JPS6278580A - 現像装置のトナ−濃度制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写機等の現像装置に補給されるト
ナー濃度を制御する方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、電子写真複写機の一態様として、現像槽内に隣接
する二つの現像剤搬送路を形成するとともに、これら搬
送路に各々現像剤搬送手段を設け、該搬送手段でキャリ
アとトナーとからなる現像剤を混合撹拌しながら搬送路
を循環搬送することによって、十分帯電性に浸れた現像
剤を現像に供するようにしたものが提案されている。

そして、このものでは、現像槽内に補給されるトナーの
制御方法として、感光体ドラムの側部に設けたクリーニ
ング装置等に、感光体ドラムの中央部に近接してトナー
濃度検知センサーを設け、画像形成に先たって毎回感光
体ドラム表面上に一定電位の基準潜像を形成し、これを
現像した後、その基準潜像に付着したトナー濃度を前記
トナー濃度検知センサーにて検出し、その結果をもとに
トナー補給ローラを駆動して現像槽内の現象剤中のトナ
ー濃度を一定に維持するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記現像装置は、前述のように現像剤を
循環搬送する構成としていることから搬送経路が長いう
え、感光体ドラムの中央部でトナ−濃度を検知する構成
としているため、トナー補給部からトナー検知センサー
までの経路が長く、トナー濃度検知センサーでトナー濃
度が基準値に満たないと判定された場合、トナー補給動
作を開始してから、補給されたトナーがトナー濃度検知
センサーに至るまでに相当長い時間を要する。

その結果、トナー濃度検知センサーでトナー濃度が基準
レベルに達したことが確認され、この信号をもとにトナ
ー補給動作を停止した時点では、すでに相当量のトナー
が現像槽内に供給されており、トナー過剰状態となるこ
とによって、画像にカブリや斑点を生じたり、粉煙を生
じて周辺機器を汚したりするという問題があった。

また、画像に片寄りのある原稿や、縮小コピーを連続し
て多数枚複写し、しかも、これらの画像がトナー濃度検
知センサーよりも現像剤の搬送方向下流側に位置する場
合、この部分におけるトナー濃度の低下を即座に検知す
ることができず、トナー補給動作の開始タイミングが遅
れ、複写画像が不鮮明となるという問題を有していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
前記静電潜像担体に対して、少なくともその両端側にト
ナー濃度検知手段を設け、該トナー濃度検知手段によっ
て得られたトナー濃度の所定の基準値に対する高低を判
定し、その結果をらとに前記現像槽に補給されるトナー
量を制御するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は電子写真複写機の感光体部及び現像部を示し、
感光体ドラム（１）は矢印（ａ）方向に回転駆動可能と
してあり、その周囲には回転方向に沿って、現像装置（
２）、転写チャージャ（３）１分離チャージャ（４）、
クリーニング装置（５）、イレーザランプ（６）、帯電
チャージャ（７）、及び露光スリット（８）が順次配設
されている。

即ち、感光体ドラム（１）は反時計回り方向に回転しつ
つ、その表面には帯電チャーツヤ（７）にて所定の極性
、電位の電荷が付与されるとともに、走査投影系にて露
光スリット（８）を介して画像が露光される。ここで形
成された静電潜像は、現像装置（２）によって現像され
、転写領域に至る。

一方、複写紙は左下部の給紙部から１枚づつ右方に給紙
され、感光体ドラム（１）上の画像とのタイミングをと
って転写領域に搬送され、転写チャージャ（３）の放電
にてトナー画像を転写される。

その後、分離チャージャ（４）によって感光体ドラム（
１）から分離された複写紙（Ｐ）は、搬送ベルト（９）
を通じて図示しない定着工程に搬送されてトナー画像の
定着を施され、トレイ上に排出される。

感光体ドラム（１）は引き続き回転し、クリーニング装
置（５）にて残留トナーを除去されるとともに、イレー
ザランプ（６）の光照射にて残留電荷を消去され、次の
複写に備える。

以下、現像装置（２）およびそのトナー制御機構の構成
について詳述する。

現像装置（２）において、（２１）は現像槽で、こノＨ
ＪＰｂＮ＊（’）　Ｉ　”ｌ（７Ｍｊ３面２＆ｉ１．−
１＋　　ｍｌ’ｈ講（９１）（Ｊ’＋底部から立ち上が
った仕切り板（２４）にて仕切られた搬送路（２５）、
　（２６）が形成してあり、搬送路（２５）は感光体ド
ラム（１）と平行としてあり、搬送路（２６）は第２図
において下側で高く、上側で低くなるように若干傾斜し
ており、これら搬送路（２５）、　（２６）は仕切り板
（２４）の両端部に設けた開口（２４ａ）　、　（２４
ｂ）によって連通している。なお、搬送路（２６）の第
２図中下側には、トナー補給路（２６ａ）が形成しであ
る。

