JPH0618372Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば静電転写型複写機やレーザプリンタ等
に適用され、記録媒体上に形成された静電潜像等を現像
するための現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機等においては、記録媒体に形成された静電潜像を
可視像化することを目的として、着色顔料よりなるトナ
ーを上記の静電潜像に付着させる。この場合、静電潜像
を黒色に可視像化するだけでなく、各色にカラー化する
ために、種々の色のトナーを収容してなる複数の現像装
置を複写機の内部に備え、これら現像装置を選択して使
用し得るように構成されている。

例えば、フルカラーを形成する場合には、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、さらに必要に応じてブラックのトナー
を収容した現像装置を個別に備え、各色のフィルターを
通して色分解した記録媒体上の静電潜像を上記各色のト
ナーにて現像し、記録媒体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。

それゆえ、上記の現像装置は、現像に供されないときに
は、トナーが静電潜像に付着しないように構成する必要
がある。

現像に供されない現像装置のトナーを、記録媒体上の静
電潜像に付着しないようにする場合、従来は、例えば現
像ギャップすなわち記録媒体と現像装置の現像部との間
隔を変更させるように切り換えて、記録媒体と対向する
現像領域トナーが送り込まれることのないように構成さ
れているのが通例である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように現像ギャップを切り換える構成
では、現像ギャップの位置決めが正確に行われなけれ
ば、現像条件にばらつきを生じて画像濃度の変化等を招
来しがちになり、正常な画像を形成することができなく
なるという問題があった。

また、磁気ブラシ現像方式を採用している現像装置にあ
っては、現像部を構成する磁石の位置をずらして、磁気
ブラシが記録媒体と接触しないように構成されている
が、この場合、現像中に磁石の位置がずれると、画像濃
度の変化を招くばかりでなく、２成分系の現像剤を使用
した場合にはキャリアが記録媒体に付着する結果、画質
が著しく低下することになる。

そこで、記録媒体と対向して配置され現像を行う現像用
マグネットローラへ現像剤を供給するための現像剤供給
通路に撹拌ローラを配し、この撹拌ローラの外周にこれ
と同心状に、スリットを有する筒状のシャッターを嵌合
し、この回転制御が自在なシャッター機構によって現像
剤供給通路を閉鎖または開放させる一方、現像剤供給装
置を通じて送り込まれた現像剤は現像用マグネットロー
ラにて記録媒体上の静電潜像を現像し、現像後の現像剤
は現像用マグネットローラにて汲み上げて搬送用マグネ
ットローラによって現像剤を撹拌する部所まで搬送する
ように構成することが考えられる。これによって、現像
ギャップを切り換えることなく、現像に供されない現像
装置のトナーが記録媒体上の静電潜像に付着しないよう
にすることが可能となる。

また、上記シャッターと現像用マグネットローラとの間
の現像剤供給通路にトナー濃度検出センサを設け、この
トナー濃度検出センサで、現像用マグネットローラへ送
られる現像剤中のトナー濃度の低下が検出されている
間、現像剤供給通路にトナーを補給するようにすること
で、画像濃度を一定にすることが可能となる。

しかしながら、上記構成のトナー濃度検出センサは、現
像用マグネットローラへと現像剤が送られてこの現像剤
用マグネットローラの外周に磁気ブラシが形成されてい
るときにトナー濃度の検出が可能であり、現像終了後に
シャッターが閉じて現像剤供給通路が遮断され、シャッ
ターと現像用マグネットローラとの間の現像剤供給通路
に存在していた現像剤が、現像用マグネットローラと搬
送用マグネットローラとによって現像剤の撹拌部所に戻
されて現像剤が存在しなくなると、トナー濃度検出セン
サはトナー濃度を検出できなくなる。それゆえ、上記磁
気ブラシが形成されている時間、すなわち、一回の現像
時間が短い場合等には、この現像中に上記トナー濃度検
出センサによりトナー濃度の低下が検出され、これによ
って、トナーの補給が開始されたとしても、現像時間が
短い場合にはすぐにトナー濃度検出センサでのトナー濃
度検出不能状態となるので、補給が短時間で中断されて
しまうこととなり、トナーの補給を十分に行うだけの時
間がとれないことになる。

