JPS63177172A - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、電子写真装置、あるいは静電記録装置等の
画像形成装置に用いられる現像゛装置において特にキャ
リア粒子−とトナー粒子を混合した現像剤の濃度を検出
する現像剤濃度検出装置を備えて、該検出装置からの検
出信号に応じてトナー補給制御を行なうようにした現像
装置に関する。

（従来の技術） ・般に、電子写真装置あるいは静電記録装置等の画像形
成装置に用いられる二成分系現像剤はトナーとキャリア
とをＬ成分としているか、現像特性１；トナーとキャリ
アの混合比（トナー濃度、または現像剤濃度）は、画像
品質を安定化させる１−で極めて重要な要素である。し
たがって、良好な画質をｆＩＪるために、現像剤のトナ
ー濃度を１１三確に検出するとともに、この検出に応じ
てトナー補給星な厳密に制御して現像剤のトナー濃度を
・定に保つ必要がある。特に、カラー複写装置の現像剤
ではそのトナー濃度が画像Ｃ度、コントラスト等の画像
品位に大きく影響を及ぼすことからトナー濃度をＩ［確
に・定に保つことか強く請求される。

Ｌ記・ＩＧ情において１画像形成装置に用いられる現像
装置には、キャリア粒子−とトナー粒子−を混合した現
像剤の濃度を検出する現像剤濃度検出装置が備えられ、
該検出装置からの検出信号に応してトナー補給制御が為
されるようになっている。ずなわち、現像剤Ｃ度検出装
置が現像剤中のトナー濃度を検出するとその検出信号に
応じて制御装置かトナー補給装置の作動（補給時間）を
制御する。

第８図は従来のｌ二記制御装置におけるトリー−補給デ
ーブル（現像剤Ｃ度検出装置からの検出信号に応してト
ナー補給時間を設定する）を′示しているか、このよう
に従来では現像剤の濃度変化を示す差分信号（現像剤標
準濃度信号と現像剤濃度信号との差の信号）ｄの増加に
したがって補給時間か増加するトナー補給テーブルとさ
れている。このようなトナー補給テープにおいて、差分
信号ｄかゼロより大きくなった所でトナー補給を始める
ときの補給時間がゼロより始めないのは、補給時間かゼ
ロに近いような補給量では現像剤にトナーを補給しても
現像剤Ｃ度をＬげるＬであまり効果かないことと、補給
時間が短いとトナー補給量があまり安定しないことによ
るものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ト記従来のトナー補給テーブルによって
トナー補給コ皇１．を制御する場合、同じ画像面積を有
する原稿でも、転写材（転写紙）のサイズによりトナー
消費ＩＩ−が変り、例えば第９図に示すようにＡ４サイ
ズの転写紙のトナー消費に対してＡ３サイズの転写紙で
は約倍のトナーが消費される（図中アの部分がトナーを
消費する画像部）、シたがって、例えば転写紙サイズが
Ａ４゜Ａ３の場合、第８図に示すトナー補給テーブルで
トナー補給ｒＩ）の制御を行なうと、Ａ４サイズでの現
像剤Ｃ度の変化と、Ａ３サイズでの現像剤Ｃ度の変化と
で第１Ｏ図に示すように大きく異なる（第１０１Ｊにお
いて、Ｄｏは現像剤標準濃度レベルである）、このよう
に、転写紙のサイズが大きくなると現像剤濃度の変化の
振幅が大きく、すなわち現像剤濃度の低Ｆが大きくなる
。このため、転写紙に形成される画像濃度が＋８）＜な
り、また、現像剤Ｃ度の変化する周期が長くなり１画像
部度か不安定になる等の聞届があった。

（発明の目的） そこでこの発明は、■−述の如き１を情に鑑みてなされ
たもので、転写紙のサイズか変っても常に安定した現像
剤Ｃ度の制御を行なって安定した画像Ｃ度の保てる現像
装置を提供することを目的とする。

