JP2001075350A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の種類により感光体ドラム２１の表面移
動方向と交差する横方向（現像器の長手方向）でトナー
消費量が偏る場合でも、トナー補給不足による部分的な
画像濃度の低下や過剰補給による該横方向端部からのト
ナー飛散及びトナー落ちを防止する。 【解決手段】 トナー及びキャリアを含む現像剤により
感光体ドラム２１上の潜像を現像する現像器２５４と、
現像器２５４に補給するトナーを収容するトナーホッパ
２５１と、トナーホッパ２５１内のトナーを現像器２５
４に補給するトナー補給手段とを備えた現像装置におい
て、上記横方向におけるトナー消費量の分布に応じて、
上記トナー補給手段によるトナー補給量を上記横方向で
異ならせる。例えば、トナー補給手段を表面に溝２５２
ａを有する補給ローラ２５２及びスリッタ２５３で構成
した場合に、上記横方向におけるトナー消費量の分布に
応じて、補給ローラ２５２の溝の深さ並びにスリッタ２
５３の補給孔２５３ａの径及び配列密度の少なくとも一
つを該横方向で異ならせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置及び該装置に用いる
現像装置に係り、詳しくは、トナー及びキャリアを含む
現像剤により像担持体上の潜像を現像する現像部と、該
現像部に補給するトナーを収容するトナー収容部と、該
トナー収容部内のトナーを該現像部に補給するトナー補
給手段とを備えた現像装置及び該現像装置を備えた画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、現像
部としての現像器内のトナーとキャリアとの混合比（ト
ナー濃度）を検出するトナー濃度検出手段と、該トナー
濃度検出手段の検出結果に基づいてトナー収容部として
のトナーホッパから現像器へトナーを補給するトナー補
給手段と、補給されたトナーと既存現像剤とを混合、撹
拌する撹拌手段とを備えたものが知られている。例え
ば、特開平５−６０９０号公報では、上記トナー補給手
段によるトナー補給量に応じて上記撹拌手段（撹拌ロー
ラ）を制御するものが開示されている。また、特開平５
−６６６７１号公報では、上記撹拌手段として用いる現
像剤撹拌部材（螺旋型スクリューローラ）の搬送単位ご
とにトナー混合比を検知してトナー補給の要否を決定す
るものが開示されている。更に、特開平５−２７５９９
号公報では、現像剤の使用時間に応じて、トナー補給手
段（）の動作時間を補正し、トナーを補給するものが開
示されている。

【０００３】以上の各公報に開示されているようなトナ
ー補給手段を備えた現像装置では、画像形成によってト
ナーを消費すると、現像剤のトナー濃度の低下を上記ト
ナー濃度検出手段で検出した後、トナーホッパより現像
器内にトナーが補給される。そして、現像器内のトナー
濃度検出値と基準値との比較結果に基づいて補給時間が
決定される。このトナー補給は、通常、現像器内の現像
剤が上記撹拌手段によって最も撹拌される部分に対して
行われ、速やかに現像器全体が均一なトナー濃度になる
ように設計される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に開示されているような現像装置において、トナー
補給直後の状態で、像担持体の表面移動方向と交差する
横方向における現像剤のトナー濃度の分布が不均一にな
っている場合は、現像剤撹拌部材で該現像剤を撹拌した
としても、該横方向に撹拌されてトナー濃度が均一にな
るまでには時間がかかってしまう場合がある。特に、パ
ドル型の撹拌ローラのように該横方向と直交する縦方向
に主に現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材を用いた場合
は、この傾向が強い。このように該横方向でトナー消費
量が多い部分と少ない部分とでトナー濃度に差が生じる
と、該横方向で画像濃度が不均一になってしまうという
不具合が発生しやすい。

【０００５】このような不具合を防止するために、トナ
ー補給部材としてのトナー補給ローラにより装置の上記
横方向全体にわたって均一にトナー補給を行う方式が知
られている。しかしながら、このトナー補給方式を採用
した場合は、例えば小サイズの転写紙に対して画像形成
を続けると該横方向の中央部でトナー消費が多くなり、
端部ではトナー消費がないにもかかわらずトナー補給が
行われるため、該端部におけるトナー濃度が上昇し、該
端部からトナー飛散やトナー落ちが発生しやすくなって
しまう。

