JPH04204976A - 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、複写機等の画像形成装置に用いられる現像装
置に関する。

〔従来の技術〕

たとえば複写機等においては、感光体ト°ラム上に形成
された静電潜像を現像するために現像装置が設けられて
いる。この現像装置は、外周面に現像剤を付着させてこ
の現像剤を感光体ト°ラム上に搬送する現像ローラを有
している。現像ローラは、回転可能に設けられた現像ス
リーブと、この現像スリーブ内部に設けられたマグネッ
トから構成されている。マグネットは、外周面にＮ極と
Ｓ極とが所定の間隔で着磁されている。そして、その磁
力によって現像容器内の現像剤を汲み上げ、また汲み上
げた現像剤によって現像スリーブの外周面に磁気ブラシ
を形成するものである。

前記現像ローラ上の現像剤は、ブレードによってその穂
高が規制され、規制された余分な現像剤は仕切り板に案
内されて現像容器内に戻されるようになっている。そし
て、ブレードによって規制された余分な現像剤を容器内
に戻す通路に、トナー濃度センサが設けられており、こ
のトナー濃度、センサの出力によってトナー濃度の制御
が行われるようになっている。

このような従来装置においては、現像ローラの回転開始
時に多量の現像剤が象、激にトナー濃度センサ部分を流
れる等の理由によって、センサ出力が異常に高くなる場
合がある。制御部はこの高いセンサ出力によって誤検知
をしてしまう。

そこで、従来装置では、トナー濃度センサ部分を流れる
現像剤の流れが安定し、センサ出力として安定した値が
得られるまでトナー濃度センサの出力の読み込みを停止
し、現像剤の流れ及びセンサ出力値が安定した後にトナ
ー濃度制＜’ｆＵを行うようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の現像装置では、現像ローラの回転が停止し、
再び回転を開始するたびに待機時間が必要となり、所定
時間トナー濃度制御を行うことができず、コピー動作を
すくに開始することができない。しかも、所定時間経過
した後に現像剤の流れやセンサ出力値が安定していると
は限らず、正確なトナー濃度制御を行うことができない
という問題がある。

本発明の目的は、現像ローラの回転開始時のトナー濃度
の誤検知を防止できるとともに、待機時間の少ない現像
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る現像装置は、現像ローラと、磁極配置変更
手段とを備えている。

前記現像ローラは、外周に磁極が配置されたマグネット
と、このマグネット外周に回転自在に設けられ現像容器
内の現像剤を汲み上げる現像スリーブとから構成されて
いる。前記磁極配置変更手段は、マグネットのａ１極配
置を、現像スリーブの回転開始時には第１の磁極配置と
し、回転開始から所定時間経過後には現像剤の汲み上げ
量が第１の磁極配置時よりも多くなる第２の磁極配置と
する手段である。

〔作用〕

本発明においては、現像スリーブの回転開始時にはマグ
ネットの磁極配置が第１の磁極配置となっている。この
第１の磁極配置では、たとえばマグネットの汲み上げ極
が正規の位置よりも下方に位置している。したがって、
現像スリーブ上に付着する現像剤はその自重によって容
器内に落下しやすくなり、現像剤の汲み上げ量が正規の
状態よりも少なくなる。したがって、現像スリーブの回
転開始時に、トナー濃度センサ部分に象、激に大量の現
像剤が流れるのを防止でき、トナー濃度センサの出力値
が異常に高くなるのを防止できる。

一方、現像スリーブの回転開始から所定時間経過後には
、マグネットの磁極配置は第１の磁極配置から第２の磁
極配置に変更される。この第２の磁極配置では、マグネ
ットの汲み上げ極が正規の位置に移動しており、現像剤
は効率良く回転スリーブによって汲み上げられる。した
がって通常の動作時には充分な量の現像剤を確保でき、
画像濃度に悪影響を与えるのを防止できる。

このように、現像スリーブの回転開始時に異常出力値が
得られるのを防止できるためにトナー濃度の誤検知を防
止でき、しかもトナー濃度制御は現像スリーブの回転開
始時から行っているので従来装置のように待機時間を設
ける必要がない。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例による現像装置が採用され
た複写機を示している。

