JPH02162376A

JPH02162376A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02162376A
Application number: JP31888788A
Authority: JP
Inventors: Yoshiichi Naito; 芳一内藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-06-21

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】（産業上の利用分野）本発明は、トナーとキャリアとからなる現像剤を循環搬
送し、その搬送過程で一部のトナーを現像に供する現像
装置、特にそのトナー補給制御に関するものである。

（従来の技術）従来、前記現像装置として第７図に示すものが提案され
ている。

この現像装置では、現像スリーブ（１００）の軸方向に
現像剤供給路（１０１）と現像剤撹拌路（１０２）か形
成され、そこに収容されている現像剤はスクリュウ等の
搬送部材（１０５）、（ｌ　０６）で通路（１０３）、
（１０４）を介して矢印（１０７）の方向に循環搬送さ
れる。また、現像剤供給路（１０１）を搬送される現像
剤の一部が現像スリーブ（１００）の外周部に保持され
、感光体（１１０）との対向部でトナーが現像に供され
る。

現像剤のトナー濃度、即ちキャリアに対するトナーの混
合率は現像剤撹拌路（１０２）に設けたトナー濃度検出
センサ（１０８）て検出されており、トナー濃度の減少
に応じて補給口（１０９）よりトナーが補給される。

（発明が解決しようとする課題）しかしなから、従来、この種の現像装置では、トナー濃
度検出センサ（１０８）で検出されるトナー？Ｉ１１度
が全体を代表するものと考えてトナー補給を行っており
、必ずしもトナー濃度の低下位置に対して適格にトナー
が補給されていなかった。

このため、第８図に示すように、制御すべき基準濃度（
Ｔ　Ｏ）に対して、現像剤供給路（＋０１）、現像剤撹
拌路（１０２）のトナー濃度分布に変動（リップル）か
生し、一定濃度の現像剤を安定的に現像スリーブ（１０
０）に供給することかできず、再現された画像上に濃度
むらが現れるという問題点を有していた。特に、フルカ
ラー複写機なとでは、濃度むらかそのまま色調の変化と
して現れるので、著しく画質か低下する。

また、トナー補給装置を補給口（１０９）の直く傍に設
けた現像装置では、トナー補給装置の補給動作を開始す
ると比較的速やかに現像剤撹拌路（１０２）にトナーが
補給されるか、多くの現像装置濃度を検出するトナー濃
度検出手段（２８）と、ｉｖ、前記トナー濃度検出手段
（２８）のトナー濃度検出位置（Ｘｌ）から前記トナー
補給口（２９）〔トナー補給位置（Ｘ　２））まて現像
剤か搬送される時間（Ｓ）と、前記トナー貯蔵部（４１）から送り出されたトナーがト
ナー補給口（２９）に到達するまでの時間（Ｓｉ）との
時間差（ＳＤやＬＡＹ＝　Ｓ　　Ｓ　ｉ　）分、トナー
補給開始、即ちトナー補給手段（４２，４３）の駆動開
始を遅延させる制御手段（ＣＰＵ）（第４図参照）と、を設けたものである。

（作用）前記現像装置（１２）ては、トナー濃度検出位置（Ｘｌ
）でトナー濃度の低下か検出されると、それから（ＳＤ
、、、ＬＡＹ）時間後にトナー補給手段（４２，４３）
か駆動を開始する。

次に、トナー補給手段（４２，４３）の駆動開始から（
Ｓｉ）時間後にトナー補給口（２９）にトナーか補給さ
れる。

ではトナー補給装置と現像剤撹拌路か離れており、補給
されたトナーか現像剤撹拌路に到達するまでに長時間を
要し、しかもこの遅延時間は考慮されていなかったため
に、トナー濃度の変動を更に助長する傾向にあった。

（課題を解決するための手段）本発明は、前記問題を解決するためになされたもので、
一実施例を示す第２，３図を参照して説明すると、トナ
ーとキャリアとの混合物からなる現像剤により静電潜像
を現像する現像装置において、トナー貯蔵部（４１）と現像装置内のトナー補給口（２
９）とを連絡するトナー補給経路（４４）と、前記トナー貯蔵部（４１）のトナーを前記トナー補給経
路（４４）に搬送するトナー補給手段（４２，４３）と
、叱前記現像装置内を搬送される現像剤の流れ〔矢印（３
０）の方向〕に対して前記トナー補給口（２９）よりも
上流側に位置し、現像剤のトナー−ナー濃度低下部は（
ＳＸ−Ｓ。ＥＬＡＹ＋　Ｓ　Ｉ　）時間後にトナー補給
位置（Ｘ２）に到達する。

