JPH11160993A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度や湿度等の環境が変化した場合にも現像
剤中のトナーの重量比が一定した適切な値に保たれ、か
ぶりが生じたり、濃度が低下するということがない良好
な画像が安定して得られるようにする。 【解決手段】 装置本体10内に収容されたトナーとキャ
リアとを含む現像剤２を現像剤担持体11によって像担持
体１と対向する現像領域に搬送し、現像剤中のトナーを
像担持体に供給して現像を行なう現像装置において、装
置本体内に収容された所定容積の現像剤中に含まれるキ
ャリア又はトナーの密度を検知する第１検知手段21と、
装置本体内における現像剤の体積を検知する第２検知手
段22と、第１検知手段と第２検知手段により検知された
結果に基づいて、装置本体内の全現像剤中におけるトナ
ーの重量比が一定になるようにトナーの補給を制御する
制御手段30とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、像担持体に形成された
静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特
に、装置本体内におけるトナーとキャリアとを含む現像
剤を現像剤担持体によって像担持体と対向する現像領域
に搬送し、この現像剤中におけるトナーを像担持体に供
給して現像を行なうようにした現像装置において、温度
や湿度等の環境条件が変化した場合においても、この装
置本体内に収容された全現像剤中におけるトナー重量比
（トナー重量／現像剤重量）が一定になるように適切に
制御して、良好な画像が安定して得られるようにした点
に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像に
現像装置からトナーを供給して現像を行なうようにして
おり、このような現像装置としては、現像剤にトナーだ
けを使用した１成分現像方式の現像装置の他に、トナー
とキャリアとを含む現像剤を使用した２成分現像方式の
現像装置が知られていた。

【０００３】ここで、上記のようにトナーとキャリアと
を含む現像剤を使用した２成分現像方式の現像装置とし
ては、例えば、図１及び図２に示すように、像担持体１
と対向するように設けられた現像剤担持体１１の内周に
複数の磁極Ｎ，Ｓ，…を有するマグネット部材１１ａを
設けると共に、この現像剤担持体１１に沿って装置本体
１０内に仕切り壁１２を設け、この仕切り壁１２によっ
て第１の搬送部１３ａと第２の搬送部１３ｂとに分離さ
せ、この第１及び第２の各搬送部１３ａ，１３ｂにそれ
ぞれ現像剤２を混合撹拌させながら搬送させる第１及び
第２の撹拌部材１４ａ，１４ｂを設けると共に、上記の
仕切り壁１２の両端部に現像剤２を第１の搬送部１３ａ
と第２の搬送部１３ｂとにおいて循環させる循環口（図
示せず）を設けたものが用いられていた。

【０００４】そして、このような現像装置においては、
上記の第１及び第２の各搬送部１３ａ，１３ｂに設けら
れた第１及び第２の各撹拌部材１４ａ，１４ｂを回転さ
せ、第１及び第２の各搬送部１３ａ，１３ｂにおいてト
ナーとキャリアとを含む現像剤２を混合撹拌させながら
搬送させ、現像剤２を第１及び第２の搬送部１３ａ，１
３ｂにおいて循環させると共に、第１の搬送部１３ａに
おいて現像剤２を現像剤担持体１１に供給するようにし
ていた。

【０００５】そして、この現像剤担持体１１を回転させ
て現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される
現像剤２の量を規制部材１５により規制し、現像剤担持
体１１によって所定量の現像剤２を像担持体１と対向す
る現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像
担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行なう
ようにしていた。

【０００６】ここで、上記のように現像剤２中における
トナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現
像を行なうと、現像剤２中におけるトナー重量比が次第
に低下するため、現像剤２中におけるトナー重量比を測
定して、現像剤２中に適切な量のトナーを補給すること
が必要であった。

【０００７】そこで、従来においては、図１に示すよう
に、第２の搬送部１３ｂに所定体積の現像剤２中におけ
るキャリア又はトナーの密度を測定する磁気センサーや
光センサー等の密度検知手段１６ａを設け、この密度検
知手段１６ａによって測定された所定体積の現像剤２中
におけるキャリア又はトナーの密度に基づいて、現像剤
２中におけるトナー重量比を定めるようにしたり、図２
に示すように、第２の搬送部１３ｂに装置本体１０内に
おける現像剤２の体積を測定する機械式、磁気式、超音
波式等の各種センサーからなる体積検知手段１６ｂを設
け、この体積検知手段１６ｂによって測定された装置本
体１０内における現像剤２の体積に基づいて、現像剤２
中におけるトナー重量比を定めるようにしていた。

