JPH08305099A

JPH08305099A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08305099A
Application number: JP7129362A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shimazaki; 俊男島崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】現像ユニットへのトナー補給タイミングを制
御し、トナー補給の振動によって発生する潜像のみだ
れ、現像ムラ、転写ぶれが防止できる画像形成装置を提
供する。【構成】潜像形成中にＰセンサによって時刻Ｄに現像
ユニットのトナー無しが検知されても、潜像形成が終了
する時刻Ｃまで、トナー補給を行わず、潜像形成終了後
にトナー補給を行うようトナー補給開始のタイミングを
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置においては、像形
成物質として、１成分現像剤を用いたものと、２成分現
像剤を用いたものとが知られている。このうち、２成分
現像剤を用いた画像形成装置においては、現像ユニット
内のトナー濃度を一定に保つために、トナー収容部から
現像ユニットへ適宜トナーを補給するようにしていた。
このトナー補給方法としては、例えば、トナー収容部と
現像ユニットとの間に設けた連通部で、表面が互いに圧
接しているトナー補給ローラと補給スポンジローラと
を、圧接されている部分の表面が互いに逆方向に移動す
るように回転させる方法が知られている。（以下、第１
の従来例という）

【０００３】また、１成分現像剤を用いた画像形成装置
においては、現像ユニットの上方にトナー収容部として
のトナーホッパを設け、該トナーホッパの現像ユニット
に連通する部分にトナー補給用の開口を形成し、該開口
にトナー補給ローラを回動自在に取り付けたものが知ら
れている。上記構成よれば、トナー補給時には、該トナ
ー補給ローラ表面にトナーを担持させて、トナー補給ロ
ーラを回転させ、現像ユニットにトナー補給を行うこと
ができる。（以下、第２の従来例という）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第１の
従来例のトナー補給方法においては、２つのローラの圧
接されている表面が互いに逆方向に進むことによって、
両ローラに、かかる負荷トルクにより、振動が発生し、
該振動が現像ユニット内の他の部分に伝わってしまって
いた。また、上記第２の実施例のトナー補給方法におい
ても、トナー補給ローラの回転駆動によって振動が発生
し、該振動が現像ユニット内の他の部分に伝わってしま
っていた。そして、トナー補給のタイミングによって、
上記振動が種々の不具合を生じさせることがわかった。

【０００５】即ち、像担持体上に潜像作成を行っている
ときに同期して、現像ユニットへのトナー補給を行う
と、振動が、現像ユニットや像担持体等に伝わり、像担
持体上の形成潜像に乱れが発生してしまうという問題点
があった。

【０００６】また、感光体上に形成された潜像の現像を
行っているときに同期して、現像ユニットへのトナー補
給を行うと、振動が、現像ユニットや像担持体に伝わ
り、現像ムラが発生してしまうという問題点もあった。

【０００７】また、像担持体上に形成された画像を転写
体としての転写紙に転写を行うときに同期して、現像ユ
ニットへのトナー補給を行うと、振動が、像担持体等に
伝わり、転写ぶれが発生してしまうという問題点もあっ
た。

【０００８】また、特に、複数の現像ユニットを有する
画像形成装置においては、該複数の現像ユニットを同一
の駆動系により駆動させている場合があり、このよう
な、任意の現像ユニットへトナー補給を行ったときに、
そのトナー補給動作によって発生する振動が該駆動系を
介して他の現像ユニットや像担持体へも伝わってしま
い、任意の現像ユニットへトナー補給を行うことによっ
て、トナー補給を行っていない現像ユニットにおいて現
像ユニットや像担持体が振動し、潜像のみだれ、現像ム
ラ、転写ぶれ等が発生してしまう恐れもある。

【０００９】図３は、トナー補給を行ったときに発生す
る負荷変動を駆動モーター電流波形として表したもので
ある。本データを取った画像形成装置は、４つの現像ユ
ニットを有し、全ての現像ユニットが同一の駆動系によ
って駆動される構成をとっている。図中Ｈは、強制的に
４つの現像ユニットに同時にトナー補給を行ったときの
トルクアップ量を示し、ａ₁乃至ａ₄はそれぞれの現像ユ
ニットへのトナー補給によるトルクアップ量を示してい
る。図３より、１つの現像ユニットへのトナー補給時に
生じる振動のトルクアップ量は、ワット換算にして約２
０ｗ相当になる。また、複数の現ユニットで同時にトナ
ー補給が行われると、補給されるユニット数に比例して
振動が大きくなることがわかる。

【００１０】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的とするところは、現像ユニット
へのトナー補給によって、像担持体上の形成潜像の乱れ
が発生しない画像形成装置を提供することである。

【００１１】また、その第２の目的は、現像ユニットへ
のトナー補給によって、現像ムラが発生しない画像形成
装置を提供することである。

【００１２】また、その第３の目的は、現像ユニットへ
のトナー補給によって、転写体への転写ぶれが発生しな
い画像形成装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の画像形成装置は、像担持体と、像
担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、像担持体上
の潜像を顕像化する現像ユニットと、現像ユニット内の
現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
現像ユニット内にトナーを補給するトナー補給手段とを
備えた画像形成装置において、該トナー濃度検出手段に
よるトナー濃度低下検知後において、該潜像形成手段に
よる潜像形成が終了するまで現像ユニット内にトナー補
給を行わないことを特徴とするものである。

【００１４】上記第１及び第２の目的を達成するため
に、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装
置において、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低
下検知後において、該現像手段による潜像の顕像化が終
了するまで現像ユニット内にトナー補給を行わないこと
を特徴とを特徴とするものである。

