JPH04204776A - 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】

の１ 本発明は、電子写真方式等を利用した画像形成装置にお
いて、像担持体上に形成した潜像を現像して可視化する
のに使用する現像装置に関する。

【ｉ立まｌ 従来、フルカラー画像を形成する画像形成方式として、
電子写真方式、インクジェット記録方式、熱転写記録方
式等が知られている。このなかで電子写真方式は、高速
化、用紙の普通紙化が可能であり、近年、製品開発が益
々盛んに進められている。 この電子写真方式でフルカラー画像を形成するにあたっ
ては、画像の色味などの観点から、像担持体上の潜像を
トナーとキャリヤとを有する二成分現像剤を使用した二
成分現像法により現像する方式を採用することが多い。 この二成分現像法を用いた現像装置では、現像により現
像剤中のトナーが消費された場合に消費に見合ったトナ
ーを現像剤に補給しており、このため現像装置に現像剤
濃度検知・制御装置（ＡＴＲ）を設置して現像剤のトナ
ー濃度を検知、制御することにより、現像剤のトナー濃
度を一定に維持することを行なっている。 兄ｊ」すＬ＆旦ｌづ」ユゑ１１ しかしながら、Ｉ・ナーは周囲の環境の影響、取分は湿
度の影響を受は易く、湿度変化によりト・ナーの持つ電
荷が変動するため、従来の現像装置では不具合を生じる
問題があった。 具体的には、低湿度では！・ナーの持つ電荷が高くなっ
て現像に使用されずらくなり、このため現像により得ら
れる画像は、ぼそぼそした感じの画質となる。一方、高
湿度ではトナーの持つ電荷が低くなって現像に使用さね
易（なるが、その代わりトナーの飛散も激しくなる。 本発明の目的は、周囲の環境の湿度変化があっても二成
分現像剤のトナーの電荷の変動を防いで、現像により良
好な品質の画像を容易に得ることを可能とした現像装置
を提供することである。 １１（亙立Ｊ擾孟邊１」１ 上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約
すれば本発明は、現像装置本体の現像容器内に収容した
二成分現像剤を攪拌する現像剤撹拌手段を備えた現像装
置において、前記現像装置本体が置かれた環境の湿度を
検出する検出手段と、前記検出された温度に応じて前記
撹拌手段の撹拌速度制御をする撹拌手段制御装置とを更
に備えたことを特徴とする現像装置である。本発明の一
態壕では、前記検出された湿度の増大するに従い前記撹
拌手段の撹拌速度を増大し２、前記検出された湿度の減
少するに従い前記撹拌手段の撹拌速度を減少させる。 Ｘｌ−例 第１図は、本発明の現像装置の一實施例な示す構成図、
第２図は、第１図の現像装置での撹拌スクリューの撹拌
速度制御法を示すブロック図である８本発明に係る現像
装置は、画像形成装置の例えば感光体、誘電体等の像担
持体上に電子写真方式、静電記録方式等によって形成さ
れた潜像を現像してトナー像として可視化するもので、
その可視化されたトナー像は、画像形成装置の転写装置
により紙等の転写材上に転写し、定着手段により転写材
上に定着して永久像とされる。 第１図に示すように、本現像装買は、その現像装置本体
１９の現像容器９内を紙面垂直方向に延在する上端開放
の隔壁１０によって現像室１１と撹拌室１２とに区画さ
れ、現像容器９の現像室１１側に設けられた開口部に現
像スリーブ３が、画像形成装置の像担持体４に対面させ
て回転可能に設置されている。現像室１１及び撹拌室１
２内には、現像剤搬送手段を兼ねた現像剤撹拌手段の撹
拌スクリュー１６．１７が設置されている。現像室１１
及び撹拌室１２内には、現像剤としてトナーとキャリア
を有した二成分現像剤が収容されている。 上記の撹拌スクリュー１６．１７は、現像室１１及び撹
拌室１２内に収容された現像剤を撹拌しながら搬送し、
隔壁１０の両端部に設けられた図示しない開口部を通っ
て、現像室１１及び撹拌室１２の間を循環させる。現像
室１１で余分となった現像剤は、隔壁１０の上方の開口
部を通って撹拌室１２に回収される。 現像容器９内の現像スリーブ３の上方位置には、現像剤
濃度検知・制御装置（ＡＴＲ）８が設けられている。Ａ
ＴＲ８は、その１．、　Ｅ　Ｄ　１から現像スリーブ３
上の現像剤に光を照射し、現像剤による反射光をフォト
ダイオード２で受光して、トナー濃度の検出信号に変換
