JPH07333968A - 電子写真装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 シャフトに撹拌羽根４２ａが取り付けられて
いない搬送中断部４２ｂを含み、混合された現像剤を撹
拌羽根４２ａの始端から終端まで搬送しながら攪拌する
ための攪拌手段、搬送中断部４２ｂに設けられ、搬送中
断部４２ｂにおける現像剤７４のレベルを検知するため
のレベル検知手段８０を備え、レベル検知手段８０によ
るレベルに基づいてトナー濃度を検出する電子写真装置
の現像装置。 【効果】 搬送中断部には、攪拌羽根がないのでそこに
おける現像剤のレベルが正確にトナー濃度を反映するた
め、正確にトナー濃度を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置の現像装
置に関し、特にキャリアとトナーとが混合された２成分
系現像剤を用いる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この発明の興味ある現像装置の一例が、
たとえば、昭和６０年５月１６日付で公告された特公昭
６０−１９５０５号公報に開示されている。

【０００３】この従来技術は、スクリュウコンベアの中
央部に逆搬送部を形成して現像剤の盛り上がりを形成
し、レベル検知手段によってこの現像剤の盛り上がり部
分のレベルを検知するようにした現像装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
現像剤の盛り上がり部をスクリュウコンベアに設けた逆
搬送部によって形成するようにしているので、現像剤の
盛り上がり部分が必ずしも正確にトナー濃度を反映する
ものではなく、したがってトナー濃度の検出が不正確で
あるという欠点があった。

【０００５】すなわち、従来技術では、トナー濃度が低
いときには現像剤の流動性が大きくなり、羽根の回転の
影響が大きくなり、レベルの脈動が大きくなる。一方、
トナー濃度が大きく現像剤の流動性が小さい場合にも、
盛り上がった部分が崩れるなどして、レベルとトナー濃
度とが正確に対応しなくなってしまう。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、よ
り正確にトナー濃度を検出できる、電子写真装置の現像
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、シャフト
と、前記シャフトに取り付けられた螺旋状の撹拌羽根
と、前記シャフトに前記撹拌羽根が取り付けられていな
い搬送中断部とを含み、キャリアとトナーとが混合され
た現像剤を前記撹拌羽根の始端から終端まで搬送しなが
ら攪拌するための攪拌手段、前記攪拌手段の前記搬送中
断部に設けられ、前記搬送中断部における前記現像剤の
レベルを検知するためのレベル検知手段を備え、前記レ
ベル検知手段によるレベルに基づいてトナー濃度を検出
することを特徴とする、電子写真装置の現像装置であ
る。

【０００８】

【作用】攪拌手段が現像剤を搬送しながら攪拌する。シ
ャフトに撹拌羽根が取り付けられていない搬送中断部に
おいてその搬送が不連続となり、その部分に現像剤のよ
どみが形成される。レベル検知手段では、このよどみを
生じた現像剤のレベルを検知する。トナー濃度が上がる
と、現像剤の流動性が小さくなり、それによって搬送中
断部における現像剤のレベルはトナー増加による現像剤
の体積の増加分よりも上昇する。逆に、トナー濃度が下
がると、流動性が大きくなり、搬送中断部におけるレベ
ルが、トナー減少による現像剤の体積の減少分より下降
する。このようにして、レベル検知手段によって、トナ
ー濃度を検知する。

【０００９】

【実施例】図３はこの発明の一実施例としての電子複写
機の内部構造を説明するための断面図解図である。

【００１０】以下には、この発明が電子複写機に適用さ
れたものとして説明されるが、この発明はこのような電
子複写機以外の他の電子写真装置たとえばプリンタ，フ
ァクシミリなどにも適用され得る、ということを予め指
摘しておく。

【００１１】図３を参照して、電子複写機１０は複写機
本体１２を含み、この複写機本体１２の上面には、透明
のガラス板からなる原稿台１４が固定的に設けられる。
この原稿台１４の上部には自動原稿送り装置１６が装着
される。この自動原稿送り装置１６の始端側には、複写
される以前の原稿１８がストックされる原稿載置台２０
が設けられ、自動原稿送り装置１６の終端側には複写済
の原稿を受けるトレイ２２が設けられる。