【０００６】また、上記横方向の中央部近辺でのトナー
消費が比較的多いことを考慮し、トナー補給部材として
のトナー補給ローラの該横方向の長さを縮めて該横方向
の中央部近辺にのみトナーを補給するように構成するこ
とが考えられる。しかしながら、このように構成の場合
は、画像幅全面にベタ部のある画像を形成するときに、
まず該横方向の端部側でトナー濃度が低下し、該中央部
ではトナー補給が追いついて画像濃度を保てるが該端部
で画像がかすれてしまうという問題がある。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、画像の種類により像担持体の表面
移動方向と交差する横方向でトナー消費量が偏る場合で
も、トナー補給不足による部分的な画像濃度の低下や過
剰補給による該横方向端部からのトナー飛散及びトナー
落ちを防止することができる現像装置及び画像形成装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、トナー及びキャリアを含む現像
剤により像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像
部に補給するトナーを収容するトナー収容部と、該トナ
ー収容部内のトナーを該現像部に補給するトナー補給手
段とを備えた現像装置において、該像担持体の表面移動
方向と交差する横方向におけるトナー消費量の分布に応
じて、該トナー補給手段によるトナー補給量を該横方向
で異ならせたことを特徴とするものである。

【０００９】この請求項１の現像装置では、像担持体の
表面移動方向と交差する横方向におけるトナー消費量の
分布に応じて、該トナー補給手段によるトナー補給量を
該横方向で異ならせることにより、トナー消費が多い部
分に対してトナーを多めに補給し、トナー消費が少ない
部分に対してトナーを少なめに補給する。これにより、
画像の種類により該横方向でトナー消費量が偏る場合で
も、該横方向のトナー濃度を速やかに均一にすることが
できる。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１の現像
装置において、上記トナー補給手段が、表面に凹部を有
し、上記横方向に延在する回転軸を中心に回転するよう
に上記トナー収容部内の上記現像部に隣接する部分に配
設された回転補給部材と、該横方向に配列する補給孔を
有し、該トナー収容部と該現像部との間を仕切るように
該回転補給部材の表面に該現像部側から当接する仕切り
部材とを用いて構成され、該横方向におけるトナー消費
量の分布に応じて、該回転補給部材の凹部の深さ並びに
該当接部材の補給孔の径及び配列密度の少なくとも一つ
を該横方向で異ならせたことを特徴とするものである。

【００１１】この請求項２の現像装置では、上記横方向
におけるトナー消費量の分布に応じて、上記回転補給部
材の凹部の深さ並びに上記当接部材の補給孔の径及び配
列密度の少なくとも一つを該横方向で異ならせる。即
ち、トナー消費が多い部分に対しては、該回転補給部材
の凹部の深さを深くし、該当接部材の補給孔の径を大き
くし、又は該当接部材の配列密度を高めておく。これに
より、トナーを多めに補給できるようにする。一方、ト
ナー消費が少ない部分に対しては、該回転補給部材の凹
部の深さを浅くしし、該当接部材の補給孔の径を小さく
し、又は該当接部材の配列密度を低めておく。これによ
り、トナーを少なめに補給できるようにする。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項１の現像
装置において、上記トナー補給手段が、表面にスポンジ
層を有し、上記横方向に延在する回転軸を中心に回転す
るように上記トナー収容部内の上記現像部に隣接する部
分に配設された回転補給部材と、該トナー収容部と該現
像部との境界部において該回転補給部材のスポンジ層に
食い込むように該現像部側から当接するブレード部材と
を用いて構成され、該横方向におけるトナー消費量の分
布に応じて、該回転補給部材のスポンジ層に対する該ブ
レード部材の食い込み量を該横方向で異ならせたことを
特徴とするものである。

【００１３】この請求項３の現像装置では、上記横方向
におけるトナー消費量の分布に応じて、上記回転補給部
材のスポンジ層に対する上記ブレード部材の食い込み量
を該横方向で異ならせる。即ち、トナー消費が多い部分
に対しては、該食い込み量を大きくしておき、これによ
り、トナーを多めに補給できるようにする。一方、トナ
ー消費が少ない部分に対しては、該食い込み量を小さく
しておき、これにより、トナーを少なめに補給できるよ
うにする。

【００１４】また、請求項４の発明は、請求項１、２又
は３の現像装置において、上記横方向の中央部でのトナ
ー補給量が最も多く、該横方向の端部にいくほど該トナ
ー補給量が少なくなるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１５】この請求項４の現像装置では、上記横方向
の中央部から端部にかけて次第にトナー補給量が少ない
ので、該中央部での画像形成が比較的多くトナー消費が
多い使用環境下において、該横方向のトナー濃度を速や
かに均一にすることができる。

【００１６】また、請求項５の発明は、請求項１の現像
装置において、上記横方向におけるトナー消費を検知す
るトナー消費量検知手段と、該トナー消費検知手段の検
知結果に基づいて、上記トナー補給量を該横方向で異な
らせるように上記トナー補給手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【００１７】この請求項５の現像装置では、上記トナー
消費量検知手段で上記横方向におけるトナー消費を検知
し、その検知結果に基づいて、トナー補給量を該横方向
で異ならせるように上記トナー補給手段を制御する。こ
の制御により、該横方向でトナー消費量が経時的に偏っ
た場合に、該横方向のトナー濃度を速やかに均一にする
ことができる。

