JPS63177173A

JPS63177173A - 現像装置

Info

Publication number: JPS63177173A
Application number: JP809687A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Menjo; 健校條; Masahiro Inoue; 雅博井上; Akio Suzuki; 章雄鈴木; Masami Izumizaki; 昌巳泉崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-21

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、或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、或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−ｔｎ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、又は現像剤濃度）は、画像
品質を安定化させる］二て極めて重要な要素である。従
って、良好な画質を得る為に現像剤のトナー濃度を正確
に検出し、その変化に応じてトナー袖給驕を厳密に制御
し、現像削中のトナー濃度を一定に保つ必要かある。特
にカラー複写装置の現像剤ではそのトナー濃度か画像Ｃ
度コントラスト等画像品位に大きく影響を及ぼすことか
らトナー濃度を正確に一定に保つことは強く要求される
。

Ｉ、記・１覧情において、画像形成装置に用いられる現
像装置には、キャリア粒Ｙ−とトナー粒子−を混合した
現像剤のＣ度を検出する現像剤濃度検出装置か備えられ
、該検出装置からの検出信号に応じてトナー補給制御が
為されるようになっている。すなわち、現像剤濃度検出
装置か現像剤中のトナー濃度を検出するとその検出信−
）に応じてトナー補給装置かその補給ｊ、）（補給時間
）を制御される。

第８図は従来の上記トナー補給制御部におけるトナー補
給テーブル（現像剤濃度検出装置からの検出信１）に応
じ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Ｃ度信１）との差の信号）ｄの
変化と共にトナー補給時間もリニアに増加する略直線的
なトナー補給テーブルとされている。このようなトナー
補給デーフルにおいて、差分信号ｄかＯより大きくなっ
た所てトナー補給を始めるときの補給時間が０より始め
ないのは、補給時間かＯに近いような補給：、：、では
現像剤にトナーを補給しても現像剤Ｃ度をＩ：げる１−
であまり効果かないことと、補給時間か短いとトナー補
給ｌｌ！−があまり安定しないことによるものである。

また、差分信号ｄかある値以上では、トナー補給テーブ
ルはモ行線すなわち、同じトナー補給時間としている。

これは、あるＨ、Ｂ以Ｉ；のトナーを一度に入れると、
現像剤と補給されるトナーとの攪拌がうまくいかなくな
るためてあり、あるトナー７、Ｈ迄規制している。トナ
ー補給を始める点はトナー補給時間か０．２秒てトナー
補給量は約０．２ｇである。これよりトナー補給時間か
長くなるにつれ、同じ割合てトナー補給績か増すように
なっている。

（発明か解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来のトナー補給テーブルによって
トナー補給量ｔを制御する場合、現像剤の濃度変化な示
す差分信号ｄの変化と共に補給時間かリニアに増えるた
め、第１に、原稿が文字等のトナー消費の少ない時の差
分信号ｄの変化に対してトナー補給ｊＩ８か多くなって
現像剤濃度の変化か徴しくなるという欠点を有していた
。図において、矢印ａの部分が文字原稿（約１０％画像
）のときの差分信号ｄの変化する範囲である。こうした
ときの現像剤Ｃ度の変化を第１０図に示す０点線部か初
期の現像剤Ｃ度（ここではトナー濃度）である８％のラ
インを示す。該図よりトナー補給ｊ１１−か多いために
現像剤Ｃ度のオーバーシュートか大きくなってしまうこ
とが判る。こうなると、現像剤濃度か高くなったときに
トナー飛散やカブリ等の現象か起る。

又：ｔＳ２に、原稿が写真等のベタに近いようなトナー
消費の多いときは、トナー補給量が足りなくなって現像
剤濃度の変化が激しくなるという欠点を有していた。第
９図の矢印すの部分が写真原稿（約７０％画像）の時の
差分信号ｄの変化する範囲である。こうしたときの現像
剤濃度の変化を第１１１：、／に示す。点ｋＱ部は第１
０図と同じである。

該図よりトナー補給１−１．か少ないために現像剤Ｃ度
のアンターシュートか大きくなってしまうことかわかる
。こうなると、現像剤濃度か薄くなったときに画像のか
すれやハキめ等の現象が起る。

このようなことから、補給＋ｊの安定化のために、最小
トナー補給１１Ｘはある程度確保したヒて、すなわち、
トナー補給テーブルで補給時間か０に近くならないよう
にして、さらに１文字原稿等のトナー消費の少ないとき
でもトナー補給か多すぎて現像剤濃度のオーバーシュー
トの起ることかなく、また、写０原稿等のトナー消費の
多いときでもトナー補給が少なすぎて現像剤濃度のアン
ダーシュートの起らないトナー補給方法か望まれている
。

（発明の目的）そこでこの発明は、ｌ；述の如き°１を情に鑑みてなさ
れたものて１文字原稿等のトナー消費の少ないときでも
又、写真原稿等のトナー消費の多いときでも安定した現
像剤Ｃ度の制御が行なえるように［人された現像装置を
提供することを目的とする。

