JPH11249409A

JPH11249409A - 現像装置

Info

Publication number: JPH11249409A
Application number: JP10069428A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Umezawa; 信彦梅澤; Hajime Koyama; 一小山; Takatsugu Fujishiro; 宇貢藤城; Motonori Hanada; 元紀花田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー濃度自己制御機能を有した現像装置を
採用した画像形成装置において、現像装置の使用環境、
使用履歴等による現像装置の帯電能力の変化によらず、
常に安定して現像剤中のトナーを良好に帯電させ、地汚
れの発生を防止する。【解決手段】トナーと磁性粒子を含む二成分現像剤８
を担持して感光体３０に対向する現像領域まで搬送する
現像ローラ２と、担持した現像剤の量を規制する現像剤
規制部材３と、現像剤を収容する現像剤収容部６と、ト
ナーを収容するトナー収容部７とを備え、現像剤収容部
内の現像剤の体積によりトナー収容部からのトナーの補
給量が制御されるよう構成した現像装置１を用いる画像
形成装置において、感光体上の画像領域外に濃度検知用
のパターンを作成し、該パターンの濃度を濃度センサ３
４にて検知し、該検知結果に基づき、現像剤収容部の容
積を増減するよう構成し、現像装置の帯電能力変化に応
じて、現像剤に補給されるトナー量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくはトナ
ーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を収容した現像剤収
容部内の現像剤を磁力により担持して回転する現像剤担
持体で、潜像担持体に対向する現像領域まで該現像剤を
搬送して潜像担持体に形成された静電潜像を現像する現
像装置を採用した画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤
をもちいる現像装置においては、安定して良好な画像を
得るため、現像剤のトナー濃度を一定の範囲に保つ必要
がある。このため、現像剤のトナー濃度を検知し、該検
知結果に基づいてトナー補給量を制御する方法が用いら
れているが、この方法は、トナー濃度検知手段や複雑な
トナー濃度制御機構が必要となってしまう。

【０００３】このような問題を解決するために、現像剤
のトナー濃度を自己制御する現像装置が種々提案されて
いる。例えば、特公平５―６７２３３号公報には、「現
像スリーブ内に固着された磁石を有し、現像スリーブ上
に磁性粒子層を形成するとともに、容器内のトナー供給
部においてこの磁性粒子層に接するようトナーを収容
し、現像スリーブの回動に伴う磁性粒子層の磁性粒子の
移動によりトナー供給部で磁性粒子内にトナーを取り込
み、トナーと磁性粒子の混合された現像剤を規制部材で
層圧規制して現像部に搬送する現像装置において、上記
磁石はトナー供給部に対向する磁石をもたず、現像スリ
ーブ回転方向に関してトナー供給部の下流側、かつ、規
制部材の上流側に磁極をもち、トナー供給部の下流側、
かつ、規制部材の上流側にで、上記磁極の磁界の及ぶ範
囲の位置に、現像スリーブと対向して設けられ、現像ス
リーブとの間に磁性粒子層の充満した領域を形成する遮
蔽部材を有する現像装置」が提案されている。

【０００４】上記現像装置においては、現像スリーブ上
に磁性粒子層を形成するが、スリーブ表面近傍ではスリ
ーブの回転にともなった磁性粒子移動層と、遮蔽部材で
塞き止められた不動層が形成される。トナー供給部で
は、すくなくともその下部で移動層が露出し、磁性粒子
の動きによりトナーを磁性粒子内に取り込む。磁性粒子
層のトナー濃度が上昇すると、不動層の体積が増し、ト
ナー供給口の実質的開口幅が減少しトナーの取り込み量
が減少する。逆にトナー濃度が下降すると、不動層の体
積が減少し、トナー供給口の実質的開口幅が増加しトナ
ーの取り込み量が増加する。このようにして、磁性粒子
層のトナー濃度の自己制御をおこなうことができるの
で、トナー濃度検知手段や、複雑なトナー濃度制御機構
を必要としない安価で小型な現像装置を構成できる。

【０００５】また、上記現像装置においては、遮蔽部材
で塞がれた空間の磁性粒子層の圧力が上昇するので、ト
ナーを帯電させる能力（以下、帯電能力という）が高ま
り、良好に帯電したトナーを現像スリーブにより現像領
域に搬送することができる。

