JP3441426B2

JP3441426B2 - 現像装置

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Publication number: JP3441426B2
Application number: JP2000231337A
Authority: JP
Inventors: 博之上田; 英二辰己; 浩山崎
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002040795A

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、プリンタ
ー、ファクシミリ等の電子写真装置において静電潜像を
トナー像に現像するのに使用される現像装置、さらに詳
しくはトナーと磁性キャリアから成る２成分現像剤を使
用する形態の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置においては、一方向に回転
する感光体ドラムに近接させて現像装置を配置し現像装
置内に収容した現像剤を感光体ドラムの表面に形成され
た静電潜像に接触させ現像剤中のトナーによって静電潜
像を顕像化させる構成が一般的に採用されているが画像
形成を繰り返すことによって、現像剤中のトナーが消費
されトナー濃度が低下するので、トナーを補給しトナー
濃度を一定に保つ必要がある。

【０００３】一般的にはこの種の現像装置のトナー濃度
の判定は特開平１−２７６１７５号に記載の透磁率セン
サによって検出された現像剤中のトナーの混合比率つま
りトナー濃度を、予め設定した維持基準値と比較しその
比較結果によって行っている。透磁率センサではトナー
濃度が高くなればセンサ出力は低くなり、逆にトナー濃
度が低くなればセンサ出力が高くなる。従って、トナー
現像を繰り返し現像剤中のトナー濃度が低下すると現像
剤のセンサ出力が上昇するのでセンサ出力を元に下げる
ようにトナーを補給すればトナー濃度を安定維持できる
ことになる。ただし、現像剤の透磁率は現像剤のかさ密
度に依存しているために、特に安定的に現像剤の流動性
を維持しないとセンサ出力が変動しやすい点、及び現像
ローラ内部の磁石の磁気の影響を受けやすい等の理由か
ら取り付け位置には細心の注意が必要である。

【０００４】従来より透磁率センサを用いたトナー濃度
制御方式には、穂切板の奥側に取付けた透磁率センサを
用いて現像ローラで汲み上げた現像剤のトナー濃度を検
出する方式と、現像ローラから一旦剥離した現像剤を現
像ローラと平行に配設された現像剤搬送路に戻し内部の
スパイラル等で循環搬送させる水平循環において、前記
搬送路中の現像剤と接触する位置に透磁率センサを取り
付けトナー濃度を検出する方式とに大別することができ
るが、後者の方式が現像ローラ内部のマグネットの磁気
の影響を受けにくい点で優れており使用例が増えてきて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本方式は前述した様
に、トナー濃度センサが現像ローラ磁力に影響されにく
いことや、補給トナーの混合時間を長く取れるなどの長
所を持ってはいるが、トナー濃度センサ付近に落下した
補給トナーが現像剤中に混入、均一混合されるまでに時
間がかかる為、トナー濃度の読取値がしばしばばらつい
たりする。更に補給トナーの混合しきれていない固まり
が直接トナー濃度センサに接触することによって、トナ
ー濃度センサ表面がトナーフィルミングしたりしてセン
サ自身の読取精度を低下させるなどの問題を生ずる。こ
のような状況下の元、画像出力を繰返す内に、トナー飛
散、地肌かぶり、低解像度等の画質不良やトナー消費量
増大、未転写トナー増加等の問題を生じ易く、アンダー
トナー状態では低画像濃度、文字かすれ等の問題を生じ
やすい。

【０００６】特に、現像剤搬送路における現像剤の循環
距離が長いＡ２サイズからＡ０サイズまで複写可能な図
面用複写機は補給ローラ長が長く現像剤搬送路へのトナ
ー落下域が広範囲に設定されることが多いので、上記述
べた問題の解決が望まれてきた。特に、トナー消費量の
多い高濃度原稿を連続的に画像出力する場合やトナーエ
ンプティー時のトナーコンテナ交換後のトナー強制補給
においてはトナー補給性能を維持するために、大量のト
ナーが搬送路に落下するので大きな問題となりやすい。
更に、補給ローラはスポンジを軸周りに発泡させつつ研
削加工させて製造するが長寸法化し難く図面用に大型化
させるのは困難であるしコストアップしやすい。また落
下口エッジとの押圧状態を均一にすることが困難であっ
て、長期間繰り返し使用する内にスポンジ面がエッジに
引っかかったりして痛みやすくトナー補給性を安定して
維持することが困難であった。

