JPH02181772A

JPH02181772A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02181772A
Application number: JP218989A
Authority: JP
Inventors: Tomotoshi Nakahara; 中原　知利; Haruki Iida; 飯田　春樹; Susumu Wagi; 和木　進
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-16

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、トナーとキャリアより成る二成分系現像剤を
収容した現像タンクと、回転卵動される現像ローラと、
該ローラに内設された磁石と、現像タンク内の現像剤を
撹拌する現像剤撹拌用回転体と、現像タンク内の現像剤
のトナー濃度を検知する磁気センサとを具備し、現像ロ
ーラの回転と磁石の磁力の作用によって現像剤を現像ロ
ーラ上に担持しつつ搬送して潜像担持体に形成された静
電潜像を可視像化し、前記磁気センサによって現像剤の
トナー濃度不足が検知されたとき、現像タンクにトナー
を補給する現像装置に関する。

〔従来の技術〕

電子複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装
置に付設される上記形式の現像装置は従来より周知であ
る。二成分系現像剤を用いるこの種の現像装置において
は、画像形成動作を行うに従って、現像剤中のトナーが
順次消費され、そのトナー濃度が低下するので、磁気セ
ンサによってトナー濃度不足が検知されたとき、現像タ
ンクにトナーを補給し、可視像の濃度低下を防止してい
る。

磁気センサはその上を通過する現像剤の透磁率変化を検
知するものであり１例えば磁性体のキャリアと、非磁性
体のトナーより成る現像剤を用い、そのトナーの割合が
減少したときの現像剤の透磁率変化を検知するものであ
る。

このような磁気センサによってトナー濃度を正しく検知
するには、その検知時間中にセンサ上を流れる現像剤の
流量及びその速度がほぼ一定していることが必要である
。このため従来は、現像ローラ上を搬送されて現像に供
された現像剤が現像ローラから離れ、下方に流下した領
域に磁気センサを設け、現像ローラの回転時、すなわち
現像動作時に現像剤のトナー濃度を検知していた。現像
ローラから離れて流下した現像剤は、その速度が常にほ
ぼ一定であり、しかもその流量も比較的−定している点
を考慮したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが現像に供された直後の現像剤は、静電潜像にト
ナーが移行してトナー濃度が薄くなった部分と、そうで
はない部分とが混在しているため。

かかる現像剤のトナー濃度を検知しても、現像タンク全
体に存在する現像剤の平均的なトナー濃度を正しく検知
することはできない。

また磁気センサによってトナー濃度を正しく検知するた
めの条件として、前述の２つの条件のほかに、当該セン
サのまわりに多量の現像剤が存在すること、及びセンサ
にとって必要とされる充分な検知時間が確保されること
が挙げられる。ところが前述のような位置に配置され、
現像ローラの回転時にトナー濃度を検知する形式の従来
の磁気センサにおいては、その検知時に多量の現像剤が
現像ローラに担持されているため、センサのまわりに存
在する現像剤量が少ない。また非現像動作時に現像ロー
ラを停止させる形式の現像装置においては、現像ローラ
が回転している時間が短かいため、充分な検知時間を確
保できない。このような理由で従来の磁気センサによっ
てはトナー濃度を正確に検知できないことがあった。

本発明の目的は、上記従来の欠点を簡単な構成によって
除去し、トナー濃度をより正確に検知できる冒頭に記載
した形式の現像装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、現像動作終了後に、
前記現像ローラ上に現像剤が存在しないように穂切れが
行われ、前記磁気センサが、現像剤撹拌用回転体の近傍
であって、該回転体により現像剤が強制的に搬送される
領域に設けられ、磁気センサによるトナー濃度検知が、
現像剤撹拌用回転体が回転し、かつ現像ローラが停止し
ている間に行われる構成を提案する。

〔実施例〕

以下、本発明をフルカラー複写機の現像装置に適用した
実施例を図面に従って説明する。

図において、潜像担持体の一構成例であるドラム状感光
体１の下部には、イエロー現像装置３Ｙ。

マゼンタ現像装置３Ｍ、シアン現像装置３Ｃが設けられ
ている。各現像装置の現像タンク１０Ｙ。

１０Ｍ、ＩＯＣには、トナー粒子のみ又はこれに添加剤
を加えたトナーとキャリアとより成る二成分系現像剤（
図示せず）が収容され、各現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの
トナー粒子の色はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン
である。

各現像装置には現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃがそれぞれ
設けられ、これらは感光体１の周りに所定のギャップを
もって対向配備されている。

各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃの内部には図示するよう
な配置構成で磁石５や、磁性体より成る磁気シールド板
６などがそれぞれ設けられ、これらは不回転状態に保持
されている。これに対し、各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４
Ｃは、図示されない駆動モータによって、それぞれ別個
に駆動され、現像時には実線矢印の向きに回転駆動され
るようになっている、以後、この向きに回転する場合を
、「正転」と言う。

