JPH0784448A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤濃度検知センサーの検知信号によって
トナー補給槽の補給スクリューの回転時間を一定に保
ち、回転数を可変にして必要量を補給することによっ
て、補給されたトナーと現像剤との撹拌スピードを増大
させ、そして現像剤濃度を均一に保ち、それによって出
力画像濃度を安定させることのできる現像装置を提供す
る。 【構成】 トナーとキャリアを有する２成分現像剤を現
像容器２１内に収容し、現像剤濃度を検知する現像剤濃
度検知センサー２９の出力信号によってトナー補給槽８
よりトナーをトナー補給槽内のスクリュー８Ａの回転に
よって現像容器２１内に補給する。このとき、現像剤濃
度検知センサー２９の検知信号をトナー補給槽８内のス
クリュー８Ａの回転数に変換して補給時間を一定に保
つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーとキャリアを有
する２成分現像剤を現像容器内に収容し、現像剤濃度を
検知する現像剤濃度検知装置の出力信号に応じてトナー
補給槽よりトナー補給槽内のスクリューの回転によって
現像容器内にトナーを補給する現像装置に関し、特に、
トナー補給に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、電子写真式のレーザービーム
プリンタが概略図示される。このプリンタの構成につい
て簡単に説明する。

【０００３】先ず、原稿３０の画像がＣＣＤ１により読
み取られ、増幅器２で所定のレベルまで増幅され、アナ
ログ−ディジタル変換器３により、例えば８ビット（０
〜２５５階調）のディジタル画像信号に変換される。こ
のディジタル画像信号は、γ変換器５にてγ補正された
後、ディジタル−アナログ変換器９に入力され、再びア
ナログ画像信号に変換されてコンパレータ１１の一方の
入力に供給される。

【０００４】コンパレータ１１は、他方の入力に供給さ
れる三角波発生回路１０からの所定周期の三角波信号と
比較してパルス幅変調された２値化画像信号を発生し、
レーザ駆動回路１２に供給する。

【０００５】レーザ駆動回路１２はこのパルス幅変調さ
れた２値化画像信号によりレーザダイオード１３をオン
・オフ制御し、レーザダイオード１３から放射されたレ
ーザ光は周知のポリゴンミラー１４により主走査方向に
走査され、ｆ／θレンズ１５及び反射ミラー１６を経て
矢印方向に回転している像担持体たる感光体ドラム１７
上に照射される。

【０００６】一方、感光体ドラム１７は、露光器１８で
均一に除電され、帯電器１９により均一にマイナス帯電
され、その後、上述したレーザ光の照射を受けて画像信
号に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現
像装置２０によって現像され、転写帯電器２２により転
写材２３に転写される。また、感光体ドラム１７上に残
った残留トナーは、その後クリーナ２４でかき落とさ
れ、感光体ドラム１７は次の画像形成動作に供される。

【０００７】次に、現像装置２０に設けられた現像剤濃
度制御装置について説明する。この現像剤濃度制御装置
は、現像剤濃度検知装置として光学反射光量検知センサ
ーを有し、この一連の画像形成動作と平行して動作す
る。

【０００８】図１０及び図１１を参照すると、現像装置
２０は、トナーとキャリアを有する２成分現像剤を収容
した現像容器２１を備え、この現像容器２１内には撹
拌、搬送スクリュー２５、２６、現像スリーブ２８、仕
切り板２７、現像剤濃度検知センサー２９が配置され
る。従って、現像容器２１内の現像剤は、スクリュー２
５、２６の回転によって、図１１に示す現像スリーブ２
８上の現像剤濃度を一定にするように、矢印Ａ方向に撹
拌されながら搬送されていく。

【０００９】図９を参照すると理解されるように、現像
動作により現像スリーブ２８上のトナーが消費され、そ
の消費された現像剤の濃度変化が検知センサー２９によ
って検知されると、その検知信号によって補給時間を決
定し、図１０に示すトナー補給槽８の補給スクリュー８
Ａを駆動手段７を付勢することにより回転させ、トナー
補給槽８内のトナーを現像容器２１内へとトナー補給口
３０を介して補給する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置では、トナー補給槽８の補給スクリュー８
Ａを一定回転数に固定し、回転時間を制御することによ
ってトナーの補給を制御しているため、補給されたトナ
ーが、現像容器２１内の現像剤の一カ所にかたまってし
まう。従って、現像容器２１内の現像剤は、スクリュー
２５、２６で撹拌されながら搬送されていくものの、撹
拌されしきれずに不均一にトナーとキャリアが混ざった
現像剤が現像スリーブ２８上にコートされ、画像ムラが
発生したり、不均一な現像剤を検知センサー２９で検知
してしまい現像剤濃度が不安定になり出力画像が不安定
なものになっていた。