【００１８】また、請求項６の発明は、請求項１の現像
装置において、上記横方向における画像サイズに基づい
て、上記トナー補給量を該横方向で異ならせるように上
記トナー補給手段を制御する制御手段を備えたことを特
徴とするものである。

【００１９】この請求項６の現像装置では、上記横方向
における画像サイズに基づいて、トナー補給量を該横方
向で異ならせるように上記トナー補給手段を制御する。
この制御により、該画像サイズが変化して該横方向でト
ナー消費量が偏った場合に、該横方向のトナー濃度を速
やかに均一にすることができる。

【００２０】また、請求項７の発明は、請求項５又は６
の現像装置において、上記トナー補給手段が、上記現像
部へのトナー補給量を上記横方向で異ならせることがで
きるように独立に回転駆動できる複数の部分に分割され
た回転補給部材を用いて構成され、上記制御手段により
該回転補給部材の各部分の回転を制御することを特徴と
するものである。

【００２１】この請求項７の現像装置では、上記トナー
消費検知手段の検知結果又は上記画像サイズに基づい
て、上記回転補給部材の各部分を独立に回転制御する。
この回転制御により、上記現像部へのトナー補給量を上
記横方向で異ならせることができるため、該横方向でト
ナー消費量が偏った場合に、該横方向のトナー濃度を速
やかに均一にすることができる。

【００２２】また、請求項８の発明は、請求項５又は６
の現像装置において、上記トナー補給手段が、上記横方
向に配列する補給孔を有し、上記トナー収容部と上記現
像部との間を仕切るように配設された仕切り部材と、該
現像部へのトナー補給量を該横方向で異ならせることが
できるように、該仕切り部材の該横方向に分割された部
分における該補給孔を通過するトナー量を独立に変化さ
せることができる補給量可変手段とを用いて構成され、
上記制御手段により該補給量可変手段を制御することを
特徴とするものである。

【００２３】この請求項８の画像形成装置では、上記ト
ナー消費検知手段の検知結果又は上記画像サイズに基づ
いて、上記補給量可変手段を制御する。この制御によ
り、上記仕切り部材の該横方向に分割された部分におけ
る該補給孔を通過するトナー量を独立に変化させる。こ
れにより、上記横方向におけるトナー消費量に応じて、
該現像部へのトナー補給量を該横方向で異ならせること
ができるため、該横方向でトナー消費量が偏った場合
に、該横方向のトナー濃度を速やかに均一にすることが
できる。ることができるため、該横方向でトナー消費量
が偏った場合に、該横方向のトナー濃度を速やかに均一
にすることができる。

【００２４】また、請求項９の発明は、像担持体と、該
像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持
体上の潜像を現像して顕像を形成する現像手段と、該像
担持体上の顕像を被転写体に転写する転写手段とを備え
た画像形成装置において、該現像手段として、請求項
１、２、３、４、５、６、７又は８の現像装置を用いた
ことを特徴とするものである。

【００２５】この請求項９の画像形成装置では、像担持
体上の潜像を現像して顕像を形成する現像手段として、
上記現像装置を用いることにより、画像の種類により該
現像装置における上記横方向でトナー消費量が偏る場合
でも、該横方向のトナー濃度を速やかに均一にすること
ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
してのデジタル方式の電子写真複写機（以下「複写機」
という。）に適用した実施形態について説明する。

【００２７】〔実施形態１〕図１は、第１の実施形態に
係る複写機の概略構成図である。図１において、画像読
み取り手段としてのスキャナ部１０は、原稿４０を照明
するための光源１１、該原稿４０の面で反射した反射光
をＣＣＤ（固体撮像素子）１２に導くミラー１３及びレ
ンズ１４、並びに副走査方向に走査するための図示しな
いスキャナ駆動モータから主に構成され、原稿４０をコ
ンタクトガラス１５上に置いた状態で画像読み取り動作
を実行する。