【０００６】ところが、上記トナー濃度の自己制御をお
こなう現像装置を高温・高湿の環境下で使用したとき、
良好に帯電していないトナーが発生し、画像の地汚れを
引き起こす場合がある。また、現像装置を使用し続けた
ときも、良好に帯電していないトナーが発生し、画像の
地汚れを引き起こす場合がある。一般的に、高温・高湿
の環境下で現像装置を使用すると、磁性粒子の帯電能力
が低下してしまう。また、現像装置を使用し続けていく
と、磁性粒子表面にトナー成分が付着し、磁性粒子の帯
電能力が低下してしまう。このように、磁性粒子の帯電
能力が低下すると、現像装置内の磁性粒子が良好に帯電
させることのできるトナーの量は減少する。にもかかわ
らず、磁性粒子に取り込まれるトナー量は、上述のよう
に不動層の体積によりに決まるものであり、磁性粒子の
帯電能力の変化に対応して変化するものではない。この
ため、磁性粒子に取り込まれたトナーのうち良好に帯電
させることのできないトナーが発生してしまう。良好に
帯電していないトナーが、現像剤担持体に担持され、現
像領域まで搬送されたとき、画像の地汚れを引き起こ
す。

【０００７】このような問題点を解決するために、本発
明者は、「表面にトナーと磁性粒子を含む二成分現像剤
を担持して回転し、潜像担持体に対向する現像領域まで
該現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、現像
剤を収容する現像剤収容部と、トナーを収容するトナー
収容部とを備え、現像剤収容部内の現像剤の体積により
トナー収容部からのトナーの補給量が制御されるよう構
成した現像装置において、該現像装置が配設された周囲
の温度及び湿度の変化により、現像剤収容部の容積が増
減することを特徴とする現像装置」を提案している（特
願平１０―２２７８６号参照）。この現像装置によれ
ば、現像装置の配設された周囲の温度および湿度の変化
により、現像剤収容部の容積を変化させ、現像剤に補給
するトナー量を制御する。現像剤に補給するトナー量は
制御されるので、環境変化により現像剤の磁性粒子の帯
電能力が低くなっても、補給されたトナーを良好に帯電
させることができる。

【０００８】また、同出願において、「使用現像装置の
使用に伴い、上記現像剤収容部の容積が減少するよう構
成したことを特徴とする現像装置」を提案している。こ
の現像装置によれば、現像装置の使用履歴により、現像
剤収容部の容積を減少させ、現像剤に補給するトナー量
を減少させる。現像剤に補給するトナー量が減少するの
で、使用履歴により現像剤の磁性粒子の帯電能力が低く
なっても、補給されたトナーを良好に帯電させることが
できる。

【０００９】このように、環境変化または使用履歴によ
る磁性粒子の帯電能力の変化によらず、安定して現像剤
中のトナーを良好に帯電させ、画像の地汚れの発生を防
止することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現像装置内
の磁性粒子は、使用中に現像装置端部よりこぼれたり、
わずかではあるが感光体に付着したりして減少すること
がある。また、実際には、磁性粒子やトナーの帯電能力
は、製造ロットによりばらついてしまう。現像装置全体
としての帯電能力は、前述の環境変化または使用履歴に
よる磁性粒子の帯電能力の変化に加え、このような現像
装置に収容される磁性粒子の量の変化、または、使用す
る磁性粒子もしくはトナーの製造ロット差という使用さ
れる現像剤の条件によっても変化してしまう。使用され
る現像剤の条件による現像装置の帯電能力の変化がおこ
ると、上記特願平１０―２２７８６号記載の現像装置で
は、現像剤中のトナーを安定して良好に帯電させること
は困難となってくる。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、トナー濃度自己制御機
能を有した現像装置を採用した画像形成装置において、
現像装置の使用環境、使用履歴、または、使用する現像
剤の条件等による現像装置の帯電能力の変化によらず、
常に安定して現像剤中のトナーを良好に帯電させ、地汚
れの発生を防止することのできる画像形成装置を提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面にトナーと磁性粒子を含む
二成分現像剤を担持して回転し、潜像担持体に対向する
現像領域まで該現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現
像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制
部材と、現像剤を収容する現像剤収容部と、トナーを収
容するトナー収容部とを備え、現像剤収容部内の現像剤
の体積によりトナー収容部からのトナーの補給量が制御
されるよう構成した現像装置を用いる画像形成装置にお
いて、潜像担持体上の画像領域外に濃度検知用のパター
ンを作成し、該パターンの濃度を濃度センサにて検知
し、該検知結果に基づき、現像剤収容部の容積を増減す
るよう構成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項１の画像形成装置によれば、画像領
域外に作成したパターンの濃度の検知結果に基づき、そ
のときの現像装置の帯電能力の変化を予測し、該予測に
基づき、現像剤収容部の容積を増減させ、現像剤収容部
へのトナーを補給量を増減する。パターンの濃度が所定
の値より高く、現像装置の帯電能力が低下していると判
断されるときは、現像剤収容部の容積を減少し、現像剤
に補給されるトナー量を少なくする。このため、現像装
置の帯電能力が低下しても、補給されたトナーを良好に
帯電させることができる。一方、パターンの濃度が所定
の値より低く、現像装置の帯電能力が高すぎると判断さ
れるときは、現像剤収容部の容積を増加し、現像剤に補
給されるトナー量を多くし、トナーの帯電量が高くなり
すぎないようすることができる。このように、そのとき
のパターン濃度の検知結果から予測される現像装置の帯
電能力の変化に応じて、現像剤に補給するトナー量を変
化させることができるので、現像装置の使用環境および
使用履歴、または使用する現像剤の条件等による現像装
置の帯電能力の変化によらず、常に安定して補給された
トナーを良好に帯電させることができる。なお、上述の
ように、パターンの濃度検知結果から予測される現像装
置の帯電能力の変化に基づき、現像剤に補給するトナー
量を変化させるが、一般的に、現像装置の帯電能力の変
化により補給が制御されるトナーの量は少量であり、ト
ナー濃度を大きく低下させてしまうレベルの量ではな
い。このため、トナー濃度は許容範囲内に調整すること
ができ、画像濃度の低下を引き起こす虞はない。