【０００８】そして、上記のように測定された現像剤２
中におけるトナー重量比に基づいて、トナー補給装置
（図示せず）から対応した量のトナーを現像装置に供給
し、現像剤２中におけるトナー重量比が一定に保たれる
ように制御していた。

【０００９】しかし、温度や湿度等の環境条件が変化す
ると、装置本体１０内における現像剤２の流動性が変化
して、現像剤２のかさ密度や体積が変化し、上記の密度
検知手段１６ａによって測定されるキャリア又はトナー
の密度が同じ現像剤２であっても、現像剤２中における
トナーの重量比が異なったり、また上記の体積検知手段
１６ｂによって測定される現像剤２の体積が同じ現像剤
２であっても、現像剤２中におけるトナーの重量比が異
なったりし、現像剤２中におけるトナーの重量比を正確
に測定することはできなかった。

【００１０】このため、上記の密度検知手段１６ａや体
積検知手段１６ｂによって求めた現像剤２中におけるト
ナー重量比が、実際の現像剤２中におけるトナー重量比
とは異なり、実際の現像剤２中におけるトナー重量比よ
りもトナー重量比が低く測定されて、トナー補給装置か
ら過剰のトナーが供給され、形成される画像にかぶりが
生じたり、また逆に実際の現像剤２中におけるトナー重
量比よりも高く測定されて、トナー補給装置からトナー
が十分に供給されず、形成される画像の濃度が低下する
等の問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、装置本体
内に収容されたトナーとキャリアとを含む現像剤を現像
剤担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送
し、この現像剤中におけるトナーを像担持体に供給して
現像を行なうようになった現像装置における上記のよう
な問題を解決することを課題とするものである。

【００１２】すなわち、この発明は、上記のような現像
装置において、温度や湿度等の環境の変化により現像剤
の流動性が変化し、現像剤のかさ密度や体積が変化した
場合においても、現像剤中におけるトナー重量比が適切
に測定されて、適切な量のトナーがトナー補給装置から
現像装置に補給され、現像剤中におけるトナー重量比が
一定した適切な値に保たれて、形成される画像にかぶり
が生じたり、形成される画像の濃度が低下するというこ
とがなく、良好な画像が安定して得られるようにするこ
とを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明における現像装
置においては、上記のような課題を解決するため、装置
本体内に収容されたトナーとキャリアとを含む現像剤を
現像剤担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬
送し、この現像剤中におけるトナーを像担持体に供給し
て現像を行なう現像装置において、上記の装置本体内に
収容された所定体積の現像剤中に含まれるキャリア又は
トナーの密度を検知する第１検知手段と、装置本体内に
おける現像剤の体積を検知する第２検知手段と、上記の
第１検知手段と第２検知手段とにおいて検知された結果
に基づいて、装置本体内の全現像剤中におけるトナーの
重量比が一定になるようにトナーの補給を制御する制御
手段とを設けた。

【００１４】ここで、この発明における現像装置におい
ては、上記の第１検知手段によって装置本体内に収容さ
れた所定体積の現像剤中に含まれるキャリア又はトナー
の密度を検知すると共に、第２検知手段によって装置本
体内における現像剤の体積を検知する。

【００１５】そして、上記の第１検知手段と第２検知手
段とによって所定体積の現像剤中に含まれるキャリア又
はトナーの密度や、装置本体内における現像剤の体積と
が求められると、装置本体内における現像剤に含まれる
トナーの重量や、キャリアの重量が算出され、これらの
結果に基づいて、上記の制御手段において、装置本体内
に収容された現像剤中におけるトナー重量比が求められ
るようになる。

【００１６】このため、現像によりトナーの消費されて
トナーが減少した場合には、制御手段においてトナー重
量比の変化が検知され、これに基づいてトナー補給装置
から現像装置に適切な量のトナーが補給され、装置本体
内に収容された現像剤中におけるトナーの重量比が一定
に保たれるようになる。