【００１５】上記第１及び第３の目的を達成するため
に、請求項３の画像形成装置は、請求項１の画像形成装
置において、該像担持体上の顕像化されたトナー像を転
写体に転写させる転写手段を有する画像形成装置におい
て、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後
において、該転写手段によるトナー像の転写体への転写
が終了するまで現像ユニット内にトナー補給を行わない
ことをことを特徴とするものである。

【００１６】上記第１の目的を達成するために、請求項
４の画像形成装置は、像担持体上と、像担持体上に潜像
を形成する潜像形成手段と、像担持体上の潜像を顕像化
する現像ユニットとを複数個有し、各々の現像ユニット
内の現像剤の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によって、トナー濃度低下が
検出された現像ユニット内にトナーを補給するトナー補
給手段とを備え、少なくとも２つ以上の現像ユニットが
互いに駆動系を共有している画像形成装置において、該
トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後におい
て、トナー補給が行われる現像ユニットと駆動系を共有
する全ての現像ユニットで、該潜像形成手段による潜像
形成が終了するまでトナー補給を行わないことを特徴と
するものである。

【００１７】上記第１及び第２の目的を達成するため
に、請求項５の画像形成装置は、請求項４の画像形成装
置において、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低
下検知後において、トナー補給が行われる現像ユニット
と駆動系を共有する全ての現像ユニットで、該現像手段
による潜像の顕像化が終了するまでトナー補給を行わな
いことを特徴とするものである。

【００１８】上記第１及び第３の目的を達成するため
に、請求項６の画像形成装置は、請求項４の画像形成装
置において、該各々の像担持体上に顕像化されたトナー
像を、順次転写体に転写し、該転写体上に重ね画像を形
成する転写手段を有する画像形成装置において、該トナ
ー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後において、
トナー補給が行われる現像ユニットと駆動系を共有する
全ての現像ユニット内の像担持体上に形成されたトナー
像の、該転写手段による転写体への転写が終了するまで
トナー補給を行わないことを特ことを特徴とするもので
ある。

【００１９】

【作用】請求項１の画像形成装置においては、トナー濃
度検知手段によって現像ユニット内のトナー濃度低下が
検知され、トナー補給信号が出されても、トナー補給を
行う現像ユニットの潜像形成手段による潜像形成が終了
するまで該現像ユニット内にトナー補給を行わず、潜像
形成終了後にトナー補給を行う。よって、潜像形成時に
はトナー補給動作を原因とする振動は生じない。

【００２０】請求項２の画像形成装置においては、トナ
ー濃度検知手段によって現像ユニット内のトナー濃度低
下が検知され、トナー補給信号が出されても、トナー補
給を行う現像ユニットの現像手段による潜像の顕像化が
終了するまで該現像ユニット内にトナー補給を行わず、
潜像の顕像化終了後にトナー補給を行う。よって、潜像
の顕像化を行っているときにはトナー補給動作を原因と
する振動は生じない。

【００２１】請求項３の画像形成装置においては、トナ
ー濃度検知手段によって現像ユニット内のトナー濃度低
下が検知され、トナー補給信号が出されても、トナー補
給を行う現像ユニットの転写手段によるトナー像の転写
体への転写が終了するまで該現像ユニット内にトナー補
給を行わず、転写終了後にトナー補給を行う。よって、
トナー像の転写体への転写を行っているときにはトナー
補給動作を原因とする振動は生じない。

【００２２】請求項４の画像形成装置においては、トナ
ー濃度検知手段によって、ある現像ユニットでトナー濃
度低下が検知され、トナー補給信号が出されても、トナ
ー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと同一
の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの潜像
形成手段による潜像形成が終了するまで、現像ユニット
内にトナー補給を行わない。そして、トナー補給を行う
現像ユニット及び、該現像ユニットと同一の駆動系によ
って駆動される全ての現像ユニットにおいて潜像形成が
終了した後にトナー補給を行う。よって、複数の現像ユ
ニットを有する画像形成装置において、どの現像ユニッ
トが潜像形成を行っていても、潜像形成中は、潜像形成
を行っている現像ユニットには、該現像ユニット又は他
の現像ユニットへのトナー補給動作を原因とする振動は
生じない。

【００２３】請求項５の画像形成装置においては、トナ
ー濃度検知手段によって、ある現像ユニットでトナー濃
度低下が検知され、トナー補給信号が出されても、トナ
ー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと同一
の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの現像
手段による潜像の顕像化が終了するまで、現像ユニット
内にトナー補給を行わない。そして、トナー補給を行う
現像ユニット及び、該現像ユニットと同一の駆動系によ
って駆動される全ての現像ユニットにおいて潜像の顕像
化が終了した後にトナー補給を行う。よって、複数の現
像ユニットを有する画像形成装置において、どの現像ユ
ニットが潜像の顕像化を行っていても、現像中は、潜像
の顕像化を行っている現像ユニットには、該現像ユニッ
ト又は他の現像ユニットへのトナー補給動作を原因とす
る振動は生じない。

【００２４】請求項６の画像形成装置においては、トナ
ー濃度検知手段によって、ある現像ユニットでトナー濃
度低下が検知され、トナー補給信号が出されても、トナ
ー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと同一
の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの転写
手段によるトナー像の転写体への転写が終了するまで、
現像ユニット内にトナー補給を行わない。そして、トナ
ー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと同一
の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットにおい
てトナー像の転写体への転写が終了した後にトナー補給
を行う。よって、複数の現像ユニットを有する画像形成
装置において、どの現像ユニットがトナー像の転写体へ
の転写を行っていても、転写中は、転写を行っている現
像ユニットには、該現像ユニット又は他の現像ユニット
へのトナー補給動作を原因とする振動は生じない。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置であるフルカラ
ー電子写真複写機（以下、カラー複写機という）に適用
した実施例について説明する。図１は本実施例に係るカ
ラー複写機の概略構成図である。このカラー複写機は同
一の転写体としての転写紙１上に像担持体としての感光
体ドラムから複数の異なる色の画像を重ね合わせて転写
することによりカラー画像を得るものであり、カラー原
稿の読み取りを行うスキャナー部１０と、このスキャナ
ー部１０からのデジタル画像信号を電気的に処理する画
像処理部２０と、この画像処理部２０からの各色の画像
信号に基づいてカラー画像を転写紙１上に形成するプリ
ンタ部３０とを備えている。

