JPS6234178A - 静電潜像現像装置 - 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】 本発明は、電子写真プロセス等で静電潜像担体表面に形
成された静電潜像を現像するノコめに使用される静電潜
像現像装置、特にそのトナー濃度の制御手段に関する。

従来の技術 一般に、この種の静電潜像現像装置であってトナーと磁
性キャリアとの混合物からなる２成分現像剤を使用する
ものでは、現像により消費されたトナーの爪に見合った
新規なトナーをｈｌｉ給する必要がある。

そのため、従来ては種々の自動トナー濃度制御装置か提
供されている。その主なしのは、現像装置内の現像剤の
トナー濃度を検出し、この検出値と予め設定されている
仄亭トナー濃度に対応する基め値とを比較し、１ｊり台
が後占よりも低ければ、トナー′ｐＨ１給手段を動作さ
せて新たなｌ・ナーをｈｌｉ給ずろ様に溝成されている
。

例えば、特公昭５２−１２３２４２号公報に記載されて
いる様に、現像装置内を略帯状に回動する現像剤の少な
くとも一面に検出素子を近接ｕしめ、その現像剤の流れ
を妨げることなくトナー混合比を、混合比の変化に基づ
く現像剤の透磁率の変化として検出する様にしたらのが
知られている。

幼１か解決しようとする問題点 ところで、搬送されつつある現像剤の濃度を例えば磁気
セッサで検出する場合にあっては、セッサの取り付は位
置ないしは検出タイミングが重要である。なぜなら、現
像剤の搬送は通常羽根部材にて行われており、セッサは
羽根部材の周囲に設置されることとなり、セッサ」−の
現像剤は羽根部材の回転によって密度が常時変動してい
ることから、トナー濃度検出値し常時変動することとな
るからである。従って、任ρの時点でトナー濃度の検出
を行っていたのでは、正確なトナー濃度を検出すること
はてきない。

問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明に係る静電潜像現
像装置は、 （ａ）トナーと磁性キャリアとの混合物からなる現像剤
を現像領域へと搬送する現像手段と、（ｂ）　　曲記現
架剤をトナー補給部から現像手段へ又現像手段からトナ
ー補給部へと混合１け拌しつつ蹟環搬送ケる羽根部（４
を台４゛る現像剤搬送り段と、（ｃ）　　新たな１・す
・−を１）；１記トナ−ｈ■給部に１Ｉｌｉ給するトナ
ー補給手段と、 （ｄ）　　前記羽根部材の移動軌跡に対向するように設
置された現像剤のトナー濃度検出手段と、（ｅ　）　　
＋Ｆｆ記羽根部杯によって面記トナー濃度検出丁段にの
現像剤の厚みが一定に擦り切られノ二時点でのトナー濃
１支を検出し、トナーを１Ｉｌｉ給ず′・＜ｎｆＩ記ト
ナーｈｌｉ給手段を作動させろ制御手段と、を６１；ｉ
えたことを特徴とする。

作−」 １！ｌＩ　”ｒ、以」二の構成において、羽根；？ｉ　
＋４にて搬送される現像剤は）・ナー濃度検出手段１−
で羽根１）１り祠にて一定の厚みに擦り切られた時点で
トナー濃度として検出され、換言すれば、現像剤は常に
一定の安定した状態でトナー濃度を検出され、その検出
値は羽根部材の回転に基づく現像剤密度の変動等に影響
を受けることはない。

実施例 以下、本発明に係ろ静Ｎ潜像現像装置の一実施例を添付
図面に従って説明する。

第１図ないし第４図において、本静電潜像現像装置は、
スクリュウローラ（１２）及びパケットローラ（１６）
を備えた現像剤循環搬送部（ｌＯ）と、ｌ・ナー収容部
（４０）と、磁気ローラ（６２）を内蔵した現像スリー
ブ（６１）を備えた現像部（６０）とから構成され、各
部ヰオはケーシング（１）に収納されている。

現像剤循環搬送部（ｌＯ）はケーシング（１）の底部を
下方に湾曲さＵ−て形成した現像剤混合攪拌搬送路（１
１）と現像剤供給搬送路（Ｉ５）とを存し、両番はケー
シング（１）の底部から立ち上った仕切り仮（２）にて
仕切られると共に、仕切り板（２）の両な、′１シ開口
（２ａ）、　（２ｂ）及び仕切り板（２）に形成した切
欠き（２ｃ）、　（２ｄ）、　（２ｅ）にて連通されて
いる。搬送路（１５）は現像スリーブ（６１）と平行で
あり、搬送路（１１）は搬送路（１５）よりも第１図中
手ｆｉｉｊ側で低く、奥方側で高くなる様に若干傾斜し
て配置され、開Ｉｔ　（２ａ）は傾斜面（３）で連続し
ている。そして、この傾斜面（３）は現像剤が流れ易い
様に、現像剤の安息角かそれ以上の角度とされている。