（発明の概要） この発明ではｌ−記目的を達成するため、転写紙のサイ
ズに応じてトナーの補給時間を変えることを特徴として
いる。

（実施例） 以ド、この発明の一実施例を図面に基ずいて説明する。

第１図はこの発明を適用した現像装置を備えるカラー複
写装置の要部を示した断面図、第２図はこの発明を適用
した現像装置の断面図である。

まず、カラー複写装置について述べる。

ｌは感光ドラム、２は前露光、３はコロティ１″ｆ電器
、４は画像露光であり、ドラムｌＬには色分解潜像か形
成される。

５は回転移動型の多色現像器群で、イエロー。

マゼンタ、シアン、およびブラックの各現像剤を有する
現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ，５Ｂか回転体に固定配設され
ており、を記の色分解潜像に対応する色の現像器か感光
ドラムｌと対面する現像位置に移動停止１−シて色分解
潜像を現像する。現像像は転写ドラム６の表面に保持さ
れた転写材（転写紙）ＰＩ−に、転写コロナ放電器７に
より転写される。転写されずに感光ドラムｌの表面に残
ったトナーは例えばブレートを有するクリーナ（清！Ｉ
Ｉ）　ｒ一段）８によって清掃される。転写紙Ｐに４色
の現像像が位置合わせされて転写された後、転写紙Ｐは
分離爪９により分離され図示しない定着器に導かれ定着
されてフルカラー画像が得られる。

次に、Ｌ記現像器５Ｍ、５Ｃ，５Ｂ、ＳＹ内に充填され
ている二成分系現像剤濃度を検出する現像剤Ｃ度検出装
置について述べる。なお、各現像器５Ｍ、５Ｃ，５Ｂ、
５Ｙには同様な検出装置が悄えられるか、ここではイエ
ロー現像器５Ｙの場合について説明する。

図中ｌＯは現像器５Ｙ側に設けた現像器側検出ユニット
であり、各現像器と共に移動する。１１は画像形成装置
の側板に固設した現像器外検出ユニウトゼある。検出ユ
ニットｌＯおよび１１は非接触に保たれる。検出ユニッ
ト１１の側板１２に取付けられた光源１３からの白色光
の照明光が照射され、この照明光は検出ユニットｌＯに
取付けられた光ファイバー１４を通り１反射ミラー１５
で反射され現像剤濃度検出ｔ１１６を照明する。検出窓
１６はＡの分光エネルギー光を反射し、Ａとは異なるＢ
の分光エネルギー光を透過するダイクロイック・ミラー
で構成されており、白色光の照明光の内１例えば波長か
略７００ｎｓ以Ｆの可視光成分を反射し、略７００ｎｍ
以りの近赤外成分を透過させる。検出窓１６を通過した
近赤外光は現像スリーブ１７ｈの現像剤を照射し、その
反射光は再び検出窓１６を透過し、反射ミラー１５で反
射されさらに検出ユニットｌＯに取付けられた光ファイ
バー１４に導かれ、側板１２の開孔１８および色分解フ
ィルター１９を通して、受光素子２０に入射する。

また、ダイクロイック・ミラー表面で反射した光も１１
）び反射ミラー１５で反射され、更に検出ユニットｌＯ
に取付けられた光ファイバー１４に導かれ、側板１２の
開孔１８及び色分解フィルター１９を通して受光素７’
２０に入射する。

１−配色分解フイルター１９は波長７００ｎｍ以ドのｉ
＋（視光成分（参照光）のみを透過するフィルタ一部材
２１と、７００ｎｓ以１−の近赤外光成分（検出光）の
みを透過するフィルタ一部材２２とから構成され、そし
て、この色分解フィルター１９はソレノイド２３と１′
Ａ示しないスプリングにより矢印方向に移動ｉ１丁能に
なっていて、第３図に示す現像の前半期には受光素Ｔ−
２０の曲にフィルタ一部材２１を配置して参照光を受光
素ｆ−２０に入射させ、現像の後半期（第３図参照）に
は受光素ｆ２０の前にフィルタ一部材２２を配置して検
出光を受光素ｒ−２０に入射させるようになっている。