【００２６】上記スキャナー部１０においては、原稿台
１１上に載置されたカラー原稿が光源１２により照射さ
れ、その反射光像がミラー及び結像レンズを通ってダイ
クロイックプリズムにより例えばＢＫ（ブラック）Ｒ
（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色に色
分解されてＣＣＤを含む受光器に結像される。そして、
光源１２及びミラーからなる可動光学系の移動により原
稿の副走査が行われ、受光器が入射光像を主走査しなが
ら光電変換した後にＡ／Ｄ変換をおこなってＢＫ，Ｒ，
Ｇ，Ｂの画像信号に変換され、プリンタ部３０へ出力さ
れる。この場合、ＢＫ，Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号はＹ，
Ｍ，Ｃの画像信号としても良い。

【００２７】上記プリンタ部３０においては、それぞれ
画像処理部２０からのＢＫ，Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号によ
りＢＫ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼン
タ），Ｃ（シアン）の画像を形成して転写紙１へ重ねて
転写する記録装置４０ＢＫ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを
有し、これらの記録装置４０ＢＫ，４０Ｙ，４０Ｍ，４
０Ｃはそれぞれ感光体ドラム４１ＢＫ，４１Ｙ，４１
Ｍ，４１Ｃ、レーザ光をそれぞれ出射るする画像露光用
レーザ光出射装置、帯電チャージャ４２ＢＫ，４２Ｙ，
４２Ｍ，４２Ｃ、現像装置４３ＢＫ，４３Ｙ，４３Ｍ，
４３Ｃ、転写チャージャ５０ＢＫ，５０Ｙ，５０Ｍ，５
０Ｃ、クリーニング装置５１ＢＫ，５１Ｙ，５１Ｍ，５
１Ｃなどを有する。

【００２８】上記記録装置４０Ｃでは、感光体ドラム４
１Ｃはメインモータにより回転駆動されて帯電チャージ
ャ４２Ｃにより一様に帯電され、画像露光用レーザ光出
射装置からのレーザ光による露光でＣ画像の静電潜像が
形成される。この場合、画像露光用レーザ光出射装置は
画像処理部２０からのＣの画像信号によりレーザ光源を
変調駆動してレーザ光源からＣの画像信号に応じた強度
のレーザ光を図示しないポリゴンミラーでスキャンしな
がら感光体ドラム４１Ｃへ照射する。この照射により、
感光体ドラム４１Ｃ上に静電潜像が形成される。

【００２９】上記感光体ドラム４１Ｃ上の静電潜像は現
像装置４３ＣによりＣトナーとキャリアとを含む２成分
系現像剤で現像されてＣトナー像からなる顕像となり、
搬送ベルト５２上の転写紙１へ転写チャージャ５０Ｃに
より転写される。給紙装置５３，５４は２種類の転写紙
１が収容され、選択された方が給紙コロ５５，５６によ
り転写紙１をレジストローラ５７へ給紙する。レジスト
ローラ５７は所定のタイミングで転写紙１を搬送ベルト
５２へ送出する。搬送ベルト５２はローラ５８、５９に
架け渡されて回転駆動され、レジストローラ５７から送
出された転写紙１を搬送してこの転写紙１に上述のよう
に感光体ドラム４１Ｃ上のＣトナー像が転写チャージャ
５０Ｃにより転写される。また、クリーニング装置５１
Ｃはトナー除去用ブラシローラ及び除電装置を有し、感
光体ドラム４１Ｃ上の残留トナーをＣトナー像の転写後
に除去する。

【００３０】記録装置４０ＢＫ，４０Ｙ，４０Ｍは記録
装置４０Ｃと同様に作像動作を行うことによってＢＫト
ナー像，Ｙトナー像，Ｍトナー像からなる顕像となり、
搬送ベルト５２上の転写紙１へ転写チャージャ５０Ｂ
Ｋ，５０Ｙ，５０ＭによりＣトナー像とともに互いに重
なるように転写されフルカラーの画像となる。また、搬
送ベルト５２上の転写紙１は顕像の転写後に定着装置６
１により顕像が定着され、搬送ローラ６２により外部へ
排出される。また、搬送ベルト５２は転写紙１搬送後に
除電器６３により残留電荷が消去され、ベルトクリーニ
ング装置６４により残留トナーが除去される。（以下、余白）

【００３１】図２は、現像ユニット及び現像剤供給ユニ
ットを構成している上記各現像装置４３Ｙ，４３Ｍ，４
３Ｃ，４３ＢＫの概略構成を示す正面図である。各現像
装置４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫは基本的には同
一の構成をしているので、ここでは、トナー色との対応
を示すために部材符号中で用いたＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの添
字は省略する。