前記現像槽（２１）内の感光体ドラム（１）側には、感
光体ドラム（１）に近接して現像スリーブ（２２）が設
けてあり、現像槽（２１）の側部に設けた駆動源（３１
）によって矢印（ｂ）方向に回転駆動可能としてあり、
内部には周方向にＳ極、Ｎ極を順次着磁した磁気ローラ
（２３）を固定状態に備えている。

また、現像スリーブ（２２）の後方に位置する搬送路（
２５）、（２６）には、第１スクリユウ（２７）。

第２スクリユウ（２８）が各々配設されており、第１ス
クリユウ（２７）は、第２図において下側に掬い上げ板
（２９）を有し、第２スクリユウ（２８）はこれと反対
に上側に掬い上げ板（３０）を有するとともに、下側に
はトナー補給路（２６ａ）に位置するトナー供給スクリ
ュウ（２８ａ）が同軸に取り付けである。

そして、これら第１スクリユウ（２７）、第２スクリユ
ウ（２８）は、現像槽（２１）の側部に設けた駆動源（
３２）によって、第１スクリユウ（２７）は矢印（ｃ）
方向に、第２スクリユウ（２８）は矢印（ｄ）方向に同
期して回転駆動するようにしである。

現像装置（２）の直上にはトナーホッパ（４０）が設置
され、該トナーホッパ（４０）の下部には下方に突出し
た断面Ｕ字状の溝部（４１）が形成してあり、該溝部（
４１）にはトナー補給スクリュウ（４２）が第４図に示
すモータ（６３）にて矢印（ｅ）方向に回転駆動可能に
取り付けである。なお、前記溝部（４１）は図示しない
落下ガイドにてトナー補給路（２６ａ）に連通しである
。

また、トナーホッパ（４０）の中には檄拌棒（４３ａ）
、　（４，３ｂ）が回転駆動可能に取り付けてあり、補
給用トナーの架橋現像、ブロッキング等を防止するよう
にしである。

トナー濃度検知センサー（５１）、（５２）は、第３図
に示すように、クリーニング装置（５）のケース（５０
）の感光体ドラム（１）側上端部に、感光体ドラム（１
）の両端部に近接して取り付けてあり、複写動作に先立
って毎回感光体ドラム（１）上に形成される一定電位の
基準潜像に付着したトナー濃度を検知するようにしであ
る。

第４図は制御装置（６０）の回路図で、前記トナー濃度
検知センサー（５ｔ）、　（５２）で検出されたトナー
濃度信号は、電圧値としてコンパレーター（６１ａ）、
　（６ｌｂ）に入力され、基準電圧と比較することによ
って、トナー濃度が基準値に対して不足しているか否か
の信号が中央制御装置（６２）に入力される。この中央
制御装置（６２）では入力された信号をもとに、下記す
る表の制御モードに従ってモータ（６３）を決められた
時間駆動するようにしている。

なお、下記する表において、ｒＨＪはトナー濃度が基準
レベルよりも高く、ｒＬＪは逆に低いことを示し、Ｔ２
は約２　Ｔ　＋である。

表 そして、補給時間Ｔ、は、予め実験によって、トナー濃
度が基準レベル以下になったときのトナーの最適補給量
と、トナー補給スクリュウ（４２）の単位時間あたりの
補給量との関係を求め、現像槽（２１）内にトナーを過
剰供給しないように設定されている。

即ち、センサ（５１）、　（５２）によって検知された
トナー濃度が基準レベルに対して、 （ｉ）両方とも高い場合、トナーは補給されず（制御モ
ード■）、 （ｉｉ）いずれか一方が基準レベルに満たない場合、Ｔ
１時間トナーが補給され（制御モード■、■）、（ｉｉ
ｉ）両方とも基準レベル以下の場合、Ｔ７時間像剤搬送
路（２５）の奥側に位置するトナー濃度検知センサー（
５１）によって、トナー濃度が基準レベルに達したこと
が検知されると、制御モード■に変わり、比較的短いＴ
１時間トナーが供給されるようにしである。

次に、前記構成からなる現像装置（２）およびそのトナ
ー制御機構の動作について説明する。

まず、原稿の複写に先だって複写機本体に設けた標準パ
ターンに露光ランプの光を照射して、感光体ドラム（１
）上に基準潜像を形成する。

そして、現像装置（２）によって前記基準潜像を現像し
た後、トナー濃度検知センザー（５１）、（５２）で、
そのトナー濃度を検知し、この検知信号を電圧値として
コンパレーター（６１ａ）、（６ｌ　ｂ）に入ツノする
と、ここで基準電圧と比較され、トナー濃度が基準値に
対して不足しているか否かの信号が中央制御装置（６２
）に入力される。

この中央制御装置（６２）では、入力された信号をもと
に前述の表に従って、モータ（６３）を駆動ｊ、−匁モ
ーげに広１゛二ｔ〜トナーの補給ｈ（マ千なわｊする−
トナー補給動作は以下のようにして行なわれる。