【００１２】複写機本体１２内の原稿台１４の下方に
は、原稿を露光しかつ走査するための走査手段としての
光源２４が設けられ、この光源２４は原稿台１４の一端
側から他端側へそしてこの逆方向に移動可能である。光
源２４に関連して、その断面が楕円形の反射鏡２６が設
けられる。この反射鏡２６には、第１の可動鏡２８が固
着される。サーボモータによって光源２４が図３の右方
向に往動するとき、原稿台１４上に載せられた原稿がス
リット露光される。

【００１３】第１の可動鏡２８に関連して第２の可動鏡
３０が設けられ、この第２の可動鏡３０は、第１の可動
鏡２８によって反射された原稿像をズームレンズ３２に
向けて再度反射させるためのものである。

【００１４】ズームレンズ３２の前方には、このレンズ
３２を透過した原稿像を感光体ドラム３４に向けて反射
するための固定反射鏡３６が設けられる。

【００１５】感光体ドラム３４の露光位置すなわち反射
鏡３６によって原稿像が結像される位置より上流側に
は、感光体ドラム３４に一様に特定の極性の電荷を帯電
させるための、帯電用コロトロン３８が設けられる。

【００１６】感光体ドラム３４の上述の露光位置の下流
側には、現像装置４０が設けられ、この現像装置４０に
よって、帯電用コロトロン３８，光源２４およびズーム
レンズ３２によって感光体ドラム３４に形成された静電
潜像がトナーを用いて現像される。現像装置４０の上方
にはトナーを供給するためのトナーホッパ（図示せず）
が設けられる。現像装置４０には、さらに、スクリュウ
コンベア４２および４４が含まれる。このスクリュウコ
ンベア４２および４４はキャリアとトナーとを攪拌する
ためのものである。現像装置４０には、さらに、回転ス
リーブ４８が内蔵される。この発明は、このような現像
装置４０に向けられるものである。

【００１７】複写機本体１２の一方側端には、給紙部５
０が形成され、この給紙部５０には、この実施例では２
つの給紙カセットが、着脱自在に装着される。これら給
紙カセットに収容された紙５２のうち、最上部の紙が給
紙ローラ５４に対して押し付けられる。給紙ローラ５４
は、それが回転されることによって、このようにして押
し付けられた紙５２をこの給紙カセットから感光体ドラ
ム３４の方向に１枚ずつ順次取り込む。

【００１８】現像装置４０の下流側には、転写用コロト
ロン５６および分離用コロトロン５８が一体的に設けら
れる。

【００１９】給紙部５０から紙５２が供給されると、感
光体ドラム３４上に形成されたトナー像が、転写用コロ
トロン５６によって、その紙５２に転写される。この転
写用コロトロン５６による転写の際に、紙がドラム３４
に吸引されてこのドラム３４とともに移動しようとする
が、分離用コロトロン５８によって分離され、後述のバ
キュームコンベア６０方向に移送される。

【００２０】感光体ドラム３４に沿って、転写用コロト
ロン５６の下流側（図２ではその左上方）には、クリー
ニング装置６２が設けられ、このクリーニング装置６２
は、転写しきれずに感光体ドラム３４上に残留したトナ
ーを除去する。

【００２１】分離用コロトロン５８によって感光体ドラ
ム３４から分離された紙は、バキュームコンベア６０に
よって定着装置６４に送られる。この定着装置６４に
は、ヒータが内蔵されている加熱ローラ６６およびこの
加熱ローラ６６に紙を圧接するための加圧ローラ６８が
含まれる。したがって、紙５２上に転写されたトナー像
は、２つのローラ６６および６８によって、加熱加圧さ
れてその紙５２に定着される。定着が終わった紙は、１
対の排紙ローラによって、排紙トレイ７０上に排出され
る。

【００２２】複写機本体１２内の定着装置６４の上方に
は、制御ボックス７２が形成され、この制御ボックス７
２内には、制御システムのための電子コンポーネントが
内蔵されている。

