JPH083683B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナーと磁性粒子からなる現像剤のトナー
濃度、及びトナー量検知等の現像剤量検知手段を備える
現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

潜像保持体に静電潜像・電位潜像等の潜像を形成し、
その潜像を現像して直接式に或は間接式（転写式）に画
像形成物を得る装置は各種の原理・方式のものが提案さ
れ、又実用化されている。

特に、トナーと磁性粒子の二成分現像剤を現像剤担持
部材に担持させ潜像保持体面を現像する現像装置では、
現像剤の濃度を検知するものが多用されている。

トナーと磁性粒子の二成分現像剤を用いる方式の現像
装置の場合は、現像によって消費されるのはトナー分の
みであるので、そのままでは現在剤のトナー濃度が次第
に低下していき、形成画像濃度も低下していく結果とな
る。トナー消費に拘らず現像剤のトナー濃度を常に適正
に保つ為には、現像剤の現在トナー濃度の速やかな検
知、その検知値にもとずくトナー分の適時・適量補給、
補給トナー分の現像剤全体への速やかな均一分散混合及
びその現像剤のトナー濃度検知部への迅速な搬送が必要
である。

そこでこの種の現像装置は、現像剤収納部の現像剤の
トナー濃度を検知する手段、現像剤収納部の現像剤を撹
拌・搬送状態にする手段、補給トナー収納部、該補強ト
ナー収納部のトナーを現像剤収納部へ搬送する手段を具
備させ、上記のトナー濃度検出濃度で現像剤収納部の現
像剤のトナー濃度の経時的低下度合を検知させ、その検
知情報を制御回路へ入力され、トナー濃度低下が所定の
許容下限になったら上記の補給トナー搬送手段を作動さ
せて補給トナー収納部のトナーの一部を現像剤収納部へ
導入させる。その補給トナーは上記の現像剤撹拌・搬送
手段により現像剤収納部の現像剤の全体に速やかに混入
分散させ、トナー補給により現像剤のトナー濃度が所定
に上昇したことが上記のトナー濃度検出手段で検知され
たら補給トナー搬送手段の作動を停止させ、これにより
現像剤のトナー濃度を所定の略一定値に自動管理制御す
るようになっている。

而して信頼性のある高精度の上記トナー濃度管理制御
を行わせるための要件の１つとして、トナー濃度検出手
段の精度、及び信頼性が挙げられる。トナー濃度検出手
段としては現像剤の反射光量を利用する光学的検知法、
透磁率を利用する磁気的検知法等が知られているが、例
えば現像剤の撹拌・混合がトナー濃度検知部において不
十分である場合、或は空乏層等が存在し密度が時間的に
一様でない場合には、上記検知法では、トナー濃度管理
制御系が誤作動する。

特に、潜像担持体に対して現像を行うために現像剤を
担持する現像剤担持体（以下スリーブを代表して表現す
る）の担持領域に対して近接して現像剤量を検知しよう
とするものが多くあるが、この場合現像剤がスリーブ表
面に付着したり、スリーブ表面域の磁性キャリア粒子に
付着したりすることで、検知域に安定した状態の現像剤
流れが形成できない。依って、従来では現像剤量の検知
性が低く、特に、現像剤濃度検知を行うものでは、検知
結果に誤情報が多く含まれるので大きな問題である。

〔目的〕

本発明は、上記問題に鑑み、現像剤量、特に現像剤濃
度を正確に検知できる現像装置を提供することを目的と
する。

（発明の概要） 上記目的を達成する本発明は、磁性現像剤を搬送する
搬送路と、この搬送路に設けられた透明部材と、この透
明部材を介して光学的に現像剤濃度を検知する検知手段
と、透明部材と対向して設けられた磁界形成部材と、を
有し、透明部材部の現像剤通過断面積を小さくしたこと
を特徴とする現像装置である。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本考案に係る電子写真装置にお
ける現像装置の実施例について説明する。