なお、本実施例で使用されている現像剤は、磁性キャリ
アと非磁性トナーとの混合物からなるいわゆる２成分系
磁性現像剤である。

スクリュウローラ（１２）は支軸（１３）に見掛Ｉす上
スパイラル状に羽根板（１４）を取付けたしので、前記
搬送路（１１）内に同様の傾斜角度をもって矢印（ａ）
方向に回転駆動可能に設置されている。このスクリュウ
ローラ（１２）は矢印（ａ）方向の回転に基づいて現像
剤を矢印（Ａ）方向７こ搬送しつつ混合攪拌する機能を
有し、羽根板（１４）が半分程切欠かれているのは混合
Ｈ″１！１！作用に発揮させるためである。

現像剤υ（給搬送路（１５）は現像スリーブ（６Ｉ）よ
り低い１ケ置に、かつ該現像スリーブ（６１）と平行に
設（Ｊられでおり、以下に詳述する磁気検知方式の１・
す−Ｊ１３度センセッ（２５）か設置−！されている。

バケットローラ（１６）は、六角形状の支持板（＋　８
）、（１８）の各辺にパケット（１９）を橋渡し、パケ
ット（１９）の内側に羽根板（２０）を取付けたしので
、このパケットローラ（１６）内を貫通ずる支軸（１７
）を介して前記搬送路（１５）内に矢印（ｂ）方向に回
転駆動可能に設置されている。パケット（１９）の底部
は小片（１９ａ）を残して等間隔に開放され、現像剤の
動きの自由度を大きくしている。

また、手前側の底部（＋９ｂ）は残され、現像剤の周方
向搬送力を高めている。羽根板（２０）はリング部の外
側に１５°の角度てねしられた複数の羽根部を備え、該
羽根部の小突起をパケット（１９）の小片（１９ａ）に
嵌合させることにより固定されている。このパケットロ
ーラ（１６）は矢印（ｂ）方向の回転に基づいて現像剤
をパケット（１９）の側片部で掬い上げて現像スリーブ
（６１）の外周面に供給すると共に、羽根板（２０）に
て矢印（Ｂ）方向ｌこ搬送する機能を有する。羽根板（
２０）は現像剤搬送機能のみならず、パケット（１９）
の強度補強機能をも有し、パケット（１９）のそりを防
止する。

以−Ｌ−の構成によｊいて、現像／′ｒ１１は前記スク
リュウローラ（１２）の矢印（ａ）方向の回転、パケッ
トローラ（１０）の矢印（ｂ）方向の回転に基づいて搬
送路（１１）内では矢印（Δ）方向に搬送され、搬送路
（１５）内では矢印（［３）方向に搬送され、矢印（ｌ
〜）方向に搬送されて搬送路（＋１）の下流側端部に至
った現像剤は開口（２ａ）から傾斜面（３）に案内され
て搬送路（＋５）に移動する。また、搬送路（１１）を
搬送中の現像剤の一部は切欠き（２ｃ）、　（２ｄ）。

（２ｅ）を＋１ｉｉ　シて搬送路（１５）に流入ずろ。

一方、矢印（［３）方向に搬送されて搬送路（１５）の
下流側端部に至った現像剤はパケット（１９）の底部（
１９ｂ）にて掬い」二げられて開口（２ｂ）から搬送路
（＋１）に移動し、搬送路（Ｉ　Ｉ）、　（１５）を循
ト：′ｉ搬送される。この場合、各搬送路（ｌ　ｌ）、
　（＋　５）の搬送方向下流側端部の搬送レベルは他方
の搬送路（＋５）。

（ＩＩ）の上流側搬送レベルより乙高く設定されている
ため、現像剤は各搬送路（ｌ　ｌ）、　（１５）の下流
側合１“１．（部に滞溜することなくスムーズに開口（
２ａ）、（２ｂ）から他方の搬送路（１５）、　（ｌ　
＋）に移動し、特に現像剤供給搬送路（１５）における
現像剤の片寄りが生しることはない。

また、現像剤は搬送路（１５）内を矢印（Ｂ）方向に搬
送されつつその一部はパケット（１９）で掬い上げられ
て現像スリーブ（６１）の外周面に供給されろこととな
る。そして、ここでの供給は搬送路（１５）内で現像剤
の片寄りが生じていないことから、現像スリーブ（６１
）の軸方向にわたって均一である。

