JPS63311285A - 現像剤の残量検知方法 - 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） 本発明は磁気ブラシ式の現像装置に関し、更に詳しくは
、現像スリーブの内側に配設した永久磁石の磁場により
現也スリーブ上にブラシ状の現像剤の穂を形成し、該穂
を前記現像スリーブ又は永久磁石の少なくとも一方を回
転さＵながら感光体に接触させて該感光体上に形成され
ている静電潜像を現像する現像装置におけるかまくら防
止構造に関する。

（発明の背景） 乾式現像剤を用いた現（ｌＩ装置の代表的なものとして
は、磁気ブラシ式のものとカスケード式のものとがある
が、小形化という点で前者のものが多用されている。こ
の磁気ブラシ式の現像装置では現像スリーブ上に磁気ブ
ラシを形成させるために、スリーブ表面に現像剤を良好
な状態で常時接触させておく必要があり、現像容器内の
現像剤に所謂かまくら（空洞）が生じないように構成し
なければならない。このために従来から現像装置には現
像剤攪拌機構が備えられている。

従来の攪拌機構としては、攪拌部材（例えばスゲリュー
）を現像容器内に回転可能に配設し、外部から該攪拌部
材を回転駆動するものや、片持ち振動板を現像容器内に
配設し、これを現像ローラ（永久磁石と現像スリーブと
から成る）の回転を利用して振動させるものがある。

（発明が解決しようとする問題点） 攪拌機構として前者のものを備える場合には、攪拌部材
の一端を現像容器外まで突出させ、これをベルト等を介
して回転させねばならず、軸受を設けたり動力伝達用の
巻掛装置を設けたりすることになり、構造が複雑になる
と共に、大形化するという問題点がある。更に、軸受か
らのトナーのこぼれ等の問題も起こる。又、外部から駆
動力をとる場合、現像剤のａにかかわらず一定回転速度
になるから現像剤のｍが多いと現像剤に過剰なストレス
がかかり現像特性の低下を起こすことがある。一方、攪
拌機構として後者のものを備える場合には、攪拌効果は
小さくかまくらも発生しやすい。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、簡単な構成で確実にかまくらの発生を防止でき、現
像剤のこぼれがなく、しかも現像剤に過剰なストレスを
かけることがない現ｅＩ！装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、現像スリーブの内
側に配設した永久磁石の磁場により現像スリーブ上にブ
ラシ状の現像剤の穂を形成し、該穂を前記現像スリーブ
又は永久磁石の少なくとも一方を回転させながら感光体
に接触させて該感光体上に形成されている静ｆｆｉ潜像
を現像する現像装置において、前記現像スリーブと当接
する複数巻の磁性の円輪部を少なくとも両端に有する攪
拌ワイヤを、現像容器内に且つ前記現像スリーブと並べ
て回動自在に配設したことを特徴とするものである。。

（作用） 本発明の現像装だでは、攪拌ワイＡアの両端の円輪部が
永久磁石によって吸引され現像スリーブ上に当接した状
態にある。このため、現像スリーブ又は永久磁石が回転
すると、この円輪部が回転力　　−を受けて攪拌部材が
従動Ｏ−ラの如く回転し、現像剤が攪拌され、かまくら
の発生が防止される。

しかも、円輪部が複数巻であるので、円輪部は強くスリ
ーブ側に引かれることになり、十分な攪拌力が得られる
。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例であって、１成分磁性トナー
を用いたものの要部構成を示す断面図、第２図は第１図
の右方から見た側面図である。これらの図において、１
はトナー２が入れられた現像容器で、該現像容器１から
露出した状態で現像スリーブ３が配設されている。現像
スリーブ３は円筒状をしており、非磁性材料でもって構
成され、図示しないギヤを介して第１図の矢印方向に回
転駆動される。現像スリーブ３の内側には、磁極Ｎ。

Ｓが円周方向に交互に配列された永久磁石４が回転可能
に軸支され、ている。該永久磁石４は突設部にｌＮ１１
されたギヤ５を介して第１図の矢印方向に回転駆動され
る。６は現像容器１に固着された穂立規制板である。該
穂立Ｍ制板６の先端と現像スリーブ３との間隔で、現像
スリーブ３上に形成されるブラシ状のトナーの穂の高さ
が決定され、現像スリーブ３及び永久磁石４の回転によ
りトナーの穂が、第１図の矢印方向に回転する感光体７
に接触し、感光体７上に形成されている静電ａｍを現像
する。