【００２３】図２において、感光体ドラム３４の近傍に
設けられた現像装置４０は、容器４０ａを含み、この容
器４０ａ内には、現像剤７４が溜められるとともに、ス
クリュウコンベア４２および４４がその長手方向が互い
に平行になるように並置される。このスクリュウコンベ
ア４２および４４の間には、仕切壁４０ｂが形成され
る。この仕切壁４０ｂは各スクリュウコンベア４２およ
び４４の搬送路を区画し、スクリュウコンベア４２の始
端とスクリュウコンベア４４の終端とが連通しかつスク
リュウコンベア４２の終端とスクリュウコンベア４４の
始端とが連通するように、すなわちスクリュウコンベア
４２および４４の両端が互いに連通するように形成され
る。スクリュウコンベア４２は紙面に直行する方向の手
前側から現像剤７４を搬送しながら攪拌し、スクリュウ
コンベア４４はスクリュウコンベア４２とは逆方向に現
像剤を搬送しながら混合攪拌する。

【００２４】このようにして２つのスクリュウコンベア
４２および４４によって混合攪拌された現像剤７４は回
転スリーブ４８の回転に応じて磁気ブラシとして形成さ
れる。その磁気ブラシの穂立が感光体ドラム３４の表面
に接触することによって、たとえば、負極性に帯電され
たトナーが正極性に帯電された静電潜像に吸引され、静
電潜像がトナーによって現像される。このとき、プレー
ト７６によって、磁気ブラシの穂立の高さが規制され
る。なお、現像を終了した磁気ブラシは回転スリーブ４
８の回転に応じてスクレーパ７８によってその回転スリ
ーブ４８から掻き落とされる。

【００２５】スクリュウコンベア４２に関連して、現像
装置４０の容器４０ａの所定位置に、レベル検知器８０
が設けられる。この実施例では、レベル検知器８０とし
てはロードセル方式の圧力センサが利用される。

【００２６】図１を参照して、この図１には１つのスク
リュウコンベア４２が図示される。トナーホッパ８２
（図４）から供給されるトナーは、このスクリュウコン
ベア４２の始端に落下される。スクリュウコンベア４２
は、螺旋状に形成された攪拌羽根４２ａを有し、したが
って、供給されたトナーと、容器４０ａ中に内蔵されて
いるキャリアとがこのスクリュウコンベア４２の攪拌羽
根４２ａによって矢印方向に搬送されながら混合攪拌さ
れる。攪拌羽根４２ａは、スクリュウコンベア４２のほ
ぼ中央において切り欠かれ、あるいは不連続に形成され
る。そして、攪拌羽根４２ａの中断部４２ｂでは、その
現像剤の搬送が中断され、そこでは、図１で示すよう
に、現像剤７４のよどみが発生する。

【００２７】レベル検知器８０は、その中断部４２ｂに
おいて現像剤７４のレベルを検知できるように配置され
る。実施例のように、レベル検知器８０が圧力センサで
ある場合には、現像剤７４がその検知面のうち一定面積
以上接触すると、このレベル検知器８０から、そのよど
み部分すなわち中断部４２ｂにおいて現像剤７４が一定
以上のレベルにあることが検出される。

【００２８】このように、中断部４２ｂにおいては、現
像剤７４のよどみが発生するため、連続したスクリュウ
コンベアの場合に生じる現像剤の脈動が抑制され、より
正確に現像剤のレベルを検知することができる。すなわ
ち、中断部４２ａにおける現像剤７４のレベルは、現像
剤本来の流動性にも依存するが、トナー濃度が上がると
その現像剤の流動性が小さくなり、中断部４２ｂにおい
ては、トナーのキャリアに対する相対的増加による現像
剤の体積の増加分よりも上昇する。したがって、その中
断部４２ｂにおいて一定以上のレベルにあるとき、現像
剤７４のトナー濃度は十分高いことが検知できる。逆
に、トナー濃度が下がると、現像剤７４の流動性が大き
くなり、中断部４２ｂにおいては、現像剤７４のレベル
は、トナーのキャリアに対する相対的減少による現像剤
の体積の減少分より下降する。したがって、この中断部
４２ｂにおいて現像剤７４のレベルが一定以下であると
きは、トナー濃度が所定値よりも小さいものとして検知
される。