【００２８】作像部２０では、像担持体としての感光体
ドラム２１の表面に潜像を形成する潜像形成手段が、帯
電装置２２や露光装置２３などにより構成されている。
露光装置２３は、半導体レーザ装置２３１、ポリゴンミ
ラー２３２、レンズ２３３、ミラー２３４等により構成
されている。上記帯電装置２２により、感光体ドラム２
１の表面が均一に帯電され、画像データに応じて露光装
置の半導体レーザ装置２３からのレーザー光により露光
される。このレーザー光は、回転するポリゴンミラー２
４により反射され、ミラーなどの光学系を介して感光体
ドラム２１の表面に照射される。そしてレーザー光のＯ
ＦＦ、ＯＮによりドット状の静電潜像が書き込まれる。
このレーザー光の発光パルス時間をドット毎に制御して
階調表現に用いる。そして、現像手段としての現像装置
２５により感光体ドラム２１の表面電位と同極性の帯電
トナーによって該静電潜像をネガ−ポジ現像する。感光
体ドラム２１上のトナー像は転写装置２６により、搬送
経路２７上を搬送されてきた転写材としての転写紙２８
上に転写される。そして、定着装置２９により転写紙２
８上に固定化される。感光体ドラム２１上の転写残トナ
ーは、クリーニングブレード３０によってクリーニング
ユニット３１内にかき落とされ、再び感光体ドラム２１
の表面は画像形成に用いられる。

【００２９】図２は上記複写機に用いられる現像装置２
５の概略構成図である。この現像装置２５では、トナー
収容部としてのトナーホッパー２５１にはトナーが収容
されており、トナー補給手段を構成する回転補給部材と
しての補給ローラ２５２の回転により、当接部材として
のスリッタ２５３の補給孔を通して現像部としての現像
器２５４内に吐出される。吐出されたトナーは現像剤撹
拌部材としての攪拌パドル２５５により鉄粉のキャリア
と混合されて摩擦帯電して該キャリアに吸着する。そし
て、トナーとキャリアとが混合された二成分現像剤は、
現像剤撹拌部材としての縦攪拌パドル２５６によって現
像剤担持体としての現像スリーブ２５７の上部に搬送さ
れる。搬送された現像剤は、現像スリーブ２５７内の図
示しないマグネットの作用により現像スリーブ表面に吸
着し、磁気ブラシを形成し、現像剤規制部材としてのド
クターブレード２５８によって該磁気ブラシの穂の長さ
が最適にそろえられ、感光体ドラム２１と対向する現像
領域に搬送される。この現像スリーブ２５７上の磁気ブ
ラシで感光体ドラム２１上の静電潜像を擦ることで現像
を行う。また、現像器２５４内のトナー濃度はトナー濃
度検知手段としての磁気センサ２５９により検出され、
トナー濃度の低下程度に応じて上記補給ローラ２５２の
回転時間が決定され、トナー濃度が最適に制御される。

【００３０】図３は、上記現像装置２５のトナーホッパ
２５１からのトナー補給部の拡大図である。このトナー
補給部に設けられている補給ローラ２５２の表面には凹
部としての鋸歯状の溝２５２ａが刻まれており、該表面
にステンレス製のスリッタ２５３が当接している。該ス
リッタ２５３には、横方向（感光体ドラム表面移動方向
と交差する方向）に配列する補給孔２５３ａが形成され
ている。この補給孔２５３ａは、例えば、１０ｍｍ間隔
で配列された径６ｍｍの小孔で構成することができる。
そして、この補給ローラ２５２の回転により該補給孔２
５３ａよりトナーが吐出される。

【００３１】上記構成の現像装置におけるトナー補給部
では、補給幅を画像幅全体に設定し、トナー補給量は、
トナー消費率が高い上記横方向の中央部で最も補給量が
高く、端部にいくほど少なくなるようにしている。これ
により、該端部の濃度低下を防止し、かつ小サイズ紙等
に画像形成して端部のトナー消費が無い場合でも端部が
過剰補給にならず、現像器２５４全体を上記横方向につ
いて均一なトナー濃度に維持することができる。

【００３２】上記所定のトナー補給分布を得るために
は、例えば補給ローラ２５２に刻まれた溝２５２ａが中
央部で最も深く端部に行くほど浅くなるように、上記横
方向で該溝を２５２ａの深さを異ならせる。このように
するとスリッタ２５３の補給孔２５３ａからのトナー吐
出量は中央部で高く端部で低くなる。また、上記補給ロ
ーラ２５２に当接しているスリッタ２５３の補給孔２５
３ａの径を中央部で大きく端部に行くほど小さくなるよ
うに構成してもよい。この場合も、該スリッタ２５３の
補給孔２５３ａからのトナー吐出量は中央部で高く端部
で低くなる。また、上記補給ローラ２５２に当接してい
るスリッタ２５３の補給孔２５３ａの配列が中央で密
に、端部にいく程まばらになるように構成してもよい。
この場合も該スリッタ２５３の補給孔２５３ａからのト
ナー吐出量は中央部で高く端部で低くなる。