【００３２】図２において、この例の現像装置４３で
は、感光体ドラム４１に向けた開口部から一部が露出す
るように、中空円筒状の現像スリーブ及び該現像スリー
ブの内部に内蔵された固定磁石群等（不図示）からなる
現像ローラ７０が配設されている。そして、現像装置４
３内には、該現像ローラ７０に対向するように設けた現
像剤担持搬送体としてのトナー補給ローラ７１、上下搬
送ローラ７２，７３、上下搬送スクリュー７４，７５、
及び、現像装置４３の左側壁を兼ねた現像ドクタ７６が
配設されている。更に、このトナー補給ローラ７１の表
面に当接するように補給スポンジローラ７７及び現像剤
規制部材としての薄層化ブレード７８が配設され、この
補給スポンジローラ７７の上方にアジテータ７９及びト
ナー搬送スクリュー８０が配設されている。

【００３３】上記現像ローラ７０の現像スリーブは、ア
ルミニウムのような導電性の非磁性体からなり、図示し
ない現像バイアス電源によって現像バイアス電圧が必要
に応じて印加される。また、上記トナー補給ローラ７１
は、金属等の導電性材料からなる芯部材上にシリコンゴ
ム系樹脂等からなる抵抗体層（表層）が形成されたもの
である。該芯部材には、電圧印加手段としての図示しな
い補給バイアス電源によって、補給バイアス電圧が必要
に応じて印加される。また、上記薄層化ブレード７８の
材料としては、炭素鋼等の薄板金属等の適度の弾性を有
するものが挙げられる。また、上記補給スポンジローラ
７７としては、金属等の導電性材料からなる芯部材に、
発泡ポリウレタンにカーボンを分散する等して導電処理
を施したものを巻き回したもの等が挙げられる。なお、
トナー補給ローラ７１、補給スポンジローラ７７、薄層
化ブレード７８の材料の選定に当たっては、トナーの帯
電極性や必要帯電量等が考慮されている。

【００３４】また、上記上下搬送ローラ７２，７３は、
Ｎ、Ｓ２極のブロックマグを内蔵し、反時計回りに回転
して、現像ローラ７０上からの現像剤から汲み上げ搬送
を行うようになっている。上記上搬送スクリュー７４
は、樋状のスクリューケーシング８３内で反時計回りに
回転し、上搬送ローラ７２周面から落下して該スクリュ
ーケーシング８３で受けられた現像剤を、現像器奥側に
搬送するようになっている。このスクリューケーシング
８３の、奥側下部には図示しない現像剤落下用開口が形
成され、また上下搬送ローラ７２，７３と反対側の側壁
には、図示しない幅方向にわたるオーバーフロー用開口
が形成されている。上記下搬送スクリュー７５は、現像
ローラ７０上方の現像剤溜り内で反時計回りに回転し、
現像器奥側から手前側に現像剤を搬送するようになって
いる。

【００３５】そして、この現像装置４３内は、下端が現
像装置周壁に取り付けられ上端が上記トナー補給ローラ
７１に所定圧で当接する補給ローラシール８１、上記ト
ナー補給ローラ７１、上記薄層化ブレード７８、及び、
下端部に該薄層化ブレード７８の上部が取り付けられ上
端部が現像装置周壁に取り付けられたブレードホルダー
８２によって構成される隔壁によって、上記現像ローラ
７０などが配設された現像撹拌室と上記アジテータ７９
などが配設されたトナー収容部とに区画されている。そ
して、トナー収容部には上部のトナー搬送スクリュー８
０を介して図示しないトナータンクから送られてきたト
ナーが収容され、上記現像撹拌室には、キャリアと、こ
のトナー収容部からトナー補給ローラ７１を介して補給
されたトナーとからなる現像剤が収容されている。

【００３６】この現像装置４３の動作について説明する
と、固定磁石群によって現像ローラ７０の現像スリーブ
の周面に現像剤が担持される。そして、現像スリーブが
反時計方向に回転することにより、現像スリーブに担持
された現像剤が搬送され、現像ドクタ７６によって穂高
が規制され、現像ローラ７０と感光体ドラム４１との間
の現像領域に搬送される。そして、図示しない現像バイ
アス源から印加される現像バイアス電圧により、感光体
ドラム４１上の静電潜像が現像され可視像化される。

【００３７】上記現像動作が行なわれると、予め感光体
ドラム４１上に形成されたテストパターンも現像され、
可視像化されたテストパターンの光学濃度が、トナー濃
度検出手段としてのフォトセンサ（以下、Ｐセンサとい
う）８８などにより感光体ドラム４１表面上のトナー像
を検知し、そのトナー像の厚みからトナー量を推定し、
トナー濃度低下を検知される。この検知結果が基準濃度
と比較され、現時点での現像剤中のトナー濃度が判断さ
れ、トナー濃度が低いと判断された場合に、現像ローラ
７０に近接して配置されたトナー補給ローラ７１が、反
時計方向に回転する。トナー補給ローラ７１の周面、軸
方向の全域にわたって補給スポンジローラ７７、薄層化
ブレード７８、補給ローラシール８１が圧接されてお
り、トナー収容部内のトナーが、トナー補給ローラ７１
と同時に回転し、該トナー補給ローラ７１と接する表面
が該トナー補給ローラ７１表面と反対方向に移動する向
きに回転する補給スポンジローラ７７によりトナー補給
ローラ７１上に擦り付けられ、トナー補給ローラ７１の
回転と共に搬送されて薄層化ブレード７８によりトナー
補給ローラ７１上に連続して薄層化される。上記トナー
補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７の２軸を回
転させる機構は、マグネットクラッチ、又はモータによ
って行う。