特に、フルカラー方式の現像装置にあっては、一種類の
色の現像時間すなわち磁気ブラシが形成されている時間
は２秒間程度と極めて短時間であるから、このときトナ
ー濃度検出センサにてトナー濃度の低下を検出しても、
消費されたトナー量を短時間のうちに補給することは甚
だ困難なものとなる。

このように、トナーの補給量が不十分な場合には、トナ
ー濃度の低下により、画像濃度の低下を招くばかりでな
く、記録媒体にキャリアが付着して画質の低下を招来す
るという問題を生じることになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る現像装置は、上記の問題点を解決するため
に、記録媒体を現像する現像部への現像剤供給通路を開
閉しうるシャッターと、現像が終了してシャッターを閉
じたときに、シャッターと現像部との間の現像剤供給通
路に存在する現像剤を上記シャッターより上流側の現像
剤供給通路へ戻す現像剤戻し手段とを備えた現像装置で
あって、上記シャッターと現像部との間で上記現像部へ
供給される現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度
検出センサと、現像終了時に上記トナー濃度検出センサ
が所定のトナー濃度低下状態に対応するレベルを検出し
たとき、上記シャッターの閉鎖後に一定量のトナーを上
記シャッターより上流側の現像剤供給通路に補給するよ
うに時間制御するタイマー回路とを備えたことを特徴と
している。

〔作用〕

上記の構成により、現像終了時に、トナー濃度検出セン
サが所定のトナー濃度低下状態を検出したときは、シャ
ッターが閉じて現像部に磁気ブラシが形成されなくなっ
た後でも、タイマー回路により一定量のトナーが補給さ
れる。これにより、現像時間が短時間の場合でも、この
現像時間に関係なく一定量のトナーを補強することが可
能となる。したがって、トナーの濃度はほぼ一定に保た
れる結果、画像濃度を良好に保つことができるととも
に、記録媒体へのキャリアの付着を防止して高画質を維
持することができる。

また、上記のようなタイマー回路を設けることにより、
トナー濃度検出センサのサンプリングを現像終了時にお
ける極く短い時間間隔に設定できる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

第１図に示すように、現像剤が収容される現像槽１の内
部には、記録媒体である感光体３に対向して配置され、
現像剤を磁気力により磁気ブラシを形成して感光体３上
の静電潜像に接触させて現像を行うための現像用マグネ
ットローラ２が回転自在に取り付けられている。この現
像用マグネットローラ２は現像装置の現像部を構成する
ものであって、外周部位がＡ製等からなる回転自在な
円筒状の非磁性体スリーブをなし、現像槽１に対して回
転可能に指示されている。この非磁性体スリーブの内部
には、周囲が各極に着磁された磁石が嵌め込まれ、この
磁石のＳ極が主極をなして感光体３と対向するように現
像槽１に対して固定されている。このように構成するこ
とによって、非磁性体スリーブが回転すると、現像剤
は、非磁性体スリーブの表面に磁気的に吸着され、感光
体３と対向する磁石の主極の磁力に沿って現像剤がブラ
シ状に形成され、この磁気ブラシが感光体３上に形成さ
れている静電潜像を摺擦することによって感光体３へと
移行され、これにより感光体３が現像される。

上記現像用マグネットローラ２の上方には、現像後の現
像剤を汲み上げ、現像剤を撹拌する部所まで搬送するた
めの搬送用マグネットローラ（現像剤戻し手段）４が取
り付けられている。この搬送用マグネットローラ４は、
前述した現像用マグネットローラ２と同様の構成をなし
ており、非磁性体スリーブを回転させて、現像槽１に対
して固定状態にある磁石の磁気作用により、非磁性体ス
リーブの表面に現像剤を磁気吸着させた状態で搬送する
ように成っている。

上記搬送用マグネットローラ４のほぼ頂部には、非磁性
体スリーブ表面の現像剤を掻き落とすためのスクレーパ
ー５の一端が接した状態に設けられている。このスクレ
ーパー５は、一端から他端にかけて下り傾斜した状態に
配置され、スクレーパー５の他端は現像剤を撹拌する撹
拌部まで延長されている。

また、図示しないトナーホッパー内から現像槽１の内部
の現像剤供給通路にトナーが供給されるようい成ってお
り、このトナーは、トナー濃度制御手段からの指令に基
づいて現像槽１内に供給され、現像剤と撹拌し混合され
て、撹拌部へと送り込まれるように構成されている。