ところで、仕切り板（２）に切欠き（２ｃ）、（２ｄ）
。

（２ｅ）を形成して現像剤を搬送路（ＩＩ）の途中で搬
送路（１５）に移動させる様にしたのは次の理由による
。

即ち、搬送路（１５）を搬送される現像剤は前述の如く
現像に供されトナーが消費されることとなる。前記切欠
きが存在しないと、現像剤は単に搬送路（１１）、　（
１５）を循環することとなるが、これては現像剤か搬送
路（１５）の上流側で基準のトナー濃度を有していても
下流側に至ると基亭以下のトナー濃度となってしまう。

切欠き（２ｃ）、（２ｄ）（２ｅ）はこの様な不具合を
解消ケるためである。

本実施例では２８０ｍｍの長さの仕切り板（２）に対し
て幅１０ｍｍの切欠き（２ｃ）、（２ｄ）、（２ｅ）を
三箇所に形成した。これによって、搬送路（１５）の長
手方向でのトナー濃度のバラツキが解消され、現像剤の
循環効率ら向上してトナー濃度が安定ずろようになった
。

さらに、トナー収容部（４０）から新たなトナーが以下
に説明するトナーｈｌｉ給手段にて搬送路（ｌ　ｌ　）
のＹ〕流側にｈｎ給され、既存の現像剤と」（に搬送路
（１１）内で矢印（Ａ）方向に搬送されつつ混合攪拌さ
れ、十分に・帯電される。

トナー収容部（４０）は、前記搬送路（１１）の後方に
壁部（４ｎ）、　（４ｂ）で仕切られたトナーホッパ（
４１）内に攪拌部材（４２）、エンプティ検出板（４Ｇ
）、補給ローラ（５１）を設けたもので、トナーホッパ
（４１）の上部にはｈｌｉ給用上用トナーめ充填したト
ナーカートリッジ（５５）か着脱臼（［に取付けられ、
１核トナーカートリッツ（５５）の底板（５６）を外方
にスライドさ０ろことにより、ｈｌｉ拾用トナーがホッ
パ（４１）内に補充されろ。攪拌部材（＝１２）は支軸
（４３）の両端に板材（４４）を介して取付けたちので
、支軸（４３）を支点に矢印（Ｃ）方向に回転駆動可能
であり、この回転にてトナー＝ｌ；　’７パ（４１）内
でのトナーの架橋現像やプロノギングを防ｌにする。？
ｉ１１給ローラ（５１）は支軸（５２）に搬送羽根（５
３）をスパイラル状に巻回したしので、ホッパ（４１）
の底部に位置ずろｈｌｉ給路（４９）に矢印（ｄ）方向
に回転駆動可能に設’（Ｉｔされている。

また、この補給路（４つ）の手前側はトナー補給Ｉ１１
傾斜而（５０）にて前記搬送路（＋１）に連続している
。この傾斜面（５０）はトナーか流れ易い様に、１・す
−の安息角かそれ以」；の１１１度とされている。

叩も、ホッパ（４１）内のトナーは補給ローラ（５１）
の矢印（ｄ）方向の回転に基づいて補給路（４９）を矢
印（Ｄ）方向に搬送され、手前側から傾斜面（５０）に
案内されて搬送路（１１）の上流側（Ｐ）（第４図参照
）に補給される。このトナー補給ローラ（５１）の回転
時間は、以下に説明する制御回路によってトナー濃度セ
ンサ（２５）による搬送路（＋５）内の現像剤中のトナ
ー濃度検出ｔ１１１°（とＪｌｒ；塾値を比較のうえ、
ｌ・す〜ｈｌｉ給モータ（７３）（第６図参！１６）を
オン、オフ４〜ることにより制御される。

一方、エンプティ検出板（４６）はピン（４７）を支点
としてホッパ（４１）の山内側面に沿って」１下方向に
揺動自在であり、先端には抵抗板（４８）が取付けられ
ている。また、第１図中手前側のエンプティ検出板（図
示されていない）にはマグネットが固定され、対向する
内側面には該マグネットの接離によってオン、オフする
り一トスイソチか設置されている。このエンプティ検出
板（４６）は攪拌部＋４（４２）に係合してその上方へ
の回転動作に（Ｉｉって上動し、保合が解除されると自
重て下動する。即ち、エンプティ検出板（・１６）は、
Ｈ′ｋｎ！部祠（４２）の１回転ごとに上下動を繰り返
し、下動時にはホッパ（４１）内のトナーによって抵抗
板（４８）が抵抗を受け、抵抗の度合いはホッパ（４１
）内のトナーｍに比例する。ホッパ（４１）内のトナー
か減少するにつれてエンプティ検出板（４６）の下動位
置が下がっていき、トナーかエンプティとなると、エン
プティ検出板（４６）に設けたマグネットがリードスイ
ッチを動作させ、複写機本体上の操作パネルにトナーエ
ンプティを表示する。

