JPH1063075A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イニシャルからエンドまでの現像容器内の２
成分現像剤の帯電性能の変化を少なくすること。 【解決手段】 現像領域Ｑ2にトナーおよびキャリアから
成る２成分現像剤を搬送する現像ロール６４と、使用を
開始する新規設定時に現像剤補給口４２から補給される
キャリアよりも帯電性能が低いキャリアを含む２成分現
像剤をスタート現像剤として収容するとともに前記スタ
ート現像剤および現像剤を供給する現像剤供給部材（６
１〜６３）を収容する現像容器４１と、現像動作による
前記トナーの消費に応じてトナーおよびキャリアを補給
するトナー・キャリア補給装置（４２＋４４〜４７＋５
１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋ＳN2）と、排出される現像剤
を回収する回収容器５９と、現像容器４１内の現像剤量
を所定値に保持する現像剤排出装置（４３＋５６〜５８
＋Ｃ）とから構成される現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザープリンタ等の画像形成装置の現像装置に関し、
特に、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を収納
する現像装置に関する。

【従来の技術】従来、例えば乾式複写機等においては、
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤で感光体表面
の静電潜像の可視化、すなわち現像を行う現像装置が多
用されている。このような現像装置において、トナーは
現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費
されずに現像装置内に残る。したがって、現像装置内で
トナーと共に攪拌されるキャリアは攪拌頻度が多くなる
につれて、表面へのトナーの粘着といった事態が生じて
汚染され劣化し、このために、現像剤の帯電性能が徐々
に低下することにより、かぶり等の画質欠陥を生じて、
画質を著しく低下させる原因になっている。

【０００２】これまで、かぶり等の画質欠陥を生じない
間隔で、定期的に現像器内の現像剤を交換する必要があ
った。そして、その現像剤を換するために多大なメンテ
ナンスの労力が必要であった。そこで現像剤の無交換を
目的に、キャリアとトナーとの混合物からなる現像剤を
現像器内の現像槽に補給して、帯電性能の低下した劣化
現像剤を現像槽より排出し、帯電性能の低下を抑制でき
るようにした装置が提案されている。このような装置と
しては、例えば従来下記（Ｊ01）の技術が知られてい
る。 （Ｊ01）特公平２−２１５９１（特開昭５９ー１００４
７１）号公報記載の技術この公報記載の装置において
は、消費されるトナーの補給とは別に新しいキャリアの
補給を現像槽内に行い、過剰となった現像槽内の現像剤
が、現像槽壁面に設けられている現像剤排出口からオー
バーフローして排出され、廃棄現像剤容器に回収され
る。このようなキャリア及び劣化現像剤の補給・排出が
逐次繰返されることによって、現像槽内で汚染され劣化
していく現像剤を逐次、新たに供給されるトナーおよび
キャリアに置換していくことにより、帯電性能を維持
し、画質品質の低下を抑えるようになっている。この提
案により、現像剤交換作業を行わずに画質欠陥の発生を
抑えることができるようになり、当初の目的であったサ
ービスコスト低減はある程度実現できた。

【０００３】また、前記現像剤の劣化を抑制するととも
に、現像剤交換により発生する保守時間等のサービスコ
ストを逓減するための装置として、例えば従来下記（Ｊ
02）の技術が知られている。 （Ｊ02）特公平２−２１５９１（特開昭５９ー１００４
７１）号公報記載の技術この公報記載の技術は、現像動
作によって消費されるトナーの補給部とは別に新しい現
像剤またはキャリアの補給部を設ける。そして、補給で
過剰になった現像槽内の劣化現像剤を回収する現像剤回
収部を設けることにより、現像剤の劣化にあわせて、現
像槽内の劣化現像剤を排出させる。これにより、当初の
目的であったサービスコスト低減は実現できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

（前記（Ｊ02）の問題点）前記（Ｊ02）記載の技術で
は、図８のように、イニシャル（現像容器の使用を開始
する新規設定時刻）からある一定時間Ｔの経過後からエ
ンド（現像剤の寿命による使用終了時）までの帯電性能
を低下しないように維持することは可能である。しかし
ながら、イニシャルからある一定時間Ｔまでの帯電性能
の低下を抑えることはできないので、現像剤の帯電性能
が変化するという問題点がある。今後の電子写真複写機
やレーザープリンタ等の画像形成装置に求められるもの
の一つとしては、画質の向上が上げられる。しかし、た
とえイニシャルに新しい現像剤で最適の設定にし高画質
が実現しても、イニシャル以降の現像剤の帯電性能が変
化して実現した高画質をエンドまで維持することはでき
ず、顧客を満足させる画像形成装置を実現することはで
きない。また、イニシャルから一定時間Ｔの経過後から
エンドまでの帯電性能を一定に且つ良好に維持した場合
でも、イニシャルから一定時間Ｔ経過するまでの間は帯
電性能が変化するので、イニシャルからエンドまで画質
を一定にすることは難しい。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｏ01）
の記載内容を課題とする。 （Ｏ01）２成分現像剤を使用した現像装置において、イ
ニシャルからエンドまでの現像容器内の現像剤の帯電性
能の変化を少なくすること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、カッコ内の符号が＋記号で連結されたものは実施例
の複数の要素を組合わせたものが本発明の要素に対応す
ることを示す。また、本発明を後述の実施例の符号と対
応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするた
めであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではな
い。