（発明のｍ′５＞この発明では１−記目的を達成するため、現像剤Ｃ瓜の
検出信−）に応じてトナー補給１．１を決めるトナー補
給テーブルか変化曲線部を備えることを特徴としている
。

（５ｅ明の実施例）以ド、この発明の一実施例を図面にノふづいて説明する
。

第４図はこの発明を適用した現像装置を備える画像形成
袋２１（カラー複写型２１）の２２部を示した断面図、
第５ｆ１４はこの５１明を適用した現像装置の現像剤Ｃ
度検出窓置を示したＦＪ圏図である。

まず、画像形成装置Ｘについて述べると、ｌは感光トラ
ム、２は前露光、３はコロナ帯電器、４は画像露光であ
り、ドラムｌ上には色分解潜像が形成される。

５は回転移動型の多色現像装置群て、イエロー５Ｙ、マ
ゼンタ５Ｍ、シアン５Ｃ及びフラッフ５Ｂの各現像剤を
右する現像装置かＤ１１１１部Ｉ、’、１定配設されて
おり、ｌ二足の色分解潜像に対応する色の現像装置が感
光トラム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。現像像は転写トラム６の表面に保持
された転写材ＰＬ、に、転写コロナ放゛１ｖ、器７によ
り転写される。転写されずに感光トラムｌの表面に残っ
たトナーは例えばプレートを有するクリーナ（情婦手没
）８によって？／ｊ掃される。転写材Ｐに４色の現像像
か位置合わせされて転写された後、転写材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、１−記各現像装置５Ｍ、５Ｃ，５Ｂ、５Ｙ内に充
填されている二成分系現像剤のｌｅ度を検出する現像剤
濃度検出装置Ｙについて述べる。なお、各現像装置５Ｍ
、５Ｃ，５Ｂ、５Ｙには同様な検出装置が備えられるか
、ここではイエロー現像装置５Ｙの場合について説明す
・る。

図中ｌＯは現像装置５Ｙ側に設けた現像装置側検出ユニ
ットであり、各現像装置と共に移動する。ｌｌは画像形
成装置Ｘの側板１２に固設した現像装置性検出ユニット
である。検出ユニット１０及び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＠１３
からの１１色光の照明か照射され、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１４ａを通り１
反射ミラー１５で反射され現像剤Ｃ度検出窓１６を薫１
５３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、例えば波長か略７ＱＯｍｍ以下の可視光酸分を反射
し、略７００ｍｍ以１−の近赤外光を透過させる。検出
窓１６を透過した近赤外光は現像スリーブ１７上の現像
剤を照射し、その反射光は再び検出窓１６を透過し１反
射ミラー１５で反射されまたは直接更に検出ユニットｌ
Ｏに取付けられた光ファイバー１４ｂに導かれ、側板１
２の開孔１８及び色分解フィルター１９を通して、シリ
コン・フォトダイオードの受光素（−，２０に入射する
。

また、タイクロイック・ミラー表面て反射した光もｌｉ
ｔび反射ミラー１５て反射され、更に検出ユニット１０
に取付けられた光ファイバー１４ｂ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、シリコ
ン・フォトタイオートの受光素ｆ−２０に入射する。

色分解フィルター１９は受光素ｒ−２０の受光部をカバ
ーする面積を有するフィルタ一部材２１゜２２とから成
り、フィルタ一部材２１はダイクロイック・ミラー表面
で反射した略７００ｍｍ以ドのｕｉ視酸成分みの光（以
下参照光γ）を透過し。

フィルタ一部材２２は検出窓１６を透過した略７００ｍ
ｍ以１−の近赤外光か現像剤て反射された光（以ド検出
光ｄ）を透過する。

色分解フィルター１９はソレノイド２３と図示しないス
プリングにより矢印方向に移動”Ｔ　ｆ尉となっており
、現像中初期には受光素ｒ−２０の前にフィルタ一部材
２１を配置して参照光γを受光Ｊ　ｆ２０に入射させ、
現像牛後゛トには受光素子２０の萌にフィルタ一部材２
２を配置して検出光ｄを受光素ｒ−２０に入射させる。

１−記タイミング及び８照光γ、検出光ｄの検出タイミ
ングを第６図に示す。

受光素ｒ−２０に入射した参照光γ及び検出光ｄは第７
図に示す増幅回路２４て電圧に変換され、さらにＡ／Ｄ
変換されデジタル信号として処理されてＰより出力され
る。

ここて、８照光γによる信り（参照光信号）は光源の劣
化及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ｄによる信号（検出光信号）は現像剤縮度に
対応した出力をする信号であり、現像剤濃度かＣいとき
大きな信号となり、薄いとき小さな信号となる。

現像剤濃度信号りは検出光信号・−参照光信号として計
算される。従って、現像剤濃度信号りも、現像剤濃度が
膿いとき大きな信号となり、　ＰＭいとき小さな信号と
なる。