第１図は、本発明における現像装置の一例の略正面
図、第２図は、第１図現像装置の横断面図、第３図は第
１図の検知域の拡大説明図である。

この現像装置において１は現像容器であり内部を隔壁
によりトナー収納部Ｄとトナーと磁性粒子を有する二成
分現像剤を収納する現像剤収納部Ｃとに区画されてい
る。トナー収納部Ｄ内の収納トナーと、及び現像剤収納
部Ｃ内の現像剤は図には省略した。現像剤収納部Ｃは隔
壁７により現像剤撹拌部と現像剤担持部材２への現像剤
供給部とに区画される。この隔壁７は現像剤担持部材２
上の現像剤を掻き取る為の掻き取り部材としての役割も
ある。トナー収納部Ｄ内の収納トナーは、トナー搬送部
材６が回転駆動されることにより、トナー補給口５から
現像剤収納部Ｃ内へ補給される。

２は現像剤収納部Ｃ内に配設された現像剤担持部材で
あり、マグネツトロール22を内蔵した非磁性物質ででき
た現像スリーブ21で構成されているN1、N2,S1、S2はマ
グネツトロール22の着磁位置を示している。マグネツト
ロール22は両端部を固定支持されていて回転せず、その
外側の現像スリーブ21がマグネツトロール22の周りを所
定の周速で矢印方向に回転駆動される。

3,4は現像スリーブ２にほぼ平行に配設された現像剤
撹拌・搬送手段としてのスクリユーであり、現像スリー
ブの存在する現像剤収納部内（現像担持領域に対応した
領域）と現像スリーブ長手方向延長上に配され担持領域
から外れた現像剤撹拌・搬送領域Ａにわたって設けられ
ている。これらのスクリユー3,4は、容器下方にある現
像剤（新規トナーとスリーブ表面から回収されたトナ
ー，キヤリア）を図中に示された上方の方向に撹拌・搬
送するように回転駆動され、スクリユーを有する搬送管
31,30の共通する開口32を介して現像剤を受け渡す。ス
クリユー３によって搬送された現像剤は、現像剤供給口
９から現像スリーブ２方向に供給される。上記の第１搬
送手段としての搬送部Ｃの搬送方向に垂直な断面積Ｓよ
りも、上記の第２搬送手段としての搬送部Ａの搬送方向
に垂直な断面積S1の方が小である。従って、上記、現像
剤撹拌・搬送領域Ａ内は、現像剤の空乏層がなく速やか
に搬送される。この様な構成をとることにより、上記搬
送領域Ａ内においては補給トナーの均一な分散・混合が
成され、ある所定の量の現像剤の搬送が安定して確保さ
れる。従ってこの現像剤撹拌・搬送領域Ａ内に、トナー
濃度検出手段Ｂを配することにより、トナー濃度制御に
必要な、トナー濃度検知部への現像剤の迅速な搬送、検
知部における適正な現像剤の撹拌・混合状態及び検知部
において検知に必要なある所定の量の現像剤とその密度
の一様性という条件が満足される。

本発明の実施例は、このような好ましい構成を持たな
いものにも有効な第５図に示すような構成を持つ。即
ち、上記検知域に磁性粒子（キャリア、又は磁性トナ
ー）の実質上の不動層17を作る磁界発生手段としての磁
石Ｍが設けられている。実質上の不動層は、磁性粒子に
よって部分的に変化はするものの検知域における体積変
化はほとんどないものである。これによって、検知領域
の上流側における現像剤通過断面積12よりも検知域の現
像剤通過断面積11を小さくでき（第６図参照）、現像剤
の通過量を安定でき、検知面を確実に現像剤で清掃する
効果もある。

磁石の配置は検知面に対向していることが好ましい
が、その周辺であっても良い。

磁石Ｍの極配置は現像剤搬送方向と磁力線が直交する
ように配するのが望ましく、なおかつ磁力線がトナー濃
度検知部に対して、ほぼ垂直になるように配するのが望
ましい。磁性粒子は、磁力線に沿い、連鎖状のブラシを
形成するので、検知部方向に対して、ほぼ垂直になるよ
うに磁石を配することによりトナー濃度検知部近側の通
路が最も狭くなり、現像剤の搬送力がトナー濃度検知部
で最も大きくなり、それにともない検知部のクリーニン
グ効果が最適な状態となる。さらに、複数個の磁石を配
する場合には、第４図に示すように、反発極が隣り合う
ように配し、磁力線が検知部方向に向くようにするのが
望ましい。反発極が隣り合うように配することにより、
検知部方向への磁力線の磁束密度が増すので、異極が隣
り合うように配した場合に比べ実質上の不動層17の断面
積が大きくなり（第７図参照）、より良い効果が得られ
る。また、異極を隣り合わせて配した時に比べ磁性粒子
の実質上の不動層17が、適度な状態で粒子が入れ替わ
り、検知部近傍の現像剤搬送通路の現像剤のつまりに関
しても良好な効果が得られた。

