JPS6310176A

JPS6310176A - トナ−濃度制御機構

Info

Publication number: JPS6310176A
Application number: JP61154709A
Authority: JP
Inventors: Naoki Toyokichi; 直樹豊吉; Kenjiyu Oka; 岡　建樹
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-01-16

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、複写機等のトナー濃度制御機構に関するもの
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
送路にそれぞれスクリュウなどの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
合攪拌しながら搬送路を循環搬送することによって、帯
電性に優れたトナー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
濃度を制御するため、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対向し
てトナー濃度検知センサを設け、画像形成に先だって毎
回感光体ドラム表面上に一定電位の基準潜像を形成して
これを現像した後、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像剤中のトナ
ー濃度を一定にＭ１１＃？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、前記した装置においては、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ー濃度を検知
する構成としているため、トナー補給部からトナー濃度
検知センサまでの経路が長く、トナー濃度検知センサで
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でトナー濃度が基準レ
ベルに達したことが確認されて、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過剰
供給されており、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か遅れ
、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、
静電潜像担体に対して、少なくともその軸方向両端側に
位置するトナー濃度検知手段と、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搬送路にトナーを補
給するするとともに、トナーが供給されている間、前記
搬送手段を高速で回転する制御機構と、を設けたもので
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ジャ（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（Ｐ）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）にて残留トナーが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。

次に、現像装置（２）およびそのトナー濃度制御機構の
構成について詳述する。

現像部！！（２）において、（２１）は現像槽で、この
現像槽（２１）の内面後方には、現像槽（２１）の底部
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（２
６）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）
　、　（２４ｂ）によって連通している。

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）の側部に設けたモータ（３１）に
よって矢印（ｂ）方向に回転駆動可能としてあり、内部
には軸方向に延圧するＳ極、Ｎ極を周方向に順次着磁し
た磁気ローラ（２３）を固定状態に備えている。

現像スリーブ（２２）の後方に位置する搬送路（２５）
、（２Ｂ）には、第１スクリユウ（２７）、第２スクリ
ユウ（２８）がそれぞれ配設されている。

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）の側部に設けたモータ（
３２Ｘ第２図参照）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し、その回転速度は高速（
ｖｈ）と低速（ｖＱ）とに２段変速としてあり、その切
り変えは下記する制御装置（６０）によって制御されて
いる。

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、前記モータ（６３）は下記する
制御装置（６０）にて駆動制御されている。また、前記
溝部（４１）は図示しない落下ガイドにて搬送路（２６
）に連通している。

さらに、トナーホッパ（４０）の中には攪拌枠（４３ａ
）、　（４３ｂ）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（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
準潜像に付着するトナー濃度を検知するようにしである
。

以下、現像装置（２）の概略動作について説明する。

まず、制御装置（６０）からの信号によってモータ（６
３）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
ガイドを介して搬送路（２６）に供給する。

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
像剤と混合攪拌されながら矢印（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、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像剤
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、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。

続いて、トナー濃度制御機構およびトナー濃度制御動作
について説明する。

第４図は制御装置（６０）の回路図で、前記トナーａ度
検知センサ（５１）、　（５２）で検出されたそれぞれ
のトナー濃度（Ｔｉ）、（ＴＤに対応した信号は、電圧
値としてコンパレータ（６１ａ）、　（６ｌｂ）の比較
入力端子に人力され、いま一つの基準入力端子から入力
される基賭電圧と比較することによって、それぞれのト
ナー濃度（Ｔｉ）、（ＴＤが基準濃度（’ｒ　（１）に
対して不足しているか否かの信号を中央制御装置（６２
）に人力するようにしである。

中央制御装置（６２）てはコンパレータ（’６１ａ）。

（６ｔｂ）から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）を駆動して搬送路（
２６）にトナーを供給するとともに、モー。

り（３２）を駆動して第１スクリユウ（２７）、第２ス
クリユウ（２８）を回転駆動して現像剤を混合撹拌しつ
つ搬送するようにしている。

なお、下記の表において、ｒＨＪはトナー濃度（Ｔｉ）
または（Ｔ　Ｄが基準レベル（Ｔｏ）よりも高＜　（Ｔ
　ｉ。

Ｔｊ＞Ｔｏ）、ｒＬＪは逆に低いことを示す（Ｔｉ、Ｔ
ｊ＜Ｔｏ）。

表即ち、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される。

そして、現像装置（２）によって前記基準潜像を現像し
た後、トナー蟲度検知センサ（５１）、（５２）で、そ
のトナー濃度（Ｔｉ）、（ＴＤを検知し、この検知信号
を電圧値としてコンパレータ（６１ａ）、（６ｔｈ）に
入力すると、ここで基準電圧と比較され、トナー濃度が
基準濃度（Ｔｏ）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）に人力される。