【０００７】（本発明）前記課題を解決するために、本
発明の現像装置は、下記の要件を備えたことを特徴とす
る、（Ａ01）現像領域（Ｑ2）にトナーおよびキャリア
から成る２成分現像剤を搬送する現像ロール（６４）、
前記２成分現像剤、および前記現像ロール（６４）に現
像剤を供給する現像剤供給部材（６１〜６３）を収容
し、且つ現像剤補給口（４２）および現像剤排出口（４
３）を有する現像容器（４１）、（Ａ02）現像動作によ
るトナーの消費に応じてトナーおよびキャリアを前記現
像剤補給口（４２）に補給するトナー・キャリア補給装
置（４２＋４４〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋Ｓ
N2）、（Ａ03）前記現像剤排出口（４３）から排出され
る現像剤を回収する回収容器（５９）、（Ａ04）現像動
作によるトナーの消費に応じて前記現像容器（４１）内
の現像剤を前記現像剤排出口（４３）から前記回収容器
（５９）に排出させて現像容器（４１）内の現像剤量を
所定値に保持する現像剤排出装置（４３＋５６〜５８＋
Ｃ）、（Ａ05）前記現像容器（４１）の使用を開始する
新規設定時には、前記現像剤補給口（４２）から補給さ
れるキャリアよりも帯電性能が低いキャリアを含む２成
分現像剤をスタート現像剤として収容する前記現像容器
（４１）。

【０００８】

【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本発明の現像装置では、現像
剤補給口（４２）および現像剤排出口（４３）を有する
現像容器（４１）は、現像ロール（６４）、２成分現像
剤、現像剤供給部材（６１〜６３）を収容する。現像剤
供給部材（６１〜６３）は前記現像ロール（６４）に２
成分現像剤を供給する。現像ロール（６４）は、トナー
およびキャリアから成る２成分現像剤を現像領域（Ｑ
2）に搬送する。現像領域（Ｑ2）に搬送されたトナーは
現像動作により消費される。現像動作による前記トナー
の消費に応じてトナー・キャリア補給装置（４２＋４４
〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋ＳN2）はトナーお
よびキャリアを前記現像剤補給口（４２）に補給する。
現像剤排出装置（４３＋５６〜５８＋Ｃ）は、現像動作
によるトナーの消費に応じて前記現像容器（４１）内の
現像剤を前記現像剤排出口（４３）から前記回収容器
（５９）に排出させて現像容器（４１）内の現像剤量を
所定値に保持する。前記回収容器（５９）は、前記現像
剤排出口（４３）から排出される現像剤を回収する。

【０００９】前述のように、現像動作によるトナーの消
費に応じてキャリアの劣化が生じるので、現像動作によ
るトナーの消費に応じて、トナーの補給およびキャリア
の補給を行い、且つ前記現像容器（４１）内の現像剤の
排出を行うことによりキャリアの帯電性能の低下を防止
することができる。また、前記現像容器（４１）の使用
を開始する新規設定時には、前記現像剤補給口（４２）
から補給されるキャリアよりも帯電性能が低いキャリア
を含む２成分現像剤が現像容器（４１）内にスタート現
像剤として収容される。このため、前記現像容器（４
１）の使用開始時から使用終了までの全ての期間中、前
記現像容器（４１）内の２成分現像剤は、帯電性能の低
いキャリアおよび新規な帯電性能の高いキャリアの両方
を含むこととなる。このため、現像容器（４１）の全使
用期間中、現像剤を一定の帯電性能に維持することがで
きる。現像容器（４１）内の現像剤の帯電性能を一定に
維持することができるため、使用開始から、寿命による
使用終了まで、安定した画質を維持することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明の現像装置の実施の形態１は、
前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とす
る、（Ａ06）前記補給するキャリアと同じキャリアであ
ってトナー粘着等で帯電性能が低下したキャリアを含む
２成分現像剤をスタート現像剤として収容する前記現像
容器（４１）。

【００１１】（実施の形態１の作用）本発明の現像装置
の実施の形態１では、前記現像容器（４１）の使用を開
始する新規設定時には、補給するキャリアと同じキャリ
アであってトナー粘着等で帯電性能が低下したキャリア
を含む２成分現像剤が前記現像容器（４１）内にスター
ト現像剤として収容される。このため、前記現像容器
（４１）の使用開始時から使用終了までの全ての期間
中、前記現像容器（４１）内の２成分現像剤は、帯電性
能の低いキャリアおよび新規な帯電性能の高いキャリア
の両方を含むこととなる。これにより、現像容器（４
１）の全使用期間中、現像剤を一定の帯電性能に維持す
ることができる。現像容器（４１）内の現像剤の帯電性
能を一定に維持することができるため、使用開始から、
寿命による使用終了まで、安定した画質を維持できる画
像形成装置を提供することができる。

【００１２】（実施の形態２）本発明の現像装置の実施
の形態２は、前記本発明において下記の要件を備えたこ
とを特徴とする、（Ａ07）前記補給するキャリアと異な
るキャリアであって前記補給するキャリアよりも帯電性
能が低いキャリアを含む２成分現像剤をスタート現像剤
として収容する前記現像容器（４１）。