受光素ｆ−２０に入射した参照光および検出光は第４［
；１１に示す増幅回路３０で電圧に変換され、この電圧
がＡ／Ｄ変換器３１によってデジタル信−）に変換され
てＡ／Ｄ変換器３１の出力端７−ｐから出力される。そ
して、制御装置３２がＡ／Ｄ変換器３１の出力端子Ｐか
ら出力されるデジタル信号に基づいてトナーを補給する
トナー給装置３３を所定時間作動させる。なお、現像剤
濃度検出装置は第２　ＬＡに示すものの他第４図のＡ／
Ｄ変換器３１等が含まれる。

ここで、参照光による信号（参照光信号）は光源の劣化
および検出系の汚れを検出するための信号である。また
、検出光による信号（検出光）は現像濃度に対応した出
力する信号−であり、現像剤濃度か濃いとき大きな信号
となり、現像濃度が薄いとき小さな信号となる。

現像濃度信号りは検出信号−参照光信号として計算され
る。したがって、現像濃度信号りも、現像濃度が濃いと
き大きな信号となり、現像濃度が薄いとき小さな信号と
なる。

かかる現像濃度信号りを現像剤が標準濃度のときとる値
り。（現像剤標準濃度信号）と比較し。

Ｄ≧Ｄ、ならばトナー補給を行なわず、Ｄ＜Ｄ。

ならばトナーの補給を行なうようにトナー補給制御を行
なう。

次に、現像剤濃度信号りと補給ｉ、ｌ　（補給時間）の
関係であるか、現像剤標準濃度信号り。と現像剤Ｃ度信
−）Ｄとの差分信号をり。−Ｄ＝ｄ　（差分信Ｓ））と
すると、この差分信号ｄは現像剤濃度か標準濃度よりも
低いと大きな信号となり、現像剤濃度が標準濃度と同じ
であると０になり、現像剤濃度が標準濃度よりも高いと
負信号として大きくなり、かかる差分信号ｄは現像剤濃
度の変化と同しように変化する。ところで、この差分信
−）ｄはＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号にノ
、（づいて制御装置３２が演算するものである。

なお、トナー補給制御されるトナー補給装置３０は従来
公知の装置が用いられる。

第５図は制御型２１３２（第４図参照）がトナー補給型
２？３３の制御を行なう補給テーブルを示したものであ
り、この補給テーブルは転写紙のサイズがＡ４のときＡ
４系の直線で制御な行ない、転写紙のサイズがＡ３のと
きＡ３系の直線で制御を行なうもので、同じ差分信号で
もＡ４系とＡ３系とで補給時間か異なり、Ａ３系て制御
する方が補給時間か長くなっている。

これは、転写紙のサイズによりトナー消費驕が違うため
である。しかし、例えばＡ４とＡ３とでトナー消費埴か
約倍異なるとしても、補給樋を倍変えるのは好ましくな
い、なぜなら、トナーが大ｊ、Ｘに一度に現像剤中に補
給されると、攪拌不良か起こりキャリアとトナーの摩擦
帯電が良く行なわれず両者の電気的接合力か弱まり、現
像スリーブからのトナー飛散笠を招くからである。した
かつて適度な増！−か好ましい。

第６図は１−記補給テーブルによって補給漬制御を行な
った場合の現像剤一度の変化を示している。Ａ４サイズ
の現像剤一度の変化曲線は従来と回しであるが、Ａ３サ
イズの現像剤一度の変化曲線かＡ４サイズの変化曲線に
近くなり１周期の長さおよび振幅が小さくな９ている。

