JPH03175473A - トナー濃度制御装置 - 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】 〔ヰ既要〕 二成分現像剤でもって静電潜像を現像する現像装置に組
み込まれるトナー濃度制御装置に関し、現像時に消費さ
れるトナー量を検出し、そのトナー消費量に応じてトナ
ー補給を行うタイプのトナー濃度制御装置であって、現
像ローラの現像領域でのトナー消費が偏って生じたとし
てもトナー濃度制御を適正に行い得るトナー濃度制御装
置を提供することを目的とし、 二成分現像剤でもって静電潜像を現像する現像装置に組
み込まれるトナー濃度制御装置であって、現像装置の現
像ローラの現像領域に対してその回転方向に沿う前後位
置に互いに整列されて配置された少なくとも二対のトナ
ー濃度センサを具備し、二対のトナー濃度センサは現像
ローラの現像領域をその長手軸線方向に対して直角方向
に少なくとも２つに区分した区分現像領域のそれぞれに
含まれるように隔設され、更に、現像装置のトナー補給
器からのトナー補給を区分現像領域に対応する領域で選
択的に行わせるべくトナー補給器に設けられた少なくと
も２つのトナー補給選択手段と、各一対のトナー濃度セ
ンサの検出値の差を求める演算手段と、各一対のトナー
濃度センサに対応するトナー補給選択手段をその一対の
トナー濃度センサから演算手段によって求められた検出
値の差に応じて作動させる作動手段とを具備するトナー
濃度制御装置を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は二成分現像剤でもって静電潜像を現像する現像
装置に組み込まれるトナー濃度制御装置に関する。

周知のように、電子写真記録技術では、静電潜像担持体
例えば感光ドラムの表面上に−様な帯電領域を与え、該
帯電領域に光学的露光手段でもって静電潜像を形成し、
この静電潜像を帯電トナーで現像して可視像とし、その
帯電トナー像に記録紙等の記録媒体を適用させると共に
該記録媒体にその背面から帯電トナーとは逆極性の電荷
を与えて、該帯電トナー像を静電的に該記録媒体側に転
写し、その転写トナー像を持つ記録媒体を例えば熱定着
器等に送って、該転写トナー像を記録媒体に怨定着し、
これにより記録媒体上にトナー記録像が得られることに
なる。

このような電子写真記録技術では、静電潜像の現像に用
いられる現像剤（所謂トナー〉には種々のタイプのもの
が知られているが、最も安定した現像を行い得る現像剤
として、トナー（着色樹脂微粒子）と磁性粉キャリヤと
からなる二成分現像剤が広く用いられている。しかしな
がら、二成分現像剤で適正な記録濃度すなわち印字濃度
を得るためにはトナーと磁性粉キャリヤとの成分比を所
定の範囲内に維持することが必要である。すなわち、画
像記録を繰り返し行っている間にトナーが次第に消費さ
れて、二成分現像剤中の磁性粉キャリヤの成分比が高く
なるので、かかるトナーの消費に応じて随時トナーを補
給することが必要となる。

〔従来の技術〕

第８図を参照すると、二成分現像剤を用いる現像装置の
概略構造が図示されており、その現像装置は参照記号１
０で全体的に示される。現像装置１Ｇは二成分現像剤り
を保持する現像剤保持容器１２と、この現像剤保持容器
１２内に配置された現像ローラ１４とを具備する。現像
剤保持容器１２には開口部１２ａが形成され、この開口
部１２ａによって現像ローラ１４の一部が露出され、そ
の露出部分が現像領域とされる。現像ローラ１４は開口
部１２ａを通して静電潜像担持体すなわち感光ドラム１
６と対接させられる。

現像ローラ１４は矢印Ａの方向に回転駆動されるスリー
ブ１４ａと、このスリーブト４ａに内蔵された永久磁石
１４ｂとからなる。スリーブ１４ａの表面には永久磁石
１４ｂの磁力作用下によって二成分現像剤り中の磁性粉
キャリヤが付着し、これによりスリーブ１４ａの表面上
には所謂磁気ブラシが形成される。スリーブ１４ａが矢
印Ａの方向に回転駆動されると、二成分現像剤り中のト
ナーが磁気ブラシによって開口部１２ａに向かって搬送
される。要するに、スリーブ１４ａの表面上には二成分
現像剤が層状に付着した状態で開口部１２ａ側に運ばれ
ることになる。

このようにスリーブ１４ａによって搬送される二成分現
像剤が現像剤保持容器１２の４８口部１２ａすなわち現
像領域まで搬送されると、矢印Ｂの方向に回転駆動させ
られる感光ドラム１６と出会い、これにより感光ドラム
１６上の静電潜像がトナーによって現像されることにな
る。この場合、スリーブ１４ａによってＩＤ＞送される
二成分現像剤の層厚くすなわち、１般送量）が変動する
と、その変動によって記録濃度が影響を受けるので、か
かる層厚は現像領域に到る前にブレードすなわち層厚規
制板１８によって所定の厚さに規制される。