【００３３】また、上記図１及び図３の構成例では、ト
ナー補給手段を補給ローラ２５２及びスリッタ２５３を
用いて構成しているが、図４に示すように、回転補給部
材としてのスポンジローラ２６０及び該ローラに先端が
食い込むように配設されたブレード２６１を用いて構成
してもよい。このブレード２６１がスポンジローラ２６
０に食い込むことにより該スポンジローラ２６０の小孔
内のトナーが吐出して現像器２５４内に補給される。そ
して、このブレード２６１の食い込み量は、上記横方向
の中央部で大きく、端部にいくほど小さくなるように設
定されている。これにより、該端部の濃度低下を防止
し、かつ小サイズ紙等に画像形成して端部のトナー消費
が無い場合でも端部が過剰補給にならず、ユニット全体
を均一なトナー濃度に維持されやすくなる。

【００３４】次に、第１の実施形態に係る現像装置のよ
り具体的な実施例について説明する。 〔実施例１〕上記図２に示した複写機のスキャナ部１０
において、原稿４０の反射濃度をＣＣＤ１２で読み取
り、デジタルデータに変換し画像処理が施され、各画素
に対するレーザー発光時間が調節されて静電潜像の書き
込みが行われる。読み取り密度及び書き込み密度は共に
６００ｄｐｉである。作像部２０の感光体ドラム２１の
スピード（線速）は３００ｍｍ／ｓｅｃであり、図２中
の矢印の方向に回転している。感光体ドラム２１の表面
は−９００Ｖに一様帯電される。そして、書き込みレー
ザー光は半導体レーザー発光装置２３１より射出され、
八角のポリゴンミラー２３２に反射し、レンズを通して
感光体ドラム２１の表面に到達する。このときのレーザ
ー光量は３００μＷである。書き込まれた部分の電位は
低下し、ベタ画像部で−１００Ｖとなる。現像装置２５
による現像部では、感光体ドラム２１上の静電潜像を、
トナーとキャリアを混合して用いる２成分現像方式によ
り現像する。そして、通常時は現像スリーブ２５７に−
５５０Ｖが印加され現像ポテンシャル設定が４５０Ｖと
され、マイナス帯電のトナーにより静電潜像が反転現像
される。

【００３５】現像装置２５のトナーホッパ２５１から現
像器２５４へトナーを補給するトナー補給部では、図１
に示す補給ローラ２５２を用いた。この補給ローラ２５
２は、横方向（長手方向）の中央部での溝２５２ａの深
さが１．５ｍｍに設定されている。そして、補給ローラ
２５２の補給幅はＡ３サイズ紙の通紙方向の作像幅全部
にわたっており、溝２５２ａの深さは中央部から端部へ
浅くなっていき、該端部での溝２５２ａの深さは０．５
ｍｍとなっている。図５は、本実施例に係る現像装置の
トナー補給部におけるトナーホッパ２５１からのトナー
吐出量と長手方向（横方向）の位置Ｘとの関係、すなわ
ち該トナー吐出量の長手方向分布を示すグラフである。
図中の符号Ａで示す範囲が画像幅である。また、現像器
２５４内のトナー濃度センサ２５９は長手方向中央に配
置され、トナー消費頻度の高い中央部でトナー濃度を最
適に維持するようにしている。このようにするとＢ５サ
イズやはがき等が多く通紙されても端部の補給が過剰に
ならず、、該端部からのトナー飛散及びトナー落ちは発
生しなかった。またＡ３サイズ幅でベタの多い画像が出
力されても、端部での濃度低下は見られなかった。この
ようにして常に現像器２５４内のトナー濃度を均一に保
ち、使用紙サイズに関わらず良好な画像出力が可能にな
り、該端部からのトナー飛散などもなかった。

【００３６】〔実施例２〕本実施例２では、上記実施例
１と同様な複写機を用い、トナーホッパ２５１からのト
ナー補給部に取り付けたスリッタ２５３の補給孔２５３
ａの径を、図６（ａ）に示すように中央部で０．８ｍ
ｍ、中間部で０．６ｍｍ、端部で０．４ｍｍとしてい
る。このときの画像幅Ａ全体でのトナー吐出量のグラフ
は、図６（ｂ）のようになる。本実施例２においても、
小サイズ紙が多く通紙されても端部の補給が過剰になら
ず、またＡ３サイズ幅でベタの多い画像が出力されて
も、端部での濃度低下は見られなかった。このようにし
て常に現像器２５４内のトナー濃度を均一に保ち、使用
紙サイズに関わらず良好な画像出力が可能になった。

