JPH01166072A - 現像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成装置における現像装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来より、第２図に示されるような構成の現像装置が知
られているが、この種の現像装置において現像剤収容容
７の中へ現像剤（以下トナーと呼ぶ）８を供給する代表
的な方法として、常時定量づつ補給する方法かある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来装置において真新しいトナー、すなわち比較的帯電
量の小さいトナーが供給され、これが多量に第２図中参
照番号８ａて示される対流トナー層内部に取り込まれ、
対流トナー層内部ですてに対流している摩擦によって帯
電量の大きくなった残留トナーに対する真新しいトナー
の量的割合が急に大きくなり、対流トナー層における帯
電量の平均値が急低下し、従って現像スリーブ２には帯
電量の小さいトナーかコートされ現像効率か悪化し、現
像画像の濃度が低下してしまうという好ましくない現象
か起きる欠点かあった。同様に、例えば現像剤収容容器
７に初めてトナーか供給された場合や、画像形成装置の
オーバーホール後に新たにトナーが供給された場合にも
、トナーの帯電量が不十分なため、現像画像の適正濃度
の確保が困難だった。また高湿度環境においては、対流
層内のトナーの摩擦帯電性低下により帯電量が不足し、
上記現象と同様に現像画像濃度か低下してしまう。更に
、低湿度環境においては、トナーの摩擦による帯電量は
上昇しやすいか、トナーが過剰に帯電してしまうとやは
り現像性が低下し、この場合にも画像濃度の低下現象が
起きる。そして。

現像剤収容容器７内のトナーの残量が低下した時には、
対流トナー層８ａが小さくなり、棒材５により乱される
部分か減るので対流トナー層８ａ内のトナーの帯電量が
過剰となり、上述の現象は特に顕著となる。

（発明の目的） 本発明は、斯かる実情に鑑み案出されたもので、画像形
成装置の通常使用時の湿度変化や、現像剤残量過小に起
因する画像濃度低下を防止するだけでなく、画像形成装
置の設置初期あるいは画像形ｒ＆装置のオーバーホール
後に、新たに真新しい現像剤が供給された時においても
適正画像濃度を確保できるようにした現像装置を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 斯かる目的を達成するために、本発明は、現像剤搬送機
構を有する現像装置において、現像剤収容容器内に同軸
上に設けられた該同軸を中心に回転して現像剤を撹拌・
搬送する少なくとも１本の現像剤送り手段と、該少なく
とも一本の現像剤送り手段の回転速度を変化せしめる手
段とを有し、前記回転速度変化手段が環境条件に応じて
前記現像剤送り手段の回転速度を変化せしめることを特
徴とする。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明実施例に係る現像装置の側断面図であり
、参照番号ｌは矢印Ｑ方向に回転する感光ドラムを示す
。現像剤収容容器７の感光ドラムｌ側開口部に設けられ
た現像スリーブ２は矢印Ｐ方向に回転する非磁性の回転
体であり、その内部には不動の固定磁石３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄが配設されている。現像剤収容容器７の前記開
口部上縁に沿って、その先端が現像スリーブ２に適度に
接近したブレード４が設けられている。現像剤収容容器
７内には、図示されないトナー供給口の近傍に、その一
端を軸として回転する棒材６が、又その下流、すなわち
より現像スリーブ２に近い位置に、その回転軸１３を中
心に回転する少゛なくとも１本（第１図の実施例では１
本）の棒材５が設けられている。棒材５はその回転軸１
３を介して変速駆動モータ９によって回転させられる。

変速駆−動ギータ９は動作信号発生器１０に電気的に接
続されている。

現像剤収容容器７内には、該容器７内のトナー残量を検
知するトナー残量検知器１１が、又現像剤収容容器７の
外部には現像装置の周辺の相対湿度を検知する相対湿度
検知器１２がそれぞれ設けられていて、これら検知器１
１．１２は共に動作信号発生器ｌＯに電気的に接続され
ており、夫々の検知した値を電気的信号に変換して、動
作信号発生器１０に送信する。動作信号発生器１０は、
受信した信号に基づいて演算を行ない、その結果を動作
信号として変速駆動モータ９に送信し、該モータ９の回
転数を適宜に調整し、以て棒材５の回転速度を自動的に
制御するようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

