JPH02187781A

JPH02187781A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02187781A
Application number: JP738689A
Authority: JP
Inventors: Masahito Asanuma; 雅人浅沼; Masatoshi Kaneshige; 正利兼重; Toyoyoshi Aimoto; 豊賀相本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-23
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2824073B2

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、記録媒体上に形成された例えば静電潜像を現
像するための複写機の現像装置に関し、レーザプリンタ
にも利用できる。

〈従来技術〉複写機等においては、感光体等の記録媒体に形成された
静電潜像を可視像化する目的で、着色顔料よりなるトナ
ーを静電潜像に付着させる現像装置を備えている。さら
に、複写機等では、静電潜像を黒色化だけでなく、カラ
ー化するために各色のトナーを収容してなる現像装置を
複数個備え、これらの現像装置を選択使用している。例
えば、フルカラーを形成する場合には、シアン、マゼン
タおよびイエロー、さらに必要に応じてブラックのトナ
ーを収容した各々の現像装置を備え、各色のフィルター
を通して色分解しノこ記録媒体上の静電潜像を、各色の
トナーで現像し、転写紙上に各色のトナーを重ね合わせ
てフルカラーの複写画像を得ている。

〈　発明が解決しようとする課題　〉上記フルカラー複写機の場合、■コピー当たりに駆動さ
れる現像装置の時間は、３秒程度と極めて短時間であり
、その時間内でトナー濃度を検出しトナー補給を行うこ
とは困難であった。

そこで、現像装置が停止した後も停止状態の現像槽にト
ナーを補給できるよう構成することが考えられるが、こ
の場合、補給トナーが撹拌されず現像槽内の現像剤濃度
が不均一となり、コピー画質を著しく低下させてしまう
。

本発明は、上記課題を解決して、均一な現像剤濃度を確
保しコピー画質を向上し得る現像装置の提供を目的とす
る。

〈　課題を解決するための手段　〉本発明による課題解決手段は、現像槽７内のトナーの濃
度を検知するトナー濃度検知手段２８と、該トナー濃度
検知手段２８の検知信号に基づきトナー補給槽２０から
現像槽７にトナーを補給するトナー補給手段５５とを備
えた現像装置において、前記トナー濃度検知手段２８の
検知結果を記憶する記憶手段５９と、次の複写動作時に
記憶手段５９のトナー不足信号に基づいてトナー補給信
号を前記トナー補給手段５５に出力するトナー制御手段
６１とが設けられたものである。

く作用〉上記課題解決手段において、現像剤が現像ローラ２２に
供給される途中で、トナー濃度検知手段うよう制御する
。

〈実施例〉以下、本発明に係る現像装置をフルカラー複写機に使用
した一実施例を第１図ないし第７図に基いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す複写機の現像装置にお
ける機能ブロック図、第２図は各部材の駆動タイミング
を示すチャート、第３図は電子写真プロセスを示す構成
図、第４図は現像槽の断面図、第５図は撹拌ローラの斜
視図、第６図はクラッチの断面図、第７図は同シャッタ
切換手段の正面図である。

まず、フルカラー複写機の概要について説明すると、こ
の複写機は、第３図の如く、一対の駆動ローラ１，２に
掛巻された無端ベルト状の記録媒体としての感光体３と
、該感光体３に近接して配され現像姿勢と非現像姿勢と
に切換可能な複数の現像槽４，５，６．７と、一方の駆
動ローラ１側でローラ８，９．１０に掛巻され感光体３
に接触する無端ベルト状の中間転写体１１と、他方の駆
動口２８によりトナー濃度が検出される。この検出出力
に応答してトナーが補給槽２０から現像槽７内に補給制
御される。

その動作タイミングは、従来では第２図のＤによりトナ
ー濃度を検出し、その信号が例えばＩ−ｒｉｇｈであれ
ば、第２図のＥのように直ちに補給手段５５によりトナ
ーを補給していた。

しかし、現像装置が停止した後（第一、第二撹拌ローラ
２４，２５の停止後）もトナーモーターを回して補給ロ
ーラ５５を回転しているため、第２図中のｔ２間補給さ
れたトナーが撹拌されない。

