JPS6375771A - 現像装置のトナ−補給方法および装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、現像装置のトナー補給方法および装置に係り
、特に、転写材料の幅サイズに対応してトナーの補給域
を変えうるようにした現像装置のトナー補給方法および
装置に関する。

（従来技術） 例えば、２成分現像剤を用いる乾式現像装置においては
、トナーホッパーの出口部に、細長円筒状のトナー補給
ローラが設置されており、このトナー補給ローラを回転
駆動させることによって、トナーカートリッジからのト
ナーが現像タンク内に送給されるようになされている。

上記トナー補給ローラは、転写材料の最大幅サイズに対
応した長さを有し、その全長すなわち最大転写材料幅全
域にわたってほぼ均一にトナーを補給するようになって
いる。

一方、現像タンク内のトナー濃度は、トナ４濃度検出手
段により常時検出されており、トナーが不足していると
きには、それに見合う聞のトナーが現像タンク内に送給
されている。トナー濃度検出手段としては、トナーと異
なる色のキャリアを使用した現像剤に光を照射し、その
反射光でトナーとキャリアとの混合比を光電的に検出す
るものや、磁性キャリアを使用する現像剤の透磁率の変
化を検知し、トナーとキャリアとの混合比を磁気的に検
出するもの等が良く知られている。その他、現像剤の密
度または比重を測定する手段や現像剤の導電率を測定す
る手段等も種々提案されている。

しかし、このようなトナー濃度検出手段で検出されるト
ナー濃度は、トナー補給ローラの全長にわたって送給さ
れるトナーの特定の代表的な領域部分の濃度にすぎず、
転写材料幅がバリアプルに変動する場合には、種々な不
具合点が発生することがある。

例えば、最大Ａ１サイズの転写紙まで複写することが出
来る電子写真複写機において、Ａ４サイズの転写紙を２
０００〜３０００枚程度多聞に複写すると、Ａ４サイズ
の幅領域部分においてトナー濃度が低下する。そして、
これに対応してトナー補給ローラから、その全長にわた
ってトナーが送給される。この結果、Ａ４サイズ幅に相
当する領域部分以外のＡ４サイズを越える領域部分では
、トナー濃度がかえって高くなってしまうこととなり、
この状態で、転写紙のサイズを急激にＡ４サイズからＡ
１サイズに切換えて複写を開始すると、Ａ４サイズ幅に
相当する領域部分は濃度不足になるとともに、それ以外
の領域部分はトナー濃度が高すぎて、いわゆるカブリ現
象が生じてしまう等のアンバランスが現れることがある
。

このような不具合を解消するために、パドルホイールや
撹拌スクリュー等の各種撹拌機構よって、現像タンク内
の現像剤を、積極的かつ多数回にわたって撹拌するよう
にしても、上述のような同一サイズを大■に複写した後
には、余り効果を得ることができない。特に、コピー処
理スピードの速い近年の複写機においては、充分な撹拌
時間が与えられていないため、このような不具合が大き
い。

また、充分な撹拌時間が与えられていても、現像剤をあ
まりにも撹拌し過ぎると、発熱等により現像剤の寿命を
著しく低下させてしまうという問題がある。

（目　　的） そこで本発明は、転写材料幅が大小種々に変動しても、
幅方向にわたって常時均一なトナー濃度を維持すること
ができるようにした現像装置のトナー補給方法および装
置を提供することを目的とする。

（構　　成） 上記目的を達成するため、本発明によるトナー補給方法
は、現像部のトナー濃度を検出し、この検出信号をあら
かじめ定められた設定値と比較し、偏差が生じたときに
、それに見合う缶のトナーを現像部に送給するとともに
、トナーを現像部に送るにあたり、転写材料幅サイズを
検出し、この検出信号の変化に基づいて転写材料幅サイ
ズに対応した幅領域にわたってトナーを送給するように
したことを特徴としている。さらに、本発明によるトナ
ー補給装置は、トナー補給ローラを、その長手方向に複
数個のローラ片に分割してなり、各ローラ片どうしの間
には、正転・逆転により、各ローラ片を単独あるいは複
数個にて選択的に回転駆動しうるように一方向クラッチ
がそれぞれ介挿されていることを特徴としている。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明を適用した電子写真複写機冒の全体概
略図である。図中符号１は、静電潜像担持体としての感
光体ドラムを示し、この感光体ドラム１の周囲には、そ
の回転方向く反時計回り）に沿って、帯電チャージャー
２、露光光学系３、イレースランプ４、現像器５、転写
チャージャー６、除電チャージャー８、クリーニング装
置９および除電ランプ１０等が配設されている。そして
、感光体ドラム１に帯電チャージャー２から一様の帯電
がなされると、露光光学系３を通して複写すべき原稿の
構造が照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像器５から送給されるトナー
によって現像・可視化される。

