使用すれば全反射するのに対して、キャリアは赤外光を
吸収するため、現像剤からの反射光を検出することによ
ってトナー濃度を検出することができるのである。
の出力と正常な現像剤濃度の時の反射光を検出したとき
の出力との差分値を基準値とし、この基準値と検出時点
での出力の差分値を比較し、基準値に対して検出した差
分値が小さい場合にはトナー濃度が低いと判断してトナ
ー補給を行うようにしている。
LEDが経時変化等により照度変化を起こしたり、受光
素子の温度特性による出力変化があるため、これらに対
する補正を行わないと正確にトナー濃度を検出すること
ができない。
照射された光を受けて予め設定されている現像剤濃度基
準値に見合った光量を反射する標準反射濃度パターンを
設け、光源が経時変化等によって照度低下を来したとき
に補正できるようにしたものが開示されている。
イクロイック・ミラーで構成し、赤外光を透過させるフ
ィルタとそれより短波長の参照光を透過させるフィルタ
を受光素子の手前に選択的に位置させるようにし、セン
サの参照光による標準出力に基づいて現像副反射による
検出出力を補正するようにしたものも知られている。
ターン又はフィルタ等と、その操作手段をセンサ内に設
ける必要があり、構成が複雑になってセンサが大きくか
つコスト高になるという問題がある。
の簡単な構成で、トナー濃賓センサの素子の特性変化等
に伴う検出誤差を補正できる現像装置を提供することを
目的とする。
ナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用いて静電潜
像担持体上に形成された静電潜像を現像する装置におい
て、前記現像剤からの反射光量を測定するセンサと、セ
ンサからの出力に基づいて前記現像剤中のトナー濃度を
判定する判定手段と、前記センサの検出窓にトナーを付
着させる手段と、付着手段を作動させた状態における前
記センサからの出力に基づいて前記判定手段による判定
値を補正する手段とを備えたことを特徴とする。
付着させた状態でのセンサ出力によって素子の特性変化
等の要因を包含した基準出力が得られ、付着手段を切換
えて検出窓にトナーが付着しない状態ムこして現像剤か
らの反射光によるセンサ出力を前記基準出力に基づいて
補正することによって、素子の特性変化等に基づく検出
誤差を補正した正確なトナー濃度を検出することができ
る。
設ける必要がなく、基本構成はそのままでよいので構成
が簡単であり、コンパクトにかつ低コストで構成できる
。
明する。
う画像形成装置における現像装置で、そのケーシング2
内にマイナス帯電するトナーとキャリアを主成分とする
二成分系で負極性の現像剤が収容されている。3は現像
スリーブで、ケーシング2の感光ドラム4との対向端部
に感光ドラム4の外周面に対して微小間隙をあけて対向
して配設されている。5は現像スリーブ3に現像バイア
スを印加する現像バイアス電源である。6は現像スリー
ブ2上の磁気ブラシの穂高を規制する穂高規制板、7は
現像スリーブ2上に現像剤を供給する攪拌スクリューで
ある。穂高規制板6と感光ドラム4との対向部との間で
現像スリーブ3と対向してトナー濃度センサー8が配設
されている。
内に890nmの波長の光を出力する赤外LEDIOと
フォトセンサ11が内蔵され、赤外LEDIOから投光
された赤外光をセンサ窓12を通して現像スリーブ3上
の現像剤を照明し、現像剤からの反射光をフォトセンサ
11に入力させるように構成されている。センサ窓12
は透明導電体にて構成され、切換スイッチ13を介して
第1と第2のバイアス電源14.15を選択的に接続で
きるように構成されている。第1のバイアス電源14は
、センサ窓12の汚れを防止するため、現像バイアスよ
り若干低い電圧に設定され、第2のバイアス電源15は
、現像スリーブ3上のトナー濃度センサー8との対向部
のトナーがセンサ窓12に十分に(1層以上)付着する
ように現像バイアスに対してかなり高い電圧乙こ設定さ
れている。
イアス電源14が一600V、第2のバイアス電源15
は一200■に設定されている。
立って切換スイッチ13を第2のバイアス電源15側に
接続してセンサ窓12にトナーを付着させ、その状態で
のトナー濃度センサー8の出力を検出してメモリしてお
く。この検出出力はトナー濃度センサー8の単体特性を
示している。
接続してセンサ窓12に付着したトナーを清掃した状態
で、現像スリーブ3上の現像剤からの反射光によるトナ
ー濃度センサー日の出力を検出し、この検出出力と先に
メモリした検出出力に基づいてトナー濃度を算出し、基
準濃度と比較してトナー補給信号を発生させる。
3図に示すように、赤外LEDIOの経時変化等により
照度低下するとトナー混合比に対するセンサ出力は低下
するが、第4図に実線と破線で示すように、いずれの場
合でもトナー混合比が一定値Z以上になると、同様にト
ナー濃度センサー8の出力が飽和することになる。即ち
、トナーの混合比が一定値Z以上になると、トナーによ
るキャリアの被覆率が100%になるためセンサ出力が
飽和するのである。かくして、第5図に示すように、ト
ナー濃度センサー8の出力が飽和するトナー混合比Zに
おけるその出力(基準出力)、即ちセンサ窓12にトナ
ーを付着させた場合のトナー濃度センサ8の出力をAm
axとし、トナー濃度検出時におけるセンサ出力をY、