各現像タンクＩＯＹ、ＩＯＭ、１０Ｇに収容された現像
剤は、現像剤撹拌用回転体の一構成例である撹拌パドル
１１によって撹拌される。各撹拌パドル１１は外側スク
リュー１２と内側スクリュー１３と撹拌羽根１４を偏え
、時計方向に回転しながら現像剤を撹拌し、各現像ロー
ラ４Ｙ、４Ｍ。

４Ｃに現像剤を供給する。撹拌パドル１１は各現像ロー
ラとは別個に駆動される（駆動源は別々であっても、同
じ駆動源であってもよい）。

ここでイエロー現像装置３Ｙを例にとって説明すると、
その現像ローラ４Ｙに供給された現像剤は該ローラの回
転（正転）と内部の磁石５の磁力の作用によって現像ロ
ーラ４Ｙ上に担持され、ドクターブレード１５によって
所定の厚さに規制され、現像ローラ４Ｙの正転方向と同
じ方向（矢゛印Ａ方向）に搬送される。この現像剤が、
時計方向に回転すると感光体１と現像ローラ４Ｙとの対
向した現像領域に至ると、ここで感光体１に接触し、現
像剤中のイエロートナーが感光体の静電潜像に静電的に
移行して、潜像がイエロー色に可視像化される。

現像に供された現像剤は現像ローラ４Ｙ内の磁気シール
ド板６の位置にきたとき、現像ローラ４Ｙ上の磁力が実
質的になくなるため、矢印Ｂで示す如く現像ローラ４Ｙ
から離れ、撹拌パドル１１に落下する。

感光体１上に形成された可視像は感光体１と接する図示
されない転写ドラム上の転写紙に転写される。同様にし
て、感光体１上には、マゼンタ現像装置３Ｍによってマ
ゼンタトナーによる可視像が、またシアン現像装置３Ｃ
によってシアントナーによる可視像が得られるようにな
っていて、これらの可視像が転写ドラム上の転写紙に順
次重ね合わされる。そして、このような転写をすべて終
えたあと、転写紙は転写ドラムから外されて定着された
のち、カラーコピー紙若しくはカラー記録紙として機外
へ排出される。

ここで、イエロー現像袋Ｕ３Ｙによって現像を行ってい
るときは、他の現像装置の現像ローラ４Ｍと、４Ｃに対
して穂切りが行われるようになっている。また、マゼン
タ現像袋Ｗｉ３Ｍによって現像を行っているときは、他
の現像装置の現像ローラ４Ｙ、４Ｃに対しては穂切りが
行われるようになっている。さらに、シアン現像装置３
Ｃによって現像を行っているときは、他の現像装置の現
像ローラ４Ｙ、４Ｍに対しては穂切りが行われるように
なっている。

この目的は、現像動作中の現像ローラ以外の現像ローラ
に対して穂切り状態としないと、感光体１上に形成され
た成る色の可視像を乱したり、混色が発生する恐れがあ
るからである。

ここで、例えば、現像ローラ４Ｙのところで穂切りが行
われるものとして、これは次のようにして行われる。

先にも述べたように、現像ローラ４Ｙの上には、これが
実線矢印の向きに正転するとき、現像剤が磁気的に汲み
上げられつつ、担持されるのであるが、穂切りを行うと
きは、それを破線矢印の向きに回転させる。すなわち、
逆転させるのである。

このような回転時には、現像剤を汲み上げようとする領
域に対して、磁気シールド板６があり、しかも、この対
向部においては、磁石を設けないようにしであるので、
実質的に磁力がなくなり、現像剤が汲み上げられなくな
り、現像ローラ上に現像剤が実質的に存在しない穂切り
状態となる。

このときの現像剤の流れを矢印Ｃで示す。通常、現像ロ
ーラ４Ｙを１回又は数回、逆転させることにより穂切り
動作を完了できる。このような穂切りが、他の現像ロー
ラ４Ｍ、４Ｃについても、まったく同様にして行われる
のである。

各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃは、現像動作時と、穂切
れ動作時以外の時期は、停止している。

これに対し撹拌パドル１１は、現像ローラが停止してい
るときも、常時回転を続け、現像剤を撹拌している。

上述のように現像動作が行われるうちに、現像剤中のト
ナー濃度が順次低下し、これを放置すれば可視像の濃度
が低下してその画質が劣化する。

そこで各現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの現像タンク１０Ｙ
、ＩＯＭ、ＩＯＣには、該タンク内の現像剤のトナー濃
度を検知する磁気センサ２０がそれぞれ固定されてる。

