JPH03282488A - 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］ 本発明は、静電記録法や電子写真法等によって形成され
た潜像を現像するための現像装置に関する。

［従来の技術］ 上記潜像を現像するための現像剤としては、非磁性トナ
ー粒子と磁性粒子とを混合して成る二成分現像剤か主に
用いられるか、その場合のトナー濃度（トナー粒子と磁
性粒子の混合比）は、形成される画像の画質に大きな影
響を与える。例えば、トナー濃度か高いと１画像濃度も
増加すると同時に、いわゆるかふり等か発生する。また
、逆にトナー濃度か低い場合には、画像濃度の低下に伴
なって画像の転写抜は等か起こり易くなる。特に、画像
のフルカラー化が進められている現在にあっては、通常
三色以上の現像装置によって複数色を重ね合わせること
によって所望のカラー画像を形成しているか、各々の濃
度の僅かな変化も全体的な画像の色調に影響を及ぼすこ
とから、より厳密なトナー濃度の制御が要求されること
になる。

かかる状況にあって従来より実施されている濃度制御方
法としては、次のようなものがある。すなわち、最適な
画質を得るためのトナー濃度を予め設定しておき、次に
実際に現像装置内のトナー濃度を濃度検知センサーて検
知する。そして、濃度検知センサーで検知濃度か設定濃
度を下回っている場合には、トナー補給装置（以下、ホ
ッパーと称すう内の補給手段を駆動してトナーを現像装
置内に補給する。補給されたトナーは、スクリュー等の
現像剤攪拌搬送手段によって現像装置内を搬送されつつ
その中にある現像剤と混合・攪拌された後、濃度検知部
まで搬送されてその濃度か再び検知される。以上を繰り
返すことによって、トナー濃度を常に設定濃度付近に維
持するようにしたものである。

このような現像装置におでは、ホッパーから補給される
トナーを現像装置内にある現像剤と混合させ均一な濃度
の現像剤に攪拌する必要がある。

［発明が解決しようとする課題１ しかし、近年装置の小型化に伴ない、現像装置は小型化
し、現像装置の保有する現像剤も少量化している。した
がって、現像装置の保有する現像剤に対する補給トナー
の割合が犬きくなり、効率の良い現像剤の攪拌か困難に
なるという問題点があった。特にベタ画像の多いカラー
画像装置の現像装置においては補給トナー量か多くより
一層効率の良い攪拌が望まれている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、現像装置内
の現像剤と補給トナーを効率良く攪拌し現像装置内の現
像剤のトナー濃度の変動を抑えて安定し・た画像形成か
可能な現像装置を提供することを目的としている。特に
ベタ画像の多いカラー現像装置において画像の濃度及び
色調の変動を抑え、高速な画像形成装置に有効な現像装
置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 現像剤収納容器内にて軸上に螺旋部材を設けた現像剤撹
拌搬送手段を複数項する現像装置において、 上記現像剤攪拌搬送手段を軸に直角方向に所定間隔ても
って並設し、隣接した各現像剤攪拌搬送手段の搬送方向
か互いに逆向きとなるように配設し、一の現像剤攪拌搬
送手段の搬送方向の終端部と他の現像剤攪拌搬送手段の
搬送方向の始端部かそれぞれ連通するように各現像剤攪
拌搬送手段間に仕切り部材を設けて現像剤の循環路を形
成し、各現像剤攪拌搬送手段の搬送方向の始端部におけ
る搬送力は該搬送方向の他の部分における搬送力よりも
大であるように設定されている、ことにより達成される
。

［作用コ 本発明によれは、第一の現像剤攪拌搬送手段の搬送方向
の始端部に存在する現像剤は、軸上に設けられた螺旋部
材によって攪拌されなから軸方向に所定の搬送力て搬送
され１搬送方向の終端部へと到達する。該網端部に到達
した現像剤はａ綾部材または現像剤収納容器内壁によっ
て堰止められ、現像剤収納容器内壁と仕切り部材の間に
形成された連通部へと向う。該連通部を通過した現像剤
は第二の現像剤攪拌搬送手段の搬送方向の始端部へと送
り込まれるか、上記始端部の搬送力は他の部分よりも大
であるように設定されており、上記連通部において一時
的に弱まった搬送力を補って、滞りなく現像剤を送り出
す。該送り出された現像剤は螺旋部材によって撹拌され
なから軸方向に所定の搬送力で搬送され、上記第二の現
像剤撹拌搬送手段の搬送方向の終端部へ到達する。現像
剤攪拌搬送手段か工具上配設されている場合は、ここて
さらに他の現像剤攪拌搬送手段を介してまた、現像剤攪
拌搬送手段か二つの場合には上記第二の現像剤攪拌搬送
手段から、上記第一の現像剤攪拌搬送手段の上記始端部
へと現像剤か戻される。この際にも上記と同様に連通部
を通過するので一時的に搬送力か弱まるか、上記第一の
現像剤攪拌搬送手段の始端部においても搬送力か大であ
るように設定されているため滞りなく現像剤を送り出す
。かくして、現像剤の循環か滞りなく円滑なものとなり
、十分な攪拌動作か行なわれる。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面の第１図ないし第５図を用
いて説明する。