（ｉ）制御モード■ そして、トナー濃度検知センサ（５１）、　（５２）に
よって検知されたトナー濃度（Ｔ　ｉ）、（Ｔ　Ｄが基
準濃度（Ｔ　ｏ）に対して両方とも高ければ（Ｔｉ、’
ｒｊ〉Ｔｏ）、トナーは補給されず通常の現像動作が実
行される。この間、第１スクリユウ（２７）、第２スク
リユウ（２８）は低速（Ｖ１２）で回転する。

（ｉｉ）制御モード■、■ いずれか一方が基準濃度（Ｔｏ）に満たない場合（Ｔ　
＋　＜　Ｔ　ｏ、またはＴ　ｊ＜　Ｔ　ｏ　）、モータ
（６５）が駆動してトナー補給動作を開始するとともに
、モータ（３２）によって第１スクリユウ（２７）、お
よび第２スクリユウ（２８）が高速（Ｖｈ）で回転し、
トナー濃度が低下している箇所に速くトナーを補給して
トナー濃度を正常な状態に回復し、画像濃度の低下を防
止する。

そして、その後トナー濃度検知センサ（５１）、（５２
）にてトナー濃度（Ｔ　ｉ）および（Ｔ　Ｄが基準濃度
（ＴＯ）以上に回復したことが検知されると、モータ（
３２）の回転は通常の低速（ｖｉ２）に復帰し、通常の
現像剤搬送動作が実行される。

なお、スクリュウ（２７）、（２Ｂ）を高速で回転する
と、現像剤にストレスが加わるが、高速で回転する時間
は限られているため、特に問題になることはない。

（ｉｉｉ）制御モード■ トナー濃度（Ｔｉ）、（ＴＤのいずれもが基準濃度（Ｔ
。）以下の場合、前記制御モード■、■の場合と同様に
、モータ（６３）が駆動してトナーが補給されるととも
に、モータ（３２）が高速で回転して第１スクリユウ（
２７）、第２スクリユウ（２８）を高速（Ｖｈ）で駆動
し、トナー濃度の低下は速く解消される。

その後、センサ（５１）、（５２）で検出されたトナー
濃度（Ｔｉ）、（ＴＤのいずれもが基準濃度（’ｒ　ｏ
）以上と判定されると制御モード■に移り、トナー補給
動作が停止するとともに、第１スクリユウ（２７）、第
２スクリユウ（２８）は低速（ＶＩ２）で回転する。

ところで、複写する画像がトナー濃度検知センサ（５１
）、（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するセンサ（５２）で、トナー
の減少を即座に検知し、トナーを補給する。しかも、ト
ナー濃度（Ｔｉ）、（ＴＤが基準濃度（’ｒ　ｏ）に回
復するまで現像剤、および補給されたトナーは高速で搬
送されるため、現像剤濃度の回復速度が速くなり、トナ
ー過剰状態を招来することがない。

なお、前記実施例では、トナー濃度検知センサ（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、トナー濃度検知センサ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
、トナー濃度を直接検出するセンサを現像槽（２Ｉ）内
の現像スリーブ（２２）後方に取り付けるようにしても
よい。

さらに、トナー濃度検知センサ（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、別途これらの中央に位置
するセンサ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。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明にかかるトナー濃
度制御機構は、少なくとも二つのトナーの濃度検出セン
サ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、該センナによって検知された結
果に基づいてトナーを現像槽に供給するとともに、供給
された現像剤をトナー濃度が回復するまで高速で搬送す
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、トナー濃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状態を示す斜視図である。！・・・感光体ドラム、２・・・現像装置、２５．２６・・・搬送路、２７・・
・第１スクリユウ、２８・・・第２スクリユウ、５１．
５２．５３・・・トナー濃度検知センサ、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１１Ｌ２ＷＪ第４図第３ｍ！１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）隣接する二つの搬送路にそれぞれ回転駆動される
搬送手段を設け、前記搬送路で現像剤を循環搬送すると
ともに、その一部を現像スリーブに供給して静電潜像担
体との対向部に搬送するようにした現像装置を備えた複
写機において、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位置するトナー濃度検知手段と、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
搬送路にトナーを補給するするとともに、トナーが供給
されている間、前記搬送手段を高速で駆動する制御機構
と、を設けたことを特徴とするトナー濃度制御機構。