【００１３】（実施の形態２の作用）本発明の現像装置
の実施の形態２では、前記実施の形態１と同様に前記現
像容器（４１）の使用開始時から使用終了までの全ての
期間中、前記現像容器（４１）内の２成分現像剤は、帯
電性能の低いキャリアおよび新規な帯電性能の高いキャ
リアの両方を含むこととなる。これにより、現像容器
（４１）の全使用期間中、現像剤を一定の帯電性能に維
持することができる。現像容器（４１）内の現像剤の帯
電性能を一定に維持することができるため、使用開始か
ら、寿命による使用終了まで、安定した画質を維持でき
る画像形成装置を提供することができる。

【００１４】（実施例）次に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態の例（実施例）を説明するが、本発明は
以下の実施例に限定されるものではない。

【００１５】（実施例１）図１は本発明による現像装置
の実施例１を備えた画像処理装置Ｕ全体の構成図であ
る。図２は同実施例１の要部拡大説明図である。図３は
同実施例１のブロック線図である。図１において、画像
形成装置Ｕは、上面にプラテンガラス（透明な原稿台）
Ａ1を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複
写機Ａと、前記プラテンガラスＡ1上に着脱自在に装着
される自動原稿搬送装置Ｂを備えている。前記自動原稿
搬送装置Ｂは、原稿給紙トレイＢ1に収容された原稿を
順次取出して、前記プラテンガラスＡ1上の複写位置に
搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイＢ2に排出す
るように構成されている。

【００１６】前記複写機Ａは、前記プラテンガラスＡ1
の下方に順次配置された画像読取部としてのイメージイ
ンプットターミナルＩＩＴ（以下、ＩＩＴ）、および画
像記録用作動部としてのイメージアウトプットターミナ
ルＩＯＴ（以下、ＩＯＴ）を有している。

【００１７】前記ＩＩＴは、前記プラテンガラスＡ1の
下方に露光走査光学系１を有している。前記露光走査光
学系１は、フルレートキャリッジに搭載された原稿照明
用の露光ランプ２および第１ミラー３を有している。ま
た露光走査光学系１は、前記フルレートキャリッジの移
動速度の１／２の速度で移動するハーフレートキャリッ
ジに搭載された第２ミラー４および第３ミラー５を有し
ており、さらにＩＩＴのフレームに支持された結像レン
ズ６を有している。前記結像レンズ６は、前記プラテン
ガラスＡ1上の原稿から反射してさらに前記第１，２，
３ミラー３〜５で反射した原稿反射光をＣＣＤ（固体撮
像装置）に収束させる機能を有している。前記ＣＣＤは
その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換
する機能を有している。またＩＩＴは、前記ＣＣＤで得
られる電気信号を画像データとして出力する画像データ
出力部７、およびユーザーがコピースタート等の作動指
令信号を入力操作するユーザインターフェースＵＩとを
有している。なお、前記ユーザインターフェースＵＩは
図３に示す表示部ＵＩa、コピースタートボタンＵＩb、
コピー設定枚数入力キーＵＩc等を有しており、前記表
示部ＵＩaには画像形成装置Ｕの現在の設定状態に関す
る情報の表示等が行われるようになっている。

【００１８】図１において、前記ＩＯＴは、前記画像デ
ータ出力部７から出力される画像データをレーザ駆動信
号に変換するレーザ駆動回路８、前記レーザ駆動回路８
から出力されるレーザ駆動信号に応じて画像書込用のレ
ーザビームＬを出射するレーザ書込装置９を有してい
る。レーザ書込装置９から出射されるレーザビームＬ
は、図１中、矢印の方向に回転する像担持体１１表面の
移動経路に設定された潜像書込位置Ｑ1において、前記
像担持体１１表面に入射するようになっている。なお前
記像担持体１１の表面に沿って前記潜像書込位置Ｑ1の
回転方向上流側に、帯電器１２が配置されている。

【００１９】前記像担持体１１の表面に沿って前記潜像
書込位置Ｑ1の回転方向下流側の現像領域Ｑ2には、前記
像担持体１１表面に形成された静電潜像をトナー像に現
像する現像装置Ｄ（詳細は後述）が配置されている。前
記現像装置Ｄの下流側に設定された転写位置Ｑ3には、
転写器１４が配置されている。また転写器１４のさらに
回転方向下流側には、除電器１５およびクリーナユニッ
ト１６が配置されている。前記転写器１４の下方には、
給紙トレイ２１〜２５が多段に配置されている。給紙ト
レイ２３は両面コピーまたは多重コピー等の際に１回目
のコピーが行われた記録シート（以下シート）Ｓを循環
させて前記転写位置Ｑ3に再送する時に使用される中間
トレイである。

【００２０】前記各給紙トレイ２１〜２５のシートＳは
第１シート搬送路２６を通って前記転写位置Ｑ3に搬送
されるようになっている。転写位置Ｑ3には前記転写器
１４が配置されており、転写器１４は転写位置Ｑ3を通
過するシートＳに像担持体１１表面のトナー像Ｉを転写
する。前記像担持体１１表面に沿って前記転写位置Ｑ3
の上流側の位置に、現像トナー濃度センサＳN2が配置さ
れている。前記現像トナー濃度センサＳN2は、前記トナ
ー像Ｉの濃度を検出し、コントローラＣ（図３参照）に
出力している。前記転写位置Ｑ3を通過した像担持体１
１表面は、前記除電器１５により除電され、表面に残留
したトナーが前記クリーナユニット１６により回収され
た後、再び、前記帯電器１２により一様に帯電されるよ
うになっている。