【００２９】このように、中断部４２ｂに生じた現像剤
７４のよどみのレベルを検知するようにしているため、
トナー濃度を精度よく検出することができる。

【００３０】なお、上述の実施例ではレベル検知器８０
として、圧力センサを用いた場合を示したが、レベル検
知器８０としては、このような圧力センサの他に、光セ
ンサ，磁気センサあるいはインダクタンスセンサもしく
はキャパシタンスセンサなど任意のものが利用可能であ
ろう。

【００３１】図４はトナー濃度を制御するための制御回
路の一例を示す回路図である。現像装置４０の上方に
は、トナーホッパ８２が設けられ、このトナーホッパ８
２から、図１に示すように、スクリュウコンベア４２の
始端にトナーが供給される。この現像装置４０に設けら
れたレベル検知器８０からの信号は、適宜のインタフェ
ースを介して、マイクロプロセサ８４の入力ポートに与
えられる。このマイクロプロセサ８４は、図示しない
が、図３に示すような電子複写機のすべての動作を司る
ものであるが、この図４ではトナー供給制御に関する部
分のみが描かれているということに留意されたい。

【００３２】マイクロプロセサ８４の所定の出力ポート
は、適宜のインタフェースを介して、ｐｎｐトランジス
タ８６のベースに接続される。このトランジスタ８６の
コレクタは電源Ｖｃｃ（たとえば５Ｖ）に接続され、エ
ミッタはｎｐｎトランジスタ８８のベースに接続され
る。トランジスタ８８のエミッタは接地され、、コレク
タには、電源Ｖｃｃ（たとえば２４Ｖ）との間に、リレ
ーコイル９０が接続される。このリレーコイル９０に関
連するリレー接点９０ａは、モータ９２の電源回路を構
成する。このモータ９２は、先のトナーホッパ８２から
現像装置４０内にトナーを供給するためのモータであ
り、このモータ９２が一定回転されると、トナーホッパ
８２から現像装置４０内に一定量のトナーが補給され
る。

【００３３】レベル検知器８０からの信号がハイレベル
であるとき、すなわち、中断部４２ｂ（図１）における
現像剤７４のレベルが一定以上あるときには、マイクロ
プロセサ８４は、トナー補給のための制御は行わない。

【００３４】逆に、レベル検知器８０からの信号がロー
レベルであるとき、すなわち、中断部４２ｂにおける現
像剤７４のレベルが一定以下であるとき、マイクロプロ
セサ８４は、その出力ポートにローレベルの信号を出力
する。応じて、トランジスタ８６がオンし、トランジス
タ８８がオンする。トランジスタ８８がオンすると、リ
レーコイル９０が付勢され、そのリレー接点９０ａがオ
ンとなる。そのために、モータ９２に電源が供給され、
このモータ９２が付勢されてトナーホッパ８２から現像
装置４０に所定量のトナーが供給される。

【００３５】このようにして、レベル検知器８０からの
出力に基づいて、現像装置４０内のトナー濃度が制御さ
れる。

【００３６】

【発明の効果】この発明によれば、搬送中断部には、攪
拌羽根がないのでそこにおける現像剤のレベルが、正確
にトナー濃度を反映するため、従来に比べて、より正確
にトナー濃度を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】この発明の現像装置を示す図解図である。

【図３】この発明が適用される電子写真装置の一例とし
ての電子複写機の構造を説明するための図解図である。

【図４】この発明のトナーの供給を制御するための制御
回路の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

４０ …現像装置 ４０ａ…容器 ４２ …スクリュウコンベア ４４ …スクリュウコンベア ４２ａ…攪拌羽根 ４２ｂ…中断部 ７４ …現像剤 ８０ …レベル検知器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 周藤 明彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトと、前記シャフトに取り付けら
   れた螺旋状の撹拌羽根と、前記シャフトに前記撹拌羽根
   が取り付けられていない搬送中断部とを含み、キャリア
   とトナーとが混合された現像剤を前記撹拌羽根の始端か
   ら終端まで搬送しながら攪拌するための攪拌手段、 前記攪拌手段の前記搬送中断部に設けられ、前記搬送中
   断部における前記現像剤のレベルを検知するためのレベ
   ル検知手段を備え、 前記レベル検知手段によるレベルに基づいてトナー濃度
   を検出することを特徴とする、電子写真装置の現像装
   置。