現像装置１０は更にトナー補給器２０を具備し、このト
ナー補給器２０はトナーＴを保持するホッパ２０ａと、
このホッパ２０ａの出口部に設けられたトナー補給ロー
ラ２０−ｂとからなる。現像剤保持容器１２内に保持さ
れた二成分現像剤中のトナーは上述のように現像によっ
て消費されるので、その消費分を補うためにトナー補給
器２０のトナー補給ローラ２０ｂが適宜駆動される。第
８図に示すように、現像剤保持容器１２内にはアジテー
タすなわち攪拌器２２が設けられ、この攪拌器２２によ
り、トナー補給器２０から補給されたトナーは現像剤保
持容器１２内の二成分現像剤中の磁性粉キャリヤと混合
される。なお、攪拌器２２は二成分現像剤中のトナーと
磁性粉キャリヤとを互いに摩擦させて該トナーを帯電さ
せる機能も持ち、これにより現像時トナーは感光ドラム
１６の静電潜像に静電的に吸着されることになる。

以上に述べたような二成分現像剤用の現像装置において
は、適正の印字濃度を得るためには二成分現像剤中のト
ナーと磁性粉キャリヤとの成分比を常に所定の範囲内に
維持させることが必要である。このため従来では、現像
装置にトナー濃度制御装置が組み込まれ、これにより二
成分現像剤中のトナーの消費量に応じてトナー補給が随
時行われるようになっている。

このようなトナー濃度制御装置では、−船釣には、現像
剤容器内の二成分現像剤のトナー濃度をトナー濃度セン
サによって検出し、その検出トナー濃度値に応じてトナ
ー補給器の作動を制御する方式が採用されている。

従来のトナー濃度制御装置の一タイプとして、トナー濃
度センサを現像剤容器の外壁面に取り付けたものが知ら
れており、この場合トナー濃度センサとして例えば磁気
センサが用いられる。第８図を参照して説明すると、そ
のような磁気センサ２４は現像剤容器１２の外壁面の適
当な箇所に取り付けられて、その内壁面側を移動する二
成分現像剤の透磁率の変化をトナー濃度の変化として検
出する。磁気センサ２４によって検出された透磁率の値
が所定の基準値よりも大きくなったとき、すなわち二成
分現像剤中のトナー濃度が所定の基準値よりも小さくな
ったとき（なお、透磁率の増大はトナー濃度の減少を意
味する）、トナー補給器２０が作動され、これにより現
像剤容器１２内の二成分現像剤に対してトナー補給が行
われる。

このようなトナー補給によってトナー濃度は上昇し、ト
ナー濃度検出値が所定の基準値以上になると、トナー補
給器２０の作動が停止される。その結果、現像剤容器１
４内の二成分現像剤のトナーと磁性粉キャリヤとの成分
比が所定の範囲内に維持されることになる。

以上に述べたようなタイプのトナー濃度制御装置の問題
点として、磁気センサ２４の検出値（透磁率）が必ずし
も二成分現像剤中のトナー濃度を正確に示していないと
いう点が指摘されている。

すなわち、現像剤容器１２内の二成分現像剤は攪拌器２
２によって絶えず動的状態に置かれ、このため磁気セン
サ２４の検出領域内の二成分現像剤の密度は一定でなく
常に変化し、そのような二成分現像剤の密度変化によっ
て磁気センサ２４の検出値（透磁率）が影響されるとい
う点が問題とされている。言うまでもなく、磁気センサ
２４がトナー濃度以外の影響を受けるということはかか
るトナー補給制御が適正に行われないことを意味し、そ
の結果最適な印字濃度が得られないということになる。

そこで、現像ローラによって搬送される二成分現像剤層
のトナー濃度を検出してトナー補給器の作動を制御する
ようになったタイプのトナー濃度制御装置が提案され、
そこではトナー濃度センサとして例えばホール素子ある
いは磁気抵抗素子からなるものが用いられる。第８図を
参照して説明すると、そのようなトナー濃度センサ２６
は現像ローラ１４上の二成分現像剤層のトナー濃度を検
出すべく例えば現像剤容器１４の開口部１２ａの上側縁
に取り付けられる。要するに、トナー濃度センサ２６は
ブレード１８によって層厚規制された二成分現像剤層の
トナー濃度を検出することになるので、そのトナー濃度
検出は信頼性の高いものとなる。上述したように、トナ
ー濃度センサ２６としては、例えばホール素子からなる
ものが用いられ、これは現像ローラ１４内の永久磁石１
４ｂで発生した磁力をスリーブ１４ａ上の二成分現像剤
層を通して測定し、その磁力の変化をトナー濃度の変化
として検出する。したがって、トナー濃度検出値を適当
な基準値と比較してトナー補給器の作動を制御すること
によって、上述の場合と同様な態様で二成分現像剤のト
ナーと磁性粉キャリヤとの成分比を所定の範囲内に維持
することが可能となる。