【００２１】前記第１シート搬送路２６の終端には、前
記転写位置Ｑ3のシート搬送方向上流側に、搬送されて
来たシートＳを一旦停止させてから、前記転写位置Ｑ3
に搬入するためのレジロール２７およびレジゲート２８
が配置されている。前記転写位置Ｑ3でトナー像を転写
されたシートＳは、シート排出トレイＴＲに接続する第
２シート搬送路２９を通って定着位置Ｑ4に搬送され
る。定着位置Ｑ4には定着装置Ｆの加熱ロール３１およ
び加圧ロール３２が配置されており、定着位置Ｑ4を通
過するシートＳ上の未定着トナー像を加熱定着する。前
記第２シート搬送路２９には、前記定着位置Ｑ4の下流
側に前記シート排出トレイＴＲにシートを排出するため
の排出ローラ３３が設けられている。

【００２２】前記第２シート搬送路２９には前記排出ロ
ーラ３３の上流側に切替ゲート３４が配置されている。
切替ゲート３４は、前記第２シート搬送路２９上のシー
トの搬送方向をシート循環路３６または前記シート排出
トレイＴＲの方向に切り替える際に使用される。

【００２３】図２は本発明の実施例１の現像装置の要部
説明図である。図２において、現像装置Ｄは、現像容器
４１を有している。現像容器４１は、現像剤補給口４
２、および現像剤排出口４３を有している。現像剤補給
口４２にはトナー貯蔵容器４４に貯蔵されたトナーが、
トナー搬送オーガ４５から補給されるように構成されて
いる。前記現像容器４１の使用を開始する新規設定時
（イニシャル）には、前記現像容器４１内に劣化した
（帯電性能の低い）現像剤および新規な（帯電性の高
い）現像剤を混合した二成分現像剤が収容されている。
図２、図３において、トナー搬送オーガ４５を支持する
オーガ回転軸４６は、現像装置用モータＭによりクラッ
チ４７を介して回転される。オーガ回転軸４６の右端に
は、トナー搬送オーガ４５の回転量を検出するためのエ
ンコーダ４８が設けられている。

【００２４】図２において、複写機Ａの動作の制御を行
うコントローラＣが制御する現像装置用モータ駆動回路
４９により前記現像装置用モータＭが駆動される。前記
現像装置用モータＭの駆動中、前記クラッチ４７がオン
のときは、オーガ回転軸４６およびトナー搬送オーガ４
５が回転駆動される。このとき前記トナー搬送オーガ４
５により、前記トナー貯蔵容器４４に貯蔵された補給用
のトナーが前記現像剤補給口４２から現像容器４１内に
補給される。このトナーの補給は、現像容器４１内に配
置された現像容器内トナー濃度センサＳN1（図２、図３
参照）が検出する容器内トナー濃度が基準値以下のとき
に行われる。またトナーの補給は前記現像トナー濃度セ
ンサＳN2（図１参照）に検出される現像トナー濃度が基
準値以下のときにも行われる。前記符号４２、４４〜４
７、５１〜５４、Ｃ、Ｍ、ＳN1、ＳN2により示された要
素により本実施例のトナー・キャリア補給装置（４２＋
４４〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋ＳN2）が構成
されている。そして、前記トナー搬送オーガ４５の回転
量を検出するためのエンコーダ４８は、トナー・キャリ
ア補給装置（４２＋４４〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋
ＳN1＋ＳN2）の駆動量を検出する駆動量検出器４８とし
ての機能を有している。

【００２５】前記コントローラＣには、前記エンコーダ
４８の検出するトナー搬送オーガ４５の回転量が入力さ
れている。現像容器４１内へのトナー補給量は前記トナ
ー搬送オーガ４５の回転量に比例しており、コントロー
ラＣは、前記トナー搬送オーガ４５の回転量に応じて定
まるトナー補給量をトナー消費量として算出する機能を
有する。したがって、前記エンコーダ４８およびコント
ローラＣにより、前記現像容器のトナー消費量を検出す
るトナー消費量検出手段（４８＋Ｃ）が構成されてい
る。

【００２６】前記現像剤補給口４２の上方には、キャリ
ア貯蔵容器５１およびキャリア補給シャッタ５２が配置
されている。キャリア補給シャッタ５２は、キャリア補
給用ソレノイド５３により開閉される。前記キャリア補
給用シャッタ５２が開放している間は、前記キャリア貯
蔵容器５１内に貯蔵された補給用のキャリアが前記現像
剤補給口４２に向かって落下するように構成されてい
る。図３において、前記キャリア補給用ソレノイド５３
は、コントローラＣが制御するキャリア補給用ソレノイ
ド駆動回路５４により作動される。前記トナー貯蔵容器
４４およびキャリア貯蔵容器５１によりこの実施例１の
現像剤貯蔵容器（４４＋５１）が構成されている。

【００２７】前記現像剤排出口４３には現像剤排出用シ
ャッタ５６が設けられている。現像剤排出用シャッタ５
６は現像剤排出用ソレノイド５７により開閉される。図
３において、現像剤排出用ソレノイド５７はコントロー
ラＣが制御する現像剤排出用ソレノイド駆動回路５８に
より作動する。前記現像剤排出口４３の下方には排出さ
れた現像剤を回収する回収容器５９が配置されている。
前記符号４３、５６〜５８、およびＣで示された要素に
より、前記現像容器４１内の現像剤を前記現像剤排出口
４３から前記回収容器５９に排出させて現像容器４１内
の現像剤量を所定値に保持する現像剤排出装置（４３＋
５６〜５８＋Ｃ）が構成されている。