現像部（６０）は磁気ローラ（６２）を内蔵した現像ス
リーブ（６１）をケーシング（＋）の円弧状部（５）と
粉煙防止板（７）との間に設け、該現像スリーブ（６１
）の外周面に穂高規制板（６３）の先端を対向仕しめた
しのである。現像スリーブ（６１）は非磁性導電材（例
えばアルミニウム）から円筒状に形成したもので、外周
部にはサンドブラスト処理にて微小凹凸が形成され、矢
印（ｅ）方向に回転駆動ａＪ能であり、矢印（Ｊ）方向
に回転駆動可能な感光体ドラム（１００）の表面に対向
している。

磁気ローラ（６２）は外周部に＠極（Ｎ、）〜（Ｎ５）
。

（Ｓｌ）〜（Ｓ６）を、磁極（Ｓ３）、（Ｓ、）は同極
が隣接ずろ様に着磁したもので、現像スリーブ（６１）
内に固定されている。この磁気ローラ（６２）の同極磁
極（Ｓ　３）、（Ｓ　４）の磁力は弱く着磁されている
。

穂高規制板（６３）は先端が磁極（Ｎ４）と（Ｓ、）の
間に対向し、水平面から６０’の＋１Ｊ度に設置されて
いる。

一方、ケーシング（１）の端１ｖｌ≦は現像領域（Ｙ）
の直下に立ち」二って粉煙トナーのコポレ防止仮（６）
とされており、該コボレ防止仮（６）の先端は磁極（Ｓ
ｌ）に対向する部分に位置している。換言すれば、磁極
（Ｓ　、）はコポレ防止仮（６）の先端と現像スリーブ
（６１）の中心とを結ぶ直線上に位置している。

以−１−の構成からなる現像部（６０）において、現像
剤は磁気ローラ（６２）の磁力に拘束されて現像スリー
ブ（６１）の外周面上に保持され、該現像スリーブ（６
１）の矢印（ｅ）方向の回転に基ついて、その外周面」
二を矢印（ｅ）方向に搬送され、現像領域（Ｙ）にて感
光体ドラム（１００）の表面に形成されノコ静７１ｉ潜
象を現像する。搬送量は穂高規制板（６３）を通過する
際にそのギャップ分の高さに穂切りされろことによって
規制される。また、新たな現像剤は＋ｉｉｉ記バケット
ローラ（１９）の矢印（ｂ）方向の回転にＪ１ζづいて
現像スリーブ（６Ｉ）の外周面トテアッテ、磁１−！１
ｉ（Ｎ３）、　（Ｓ　３］、：’ｘ−を向ｔ　ルｆｆｉ
分に供給される。ここで、現像剤は補助磁極（ｓ　３）
。

（Ｓ４）間の反発磁界によってその部分て現像スリーブ
（６１）の外周面から離れ、かつ穂高規制板（６３）に
衝突してその手前部分で対流する現像剤と混合攪拌され
、新鮮な現像剤として穂高規制板（６３）で穂切りされ
て現像領域（Ｙ）に搬送されるのである。

以上の現像動作時において、現像剤供給搬送路（１５）
を搬送される現像剤は、搬送路（１５）の下流側にてト
ナー濃度センザ（２５）にてそのトナ濃度を検出される
。そして、検出されたトナー濃度がｖ５亭トナー濃変よ
りも低いと判定され、かつ濃度検出値が下降傾向にある
ときに新たにトナーを補給すへくトナー補給［コーラ（
５１）を回転さＵ、トナー補給を行う。

次に、以上のトナー濃度制御を行う機構及び制御方法に
ついて詳説する。

トナー濃度センサ（２５）は、第５図に示す様に、コイ
ル（２５ａ）を磁性材からなるコア（２５ｂ）に嵌め込
み、カバー（２５ｃ）を被せた乙ので、カバー（２５ｃ
）を現像剤に向（）て設置し、トナー濃度の変化を現像
剤の透磁率の変化として検出４−ろ。このセンサ（２５
）はコイル（２５ａ）の外径かコア（２５ｂ）の外径と
比例し、外径か大きくなる程インタクタンスの変化か大
きな出力変化として検出することかできる。この種のセ
ンサ（２５）の特性としては、コア（２５ｂ）の外径に
対応した検出深さがあり、出力を安定させるには検出部
での現像剤のｐ７みをコア（２５ｂ）の゛１″径以」−
とずろのか望ましい。前記ハケソトローラ（１６）は矢
印（ｂ）方向への回転に基づいて現像スリーブ（６１）
に現像剤を（ｊ（給う−ろとＪｌに、センサ（２５）上
に現像剤を供給して現像剤の必要な厚みを確保する。