【０００７】そこで、本発明はトナー濃度センサを現像
剤搬送路内に配設した方式において、現像剤のトナー濃
度制御を高精度に行い、画像濃度が安定維持され、トナ
ー消費量を低減すること第１の目的とする。

【０００８】さらに、本発明はトナー濃度センサへの補
給トナーの付着、フィルミングを有効に防止することに
よって、トナー消費量の多い大サイズ画像や、黒比率の
高い画像を出力する場合であっても、適正トナー濃度を
超えるオーバーシュートが生ぜず、高精度のトナー濃度
制御を可能にすることによって、トナー飛散、スペント
トナー、画質不良、解像度低下を防止し、メンテナンス
サイクルを延長できることをを第２の目標とする。

【０００９】さらに本発明は現像器内の現像剤のトナー
濃度のばらつきを解消することを第３の目標とする。

【００１０】さらに、本発明はＡ２サイズ以上の図面用
複写機においても、補給ローラを安価に設計可能であっ
て、適正トナー濃度を超えるオーバーシュートを生ぜず
メンテナンスサイクルを延長できることを第４の目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の静電潜像現像装
置は請求項１に記載の通り、内部に固定磁極を配置して
現像剤を静電潜像に適用する現像ローラと、現像ローラ
に対して平行に設けられた現像剤搬送手段を具備する現
像剤搬送路と、現像剤搬送路の上方からトナーを落下補
給させるように設けられたトナー供給手段と、トナー濃
度センサとを有する現像装置において、トナー供給手段
が連結部を挟んで現像剤搬送方向の上流側トナー補給手
段と下流側トナー補給手段の二つに分割され、連結部の
下方に位置する現像剤搬送路の非補給域にトナー濃度セ
ンサが設けられていることを特徴とする。この請求項１
の発明によれば、現像剤搬送路に落下補給トナーが混合
された後の現像剤のトナー濃度を検出するので現像剤に
混合しきれていないトナーによる誤検知を有効に防止す
ることが可能となり、また現像剤に混合しきれていない
トナーの固まりがセンサ面に直接接触することによるセ
ンサ表面のトナーフィルミングを防止することが可能と
なるのでトナー濃度制御を高精度に行い、画像濃度が安
定維持され、トナー消費量を低減することができる。適
正トナー濃度を超えるオーバーシュートが生ぜず、トナ
ー飛散、スペントトナー、画質不良、解像度低下を防止
し、メンテナンスサイクルを延長できる。尚、本発明に
おいてはトナー濃度センサ面の中心点をもって、取付け
位置と定義付ける。

【００１２】さらに本発明は請求項２に記載の通り、前
記トナー濃度センサが現像剤搬送方向の下流側に設けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置で
ある。この請求項２の発明によれば、上流側トナーを完
全に現像剤中に均一混合させた状態でのトナー濃度セン
サによる読み取りが可能となり、請求項１に比べてメン
テナンスサイクルを更に延長することが可能となる。

【００１３】さらに本発明は請求項３に記載の通り、前
記トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点
との距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、１／１０≦Ｂ／Ａ≦２／５なる関係を満足する位置
に前記トナー濃度センサが設けられていることを特徴と
する請求項２に記載の現像装置である。この請求項３の
発明によれば、トナーエンプティー後のトナー強制補給
時や大サイズの高濃度原稿の連続出力時など通常コピー
時に比べて大量のトナーが落下補給される場合であって
も、Ｂ／Ａを１／１０以上とすることによって下流側補
給手段から落下したトナーが上流側のトナー濃度センサ
付近にこぼれ悪影響を与えるのを確実に防止することが
できるし、またＢ／Ａを２／５以下とすることによっ
て、上流側補給手段から落下した大量のトナーをより確
実に搬送路状の現像剤に混合攪拌させた状態でトナー濃
度を測定できるので瞬間的なオーバーシュートによるト
ナー飛散が確実に防止できる。