そこで、第２図のＢの第一撹拌ローラ等の駆動時間を延
長させることが考えられるが、この場合、現像剤へ余分
なストレスを与えてしまい、現像剤の寿命を短くしてし
まう。

そこで、本発明ではトナー濃度検知手段２８からの信号
が第２図のＤにようにＨｉｇｈであれば、第２図のＦの
ように、次の現像サイクル時に、現像剤が穂立ち形成さ
れており、かつ、撹拌可能状態であるｔｌの時間内で同
時にトナー補給を行な−ラ２側に配された主帯電器Ｉ２
と、中間転写体１１に配された第一転写帯電器１３と、
中間転写体１１に搬送される転写紙の下側に配された第
二転写帯電器１５と、感光体３の下側に配されたクリー
ニングブレード１６とを備えている。なお、第３図中、
１７は給紙装置、１８は定着装置、１９は露光装置であ
る。また各現像槽４〜７の上側には補給槽２０が配され
る。

前記各現像槽４〜７は同一の構造であるため、現像槽７
についてその構造を説明する。この現像槽７は、第４図
の如く、感光体３へのトナー転移用の開口に回転自在に
配された現像ローラ２２と、該現像ローラ２２の上側に
回転自在に配された現像剤搬送ローラ２３と、該搬送ロ
ーラ２３からかき取られた現像剤を撹拌するための第一
撹拌ローラ２４と、該第−撹拌ローラ２４からの現像剤
を撹拌して現像ローラ２２に供給する第二撹拌ローラ２
５とが内装されている。さらに、現像槽７には、前記現
像ローラ２２と一定の間隔を有して配されたドクター２
７と、現像剤の濃度を検出するトナー濃度検知手段とし
てのトナー濃度センサー２８と、前記現像ローラ２２、
搬送ローラ２３、第一撹拌ローラ２４および第二撹拌ロ
ーラ２５間に配された現像剤循環用仕切部材２９とが内
装されている。

前記現像ローラ２２は、現像槽７に固定され外周部が各
極に着磁された磁石を有するマグネット体２２ａと、該
マグネット体２２ａに遊嵌され前記現像槽７に回転自在
に支承された円筒状のアルミニウム製非磁性体スリーブ
２２ｂとから成る。前記搬送ローラ２３も上記現像ロー
ラ２２と同様に構成される。

前記第一撹拌ローラ２４および第二撹拌ローラ２５は、
夫々、現像槽７に中心軸３０が回転自在に支承され、第
５図の如く、中心軸３０に複数の撹拌フィン３１が螺旋
状に配されて成る。

トナーは、現像槽７の上部の補給槽２０内に収容されて
おり、現像剤のトナー濃度センサー２８からの指令にし
たがって第一撹拌ローラ２４の近傍へと供給され、第一
撹拌ローラ２４を介してト＝７るンヤツタ開閉用のソレノイド４４と、前記アーム４３
を爪係合方向へ付勢するばね４５とから成る。

スプリングクラッチ３９は、第６図の如く、中心軸３０
に固着されたボス部４６と前記フランジ３７の軸部３７
ａとの間にコイルスプリング４７が巻き付けられており
、このスプリング４７の外周に配置されている前記クラ
ッチカバー４０の切欠４０ａにスプリング４７の一端が
固定され、スプリング４７の他端が前記フランジ３７の
軸部３７ａに固定されて成る。スプリング４７は、ボス
部４６を締め付ける方向に巻かれているが、クラッチカ
バー４０を制動（回転規制状態）させることで、ボス部
４６より離れた状態、つまり緩んだ状態となり中心軸３
０の回転力を伝達しない構造とされる。

前記アーム４３は、中央部が現像槽７の外壁面に軸４８
周りに揺動自在に枢支され、先端に前記クラッチカバー
４０の爪４１．４２と係合するストッパ４９が形成され
、後端に前記ソレノイド４ナーと混合、撹拌された現像
剤は、第二撹拌ローラ２５に至る。