第１図において、複写機本体１の上面には原稿台２が固
定されており、原稿台２上には原稿押え３が開閉自在に
設けられている。複写機本体１０図右側ニは、給紙カセ
ット４．５が着脱自在に装着されている。複写機本体ｌ
の国人側には、複写済の用紙が排出される排紙トレイ６
が装着されている。

複写機本体１の内部において、その上部には、原稿読み
取りのための露光装置７が設けられている。この露光装
置７は、光源、ミラー、レンズユニット等から構成され
ている。また、複写機本体ｌの中央部には、表面に静電
潜像が形成される感光体ドラム８が配置されている。感
光体ドラム８の周囲には、帯電装置９、現像装置１０、
転写装置１１、用紙分離装置１２及びクリーニング装置
１３が順に配置されている。

給紙カセット４．５と感光体ドラム８とによって構成さ
れる画像形成部との間には、用紙を供給するための給紙
搬送路１４が設けられている。また、画像形成部と排紙
トレイ６との間には、排紙搬送路１５、用紙上の転写像
を定着するための定着装置１６及び排出ローラ１７が配
置されている。

第２図は、現像装置１０の縦断面構成図である。

この図に示すように、現像装置１０は感光体トラム８に
近接して配置されている。現像装置１０を構成する現像
容器２０内には、トナーとキ、ヤリアとからなる現像剤
が収容されている。またこの現像容器２０内には、感光
体ドラム８の表面と所定の間隔をもって対向する現像ロ
ーラ２１と、現像ローラ２１に現像剤を供給する汲み上
げロータ２２と、外周部に螺旋状のプレートが固定され
、現像容器２０内の現像剤を攪拌混合する撹拌ローラ２
３とが配置されている。

前記現像ローラ２１は、図示しない駆動手段によって第
２図の反時計方向に回転駆動される現像スリーブ２４と
、現像スリーブ２４の内部に所定の角度範囲で回動自在
に配置されたマグネットローラ２５とから構成されてい
る。マグネ・ノドローラ２５は、図示しないステッピン
グモータにより回転させられるようになっている。マグ
オン］・ローラ２５は、その外周面にＳ極が位置するよ
うに配置された磁石２５’ａ、２５ｃ、２５ｅと、Ｎ極
が位置するように配置された磁石２’５ｂ、２５ｄとを
有している。このような磁極配置により、汲み上げロー
タ２２によって現像ローラ２１側に搬送されてきた現像
剤は、主に汲み上げ極２５ａによって現像スリーブ２４
表面に付着する。そして、磁石２５ａから反時計回りに
磁石２５ｅまでの間では、現像スリーブ２４外周面に現
像剤が付着して磁気ブラシが形成され、磁石２５ｅと磁
石２５ａとの間では、現像剤が現像スリーブ２４から諦
れて現像容器２０内に戻されるようになっている。

前記現像ローラ２１の上方には、現像ローラ２１の表面
と所定の間隙をもってドクターブレード２６（穂高規制
部材）が設けられている。また、ドクターブレード２６
に連続する壁面には、現像剤の磁束密度を検出すること
によりトナー濃度を検出するトナー濃度センサ２７が設
けられている。

また、汲み上げロータ２２の上方には、ドクターブレー
ド２６によって掻き取られた現像剤を攪拌ローラ２３上
に案内するための仕切り板２日が設けられている。仕切
り板２日は、現像ローラ２Ｉの軸方向に沿って形成され
ており、その上面には複数の整流板２９が設けられてい
る。この整流板２９は、現像ローラ軸と直交する方向に
対して所定角度傾斜して設けられており、攪拌ローラ２
３によって搬送される方向とは逆方向に現像剤が案内さ
れるようになっている。

現像容器２０の側部上方には、補給用トナーが収容され
たホッパー３０が設けられている。ホッパー３０の底部
には、現像容器２０内にトナーを補給するためのトナー
補給ローラ３１が装着されている。そして、このトナー
補給ローラ３１は、図示しない駆動モータにより回転さ
れ得るようになっている。

本複写機は、第３図に示すように、制御部４０を有して
いる。この制御部４０は、ＣＰＵ、Ｒ（：ＩＭ、ＲＡＭ
等からなるマイクロコンピュータを備えている。制御部
４０には、Ｉ１０ポート４１を介して、トナー濃度セン
サ２７と、操作パネル４２と、マグネットローラを回動
するためのステッピングモータ４３と、画像形成部４４
と、トナー補給ローラ３１を駆動するためのモータ４５
と、他の入出力部とが接続されている。