【００１４】さらに本発明は請求項４に記載の通り前記
非補給域の現像ローラ方向の長さＡと前記現像剤搬送路
長さＣとが、１／１０≦Ａ／Ｃ≦１／３なる関係を満足
することを特徴とする請求項３に記載の現像装置であ
る。この請求項４の発明によれば、Ａ／Ｃを１／１０以
上とすることによって、上流側、下流側のトナー補給手
段からの補給トナーによる影響を効果的に防止すること
ができ、トナー濃度センサの取り付け可能域を広げるこ
とができる。またＡ／Ｃを１／３以下とすることによっ
て、トナー補給手段の軸方向長を上流側、下流側合わせ
て２／３以上とることが可能となり、トナーエンプティ
ーでのトナー強制補給時を含めトナー補給能力を十分持
たせることが可能となる。

【００１５】さらに本発明は請求項５に記載の通り、前
記上流側トナー補給手段の現像ローラ方向の長さＤと前
記下流側トナー補給手段の現像ローラ方向の長さＥと
が、１／２≦Ｄ／Ｅ≦２なる関係を満足することを特徴
とする請求項３記載の現像装置である。この請求項５の
発明によれば、Ｄ／Ｅを１／２以上とすることによっ
て、上流側現像剤のトナー濃度を必要十分に制御値にま
で引き上げた状態でトナー濃度センサがトナー濃度を検
出できるので、下流側現像剤へのトナー補給でのオーバ
ーシュートを最小限に抑えることが可能である。またＤ
／Ｅを２以下とすることによって、トナーエンプティー
時のトナー強制補給などでトナー濃度が大きく低下し、
上流側現像剤へのトナー補給だけではトナー濃度が制御
値にまで十分復帰していなくても、下流側現像剤でトナ
ー補給を追加できるので、トナー濃度レベルを維持する
ことが可能となる。

【００１６】さらに本発明は請求項６に記載の通り、前
記上流側トナー補給手段の現像ローラ方向の長さＤと前
記下流側トナー補給手段の現像ローラ方向の長さＥと前
記現像剤搬送路長さＣとが、１／３≦（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ≦
８／１０なる関係を満足することを特徴とする請求項３
記載の現像装置である。この請求項６の発明によれば、
（Ｄ＋Ｅ）／Ｃを１／３以上とすることによってトナー
補給能力を十分維持し、たとえトナーエンプティー時の
トナー強制補給時であっても、速やかにトナー濃度を基
準値に復帰させることが可能となる。更に、（Ｄ＋Ｅ）
を８／１０以下とすることによって、トナー濃度センサ
を配置した非補給域の長さを十分確保でき、瞬間的なオ
ーバーシュートによるトナー飛散が確実に防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。本機は、最大Ａ１サイズ版まで複写
可能な京セラミタ株式会社製のデジタル複写機ＫＭ−４
８３０Ｗに用いられる現像装置の内、トナー補給ローラ
の構造とトナー濃度センサの取付け位置に改造を加え、
複写テストはそのままＫＭ−４８３０Ｗにて実施した。
図１にトナーホッパを除いた現像装置平面図を、図２に
はトナーホッパを含めた全体の側面図を、図３にトナー
ホッパの平面図（アジテータ除く）を示す。現像ハウジ
ング１内には、固定磁石を内部に配設した現像ローラ２
及び現像ローラ２と平行に対向する位置に、第一の現像
剤搬送手段３を有する第一の現像剤搬送路４と、第一の
現像剤搬送路と現像ローラの中間部に位置する第二の現
像剤搬送手段５を有する第二の現像剤搬送路６が設けら
れている。第一の現像剤搬送手段３はスパイラル構造で
あって、第二の現像剤搬送手段５は、スパイラルにリブ
構造を組み合わせたパドル構造となっている。第一の現
像剤搬送路４と第二の現像剤搬送路６の境界には仕切り
板３１が両端を切り欠いた状態で設けられている。現像
ローラ２と第一の現像剤搬送手段３と第二の現像剤搬送
手段５が図２に示すように回転することによって、現像
剤は図１に示すＶの方向に水平循環しており、その内の
一部が現像ローラに汲み上げられている。