【００３８】トナー補給ローラ７１上の薄層化されたト
ナーは、一連の摩擦作用により、所定の極性、本実施例
では負電極に帯電されており、この負帯電トナーが現像
ローラ７０上に担持されている現像剤に接触する。この
とき、トナー補給ローラ７１上の負帯電トナーが現像ロ
ーラ７０側に移動する電界を現像ローラ７０とトナー補
給ローラ７１との間に形成するように、上記補給バイア
ス電源によってトナー補給ローラ７１の芯部材に補給バ
イアス電圧を印加する。これにより、トナー補給ローラ
７１上のトナーが、現像ローラ７０上の現像剤に供給さ
れ、現像剤中のトナー濃度が一定の範囲内に保たれる。

【００３９】現像ローラ７０とトナー補給ローラ７１の
間を通過した現像剤は、下搬送ローラ７３に対向する位
置で、全て下搬送ローラ７３の磁力で下搬送ローラ７３
に汲み上げられる。下搬送ローラ７３に汲み上げられた
現像剤は、更に上搬送ローラ７２に汲み上げられて、該
搬送ローラ７２の頂上部を超えてスクリューケーシング
８３側の磁力の影響がない箇所に達したところで、滝の
ように全幅にわたって自重で落下し、スクリューケーシ
ング８３で受けられる。そして、このスクリューケーシ
ング８３内の下搬送スクリューにより現像器奥側に搬送
され、スクリューケーシング８３の奥側下部に形成され
た現像剤落下用開口から落下する。また、このスクリュ
ーケーシング８３で受けられた現像剤の一部はオーバー
フロー用開口からも落下する。そして、現像剤落下用開
口やオーバーフロー用開口から落下した現像剤は、現像
ローラ７０の上方で現像剤溜りを形成し、かつ、この現
像剤溜り内の下搬送スクリュー７５により現像器奥側に
搬送される。このように上下搬送スクリュー７４，７５
により充分にクロスミキシングされた現像剤は、現像ロ
ーラ７０の磁力で現像ローラ７０上に担持されて搬送さ
れ、その途中で現像ドクタ７６で所定厚みに規制された
後、感光体ドラム４１との対向部へと搬送される。

【００４０】以上のように、補給スポンジローラ７７に
よりトナー補給ローラ７１上にトナーを擦り付けるため
に、トナー補給ローラ７１と補給スポンジローラ７７と
の互いに圧接された表面が反対方向に移動するように両
ローラを回転させると、両ローラ間には、負荷トルクが
かかり、振動が発生してしまう。そして、この振動が現
像ユニットに伝わり、該現像ユニットや感光体ドラム４
１を振動させるため、感光体ドラム４１への潜像形成
時、形成された潜像の現像時、又は、現像されたトナー
像の転写紙１への転写時に上記トナー補給が行われる場
合には、潜像が乱れたり、現像ムラや転写ぶれが発生し
てしまう恐れがある。

【００４１】以下に、上記潜像の乱れ、現像ムラ、転写
ぶれ等の発生が防止できるトナー補給タイミングの制御
例を説明する。図４は、本発明に係るトナー補給制御例
を表したタイミングチャートである。このタイミングチ
ャートにおいて、ａは、Ｐセンサ８８の出力変化を、ｂ
は、潜像形成中か否かを、ｃは、現像動作中か否かを、
ｄは、転写紙１への転写動作中か否かを、ｅは、トナー
補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７が回転中か
否かを示している。

【００４２】潜像形成ｂ関しては、時刻Ａに潜像形成可
能の信号が出されると、実際には時刻Ａより少し遅れ
て、時刻Ｂから潜像形成が開始され、時刻Ｃに潜像形成
が終了し、潜像形成終了の信号が出される。この潜像形
成中の例えば時刻Ｄに、Ｐセンサの出力がトナー無しの
信号を出力すると、従来の画像形成装置においては、そ
の時点Ｄに、トナー補給ローラ７１及び補給スポンジロ
ーラ７７の回転を開始してトナー補給を行っていた。こ
のため、潜像の形成とトナー補給とが同時に行われ、潜
像形成時に振動が発生し、形成潜像の乱れが発生してい
た。

【００４３】そこで、まず、潜像形成時にトナー補給に
よる振動を発生させないトナー補給タイミングの制御例
を説明する。本実施例におけるトナー補給タイミングの
制御においては、潜像形成中にＰセンサによってトナー
無しが検知されても、潜像形成が終了するまでトナー補
給を行わず、潜像形成が終了した時刻Ｃにトナー補給ロ
ーラ７１及び補給スポンジローラ７７の回転を開始し、
トナー補給を行う。

【００４４】ここで、潜像形成が終了する時刻Ｃに同期
してトナー補給を開始する方法としては、潜像形成にか
かる時間Δｔ₁（ｓｅｃ）を、 Δｔ₁＝Ｌ／ｖ（ｓｅｃ）Ｌ＝画像長ｖ＝感光体ドラム４１の線速とし、現像ユニットに時間をカウントするカウンタ（図
示省略）を設けて、時刻Ａからカウンタのカウントを開
始し、上記Δｔ₁ｓｅｃ経過後にトナー補給が開始され
るようトナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７
７の回転駆動を制御すれば良い。

【００４５】本制御例によれば、潜像形成動作中にトナ
ー補給を行うことを回避し、潜像形成終了後にトナー補
給を行うので、トナー補給による振動が潜像形成時には
生じない。したがって、潜像の乱れを防止することがで
きる。

【００４６】潜像形成が終了した時刻Ｃにおいては、ｃ
に示すように、感光体ドラム４１上の該潜像の顕像化
は、終了しておらず現像中であり、時刻Ｃよりも後の時
刻Ｅで現像が終了する。この、現像中にトナー補給が行
われると、トナー補給ローラ７１及び補給スポンジロー
ラ７７の回転による振動が現像領域を形成する感光体ド
ラム４１及び現像ローラ７０に伝わって、現像ムラが発
生してしまう。