かかる現像剤濃度信号りを現像剤が標準濃度のときとる
値り、、（現像剤標準濃度上−））と比較し、Ｄ≧Ｄｏ
ならばトナー補給は行なわず。

Ｄ　＜　Ｄ　、１ならばトナー補給を行なうようにトナ
ー補給制御を行なう。

次に、現像剤濃度上−′ｆＤと補給ｊ、￥（補給時間）
の関係であるか、現像剤標準濃度上１）Ｄｏと現像剤濃
度信号りとの差分信号−をＤｏ　−Ｄ＝ｄ　（差分信号
−）とすると、この差分信号ｄは、現像剤縮度が標準濃
度よりも低いと大きな信号となり、現像剤濃度か標準濃
度と同じであるとＯになり、現像剤濃度かｅ！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じ様に変化する。

なお、トナー補給制御されるトナー補給装置は従来公知
の装置が用いられる。

第１図はこのｆｆｉ　１５１によるトナー補給テーブル
を示したものである。この発明では１一記差分信号ｄと
補給時間との関係を変化曲線として構成している。すな
わち、トナー補給テーブルは差分信号ｄか小さい領域で
は丁向曲線状（下向向＆９部）（イ）とされてトナー補
給ｊＪを少なくＩＪ制御する様にし、差分信−）ｄか大
きい領域ではＬ白面線状（１−白面線部（ロ））とされ
てトナー補給ｒａを多く制御する様に設定しである。こ
れにより１文字原槁了のトナー消費の少ないときはトナ
ー補給賃を少なく制御し、逆に写真原稿等のトナー消費
の多いときはトナー補給ｔ７Ｈ：を多く制御することが
出来る。なお１本トナー補給テーブルにおいては差分信
Ｘ′ｉｄがＯになった所で補給を行なわず、差分信号ｄ
か負になると以後負の信号である限り補給は行なわない
ようになっている。また、最小トナー補給驕を安定させ
るために最小トナー補給時間はＯに近くならないように
している。

第２１４及び第３図はト記トナー補給テーブルによって
補給１１１制御を行なった場合の現像剤濃度の変化を示
している。第２図はトナー消費の少ない原稿のとき、第
３図はトナー消費の多い原稿のときであり、これらの図
からｆするように、両者共現像剤濃度のオーバーシュー
ト、アンダーシュートのない良好な現像剤濃度の制御を
行なうことか出来る。

なお、に記実施例においては現像剤濃度検出装置Ｙを近
赤外光による光学式＝度検出装置としているか、他に可
視光域で検出を行なう方法又は他の検出光学系、及び電
気的現像剤Ｃ度検出方法等他方式を採用することが＋ｉ
ｆ能である。

また、１−記実施例では４色カラー複写装置に備えられ
た回転移動型の現像装置について説明したが、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装置１等にこの発
明を適用することも町１駈である。

また、トナー補給テーブルの曲線形状は実施例のものに
限ることなく、例えばトナー補給装置や現像装置等にあ
わせて任意に変更設定することかＩＩｆ衡である。

（発明の効果）以１−説明したように、この発明に係る現像装置は、現
像剤濃度の検出信号に応じてトナー補給＋、Ｈを快める
トナー補給デープルか変化曲線部を備えるようにしたの
で、原稿によつてトナー消費の少ないときや多いときに
拘らず、常に安定したトナー補給制御を行なうことか１
１丁能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの９１ＩｊＩによるトナー補給テーブルを示
した図、第２図及び第３１Ａはそれぞれ第１図のトナー
補給テーブルによりル制御される現像剤Ｃ度の変化を示
したグラフ、第４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２２部を示した断面１５１１、第
５１′Ａはこの発１５１を適用した現像装置の現像剤濃
度検出装置を示した断面図、第６図は第５図の現像剤濃
度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７図は第５図の現像剤濃度検出装置の増＋１
１回路を示した図。第８１−４及び第９１″Ｊ４はそれぞれ従来のトナー補
給テーブルを示したＩａ、第１０１％及び第１１図はそ
れぞれ第８（′″Ａ及び第９１１のトナー補給テーブル
により制御される現像剤Ｃ度の変化を示したグラフであ
る。５Ｃ，５Ｂ、５Ｍ、５Ｙ・・・現像装置、１３・・・光
源、２０・・・受光素ｆ−１ｄ・・・差分信号、Ｄ・・
・現像剤Ｃ爪上−Ｊ、Ｙ・・・現像剤濃度検出装置。

Claims

【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
した現像装置において、前記現像剤濃度の検出信号に応
じてトナー補給量を決めるトナー補給テーブルが変化曲
線部を備えることを特徴とする現像装置。
（２）前記トナー補給テーブルの変化曲線は、現像剤濃
度の検出信号による現像剤濃度が標準濃度に近いときは
トナー補給量を少なくなるように制御し、また、現像剤
濃度が薄いときはトナー補給量を多くなるように制御す
るべく設定されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の現像装置。
（３）前記現像剤濃度検出装置は、現像剤濃度に対応し
て変化する反射光量を光源と受光素子より成る光学系で
検出する光学式現像剤濃度検出装置であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の現像装置。