第二撹拌ローラ２５には、第一撹拌ローラ２４側の現像
剤を現像ローラ２２へ供給するのを制御する開閉装置３
５と、この開閉装置３５を開状態と閉状態とに切換える
ための切換手段３６とか設けらている。

開閉装置３５は、第５，６図の如く、第二撹拌ローラ２
５の中心軸３０の両端部に回転自在に遊嵌されたフラン
ジ３７と、該フランジ３７の外周部に中心軸３０を中心
として点対称位置に固定された一対の円弧状のシャッタ
３８と、両シャッタ３８間に形成された一対の円弧状開
口部３８ａとから構成される。

切換手段３６は、第６．７図の如く、中心軸３０の端部
に設けられたスプリングクラッチ３９と、該クラッチ３
９の円筒状クラッチカバ−４０の外周面上に等間隔（９
０゛間隔）で配された四個の爪４１．４２に係脱自在に
係合する揺動アーム４３と、該アーム４３を爪離脱方向
へ強制的に回動ず４のプランジャ５０が連結されている
。

また、クラッチカバー４０には、前記シャッタ３８の位
置に対応して中心軸３０の半径方向へ突出する突片５２
が形成され、該突片５２によりＯＮするシャッタ位置検
出スイッチ５３が前記現像槽７に設けられている。また
、中心軸３０のスプリングクラッチ３９と反対側の端部
には、回転力が伝達される駆動ギヤー５４が固着されて
おり、撹拌ローラ２５を一定方向に回転させる。

前記補給槽２０には、第４図の如く、現像槽７にトナー
を補給するトナー補給手段としての補給ローラ５５が補
給口５６に配されている。この補給ローラ５５は、その
ローラ軸の端部に固定されたギヤ（図示せず）により複
写機本体側から動力が伝達される。

また、前記現像ローラ２２、搬送ローラ２３、第一、第
二撹拌ローラ２４．　、２５も、夫々、端部のギヤを介
して複写機本体側から動力が伝達される。

本例では、第１図の如くこれらを総称して現像部駆動手
段５７と呼ぶ。

そして、現像部駆動手段５７およびトナー補給手段５５
を制御する制御部５８には、トナー濃度検知手段２８の
検知結果を記憶する記憶手段５９と、次の複写動作時の
複写開始手段ＩＯからの出力信号により記憶手段５９の
トナー不足信号に基づいてトナー補給信号を前記トナー
補給手段５５に出力するトナー制御手段６１とが設けら
れている。

前記制御部５８は、一般的なワンデツプマイクロコンピ
ュータであって、内部にデータＲＡＭ。

プログラムＲＯＭ、ＣＰＵ等を有している。そして、ト
ナー制御手段６１では、第２図の如き、タイミングで一
定時間ｔ３、補給ローラ５５を回転してトナーを補給す
る。

上記構成における複写動作を説明する。

コピースイッチのＯＮにより、感光体３は第３図の矢印
すの如く一定周速で回転する。そして、主帯電器１２で
帯電し露光した後、目的に合せて現像姿勢とされた現像
槽７の現像剤の穂を感光体３に接触させて現像する。な
お、感光体３の非現応じてスプリング４７が中心軸３０
のボス部４６に締め伺けられシャッタ３８が回転し、現
像剤を現像ローラ２２に供給するよう開放する。

ソレノイド４４は、アーム４３が爪４１を乗り越え次の
爪４２と係合するまでに通電が解かれる。

これにより、アーム４３の先端と次の爪４２とが係合し
、スプリング４７が緩み、シャッタ３８の回転が停止し
、開放姿勢を保つ。

そうすると、現像剤は現像ローラ２２に供給され、現像
終了後には現像ローラ２２の回転にしたがって搬送ロー
ラ２３へ送り込まれ、この搬送ローラ２３にてさらに上
方へ搬送され、かき取り板２６に沿って再度第二撹拌ロ
ーラ２５へと循環供給される。

その後、感光体３の現像が終了し、かかる現像装置によ
る現像が不要となれば、現像剤の供給を停止させるため
の、第２図の如く、ソレノイド４４に通電しアー１１４
３の先端と爪４１．４２との係合を解き、スプリングク
ラッチ３９を介してシャッタ３８を回転して閉姿勢とし
、現像剤の現像像時には現像槽４〜７の穂は開閉装置３
５によって現像ローラ２２には形成されない。