【００１８】穂切り板７の裏側において現像ローラ２か
ら剥離した一部の現像剤は現像剤案内板８の上面を矢印
方向に滑り第一の現像剤搬送路４の上方に落下し、第一
の現像剤搬送手段３と第二の現像剤搬送手段５の回転に
よって図示する方向に水平循環し、再度現像ローラ２側
に回収される。ホッパー９からの補給トナーは第一の現
像剤搬送路４の上方において点線で示す上流側トナー補
給領域Ｐ１付近と下流側トナー補給領域Ｐ２に落下し現
像剤中に混入する。現像ハウジング上面は、上流側トナ
ー補給領域Ｐ１と下流側トナー補給領域Ｐ２が開口して
いるほかは図示しない上カバーで覆われている。トナー
濃度センサ１０はトナー補給ローラからの補給トナーに
直接接触したりせず、また補給トナーが現像剤に十分混
合した状態でトナー濃度を検出できるように、連結部下
方の現像剤搬送路のトナー非補給域において、現像剤と
接触する壁面に取付けている。

【００１９】トナーホッパ９には図３に示すように、前
述した上流側トナー補給領域Ｐ１と下流側トナー補給領
域Ｐ２に合致するように上流側の開口部１４、下流側の
開口部１５と、トナーを貯蔵するホッパハウジング１３
が設けられている。さらに、開口部１４、１５をほぼ塞
ぐように長手方向に補給ローラ１６，１７が設けられ、
補給ローラ１６の上流側には回転軸１８が、補給ローラ
１７の下流側には回転軸１９が設けられ、補給ローラ１
６と１７の中間には連結軸２０が設けられている。先に
述べたように、補給ローラはスポンジを軸周りに発泡さ
せつつ研削加工させて製造するが長寸法化し難く時に図
面複写機用に大型化させるのは困難であるしコストアッ
プしやすい。また落下口エッジとの押圧状態を均一にす
ることが困難であって、長期間繰り返し使用する内にス
ポンジ面がエッジに引っかかったりして痛みやすくトナ
ー補給性を安定して維持することが困難であった。これ
らの理由によって、補給ローラを２つに分割し、中間を
連結部によって結んだのである。補給ローラ１６と１７
は同じ外径を有するスポンジローラであって回転軸１８
と１９と連結軸２０によって回転可能に支持されてい
る。図示しない駆動手段によって回転し、開口部１４，
１５のエッジ部によってスポンジローラ表面に付着した
トナーが掻き落とされ下方の現像剤搬送路に落下する。

【００２０】次に発明の効果を確認するために、下記の
現像剤を使用した。現像剤は体積平均粒径(マルチサイ
ザーによるメジアン径)が９．０μｍのトナーと篩い分
け法による重量平均粒径(メジアン径)が１００μｍのフ
ェライトキャリアの混合物を使用し、複写使用時の維持
基準値は３．０％に設定した。

【００２１】通常よりもトナー消費量が多い黒比率１０
％の画像（複写幅Ａ２）を連続出力して、品質確認実験
を行った。ここでは、トナー濃度センサの取付け位置、
非補給域（連結部）の長さ、上流側補給ローラの長さ、
下流側補給ローラの長さなどを変化させた場合の画像に
与える影響として、画像品質に不具合の発生し始めるま
での複写枚数を調査することによって、各請求項で述べ
た発明の効果を確認した。

【００２２】品質基準は、地肌カブリは０．０１０以
下、トナー飛散による局部的に複写画像汚れは無き事、
一枚当りのトナー消費量は３００ｍｇ以下、トナーエン
プティー時のトナー強制補給時のトナー濃度センサ付近
のトナー濃度の基準トナー濃度に対するオーバーシュー
ト幅が０．３％以下であることなどを合否判定とした。
上記品質項目がクリアできなくなった複写枚数によっ
て、本発明の効果判定基準とした。４万枚を◎、３．５
〜３万万枚を○、２万枚を△、１万枚を×とし、１万枚
の×判定を従来技術レベルと判定する。

【００２３】実施例１補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの１／３の長さとして、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ＝２／３と
した。中間の連結部長Ａは現像剤搬送路長さＣの１／５
とし、トナー濃度センサと連結部の下流側端部直下点と
の距離Ｂが連結部長Ａの１／５とした。連続複写テスト
による品質は４万枚の◎であった。またトナーエンプテ
ィー時のトナー強制補給による維持基準値への復帰時間
は４５秒であった。トナー濃度センサに補給トナーが直
接接触することがなく、搬送路を流動する現像剤に補給
トナーが十分混合した状態で、トナー濃度を安定制御し
ていることから、トナーのオーバーシュートが抑制さ
れ、各品質項目に関して従来技術より最も大きな改善効
果が得られている。