なお、カバー（２５ｃ）を披Ｕろ代りにコイル（２５ａ
）、コア（２５ｂ）を荀＃＋＋旨モール）・した乙ノテ
あって乙良い。

ところで、本実施例においてトナー濃度センザ（２５）
は第２図に示す様に、パケットローラ（１６）のパケッ
ト先端軌跡に対向し、かつ２ｍｍの間隔に設定されてい
る。パケット（１つ）によるトナー濃度センサ（２５）
上での現像剤の搬送量はパケット（１９）が通過すると
きとそうでないときにより変動する。換言すれば、パケ
ット（１９）による圧力の有無でセンサ（２５）上の現
像剤密度が一定の周期で変動する。この変動をトナーの
消費がない状態で少し長期にわたってセンサ（２５）に
よって検出すると、パケット（１９）がセンサ（２５）
上を通過したときの検出値がピーク値を示すと判断され
る。このピーク値検出時において、センサ（２５）上の
現像剤はパケット（１９）によって厚み２ｍｎ＋に正確
に擦り切られ、しかもこのときの現像剤の密度が一番高
く安定している。従って、本発明ではこの様にパケット
（１９）にてセンサ（２５）上の現像剤の厚みが一定に
擦り切られた時点での検出値をトナー濃度としてトナー
補給制御に用いる。

即ち、ピーク値を示すタイミングをとらえてトナー濃度
の検出を行えばセンサ（２５）上で現像剤が最も安定し
た状態にて検出が行われることになる。

しかし、逆の見方をすれば、ピーク値を求めさえすれば
、この様な安定状態でトナー濃度の検出を行ったことに
もなる。以下に詳述する様に本実施例ではピーク値を求
めることによって正確なトナー濃度の検出をｊテう様に
構成されている。

なお、Ｉｉ汀５己トナー濃度セセン（２５）はコイル（
２５ａ）のインダクタンスの変化を検出ケる様になって
いるため、アルミニウム等の非磁性導電性部材て構成さ
れたパケット０−ラ（１６）がセンサ（２５）上を通過
すると、インダクタンスに影響を与え検出値は変動する
。従って、トナー濃度センザ（２５）による検出（直は
パケットローラ（１６）の影響を６加味した乙のとして
把握しなければならない。

制御回路は第６図に示す様に、マイクロコンピュータ（
７０）を中心として構成され、トナー濃度センザ（２５
）は発振器（２６）からの信号を現像剤中の透磁率の変
化として検出器（２７）に出力し、該検出器（２７）か
らのアナロク信号はマイクロコンピュータ（７０）のア
ナログ入力ボートに人力される。マイク［ｌコンビコー
タ（７０）の出力ポートは１−ナー′ｆｌｌｉ給月１ス
テノビングモーク（７３）、メインモータ（７４）、感
光体トラムモータ（７５）にそれぞれ接続されている。

トナー補給モータ（７３）はトナーｈｌｉ給ローラ（５
１）、攪拌部材（４２）を回転駆動し、メインモータ（
７＝１）は現像スリーブ（６１）、スクリュウローラ（
＋２）、パケットローラ（１６）を回転駆動し、感光体
ドラムモータ（７５）は感光体ドラム（＋００）を回転
駆動する。さらに、マイクロコンピュータ（７０）の入
出力ボートはバス（７６）を介してバッテリーバンクア
ップＴ（Ａ　Ｍ（７７）に接続されている。

なお、トナー濃度センザ（２５）の検出Ｐ５（２７）か
らの出力データはアナロク信号であるため、マイクロコ
ンピュータ（７０）のアナログボートに人力してΔ／Ｉ
）コンバータを用いてデジタル信号に変換した後、デー
タ処理を行う様になっている。

以」二の制御回路において、検出器（２７）の出力電圧
のピーク値はセンサ（２５）上の現像剤のトナー濃度に
反比例し、その特性は第７図中特性曲線（Ｑ）に示ケと
おりである。そして検出器（２７）の出力電圧のピーク
値はマイクロコンピュータ（７０）にてトナー濃度にデ
ジタル変換され、ＲＡＭ（７７）に予め記憶されたトナ
ー濃度の基殆値（トナー濃度８　ｗＬ％に相当する）と
比較゛し、前行が後者より６高く、かつトナー濃度検出
値か下降中で、３５るときに一定のパルス敗た１Ｊｈｌ
ｉ給用ステツピングモータ（７３）を回転さけ、新たな
トナーを補給部（Ｐ）（第４図参照）に定量補給する。