その時のトナー混合比をXとすると、 Z:Amax=X:Y となり、従ってトナー混合比Xを、 X =Y −Z/Amax で算出することができる。
ンサ窓12にトナーを付着させた状態におけるセンサ出
力A maxに対する現像剤のトナー濃度検出時におけ
るセンサ出力とトナー混合比の関係をテーブル化してお
いて、そのテーブルからトナー混合比を読み取るように
してもよい。
た場合のトナー濃度制御方法を第6図〜第8図に基づい
て説明する。
御するCPUで、プリントスイッチや、トナー濃度セン
サー8からの検出信号及び画像作成条件等のその他の入
力信号が入力され、又センサ窓に対するバイアス、現像
モータ、補給モータに対するリモート信号及びその他の
画像作成動作に対する出力信号が出力される。
示すように、まず初期設定を行う(ステップ#1)。次
に、プリントスイッチがオンされるのを待って(ステッ
プ#2)、各スイッチ、キー、センサー等からの入力デ
ータの入力処理を行い(ステップ#3)、次いで後述の
濃度制御処理を行った後(ステップ#4)、画像形成動
作を行い(ステップ#5)、ステップ#2に戻り、ステ
ップ#2〜#5の各ステップを繰り返す。
ように、まず、ステップ#11において切換スイッチ1
3を第2のバイアス電源15側に接続してセンサ窓12
に対して一500■の現像バイアスよりも300■高い
一200vのバイアスを印加し、次に現像モータをオン
しくステップ#12)、かつ現像剤安定タイマをセット
してそのタイマが終了するのを待ってセンサ窓12に充
分にトナーを付着させた後(ステップ#13.14)、
ステートを1に設定する(ステップ#15)。
#16)、そのタイマが終了するまで濃度検出を行う(
ステップ#17.18)。この濃度検出ステップでは複
数回の濃度検出を行い、それらの検出値を検出データと
して記憶しておく次に、その検出データ(基準出力)
Amaにを平均化しくステップ#19)、補正データと
してメモリしくステップ#20)、ステートを2に設定
する(ステップ#21)。
源14側に切換えてセンサ窓12に対して一500■の
現像バイアスよりも100■低い一600Vのバイアス
を印加してセンサ窓12に付着したトナーを清掃しくス
テップ#22)、濃度検出タイマをセットしくステップ
#23)、そのタイマが終了するまで現像スリーブ3上
の現像剤のトナー濃度検出を複数回行い(ステップ#2
4.25)、その検出データを平均化しくステン7”#
26)、出力データとしてメモリしくステップ#27)
、ステートを3に設定する(ステップ#28)。
読出しくステップ#29.30)、これらデータから下
記の所定のテーブル(テーブル1)からトナー混合比を
算出しくステップ#31)、二の混合比から所定のテー
ブル(テーブル2)からトナーの補給時間を算出しくス
テップ#32)ステートを4に設定する(ステップ#3
3)。
補給タイマをセットして補給モータをオンしくステップ
#34.35)、タイマが終了すると補給モータをオフ
して(ステップ#36.37)メインルーチンにリター
ンする。
がオンされる度に各ステート0〜4の動作を順次行い、
それぞれ補正データを検出するようにしたが、ステート
Oとステート1の動作を電源投入時又は画像形成を所定
枚数行う毎に行って補正データを検出するようにしても
よい。また、補正データの検出とトナー補給はそれぞれ
別のタイミングで行ってもよい。
出する際にセンサ窓12にトナーを付着させ、るのに、
センサ窓12に対するバイアスを切換えるようにしたが
、逆にセンサ窓12のバイアスは一定にして現像バイア
スを切換えるようにしても同様の作用を得ることができ
る。
うに、センサの検出窓にトナーを付着させた状態でのセ
ンサ出力によって素子の特性変化等の要因を包含した基
準出力を得、トナー濃度を検出する時に付着手段を切換
えて検出窓にトナーが付着しない状態にしてその検出出
力を前記基準出力に基づいて補正することによって、素
子の特性変化等に基づく検出誤差を補正した正確なトナ
ー濃度を検出することができ、かつ基本構成のままでよ
いため、コンパクトにかつ低コストで構成できるという
効果を発揮する。
第1図は要部の概略構成を示す縦断面図、第2図は同濃
度センサーの断面図、第3図は赤外LEDの特性変化を
パラメータにして示したセンサ出力の特性図、第4図は
センサ出力の特性図、第5回はセンサ出力によるトナー
混合比の算出方法の説明回、第6図は制御装置の構成図
、第7図は画像形成装置の制御動作のメインフローチャ
ート、第8図は同トナー濃度制御処理のサブルーチンの
フローチャートである。 現像装置 現像スリーブ 現像バイアス電源 トナー濃度センサ センサ窓 切換スイッチ 第1のバイアス電源 第2のバイアス電源。
Claims (1)
- (1)主にトナーとキャリアとから成る二成分現像剤を
用いて静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像す
る装置において、 前記現像剤からの反射光量を測定するセン サと、 センサからの出力に基づいて前記現像剤中 のトナー濃度を判定する判定手段と、 前記センサの検出窓にトナーを付着させる 手段と、 付着手段を作動させた状態における前記セ ンサからの出力に基づいて前記判定手段による判定値を
補正する手段と を備えたことを特徴とする現像装置。
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