【００２４】実施例２補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの１／６の長さとして、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ＝１／３と
した以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テス
トによる品質は４万枚の◎であった。またトナーエンプ
ティー時のトナー強制補給による維持基準値への復帰時
間は７５秒であった。

【００２５】実施例３補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの１／８の長さとして、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ＝１／４と
した以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テス
トによる品質は４万枚の◎であった。またトナーエンプ
ティー時のトナー強制補給による維持基準値への復帰時
間は９０秒であった。

【００２６】実施例４補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの２／５の長さとして、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ＝４／５と
した以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テス
トによる品質は３万枚の○であった。またトナーエンプ
ティー時のトナー強制補給による維持基準値への復帰時
間は３５秒であった。実施例１乃至実施例３では、連結
部（非補給域）の長さとトナー濃度センサの取り付け位
置関係は共通であって、現像剤搬送路の上流端と下流端
にまでトナー補給ローラが及んでいないのでメンテナン
スサイクルは同じで差異がなかった。またトナー補給ロ
ーラ長さを長くすると、トナー補給トナーエンプティー
時のトナー強制補給による基準トナー濃度への復帰時間
が短縮できる。実施例４はトナー混合性のやや劣る現像
剤搬送路の上流端と下流端にまでトナー補給ローラが達
しているから、メンテナンスサイクルが実施例１乃至実
施例３に比べ少ない３万枚に止まった。

【００２７】実施例５補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの９／２０の長さとして、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃ＝９／１
０とし、中間の連結部長Ａを現像剤搬送路長さＣの１／
１０とした以外は以外は実施例１と同様の構成とした。
連続複写テストによる品質は３万枚の○であった。また
トナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基準
値への復帰時間は３０秒であった。連結部長さ（非補給
域の長さ）が１／１０で、補給トナーの混合状態が実施
例１乃至実施例３に比べ悪化したためにメンテナンスサ
イクルが短くなった。

【００２８】実施例６補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの２／９及び４／９の長さととした以外は実施例１
と同様の構成とした。連続複写テストによる品質は３．
５万枚の○であった。実施例１に比べトナー濃度センサ
に近い下流側トナー補給ローラが長くなって補給トナー
の影響をやや受けやすくなったためにメンテナンスサイ
クルがやや短くなった。またトナーエンプティー時のト
ナー強制補給による維持基準値への復帰時間は４５秒で
あった。

【００２９】実施例７補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの１／９、５／９とした以外は実施例１と同様の構
成とした。連続複写テストによる品質は３万枚の○であ
った。実施例６に比べトナー濃度センサに近い下流側ト
ナー補給ローラがさらに長くなって補給トナーの影響を
さらに受けやすくなったためにメンテナンスサイクルが
さらに短くなった。またトナーエンプティー時のトナー
強制補給による維持基準値への復帰時間は４５秒であっ
た。

【００３０】実施例８補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの４／９及び２／９の長さとした以外は実施例１と
同様の構成とした。連続複写テストによる品質は３．５
万枚の○であった。実施例１に比べ、上流側トナー補給
ローラが長くなって現像剤中の混合不良トナーがやや増
加してメンテナンスサイクルがやや短くなった。またト
ナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基準値
への復帰時間は４５秒であった。

【００３１】実施例９補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥは各々が現像剤搬送路長
さＣの５／９及び１／９の長さとした以外は実施例１と
同様の構成とした。連続複写テストによる品質は３万枚
の○であった。実施例８に比べ、上流側トナー補給ロー
ラがさらに長くなって現像剤中の混合不良トナーがやや
増加してメンテナンスサイクルがさらに短くなった。ま
たトナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基
準値への復帰時間は４５秒であった。

【００３２】実施例１０中間の連結部長Ａを現像剤搬送路長さＣの１／１０とし
た以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テスト
による品質は３．５万枚の○であった。連結部長さ（非
補給域の長さ）が１／１０で、補給トナーの混合状態が
実施例１に比べやや悪化したためにメンテナンスサイク
ルが短くなった。またトナーエンプティー時のトナー強
制補給による維持基準値への復帰時間は４５秒であっ
た。

【００３３】実施例１１中間の連結部長Ａを現像剤搬送路長さＣの１／１５とし
た以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テスト
による品質は３万枚の○であった。連結部長さ（非補給
域の長さ）が１／１５で、補給トナーの混合状態が実施
例１０に比べやや悪化したためにメンテナンスサイクル
がさらに短くなった。またトナーエンプティー時のトナ
ー強制補給による維持基準値への復帰時間は４５秒であ
った。