【００１４】上述のように、パターン濃度の検知結果に
基づき、現像剤収容部の容積を増減する画像形成装置で
は、現像装置の帯電能力の変化に応じて、現像剤に補給
するトナー量を変化させることができるので、安定して
補給されたトナーを良好に帯電させることができる。と
ころが、使用中に磁性粒子が現像装置端部より大量にこ
ぼれたり、感光体に付着したりすることが続き、磁性粒
子が大量に減ってしまうことがある。磁性粒子が大量に
減ると、現像装置の帯電能力が低下しすぎてしまう場合
がある。このような場合、上述の画像形成装置では、現
像剤収容部の容積を非常に小さくしなければならない。
しかしながら、現像剤収容部の容積を非常に小さくして
しまうと、現像装置から充分の量のトナーを潜像担持体
に供給することができず、画像濃度が低下してしまう虞
がある。また、トナー濃度の自己制御機能も機能しなく
なる虞があり、良好な画像を得ることは困難となる。

【００１５】そこで、請求項２の発明は、請求項１の画
像形成装置において、上記現像装置の現像剤収容部の容
積が予め決められた容積以下になったとき、現像剤収容
部に磁性粒子を補給するよう構成したことを特徴とする
ものである。

【００１６】請求項２の発明によれば、現像剤収容部の
容積が予め決められた容積以下になったとき、現像剤収
容部の磁性粒子が減少しすぎて、現像装置の帯電能力が
低下しすぎていると判断し、現像剤収容部に磁性粒子を
補給する。現像剤収容部に磁性粒子を補給することで、
現像剤収容部の磁性粒子の量を初期の量に近ずけるとと
もに、補給した新しい磁性粒子の帯電能力により、現像
剤収容部内の磁性粒子の帯電能力の平均レベルを向上さ
せて現像装置の帯電能力を初期の状態に近ずる。このよ
うにして、現像装置の帯電能力の低下しすぎを防止し、
長期にわたり、安定して補給されたトナーを良好に帯電
させることができる。

【００１７】請求項３の発明は、請求項２の画像形成装
置において、上記現像装置の現像剤収容部のケーシング
の一部を弾性を有する薄膜で形成し、該薄膜部を現像剤
収容部内へ押し込む薄膜部押しつけ部材を有し、該薄膜
部押しつけ部材による押し込み量を変化させることによ
り上記現像剤収容部の容積が増減するよう構成するとと
もに、現像装置の現像剤収容部と開閉部材を介し連通す
る磁性粒子収容部と、該開閉手段に押しつけることで開
閉手段を開閉する開閉手段押しつけ部材とを有し、該薄
膜部押しつけ部材を駆動する駆動源により該開閉手段押
しつけ部材を駆動するよう構成したことを特徴とするも
のである。