【００１７】この結果、温度や湿度等の環境の変化によ
って現像剤の流動性が変化し、これにより現像剤のかさ
密度や体積が変化した場合であっても、現像装置内に収
容された現像剤中におけるトナーの重量比が一定になる
ように適切に制御され、形成される画像にかぶりが生じ
たり、形成される画像の濃度が低下するということがな
くなる。

【００１８】ここで、装置本体内に収容された所定体積
の現像剤中に含まれるキャリア又はトナーの密度を検知
する第１検知手段としては、所定体積の現像剤中におけ
るキャリアの量を検知する磁気センサーや、所定体積の
現像剤中に含まれるトナー面積比を検知する光センサー
等を用いることができる。

【００１９】一方、装置本体内における現像剤の体積を
検知する第２検知手段としては、機械式，磁気式，超音
波式等の各種のセンサーを用いることができ、これらの
センサーによって装置本体内における現像剤の上端面の
位置を検知して、装置本体内における現像剤の体積を求
めることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２１】（実施形態１）この実施形態における現像
装置においては、図３に示すように、装置本体１０内に
トナーとキャリアを含む現像剤２を収容させると共に、
像担持体１と対向するようにして円筒状になった現像剤
担持体１１を設けている。

【００２２】そして、この現像剤担持体１１の内周側に
複数の磁極Ｎ，Ｓ，…が周方向に配置されたマグネット
部材１１ａを設けると共に、この現像剤担持体１１と対
向するようにして、装置本体１０内に第１及び第２の撹
拌部材１４ａ，１４ｂを上下に所要間隔を介して配置さ
せている。

【００２３】また、装置本体１０の下部に、所定体積の
現像剤２中に含まれるキャリア又はトナーの密度を検知
する第１検知手段２１を設けると共に、装置本体１０の
上部に、装置本体１０内に収容された現像剤２の体積を
検知する第２検知手段２２を設けている。

【００２４】そして、この実施形態１における現像装置
においては、上記の第１及び第２の撹拌部材１４ａ，１
４ｂを回転させ、装置本体１０内における現像剤２を混
合撹拌させると共に、各撹拌部材１４ａ，１４ｂにおい
て現像剤２を逆方向に搬送させ、現像剤２を装置本体１
０内において上下で循環させ、このように循環される現
像剤２を上記の現像剤担持体１１に供給するようにして
いる。

【００２５】そして、このように現像剤担持体１１に供
給された現像剤２を、現像剤担持体１１の内周側に設け
られたマグネット部材１１ａの磁力によって現像剤担持
体１１上に保持させ、この現像剤担持体１１を回転させ
て現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される
現像剤２の量を規制部材１５により規制し、現像剤担持
体１１によって所定量の現像剤２を像担持体１と対向す
る現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像
担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行なう
ようにしている。

【００２６】また、このようにして現像を行なった後
は、現像後の現像剤担持体１１に保持された現像剤２を
現像剤担持体１１の回転に伴って装置本体１０内に戻す
ようにしている。

【００２７】ここで、この実施形態１の現像装置におい
ては、上記の第１検知手段２１によって所定体積の現像
剤２中に含まれるキャリア又はトナーの密度を検知する
と共に、第２検知手段２２によって装置本体１０内に収
容された現像剤２の体積を検知し、これらの検知結果を
制御手段３０に入力する。

【００２８】そして、この制御手段３０において、上記
の各検知結果に基づいて、現像剤２中におけるトナーの
重量を求めると共に、初期における現像剤２の重量等か
ら、現時点での現像剤２中におけるトナーの重量比を求
めるようにする。

【００２９】そして、この実施形態１の現像装置におい
て、前記のようにして現像を行なった結果、現像剤２中
におけるトナーが消費されて、現像剤２中におけるトナ
ー重量比が低下した場合には、上記の制御装置３０にお
いて、減少したトナーの重量を求め、これに基づいてト
ナー補給装置４０から適切な量のトナーを補給し、装置
本体１０内における現像剤２中におけるトナーの重量比
が一定に保たれるように制御する。