第１図において、ｌは現像剤収納容器である。

該現像剤収納容器の前方（第１図において上方）には開
口部か形成されており、該開口部には現像剤相持体たる
現像スリープ２か内部に固定磁石３を有して回転自在に
配設されている。該現像スリープ２の後方には軸４．Ｓ
上に螺旋部材６，７を設けた現像剤攪拌搬送手段たるス
クリュー８゜９か軸４，５に直角方向に所定間隔て並へ
られており、搬送方向か互いに逆向きとなるように配設
されている。上記スクリュー８，９の間には仕切り部材
たる隔壁ＩＯか設けられており、上記現像剤収納容器内
を前方の現像室と後方の補給室に分けている。また、隔
壁１０の両端と現像剤収納容器の側壁との間には連通部
Ａ、Ｂか設けられており、上記スクリュー８の搬送方向
（第１図において矢印Ｃで示す）の終端部８ｂと、上記
スクリュー９の搬送方向（第１図において矢印りて示す
）の始端部９ａ、並びに上記スクリュー９の終端部９ｂ
と上記スクリュー８の始端部８ａとかそれぞれ連通して
現像剤の循環路か形成されている。上記終端部８ｂ及び
９ｂにおいては、スクリューの向きか逆になっており、
それぞれ上記始端部９ａ及び８ａへ現像剤を受渡すよう
になっている。一方、該始端部９ａ及び８ａのスクリュ
ーは二条巻きになっており、搬送力か大きくなるように
設定されている。

次に、本実施例装置の全体の構成について第２図を用い
て説明する。

第２図に３いて１１は矢印Ｅ方向に一定速度で回転駆動
される潜像担持体たる感光ドラムてあり、該感光トラム
ＩＩの表面には電子写真法によって静電潜像か形成され
る。そして、この静電潜像は本実施例の現像袋Ｍ１２に
よって現像された後、転写媒体（図示せず）へ転写され
る。

ト記現像装置１２は、現像剤１３を保持するための現像
スリープ２、該現像スリープ２内の固定磁石３、現像剤
Ｉ３の搬送・攪拌用スクリュー８，９、規制プレート１
４等から構成されており、当該現像装置１２の現像剤収
納容器１内に収容されるＦ記現像剤１３はトナーとキャ
リアとから成る二成分現像剤である。

現像剤収納容器１内の現像剤１３のうち一部か固定磁石
３の磁力によって現像スリーブ２上に保持され現像スリ
ープ２の矢印Ｆ方向の回転により現像スリーブ２上に保
持された上記現像剤１３も現像スリープ２の回転に伴な
って上方に搬送されて１記規制プレート１４に至る。そ
して、この現像剤１３の一部は規制プレート１４を通過
して現像スリーブ２と感光トラム１１とか対向する現像
領域Ｇに達する。すると、その位置において、電＠ｔＳ
から現像スリープ２に印加された直流と交流の重畳交互
電圧によって一部のトナー粒子か感光トラム１１に飛翔
転移され、残りのトナー及びキャリアは更に現像スリー
プ２上を搬送されて再ひ現像剤収納容器ｌ内に回収され
る。なお、感光トラム１１上へのトナーの転移方法は、
上記方法に限るものではない。

一方、規制フレート１４て規制された現像剤９は後方か
らの現像剤１３に押されて規制プレート１４に沿って上
昇し、現像剤収納容器ｌの土壁に達すると反転して矢印
Ｈの経路を経て下降し、再び現像剤収納容器ｌの下部へ
至る。このようにして現像剤１３は現像剤収納容器ｌ内
を循環し続けるか、そのトナーは現像に消費されるため
、現像剤収納容器１内のトナー濃度か次第に減少する。