【００１８】請求項３の発明によれば、現像剤収容部の
容積を増減するための薄膜部押しつけ部材と、開閉手段
を開閉する開閉手段押しつけ部材の駆動源を共通にし、
開閉手段押しつけ部材の位置を、薄膜部押しつけ部材の
位置と連動させる。共通の駆動源により、現像剤収容部
が予め決められた最も小さい容積になる位置に薄膜部押
しつけ部材が回転駆動されたとき、開閉手段押しつけ部
材を開閉手段に押しつけ、開閉手段を開く位置に回転駆
動する。開閉手段をひらくと、現像剤収容部と磁性粒子
収容部は連通し、磁性粒子収容部より磁性粒子を現像剤
収容部へ補給する。このようにして、簡易な装置で、現
像剤収容部の容積が予め決められた容積以下になったと
き、現像剤収容部に磁性粒子を補給することができる。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記現像装置のトナー収容部内の現像剤収
容部との連通部近傍に回転型のトナー撹拌部材を設け、
該トナー撹拌部材が正逆回転可能なことを特徴とするも
のである。

【００２０】請求項４の発明によれば、現像装置のトナ
ー収容部内の現像剤収容部との連通部近傍に回転型のト
ナー撹拌部材を設け、該トナー撹拌部材を回転させて現
像剤収容部に供給するトナーの凝集を防いでいる。とこ
ろで、現像剤収容部の現像剤は運動により、トナー収容
部との連通部から現像剤内にトナーを取り込む。しか
し、現像剤収容部とトナー収容部との連通部での現像剤
の運動により、現像剤の一部が連通部近傍のトナー撹拌
部材内に移動してしまうことがある。トナー撹拌部材内
に移動した現像剤は、トナー撹拌部材の回転によりトナ
ー収容部の連通部とは異なる領域へ搬送されてしまい、
現像剤収容部に戻ることは困難となる。このため、現像
剤収容部内の磁性粒子の量が減少してしまう。この現像
装置を長期にわたって使用すると、連通部から磁性粒子
が減り続き、現像装置の帯電能力が低下しすぎてしま
う。この場合、パターン濃度の検知結果に基づき、現像
剤収容部の容積を増減する画像形成装置では、現像剤収
容部の容積を非常に小さくしなければならない。しかし
ながら、現像剤収容部の容積を非常に小さくしてしまう
と、現像装置から充分の量のトナーを潜像担持体に供給
することができず、画像濃度が低下してしまう虞があ
る。また、トナー濃度の自己制御機能も機能しなくなる
虞があり、良好な画像を得ることは困難となる。そこ
で、上記現像装置において、トナー撹拌部材を通常の回
転方向（以下、正回転という）とは逆方向に回転させ、
正回転時に連通部とは異なる領域へ搬送された現像剤の
磁性粒子を、連通部へ戻す。そして、現像剤収容部の現
像剤の運動により、連通部から磁性粒子が現像剤収容部
に戻ることができるようにする。このように、現像装置
のトナーを帯電能力の低下しすぎを防止し、長期にわた
り、安定して補給されたトナーを良好に帯電させること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一
実施形態について説明する。図６に示す複写機は、矢印
ｂ方向に回転する潜像担持体としての感光体３０の周り
に、感光体３０表面を帯電する帯電装置３１と、矢印Ｌ
で示すレーザビームを発する図示しない露光装置と、感
光体３０上の静電潜像をトナー像化する現像装置１と、
感光体３０表面上のトナー像を転写紙上に転写する転写
装置３２と、感光体３０表面の残留トナーを除去するク
リーニング装置３３とが配設されている。また、現像装
置１によって感光体３０上に形成されたトナー像の濃度
を測定するための濃度センサ３４が感光体３０近傍に設
けられている。

【００２２】上述のように構成された複写機における画
像形成動作について説明する。帯電装置３１によって一
様に帯電された感光体３０の表面に、露光装置からのレ
ーザビームＬが入射して露光され、静電潜像が形成され
る。感光体３０上の静電潜像は、現像装置１によって供
給されるトナーにより現像されてトナー像となる。感光
体３０上のトナー像は、転写装置３２により転写紙上に
転写される。一方、感光体３０上に残ったトナーは、ク
リーニング装置３３により回収される。