【００３４】実施例１２中間の連結部長Ａを現像剤搬送路長さＣの１／３とした
以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写テストに
よる品質は３．５万枚の○であった。トナー混合性のや
や劣る現像剤搬送路の上流端と下流端にまでトナー補給
ローラが達しているから、メンテナンスサイクルが実施
例１乃至実施例３に比べ少ない３万枚に止まった。また
トナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基準
値への復帰時間は４５秒であった。

【００３５】実施例１３中間の連結部長Ａを現像剤搬送路長さＣの２／５とし、
補給ローラ１６の現像ローラ方向の長さＤ，補給ローラ
１７の現像ローラ方向の長さＥを各々が現像剤搬送路長
さＣの３／１０の長さとた以外は実施例１と同様の構成
とした。連続複写テストによる品質は３万枚の○であっ
た。トナー混合性のやや劣る現像剤搬送路の上流端と下
流端にまでトナー補給ローラが達しているから、メンテ
ナンスサイクルが実施例１乃至実施例３に比べ少ない３
万枚に止まった。またトナーエンプティー時のトナー強
制補給による維持基準値への復帰時間は５０秒であっ
た。

【００３６】実施例１４トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点と
の距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、Ｂ／Ａ＝１／１０なる関係を満足するようにトナー
濃度センサを取付けた以外は実施例１と同様の構成とし
た。連続複写テストによる品質は３．５万枚の○であっ
た。トナー濃度センサが下流側トナー補給ローラからの
影響を実施例１乃至実施例３よりもやや受けやすい位置
であったために３．５万枚に止まった。またトナーエン
プティー時のトナー強制補給による維持基準値への復帰
時間は４５秒であった。

【００３７】実施例１５トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点と
の距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、Ｂ／Ａ＝１／１２なる関係を満足するようにトナー
濃度センサを取付けた以外は実施例１と同様の構成とし
た。連続複写テストによる品質は２．５万枚の△であっ
た。トナー濃度センサが下流側トナー補給ローラからの
影響を実施例１４よりもさらに受けやすい位置であった
ために２．５万枚に止まった。またトナーエンプティー
時のトナー強制補給による維持基準値への復帰時間は４
５秒であった。

【００３８】実施例１６トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点と
の距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、Ｂ／Ａ＝２／５なる関係を満足するようにトナー濃
度センサを取付けた以外は実施例１と同様の構成とし
た。連続複写テストによる品質は３．５万枚の○であっ
た。実施例１乃至実施例３に比べてトナー濃度センサが
上流側トナー補給ローラに近いために３．５万枚に止ま
った。またトナーエンプティー時のトナー強制補給によ
る維持基準値への復帰時間は４５秒であった。

【００３９】実施例１７トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点と
の距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、Ｂ／Ａ＝９／２０なる関係を満足するようにトナー
濃度センサを取付けた以外は実施例１と同様の構成とし
た。連続複写テストによる品質は２．５万枚の△であっ
た。実施例１６に比べてトナー濃度センサがさらに上流
側トナー補給ローラに近いために２．５万枚に止まっ
た。またトナーエンプティー時のトナー強制補給による
維持基準値への復帰時間は４５秒であった。

【００４０】実施例１８トナー濃度センサと前記非補給域の下流側端部直下点と
の距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
が、Ｂ／Ａ＝２／３なる関係を満足するようにトナー濃
度センサを取付けた以外は実施例１と同様の構成とし
た。連続複写テストによる品質は２万枚の△であった。
実施例１６に比べてトナー濃度センサがさらに上流側ト
ナー補給ローラに近いために２万枚に止まった。またト
ナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基準値
への復帰時間は４５秒であった。

【００４１】比較例１トナー濃度センサを補給ローラ１６中央部の直下点に取
りつけた以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写
テストによる品質は１万枚の×であった。

【００４２】比較例２トナー濃度センサを補給ローラ１７中央部の直下点に取
りつけた以外は実施例１と同様の構成とした。連続複写
テストによる品質は１万枚の×であった。比較例１乃至
比較例４においてはトナー濃度センサが補給トナーの影
響を直接受ける為に、メンテナンスサイクルは１万枚で
実施例１乃至実施例１８に比べて最も悪かった。またト
ナーエンプティー時のトナー強制補給による維持基準値
への復帰時間は４５秒であった。