したかって、トナー濃度低下部にちょうとトナーが補給
される。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する
。

（複写機の概略構成及び動作）第１図はフルカラーの複写機の断面図で、この複写機（
１）は、概略、原稿読取部（２）とプリンタ部（３）と
で構成されている。

原稿読取部（２）ては、ランプ（４）によって原稿台（
５）上の原稿（図示せず）か走査照明され、その反射光
かラインセンサ（６）に露光され、レッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色の色信号として読み
取られる。この色信号は画像処理回路（７）でイエロー
（Ｙ）、マセンタ（Ｍ）、ンアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ
）からなる４値の電気信号に変換される。

プリンタ部（３）ては、前記電気信号に基つきし−ザ駆
動制御部（８）が駆動され、レーザ光（９）が感光体ド
ラム（１０）上に走査される。

感光体ドラム（１０）は帯電チャージャ（１１）で帯電
されており、前記レーザ光（９）の露光によって形成さ
れた静電潜像は現像装置（１，２）、〜、（１５）でト
ナー像として顕像化され、転写トラム（１６）の外周部
に保持されたペーパ（図示せず）に転写される。

現像装置（１２）、〜、（１５）はそれぞれトナーとキ
ャリアとからなる二成分現像剤を使用するもので、現像
装置（１，２）、〜、（１，５）はイエロートナーマセ
ンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを夫々収容
している。

そして、前記電気信号は色ごとにレーザ駆動制御部（８
）に出力され、例えば、第１回目の露光ではイエロー（
Ｙ）成分の静電潜像が形成され、これに対して現像装置
（１２）からイエロートナーが供給される。

すなわち、各色ごとに帯電、露光、現像、転写のプロセ
スが実行され、ペーパ」二にはイエロー（Ｙ側に搬送さ
れ、下流側端部において通１％（２５）を介して供給路
（２２）に送り込まれ、現像装置（１２）、〜、（１５
）の中では全体として矢印（３０）で示す現像剤の循環
流が形成される。

供給路（２２）内の現像剤は前記搬送過程で現像スリー
ブ（２１）の外周部に供給され、内蔵した磁石に保持さ
れながら、現像スリーブ（２１）の回転とともに感光体
ドラム（１０）との対向部に搬送され、静電潜像にトナ
ーが供給される。

トナー濃度検出センサ（２８）は撹拌路（２３）に設け
てあり、そこを搬送される現像剤のトナー濃度に対応し
た電圧レベルの信号か制御装置（ＣＰＵＸ第４図参照）
に出力されている。

トナー補給口（２９）は撹拌路（２３）のトナー濃度検
出センサ（２８）よりも現像剤搬送方向下流側に形成さ
れ、そこには後に説明するトナー補給装置のトナー補給
管が接続されている。

トナー補給装置（３２）、〜、（３５）は同一構成とし
てあり、イエロー（Ｙ）、アゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ
）、ブラック（Ｋ）のトナーか夫々収容しである。

）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ
）のトナー像か順次形成される。

ずへてのトナー像の転写か終了すると、ペーパは定着装
置（１７）に搬送され、ここて前記トナー像かシート上
に加熱定着されて排出される。

（現像装置）第２図は現像装置（１２）、〜、（１５）の概略構成を
示す断面図である。

図中、現像スリーブ（２１）は軸方向に延在する複数の
磁石を内蔵し、感光体トラム（１０）と微小間隔を以て
平行に配置されている。現像剤供給路〔以下、［供給路
」という。］（２２）、現像剤撹拌路〔以下、［撹拌路
」という。］（２３）は現像スリーブ（２１）の背後に
形成され、そこにはスクリュウ等の搬送部材（２６）、
（２７）が夫々設けである。

供給路（２２）、撹拌路（２３）には現像剤か収容され
ており、供給路（２２）の現像剤は搬送部材（２６）で
図中右側に搬送され、下流側の端部において通路（２４
）を介して撹拌路（２３）に送り込まれ、撹拌路（２３
）の現像剤は搬送部材（２７）で図中左容器（４１）の
中には撹拌搬送羽根（４２）が配置され、モータ（４３
）によって回転駆動されるようになっている。トナー補
給管（４４）は一端が容器（４１）に接続され、他端は
対応する色のトナーを収容した現像装置のトナー補給口
（２９）に接続され、前記モータ（４３）よって回転さ
れる撹拌搬送羽根（４２）の回転に基づいて、現像装置
（１２）、〜（１５）に夫々イエロー（Ｙ）、アゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）トナーか補給さ
れる。