１０は現像剤を攪拌する攪拌部材で、少なくとも両端に
現像スリーブ３と当接する複数巻の磁性の円輪部を有す
る。本実施例では、円形断面の一本６磁性ワイヤの端部
を複数回らせん状に巻き込むことにより、円輪部１０ａ
、１０ｂを設けたものを用い、この攪拌部材１０を現像
スリーブ３と並ぶようにして現像容器１内のトナー２中
に回転自在に配設している。従って、攪拌部材１０の円
輪部１０ａ、１．Ｏｂは永久磁石４によって強く吸引さ
れ現像スリーブ３に当接している。又、円輪部１０ａ、
１０ｂを結ぶ中間部１００は本実施例では直線となって
おり、これによって、円輪部１０ａ、１０ｂは同軸的に
配置される。又、両者の間隔は、円輪部１０ａ、１０ｂ
が現像スリーブ３の端部に当接するように、現像スリー
ブ３の幅よりも若干狭く、且つトナー２が少なくなった
とき円輪部１０ａ、１０ｂの跡が現像スリーブ３上に残
り現像が乱れることを防止できるように、画像幅（有効
画像域）よりも広く設定されている。勿ＢＳ永久磁石４
の磁気的吸引力を十分量は得る位置に円輪部１０ａ、１
０ｂが存在することは前提である。尚、現像スリーブ３
に対して攪拌部材１０が軸（幅）方向に相対移動しない
ように、現像容器１にて攪拌部材１０はその移動が規制
されている。又、円輪部１０ｂの巻き方向は、第２図に
示した円輪部１０ａとは逆方向になっている。

次に上記実施例の作動を説明する。永久磁石４及び感光
体７が第１図の矢印方向に回転することにより、現像が
行われる。一方、Ｗ１痒部材１０は複１巻の円輪部１０
ａ、１０ｂでもって常時永久磁石４に強く吸引され現像
スリーブ３に当接している。そこで、現像スリーブ３が
回転すると、円輪部１０ａ、１０ｂと現像スリーブ３と
のａ！擦力により攪拌部材１０がその方向に移動しよう
とする。しかし、攪拌部材１０はその自重のために第１
図の時計方向（矢印方向）の力を受け、その方向に回転
する。この攪拌部材１０の回転により、現像容器１の上
部のトナー２は掻き落とされ、現像スリーブ３側に送ら
れる。本実施例の場合、この攪拌部材１０は、現像容器
１との間にギャップがあり、又、中間部１０ｃが円輪部
１０ａ、１０ｂの共通中心軸より偏心しているため、回
転運動だけではなく更に揺動運動をも活発に行うことに
なるので、極めて効果的にトナー２を現像スリーブ３側
に送れる。又、前述の如く円輪部１０ａ。

１０ｂの巻き方向を選べば、トナー２がこの円輪部１・
Ｏａ、１０ｂの回転によって中央に送られるので、好都
合である。しかも、トナー２が補給されたばかりで現像
容器１内がトナー２で満たされているときは、トナー２
の抵抗のために攪拌部材１０の回転が遅り、トナー２が
消費されてかまくらが生じ易くなると回転が速くなり十
分攪拌を行うようになるので、攪拌部材１０が不必要に
回転してトナー２に過剰なストレスを与えることもない
。

尚、上記実施例は現像スリーブ３及び永久磁石４が回転
するタイプのものであったが、現像スリーブ３のみが回
転するタイプ等の現像装置にも本発明を適用できる。

又、攪拌部材１０を円形断面のワイヤを巻いて形成した
ものを示したが、板材をプレス成形して円輪部１０ａ、
１０ｂを形成し、これを中間部１Ｑｃに固着する構成に
してもよい。又、円輪部１０ａ、１０ｂは線状のものを
巻いた構成である必要はなく、例えば大径スクリューの
ように構成してもよい。更に中間部１０ｃは直線である
必要はない。

この中間部１０ｃの形状（構造）や円輪部１０ａ、ｌＱ
ｂの巻数を変えることにより、トナー２の残ｍと攪拌部
材１０の回転速度との関係を自在に変えることができる
。例えば、円輪部１０ａ。

１０ｂの巻数をより多くすると、永久磁石４から受ける
回転力（トルク）が更に増し、回転速度が上がる。巻数
を増す代わりに、円輪部１０ａ、１０ｂ、の径を大きく
したり、円筒状に形成したりすることも考えられるが、
実際には、このようにするとトナー２が円輪部ｉＱａ、
１０ｂと現像スリーブ３との間に入り込み、円輪部１０
ａ、１０ｂが永久磁石４から離れて、かえって回転力が
低下してしまう。巻回した形状若しくはそれに類似した
形状の円輪部１０ａ、１０ｂであれば、このようなこと
はない。

第３図乃至第８図はそれぞれ攪拌部材１０の形状あ具体
例を示すものである。先ず、第３図の構成は攪拌効果を
上げるため直線の中間部１０ｃを複数（４本）設けたも
の、第４図、第５図の構成はそれぞれ中間部１０ｃを矩
形波状、正弦波状に折り曲げたものである。又、第６図
の構成は中間部１０ｃに長い攪拌羽根１０ｄを１枚設け
たもの、第７図の構成は短い攪拌羽根１０ｄを多数設け
たものである。更に、第８図の構成は円輪部１０ａ。