【００４７】そこで、次に、現像時にトナー補給による
振動を発生させないトナー補給タイミングの制御例を説
明する。本実施例におけるトナー補給タイミングの制御
においては、現像中にＰセンサによってトナー無しが検
知されても、現像が終了するまでトナー補給を行わず、
現像が終了した時刻Ｅにトナー補給ローラ７１及び補給
スポンジローラ７７の回転を開始し、トナー補給を行
う。

【００４８】ここで、現像が終了する時刻Ｅに同期して
トナー補給を開始する方法としては、潜像形成開始から
現像終了までにかかる時間Δｔ₂（ｓｅｃ）を、 Δｔ₂＝（Ｌ＋Ｒθ₁）／ｖ（ｓｅｃ）Ｒ＝感光体ドラム４１径 θ₁＝感光体ドラム４１上の潜像書き込み位置から現像
位置までの感光体ドラムの中心角とし、上記同様に、現像ユニットに時間をカウントする
カウンタ（図示省略）を設けて、時刻Ａからカウンタの
カウントを開始し、上記Δｔ₂ｓｅｃ経過後にトナー補
給が開始されるようトナー補給ローラ７１及び補給スポ
ンジローラ７７の回転の駆動を制御すれば良い。

【００４９】本制御例によれば、現像中にトナー補給を
行うことを回避し、現像終了後にトナー補給を行うの
で、トナー補給による振動が現像を行っている時には生
じない。したがって、トナー補給を行うときに発生する
振動によって生じる現像ムラを防止することができる。

【００５０】現像が終了した時刻Ｅにおいては、ｄに示
すように、感光体ドラム４１上のトナー像の転写紙１へ
の転写は、終了しておらず、時刻Ｅよりも後の時刻Ｆで
転写が終了する。この、転写中にトナー補給が行われる
と、トナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７
の回転による振動が転写部に伝わって、転写ぶれが発生
してしまう。

【００５１】そこで、次に、転写時にトナー補給による
振動を発生させないトナー補給タイミングの制御例を説
明する。本実施例におけるトナー補給タイミングの制御
においては、転写中にＰセンサによってトナー無しが検
知されても、転写が終了するまでトナー補給を行わず、
転写が終了した時刻Ｆにトナー補給ローラ７１及び補給
スポンジローラ７７の回転を開始し、トナー補給を行
う。

【００５２】ここで、転写が終了する時刻Ｆに同期して
トナー補給を開始する方法としては、潜像形成開始から
転写終了までにかかる時間Δｔ₃（ｓｅｃ）を、 Δｔ₃＝（Ｌ＋Ｒθ₂）／ｖ（ｓｅｃ）Ｒ＝感光体ドラム４１径 θ₂＝感光体ドラム４１上の潜像書き込み位置から転写
位置までの感光体ドラムの中心角とし、上記同様に、現像ユニットに時間をカウントする
カウンタ（図示省略）を設けて、時刻Ａからカウンタの
カウントを開始し、上記Δｔ₃ｓｅｃ経過後にトナー補
給が開始されるようトナー補給ローラ７１及び補給スポ
ンジローラ７７の回転の駆動を制御すれば良い。

【００５３】本制御例によれば、転写中にトナー補給を
行うことを回避し、転写終了後にトナー補給を行うの
で、トナー補給による振動が転写を行っている時には生
じない。したがって、転写ぶれを防止することができ
る。

【００５４】上記、潜像の乱れ、現像ムラ、転写ぶれ等
の発生が防止できるトナー補給タイミングの制御例を説
明は、カウンタよってカウントする潜像、現像、転写の
それぞれにかかる時間を、画像長さＬを用いている。こ
の、画像長さＬを適用する場合には、処理する原稿が変
わる度に、画像長さＬも変化するので、カウントする時
間Δｔ₁、Δｔ₂、Δｔ₃も原稿ごとに変わる。この上記
画像長さＬに替えて、転写紙１の長さを適用しても上記
同様の効果が得られる。この、転写紙１の長さを適用し
た場合には、処理する原稿が変わっても原稿のサイズが
同一であれば、カウントする時間Δｔ₁、Δｔ₂、Δｔ₃
は、変える必要はない。

【００５５】本実施例に用ているカラー複写機は、４つ
の現像ユニットが同一の駆動系によって駆動されるよう
に駆動系が構成されている。この場合、トナー補給を行
わない現像ユニットに他の現像ユニットでトナー補給が
行われることによって、振動が伝わり、潜像の乱れ、現
像ムラ、転写ぶれ等が発生する不具合が生じることがあ
る。そこで、上記不具合を防止できるトナー補給タイミ
ングの制御方法について説明する。

【００５６】まず、潜像形成時に全ての現像ユニットで
のトナー補給による振動を発生させないトナー補給タイ
ミングの制御例（図示せず）を説明する。本制御例にお
けるトナー補給タイミングの制御においては、トナー補
給を行う現像ユニットが潜像形成中には該現像ユニット
にはトナー補給を行わないだけでなく、全ての現像ユニ
ットで潜像形成が終了した時刻にトナー補給ローラ７１
及び補給スポンジローラ７７の回転を開始し、トナー補
給を行う。

【００５７】ここで、全ての現像ユニットで潜像形成が
終了する時刻に同期してトナー補給を開始する方法とし
ては、各現像ユニットでの潜像が開始されてから最後に
潜像か終了する現像ユニットの潜像作成が終了するまで
にかかる時間Δｔ₄（ｓｅｃ）を、 Δｔ₄＝Δｔ₁＋ｎｐ／ｖ（ｓｅｃ）ｐ＝感光体ドラム４１間ピッチｎ＝当該現像ユニットより下流側にある現像ユニット個
数とし、各現像ユニットに時間をカウントするカウンタ
（図示省略）を設けて、それぞれのユニットで潜像を開
始した時刻にカウンタのカウントを開始し、該時刻から
上記Δｔ₄ｓｅｃ経過後にトナー補給が開始されるよう
トナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７の回
転の駆動を制御すれば良い。