ところで、パケットローラ（１６）は本実施例において
、ｌ　９０　ｒｐｍで回転駆動され、６枚のバケソ１−
（１９）か取り付１ノられでいろ。故に、バケット（１
９）は１秒間に１９回トナー濃度センナ（２５）上を通
過し、５２．６ｍ５ｅｃ　（ｌｓｅｃ／　Ｉ　９）ごと
に検出値かピーク値を示す。マイクロコンピュータ（７
０）は１秒ごとに検出ａ３（２７）の出力のピーク（直
をザンプリンタピーク（直データ（ＶＴＩＥＭＰ）とし
、単位時間当りの濃度制御信号として出力する。即ち、
１秒間の検出器（２７）の出力をマイクロコンビコータ
（７０）の１ルーヂンのサイクル時間である　５　ｍ５
ｅｃごとに抽出してその値をサンプリングデータ（Ｖｌ
ｌＩｏｌｌｌ）として取り込み、このサンプリングデー
タ（ＶＭＯＭ）とピーク値データ（Ｖ　ＴＥＭＰ）とを
比較して大きい方の値をピーク値データ（ＶＴＥＭＰ）
として書き換えることを繰り返し、１秒間（２秒でも良
い）の検出ピーク値を最終的にトナー濃度制御用の値と
して出力し、基準値（ＶＳＴ八Ｎへとの比較を行う。即
ち、面記書き換えは、最初はサンプリングデータ（Ｖ　
ＭＯＭ＝　０　）、　　ピーク値データ（ＶＴＥＭＰ＝
Ｏ）であるから、最初のサンプリングデータ（ＶＭＯＭ
）の値はピーク値データ（ＶＴＥＭＰ）となり、次のサ
ンプリングデータ（ＶＭＯＭ）からピーク値データ（Ｖ
ＴＥＭＰ）との比較を行い、大きい方の値を（ＶＴＲＭ
Ｐ）とし、本実施例では１秒間にこの処理を２００回繰
り返す。

次に、トナー補給制御を具体的に説明する。

まず、トナー補給ローラ（５１）のトナー補給能力は　
Ｉｇ／回転に設定されている。一方、ステッピングモー
タ（７３）は分解能　１／４８のものを使用しており、
ギヤ手段にて１／１０に減速して補給ローラ（５１）を
回転駆動ずろ。従って、補給ローラ（５１）としては回
転数１２　ｒｐｍ　、回転角分解能１　／４８０とされ
ている。故に、ステッピングモータ（７３）の１パルス
回転当り２．１ｍｇ　（Ｉｇ／４８０）のトナーを？ｌ
ｌｉ給４〜ろ様になっている。

一方、トナー濃度センザ（２５）を本実施例の如く切欠
き（２Ｃ）の近傍に設けた場合（第４図参照）、トナー
補給部（■〕）から磁気センサ（２５）へと至る現像剤
搬送路の距離は７０ｍｍである。また、スクリュウロー
ラ（１２）の現像剤搬送能力は実ｔＩｌｌＩ値で２．３
３ｇ／ｓｅｃで、搬送速度は５ｍｍ／ｓｅｃである。

そこで、トナー補給動作か行われてから、現像剤がトナ
ー濃度検出値（２５）上に搬送されるのに１４秒の時間
遅れを生じろ。

トナー濃度検出の間隔は、標桑→ノ゛イズであるＡ４の
複写を連続的に行った場合に１枚の複写に要する時間と
され、１回当りのトナー補給量は標飴サイズであるＡ４
の標め濃度（白黒比で７〜８％）より濃い目の原稿を複
写するのに必要なトナー量に設定されている。即ち、現
像工程によるトナー消費量は、例えばＡ４ザイズの複写
紙を６０枚／　ｍ　ｉ　ｎて複写する場合、濃い目の原
稿を白黒比１５〜２０％原稿と想定すると、最大１１ｇ
／ｍｉｎであるとみなけるため、１秒当りつまりトナー
濃度検出１回当りｌ　ｇ　３　ｍｇ　（Ｉ　ｌ　ｇ／６
０ｓｅｃ　）補給する分だけトナー補給用ステッピング
モータ（７３）を回転させればよい。故に、トナーｈｉ
ｔ給時におけるステッピングモータ（７３）の回転ステ
ップ敢（Ｎ）は８７ステソプ（１８３ｍｇ／２．１ｍｇ
　）てあり、１８３ｍｇの定量補給を行う。

ところで、現像動作によって搬送路（１５）による現像
剤のトナー濃度が下かり、学に検出されたトナー濃度か
括準トナー濃度よりら低（なければトナー補給動作を行
う様にずろ七、本実施例をモデルにした場合、トナー濃
度が−１−昇し始めるのが［・ナー濃度センザ（２５）
にフィートハックされるのに、現像剤かトナー補給部（
Ｐ）からセンサ（２５）に至る１４秒程必要とするため
、搬送路（１５）の現像剤のトナー濃度は、第８図に示
す様に、基孕トナー濃度（８ｗｔ％、ラインＬ、参照）
を中心として変動する。即ち、検出されたトナー濃度が
Ｊｌ！ｉＱトナー濃度以下になればトナー補給フラグを
「０」にし−てトナー補給動作を開始し、１４秒後にｈ
ｌｉ給トナーかセンサ（２５）の設置位１０ｉまで搬送
されろと１・す−濃度の検出値が−Ｌ＋ｊｌ＋を始めろ
。しかし、１４秒経過後６検出されたトナー濃度の検出
値かＪ、１ｍ”／’、１・す−濃度に達ずろ土でトナー
ｈｌｉ給を継続ケろと、補給過多を生し、トナー濃度が
９冑ｔ％（ラインＬ、参照）を越えてオーバートナーと
なってしまう。オーバートナーになるとトナーとキャリ
アとの適正な混合状態ではないので、トナーが庁擦帯電
されにくくなり、ｉ夏写紙へのトナーの地肌かぶりや現
像装置外へのトナーのこぼれといった不具合を生じろ。