【００３７】〔実施例３〕本実施例２では、上記実施例
１と同様な複写機を用い、トナーホッパ２５１からのト
ナー補給部に取り付けたスリッタ２５３の径６ｍｍの補
給孔２５３ａを、図７（ａ）に示すような密度で配列さ
せた。このときの画像幅Ａ全体でのトナー吐出量のグラ
フは、図７（ｂ）のようになる。本実施例３において
も、小サイズ紙が多く通紙されても端部の補給が過剰に
ならず、該端部からのトナー飛散及びトナー落ちは発生
しなかった。また、Ａ３サイズ幅でベタの多い画像が出
力されても、端部での濃度低下は見られなかった。この
ようにして常に現像器２５４内のトナー濃度を均一に保
ち、使用紙サイズに関わらず良好な画像出力が可能にな
り、端部からのトナー飛散などもなかった。

【００３８】〔実施例４〕本実施例４では、上記実施例
１と同様な複写機を用い、トナーホッパ２５１からのト
ナー補給部に取り付けた補給ローラとして、図４に示す
ような径１８ｍｍ、肉厚６ｍｍのスポンジローラ２６０
を用いた。そして、このスポンジローラ２６０にはウレ
タンゴム製のブレード２６１が当接し、該ブレード２６
１の長さ（ブレード保持部から当接先端までの長さ）が
横方向（長手方向）の中央部で長く、端部に行くほど短
くなるようにしている。これにより、ブレード２６１の
スポンジローラ２６０に対する食い込み量を上記中央部
で１．２ｍｍ、端部で０．６ｍｍとした。このときの画
像幅Ａ全体でのトナーの吐出量Ｂのグラフは、前述のよ
うに図５のようになった。本実施例４においても、小サ
イズ紙が多く通紙されても端部の補給が過剰になら
ず、、該端部からのトナー飛散及びトナー落ちは発生し
なかった。また、Ａ３サイズ幅でベタの多い画像が出力
されても、端部での濃度低下は見られなかった。このよ
うにして常に現像器２５４内のトナー濃度を均一に保
ち、使用紙サイズに関わらず良好な画像出力が可能にな
り、端部からのトナー飛散などもなかった。

【００３９】〔実施形態２〕次に、本発明の第２の実施
形態に係る画像形成装置としての複写機及び現像装置に
ついて説明する。なお、本実施形態に係る複写機及び現
像装置は、前述の実施形態１における図２と同様な全体
構成を有しているので、それらの説明については省略す
る。

【００４０】本実施形態の複写機における現像装置２５
では、トナーホッパ２５１からのトナー補給が現像器長
手方向（横方向）で分割された部分毎に別個に補給でき
るようになっている。そして、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、Ｉ／Ｏインターフェース部などからなる制御手段と
しての制御装置では、上記作像部２０で形成しようとす
る原稿４０の画像４０１を、図８に示すように手前側画
像部４０１（１）、中央画像部４０１（２）、奥側画像
部４０１（３）に３分割してドットカウントし、それぞ
れの画像部におけるトナー消費量を求めている。そし
て、上記現像器２５４の各画像部に合わせて分割された
部分毎に、別個にトナー補給量を決定するようにしてい
る。このように現像器２５４の各部分に対するトナー補
給量を決定し、トナーホッパ２５１から上記現像器２５
４へのトナー補給を異ならせるように制御することによ
り、現像器２５４の長手方向（横方向）の全体にわたる
均一なトナー濃度を維持することができる。

【００４１】なお、原稿から読み取った画像を長手方向
に複数に分割してドットカウントし、そのカウント結果
に基づいて上記現像器２５４の各部へのトナー補給を制
御する代わりに、選択された転写紙サイズに合わせて補
給幅も決定し、トナーホッパ２５１から上記現像器２５
４の各部分へのトナー補給を異ならせるように制御して
もよい。この場合は、画像を形成する転写紙のサイズが
変化したときでも、現像器２５４の長手方向（横方向）
の全体にわたる均一なトナー濃度を維持することができ
る。

【００４２】また、上記現像器２５４の各部分へのトナ
ー補給を異ならせることができるトナー補給手段は、例
えば、前述の補給ローラ２５２と同様に表面に溝２６２
ａを有し、且つ図９に示すように上記長手方向（横方
向）に３つの部分２６２（１）〜２６２（３）に分割さ
れた分割補給ローラ２６２を用いて構成することができ
る。この分割補給ローラの各部２６２ａ〜２６２ｃは、
それぞれ別個の回転軸を有し、上記各部におけるトナー
消費量に応じて別個に回転駆動できるようになってい
る。