【００１１】従って、本発明の目的は、現像剤濃度検知
センサーの検知信号によって、トナー補給槽の補給スク
リューの回転時間を一定に保ち、回転数を可変にして、
必要量を補給することによって、補給されたトナーと現
像剤との撹拌スピードを増大させ、そして現像剤濃度を
均一に保ち、それによって出力画像濃度を安定させるこ
とのできる現像装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナ
ーとキャリアを有する２成分現像剤を現像容器内に収容
し、そして現像剤濃度を検知する現像剤濃度検知装置の
検知信号に応じてトナー補給槽よりトナー補給槽内のス
クリューの回転によって現像容器内にトナーを補給する
現像装置において、前記現像剤濃度検知装置の検知信号
を前記トナー補給槽内のスクリューの回転数に変換し、
補給時間は一定に保ってトナー補給を行なうことを特徴
とする現像装置である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る現像装置を図面に則して
更に詳しく説明する。

【００１４】本発明の現像装置の全体構成は、先に図１
０及び図１１に関連して説明したと同様の構成とされ、
従って、その詳しい説明は省略する。

【００１５】実施例１ 図１は、本発明に係る現像装置が、感光体ドラム１７上
の静電潜像を現像する際の動作シーケンスを示すもので
あり、図２は動作ブロック図である。

【００１６】図１及び図２を参照すると、本発明の現像
装置は、先ず、感光体ドラム１７上の静電潜像が現像位
置に来る直前に現像スリーブ２８、撹拌、搬送スクリュ
ー２５、２６が回転する。次に、現像剤濃度検知センサ
ー２９によって現像スリーブ２８上の現像剤濃度を検知
し、その検知信号をＡ／Ｄ変換器で変換する。次に、変
換されたディジタル信号を演算回路にて現像剤濃度変化
量に換算し、現像時間（補給時間）に必要とするトナー
量としてトナー補給スクリュー８Ａの回転数を決定す
る。

【００１７】例えば、前記演算回路では、図３及び図４
のような演算を行う。現像剤濃度検知センサー２９よっ
て得られた出力がｂ₁ （Ｖ）であるときには、図３より
現像剤濃度変化量がｂ₂ （ｗｔ％）だけ適正値より下が
ったことになる。そして、図４より、現像剤濃度変化量
がｂ₂ （ｗｔ％）であれば、必要トナー量はｂ₃ （ｇ）
であると判断し、補給スクリュー８Ａの回転数を、転写
材サイズが例えばＡ４ならば、図４のｅの線のｂ₄ （ｒ
ｐｍ）であると決定する。

【００１８】このようにして得られた回転数ｂ₄ （ｒｐ
ｍ）により、図１のシーケンスに従って現像が終わるま
での時間トナーを補給する。

【００１９】斯かる構成により、本願発明によれば、現
像動作中、即ち、現像剤が循環している時間を目一杯使
ってトナーを補給することによって、トナーが一カ所に
纏まって補給されることをなくし、広範囲にトナーを補
給することができ、そして、現像剤の撹拌をよくし、現
像剤の濃度ムラをなくすことができる。又、転写材サイ
ズが例えばＡ３であれば、図４のｆの線を使用して、補
給時間はｂ₄ ／２となる。従って、濃度ムラのない現像
剤によって画像出しを行なうことができ、安定した出力
画像を得ることができる。

【００２０】実施例２ 本実施例では、先の第１実施例で生じる微少なトナー補
給のフレを減らし、より安定した画像を得る構成とされ
る。

【００２１】本実施例にても現像装置は、図１に示す動
作シーケンスに従って作動する。図５は、本発明に係る
現像装置が、感光体ドラム１７上の静電潜像を現像する
際の動作ブロック図を示すものであり、図７は動作フロ
ーチャートである。

【００２２】図１、図５及び図７を参照すると、本発明
の現像装置は、先ず、感光体ドラム１７上の静電潜像が
現像位置に来る直前に、現像剤撹拌、搬送スクリュー２
５、２６、現像スリーブ２８が回転する。次に、現像剤
濃度検知センサー２９にて現像スリーブ２８上の現像剤
の濃度変化を検知する。この検知信号は、Ａ／Ｄ変換器
によりディジタル信号に変換される。そして、この信号
は演算回路にて演算される。この演算の方法を図７のフ
ローチャートにて説明する。