【００３０】このようにすると、温度や湿度等の環境の
変化により、装置本体１０内における現像剤２の流動性
が変化して、装置本体１０内における現像剤２のかさ密
度や体積が変化した場合であっても、実際の現像剤２中
におけるトナーの重量比が適切に求められて、トナー補
給装置４０から適切な量のトナーが補給されるようにな
り、装置本体１０内に収容された現像剤２中におけるト
ナーの重量比が適切な一定に保たれるようになる。

【００３１】このため、温度や湿度等の環境の変化した
場合であっても、従来のようにトナーの重量比が実際の
現像剤２中におけるトナーの重量比より低く測定され
て、トナー補給装置４０から過剰のトナーが供給された
り、また逆にトナーの重量比が実際の現像剤２中におけ
るトナー重量比よりも高く測定されて、トナー補給装置
４０からトナーが十分に供給されなくなるということが
なく、形成される画像にかぶりが生じたり、形成される
画像の濃度が低下するということもなく、良好な画像が
安定して得られるようになる。

【００３２】ここで、この実施形態１における現像装置
においては、第１の撹拌部材１４ａと第２の撹拌部材１
４ｂとを装置本体１０内において上下に所要間隔を介し
て配置させるようにしたが、図４に示すように、図１及
び図２に示した現像装置と同様に、装置本体１０内に仕
切り壁１２を設け、この仕切り壁１２によって第１の搬
送部１３ａと第２の搬送部１３ｂとに分離させ、第２の
搬送部１３ｂに上記の第１検知手段２１と第２検知手段
２２とを設けるようにしてもよい。また、図示していな
いが、上記の第１検知手段２１と第２検知手段２２を第
２の搬送部１３ｂに代えて、第１の搬送部１３ａに設け
たり、さらに第１検知手段２１と第２検知手段２２と
を、第１の搬送部１３ａと第２の搬送部１３ｂとに分け
て設けることも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、装置本体内に収容された所定体積
の現像剤中に含まれるキャリア又はトナーの密度を検知
する第１検知手段と、装置本体内における現像剤の体積
を検知する第２検知手段とを設け、これらの第１検知手
段と第２検知手段とにより検知された結果に基づき、制
御装置によってトナーの補給を制御し、装置本体内の現
像剤中におけるトナーの重量比が一定に保たれるように
したため、温度や湿度等の環境の変化により現像剤の流
動性が変化して、現像剤のかさ密度や体積が変化した場
合であっても、適切な量のトナーが補給されて、現像剤
中におけるトナーの重量比が一定した適切な値に保たれ
るようになった。

【００３４】この結果、この発明における現像装置にお
いては、温度や湿度等の環境が変化した場合において
も、現像剤中におけるトナーが一定した適切な重量比に
保たれ、形成される画像にかぶりが生じたり、形成され
る画像の濃度が低下するということがなく、良好な画像
が安定して得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】所定体積の現像剤中におけるキャリア又はトナ
ーの密度を測定する密度検知手段を設けた従来の現像装
置の概略説明図である。

【図２】装置本体内における現像剤の体積を測定する体
積検知手段を設けた従来の現像装置の概略説明図であ
る。

【図３】この発明の一実施形態に係る現像装置の概略説
明図である。

【図４】この発明の他の実施形態に係る現像装置の概略
説明図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 現像剤 １０ 装置本体 １１ 現像剤担持体 ２１ 第１検知手段 ２２ 第２検知手段 ３０ 制御手段 ４０ トナー補給装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体内に収容されたトナーとキャリ
   アとを含む現像剤を現像剤担持体によって像担持体と対
   向する現像領域に搬送し、この現像剤中におけるトナー
   を像担持体に供給して現像を行なう現像装置において、
   上記の装置本体内に収容された所定体積の現像剤中に含
   まれるキャリア又はトナーの密度を検知する第１検知手
   段と、装置本体内における現像剤の体積を検知する第２
   検知手段と、上記の第１検知手段と第２検知手段とにお
   いて検知された結果に基づいて、装置本体内の全現像剤
   中におけるトナーの重量比が一定になるようにトナーの
   補給を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする現
   像装置。