【００４３】また、上記現像器２５４の各部分へのトナ
ー補給を異ならせることができるトナー補給手段は、前
述のスリッタ２５３と同様に補給孔２６３ａを有し、且
つ図１０に示すように上記長手方向（横方向）に５つの
部分２６３（１）〜２６３（５）に分割された分割スリ
ッタ２６３を用いて構成することができる。この分割ス
リッタ２６３の各部分２６３（１）〜２６３（５）には
それぞれ、振動素子２６４（１）〜２６４（５）が張り
付けられ、各振動素子は図示しない制御装置でＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御されるスイッチング素子２６５（１）〜２６５
（５）を介して電源２６６に接続されている。そして、
補給をしたい部分の振動素子２６４についてのみ、スイ
ッチング素子２６５がＯＮされて電圧が印加されると、
分割スリッタ２６３の対応する部分のみが振動し、トナ
ーが補給される。例えば、図１０の符号Ａ，Ｂ及びＣに
示すように幅方向のサイズが異なる画像を形成する場
合、各サイズ（Ａ，Ｂ及びＣ）に対応させて分割スリッ
タ２６３の振動させる部分を、中央部分２６３（３）の
み、３つの部分２６３（２）〜２６３（４）、及び全体
の５つの部分２６３（１）〜２６３（５）と切り換え
る。

【００４４】次に、第２の実施形態に係る現像装置のよ
り具体的な実施例について説明する。 〔実施例５〕本実施例５では、前述の実施例１と同様な
複写機を用い、トナーホッパ２５１からのトナー補給部
に設ける補給ローラとしては、図９に示すように長手方
向に３分割された上記分割補給ローラ２６２を使用し
た。そして、図８に示すように原稿の画像４０１の奥側
部分４０１（３）、中央部分４０１（２）、手前側部分
４０１（１）で別々にドットカウントし、各部分毎のト
ナー消費量の割合に応じて分割補給ローラ２６２の奥側
部分２６２（３）、中央部分２６２（２）、手前側部分
２６２（１）を回転駆動するように制御した。このよう
に制御することにより、画像端部などにトナー消費が偏
った場合でも消費部分にのみ補給され、現像器内のトナ
ー濃度は均一に保たれ、良好な画像出力が可能になっ
た。また、長手方向端部からのトナー飛散及びトナー落
ちも発生しにくくなった。

【００４５】〔実施例６〕本実施例６では、前述の実施
例１と同様な複写機を用い、トナーホッパ２５１からの
トナー補給部に設ける仕切部材としては、図１０に示す
ように長手方向について５つの部分に分割され各部分に
振動素子２６４が貼り付けられたたスリッタ２６３を使
用した。そして、ハガキ大の紙が通紙さる時はＡの幅、
Ａ４サイズ紙の横通紙時はＢの幅、Ａ３サイズ紙が通紙
される時はＣの全幅でスリッタ２６３が振動してトナー
が補給される。このようにトナー補給を制御することに
より、紙サイズに応じた幅でトナーが補給され、常に現
像器内のトナー濃度を均一に保ち、使用紙サイズが切り
替わっても濃度ムラの無い良好な画像が可能になった。
また、長手方向端部からのトナー飛散及びトナー落ちも
発生しにくくなった。

【００４６】

【発明の効果】請求項１乃至９の発明によれば、画像の
種類により上記横方向でトナー消費量が偏る場合でも、
該横方向のトナー濃度を速やかに均一にすることができ
るので、トナー補給不足による部分的な画像濃度の低下
や過剰補給による該横方向端部からのトナー飛散及びト
ナー落ちを防止することができるという効果がある。

【００４７】特に、請求項２の発明によれば、トナー補
給手段として上記回転補給部材及び上記当接部材を用い
た場合に、上記横方向のトナー濃度を速やかに均一にす
ることができるという効果がある。

【００４８】また特に、請求項３の発明によれば、トナ
ー補給手段として上記回転補給部材及び上部ブレード部
材を用いた場合に、上記横方向のトナー濃度を速やかに
均一にすることができるという効果がある。

【００４９】また特に、請求項４の発明によれば、上記
横方向の中央部での画像形成が比較的多くトナー消費が
多い使用環境下において、該横方向のトナー濃度を速や
かに均一にすることができるという効果がある。

【００５０】また特に、請求項５、７及び８の発明によ
れば、上記横方向でトナー消費量が経時的に偏った場合
に、該横方向のトナー濃度を速やかに均一にすることが
できるという効果がある。

【００５１】また特に、請求項６、７及び８の発明によ
れば、画像サイズが変化して上記横方向でトナー消費量
が偏った場合に、該横方向のトナー濃度を速やかに均一
にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る複写機の現像装
置におけるトナー補給部の説明図。