し、これによりその検出信号値と基準値との間の差分に
応じたトナーが、図示しないホッパーから撹拌室１２内
の一端に補給される。撹拌室１２内に補給されたトナー
は、スクリ：Ｌ−１７により現像剤と撹拌、混合されな
がら搬送される。 現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、その内部には
磁界発生手段である磁石１４が不動に設置されている。 現像スリーブ３は、磁石１４により現像剤を担持して図
示矢印方向に回転することにより、現像剤を像担持体４
と対向した現像部へと搬送する。そして現像部で像担持
体４上の潜像を現像するために、電源１５により現像ス
リーブ３に交流及び直流のバイアスが印加される。これ
により現像スリーブ３上の現像剤からトナーが像担持体
４上の潜像に飛翔、付着して、潜像がトナ−像として現
像、可視化される。 次に、本発明の現像装置で行なう湿度変化による撹拌ス
クリューの撹拌速度制御、即ち回転速度制御について説
明する。トナーの持つ電荷は撹拌スクリュー１６．１７
による撹拌状態により異なり、スクリュー１６．１７の
回転速度を速くして撹拌を十分に行なわゼると、トナー
・の電荷量は増大し７、スクリｚ　−１６，１７の回転
速度を遅くすると、トナーの電荷量は減少する。 そこで、第２図に示すように、先ず、現像装置の所要箇
所に設置した湿度センサ２０により現像装置本体１９が
置かれた周囲の環境の現在の湿度を検出する。その湿度
検出信号は、交換増幅器２１を介してＡ／Ｄ交換器２２
に人力することによりＡ／Ｄ変換され、Ａ　、／　Ｄ変
換された湿度検出信号は、スクリュー制御装置２３に送
り込まれる。 これにより制御装ｙ１２３は、湿度に応じた撹拌スクリ
：Ｌ　１６．１７の回転速度を決定し、その回転速度の
制御信号をスクリュー・１６．１７のスクリュー駆動回
路２４ヘフイードバツクし、スクリユー１６．１７の回
転速度を制御さゼる。 以上のようなスクリュー１６．１７の回転速度制御によ
れば、現像装置本体１９が置かれた周囲の環境の現在の
湿度を検出して、検出した湿度に応じてスクリュー】６
．１７の回転速度を制御し、スクリュー１６．１７によ
るトナーの撹拌速度を制御し、ているので、トナーの持
つ電荷量を湿度によらずに常に一定に保つことができる
。 上記の湿度に応じた攪拌スクリュー１６、】７の回転速
度の設定は、あるスクリエー回転速度−定Ｐトナーの電
荷量と環境の相対湿度との間の関係を調べ、それから適
切なトナー電荷量が得られるときのスクリュー回転速度
と環境の相対湿度との間の交換テーブルを作製し２て行
なうことができる。 本実施例では具体的には次のようにした。即ち、二成分
現像剤には、顔料を分散させた粒径１２μｍのトナーと
粒径１００μｍのフェライト系のギヤリアとを混合し、
た現像剤を用い、スクリュー・１６．１７として、第３
図に示すように、スクリュー径２Ｒが２０ｍｍ、スクリ
ューピッチＰ＋が１５ｍｍのＦ方向に回転するスクリュ
ー本・用い、その回転速度を３００ｒｐｎ１として現像
剤を撹拌した。そのときトナーの電荷ｆｉ（μ／ｇ）と
環境の相対湿度との間には、第４図に示すような関係が
あった。これから適切なトナー電荷量が得られるときの
スクリュー回転速度と環境の相対湿度との間の関係を調
べると、第５図もこ示すグラフのようなスクリュー回転
速度と環境の相対湿度との間の交換テーブルが得られた
ので、第５図の交換テーブルの内容をスクリュー制御装
置２３１予め与えておき、相対湿度の増加に対し交換テ
ーブルに基づぎスクリ：Ｌ−１６，１７の回転速度を増
大させた。その結果、スクリュー１６．１７による撹拌
でトナーが持つ電荷量を一定に保つことができた。 本発明の現像装置の他の実施例について説明する。 先の実施例では、第１図の現像装置の現像室１１の攪拌
スクリュ−１６及び攪拌室１２の撹拌スクリュー１７は
共に同速度で回転さゼたが、本実施例では、第１図の現
像装置においでスクリ：Ｌ　−１６，１７の回転速度を
互に異ならせ、特に撹拌室１２のスクリュー１７の回転
速度を現像室１１のスクリュー１６よりも１０％速くし
またことが特徴である。スクリュー１７のピッチは、ス
クリュ、−１７の回転速度を１０％速めたので、スクリ
ュ、−１６，１７による現像剤の搬送量を等しり１゛る
ために、回転速度を１０％速めた分だけ短くした。 本実施例においても、現像装置本体１９が置かれた周囲