【００２３】次に、上記複写機に採用される現像装置１
について説明する。図１は現像装置１の概略断面図であ
る。この現像装置１は、表面に複数の磁極Ｎ、Ｓが形成
された磁石ローラからなりトナーおよび磁性粒子を含む
二成分現像剤８を該表面に担持して搬送する現像剤担持
体としての現像ローラ２を備えたスリーブレス方式の現
像装置１である。この現像装置１は、上記現像ローラ２
と、現像ローラ２に供給する現像剤８とトナー９とを撹
拌する現像剤撹拌部材としてのアジテータ４を備えた現
像剤収容部６と、トナー９を収容するトナー収容部７
と、現像ローラ２上に担持されて搬送されている現像剤
８の量を規制する現像剤規制部材２とを備えている。ト
ナー収容部７は、現像ローラ２より上方に形成されてお
り、現像ローラ２とトナー収容部７との連通部にアジテ
ータ４を備えた現像剤収容部６を配置している。

【００２４】また、図２にしめすように、現像装置１の
ケーシング５の現像剤収容部６に対応する位置の一部に
ゴム板等の弾性を有する薄膜１２により覆われた開口部
１３が設けられている。ケーシング５の外側には、開口
部１３の薄膜１２に当接する押付け部材としてのカム１
３が設けられている。カム１３は図示せぬ駆動源から駆
動を伝達する駆動軸１１により回転駆動され、回転され
た位置により、薄膜１２に押しつけられ、現像剤収容部
６内部への押し込み量を変化させることができるよう構
成されている。

【００２５】次に、この現像装置の動作について説明す
る。現像剤収容部６には現像剤８を収容しており、該現
像剤８の上方部分にトナー収容部７から補給されたトナ
ー９を収容している。ここで、アジテータ４が回転し、
現像剤８と供給されたトナー９とを撹拌しながら搬送す
ることで、現像剤８中にトナー９をとりこむ。現像剤が
所定のトナー濃度範囲になるよう、現像剤中にトナーを
取り込む動作については、後で詳細に説明する。現像剤
８中にとりこまれたトナーは、現像領域に搬送されるま
での間で充分撹拌され、磁性粒子との摩擦帯電により帯
電し、磁性粒子に付着する。現像剤収容部６で所定のト
ナー濃度になるよう制御された現像剤は、現像ローラ２
に供給され、磁力により現像ローラ２の表面に担持され
る。

【００２６】現像ローラ２に担持された現像剤８は、現
像ローラ２の回転に伴い矢印ａで示す方向に搬送され
る。現像剤規制部材３で現像ローラ２上の現像剤量を規
制されたのち、感光体３０と対向する現像領域まで搬送
され、感光体３０上に形成された潜像に基づく現像が行
われる。現像ローラ２上に残った現像剤は現像ローラ２
の回転に伴い現像剤収容部６の現像剤搬送方向上流部分
に搬送される。（以下、余白）

【００２７】ここで、この現像装置１における現像剤８
のトナー９取り込み動作について説明する。現像剤収容
部６内の現像剤８中のトナー濃度が低下すると、現像剤
８の体積が減少するので、現像剤最上部の高さは低くな
る。このため、現像剤収容部６内の現像剤８上部に大き
な空間ができ、該空間にトナー収容部７より多量のトナ
ー９が補給される。現像剤収容部６に補給されたトナー
９は、アジテータ４の回転軌跡にはいるので、アジテー
タ４の回転により、現像剤８と補給されたトナー９とを
撹拌しながら搬送することで、現像剤８中にトナー９を
取り込む。このようにして、現像剤８中にトナー９が取
り込まれ、トナー濃度が高くなるにつれ、現像剤８の体
積が増加し、現像剤最上部の高さが高くなる。現像剤最
上部の高さが高くなるにつれ、現像剤収容部６内の現像
剤８上部の空間は減り、該空間にトナー収容部７より補
給されるトナー９の量が減少する。さらに、トナー濃度
が高くなり、現像剤８の体積が増加し、現像剤最上部の
高さが現像剤収容部６の最上部より上方になると、現像
剤収容部６内の現像剤８上部の空間はなくなるので現像
剤収容部６へトナーは補給されない。また、現像剤収容
部の上方に現像剤上に堆積しているトナーはアジテータ
４の回転軌跡を外れているので、現像剤中に取り込まれ
ない。このように、現像剤収容部６内の現像剤８の体積
により、トナー取り込み可能な量が変化するので、現像
剤のトナー濃度を適切な範囲に自己制御することができ
る。