【００２３】ディジタル信号に変換されたセンサー出力
値、即ち、図７のＣ₁ をしきい値Ｄと比較し、Ｄより大
きければ、必要トナー量を換算し、補給スクリュー回転
数を決定してトナー補給を行う。一方、センサー出力値
Ｃ₁ がＤより小さければ補給は行わず、△Ｃ₁ としてメ
モリーする。次に、センサー出力値Ｃ₁ が来たときにＣ
₁ ＋△Ｃ₁ をＤと比較し、Ｄより大きければトナー補給
を行い、小さければ△Ｃ₁ としてメモリーする。これを
繰り返し行うことによって微少トナー補給による補給の
フレをなくして現像剤濃度を安定させ、画質を安定させ
ることができる。

【００２４】実験により、補給時間内に補給スクリュー
が１回転以下である場合には補給のフレが大きいことが
分かっているために、しきい値Ｄは、図６のＤ₄ がＤ₄
×補給時間が１となるような値とする。

【００２５】実施例３ 本実施例では、現像剤濃度検知センサー２９の出力値が
しきい値Ｄ以下のとき、図８に示すフローチャートに従
って動作させることによって現像剤濃度を安定化させ、
画像を安定させる構成とされる。

【００２６】つまり、本実施例によれば、ディジタル信
号に変換された現像剤濃度検知センサー２９からの出力
値Ｃ₁ がしきい値Ｄより小さいとき、補給は行わず、Ｃ
₁ ＝△Ｃ₁ としてメモリーする。次に、Ｃ₁ ＜Ｄの信号
が来たとき、Ｃ₁ ＋△Ｃ₁ と積算し、Ｄと比較し、Ｃ₁
＋△Ｃ₁ ≧Ｄであれば補給を行い、Ｃ₁ ＋△Ｃ₁ ＜Ｄで
あればメモリーする。これを繰り返し、しきい値Ｄより
小さい信号であれば順次積算し、しきい値Ｄを越えたと
き補給を行う。これにによって、実施例２と同様の効果
を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、現像剤濃度検知センサーの出力に応じて補給スクリ
ューの回転を変え、補給時間を一定にすることによっ
て、現像剤の単位体積当たりのトナーの補給される量を
少なくする構成とされるので、補給トナーと現像容器内
の現像剤との撹拌をよくし、均一な現像剤とすることが
でき、出力画像を安定させることができる。また、微少
な補給を行う際のフレを、微少補給をしないことによて
減らすことによってより安定した現像剤とすることがで
き、出力画像を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の動作シーケンスを示す
図である。

【図２】本発明の第１の実施例に従った現像装置におけ
るトナー補給動作を示すブロック図である。

【図３】現像剤濃度検知センサー出力と現像剤濃度変化
量の関係を示すグラフである。

【図４】本発明の第１の実施例に従った現像装置におけ
る現像剤濃度変化量と補給スクリュー回転数の関係を示
すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施例に従った現像装置におけ
るトナー補給動作を示すブロック図である。

【図６】本発明の第２の実施例に従った現像装置におけ
る現像剤濃度変化量と補給スクリュー回転数の関係を示
すグラフである。

【図７】本発明の第２の実施例に従った現像装置の動作
を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３の実施例に従った現像装置の動作
を示すフローチャートである。

【図９】従来の現像装置における現像剤濃度変化量と補
給時間の関係を示すグラフである。

【図１０】本発明の現像装置が適用される画像形成装置
の全体構成図である。

【図１１】本発明の現像装置の全体構成を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

８ トナー補給槽 ８Ａ 補給スクリュー １７ 感光体ドラム ２０ 現像装置 ２１ 現像容器 ２９ 現像剤濃度検知装置（センサー）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアを有する２成分現像剤
   を現像容器内に収容し、そして現像剤濃度を検知する現
   像剤濃度検知装置の検知信号に応じてトナー補給槽より
   トナー補給槽内のスクリューの回転によって現像容器内
   にトナーを補給する現像装置において、前記現像剤濃度
   検知装置の検知信号を前記トナー補給槽内のスクリュー
   の回転数に変換し、補給時間は一定に保ってトナー補給
   を行なうことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤濃度検知装置の検知信号によ
   る前記トナー補給槽内のスクリューの回転数が１回転以
   下のとき、トナー補給を行なわず、次の補給時に積算し
   て補給を行うことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤濃度検知装置の検知信号によ
   る前記トナー補給槽のスクリューの回転数が１回転以下
   のとき、トナー補給を行わず積算し、積算値が一定量以
   上になったとき、補給を行うことを特徴とする請求項１
   の現像装置。
4. 【請求項４】 前記トナー補給時間は、転写材サイズに
   よって異なることを特徴とする請求項１、２又は３の現
   像装置。