の環境の現在の湿度を検出して、検出しまた湿度に応じ
てスクリｙＬ　１６．１７の回転速度を制御し、攪拌速
度の制御をするが、スクリュー・１７０回転速度、即ち
撹拌速度を１．０％速めたごとにより、攪拌室１２での
現像剤への電荷の付与量を大きくすることを可能として
いるので、高湿度時などに湿度に迅速に対応させて、ト
ナーの持つ電荷量を湿度によらずに一定に保つ効果をよ
り確実にすることができる。 本発明の現ａ！！装置の更に他の実施例について説明す
る。 本実施例では、第１図の現像装置において、現像室１１
の撹拌スクリュー１６及び攪拌室１２の撹拌スクリュ−
１７の径を互に異ならせて、特にスクリュー１７の径を
大として、スクリュー１７でのトナーへの電荷の付与能
力を更に効果的に高めたことが特徴である。具体的には
、現像室１１のスクリュー１６の径２０ｍｍに対し、撹
拌室１２のスクリュー１７の径を３０ｍｍとすることが
好ましい。 本実施例でも、現像装置本体１９が置かれた周囲の環境
の現在の湿度を検出して、検出した湿度に応じてスクリ
ュー１６．１７の回転速度を制御し、撹拌速度の制御を
するが、スクリュー１７の径を大として撹拌室１２での
現像剤への電荷の付与量を大きくすることを可能として
いるので、高湿度時などに湿度に迅速に対応させて、ト
ナーの持つ電荷量を湿度によらずに一定に保つ効果をよ
り確実にすることができる。 上記実施例では、スクリュー１６．１７の径を異ならせ
たが２スクリユー１６．１７のピッチを異ならせてもよ
く、これにより同様に高湿度時などに湿度に迅速に対応
させて、トナーの持つ電荷量を湿度によらずに一定に保
つ効果をより確実にすることを可能にできる。 更に本発明では、現像装置に連結した撹拌室１２とは異
なる特別な撹拌室を設け、高湿度時などでより高い電荷
をトナーにを付与する必要がある場合に、上記の特別な
撹拌室で十分にトナーの攪拌を行なってから撹拌室１２
へ送るようにすることもできる。この特別な撹拌室は、
低湿度時などでトナーに電荷の付与を必要としない場合
は、そのまま通過させるようにすればよい。 ｉ里Ｌ】ｊ 以上説明したように、本発明の現像装置では、周囲の環
境の湿度変化があっても、その湿度に応じて二成分現像
剤の撹拌状態を変化させているので、現像剤のトナーの
電荷の変動を防いで、現像により良好な品質の画像を容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。 第２図は、第１図の現像装置での撹拌スクリューの撹拌
速度制御法を示すブロック図である。 第３図は、第１図の現像装置で相対湿度とスクリュー回
転速度との間の交換テーブル作製に用いたスクリューを
示す正面図である。 第４図は、第３ｒＩＩＩのスクリューによる現像剤撹拌
時の相対湿度とトナー電荷量との関係を示すグラフであ
る。 第５図は、第４図のグラフから得られた相対湿度とスク
リュー回転速度との間の関係を示すグラフである。 ３：現像スリーブ ４：像担持体 ８　：　ＡＴＲ ９：現像容器 １１：現像室 １２：撹拌室 １６．１７：攪拌スクリュー １９二現像装置本体 ２０：湿度センサ ２３：制御装置 し゛ 図面のｉ′７−９１内容にタウ・；（ｊ第１図 第２図 第４図 相ｘ４渇Ｊ！（＠ム） 第５図 ス 相可湿度ｃｉ・） 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示 平成２年特許願第３３６５６９号 発明の名称 現像装置 補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京都大田区下丸子３丁目３０番２号名　称　
（１００）キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像装置本体の現像容器内に収容した二成分現像剤
   を撹拌する現像剤撹拌手段を備えた現像装置において、
   前記現像装置本体が置かれた環境の湿度を検出する検出
   手段と、前記検出された湿度に応じて前記撹拌手段の撹
   拌速度制御をする撹拌手段制御装置とを更に備えたこと
   を特徴とする現像装置。 ２）前記検出された湿度の増大するに従い前記撹拌手段
   の撹拌速度を増大し、前記検出された湿度の減少するに
   従い前記撹拌手段の撹拌速度を減少させる請求項１の現
   像装置。