【００２８】図２において、現像容器４１内部には、現
像容器４１内の２成分現像剤を撹拌する撹拌用オーガ６
１，６２、現像剤供給パドル６３、および現像ロール６
４が回転可能に支持されている。前記撹拌用オーガ６
１，６２および現像剤供給パドル６３により現像剤供給
部材（６１〜６３）が構成されている。現像ロール６４
は、従来公知の固定したマグネットローラ６５とその外
周を回転するスリーブ６６により構成されている。

【００２９】図２、図３において、前記撹拌用オーガ６
１，６２、現像剤供給パドル６３、および現像ロール６
４は、前記現像装置用モータＭによりクラッチ６８を介
して回転駆動される。前記撹拌用オーガ６１，６２は２
成分現像剤を互いに逆方向（図２で、紙面の表から裏に
向かう方向およびその逆方向）に搬送しながら、撹拌
し、現像剤供給パドル６３は撹拌された２成分現像剤を
現像ロール６４に供給する。現像容器４１内には、前記
現像ロール６４の外側面に付着して前記現像領域Ｑ2に
搬送される２成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材
６９が設けられている。本実施例の層厚規制部材６９
は、張り合わせた板状の非磁性部材６９aおよび磁性部
材６９bにより二層に構成されているが、一層構造の非
磁性部材等、従来公知の種々の層厚規制部材の使用が可
能である。また、層厚規制部材６９は、前記マグネット
ローラ６５の磁極に対向する位置に配置されている。

【００３０】図３において、コントローラＣは、ＣＰＵ
（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏ（入出力イ
ンタフェース）等を有するマイコンにより構成されてい
る。前記コントローラＣには、ＵＩから入力されるコピ
ースタート信号およびコピー設定枚数、エンコーダ検出
信号（トナー補給量検出信号）４８a、容器内トナー濃
度信号ＳN1a、現像トナー濃度信号ＳN2aや、その他の入
力信号が入力されている。前記コントローラＣは、入力
された信号に応じて、現像装置用モータ駆動回路４９、
キャリア補給用ソレノイド駆動回路５４、現像剤排出用
ソレノイド駆動回路５８、補給用クラッチ作動回路７
１、現像用クラッチ作動回路７２や、その他の作動回路
の制御信号を出力している。

【００３１】また、前記コントローラＣの前記ＲＯＭに
は、前記各入力信号に応じて作動するプログラムおよび
必要なデータが記憶されている。前記プログラムにより
作動するコントローラＣは、前記補給すべきトナー量を
算出するトナー補給量算出手段Ｃ1、コピー枚数カウン
タＣ2、キャリア補給量算出手段Ｃ3、現像剤排出量算出
手段Ｃ4、１０枚カウンタＣ5等の機能を有している。前
記トナー補給量算出手段Ｃ1は、前記現像容器内トナー
濃度信号ＳN1a、現像トナー濃度信号ＳN2aに応じて、補
給すべきトナー量を算出する。算出したトナー量を補給
するためにはトナー補給オーガ４５を所定の時間駆動す
る必要がある。したがって、前記補給すべきトナー量は
トナー補給オーガ４５の駆動時間すなわち、クラッチ４
７の作動時間である。

【００３２】前記キャリア補給量算出手段Ｃ3は、前記
エンコーダ検出信号（トナー補給量検出信号）４８aに
応じて、補給すべきキャリア量を算出する。前記補給す
べきキャリア量はキャリア補給用シャッタ５２の開放時
間すなわち、キャリア補給用ソレノイド５３の作動時間
である。前記現像剤排出量算出手段Ｃ4は、前記エンコ
ーダ検出信号（トナー補給量検出信号）４８aに応じ
て、排出すべき現像剤排出量を算出する。前記排出すべ
き現像剤排出量は現像剤排出用シャッタ５６の開放時間
すなわち、現像剤排出用ソレノイド５７の作動時間であ
る。前記１０枚カウンタＣ5は、連続コピーを１０枚行
う毎に、濃度検出用トナー像を像担持体１１上に形成す
るために使用するカウンタである。

【００３３】（実施例１の作用）像担持体１１は、帯電
装置１２によりその表面を負極性に一様に帯電される。
次にレーザー書込装置９により、像露光がなされ、像担
持体１１の表面には静電潜像が形成される。現像装置Ｄ
の前記現像容器４１内の攪拌用オーガ６１，６２は、互
いに相反する方向に回転し、現像剤補給口４２から補給
されるトナーおよびキャリアを撹拌、搬送するととも
に、トナーとキャリアとの混合作用によって摩擦帯電が
なされた均質な２成分の現像剤とする。この均一に混合
された２成分現像剤は現像剤供給パドル６３により、現
像ロール６４の周面上に層状に付着される。現像ロール
６４の表面の現像剤は、前記層厚規制部材６９により均
一な層に形成される。前記現像ロール６４表面に形成さ
れた均一な現像剤層は、現像領域Ｑ2において像担持体
１１上の静電潜像をトナー像に現像する。