上記した撹拌部には、回転自在に設けられた撹拌ローラ
６と、この撹拌ローラ６の外周に同心状に嵌合され、円
周上の対向壁にそれぞれスリット７ａ・７ａを有する円
筒状のシャッター７とを備えている。上記の撹拌ローラ
６は、搬送用マグネットローラ４にて送られて来る現像
剤を前記現像用マグネットローラ２へ供給する現像剤供
給通路の途中に配置されている。シャッター７と撹拌ロ
ーラ６とはそれぞれ独立して回転制御がなされ、第１図
に示すようにシャッター７のスリット７ａ・７ａが現像
剤供給通路を開放する状態に設定されると現像用マグネ
ットローラ２への現像剤の供給制御がなされる一方、第
１図に示す状態からシャッター７が角度約９０°だけ回
転して非スリット部位の壁部により現像剤供給通路の入
口付近と出口付近とを共に閉鎖した状態に設定される
と、現像剤供給通路が遮断されて、現像剤の供給が停止
するように構成されている。

そして、感光体３上に形成されている静電潜像を現像し
ている間は、必要な現像装置のみ、そのシャッター７を
開放状態に設定して、現像用マグネットローラ２への現
像剤の供給を続行し、感光体３上の静電潜像の現像が終
了しシャッター７が未だ開放されているときに後述する
トナー濃度検出センサ９がトナーの濃度を検出し、その
後、シャッター７を約９０°回動させて、シャッター７
のスリット７ａ・７ａを現像槽１の湾曲部１ａおよび仕
切り部材１１によって閉じる一方、シャッター７の構成
壁部によって現像剤供給通路を遮断し、このようなシャ
ッター７の閉鎖によって現像用マグネットローラ２への
現像剤の供給をストップさせるように構成されている。

また、シャッター７と、現像部としての現像用マグネッ
トローラ２との間における現像剤が現像用マグネットロ
ーラ２へ供給される途中の現像剤供給通路には、現像用
マグネットローラ２に吸着される現像剤の量を規制する
ための規制用ドクターグレード８が設けられ、この規制
用ドクターグレード８に、現像部である現像用マグネッ
トローラ２へ供給される現像剤のトナーの濃度を検出す
るためのトナー濃度検出センサ９が取り付けられてい
る。

上記トナー濃度検出センサ９には、トナーの補給を行う
ためのトナー濃度制御手段を時間制御するタイマー回路
１０が接続されており、現像用マグネットローラ２へ供
給されるトナーの濃度が例えば一定値以下であれば、ト
ナー濃度検出センサ９が一定のレベル（例えばＨｉｇ
ｈ）を検出してタイマー回路１０をＯＮし、このタイマ
ー回路１０により予め設定された時間だけ前記トナー濃
度制御手段を作動させて、シャッター７の閉鎖後に一定
量のトナーを現像剤供給通路へ補給するように構成され
ている。

上記の構成において、現像時において現像用マグネット
ローラ２の非磁性体スリーブを第１図の矢符方向に回転
させると、この非磁性体スリーブの表面に磁気的に吸着
されて形成される現像剤の磁気ブラシが、感光体３上に
形成されている静電潜像を摺擦して現像する。

現像後の現像剤は、現像用マグネットローラ２によって
汲み上げられ、搬送用マグネットローラ４へと移行され
る。搬送用マグネットローラ４では、その非磁性体スリ
ーブが第１図の矢符方向に回転しているので、現像剤を
非磁性体スリーブの表面に磁気吸着させたまま搬送し、
その後、現像剤はスクレーパー５によって非磁性体スリ
ーブの表面から掻き落とされる。

スクレーパー５によって掻き落とされた現像剤は、トナ
ーと撹拌して混合された後、スクレーパー５に沿って撹
拌部へ移送される。

撹拌部では、シャッター７が回動して第１図に示すよう
な開放状態に設定されると、シャッター７の入口側のス
リット７ａから撹拌ローラ６の内部に現像剤が流れ込
み、ここで現像剤が撹拌される。その後、撹拌ローラ６
によってシャッター７の出口側のスリット７ａから送り
出され、現像剤供給通路を通じて現像剤が現像用マグネ
ットローラ２へと送り込まれて、現像部をなす現像用マ
グネットローラ２によって再び現像に供されることにな
る。