まず、モータ（６３）が駆動すると、トナー補給スクリ
ュウ（４２）が矢印（ｅ）方向に回転し、トナーホッパ
内のトナーを落下ガイドを介してトナー補給路（２６ａ
）に供給する。そして、トナー供給スクリュウ（２８ａ
）によって搬送路（２６）に送り込まれたトナーは、第
２スクリユウ（２８）の矢印（ｄ）方向の回転に基づい
て、搬送路（２５）から開口（２４ｂ）を介して搬送さ
れてくる現像剤と混合撹拌されながら矢印（Ｄ）方向に
搬送され、端部に到達した現像剤は掬い上げ板（３０）
によって開口（２４ａ）を介して搬送路（２５）に送り
込まれる。

搬送路（２５）では、現像剤は第１スクリユウ（２７）
によって矢印（Ｃ）方向に搬送されつつ、その一部を現
像スリーブ（２２）の表面に供給する。なお、現像スリ
ーブ（２２）に供給されなかった現像剤は搬送路（２５
）の端部に到達すると、掬い上げ板（２９）によって開
口（２４ｂ）を介して搬送路（２６）に送り込まれる。

以下、同様の動作を繰り返し、現像剤は搬送路（２５）
、（２６）を循環搬送される。

なお、現像スリーブ（２２）の表面に供給された現象剤
は現像スリーブ（２２）の内部に設けた磁気ローラ（２
３）の磁力によって現像スリーブ（２２）の表面に保持
されながら、この現像スリーブ（２２）の矢印（ｂ）方
向の回転に基づいて感光体ドラム（１）と対向する現像
領域にて感光体ドラム（１）表面に形成された静電潜像
を現像する。

ところで、複写する画像がトナー濃度検知センサー（５
１）、（５２）の中央に位置し、これを連続して多数複
写する場合でも、搬送路（２５）における現像剤の搬送
方向に対して下流側に位置ずろセンサー（５２）で、ト
ナーの減少を即座に検知し、トナーを補給する。

前記実施例では、トナー濃度検知センサー（５１）、（
５２）をクリーニング装置（５）に取り付けるものとし
たが、これに限らず、現像装置（２）からクリーニング
装置（５）に至る間であれば、どこでも構わない。

また、前記実施例では、トナー濃度検知センサー（５１
）、（５２）を感光体ドラム（１）の両端側に位置する
ように２台設けるものとしたが、これに限らず、第５図
に示すように、別途これらの中央に位置するセンサー（
５３）を設けるようにしてもよいし、必要であればその
数をさらに増やしてもよい。なお、トナー農度検知セン
サーを三つ設けた場合、下記の表に示す制御モードに従
ってトナーの供給を制御する。

表 なお、上記表において、Ｔは基準となるトナーの補給時
間を示し、実験的に求める。

さらに、前記実施例では、トナー濃度検知センサーとし
て感光体ドラム（１）上に形成された基準潜像の濃度を
検出するものとしたが、トナー濃度本省）１１１袷由十
スセ゛ノ→トール囮Ｏ績Ｃ９１）内の躬へスリーブ（２
２）後方に取り付けるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
のトナー濃度制御方法は、少なくとも二つのトナーの濃
度検出センサーを感光体ドラムに対して、少なくともそ
の軸方向両側に位置するように設け、該センサーによっ
て検知された結果に基づいて適量のトナーを現像槽に供
給するようにしている。

したがって、トナー濃度の低下に対して敏感に応答する
ことができるとともに、トナー濃度低下に対して適量ト
ナーを現像槽に供給するため、トナーの供給過剰によっ
て画像にカブリ、斑点が生じることもなく、粉煙発生に
よって周辺機器を汚すということもない。

また、どのような片寄りのある画像パターンを複写して
も早期にトナー濃度の低下を検知して、トナーを補給す
るようにしているため、応答遅れによる極端なトナー濃
度の低下を防止することができる。

すなわち、トナーａ度の変動幅を小さくしてきめ細かな
トナー濃度の調整ができ、安定した濃度の画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真複写機等の感光体部及び現像部を示す
断面図、第２図は現像装置の横断面図、第３図はトナー
濃度検知センサーの配置状態を示す斜視図、第４図は制
御装置の内部回路を示す回路図、第５図はトナー濃度検
知センサーのその他の配置状態を示す斜視図である。 ■・・・感光体ドラム、 ２・・現像装置、 ５１．５２．５３・・・トナー濃度検知センサー、６０
・・制御装置。 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　ほか２名第２砂 第４図 第３図 第５１１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担体の側部に設けた現像槽の隣接する二
   つの搬送路で現像剤を循環搬送するようにした電子写真
   複写機等の現像装置において、前記静電潜像担体に対し
   て、少なくともその軸方向両端側にトナー濃度検知手段
   を設け、該トナー濃度検知手段によって得られたトナー
   濃度の所定の基準値に対する高低を判定し、その結果を
   もとに前記現像槽に補給するトナーの量を制御すること
   を特徴とする現像装置のトナー濃度制御方法。