この様なオーバートナーを生しるのは、１１ｆｊ述の如
＜　ｈｌｒ給１・す〜かセンサ（２５）の設置位置に搬
送されてトナー濃度の検出値か上昇し始めてしなＪ５基
学トナー濃度に達ずろまての８秒間トナーを補給し、実
質上１．４６ｇ（Ｉ　８３ｍｇｘ　８）のトナーを余分
にｈｌ？給したことにある。

そこで、本実施例における自動トナー濃度制御では、検
出されたトナー濃度か基亭トナー濃度以下であっても補
給トナーによって検出されたトナー濃度が上昇傾向にあ
るときには、トナー補給動作を停止させる制御を行う。

すると、トナーの過剰ｈｉ給が防止され、第９図に示す
様に、トナー濃度が９ｗｔ％以上となるオーバートナー
が防１ヒされろと共に、トナー濃度変動の周期ら第８図
の制御方法に比べて約１／２になり、トナー濃度制御ら
より正確となる。

次に、トナー補給の具体的な処理手順について第１Ｏ図
のフローチャートを参照して説明する。

電源を投入すると、まず、ステップ（Ｓｌ）でマイクロ
コンピュータ（７０）のプログラムを初期状態に設定し
、同時にトナー儂度検出のザンプリングタイミングを制
御するタイマ（Ｔ１）を１秒にセットし、トナー濃度の
サンプリングデータ（ＶＭＯＭ）とサンプリングピーク
値データ（Ｖ　ＴＲＭＰ）とホールド値データ（ＶＢＥ
Ｆ）とを「０」にリセットし、かつトナー補給フラグを
「１」にする。そして、ステップ（Ｓ２）で１ルーチン
タイマをセットずろ。これにセットされた時間（本実施
例では５　ｍ５ｅｃ）ごとにこのメインルーチンの処理
を実行するためである。

続いて、ステップ（Ｓ３）で入出力処理を実行４〜ろ。

即ち、マイクロコンピュータ（７０）に接続された各種
の測定器、外部情報、各種負荷の状態を人出力ずろ。

次に、ステップ（Ｓ＝１）でタイマ（１’、）か終了か
否かを制定する。終了していなければ（ＮＯ）、ステッ
プ（Ｓ５）で５　ｍ５ｅｃごとの検出器（２７）からの
検出信号をＡ　／　Ｉ）変換してデジタル信号のサンプ
リングデータ（ｎｏｌ＋ｌ）を得る。そして、ステップ
（Ｓ６）てサンプリングデータ（ＶＭＯＭ）とピーク（
直データ（ＶＴＥＭＰ）を比較し、０１１者が後背より
ら大きければ（ＹＥＳ）、ステップ（Ｓ７）でピーク値
データ（ＶＴＩ：Ｍｌ））の値をサンプリングデータ（
ＶＭＯＭ）の値に古き換える。

一方、Ｍｌ７　ＡＱタイマ（Ｔ１）が終了すると［ステ
ップ（Ｓ４）でＹＥＳ］　、ステップ（Ｓ８）で再度タ
イマ（’Ｉ’、）を１秒にセットした後、以下のステッ
プでトナー補給の判断を行う。即ち、ステップ（Ｓ９）
てザンブリングビ−り値データ（Ｖ　ＴＥＭＰ）とＪ＋
１）６／＜トナー濃度に対応する基準値データ（ＶＳＴ
ＡＮ）とを比較する。前者が後者よりも大きければ、ト
ナー濃度不足であり、次にステップ（Ｓ　Ｉ　Ｏ）てこ
こてのザンプリングピーク値データ（Ｖ　ＴＥＭＩ））
と１秒１７７に検出されたホールト値データ（ＶＢＣＦ
）とを比較する。ここで前者が後者より乙大きければ（
Ｎｏ）、トナー濃度は上界傾向にあるためオーバートナ
ーとなることを避ける必要」−、トナー補給を行イつず
、ステップ（ＳＩ２）に移行する。データ（ＶｒｌＥＦ
）より乙データ（ＶＴＥＭＰ）か大きければ（ＹＥＳ）
、ｌ・す−濃度は下降傾向にあることからステップ（Ｓ
ｌｌ）でトナーｈｔｉ給フラグを［−〇」にし、トナー
補給を可能とする。