上記現像器５は、トナーを収容するトナーカートリッジ
１１を備え、ここから送り出されるトナーは、トナーホ
ッパー１２内のアジテータ１３を経てトナー補給ローラ
１４から現像タンク１５内に送り出される。現像タンク
１５内のトナーは、パドルローラ１６によりキャリアと
撹拌されながら現像剤担持体としての現像ロー５１７に
汲上げられ、磁気ブラシを形成しながらドクターブレー
ド１８によって均一薄層化され、感光体ドラム１側に送
給されて静電潜像の現像が行なわれる。

上記ドクターブレード１８によって掻落とされた現像剤
は、セパレータ１９および撹拌スクリュー２０によって
左右に振分けられ、上記パドルローラ１６に落下される
。このとき、落下現像剤の一部は、トナー濃度センサー
２１を通り、トナーの濃度が検出されている。そして、
トナー濃度、が低下すると、トナー補給ローラ１４側に
対して所定の回転駆動信号が送られるようになっている
。

しかして、上記現像サイクルにおいて得られたトナー像
は、転写材料としての転写紙に転写されるが、そのプロ
セスはつぎの通りである。すなわち、給紙カセット２１
ａからローラ２２．２３を介して送り出される転写紙２
４には、転写チャージャー６によってトナー像が転写さ
れる。転写後、感光体ドラム１から離れた転写紙２４は
、定着装置７に入って定着され、排紙トレイ２５に送り
出される。一方、転写終了後の感光体ドラム１は、除電
チャージャー８によって残留電化が除去され、さらに、
クリーニング装置１０により残留トナーが除去され、除
電ランプ１０により、ドラム電位をＯｖ付近に均一化し
、つぎの帯電に備える。

第２図は、上述したトナー補給ローラ１４の全体を示す
ものである。図示のように、トナー補給ローラ１４は、
細長円筒状体から形成されており、前記トナーホッパー
１２の出口部において、回転軸１４ａを中心に図示を省
略した駆動装置によって回転駆動されるように設置され
ている。このトナー補給ローラ１４は、転写材料すなわ
ち転写紙２４の最大幅サイズ例えばＡ１サイズの転写紙
の幅寸法に対応した長さを備えている。さらに、このト
ナー補給ローラ１４は、その長手方向すなわち回転軸方
向に３つのローラ片１４ｂ、１４ｃ。

１４ｄに分割されている。中央のローラ片１４ｂは、Ａ
４サイズの転写紙の幅寸法に対応した長さを備えている
。

また、第３図に示すように、各ローラ片１４ｂと１４Ｇ
との連結部分およびローラ片１４ｂと１４ｄとの連結部
分には、一方向クラッチ（自由回転クラッチ）１００が
それぞれ介挿されている。

すなわち、上記中央部のＯ−ラ片１４ｂの両端部からは
、回転軸１４ａ、１４ａが延出されており、この各回転
軸１４ａに対し、所定間隔離して２つの一方向クラッチ
（自由回転クラッチ）１００゜１００がそれぞれ装着さ
れている。そして、この一方向クラッチ１００の外側に
、上記ローラ片１４Ｃおよび１４ｄが嵌着されている。

上記一方向クラッチ１００は、例えば第４図に示すよう
なものを採用することができる。本例においては、外輪
１０１の内周壁部に風車羽根形状に刻設された４つの切
欠溝１０２が形成されており、この各切欠溝１０２内に
、該切欠溝１０２内を転勤もしくは滑動するように係脱
片１０３が遊嵌されている。すなわち、回転軸１４ａが
矢印六方向（正転方向）に回転駆動されると、中央部の
ローラ片１４ｂが直接回転駆動されるほか、一方向クラ
ッチ１００の係脱片１０３が、前記切欠溝１０２の横状
挟小部に嵌合される。これにより、外輪１０１を介して
ローラ片１４Ｃおよび１４ｄ側にも回転駆動力が伝達さ
れ、全部のローラ片１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが一体的に
回転されるようになっている。一方、回転軸１４ａが第
４図矢印Ｂ方向（逆転方向）に回転駆動されると、中央
部のローラ片１４ｂは直接回転駆動されるが、一方向ク
ラッチ１００の係脱片１０３は、切欠溝１０２の拡大間
隙部側に外されることとなり、両側の各ローラ片１４Ｃ
；Ｐ３よび１４ｄには回転駆動力は伝達されない。つま
り、中央部のローラ片１４ｂは正逆いずれの方向にも回
転されるが、両側部の各ローラ片１４ｃ、１４ｄは一方
向（正転方向）のみしか回転駆動されないようになって
いる。

第５図は、トナー補給ロー５１４の駆動用モータが、転
写紙の幅寸法に対応して正逆転することができるように
するための制御ブロック線図であり、転写紙の各サイズ
に応じて、ＣＰＵ　（中央処理装＠）が演口処理を行な
い、その演算信号を上記駆動用モータに与えるようにし
ている。

つぎに、トナーの補給方法を説明する。第１図において
、トナー濃度センサー２１から検出された濃度信号は、
濃度検出回路１１２を経て比較回路１１３に送られ、こ
こであらかじめ定められた設定器１１４からの信号と突
合わされる。突合わされた信号に偏差が生じると、その
偏差信号は、ＣＰＵ１１５に送られる。