ここで、トナー補給装置（３２）、〜、（３５）は夫々
現像装置（１，２）、〜、（１５）の」１方に設けであ
る。

一方、現像装置（１２）、〜、（１５）は多段に配置さ
れている。したかって、各現像装置（１２１〜〈１５）
に接続されたトナー補給管（４４）の長さは違っており
、最」二部に位置する現像装置（１２）に接続されたト
ナー補給管（４４）か最も短（、これよりも下の現像器
はと長くなっている。

（トナー補給）以下、トナー補給について説明する。

Ａ　トナー補給時間の制御トナー濃度検出センサ（２８）からの信号により制御装
置（ｃｐｕ）ではトナー濃度か演算される。

ここでトナー濃度（Ｔｘ）とセンサ出力（ＶＸ）との関
係は予めＲＯＭ（５０）（第４図参照）に記憶されてお
り、例えば、下記する表−１の関係となっている表−１センサ出力　　　トナー濃度Ｖ　ｘＣｖ　〕Ｔ　ｘ［：ｗｔ％〕０、．５　　　　　　８．５１．０　　　　　　８．０１．５　　　　　　７．５２．０　　　　　　７．０２、５　　　　　　６．５３．０　　　　　　６．０３、５　　　　　　５．５４．０　　　　　　５．０４．５　　　　　　４．５濃度（Ｔ　ｏ＝　７　、５　ｗｔ％）とを比較し、Ｔｘ
≧Ｔｏのときトナーは補給されず、そのままの状態を維
持する。Ｔｘ＜Ｔｏのときはこれらの濃度差（Ｔｏ−Ｔ
ｘ）に応してトナー補給モータ（４３）の駆動時間（ｔ
８）か算定される。

トナー補給モータ（４３）の駆動時間（ｔ９）は次のよ
うにして決定される。

現像剤か供給路（２２）と撹拌路（２３）を−周するの
に要する平均時間（τ）を５０ｓｅｃ、　　ｌ・ナー濃
度検出センサ（２８）から制御装置（ＣＰＵ）に入力さ
れる信号の読取時間間隔（△τ）を５ｓｅｃとし、現像
剤の搬送経路を１０ブロツク（τ／△τ−１０）に分割
して補給するものとする。また、トナー補給装置（３２
）、〜、（３５）の単位時間当たりのトナー補給能力（
Ｗｌ）を０　、２　ｇ／　ｓｅｃとする。さらに、現像
剤中のキャリア総重ｆｆｉ（ｗｏ）を４００９とすると
、１ブロツク当たりの現像剤に含まれるキャリア重量（
Ｗｏ′）は４０ｇとなる。

従って、読取時間間隔（Δτ）（−５５ｅｃ）の間継続
してトナー補給を続けたとすれば、前記１ブロツク当た
りのトナー濃度のアンプ量（ΔＴｕｐ）は＝２．５［ｗ
ｔ％〕となる。

また、１秒間たけトナー補給が行われた場合の１フロツ
ク当たりのトナー濃度のアップ量（△Ｔ、、、。）は０
．５ｗｔ％である。

したかって、基準濃度（Ｔ　ｏ）を７．５％とすると、
トナー濃度か５ｗｔ％以下のときはトナーを連続的に補
給し、トナー濃度か５０〜７．５ｗｔ％のときは基準濃
度（Ｔ　ｏ）との濃度差に応じた時間だけトナー補給モ
ータ（４３）を駆動すればよい。

以上のことから、トナー補給モータ（４３）の駆動時間
（ｔ５）は下記の表−２のように設定されている。

表−２トナー濃度Ｔｘ［ｗｔ％〕８．０７．５７．０５．５４．５４．０Ｂ　トナー補給タイミングトナー補給モータ（４３）の駆動タイミングは、トナー
濃度検出センサ（２８）の検出位置（Ｘ、）からトナー
補給口（２９）が位置する補給位置（Ｘ、）までの距離
（Ｘ）と（第２図参照）と、トナー補給管（４４）の長
さによって決定される。