ところで、以上に述べた２つのタイプのトナー濃度制御
装置に共通する問題点として、トナー濃度の制御性の悪
さが指摘されている。詳述すると、それらトナー濃度制
御装置に採用されているトナー濃度制御方式では、トナ
ー濃度検出値が所定の基ｌ＄１直以下となってトナー補
給が行われても、現像剤容器内の二成分現像剤のトナー
濃度が直ちに全体的に高められる訳ではなく局部的にし
か高められない。すなわち、現像剤容器内の二成分現像
剤のトナー濃度は徐々に全体的に高められ、このときト
ナー濃度分布はトナー補給箇所でトナー濃度が最も高く
、そこから離れるにつれトナー濃度が低くなる。このた
めトナー補給後、トナー濃度センサによって検出される
トナー濃度値は次第に上昇することになるが、そのトナ
ー濃度検出値が所定の基準値に到達した際には必要以上
のトナー補給が行われることになる。要するに、かかる
トナー濃度制御方式では、トナー補給によるトナー濃度
変化に即座に対応することができず、このためトナーと
磁性粉キャリヤとの成分比がたとえ所定の範囲内に維持
され得るにしても、その維持範囲の幅は広いものとなる
。このようなトナー濃度の制御性の悪さの結果として、
印字濃度品位の低下を招来することになる。

また、トナー濃度検出値を比較すべき基準値として２つ
の基準値すなわち下限基準値と上限基準値とを設定し、
トナー濃度検出値が下限基準値に到達したとき、トナー
補給を開始し、トナー濃度検出値が上限基準値に到達し
たとき、トナー補給を停止するトナー濃度制御方式も採
用されているが、この場合でもトナー補給によるトナー
濃度変化に即座に対応することは難しく、このためトナ
ーと磁性粉キャリヤとの成分比の維持範囲を充分に狭め
ることはできない。また、このようなトナー濃度制御方
式においては、適正な印字濃度が得られるように下限Ｍ
準位と上限基準値とを適正に決めることが非常に面倒で
ある点も問題とされる。

以上に述べたようなトナー濃度の制御性の悪さを改善す
るために、トナー濃度基準値を用いない別のトナー濃度
制御方式を採用したトナー濃度制御装置も提案されてお
り、そこでは一対のトナー濃度センサが現像ローラの現
像領域に対してその回転方向に沿う前後位置に互いに整
列されて配置される。第８図を参照して説明すると、そ
のようなトナー濃度制御装置では、トナー濃度センサ２
６に加えてトナー濃度センサ２８が用いられ、このトナ
ー濃度センサ２８は例えば現像剤容器１２の開口部１２
ａの下側縁に取り付けられる。この場合、トナー濃度セ
ンサ２８はトナー濃度センサ２６に対して現像ローラ１
４の回転方向に沿って互いに整列されると共に双方のト
ナー濃度センサ２６および２８は現像ローラ１４の長手
軸線方向のほぼ中央に配置される。トナー濃度センサ２
６および２８は共に現像ローラ１４上の二成分現像剤層
のトナー濃度を検出するが、ここで注目すべき点は現像
前および現像後のトナー濃度がトナー濃度センサ２６お
よび２８のそれぞれによって検出されるということであ
る。すなわち、双方のトナー濃度センサ２６および２８
のトナー濃度検出値の差が現像によって消費されたトナ
ー量に対応するということである。現像装置１０の作動
中、トナー濃度センサ２６および２８からトナー濃度を
逐次検出し、そのトナー濃度検出値の差に基づいてトナ
ー補給器２０を作動させることによって、トナー消費量
に応じたトナー補給を行うことが可能となり、そのトナ
ー補給の制御性は先に述べた２つのトナー濃度制御装置
に比べて大巾に改善されることになる。要するに、二成
分現像剤のトナーと磁性粉キャリヤとの成分比を一層狭
い設定範囲内で維持し得ることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、一対のトナー濃度センサを用いるトナー濃度
制御装置においては、双方のトナー濃度センサのトナー
濃度検出値の差に応じてトナー補給を行う場合、そのト
ナー補給量は現像ローラの現像領域で消費されるトナー
量がその長手軸線方向に沿ってほぼ均一であるという条
件の下で設定されている。すなわち、印字記録が記録紙
の記録領域のほぼ全体に亘って行われるという前提（例
えば、文書等の印字記録の場合）でかかるトナー補給量
は設定されている。このため現像ローラの現像領域で消
費されるトナー量がその長手軸線方向に沿って大きく変
動し、しかもその変動が長時間に亘って維持された場合
には、適正なトナー濃度制御を行い得なくなるという点
が問題となる。