【００２８】つぎに、感光体３０上の画像領域外に濃度
検知用のパターンを作成し、該パターンの濃度に応じ
て、現像剤収容部６の容積を増減する方法について説明
する。感光体３０の画像領域外、例えば紙間などの領域
に、濃度測定用のパターンの潜像を形成し、該パターン
の潜像を現像装置１によりトナー像化する。濃度測定用
のパターンとしては、１５ｍｍ＊１５ｍｍ程度の大きさ
の黒べたパターンを用いる。感光体３０上に作成された
パターンの濃度を濃度センサ３４により検知する。そし
て、検知されたパターンの濃度に基づき、そのときの現
像装置１の帯電能力の変化を予測し、該予測に基づき、
現像剤収容部６の容積を増減させる。現像剤収容部６の
容積の増減は、カム１３が回転された位置により、薄膜
１２に押しつけられ、現像剤収容部６内部への押し込み
量が変化することによりおこなう。

【００２９】具体的には、検知されたパターン濃度が所
定の濃度より高く、現像装置１の帯電能力が低下してい
ると判断されるときは、カム１３が駆動源から駆動軸１
１を介して回転駆動され、薄膜１２を現像剤収容部６の
内部へ所定の押し込み量押し込む。このようにして薄膜
１２が現像剤収容部６内部へ押し込まれると、現像剤収
容部６の容積は減少する。現像剤収容部６の容積の減少
により、現像剤収容部６内にトナー収容部７よりトナー
９を補給することのできる空間も減り、現像剤８に補給
されるトナー９の量が減少する。現像剤８に補給される
トナー９の量が減少するため、現像装置１の帯電能力が
低下しても、補給されたトナーを良好に帯電させること
ができる。このため、現像ローラ２に充分帯電していな
いトナーを担持させ、現像領域に搬送してしまう虞がな
い。一方、検知されたパターンの濃度が所定の値より低
く、現像装置１の帯電能力が高すぎると判断されるとき
は、カム１３が駆動源から駆動軸１１を介して回転駆動
され、薄膜１２を現像剤収容部６の内部へ押し込む量を
減少させる。このようにして薄膜１２が現像剤収容部６
内部へ押し込まれる量が減少すると、現像剤収容部６の
容積は増加する。現像剤収容部６の容積の増加により、
現像剤収容部６内にトナー収容部７よりトナー９を補給
することのできる空間も増え、現像剤８に補給されるト
ナー９の量が増加する。現像剤８に補給されるトナー９
の量が増加するため、現像装置１の帯電能力が高すぎて
も、トナーの帯電量が高くなりすぎないようすることが
できる。

【００３０】このように、上記複写機では、パターンの
濃度を検知し、該検知結果から予測される現像装置１の
帯電能力の変化に応じて、現像剤収容部６の現像剤８に
補給するトナー量を変化させる。このため、現像装置の
使用環境、使用履歴、または、使用する現像剤の条件等
により現像装置の帯電能力に変化がおこった場合でも、
安定して補給されたトナーを良好に帯電させることがで
き、地汚れのない良質な画像を得ることができる。

【００３１】ここで、現像剤収容部６の容積を増減する
ために、現像装置１のケーシング５の開口部１３の薄膜
１２に当接する押付け部材として、カム１３を用いてい
る。カム１３は、回転駆動された位置により、薄膜１２
を現像剤収容部６内部への押し込む量を変化させること
ができるので、簡易な方法で、速やかに現像剤収容部６
の容積を増減させることができる。

【００３２】また、一般的に、現像装置の帯電能力の変
化は急激におこるものではない。このため、上記濃度検
出用のパターンによる濃度検知は、例えば、１０００枚
毎、または２時間毎というような間隔でおこなえば充分
である。このため、パターン作成による、トナー消費量
の増加、クリーニング装置により回収される廃トナー量
の増加は問題にならないレベルである。

【００３３】また、一般的に、現像装置の帯電能力の変
化により補給が制御されるトナー量は少量であり、トナ
ー濃度を大きく低下させてしまうレベルの量ではない。
このため、トナー濃度は許容範囲内に調整することがで
き、画像濃度が低下する等の問題を引き起こす虞はな
い。

【００３４】しかしながら、使用中に磁性粒子が現像装
置端部より大量にこぼれたり、感光体に付着したりする
ことが続き、磁性粒子が大量に減ると、現像装置の帯電
能力が低下しすぎてしまう場合がある。このような場
合、現像剤収容部６の容積を非常に小さくしなければ、
トナーを良好に帯電させることができない。しかしなが
ら、現像剤収容部６の容積を非常に小さくしてしまう
と、現像装置１から現像に必要な充分の量のトナーを感
光体３０に供給することができず、画像濃度が低下して
しまう虞がある。また、トナーの自己制御機能も機能し
なくなる虞があり、良好な画像を得ることは困難とな
る。