１０ｂの巻径を内側にいくにつれて小さくしたものであ
る。ところで、中間部１０ｃが画像に悪影響を及ぼさな
いためには、現像スリーブ３より穂立高さ以上離れてい
ることが必要となる。一方、円輪部１０ａ、１０ｂは少
なくとも一部が現像スリー１３に接している必要があり
、望ましくは有効画像域外にあった方がよい。そこで、
前述の第８図のように内側にいくにつれて巻径を小さく
しておけば、穂立高さ以上に現像スリーブ３から離れた
位置にある円輪部１０ａ　、１０ｂ　（一部）は有効画
像域内にあっても画像に悪影響を及ぼさずに回転力をか
せぐから都合がよい。このよう辷、攪拌部材１０の形状
は種々考えられる。

更に、上記実施例は１成分磁性トナーを用いた場合であ
るが、２成分現像剤を用いた現像装置にも本発明を適用
できる。

前述の如く、攪拌部材１０の回転速度は現像剤が多いと
きは低くなり現像剤が少なくなっていくと高くなる。そ
こで、この回転速度に対応した信号に基づき現像剤の残
量検知を行える。この場合、攪拌部材１０の回転速度は
種々の方法で検出できるが、その中でも磁気的に検出す
る方法が最も容易である。この方法は、中間部１０ｃに
マグネットを固着し、このマグネットの回動軌跡の近傍
にリードスイッチを配設して、リードスイッチのオン／
オフから攪拌部材１０の回転速度を検出するもので、リ
ードスイッチは第９図の如く接続される。図中、１２が
リードスイッチで、一方の接点は接地され、他方の接点
は抵抗Ｒを介して正電圧源Ｅに接続されている。尚、Ｄ
は抵抗Ｒに並列接続されたダイオード、Ｃはリードスイ
ッチ１２と抵抗Ｒとの接続点Ａとアースとの間に接続さ
れたコ゛ンデンサで、該回路によりチャタリングは防止
される。又、１４はリトリガブル・モノマルチバイブレ
ータ（以下、単にモノマルチと記す）であり１．接続点
へからの信号によってトリガされるようになっている。

従って、モノマルチ１４の出力パルスの間隔は、攪拌部
材１０の回転速度に対応した（逆比例した）Ｍ＠どなっ
ている。

現像剤の残量とモノマルチ１４の出力パルス間隔との関
係の一例を示したのが第１０図である。

この図から明らかなように、現像剤の残量が減少すると
モノマルチ１４の出力パルス間隔も小さくなる。マイク
ロプロセッサ１５はこの特性を利用し、現像剤の補給が
必要な残ｆｆｉ　Ｘ　ｏに到達したことを、モノマルチ
１４の出力パルス間隔がＹｏになったことから検知し、
アラームを出力する。

尚、攪拌時に攪拌部材特に中間部が現像剤から大きな攪
拌抵抗を受けるような形状（例えば攪拌羽根を有するも
のであればその面積を大きくした形状）にすれば、第１
０図にお番ブる特性曲線の傾きが大きくなる。従って、
攪拌抵抗の増減により、現像剤の残量検知の精度や現像
剤へのストレスのかかり具合を調整できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、攪拌部材の確実
な回転によって、現像剤が現像スリーブ側に良好に送ら
れるので、かまくらが発生しない現像装置を実現できる
。又、現像剤のこぼれがなり、シかも、現像剤が補給さ
れたばかりで現像容器内が現像剤で満たされているとき
は、現像剤の抵抗のために攪拌部材の回転が遅く、現像
剤が消費されてかまくらが生じ易くなると回転が速くな
り十分攪拌を行うようになるので、攪拌部材が不必要に
回転して現像剤に過剰なストレスを与えることもない現
像装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成を示す断面口、第
２図は第１図の右方から見た側面図、第３図乃至第８図
はそれぞれ攪拌部材の具体例を示す図、第９図は現咎剤
の残ｍ検知の構成図、第１０図は第９図中のモノマルチ
の出力を示す図である。゛ １・・・現像容器　　　　２・・・トナー３・・・現像
スリーブ　　４・・・永久磁石６・・・穂立規制板　　
　７・・・感光体１０・・・攪拌部材　　　１０ａ、１
０ｂ・・・円輪部１０ｃ・・・中間部 特許出願人　　　小西六写真工業株式会社代　　理　　
人　　　　　弁理士　　井　　島　　藤　　治外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像スリーブの内側に配設した永久磁石の磁場により現
   像スリーブ上にブラシ状の現像剤の穂を形成し、該穂を
   前記現像スリーブを回転させながら感光体に接触させて
   該感光体上に形成されている静電潜像を現像する現像装
   置において、前記現像スリーブと当接する複数巻の磁性
   の円輪部を少なくとも両端に有する攪拌部材を、現像容
   器内に且つ前記現像スリーブと並べて回動自在に配設し
   たことを特徴とする現像装置。