これについて詳しく述べると、例えば、第９図Ａに示す
ように、記録用紙Ｐの中央領域すなわち斜線領域に印字
記録が集中し、しかもそのような印字記録が長時間に亘
って維持される場合には、現像ローラの現像領域の中央
部（その長手軸線方向に沿う）からトナーが連続的に消
費されることになる。このようなトナー消費量は一対の
トナー濃度センサによって絶えず検出され、それに応じ
てトナー補給が持続的に行われ、その結果トナー補給が
過剰に行われることになる。というのは、現像ローラの
現像領域で消費されるトナー量がその長手軸線方向に沿
ってほぼ均一であるという条件の下でトナー補給が行わ
れているにも拘わらず、現像ローラの現像領域の両側部
（その長手軸線方向に沿う）からはトナーが消費されな
いからである。

以上に述べたような状態が発生すると、現像剤容器内の
二成分現像剤のトナー濃度分布に異常が生じ（これにつ
いて後で詳しく述べる）、その結実現像ローラ上に形成
される二成分現像剤層のトナー濃度分布は第１０図のト
ナー濃度分布曲線ａで示すようなものとなる。第１Ｏ図
において、横軸は現像ローラの長手軸線方向Ｘ（第９図
Ａ）に沿う距離を示し、また縦軸はトナー濃度を示す。

なお、第１０図の斜線領域Ｚは現像ローラの現像領域で
消費されるトナー量がその長手軸線方向に沿ってほぼ均
一である場合にトナー濃度が維持される範囲を示し、ト
ナー濃度がその範囲に維持されている場合には適正な印
字濃度が得られることになる。トナー分布曲線ａから明
らかなように、現像ローラの中央部ではトナー濃度は斜
線領域すなわち適正範囲Ｚ内に含まれるが、現像ローラ
の両側部ではトナー濃度は適正範囲Ｚから外れて異常に
高くなる。

現像ローラの現像領域の中央部（その長手軸線方向に沿
う）からトナーが連続的に消費された場合（第９図Ａ）
にトナー補給が過剰になることは上述した通りである。

この場合、現像剤容器内の二成分現像剤は攪拌器によっ
て攪拌されるので、該二成分現像剤のトナー濃度は全体
的に高められ、その結果トナー分布曲線ａはほぼ直線の
（墨で適正範囲Ｚの上限よりも幾分上方に位置されなけ
ればならない筈である。しかしながら、実際には、攪拌
器によるトナー濃度の均一化は充分に行われず、このた
め現像ローラの現像領域の中央部からトナーが長時間に
亘って消費されると、現像剤容器内の二成分現像剤のト
ナー濃度も該現像領域の中央部に対応する領域で低くな
り、その結実現像ローラー上の二成分現像剤層のトナー
濃度分布はトナー分布曲線ａで示されるようなものとな
る。

上述の場合とは反対に、第９図Ｂに示すように、記録用
紙Ｐの両側方領域すなわちすなわち斜線領域に印字記録
が集中し、しかもそのような印字記録が長時間に亘って
維持される場合には、現像ローラの現像領域の両側部（
その長手軸線方向に沿う）からトナーが連続的に消費さ
れることになる。

この場合には、そのトナー消費量は一対のトナー濃度セ
ンサによって検出されることはないので、トナーが消費
されているにも拘わらず、トナー補給は行われない。そ
の結果、現像剤容器内の二成分現像剤のトナー濃度の低
下するが、そのトナー濃度低下は上述の場合と同様な理
由により現像ローラの現像領域の両側部に対応する箇所
で生じることになる。このため現像ローラ上の二成分現
像剤層のトナー濃度分布は第１０図のトナー濃度分布曲
線すで示すようなものとなる。

要するに、一対のトナー濃度センサを用いるトナー濃度
制御装置においては、現像ローラの現像領域で消費され
るトナー量がその長手軸線方向に沿ってほぼ均一である
とき、適正なトナー濃度制御を行い得るが、現像ローラ
の現像領域で消費されるトナー量が長時間に亘って偏っ
た場合には、適正なトナー濃度制御を行い得ない点が問
題となる。