【００３５】そこで、本実施形態に係る現像装置１で
は、図３にしめすように、現像装置１内に現像剤収容部
６と連通し、新たな磁性粒子を収容する磁性粒子収容部
１５と、磁性粒子収容部１５と現像剤収容部６との連通
部を遮断するための開閉手段としてのシャッタ１６と、
シャッタ１６の一部を押しつけることでシャッタを開閉
するる開閉手段押しつけ部材としてのカム１４を設け
た。また、図４にしめすように、カム１４は、現像剤収
容部６内部への薄膜１２の押し込み量を変化させるカム
１３と共通の駆動軸１１により回転駆動する。そして共
通の駆動軸１１により、カム１３が、現像剤収容部６が
予め決められた最も小さい容積になる位置に回転駆動さ
れたとき、カム１４がシャッタ１６を押しつけ、シャッ
タを開く位置に回転駆動されるよう構成する。通常、シ
ャッタ１６は閉じた状態にあり、磁性粒子収容部１５と
現像剤収容部６は遮断された状態にある。複写機は、任
意の間隔で、感光体３０上の画像領域外に濃度検知用の
パターンを作成し、該パターンの濃度に基づき、カム１
３を駆動し、現像剤収容部６の容積を増減していく。そ
して、カム１３が現像剤収容部６が予め決められた最も
小さい容積になる位置に回転駆動されたとき、共通の同
駆動軸１１により、カム１４を回転駆動し、シャッタ１
６を開く。シャッタ１６を開くと、現像剤収容部６と磁
性粒子収容部１５は連通し、磁性粒子収容部１５より新
たな磁性粒子を現像剤収容部６へ補給する。現像剤収容
部６へ磁性粒子を補給すると、現像剤収容部６内の磁性
粒子の量は現像装置１の初期の量に近づく。また、新し
い磁性粒子の帯電能力により、現像剤収容部６内の磁性
粒子の帯電能力の平均レベルを向上させ、現像装置１の
帯電能力を初期の状態に近づける。

【００３６】このように、現像剤収容部６の容積が予め
決められた容積以下になった時、現像装置１内の磁性粒
子が減少しすぎて、現像装置の帯電能力が低下しすぎて
いると判断し、現像剤収容部６に磁性粒子を補給する。
これにより、現像装置１の帯電能力の低下しすぎを防止
し、長期にわたり、安定して補給されたトナーを良好に
帯電させることができる。

【００３７】また、図５にしめすように、現像装置１の
トナー収容部７内に、トナーの凝集を防ぐための回転型
トナー撹拌部材としてのトナー撹拌パドル３５を設けて
いる。トナー撹拌パドル３５は、現像剤収容部６に補給
する直前のトナーの凝集を防ぐため、トナー収容部７内
の現像剤収容部６に近い位置に配設されることが望まれ
る。ところが、トナー撹拌パドル３５を現像剤収容部６
に近い位置に配設したとき、現像剤収容部６のアジテー
タによる現像剤の撹拌により、現像剤が盛り上がり、ト
ナー撹拌パドル３５内に現像剤の一部が移動することが
ある。トナー撹拌パドル内に移動した現像剤は、トナー
撹拌パドル３５の回転により現像剤収容部６とトナー収
容部７との連通部とは異なる領域へ搬送されてしまい、
現像剤収容部６に戻ることは困難となる。このため、現
像剤収容部６内の磁性粒子の量が減少してしまう。この
現像装置を長期にわたって使用すると、連通部から磁性
粒子が減り続き、現像装置の帯電能力が低下しすぎてし
まう。この場合、パターン濃度の検知結果に基づき、現
像剤収容部６の容積を増減する画像形成装置では、現像
剤収容部の容積を非常に小さくしなければならない。し
かしながら、現像剤収容部の容積を非常に小さくしてし
まうと、現像装置１から充分の量のトナーを感光体３０
に供給することができず、画像濃度が低下してしまう虞
がある。また、トナー濃度の自己制御機能も機能しなく
なる虞があり、良好な画像が得られない。