磁石の形状は、特に限定されるものではないが、検知
部分の領域と同等か、それ以上の領域を覆う面積をもつ
ものが望ましく、磁束密度も数百ガウス以上あるものが
望ましい。但し、磁力が強すぎると、搬送通路が磁性体
粒子により閉塞されてしまうので、搬送通路の形状、及
び搬送部材の搬送力等を考慮する必要がある。

トナー濃度検知手段Ｂの一例を第３図に示す。

10はランプであり、11,12はそれぞれ現像剤による反
射光の光量、ランプの直接光の光量を検知するセンサー
でありＢのハウジングは遮光性の部材より成る。13はラ
ンプ10からの光、及び、現像剤からの反射光を透過する
透明部材である。夫々のセンサーに入る光14,15の光量
は、所定の回路により電圧に変換される。センサー11,1
2による電圧をそれぞれVb,Vcとし、所定の濃度の現像剤
が存在する時、 Vb＝Vc となるように回路を調整すると、トナー濃度の増減に対
してVbは増減し、Vcは常に一定であるので、 VbVc の時トナー補給off、 Vb＜Vc の時トナー補給ONという動作を繰り返すことにより現像
剤のトナー濃度をある所定の値に制御することができ
る。

現像剤担持部材の極構成、及び、回転方向は前記実施
例のものに限定されるものではない。

スリーブ長手方向延長上の撹拌・搬送領域の形状は、
前記実施例のものに限定されるものではない。

トナー濃度検知手段の取付け位置も前記実施例に限ら
れるものではなく、又、検知方法も同様であり、磁気的
方法等の手段でも良い。

上記の如く、現像剤流れを実質的に安定制御できるの
で、現像剤残量検知の応答性をより高めることができる
他、最も検知の困難な現像剤濃度検知を誤動作なく正確
に検知できるので本考案の重要性は高いものである。

上記実施例によれば、現像剤量検知領域にスクリユー
を設けているので現像剤の撹拌・混合状態が良好とな
り、尚且つ、現像剤の空乏層がなく密度の時間的一様性
が保たれ、トナー濃度管理制御が信頼性良く、高精度に
実行され、安定した高画質の画像形成物を得ることがで
きた。

上記実施例において第１搬送手段としてのスリーブ長
手方向に現像剤を移動する搬送路の面積Ｓは、周辺部材
によって実質的に囲まれる範囲で近似されているが、円
筒管を用いた場合は管の断面積で良い。尚、上記例で
は、第１搬送手段、第２搬送手段のスクリューを同一の
ピツチ、巻数で一体にしているが、別体でも良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、検知域に実質的な不動層を形成で
き、現像剤量を正確にしかも安定して検知できるので、
現像性を良好にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の一例の概略構成正面図、第
２図は第１図現像装置の一例の横断側面図、第３図は第
１図トナー濃度検知部の一例の拡大構成図、第４図は本
発明の他の実施例要部説明図、第５図は第２図の斜視
図、第６図は第５図の検知域の断面図、第７図は第４図
の検知域断面図である。 ２は、現像剤担持部材としての現像スリーブ、3,4は現
像剤撹拌搬送手段としてのスクリユー、S,S1は断面積、
Ｂはトナー濃度検知部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性現像剤を搬送する搬送路と、この搬送
   路に設けられた透明部材と、この透明部材を介して光学
   的に現像剤濃度を検知する検知手段と、透明部材と対向
   して設けられた磁界形成部材と、を有し、透明部材部の
   現像剤通過断面積を小さくしたことを特徴とする現像装
   置。