したがって、本発明の目的は現像時に消費されるトナー
量を検出し、そのトナー消費量に応じてトナー補給を行
うタイプのトナー濃度制御装置であって、現像ローラの
現像領域でのトナー消費が偏って生じたとしてもトナー
濃度制御を適正に行い得るトナー濃度制御装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるトナー濃度制御装置は二成分現像剤でもっ
て静電潜像を現像する現像装置に組み込まれて使用され
るものてあり、それは第１図に示すように少なくとも二
対のトナー濃度センサを具備する。二対のトナー濃度セ
ンサは現像装置の現像ローラの現像領域に対してその回
転方向に沿う前後位置に互いに整列されて配置され、し
かも現像ローラの現像領域をその長手軸線方向に対して
直角方向に少なくとも２つに区分した区分現像領域のそ
れぞれに含まれるように隔設される。本発明によるトナ
ー濃度制御装置は、更に、現像装置のトナー補給器から
のトナー補給を上述の区分現像領域に対応する領域で選
択的に行わせるべく該トナー補給器に設けられた少なく
とも２つのトナー補給選択手段と、各一対のトナー濃度
センサの検出値の差を求める演算手段と、各一対のトナ
ー濃度センサに対応するトナー補給選択手段をその一対
のトナー濃度センサから演算手段によって求められた検
出値の差に応じて作動させる作動手段とを具備する。

〔作用〕

以上のｗＩ戒から明らかなように、本発明によるトナー
濃度制御装置にあっては、現像ローラの区分現像領域の
それぞれに対して設置された一対のトナー濃度センサに
よって、その区分現像領域からのトナー消費量が検出さ
れ、該区分現像領域に対応するトナー補給選択手段がか
かるトナー消費量に応じて作動され、これによりトナー
補給器からのトナー補給が現像ローラの区分現像領域に
対応した領域で選択的に行われるので、現像ローラの区
分現像領域でのトナー消費が偏ったとしてもトナー濃度
制御を適正に行うことが可能となる。

〔実施例〕

次に、添付図面の第２図ないし第７図を参照して、本発
明によるトナー濃度制御装置の一実施例について説明す
る。

第２図を参照すると、本発明によるトナー濃度制御装置
を組み込んだ現像装置が示され、この現像装置は二成分
現像剤を用いるものであって、その構成は第８図に示し
たものと実質的に同じものである。なお、第２図では、
第８図に示した現像装置の構成要素と同様な構成要素に
ついては同じ参照記号が用いられており、それら構成要
素の説明は第８図についての説明を援用することにする
。

本実施例では、トナー濃度制御装置は三対のトナー濃度
センサ３０ａ、３０ｂ：３２ａ、３２ｂ：３４ａ、３４
ｂを具備し、各一対のトナー濃度センサは現像ローラ１
４の現像領域に対してその回転方向に沿う前後位置に互
いに整列されて配置される。トナー濃度センサ３０ａ、
３２ａおよび３４ａは現像剤容器１２の開口部１２ａの
上側縁に取り付けられ、一方トナー濃度センサ３０ｂ、
３２ｂおよび３４ｂは現像剤容器Ｉ２の開口部１２ａの
下側縁に取り付けられる。第２図Ｂおよび第３図から明
らかなように、一対のトナー濃度センサ３０ａ、３０ｂ
および一対のトナー濃度センサ３４ａ、３４ｂはそれぞ
れ現像ローラ１４の両端側に位置され、一対のトナー濃
度センサ３２ａ１３２ｂは現像ローラ１４の中央箇所に
位置される。

換言すれば、現像ローラ１４の現像領域をその長手軸線
方向に対して直角な仮想線りおよびＭ（第２図Ｂ〉でも
って３つに区分した場合、各対のトナー濃度センサがそ
れぞれ区分現像領域り、ｉ。

ｊ内に含まれるようにされる。なお、かかるトナー濃度
センサとしては、例えばホール素子あるいは磁気抵抗素
子等が用いられる。

また、本発明によれば、トナー濃度制御装置は現像装置
のトナー補給器２０からのトナー補給を区分現像領域ｈ
Ｓ　ｉおよびｊに対応する領域で選択的に行わせるべく
該トナー補給器２０に設けられた３つのトナー補給選択
手段３６．３８および４０が設けられ、これらトナー補
給選択手段は現像剤保持容器１２の頂部壁土にトナー補
給器２０のトナー補給ローラ２０ｂの長手軸線方向に沿
って配置される。各トナー補給選択手段３６．３８．４
０は同一の構成を有し、それは現像剤保持容器１２の頂
部壁土に固定された支持台３６ａ、３８ａ、４０ａと、
この支持台によって支持されたソレノイド作動器３６ｂ
、３８ｂ、４０ｂと、このソレノイド作動器によって枢
動される枢着レバー３６　ｃ、　３８　ｃ、　４０　ｃ
と、この枢着レバーの枢動によって往復運動させられる
遮断板要素３６ｄ、３８ｄ、４０ｄとから構成される。