上記ＣＰＵ１１５には、上記偏差信号の外に、転写紙２
４の幅サイズを検出する例えばフォトセンサー１１６か
らの信号が与えられている。そして、一定サイズの転写
紙からそれより大きい幅サイズあるいは小さい幅サイズ
の転写紙に切換えた場合には、前記３分割のトナー補給
ローラ１４の駆動モータに対して、逆転信号あるいは正
転信号をそれぞれ出力するようになっている。第６図は
、上記ＣＰｔＪ１１５の処理プログラムを示すフローシ
ートであって、この図からも理解されるように、トナー
濃度が設定値以下であることが検出されると、転写紙サ
イズの変化の有無例えばＡ４サイズからＡ１サイズへの
変化が検出される。転写紙のサイズに変化が生じている
ときには、これらの演算処理信号に基づいて、トナー補
給ローラ１４の駆動用モータを正転または逆転させる信
号が作り出され、所定のトナー補給が行なわれる。

すなわち、転写紙サイズがＡ１サイズの場合には、正転
が選択され、これによって、トナー補給ローラ１４の中
央ローラ片１４ｂおよび両側ローラ片１４Ｃ，１４ｄの
全ローラ片が一体的に回転駆動される。トナー補給ロー
ラ１４の全長は、Ａ１サイズの紙幅に相当しているため
、補給トナーは、Ａ１サイズの紙幅全域にわたってほぼ
均一に送給されていく。一方、転写紙サイズがＡ４サイ
ズの場合には、逆転が選択され、これによって、トナー
補給ローラ１４の中央ローラ片１４ｂのみが回転駆動さ
れ、両側ローラ片１４Ｃ，１４ｄは回転駆動されない。

中央ローラ片１４ｂの長さは、Ａ４サイズの紙幅に相当
しているため、補給トナーは、Ａ４サイズの紙幅のみに
わたってほぼ均一に送給されていき、その両側部分すな
わち、Ａ４サイズを越える領域には、トナーは補給され
ないこととなる。

なお、前記中央ローラ片１４ｂの長さが、Ａ４サイズに
合わされているため、Ｂ５サイズにて多聞に複写した後
、Ａ４サイズに切換えて複写すると、カブリ瑛象が生じ
ることが考えられる。しかし、この場合は、複写幅の変
化は極わずかであり、上述のようなＡ４サイズからＡ１
サイズに変化する程には複写幅に大きな変化はない。し
たがって、その程度の変化ならば、セパレータや撹拌ス
クリュー等の撹拌機構により現像剤を撹拌してやれば問
題はない。

上述した実施例は、トナー補給ローラを３分割したもの
であるが、さらに多数に分割することも可能である。さ
らに、上記実施例は、２成分現像剤を用いた現像装置に
ついて説明したものであるが、本発明は、１成分現像剤
を使用する現像装置にも適用することができることはも
ちろんである。

（効　　果） 以上述べたように、本発明は、転写材料幅のサイズ変化
、とりわけ、小さいサイズから大きいサイズに変化する
場合に、それぞれのサイズに対応するような幅にわたっ
てトナーを補給するようにし、あるいはトナー補給ロー
ラを分割駆動させるようにしたから、各種サイズの転写
材料に対して、カブリ等を生じさせることなく、常に良
好な画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における現＠装冒の顆路構成
図、第２図および第３図は本発明にかかるトナー補給ロ
ーラを示した外観斜視図および縦断面図、第４図は第３
図撃中のｒＶ−ｒＶ線断面図、第５図は本発明による概
略制御ブロック線図、第６図は本発明の一実施例におけ
るトナー補給方法のフローシートである。 １・・・感光体ドラム、５・・・現像器、１４・・・ト
ナー補給ローラ、１４ｂ、１４Ｃ，１４ｄ・・・ローラ
片、１００・・・一方向クラッチ、１１２・・・濃度検
出回路。 処？　■ ／７り３　　■ Ｐ）４　　■ πＺ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定量のトナーを現像部に送給して現像を行なうよ
   うにしたトナー補給方法において、現像部のトナー濃度
   を検出し、この検出信号をあらかじめ定められた設定値
   と比較し、偏差が生じたときに、それに見合う量のトナ
   ーを現像部に送給するとともに、トナーを現像部に送る
   にあたり、転写材料幅サイズを検出し、この検出信号の
   変化に基づいて転写材料幅サイズに対応した幅領域にわ
   たってトナーを送給するようにしたことを特徴とするト
   ナー補給方法。 ２、トナーホッパーの出口部に転写材料幅サイズに対応
   して設置された細長円筒状のトナー補給ローラを回転す
   ることによりトナーカートリッジからのトナーを現像部
   に送給するようにしたトナー補給装置において、上記ト
   ナー補給ローラを、その長手方向に複数個のローラ片に
   分割してなり、各ローラ片どうしの間には、正転・逆転
   により、各ローラ片を単独あるいは複数個にて選択的に
   回転駆動しうるように一方向クラッチがそれぞれ介挿さ
   れていることを特徴とするトナー補給装置。