【００３４】トナー像が転写される記録用紙あるいは透
明な転写材等のシートＳは、給紙トレイ２１〜２５か
ら、取り出されて搬送され、レジゲート２８で一旦停止
させられた後、レジロール２７により所定のタイミング
で像担持体１１と転写器１４の間の転写位置Ｑ3へと搬
送される。転写位置Ｑ3において、像担持体１１上のト
ナー像は、転写器１４によりシートＳ上に転写される。
そして、トナー像が転写されたシートＳは定着装置Ｆ
で、加熱定着されて、シート排出トレイＴＲへと搬出さ
れる。トナー像の転写を終えた前記像担持体１１は、そ
の後、表面が除電器１５で除電されクリーナユニット１
６により表面に残ったトナーがかき取られ、再び帯電器
１２で表面を負極性に一様に帯電される。

【００３５】上記のような複写動作が繰り返されると、
前記図２の現像装置Ｄの現像容器４１内に収納されてい
る現像剤中のトナーは徐々に消費され、キャリアに対す
るトナーの比率、すなわちトナー濃度が低下していく。
このトナー濃度の変化は、現像容器４１に設けられたト
ナー濃度センサＳN1により検出される。前記トナー濃度
が現像に必要な適正範囲以下になると、前記コントロー
ラＣは、前記クラッチ４７をオンにしてトナー搬送オー
ガ４５を駆動し、トナー貯蔵容器４４内の補給用トナー
を現像剤補給口４２から、現像容器４１内に補給する。

【００３６】一方、現像容器４１内の現像剤中のキャリ
アは、現像動作により消費されることはなく、現像容器
４１内でのトナーといっしょに攪拌されたり、マグネッ
トローラ６５の磁力の影響、ならびに、像担持体１１お
よびトナーとの接触などの影響により、キャリア表面へ
のトナー粘着ということが生じて徐々に表面等が汚染さ
れて、劣化していく。このようにキャリアが劣化してい
くと、現像剤帯電性能が低下し、トナーに所定の帯電量
を付与し得なくなり、画質の低下を生じることとなる。

【００３７】図４は現像剤帯電性能とトナーの消費量の
関係の説明図で、図４Ａは現像剤の帯電性能がトナー消
費量の増加に応じて（現像動作を行った時間の増加に応
じて）低下することを示す図であり、図４Ｂは現像剤中
へのキャリアの供給割合が多い程、トナーの消費量によ
り、低下していく現像剤帯電性能の低下速度が小さいこ
とを示す図である。図４Ａにおいて、トナー消費量が増
加するにつれてキャリアの劣化により現像剤帯電性能が
低下する。現像剤の帯電性能を最適範囲に維持するため
には、トナー消費量が所定の範囲に入ったときに新しい
キャリアを含む新しい現像剤と劣化したキャリアを含む
現像剤とを交換しながら現像を行う必要がある。前記現
像剤の交換量を適切に制御することにより、現像剤帯電
性能を一定に維持することが可能である。図４Ｂにおい
てキャリアの交換を行いながら現像を行う場合に、トナ
ーの消費量により、現像剤帯電性能が低下して定常値に
なること、およびキャリアの交換量が多い程、前記定常
値が高くなるということが分かる。図４Ａ、図４Ｂから
分かるように、現像剤帯電性能を最適範囲に保持するた
めには、それに応じた量のキャリアまたはキャリアを含
む現像剤の交換を行う必要があることが分かる。

【００３８】本実施例１は帯電性能の低下した現像剤と
新しい現像剤との混合した現像剤をスタート現像剤とし
て用いている。図５は、帯電性の低下した現像剤と新し
い現像剤との混合した現像剤をスタート現像剤（以下
「混合スタート現像剤」という）として使用した場合と
新しい現像剤のみをスタート現像剤として使用した場合
の現像剤帯電性能とトナー消費時間との関係を示す図で
ある。図５において混合スタート現像剤を使用する場合
（実線）は、スタート現像剤として新しい現像剤入れ代
えの場合ほど急激に現像剤帯電性能が低下しない。この
ように、混合スタート現像剤を使用すれば現像剤帯電性
能の低下を抑制し、一定の帯電性能を維持することがで
きる。したがって、スタート現像剤として帯電性能の低
下した現像剤と新しい現像剤とを混合した現像剤を使用
する本実施例はイニシャルからエンドまで、一定の帯電
性能の維持が実現されるので、安定した高画質の画像を
得ることができる。

【００３９】次に図６により本実施例１の現像剤交換方
法を説明する。図６はＵＩ（ユーザインターフェース）
のコピースタートボタンが入力されたときの、複写機Ａ
の動作制御フローである。図６において、コピースター
トボタンがオンされると、ステップＳＴ1において前記
像担持体１１上に濃度検出用トナー像を現像し、その現
像トナー濃度（現像したトナー像の濃度）Ｔaを前記現
像トナー濃度センサＳN2（図１参照）により検出する。
次にステップＳＴ2において現像トナー濃度の検出値Ｔa
が、設定された基準値Ｔao以上であるか否か判断する。
前記ステップＳＴ2においてノー（Ｎ）の場合はステッ
プＳＴ3に移り、前記Ｔao−Ｔaの差に応じた量のトナー
補給を実施してから前記ステップＳＴ1に戻る。前記ス
テップＳＴ3のトナー補給は、前記トナー・キャリア補
給装置（４２＋４４〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1
＋ＳN2）により行われる。