第２図から明らかなように、遮断板要素３６ｄ、３８ｄ
および４０ｄのそれぞれはトナー補給器２０のホッパの
側壁２０ａに懲戒された３つの開口部を貫通させられ、
それら開口部は現像ローラ１４の区分現像領域り、ｉお
よびｊのそれぞれに対応して配置され、各開口部の幅す
なわち各遮断板要素３６ｄ１３８ｄ、４０ｄの幅（トナ
ー補給ローラ２０ｂの長手軸線方向に沿う）はそれに対
応する区分現像領域り、ｉＳ　ｊとほぼ同じ幅を有する
。

第２図Ａから明らかなように、枢着レバー３６Ｃの下端
には引張りコイルばね要素３６ｅの一端が連結され、そ
の他端は支持台３６ａの適当な箇所に連結され、これに
より枢着レバー３６Ｃは第２図Ａにおいて時計方向に枢
動させられるような弾性的偏倚力を受け、その結果遮断
板要素３６ｄはその先端縁がトナー補給ローラ２０ｂの
表面に近接させられた位置（すなわち、第２図Ａに示す
トナー遮断位置）まで移動させられる。一方、ソレノイ
ド作動器３６ｂが駆動させられと、枢着レバー３６ｃは
ソレノイド作動３６ｂによって磁気的に吸引され、これ
により枢着レバー３６ｃは第２図Ａにおいて反時計方向
に枢動させられて、第２図Ａのトナー遮断位置からトナ
ー非遮断位置まで移動させられることになる。詳述する
と、トナー補給器２０から現像剤保持容器１２内の二成
分現像剤りへのトナー補給はトナー補給ローラ２０ｂを
矢印Ｃの方向に回転駆動することによって行われ、この
ときトナーＴはトナー補給ローラ２０ｂとホッパ２０ａ
の内壁面の一部との間に形成されるトナー補給通路４２
を通過させられることになるが、遮断板要素３６ｄが第
２図Ａのトナー遮断位置を取ると、トナー補給通路４２
の一部すなわち遮断板要素３６ｄの幅領域に亘って遮断
され、その領域でのトナー補給が阻止されることになる
。

同様なことはトナー補給選択手段３８および４０につい
ても言え、その結果トナー補給器２０から現像剤保持容
器１−２内へのトナー補給についてはトナー補給ローラ
２０ｂの長手軸線方向に沿う領域において選択的行うこ
とが可能となる。すなわち、例えばトナー補給選択手段
３８のソレノイド作動器３８ａだけが駆動させられると
、遮断板要素３８の幅領域だけでトナー補給が行われる
ことになる。要するに、かかるトナー補給はトナー補給
選択手段３６．３８および４０によって現像ローラ１４
の区分現像領域ｈ１１およびｊに対応する領域で選択的
に行われ得ることになる。なお、第２図Ｂにおいて、参
照番号４４はトナー補給ローラ２０ｂを矢印Ｃの方向に
回転駆動させるための駆動モータを示す。

第３図に示すように、トナー濃度制御装置は６つのＡ／
Ｄ変換器４６．４８．５０．５２．５４および５６を具
備し、各Ａ／Ｄ変換器はそこに接続されたトナー濃度セ
ンサ３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ
の検出値をデジタルデータに変換する。

更に、トナー濃度制御装置は制御回路４８を具備し、こ
の制御回路５８はマイクロコンピュータによって構成さ
れる。第３図から明らかなように、マイクロコンピュー
タは中央処理装置（ＣＰＵ）６０と、トナー濃度制御装
置等の作動プログラム、定数等を記憶している読出し専
用メモＩＪ（ＲＯＭ＞６２と、−時的なデータ等を記憶
する書込み・読出し可能なメモリ　（ＲＡＭ）５４と、
人出力インターフェース（Ｉｌｏ）６６とを包含する。

制御回路５８は■１０６６を介してＡ／Ｄ変換器４６．
４８．５０．５２．５４および５６からそれぞれのトナ
ー濃度データを取り込む。

第３図において、参照記号６８．７０および７２はソレ
ノイド駆動回路を示し、これらソレノイド駆動回路６８
．７０および７２はそれぞれソレノイド作動器３６ｂ、
３８ｂおよび４０ｂに接続され、制御回路５８から駆動
信号が各ソレノイド駆動回路６８．７０．７２に人力さ
れると、それに対応したソレノイド作動器３６ｂ、３８
ｂ、４０ｂが駆動される。また、参照番号７４はモータ
駆動回路を示し、このモータ駆動回路７４は駆動モータ
４４に接続される。モータ駆動回路７４に駆動信号が制
御回路５８から人力されると、駆動モークロ０が駆動さ
れてトナー補給ローラ２０ｂが回転駆動される。