このトナー濃度の変化は現像装置１２の上部に設けられ
た濃度検出装置１６によって検出され、その検出信号に
基づいてトナー補給装置たるホッパー１７内の現像剤補
給用スクリューＩ８及び補給室側のスクリュー９、現像
室側のスクリュー８の回転が制御される。

ところで、ホッパー１７内には補充用トナー１９か収容
されており、該補充用トナー１ｇは上記補給用スクリュ
ー１８の回転に伴なってホッパ−１７下部を搬送され、
該ホッパー１７の端部に開口する補給口２ａまて導かれ
る。そして、この補充用トナー１９は補給口ｚＯから落
下して現像剤収納容器Ｉ内に設置されたスクリュー９に
よって搬送され、現像剤収納容器１内の現像剤１３と混
合される。

次に、補給室側のスクリュー９と、現像室側のスクリュ
ー８による現像剤の攪拌及び循環について第１図を用い
て説明する。

補給室内の現像剤はスクリュー９の回転によりＤ方向に
搬送され、その搬送方向の終端部９ｂにおいて連通部Ａ
を通り現像室側へ受渡され現像室側のスクリュー８によ
りＣ方向に搬送され、その終端部８ｂにおいて連通部Ｂ
を通り補給室側へ受渡される。

このように現像剤は二本のスクリューにより隔壁ＩＯを
境にして往復循環を行なっている。この間、現像室側で
は、スクリュー８に搬送されなからも、上述のように現
像スリープの回転により現像スリープと共に第２図に示
した矢印Ｆ及びＨの循環も行なっている。また、補給室
側では、ホッパー１７からのトナー補給を受けなから循
環を行なっている。

それぞれのスクリューの搬送方向の終端部には、返しス
クリューが設けられ、その返しスクリューによりそれ以
上の搬送力か阻止され、それぞれの連通部において対向
するスクリュー側へ現像剤を受渡す。この受渡し部は一
般に現像剤か留まり易くこの滞り少なくすることによっ
て、循環の効率を向上させることかできる。この受渡し
部の搬送効率を上げるため、それぞれのスクリューの搬
送方向の始端部においてスクリューの螺旋部材を二条巻
きに設けている。したかって、受渡し部における現像剤
の循環は円滑なものとなり、大量の補給トナーを用いる
場合であっても、十分な攪拌を行なうことかできる。

次に第２図ないし第５図を用いてトナーａ度制御方法を
詳しく説明する。

Ｌ記１度検出装置１６は、規制フレート１４に設けられ
た透明窓２１を通して内部の現像剤１３の流れを検知す
るように配置されている。この濃度検出装置１６におい
ては、第３図に示すように双方向発光素子２２のうちの
一方の照射光か受光素子２３へ入射する。そして、他方
の照射光は、参闇尤としてスリット２４を通して絞られ
た後、受光素子２５に入射する。受光素子２３からの出
力信号ｔは、トナー濃度に応じて変化し、一方、受光素
子２５からの出力信号「は、規定トナー濃度時の受光素
子信号ｔと同し出力になるように調整されている。両信
号ｔ、ｒは、第２図の差動回路２６に込り、そこからは
ｒとｔの差に応じた信号Ｓか出力される。

信号Ｓは七−タドライバー２７に入力され信号Ｓの値に
ｉしてスクリューＩ８の駆動源たるモータ２８の回転時
間を制御する。つまり、予め設定しておいた駆動時間の
データテーブル（以下、補給用データチーフルとする）
から５の値に対応したものを選択してモータ２８の駆動
時間を決定する。

このようにモータ２８を駆動するため、現像剤のトナー
消費に対応したホッパー１７からのトナー供給かｔ＝Ｊ
能となる。また、丘記信号Ｓはもう一つのモータドライ
バー２９に人力される。したかって、予め設定されたデ
ータチーフル（以Ｆ、攪拌用データチーフルとする）か
らＳの値に対応したものを選択することによりモータ３
０の駆動時間を決定して干−夕３０を駆動する。ここで
モータ３０は。

スクリュー８．９を駆動するモータである。−Ｆ記攪拌
用チータテ−フルには、Ｓの値に対して補給されるトナ
ー量を十分に撹拌てきる攪拌時間か設定されているため
、トナーの補給量に応した。つまり、トナーの消費量に
応した最適な攪拌を行なうことかできる。