【００４０】前記ステップＳＴ2においてイエス（Ｙ）
の場合はステップＳＴ4に移る。ステップＳＴ4におい
て、現像容器内トナー濃度センサＳN1により現像容器４
１内のトナー濃度Ｔbを検出する。このときの前記検出
値Ｔbは、前記現像トナー濃度の検出値Ｔaが前記設定さ
れた基準値Ｔao以上有る場合の現像容器内トナー濃度で
あるので、その検出値Ｔbを容器内トナー濃度基準値Ｔb
oに設定する。次にステップＳＴ5において、１０枚カウ
ンタｎのカウント値を「０」とする。すなわち、ｎ＝０
とする。次にステップＳＴ6において、Ｔb≧Ｔboか否か
判断する。前記ステップＳＴ4においてＴb＝Ｔboに設定
したので、最初はイエス（Ｙ）となる。イエス（Ｙ）の
場合はステップＳＴ7においてコピーを実施する。ノー
（Ｎ）の場合はステップＳＴ8においてコピーを実施す
ると同時にＴbo−Ｔbの差に応じた量のトナーを補給す
る。

【００４１】次にステップＳＴ9において、前記１０枚
カウンタｎのカウント値を「１」インクリメントする。
次にステップＳＴ10においてコピー終了か否か判断す
る。この判断はＵＩから入力された設定コピー枚数のコ
ピーが終了したか否かにより行う。ノー（Ｎ）の場合は
ステップＳＴ11に移る。次にステップＳＴ11においてｎ
＝「１０」か否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はステッ
プＳＴ12に移る。ステップＳＴ12において容器内トナー
濃度Ｔbを検出してから、前記ステップＳＴ6に戻る。ス
テップＳＴ11においてイエス（Ｙ）の場合は、コピーを
１０枚したこととなり、前記ステップＳＴ1に戻る。

【００４２】前記ステップＳＴ10において、イエス
（Ｙ）の場合はステップＳＴ13に移る。ステップＳＴ13
において、トナー消費量Ｖtを算出する。次にステップ
ＳＴ14において、前記トナー消費量Ｖtに応じたキャリ
ア補給量および現像剤排出量を算出する。これらの算出
は前記キャリア補給量算出手段Ｃ3および現像剤排出量
算出手段Ｃ4により行う。次にステップＳＴ15におい
て、キャリア補給および現像剤排出を行う。キャリア補
給は、前記トナー・キャリア補給装置（４２＋４４〜４
７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋ＳN2）により行い、現
像剤排出は、現像剤排出装置（４３＋５６〜５８＋Ｃ）
により行う。

【００４３】前述のように、コピー開始時および１０枚
の連続コピーを行った時に現像トナー濃度センサＳN2に
より現像トナー濃度Ｔaが検出される。そして、現像ト
ナー濃度Ｔaが適切な場合（Ｔa≧Ｔaoの場合）の容器内
トナー濃度Ｔbが容器内トナー濃度センサＳN1に検出さ
れ、その時の検出値Ｔbが容器内トナー濃度の基準値Ｔb
oに決定される。そしてコピー動作時には、容器内トナ
ー濃度Ｔbが前記基準値Ｔbo以上となるように容器内ト
ナー濃度Ｔbが制御される。すなわち、現像動作により
現像容器４１内のトナーが消費されると、現像容器４１
内のトナー濃度センサＳN1の検出する容器内トナー濃度
Ｔbが低下する。このトナー濃度Ｔbの低下が前記基準値
Ｔbo以下になると、トナーが補給される。このトナー補
給量Ｖtはトナー消費量として、前記トナー消費量検出
手段（４８＋Ｃ）により検出される。そしてコピー終了
時に、検出されたトナー消費量Ｖtに応じて、キャリア
の補給および現像剤の排出が行われる。このため、現像
容器４１内の現像剤の帯電性能の低下を抑制して、帯電
性能を一定の範囲に維持できるので、高画質を安定して
実現することが可能となる。

【００４４】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて説明する。なお、この実施例２の説明において、前
記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００４５】この実施例２では、下記の点で前記実施例
１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に
構成されている。前記実施例１ではスタート現像剤とし
て帯電性能があるレベルまで低下した現像剤と新しい現
像剤との混合した現像剤を使用したが、本実施例では、
スタート現像剤に、補給する現像剤と帯電性能が異なる
現像剤を使用している。この場合、２種類の帯電性能の
異なるキャリアは、２種類の帯電性能が異なるコート剤
（ポリメチルメタクリレートおよびポリパーフロロアル
キルメタクリレート）の混合比率を変え、帯電量を調整
したキャリアであり、スタート現像剤用キャリアには比
較的低帯電のものを用い、補給用キャリアには比較的高
帯電のものを用いる。次に本実施例で用いたキャリアの
具体的構成を示す。 スタート現像剤用キャリア ６５μm フェライト粒子 １０００重量部 ポリメチルメタクリレート ４重量部 ポリパーフロロアルキルメタクリレート ６重量部 補給用キャリア ６５μm フェライト粒子 １０００重量部 ポリメチルメタクリレート ８重量部 ポリパーフロロアルキルメタクリレート ２重量部