次に、ステップ（Ｓｌ’２）でボールド値データ（ＶＢ
　ＩＥ　Ｆ　）の値をザンブリングビーク値データ（Ｖ
ＴＥＭｆ’）に書き換え、ステップ（ＳＩ３）でサンプ
リングピーク（直データ（ＶＴＥＭＰ）を「０」にリセ
ットする。そして、ステップ（Ｓ１４）でメインモータ
（７４）のオンを確認のうえ、ステップ（Ｓ１５）でト
ナー補給フラグが「０」か否かを判定する。トナーの補
給に際してメインモータ（７４）のオンを確認するのは
、現像装置のスクリコウロ＝う（１２）、パケット［１
−ラ（Ｉ６）等はメインモータ（７４）に回転駆動され
ており、メインモータ（７４）のオン時のみｈｌｉ給さ
れたトナーと現像剤が混合攪拌されるからである。ステ
ップ（ＳＩ５）でＹＩＥＳ、即ちトナー補給を行うべき
状態にあれば、ステップ（ＳＩ６）て）・チー補給用ス
テッピングモータ（７３）の回転ステップ数（Ｉｔ）を
（Ｎ）に設定する。本実施例では定量補給方式を採用し
ており、ここで設定されろステップ数（Ｎ）は重連の如
（Ｊ８７ｊである。続いて、ステップ（Ｓ１７）でトナ
ーｈｌｉ給フラグを「１」にして次のｈｌｉ給量設定動
作に０１１１えろ。

次に、ステップ（Ｓ１８）でステップＦＩＣＴυか「０
」か否かを判定し「ＮＯ」であれば、ステップ（Ｓ１９
）でトナー？＋Ｉｉ給モータ（７３）を１ステップ回転
させ、ステップ（Ｓ２０）でステップ数（ｎ）を「１」
たけ減算し、ステップ（Ｓ２＋）でその他の処理を行い
、ステップ（Ｓ２２）で１ルーヂンタイマの終了を待っ
て前記ステップ（Ｓ２）に戻る。

前記ステップ（Ｓ　１９）、（Ｓ　２０）はステップ（
Ｓ１８）でモータ（７３）のステップ数（Ｒ）が「０」
に減算されたことが確認されるまで、即ち、所定量（１
８３＋＋＋ｇ）のトナーが補給されるまで続行°される
。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば羽根部材に
よってトナー濃度検出手段上の現像剤の厚みが一定に擦
り切られた時点でのトナー濃度を検出する様にしたため
、現像剤は一定の安定した状態でトナー濃度を検出され
ることとなり、その検出値は羽根部材の回転に基づく現
像剤密度の変動等に影響を受けることなく、正確なトナ
ー濃度の制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を示し
、第１図は内部の全体構成を示す斜視図、第２図はその
手前側での断面図、第３図は奥方側での断面図、第４図
は水平面での概略断面図である。第５図はトナー濃度セ
ンサの分解斜視図、第６図は制御回路のブロック図、第
７図は前記センサの特性を示すグラフ、第８図、第９図
はトナーｈｌｉ給制御に基づくトナー農度の変化を示す
グラフ、第１Ｏ図は処理手順を示すフローヂャート図で
ある。 （１０）・・・現像剤循環搬送部、　（１２）・・・ス
クリュウローラ、　（１６）・・パケットローラ、　（
１９）・・パケット、　（２５）・・・トナー濃度セン
ザ、（／１０）・・トナー収容部、　（５１）・・）・
ナー補給ローラ、　（６０）・・現像部、　（６１）・
現像スリーブ、　（７０）・マイク［７コンピユータ、
（７３）・・トナーｈｌｉ給用ステッピングモータ、　
　　（７４）メインモータ、　（１））・・トナー補給
部、　（Ｙ）・・現像領域。 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　ばか２名よりｙ劉臭見ηや

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーと磁性キャリアとの混合物からなる現像剤を
   現像領域へと搬送する現像手段と、前記現像剤をトナー
   補給部から現像手段へ又現像手段からトナー補給部へと
   混合攪拌しつつ循環搬送する羽根部材を有する現像剤搬
   送手段と、新たなトナーを前記トナー補給部に補給する
   トナー補給手段と、 前記羽根部材の移動軌跡に対向するように設置された現
   像剤のトナー濃度検出手段と、 前記羽根部材によって前記トナー濃度検出手段上の現像
   剤の厚みが一定に擦り切られた時点でのトナー濃度を検
   出し、トナーを補給すべく前記トナー補給手段を作動さ
   せる制御手段と、 を備えたことを特徴とする静電潜像現像装置。