【００３８】そこで、図５にしめす現像装置１では、ト
ナー撹拌部材を通常の回転方向（以下、正回転という）
とは逆方向に回転させることが可能なものとした。トナ
ー撹拌パドル３５を逆方向に回転により、正回転時に連
通部とは異なる領域へ搬送された現像剤の磁性粒子を、
連通部へ戻す。そして、現像剤収容部６の現像剤の運動
により、連通部から磁性粒子は現像剤収容部６に戻るこ
とができる。このように、現像剤収容部内の磁性粒子の
量が減少による、現像装置１のトナーを帯電能力の低下
しすぎを防止し、長期にわたり、安定して補給されたト
ナーを良好に帯電させることができる。

【００３９】以上、本発明をスリーブレス方式の現像装
置を採用した複写機の実施形態で説明したが、トナー濃
度を現像剤の体積で自己制御する現像装置であれば、ス
リーブ方式の現像装置においても適応可能であり、使用
環境、使用履歴、または、使用する現像剤の条件等によ
る現像装置の帯電能力の変化によらず、常に安定して現
像剤中のトナーを良好に帯電させ、地汚れの発生を防止
することのできる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、トナー
濃度自己制御機能を有した現像装置において、使用環
境、使用履歴、または、使用する現像剤の条件等によ留
現像装置の帯電能力の変化によらず、常に安定して現像
剤中のトナーを良好に帯電させ、地汚れの発生を防止す
ることができるという優れた効果がある。

【００４１】特に、請求項２の発明によれば、現像装置
の帯電能力の低下しすぎを防止し、長期にわたり、安定
して補給されたトナーを良好に帯電させることができる
という優れた効果がある。

【００４２】特に、請求項３の発明によれば、簡易な方
法で、現像装置の帯電能力の低下しすぎを防止し、長期
にわたり、安定して補給されたトナーを良好に帯電させ
ることができるという優れた効果がある。

【００４３】特に、請求項４の発明によれば、現像装置
の帯電能力の低下することを防止し、長期にわたり、安
定して補給されたトナーを良好に帯電させることができ
るという優れた効果がある。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る複写機に用いる現像装置の概略
断面図。

【図２】実施形態に係る複写機に用いる現像装置の概略
斜視図。

【図３】実施形態に係る複写機に用いる他の現像装置の
概略断面図。

【図４】実施形態に係る複写機に用いる他の現像装置の
概略斜視図。

【図５】実施形態に係る複写機に用いる更に他の現像装
置の概略断面図。

【図６】実施形態に係る複写機の概略断面図。

【符号の説明】

１現像装置２現像ローラ３現像剤規制部材４アジテータ５ケーシング６現像剤収容部７トナー収容部８現像剤９トナー１０カム１１回転駆動軸１２弾性部材１３開口部１４カム１５磁性粒子収容部３０感光体３１帯電装置３２転写装置３３クリーニング装置３４濃度検出手段３５トナー撹拌パドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花田元紀東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナーと磁性粒子を含む二成分現像
剤を担持して回転し、潜像担持体に対向する現像領域ま
で該現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体
に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、現
像剤を収容する現像剤収容部と、トナーを収容するトナ
ー収容部とを備え、現像剤収容部内の現像剤の体積によ
りトナー収容部からのトナーの補給量が制御されるよう
構成した現像装置を用いる画像形成装置において、潜像担持体上の画像領域外に濃度検知用のパターンを作
成し、該パターンの濃度を濃度センサにて検知し、該検
知結果に基づき、現像剤収容部の容積を増減するよう構
成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記現
像装置の現像剤収容部の容積が予め決められた容積以下
になったとき、現像剤収容部に磁性粒子を補給するよう
構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記現
像装置の現像剤収容部のケーシングの一部を弾性を有す
る薄膜で形成し、該薄膜部を現像剤収容部内へ押し込む
薄膜部押しつけ部材を有し、該薄膜部押しつけ部材によ
る押し込み量を変化させることにより上記現像剤収容部
の容積が増減するよう構成するとともに、現像装置の現
像剤収容部と開閉部材を介し連通する磁性粒子収容部
と、該開閉手段に押しつけることで開閉手段を開閉する
開閉手段押しつけ部材とを有し、該薄膜部押しつけ部材
を駆動する駆動源により該開閉手段押しつけ部材を駆動
するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１の画像形成装置において、上記現
像装置のトナー収容部内に回転型のトナー撹拌部材を設
け、該トナー撹拌部材が正逆回転可能なことを特徴とす
る画像形成装置。