現像されたトナー像は矢印す方向に移動し、第一転写帯
電器１３により転写中間体１１に転写される。その後、
第二転写帯電器１５によって矢印方向から転写紙に転写
した後、定着される。

現像槽７を現像に供する場合、現像ローラ２２へ現像剤
を供給する通路を開放する必要がある。

そのため、現像ローラ２２の回転（スリーブの回転）に
合わせて各種ローラも第２図のタイミングで回転してい
る。現像ローラ２２への現像剤の供給は、シャッタ３８
を開放することにより行う。

つまり、第２図のように、第二撹拌ローラ２５を回転す
ると、これに応じて中心軸３０の回転力がスプリングク
ラッチ３９を介してシャッタ３８に伝達される。このと
き、第２図の如きタイミングでシャッタ３８を開閉する
ソレノイド４４を通電すると、第７図の如く、アーム４
３を時計方向（Ｐ方向）に回転し、アーム４３の先端ス
トッパ４９と爪４１との係合が解かれ、中心軸３０の回
転にローラ２２への供給を停止させる。

ところで、現像剤が現像ローラ２２に供給される途中で
、トナー濃度センサ２８によりトナー濃度が検出される
。この検出出力に応答してトナーが補給槽２０から現像
槽７内に補給制御される。

その動作タイミングは、従来では第２図のＤによりトナ
ー濃度を検出し、その信号が例えばＨｉｇｈであれば、
第２図のＥのように、直ちに補給ローラ５５を回転し、
所定時間、トナーを補給していた。

しかし、現像装置が停止した後（第一、第二撹拌ローラ
２４，２５の停止後）もトナーモーターを回して補給ロ
ーラ５５を回転しているため、第２図中のｔ２間に補給
されたトナーが撹拌されない。

これを解決するため、第２図のＢの第−撹拌口−ラ等の
駆動時間を延長させることが考えられるが、この場合、
現像剤へ余分なストレスを与えてしまい、現像剤の寿命
を短くしてしまう。

そこで、本発明では、トナー濃度センナ２８からの信号
が第２図のＤにようにＨｉｇｈであれば、第２図のＦの
ように次の現像サイクル時に、現像剤が穂立ち形成され
ており、かつ、撹拌可能状態であるｔｌの時間内で同時
にトナー補給を行なうよう制御する。そうすると、前記
した不具合を解消することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

例えば、感光体３は上記実施例の如きベルト状のものに
限らず、ドラム状のものであってもよい。

また、現像槽の数も複数個に限らず、１個のものに適用
してもよい。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかな通り、本発明によると、次の複
写動作時に記憶手段のトナー不足信号に基づいてトナー
補給信号をトナー補給手段に出力するトナー制御手段が
設けられており、トナー補給を現像槽が撹拌可能な状態
の時のみに行うことにより、さらに均一な現像剤濃度を
保つことが可能となり、コピー画質を向上させることが
できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す複写機の現像装置にお
ける機能ブロック図、第２図は各部材の駆動タイミング
を示すチャート、第３図は複写機現像装置の電子写真プ
ロセスを示す構成図、第４図は現像槽の断面図、第５図
は撹拌ローラの斜視図、第６図はクラッチの断面図、第
７図は同シャッタ切換手段の正面図である。７；現像槽、２０：トナー補給槽、２８；トナー濃度検
知手段、５５：トナー補給手段、５９；記憶手段、６０
：複写開始手段、６１：トナー制御手段。出　願　人　　シャープ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

現像槽内のトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段
と、該トナー濃度検知手段の検知信号に基づきトナー補
給槽から現像槽にトナーを補給するトナー補給手段とを
備えた現像装置において、前記トナー濃度検知手段の検
知結果を記憶する記憶手段と、次の複写動作時に記憶手
段のトナー不足信号に基づいてトナー補給信号を前記ト
ナー補給手段に出力するトナー制御手段とが設けられた
ことを特徴とする現像装置。