【００４３】上記の実施例、比較例の結果一覧表を下表
１に示す。

【表１】

【００４４】本発明において使用したトナー粒径、キャ
リア粒径、トナー濃度以外を使用可能である。例えば、
現像剤中のトナー濃度は１．５〜８重量％が好ましく特
に２〜６重量％が好ましい。現像剤を構成するトナー
は、体積平均粒径(マルチサイザーによるメジアン径)が
６〜１２μｍの範囲のものが好適に使用される。キャリ
アは篩い分け法による重量平均粒径(メジアン径)が４０
μｍ〜１３０μｍの範囲のものが好適に使用される。本
実施例においてはトナー濃度センサとして透磁率センサ
を用いたが、例えばＴＤＫ社のプログラマブルトナーセ
ンサＴＳ−Ｌ型等が使用できる。本発明は透磁率センサ
に限定するものではなく現像剤の電気抵抗、誘電率、か
さ比重などトナー濃度と相関関係の確認できたセンサな
ら何れも使用可能である。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようにトナー濃
度センサを搬送方向の上流側、下流側のトナー補給手段
の中間に位置する非補給域に取付けることによって、補
給トナーが十分均一混合した現像剤のトナー濃度を検出
しトナー補給制御を行なうので、トナーエンプティー時
のトナー強制補給時を含め常に安定したトナー濃度の制
御を可能とするものである。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の概要を示す平面図である。

【図２】本発明の現像装置の概要を示す側面図である。

【図３】本発明のトナーホッパーの概要（アジテータ除
く）を示す平面図である。

【図４】本発明の、現像剤搬送路、連結部（非補給
域）、補給ローラの各部長さとトナー濃度センサの取り
付け位置の関係を示す図である。

【符号の説明】

１現像ハウジング２現像ローラ３第一の現像剤搬送手段４第一の現像剤搬送路５第二の現像剤搬送手段６第二の現像剤搬送路７穂切板８現像剤案内板９トナーホッパ１０トナー濃度センサ１２アジテータ１３ホッパハウジング１４開口部（上流側）１５開口部（下流側）１６補給ローラ（上流側）１７補給ローラ（下流側）１８回転軸１９回転軸２０連結軸３１仕切り板５０感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 115 G03G 15/08 112 G03G 15/08 507

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に固定磁極を配置して現像剤を静電潜
像に適用する現像ローラと、現像ローラに対して平行に
設けられた現像剤搬送手段を具備する現像剤搬送路と、
現像剤搬送路の上方からトナーを落下補給させるように
設けられたトナー供給手段と、トナー濃度センサとを有
する現像装置において、トナー供給手段が連結部を挟ん
で現像剤搬送方向の上流側トナー補給手段と下流側トナ
ー補給手段の二つに分割され、連結部の下方に位置する
現像剤搬送路の非補給域にトナー濃度センサが設けられ
ていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記トナー濃度センサが現像剤搬送方向の
下流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の現像装置。
【請求項３】前記トナー濃度センサと前記非補給域の下
流側端部直下点との距離Ｂと前記非補給域の現像ローラ
方向の長さＡとが、１／１０≦Ｂ／Ａ≦２／５なる関係
を満足する位置に前記トナー濃度センサが設けられてい
ることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】前記非補給域の現像ローラ方向の長さＡと
前記現像剤搬送路長さＣとが、１／１０≦Ａ／Ｃ≦１／
３なる関係を満足することを特徴とする請求項３に記載
の現像装置。
【請求項５】前記上流側トナー補給手段の現像ローラ方
向の長さＤと前記下流側トナー補給手段の現像ローラ方
向の長さＥとが、１／２≦Ｄ／Ｅ≦２なる関係を満足す
ることを特徴とする請求項３記載の静電潜像現像装置。
【請求項６】前記上流側補給手段の現像ローラ方向の長
さＤと前記下流側トナー補給手段の現像ローラ方向の長
さＥと前記現像剤搬送路長さＣとが、１／３≦（Ｄ＋
Ｅ）／Ｃ≦８／１０なる関係を満足することを特徴とす
る請求項３記載の現像装置。