撹拌路（２３）を搬送される現像剤の移動速度を（Ｖ）
とすれば、現像剤が検出位置（Ｘｌ）から補給位置（Ｘ
２）まで移動する時間（Ｓ）は、Ｓ二 ■　　　　となる。

一方、現像装置（１２）、〜、（１５）は多段に配置さ
れ、それらの上方にトナー補給装置（３２）、〜（３５
）か配置されているので、各トナー補給装置（３２）、
〜、（３５）のトナー補給管（４４）はそれぞれ長さが
異なる。したかって、各トナー補給装置（３２）、〜、
（３５）のトナー補給モータ（４３）を駆動スタートシ
てから各現像装置（１２）、〜、（１５）の撹拌路（２
３）に至るまでの時間（Ｓｌ）をそれぞれ（ｓｙ、ｓ、
、ＳＣ＋ＳＲ）とすると、トナー濃度検出タイミングか
らＳＤＥ□、ＡＹ＝ＳＳＩ［：　Ｓ　ｉ　＝ＳＹ、　ＳＭ＋　ｓ、、　ｓＫ）の遅
延時間をもってトナー補給モータ（４３）を動作させる
。

ここで、各トナー補給装置（３２）、〜、（３５）から
供給されたトナーが現像装置（１２）、〜、（１５）を
示す第５６図に示すように、トナー濃度の変動を極めて
小さく抑えることができ、安定したトナー濃度の現像剤
現像に供給することかてきる。

なお、前記実施例では、本発明をフルカラー複写機の現
像装置に適用した場合について示したが、−台の現像装
置だけを使用する複写機にも適用可能である。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
によれば、循環搬送されている現像剤の濃度低下部にト
ナーか補給される。

したがって、トナー濃度の安定した現像剤を現像スリー
ブに供給し、一定濃度の画像を継続的に得ることかでき
る。

特に、カラートナーを用いた画像形成装置では、色調の
安定した画像を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機の断面図、第２図は現像装置の横断面図
、第３図はＩ・ナー補給装置と現像装置の斜視図、第４
図は制御回路図、第５，６図は現像に夫々到達するまで
の時間（Ｓｉ）は、現像剤がトナー濃度検出位置（Ｘｌ
）から補給位置（Ｘ２）に搬送されるまでの時間（Ｓ）
に比へて短く、前記遅延時間（Ｓ　ＤＥＬＡ、、）が“
負°゛になることはない。以」二のように、トナー補給時間〔トナー補給装置の駆
動時間（ｔＳ）］　と補給タイミングが制御される結果
、トナー濃度検出位置（Ｘｌ）でトナー濃度（Ｔ、）か
基準濃度よりも低いと判断されると、（Ｓ　ＤＥ、、Ａ
Ｙ）時間後にトナー補給モータ（４３）が駆動を開始し
、更にそれから（Ｓｌ）時間後に！・ナー補給口（２９
）にトナーが補給される。一方、トナー濃度検出位置（
Ｘ８）を通過したトナー濃度低下部は（Ｓ）（−８ＤＦ
、０１，１．＋Ｓｉ）時間後にトナー補給位置（Ｘ２）
に到達する。この結果、トナー濃度低下部にちょうとト
ナーか補給される。また、トナー補給量は、トナー濃度に応じて決定されて
いるので、余分にトナーを補給することもない。したかって、現像装置（１２）、〜、（１５）では、現
像剤の搬送路に沿って測定したトナー濃度分布装置内の
トナー濃度分布図、第７図は従来の現像装置の横断面図
、第８図は従来のトナー濃度制御による現像装置内のト
ナー濃度分布図である。１０・感光体ドラム、１２．〜，１５・現像装置、２２
・・・現像剤供給路、２３・・現像剤撹拌路、２６２７
　・搬送部材、２８　トナー濃度検出センサ、２９　・
トナー補給口、３２．〜，３５・・トナー補給装置、４
３　・トナー補給モータ、４４　トナー補給管。特　許　出　願　人　ミノルタカメラ株式会社代　理　
人　弁理士　青　山　　葆はか１名〜「０（針寸 ■山■の〜　へ　　〜　へＸ　Σ　ＵＭ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トナーとキャリアとの混合物からなる現像剤によ
り静電潜像を現像する現像装置において、トナー貯蔵部
と現像装置のトナー補給口とを連絡するトナー補給経路
と、前記トナー貯蔵部のトナーを前記トナー補給経路に
搬送するトナー補給手段と、前記現像装置内を搬送され
る現像剤の流れに対して前記トナー補給口よりも上流側
に位置し、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検
出手段と、前記トナー濃度検出手段のトナー濃度検出位
置から前記トナー補給口まで現像剤が搬送される時間と
、前記トナー貯蔵部から送り出されたトナーがトナー補
給口に到達するまでの時間との時間差分、トナー補給開
始を遅延させる制御手段と、を備えたことを特徴とする
現像装置。