【００５８】本制御例によれば、同一の駆動系によって
駆動されている全ての現像ユニットにおける潜像形成動
作中にはどの現像ユニットにもトナー補給を行わないの
で、トナー補給による振動が潜像形成時には生じない。
したがって、任意の現像ユニットにトナー補給を行うと
きに同一の駆動系によって駆動されている全ての現像ユ
ニットでの潜像の乱れを防止することができる。

【００５９】次に、現像時に全ての現像ユニットでトナ
ー補給による振動を発生させないトナー補給タイミング
の制御例（図示せず）を説明する。本制御例におけるト
ナー補給タイミングにおいては、トナー補給を行う現像
ユニットが現像中は該現像ユニットにはトナー補給を行
わないだけでなく、全ての現像ユニットで潜像形成が終
了した時刻にトナー補給ローラ７１及び補給スポンジロ
ーラ７７の回転を開始し、トナー補給を行う。

【００６０】ここで、全ての現像ユニットで現像が終了
する時刻に同期してトナー補給を開始する方法として
は、各現像ユニットでの潜像形成が開始されてから最後
に現像か終了する現像ユニットの現像が終了するまでに
かかる時間Δｔ₅（ｓｅｃ）を、 Δｔ₅＝Δｔ₂＋ｎｐ／ｖ（ｓｅｃ）とし、各現像ユニットに時間をカウントするカウンタ
（図示省略）を設けて、それぞれのユニットで潜像を開
始した時刻にカウンタのカウントを開始し、該時刻から
上記Δｔ₅ｓｅｃ経過後にトナー補給が開始されるよう
トナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７の回
転の駆動を制御すれば良い。

【００６１】上記、全ての現像ユニットで現像が終了す
るまでトナー補給を行わず、全ての現像ユニットで現像
が終了した時刻にトナー補給ローラ７１及び補給スポン
ジローラ７７の回転を開始するように、トナー補給タイ
ミングを制御することにより、同一の駆動系によって駆
動されている全ての現像ユニットにおける現像動作中に
は、どの現像ユニットにもトナー補給を行わないので、
トナー補給による振動がは生じない。したがって、任意
の現像ユニットにトナー補給を行うときに同一の駆動系
によって駆動されている全ての現像ユニットでの現像ム
ラの発生を防止することができる。

【００６２】次に、トナー像の転写紙１への転写時に全
ての現像ユニットでのトナー補給による振動を発生させ
ないトナー補給タイミングの制御例（図示せず）を説明
する。本制御例におけるトナー補給タイミングにおいて
は、トナー補給を行う現像ユニットで形成されたトナー
像が転写中の場合は該現像ユニットにはトナー補給を行
わないだけでなく、全ての現像ユニットで転写が終了し
た時刻にトナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ
７７の回転を開始し、トナー補給を行う。

【００６３】ここで、全ての現像ユニットで転写が終了
する時刻に同期してトナー補給を開始する方法として
は、各現像ユニットでの潜像形成が開始されてから最後
に転写が終了する現像ユニットの、転写が終了するまで
にかかる時間Δｔ₆（ｓｅｃ）を、 Δｔ₆＝Δｔ₃＋ｎｐ／ｖ（ｓｅｃ）とし、各現像ユニットに時間をカウントするカウンタ
（図示省略）を設けて、それぞれのユニットで潜像を開
始した時刻にカウンタのカウントを開始し、該時刻から
上記Δｔ₆ｓｅｃ経過後にトナー補給が開始されるよう
トナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７７の回
転の駆動を制御すれば良い。

【００６４】上記、全ての現像ユニットで形成されたト
ナー像の転写が終了するまでどの現像ユニットにもトナ
ー補給を行わず、全ての現像ユニットで転写が終了した
時刻にトナー補給ローラ７１及び補給スポンジローラ７
７の回転を開始するように、トナー補給タイミングを制
御することにより、同一の駆動系によって駆動されてい
る全ての現像ユニットにおける上記現像中には、どの現
像ユニットにもトナー補給を行わないので、トナー補給
による振動の影響を受けない。したがって、任意の現像
ユニットにトナー補給を行うときに同一の駆動系によっ
て駆動されているすべての現像ユニットでの転写ぶれの
発生を防止することができる。

【００６５】また、複数色の画像を転写体に重ねあわせ
て重ね画像を形成する場合においては、画像の元となる
潜像を、乱れることなく感光体ドラム４１上に形成する
ことで、最終的に重ね画像の画像間の位置ズレを防止す
ることができる。

【００６６】また、上記、潜像の乱れ、現像ムラ、転写
ぶれ等の発生が防止できるトナー補給タイミングの制御
例の説明には、カウンタよってカウントする潜像、現
像、転写のそれぞれにかかる時間を、画像長さＬを基準
としている。この、画像長さＬを適用する場合には、処
理する原稿が変わる度に、画像長さＬも変化するので、
カウントする時間Δｔ₁乃至Δｔ₆も原稿ごとに変わる。
この上記画像長さＬを用いることに替えて、転写紙１の
長さを適用しても上記同様の効果が得られる。この、転
写紙１の長さを適用した場合には、処理する原稿が変わ
っても原稿のサイズが同一であれば、カウントする時間
Δｔ₁乃至Δｔ₆は、変える必要はない。（以下、余白）