【図２】同複写機の概略構成図。

【図３】同現像装置の概略構成図。

【図４】変形例に係るトナー補給部の説明図。

【図５】トナー補給部におけるトナー吐出量の長手方向
分布を示すグラフ。

【図６】（ａ）は他の変形例に係るトナー補給部に用い
たスリッタの平面図。（ｂ）は同トナー補給部における
トナー吐出量の長手方向分布を示すグラフ。

【図７】（ａ）は更に他の変形例に係るトナー補給部に
用いたスリッタの平面図。（ｂ）は同トナー補給部にお
けるトナー吐出量の長手方向分布を示すグラフ。

【図８】第２の実施形態に係る複写機における原稿の画
像の分割を示す説明図。

【図９】同複写機の現像装置におけるトナー補給部に用
いた分割補給ローラの斜視図。

【図１０】変形例に係るトナー補給部に用いた分割スリ
ッタ及びその駆動制御回路の説明図。

【符号の説明】

１０ スキャナ部 ２０ 作像部 ２１ 感光体ドラム ２２ 帯電装置 ２３ 露光装置 ２５ 現像装置 ２６ 転写装置 ２７ 定着装置 ２８ 転写紙 ４０ 原稿 ５０ 制御装置 ２５１ トナーホッパ ２５２ 補給ローラ ２５２ａ 溝 ２５３ スリッタ ２５３ａ 補給孔 ２５４ 現像器 ２５５ 撹拌パドル ２５６ 縦撹拌パドル ２５７ 現像スリーブ ２５８ ドクターブレード ２５９ 磁気センサ ２６０ スポンジローラ ２６１ ブレード ２６２ 分割補給ローラ ２６３ 分割スリッタ ２６４ 振動素子 ２６５ スイッチング素子

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー及びキャリアを含む現像剤により像
   担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部に補給す
   るトナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内
   のトナーを該現像部に補給するトナー補給手段とを備え
   た現像装置において、 該像担持体の表面移動方向と交差する横方向におけるト
   ナー消費量の分布に応じて、該トナー補給手段によるト
   ナー補給量を該横方向で異ならせたことを特徴とする現
   像装置。
2. 【請求項２】請求項１の現像装置において、 上記トナー補給手段が、表面に凹部を有し、上記横方向
   に延在する回転軸を中心に回転するように上記トナー収
   容部内の上記現像部に隣接する部分に配設された回転補
   給部材と、該横方向に配列する補給孔を有し、該トナー
   収容部と該現像部との間を仕切るように該回転補給部材
   の表面に該現像部側から当接する仕切り部材とを用いて
   構成され、 該横方向におけるトナー消費量の分布に応じて、該回転
   補給部材の凹部の深さ並びに該当接部材の補給孔の径及
   び配列密度の少なくとも一つを該横方向で異ならせたこ
   とを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項１の現像装置において、 上記トナー補給手段が、表面にスポンジ層を有し、上記
   横方向に延在する回転軸を中心に回転するように上記ト
   ナー収容部内の上記現像部に隣接する部分に配設された
   回転補給部材と、該トナー収容部と該現像部との境界部
   において該回転補給部材のスポンジ層に食い込むように
   該現像部側から当接するブレード部材とを用いて構成さ
   れ、 該横方向におけるトナー消費量の分布に応じて、該回転
   補給部材のスポンジ層に対する該ブレード部材の食い込
   み量を該横方向で異ならせたことを特徴とする現像装
   置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の現像装置において、 上記横方向の中央部でのトナー補給量が最も多く、該横
   方向の端部にいくほど該トナー補給量が少なくなるよう
   にしたことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項１の現像装置において、 上記横方向におけるトナー消費を検知するトナー消費量
   検知手段と、該トナー消費検知手段の検知結果に基づい
   て、上記トナー補給量を該横方向で異ならせるように上
   記トナー補給手段を制御する制御手段とを備えたことを
   特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】請求項１の現像装置において、 上記横方向における画像サイズに基づいて、上記トナー
   補給量を該横方向で異ならせるように上記トナー補給手
   段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする現像装
   置。
7. 【請求項７】請求項５又は６の現像装置において、 上記トナー補給手段が、上記現像部へのトナー補給量を
   上記横方向で異ならせることができるように独立に回転
   駆動できる複数の部分に分割された回転補給部材を用い
   て構成され、 上記制御手段により該回転補給部材の各部分の回転を制
   御することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】請求項５又は６の現像装置において、 上記トナー補給手段が、上記横方向に配列する補給孔を
   有し、上記トナー収容部と上記現像部との間を仕切るよ
   うに配設された仕切り部材と、該現像部へのトナー補給
   量を該横方向で異ならせることができるように、該仕切
   り部材の該横方向に分割された部分における該補給孔を
   通過するトナー量を独立に変化させることができる補給
   量可変手段とを用いて構成され、 上記制御手段により該補給量可変手段を制御することを
   特徴とする現像装置。
9. 【請求項９】像担持体と、該像担持体上に潜像を形成す
   る潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像して顕像
   を形成する現像手段と、該像担持体上の顕像を被転写体
   に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、 該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７
   又は８の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装
   置。