【００４６】（実施例２の作用）図７は、補給用現像剤
と帯電性能の異なる現像剤をスタート現像剤として使用
した場合と新しい現像剤のみをスタート現像剤として使
用した場合の現像剤帯電性能とトナー消費時間との関係
を示す図である。図７においてスタート現像剤として補
給用現像剤と帯電性能の異なる現像剤を使用してトナー
の入れ替えを行なわない場合（一点鎖線）、スタート現
像剤の帯電性能は画質欠陥発生境界以下に低下するため
高画質が維持できない。しかし補給用の現像剤として帯
電性能の高いキャリアを使用してキャリアの入れ替えを
行うとともに、スタート現像剤として帯電性能の低い異
なるキャリアを使用する場合（実線）は、同じ帯電性の
キャリアを用いた現像剤の入れ替えのみの場合（破線）
ほど急激に現像剤帯電性能が低下せず一定に維持される
ことが分かる。したがって、スタート現像剤として帯電
性能の異なる現像剤を用いることで、帯電性能の低下が
抑制できイニシャルからエンドまで一定の帯電性能が実
現され、高画質を安定して維持していくことが可能とな
る。

【００４７】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 （Ｈ01） 本発明は、デジタル複写機以外に、アナログ
複写機、プリンタ、ファクシミリ等に適用することが可
能である。 （Ｈ02） 前記各実施例において現像剤貯蔵容器（４４
＋５１）をトナー貯蔵容器４４およびキャリア貯蔵容器
５１により構成する代わりに、トナー貯蔵容器と、２成
分現像剤貯蔵容器とにより構成することが可能である。
また、前記現像剤貯蔵容器をトナー濃度の高い２成分現
像剤を貯蔵した１個の２成分現像剤貯蔵容器のみにより
構成することが可能である。

【００４８】

【発明の効果】前述の本発明の現像装置用は、下記の効
果を奏することができる。 （Ｅ01）２成分現像剤を使用した現像装置において、イ
ニシャルからエンドまでの現像剤の帯電性能の変化を少
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明による現像装置の実施例１を備
えた画像処理装置Ｕ全体の構成図である。

【図２】 図２は本発明の実施例１の現像装置の要部説
明図である。

【図３】 図３は同実施例１のブロック線図である。

【図４】 図４は現像剤帯電性能とトナーの消費量の関
係の説明図で、図４Ａは現像剤の帯電性能がトナー消費
量の増加に応じて（現像動作を行った時間の増加に応じ
て）低下することを示す図であり、図４Ｂは現像剤中へ
のキャリアの供給割合が多い程、トナーの消費量によ
り、低下していく現像剤帯電性能の低下速度が小さいこ
とを示す図である。

【図５】 図５は、帯電性能の低下した現像剤と新しい
現像剤との混合した現像剤をスタート現像剤として使用
した場合と新しい現像剤のみをスタート現像剤として使
用した場合の現像剤帯電性能とトナー消費時間との関係
を示す図である。

【図６】 図６はＵＩ（ユーザインターフェース）のコ
ピースタートボタンが入力されたとき作動する、複写機
Ａの現像剤交換フローである。

【図７】 図７は、補給用現像剤に含まれるキャリアと
は異なるキャリアであって帯電性能の低いキャリアを含
む現像剤をスタート現像剤として使用した場合と補給用
現像剤と同じ現像剤をスタート現像剤として使用した場
合の現像剤帯電性能とトナー消費時間との関係を示す図
である。

【図８】 図８はトナー消費時間と現像剤帯電性能の関
係を示す図である。

【符号の説明】

Ｑ2…現像領域、４１…現像容器、４２…現像剤補給
口、４３…現像剤排出口、４４…トナー貯蔵容器、５１
…キャリア貯蔵容器、５９…回収容器、６４…現像ロー
ル、（４２＋４４〜４７＋５１〜５４＋Ｃ＋Ｍ＋ＳN1＋
ＳN2）…トナー・キャリア補給装置、（４３＋５６〜５
８＋Ｃ）…現像剤排出装置、（６１〜６３）…現像剤供
給部材、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とする現
   像装置、（Ａ01）現像領域にトナーおよびキャリアから
   成る２成分現像剤を搬送する現像ロール、前記２成分現
   像剤、および前記現像ロールに現像剤を供給する現像剤
   供給部材を収容し、且つ現像剤補給口および現像剤排出
   口を有する現像容器、（Ａ02）現像動作によるトナーの
   消費に応じてトナーおよびキャリアを前記現像剤補給口
   に補給するトナー・キャリア補給装置、（Ａ03）前記現
   像剤排出口から排出される現像剤を回収する回収容器、
   （Ａ04）現像動作によるトナーの消費に応じて前記現像
   容器内の現像剤を前記現像剤排出口から前記回収容器に
   排出させて現像容器内の現像剤量を所定値に保持する現
   像剤排出装置、（Ａ05）前記現像容器の使用を開始する
   新規設定時には、前記現像剤補給口から補給されるキャ
   リアよりも帯電性能が低いキャリアを含む２成分現像剤
   をスタート現像剤として収容する前記現像容器。
2. 【請求項２】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の現像装置、（Ａ06）前記補給するキャリア
   と同じキャリアであってトナー粘着等で帯電性能が低下
   したキャリアを含む２成分現像剤をスタート現像剤とし
   て収容する前記現像容器。
3. 【請求項３】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の現像装置、（Ａ07）前記補給するキャリア
   と異なるキャリアであって前記補給するキャリアよりも
   帯電性能が低いキャリアを含む２成分現像剤をスタート
   現像剤として収容する前記現像容器。