次に、この実施例の動作を、第４Ａ図〜第４Ｃ図に示す
制御フローチャートにしたがって説明する。

図示しないメインスイッチをオンすれば、まずステップ
Ｓ１において複写枚数を１枚に設定したり、後述するト
ナー濃度制御サブルーチンでのトナーエンプティ検出用
カウント値りを「０」に設定したりする初期設定が行わ
れる。またこの初期設定では、マグネットローラ２５が
初期位置（第１の磁極配置）にあるか否かを確認し、な
い場合には初期位置に設定する。ここで、マグネットロ
ーラ２５が初期位置にある場合には、第５ＡｌｌＪに示
すように、汲み上げ極である磁石２５ａが第５Ｂ図に示
す通常位置（第２の磁極配置）よりも下方に位置してい
る。したがって、汲み上げローラ２２から現像スリーブ
２４側に搬送されてきた現像剤は汲み上げ極２５ａによ
って現像スリーブ２４表面に付着するが、この初期位置
（第５Ａ図のＡ位置）では現像剤の自重による影響を大
きく受け、現像スリーブ２４表面に付着する現像剤の量
（汲み上げ量）が少なくなる。

初期設定が終わればステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、マグネットローラ２５を駆動するた
めのステッピングモータ４３を駆動するための信号を出
力する。これにより、予め設定された回転速度でマグネ
ットローラ２５が第５Ａ図に示す位置から反時計方向に
回動を始める。次にステ、プＳ３では、後述するトナー
濃度制御サブルーチンを実行する。このトナー濃度制御
サブルーチンが実行されている間に、マグネットローラ
２５は第５Ａ図に示す初期位置から第５Ｂ図に示す通常
位置まで回転移動する。

ステップＳ４では、コピー準備動作の完了を待つ。準備
が完了すると、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、マグネットローラ２５を駆動するた
めのステッピングモータ４３を前記とは逆方向に回転し
、マグネットローラ２５を第３Ａ図に示す初期位置へ戻
す。

次に、ステップＳ６では、プリントキーが押されたか否
かを判断する。プリントキーが押されていなければステ
ップＳ７に移行し、他のキーが押されたか否かを判断す
る。他のキーが押された場合にはステップＳ８に移行し
、押されたキーに応じた処理が実行されてステップＳ６
に戻る。

プリントキーが押されると、プログラムはステップＳ６
からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、第４
Ｂ図に示すコピー動作サブルーチンを実行する。

第４Ｂ図において、ステップ３１０では、前記ステップ
Ｓ２と同様にステッピングモータ４３を回転させるため
の信号を出力する。これにより、前記同様にマグネット
ローラ２５は、第５Ａ図に示す初期位置から第５Ｂ図に
示す通常位置に向かって徐々に回転を始める。またこれ
と同時に、ステップＳｌｌでは、現像スリーブ２４や感
光体ドラム８を回転させたり、露光装置７を始動させた
りすることによってコピー動作を開始する。ステップＳ
１２では、後述するトナー濃度制御サブルーチンを実行
する。またステップＳ１３では、コピー動作の際に必要
とされる他のサブルーチンを実行する。マグネットロー
ラ２５は、現像スリーブ２４が回転を開始してから所定
時間経過後に、第５Ｂ図に示す通常位置に移動して停止
する。そして、ステップＳ１４ではコピー動作が終了し
たか否かを判断する。コピー動作が終了していなければ
、再びステップＳｌｌに戻る。すなわち、複写機がコピ
ー動作を行っている間は、ステップＳ１１からステップ
Ｓ１４での処理が繰り返し実行される。コピー動作が終
了すれば、ステップＳ１４からステップ５１５に移行す
る。ステップ、５１５では、第５Ｂ図に示す通常位置に
あるマグネットローラ２５を第５Ａ図に示す初期位置へ
戻し、第４Ａ図のメインルーチンに戻る。