次に、現像を終了させる場合、シャッター７を約９０回
動させて現像剤供給通路を遮断する。これにより、現像
用マグネットローラ２には現像剤が送られなくなるの
で、現像用マグネットローラ２の非磁性体スリーブに磁
気ブラシが形成されず、したがって感光体３の現像は行
われないことになる。

磁気の現像終了後においては、第２図に示すように、現
像を終了した後（Ｓ１）であって未だシャッター７が現
像剤供給通路を遮断する前に、トナー濃度検出センサ９
がトナーの濃度を検出し（Ｓ２）、トナー濃度検出セン
サ９のセンサレベルが例えばＨｉｇｈであれば、シャッ
ター７を閉鎖した後（Ｓ３）、各ローラ２・４・６の駆
動系を停止させてから（Ｓ４）、タイマー回路１０のタ
イマーがＯＮする（Ｓ５）。タイマー回路１０がＯＮの
状態になると、トナー濃度制御手段が始動してトナーの
補給を開始し（Ｓ６）、予め設定された時間だけトナー
濃度制御手段が作動して（Ｓ７）、一定量のトナーが補
給される（Ｓ８）。

なお、トナー濃度検出センサ９がトナーの濃度を検出し
たときに一定のセンサレベルに達しない場合には、トナ
ーの濃度が許容範囲内にあって未だトナーの補給を必要
としていないので、シャッター７を閉鎖した後（Ｓ
９）、各ローラ２・４・６の駆動系を停止させて（Ｓ１
０）、トナーの補給を行わない。

〔考案の効果〕

本考案に係る現像装置は、以上のように、記録媒体を現
像する現像部への現像剤供給通路を開閉しうるシャッタ
ーと、現像が終了してシャッターを閉じたときに、シャ
ッターと現像部との間の現像剤供給通路に存在する現像
剤を上記シャッターより上流側の現像剤供給通路へ戻す
現像剤戻し手段とを備えた現像装置であって、上記シャ
ッターと現像部との間で上記現像部へ供給される現像剤
中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、現
像終了時に上記トナー濃度検出センサが所定のトナー濃
度低下状態に対応するレベルを検出したとき、上記シャ
ッターの閉鎖後に一定量のトナーを上記シャッターより
上流側の現像剤供給通路に補給するように時間制御する
タイマー回路とを備えた構成である。

これにより、現像終了時、シャッターが未だ開放状態に
あって現像部による磁気ブラシの形成が行われていると
きに、トナー濃度検出センサが所定のトナー濃度低下状
態を検出したときは、シャッターが閉じて現像部に磁気
ブラシが形成されなくなった後でも、タイマー回路によ
り一定量のトナーが補給されるので、磁気ブラシが形成
されている現像時間に関係なく一定量のトナーを補強す
ることができる。したがって、トナーの濃度はほぼ一定
に保たれる結果、画像濃度を良好に保つことができると
ともに、記録媒体へのキャリアの付着を防止して高画質
を維持することができる。そのうえ、上記のようなタイ
マー回路を設けることにより、トナー濃度検出センサの
サンプリングを現像終了時における極く短い時間間隔に
設定できるという効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示すものであ
って、第１図は現像装置の全体構成を示す縦断面図、第
２図はトナーの補給工程を示すフローチャートである。 １は現像槽、２は現像用マグネットローラ（現像部）、
３は感光体（記録媒体）、４は搬送用マグネットローラ
（現像剤戻し手段）、６は撹拌ローラ、７はシャッタ
ー、７ａはスリット、９はトナー濃度検出センサ、１０
はタイマー回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体を現像する現像部への現像剤供給
   通路を開閉しうるシャッターと、現像が終了してシャッ
   ターを閉じたときに、シャッターと現像部との間の現像
   剤供給通路に存在する現像剤を上記シャッターより上流
   側の現像剤供給通路へ戻す現像剤戻し手段とを備えた現
   像装置であって、 上記シャッターと現像部との間で上記現像部へ供給され
   る現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出セン
   サと、現像終了時に上記トナー濃度検出センサが所定の
   トナー濃度低下状態に対応するレベルを検出したとき、
   上記シャッターの閉鎖後に一定量のトナーを上記シャッ
   ターより上流側の現像剤供給通路に補給するように時間
   制御するタイマー回路とを備えたことを特徴とする現像
   装置。