次に、第４図に示すトナー濃度制御ルーチンを参照して
、上述のトナー濃度制御装置の作動を説明する。なお、
第４図のトナー濃度制御ルーチンは所定の時間間隔で実
行される割込みルーチンとされ、その時間間隔は現像ロ
ーラ１４の回転速度等によって決められる。

ステップ４０１では、Ａ／Ｄ変換器４６．５０および５
４からトナー濃度データＦＴＤ、、ＦＴＤ２およびＦＴ
Ｄ３が取り込まれ、続いてステップ４０２では、Ａ／Ｄ
変換器４８．５０および５４からトナー濃度データＲＴ
Ｄ、、ＲＴＤ、およびＲＴ［］３が取り込まれる。

次いで、ステップ４０３．４０４および４０５では、Ｆ
ＴＤ　、とＲＴ［］、との差△ＴＤ、、ＦＴ［］２とＲ
ＴＤ２との差ΔＴＤ２およびＦＴ［１，とＲＴＤ、との
差△ＴＤ３が順次演算される。差△ＴＤ＋、△Ｔ［］２
および△ＴＯ３の各々はそれぞれの一対のトナー濃度セ
ンサの出力電圧の差に一致し、しかも第８図を参照して
説明したように各一対のトナー濃度センサの設置箇所で
のトナー消費量に対応する値である。

次いで、ステップ４０６では、差△ＴＯ，、△ＴＤ。

および△ＴＤ３の値に応じた時間だけ、ソレノイド駆動
回路６８．７０および７２のそれぞれには制御回路から
駆動信号が入力され、これによりソレノイド作動器３６
ａ、３８ａおよび４０ａが駆動させられる。すなわち、
差ΔＴＤ、、ΔＴＤ２およびΔＴＤ３の値の各々が大き
ければ大きい程、それに対応するソレノイド作動器３６
ａ、３８ａ、４０ａの駆動時間が長くされる。具体的に
述べると、例えば差△ＴＤ２（すなわち、中央区分現像
領域１でのトナー消費量）の値が差△ＴＯ，およびΔＴ
Ｏ。

（すなわち、両側区分現像領域りおよびｊでのトナー消
費量）の値よりも大きければ、ソレノイド作動器３８ａ
の駆動時間がソレノイド作動器３６ａおよび４０ａの駆
動時間よりも長くされ、これにより中央区分現像領域１
に対応する領域でのトナー補給量が両側区分現像領域り
およびｊに対応する領域でのトナー補給量よりも多くさ
れる。勿論、差△ＴＤ＋、△ＴＤ２、ΔＴＤ、の値が零
である場合には、それに対応するソレノイド作動器３６
ａ１３８ａ、４０ａは駆動されず、その領域でのトナー
補給は行われない。なお、トナー補給作動中、モータ駆
動回路７４には制御回路５８から駆動信号が入力されて
、トナー補給器２０のトナー補給ローラ２０ｂは回転駆
動状態に維持される。

第５図を参照すると、トナー濃度センザ３０ａ、３０ｂ
、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂの出力電圧とトナー
濃度との関係が示され、これに基づいてソレノイド作動
器３６ａ、３８ａ、４０ａの駆動時間を差ΔＴＯ，、Δ
ＴＤ２、ΔＴＤ３の値に応じて決定することができる。

以上に述べたように、本発明によるトナー濃度制御装置
においては、現像ローラの区分現像領域ｈＳ　ｌおよび
ｊに対応した領域でそこでのトナー消費量に応じてトナ
ー補給を行うことができるので、現像ローラの現像領域
からトナーが偏って消費されても、現像剤容器内の二成
分現像剤のトナー濃度を適正範囲内に維持することが可
能になる。

例えば、第６図Ａに示すように、記録紙Ｐの中央領域に
印字記録が集中し、かつその両側領域では印字記録が行
われない場合、すなわち現像ローラ１４の中央区分現像
領域ｉだけからトナーが消費され、かつその両側区分現
像領域りおよび」からトナーが消費されない場合には、
ソレノイド作動器３８ｂだけが駆動され、中央区分現像
領域ｊに対応する領域でのみトナー補給が行われ、その
結実現像ローラ１４上の二成分現像剤層のトナー濃度分
布曲線ａ′　（第７図）は適正なトナー濃度値４ｗｔ％
（第７図において破線で示す）に概ね一致することにな
る。また、現像ローラ１４の両側区分現像領域りおよび
ｊだけからトナーが消費され、かつその中央区分現像領
域ｉからトナーが消費されない場合には、ソレノイド作
動器３６ｂおよび４０ｂだけが駆動され、両側区分現像
領域りおよび」に対応する領域でのみトナー補給が行わ
れ、その結実現像ローラ１４上の二成分現像剤層のトナ
ー濃度分布曲線ｂ’　　（第７図）も適正なトナー濃度
値４９ノ１％（第７図において破線で示す）に概ね一致
することになる。なお、第７図において、参照記号ｈ′
、１′およびｊ′は現像ローラ１４の３つの区分現像領
域り、ｉおよびＪに対するトナー補給領域を示し、トナ
ー補給領域ｈ′、１′およびｊ′の幅はそれぞれ遮断板
要素３８ｄ１３８ｄおよび４０ｄの幅に一致する。