次に、ステップＳ３及びステップ３１２において実行さ
れるトナー濃度制御サブルーチンについて説明する。

第４Ｃ図において、ステップＳ１６では、トナー濃度セ
ンサ２７の出力値を読み込む。次にステップＳ１７では
、このセンサ２７からのデータにより、Ｔ／Ｄ（トナー
濃度値）が補給レベル以上であるか否かを判断する。Ｔ
／Ｄがトナー補給レベル以上であれば、プログラムはス
テップＳ１７からステップＳｌＢに移行する。ステップ
Ｓ１８では、トナーエンプティを検出するためのカウン
ト値りをインクリメントしてステップＳ１９に移行する
。ステップＳ１９では、カウント値りが予め設定された
リミット値Ｎ未満であるか否かを判断する。カウント値
りがリミット値Ｎに達していなければステップＳ２０に
移行する。ステップＳ２０では、トナー補給指令を出力
する。これにより、トナー補給ローラ３１が回転され、
ホッパー３０からトナーが現像容器２０内に補給される
。

ステップ５１７でトナー濃度がトナー補給レベルに達し
ていないと判断された場合には、プログラムはステップ
Ｓ１７からステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１
ではトナーエンプティ検出用のカウント値りをリセント
してこのサブルーチンを抜は出す。

一方、第４Ｃ図におけるステップ３１７〜ステツプＳ２
０が繰り返し実行されて、カランｈ　（Ｌ！　Ｄがリミ
ット値Ｎを越えた場合には、すなわちトナー補給を繰り
返しても正常なトナー濃度が得られない場合には、プロ
グラムはステップＳ１９がらステップＳ２２に移行する
。ステップＳ２２では、−操作パネル上にエンプティ表
示を行ってこのサブルーチンを抜は出す。

以上の動作において、現像スリーブ２４が回転を開始す
るときには、マグネットローラ２５の汲み上げ極は第５
Ａ図に示すような位置にあり、この場合には現像剤が自
重の影響をより大きく受けて、その汲み上げ量が少なく
なる。したがって、急激に大量の現像剤がトナー濃度セ
ンサ２７に衝突して異常なセンサ出力となることはない
。一方、現像スリーブ２４の回転開始後は、ステッピン
グモータ４３によってマグ茅ノドローラ２５が徐々に反
時計方向に回転され、汲の上げ極２５ａが徐々に通常の
位置に向かって移動する。これにより、現像剤の自重に
よる影響が小さくなり、その汲み上げ量も徐々に多くな
る。このように、汲み上げ極２５ａは徐々に移動するの
で、トナー濃度センサ２７部分への現像剤の供給量が急
激に変化することはなく、センサの異常出力を防止でき
る。そして、通常動作時には、汲み上げ極２５ａが第５
Ｂ図に示すような通常位置にあるので、現像スリーブ２
４上の現像剤も充分に確保できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明では、現像スリーブの回転開始時に
マグネットの磁極配置を現像剤の汲み上げ量が少なくな
るような配置とし、また回転開始から所定時間経過後に
は通常の磁極配置となるようにしたので、従来装置のよ
うな待機時間を設けることなく回転開始時に発生するト
ナー濃度センサの異常出力を防止でき、現像スリーブの
回転開始直後から常に正確なトナー濃度制御を行うごと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明の一実施例による現像装置が採用された
複写機の縦断面概略図、第２Ｕ２１は本発明の一実施例
による現像装置の縦断面概略図、第３図は複写機の制御
ブロック図、第４Ａ図〜第４Ｃ図はその制御フローチャ
ート、第５Ａ図及び第５Ｂ図は前記現像装置の動作を説
明するための縦断面部分図である。 １０・・・現像装置、２０・・・現像容器、２１・・・
現像ローラ、２２・・・汲み上げローラ、２４・・・現
像スリーブ、２５・７グネツＥ・ローラ、２５ａ〜２５
ｅ・・・磁石、４０・・・制御部。 特許出願人　　三田工業株式会社 代理人　　弁理士　小　野　由己男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周に磁極が配置されたマグネットと、このマグ
   ネット外周に回転自在に設けられ現像容器内の現像剤を
   汲み上げる現像スリーブとからなる現像ローラと、 前記マグネットの磁極配置を、前記現像スリーブの回転
   開始時には第１の磁極配置とし、回転開始から所定時間
   経過後には現像剤の汲み上げ量が前記第１の磁極配置時
   よりも多くなる第２の磁極配置とする磁極配置変更手段
   と、 を備えた現像装置。