これらのセンサ２０によって各現像タンク内の現像剤の
トナー濃度不足が検知されたとき１図示していない各ト
ナー容器から。

それぞれの色のトナーが各現像タンクに補給される。こ
のようなトナー濃度制御により、各現像剤のトナー濃度
が所定の範囲内に収められるようになっている。

磁気センサ２０は前述のようにその上を流れる現像剤中
のトナーの割合の変化に応じた透磁率変化を検知してト
ナー濃度を検出するものである。

このようなセンサを用いるほかに、感光体１上のトナー
付着量を反射型ホトセンサで検知し、トナー濃度を検出
する方法もあるが、図に示したようなフルカラー複写機
では、感光体１上にイエロー色、マゼンタ色又はシアン
色の可視像がそれぞれ形成されるので、その色ごとの光
反射率が異なる。

このため反射型センサを用いても、トナー濃度を正確に
検知することはできない、磁気センサ２゜を用いれば、
このような不具合を回避することができるのである。

ところで従来の現像装置においては、磁気センサが、図
に破線で示し、かつ符号２００で示した位置に配置され
ていた。かかるセンサ２００によって、回転中の現像ロ
ーラから離れて下方に流下した現像剤のトナー濃度を、
現像動作時に検知していたのであるが、これによると先
に説明した各種の欠点を免れない。また図に示した現像
装置では、感光体上での混色防止のため、現像ローラが
その現像動作時と穂切り動作時以外は停止しているので
、従来のように配置された磁気センサ２００によっては
現像時間が非常に短かく、充分な検知時間を確保できな
い。

特にカラー複写機では各色の可視像の濃度のばらつきは
、最終画像の色再現性に大きな影響を及ぼすため、トナ
ー濃度の検出が不正確となれば、画像の品質を著しく低
下させる。

そこで図に示した本発明に係る構成では、各磁気センサ
２０が、撹拌パドル１１の近傍であって、該パドル１１
により現像剤が矢印Ｘで示すように強制的に搬送される
領域に配設されている。このため、磁気センサ２０上を
流れる現像剤の速度と流量はほぼ一定となり、しかも現
像ローラから離れて撹拌パドル１１で充分に撹拌された
現像剤のトナー濃度が検知されることとなり、磁気セン
サ２０は正確に現像タンク内の現像剤のトナー濃度を検
出することができる。

また磁気センサ２０によるトナー濃度の検知が、現像ロ
ーラが停止していて、しかも撹拌パドル１１が回転して
いる間に行われるように構成されている。すなわち、穂
切れによって現像ローラ上に現像剤が実質的に存在せず
、該ローラが停止している間に検出されるのである。こ
のため、現像タンクＩＯＭ、ＩＯＹ、ＩＯＣ内には多量
の現像剤が存在し、磁気センサ２０のまわりに多量の現
像剤が存し、正確な検知を実行できる。現像ローラの回
転中にトナー濃度検知を行う従来の構成では、現像ロー
ラ上に多量の現像剤が存するため、磁気センサ２００の
まわりの現像剤量が少なくなり、正しい検知を行うこと
が難しい。

また本発明は非現像時にトナー濃度検知を行うので、充
分に長い検知時間を確保でき、検知精度を高めることが
できる。

なお、図に示した各現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、離脱
可能な底板２１、左右のカバー２２，２３によって取付
凹まれ、これらを一体的に手前側に引き出し、底板２１
とカバー２２．２３を取り外せるようになっているが、
このようにした場合、各センサ２０が図のように各現像
タンクの底部に設けられていると、底板２１及びカバー
２３を上述のように外すことによって、各磁気センサ２
０を容易に交換することができる。

本発明は現像装置が３個以外の数設けられた画像形成装
置に対しても適用できることは明らかである。

〔発明の効果〕本発明によれば、従来よりも正しくトナー濃度を検知す
ることができ、またカラー複写機に適用したときは、各
色のトナー濃度のばらつきを抑え、高品質な画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る現像装置を備えたフルカラー複写機
の構成図である。３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ・・・現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ・・・現像ローラ５・・・磁石２０・・・磁気センサ代理人　弁理士　星　野　則　夫

Claims

【特許請求の範囲】トナーとキャリアより成る二成分系現像剤を収容した現
像タンクと、回転駆動される現像ローラと、該ローラに
内設された磁石と、現像タンク内の現像剤を攪拌する現
像剤攪拌用回転体と、現像タンク内の現像剤のトナー濃
度を検知する磁気センサとを具備し、現像ローラの回転
と磁石の磁力の作用によって現像剤を現像ローラ上に担
持しつつ搬送して潜像担持体に形成された静電潜像を可
視像化し、前記磁気センサによって現像剤のトナー濃度
不足が検知されたとき、現像タンクにトナーを補給する
現像装置において、現像動作終了後に、前記現像ローラ上に現像剤が存在し
ないように穂切れが行われ、前記磁気センサが、現像剤
撹拌用回転体の近傍であって、該回転体により現像剤が
強制的に搬送される領域に設けられ、磁気センサによる
トナー濃度検知が、現像剤撹拌用回転体が回転し、かつ
現像ローラが停止している間に行われることを特徴とす
る現像装置。