第４図は信号Ｓとモータ２８の回転時間の関係を、第５
図は信号Ｓとモータ３Ｄの回転時間の関係を示すクラブ
である。上記補給用データチーフル及び攪拌用データチ
ーフルには、それぞれ第４図及び第５図に示すデータか
書き込まれている。し・たかフて、現像スリーブ２から
感光ドラム１１上の潜像を現像するための限られた現像
工程時間外においてもホッパーからトナーに適したスピ
ードで消費するトナー量に応したトナーを補給し、補給
されたトナー量に応して現像装置内の現像剤を攪拌する
ことかできる。

本実施例ては、現像スリーブ駆動手段（図示せず）と、
現像剤攪拌のためのスクリュー８，９を駆動させる駆動
モータ３０を独立させて説明してきたか、その他、駆動
モータ３０により現像スリーブ２、スクリュー８、スク
リュー９を同期して回転させる構成をとってもかまわな
い。その場合においては、非現像工程時、現像スリーブ
からのトナーか感光トラムに転移しないよう、感光ドラ
ムの表面電位及び現像バイアス１５出力を調整すれば良
い。また、トナー濃度検出方法として第３図に示す光学
方式の他、周知の磁気変化検出やサンブリンク検出など
の如何なるものでも良い。

また、トナー濃度と補給量（補給時間）との関係も第４
図に示したような直線関係に限るものではなく、本発明
を適用する装置の系に最適な関係てあれば指数関数ある
いは多段階式等どのような対応関係てあっても良い。同
様にトナー濃度と攪拌時間との関係でついても第５図に
限るこのてはない。また、スクリュ一端部の受渡し効率
をとけるための手段としてはそれぞれのスクリューの始
端を二条巻きにすることの他、二条以上複数の条数の螺
旋部材を設けても良いし、螺讐部材のピッチを他部に比
べて大きくすることも可能である。

［発明の効果］ 以り説明したように、本発明によれば、現像剤攪拌搬送
手段の始端部の搬送力を他の部分よりも大であるように
設定しであるため、現像剤攪拌搬送手段間での現像剤の
受渡し効率か向上する。その結果、トナー補給に対する
現像剤１度の均一化が早まり濃度変動の少ない現像装置
を提供することか可能となる。

また、軸端部に設けられたシール部材への負荷を軽減で
き耐久性のある現像装置を提供することかできる。

さらに、局所的な現像剤の密集圧迫かなくなるため、現
像剤の劣化を防止することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例装置の現像剤攪拌搬送手段
周辺の概略構成を示す横断面図、第２図は第１図装置を
含めた本発明の一実施例装置の全体の概略構成を示す縦
断面図、第３図は第２図装置の濃度検出装置の縦断面図
、第４図は第２図装置の差動回路の出力信号とトナー補
給装置内の現像剤攪拌搬送手段の駆動源における回転時
間との関係を示す図、第５図は第２図装置の差動回路の
出力信号と現像剤収納容器内の現像剤攪拌搬送手段の駆
動源における回転時間の関係を示す図である。 ｌ・・・・−・現像剤収納容器 ２・・・・−・現像剤担持体（現像スリーブ）４、Ｓ−
−・・・軸 ６．７・・・・・・螺旋部材 ８．９・・・・・・現像剤攪拌搬送手段（スクリュー）
１０・・・−・・仕切り部材（隔壁）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤収納容器内にて軸上に螺旋部材を設けた現
   像剤攪拌搬送手段を複数有する現像装置において、 上記現像剤攪拌搬送手段を軸に直角方向に所定間隔でも
   って並設し、隣接した各現像剤攪拌搬送手段の搬送方向
   が互いに逆向きとなるように配設し、一の現像剤攪拌搬
   送手段の搬送方向の終端部と他の現像剤撹拌搬送手段の
   搬送方向の始端部かそれぞれ連通するように各現像剤攪
   拌搬送手段間に仕切り部材を設けて現像剤の循環路を形
   成し、各現像剤攪拌搬送手段の搬送方向の始端部におけ
   る搬送力は該搬送方向の他の部分における搬送力よりも
   大であるように設定されている、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）現像剤攪拌搬送手段の搬送方向の始端部における
   搬送力は、該始端部での螺旋部材を多条巻きにすること
   によって搬送方向の他の部分の搬送力よりも大であるよ
   うに設定されていることとする請求項（１）に記載の現
   像装置。
3. （３）現像剤攪拌搬送手段の搬送方向の始端部における
   搬送力は、該始端部での螺旋部材のピッチを上記搬送方
   向の他の部分のピッチより大きくすることによって該他
   の部分の搬送力よりも大であるように設定されているこ
   ととする請求項（１）に記載の現像装置。