【００６７】

【発明の効果】請求項１乃至３の画像形成装置によれ
ば、トナー補給を行う現像ユニットの潜像形成手段によ
る潜像形成が終了するまで該現像ユニット内にトナー補
給を行なわないので、潜像形成時にはトナー補給動作を
原因とする振動は生じず、像担持体上の形成潜像の乱れ
は発生しない。

【００６８】特に、請求項２の画像形成装置によれば、
トナー補給を行う現像ユニットの現像手段による潜像の
顕像化が終了するまで該現像ユニット内にトナー補給を
行なわないので、潜像の顕像化を行っているときにはト
ナー補給動作を原因とする振動は生じず、現像ムラは発
生しない。

【００６９】特に、請求項３の画像形成装置によれば、
トナー補給を行う現像ユニットの転写手段によるトナー
像の転写体への転写が終了するまで該現像ユニット内に
トナー補給を行なわないので、トナー像の転写体への転
写を行っているときにはトナー補給動作を原因とする振
動は生じず、転写体への転写ぶれは発生しない。

【００７０】請求項４乃至６の画像形成装置によれば、
トナー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと
同一の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの
潜像形成手段による潜像形成が終了するまで、現像ユニ
ット内にトナー補給を行わないので、、複数の現像ユニ
ットを有する画像形成装置において、どの現像ユニット
が潜像形成を行っていても、潜像形成中は、潜像形成を
行っている現像ユニットには、該現像ユニット又は他の
現像ユニットへのトナー補給動作を原因とする振動は生
じず、トナー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニ
ットと同一の駆動系によって駆動される全ての現像ユニ
ットの現像ユニットにおいて像担持体上の形成潜像の乱
れが発生しない。

【００７１】特に、請求項５の画像形成装置によれば、
トナー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと
同一の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの
現像手段による潜像の顕像化が終了するまで、現像ユニ
ット内にトナー補給を行わないので、複数の現像ユニッ
トを有する画像形成装置において、どの現像ユニットが
潜像の顕像化を行っていても、現像中は、潜像の顕像化
を行っている現像ユニットには、該現像ユニット又は他
の現像ユニットへのトナー補給動作を原因とする振動は
生じず、トナー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユ
ニットと同一の駆動系によって駆動される全ての現像ユ
ニットにおいて現像ムラが発生しない

【００７２】特に、請求項６の画像形成装置によれば、
トナー補給を行う現像ユニット及び、該現像ユニットと
同一の駆動系によって駆動される全ての現像ユニットの
転写手段によるトナー像の転写体への転写が終了するま
で、現像ユニット内にトナー補給を行わないので、複数
の現像ユニットを有する画像形成装置において、どの現
像ユニットがトナー像の転写体への転写を行っていて
も、転写中は、転写を行っている現像ユニットには、該
現像ユニット又は他の現像ユニットへのトナー補給動作
を原因とする振動は生じず、トナー補給を行う現像ユニ
ット及び、該現像ユニットと同一の駆動系によって駆動
される全ての現像ユニットにおいて転写体への転写ぶれ
が発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る画像形成装置であるカラー複写機
の概略構成図。

【図２】同複写機の現像装置の概略構成図。

【図３】トナー補給時における電流波形の時間変化を示
すグラフ。

【図４】本実施例に係る画像形成プロセスのタイミング
チャート。

【符号の説明】

１転写紙１０スキャナー部２０画像処理部３０プリンター部４１感光体ドラム４３現像装置７０現像ローラ７１トナー補給ローラ７７補給スポンジローラ８８ｐセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、像担持体上に潜像を形成する
潜像形成手段と、像担持体上の潜像を顕像化する現像ユ
ニットと、現像ユニット内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー
濃度検出手段と、現像ユニット内にトナーを補給するトナー補給手段とを
備えた画像形成装置において、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後にお
いて、該潜像形成手段による潜像形成が終了するまで現
像ユニット内にトナー補給を行わないことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低
下検知後において、該現像手段による潜像の顕像化が終
了するまで現像ユニット内にトナー補給を行わないこと
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】該像担持体上の顕像化されたトナー像を転
写体に転写させる転写手段を有する画像形成装置におい
て、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後にお
いて、該転写手段によるトナー像の転写体への転写が終
了するまで現像ユニット内にトナー補給を行わないこと
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】像担持体上と、像担持体上に潜像を形成す
る潜像形成手段と、像担持体上の潜像を顕像化する現像
ユニットとを複数個有し、各々の現像ユニット内の現像剤の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によって、トナー濃度低下が検出
された現像ユニット内にトナーを補給するトナー補給手
段とを備え、少なくとも２つ以上の現像ユニットが互いに駆動系を共
有している画像形成装置において、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後にお
いて、トナー補給が行われる現像ユニットと駆動系を共
有する全ての現像ユニットで、該潜像形成手段による潜
像形成が終了するまでトナー補給を行わないことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項５】該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低
下検知後において、トナー補給が行われる現像ユニット
と駆動系を共有する全ての現像ユニットで、該現像手段
による潜像の顕像化が終了するまでトナー補給を行わな
いことを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項６】該各々の像担持体上に顕像化されたトナー
像を、順次転写体に転写し、該転写体上に重ね画像を形
成する転写手段を有する画像形成装置において、該トナー濃度検出手段によるトナー濃度低下検知後にお
いて、トナー補給が行われる現像ユニットと駆動系を共
有する全ての現像ユニット内の像担持体上に形成された
トナー像の、該転写手段による転写体への転写が終了す
るまでトナー補給を行わないことを特徴とする請求項４
の画像形成装置。