以上で述べた実施例では、三対のトナー濃度センサを用
いる場合について説明したが、二対のトナー濃度センサ
を用いかつ現像ローラの現像領域を２つに区分しても同
様なトナー濃度制御を行い得ることは明らかであろう。

また、上述の実施例では、現像ローラの現像領域を便宜
的にほぼ等しい幅で区分したが、印字記録の偏りに応じ
て現像ローラの現像領域を異なった幅で区分し得ること
も明らかであろう。なお、現像ローラの現像領域を異な
った幅で区分した場合には、トナー補給領域の幅もそれ
に応じて変えられることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明によるトナー濃
度制御装置にあっては、現像ローラの現像領域からトナ
ーが偏って消費される場合でも適正なトナー濃度制御を
行うことが可能である。すなわち、印字記録が記録紙の
印字領域内で偏って行われる場合でも、適正な印字濃度
で印字記録を行うことが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図Ａは本発明によるトナ
ー濃度制御装置を実施化した現像装置の概略断面図、第
２図Ｂは第２図Ａの平面図、第３図は本発明によるトナ
ー濃度制御装置の制御ブロック図、第４図は第３図に示
したトナー濃度制御装置の作動を説明するフローチャー
ト、第５図はトナー濃度センサの出力電圧とトナー濃度
との関係を示すグラフ、第６図Ａおよび第６図Ｂは本発
明によるトナー濃度制御装置でもって行い得るトナー濃
度制御例を具体的に説明するための概略図、第７図は第
６図Ａおよび第６図Ｂに示す条件下でトナー濃度制御を
行った際に現像ローラ上の二成分現像剤層で得られるト
ナー濃度分布特性を示すグラフ、第８図は従来のトナー
濃度制御装置の先行例を説明するために示した現像装置
の概略説明図、第９図Ａおよび第９図Ｂは従来のトナー
濃度制御装置でもって行い得るトナー濃度制御例を具体
的に説明するための概略図、第１０図は９図Ａおよび第
９図Ｂに示す条件下でトナー濃度制御を行った際に現像
ローラ上の二成分現像剤層で得られるトナー濃度分布特
性を示すグラフである。 ３０ａ・３０ｂ・３２ａ・３２ｂ・３４ａ・３４ｂ・・
・トナー濃度センサ ３６・３８・４０・・・トナー補給選択手段、３６ｂ・
３８ｂ・４０ｂ・・・ソレノイド作動器、３６ｄ・３８
ｄ・４０ｄ・・・遮断板要素、４６・４８・５０・５２
・５４・５６・・・Ａ／Ｄ変換器、 ５８・・・制御回路、 ６８・７０・７２・・・ソレノイド駆動回路、７４・・
・モータ駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二成分現像剤でもって静電潜像を現像する現像装置
   に組み込まれるトナー濃度制御装置であって、 前記現像装置の現像ローラ（１４）の現像領域に対して
   その回転方向に沿う前後位置に互いに整列されて配置さ
   れた少なくとも二対のトナー濃度センサ（３０ａ、３０
   ｂ：３２ａ、３２ｂ：３４ａ、３４ｂ）を具備し、この
   少なくとも二対のトナー濃度センサは前記現像ローラの
   現像領域をその長手軸線方向に対して直角方向に少なく
   とも２つに区分した区分現像領域（ｈ、ｉ、ｊ）のそれ
   ぞれに含まれるように隔設され、 更に、前記現像装置のトナー補給器からのトナー補給を
   前記区分現像領域に対応する領域（ｈ′、ｉ′、ｊ′）
   で選択的に行わせるべく該トナー補給器に設けられた少
   なくとも２つのトナー補給選択手段（３６、３８、４０
   ）と、 前記各一対のトナー濃度センサの検出値の差を求める演
   算手段（５８）と、 前記各一対のトナー濃度センサに対応するトナー補給選
   択手段をその一対のトナー濃度センサから前記演算手段
   によって求められた検出値の差に応じて作動させる作動
   手段（５８、６８、７０、７２）とを具備するトナー濃
   度制御装置。