したがって、転写紙かＡ３サイズの場合でも常に安定し
た濃度の画像を形成することができる。

以１−、Ａ４サイズおよびＡ３サイズで説明したか、そ
の他Ｂ５．ａｓｈの転写紙サイズに応して差分信号と補
給時間の関係なそれぞれ最適に決めて補給制御を行なっ
ても良い。

第７図にＢ５．Ａ４．Ｂ４．Ａ３サイズでの差分信号と
補給時間の関係を示す。

また、第５図でＡ４サイズ系、Ａ３サイズ系として示し
た制御方法で、小サイズからＡ４サイズ迄をＡ４サイズ
系の補給制御とし、Ａ４サイズを越えてＡ３サイズ迄（
Ｂサイズを含む）をＡ３サイズ系の補給制御としても良
い、また、Ａ系列。

Ｂ系列象の定型紙の補給制御だけでなく不定型紙でもそ
の紙の長さまたは面積をセンサで検知して自動的に適切
な補給制御を行なうようにしても良い、この場合、かか
る不定型紙がＡ４サイズに近いかＡ３サイズに近いかを
判断してその近い系列で補給制御を行なうのか簡単であ
る。

ところで、差分信号に対する補給時間はトナー補給装置
による中位時間あたりの補給稙により適切な値がとられ
るべきである。

なお、ト記実施例においては現像ｅ１バ検出装置な近赤
外光による光学式濃度検出装置としているか、他にｏ（
視光域で検出を行なう方法または他の検出光学系および
電気的現像剤濃度検出方法等信）」式を採用することか
ｕｆ　を對である。

また、１−記実施例ては４色カラー複写装置に備えられ
た回転移動型の現像器について説明したか、これに限ら
ず、他の複数色カラー複写装置あるいは白黒複写装置等
に備えられる例えば据え置き型の現像器等にこの発明を
適用することもＩＩｆ能である。

（発明の効果） 以り説明したように、この発明に係る現像装置は、転写
紙のサイズに応じてトナーの補給時間を変えるようにし
たので、転写紙のサイズが変っても常に安定した現像濃
度を保つことかでき、したかって画像濃度か蒔くなった
りすることがなく。

常に安定した画像濃度な保つことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１１ｍはこの発明を適用した現像器を備えるカラー複
写装置の要部を示した断面図、第２図はこの発明を適用
した現像器の現像剤縮度検出装置を示した断面図、第３
Ｕ！！Ｉは第２１ｍの現像剤検出装置による参照光と検
出光の検出タイミングを示した図、第４１−４４は現像
装置の制御系を示したブロック図、第５図はこの発明に
よるトナー補給テーブルを示した図、第６図は第５図の
トナー補給チーフルにより制御される現像濃度の変化な
示した図、第７図はこの発明による他の補給デープルを
示した図、第８１！Ｉ＋は従来のトナー補給テーブルを
示した図、第９１−４は転写紙のサイズによってトナー
消費植の違いを示す説明図、第１０図は第８図のトナー
補給チーツルにより制御される現像剤一度の変化を示し
たグラフである。 ５Ｃ，５Ｂ、５Ｍ、５Ｙ−・・現像！Ｉｔ置、１３・・
・光源、２０−・・受光素ｆ、３１−Ａ／Ｄ変換器、３
２・・・制御装置、ｄ・・・差分信号、Ｄ・・・現像剤
濃度信−）。 特許出願人　　　　　キャノン株式会社代理人　弁理ト
　　　山　下亮　− 第２図 第３図 第４図 鴫−ルーσ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャリア粒子とトナー粒子を混合した現像剤の濃度に応
   じた検出信号を出力する現像剤濃度検出装置と、この現
   像剤濃度検出装置が出力する検出信号に対応した時間だ
   けトナーの補給を行なわせる制御装置とを備えている現
   像装置において、前記制御装置は転写材のサイズに応じ
   てトナーの補給時間を変るようになっていることを特徴
   とする現像装置。