棒材６は矢印Ｂ方向に回転することにより、供給された
例えばｌ成分の磁性トナー８を棒材５の方向へ撹拌しつ
つ搬送し、棒材５は矢印Ａ方向に回転することにより、
磁性トナー８を現像スリーブ２の方向へ撹拌・搬送する
。この棒材５の回転運動により現像スリーブ２周辺に搬
送されたトナー８は、現像スリーブ２の動きと、その内
部の固定磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって形成され
る磁界とによって矢印Ｅ、Ｃ，Ｄに示される経路で対流
し、以て十分に撹拌摩擦帯電した対流トナー層８ａを形
成し、該対流トナー層８ａ内のトナーが現像スリーブ２
に担持され、ブレード４により薄層化された後、感光ド
ラム１側へ搬送され、現像に与る。

さて相対湿度か高く、且つ現像剤収容容器７内に真新し
いトナーか一度に大量に補給された状態であっても、真
新しいトナーが対流層８ａ内部に少量づつ供給されるの
であり、且つ棒材５の回転速度が低く、従って棒材５が
対流層８ａをよぎってこれを乱してトナーの帯電量を低
下させる頻度が小さいのであれば、前述した現像画像濃
度の低下は防止できる。そこで上述の状態が検知された
時に、棒材５の回転速度を落すならば、対流層８ａ内部
へ帯電不十分なトナーが多量に搬送されず、且つ棒材５
が対流層８ａをよぎってこれを乱してトナー帯電量を低
下させる頻度が減少するので、適度に荷電されたトナー
を常時スリーブ２ヘコートすることがてきる。

逆に、相対湿度が低下し、且つトナー残量が減少した状
態においては、トナーの摩擦帯電性が高くなり、又対流
層８ａが小さくなって棒材５により乱されて帯電量を低
下される部分が減るので対流層８ａのトナーの帯電量が
過剰に大きくなり、やはり現像性が低下し現像画像濃度
が低下する。

この状態においては、棒材５の回転速度を上げて、対流
層８ａ内部へ帯電不十分なトナーが多量に送られるよう
にし、同時に棒材５が対流層８ａを頻繁によぎってその
トナー帯電量を低下させることが望ましい。

更に、相対湿度は高いが、トナー残量は少ない場合、あ
るいは相対湿度は低いが、トナー残量が多い場合には、
対流層８ａのトナーの帯電量は過大にも過小にもならな
いので、棒材５の回転速度は通常値に保つことか望まし
い。

以上のことを鑑みて本実施例では、棒材５の回転速度を
次式（１）により決定する。

Ｖ＝Ｖｎ−Ｋｌ　（Ｈ−Ｈｎ）　−に２　（Ｒ−Ｒｎ）
−（１）■＝棒材５の回転速度制御値 ■ｎ：棒材５の標準回転速度（５〜１５ｒｐＩＩ）Ｋ、
、に２：定数 Ｈ：相対湿度検知値 Ｈｎ：相対湿度しきい値（４０〜５０％）Ｒ：トナー残
量検知値 Ｒｎ：）−ナー残量しきい値 上記（１）式において、Ｈ及びＲが極度に大きな値とな
るとＶは負値になることかあり、この場合棒材５は反転
することとなる。

次に、第３図に基づいて本発明の第２の実施例を説明す
る。尚、第３図中て、第１実施例を図示した第１図にて
用いられた参照番号と同じ番号により示された部材はそ
の構成と作用が、第１実施例の同番号部材と同しである
ので、これらの、説明は省略する。

第３図において、棒材５ａ及び５ｂは同軸上を矢印Ａ方
向に回転するよう設けられている。しかし棒材５ａの回
転軸１３ａと棒材５ｂの回転軸１３ｂとは互いに独立し
て回転することもでき、従って棒材５ａと５ｂとは互い
に異なる回転速度を有することができる。棒材５ａはそ
の回転軸１３ａを介して変速駆動モータ９ａによって回
転せられ、棒材５ｂはその回転軸１３ｂを介して変速駆
動モータ９ｂによって回転せられる。変速駆動モータ９
ａは動作信号発生器１０ａに電気的に接続され、変速駆
動モータ９ｂは動作信号発生器１０ｂに電気的に接続さ
れている。

トナー残量検知器１１は動作信号発生器１０ｂに電気的
に接続されており、その検知したトナー残量値を電気的
信号に変換して、動作□信号発生器１０ｂに送信する。

動作信号発生器１０ｂは受信したトナー残量値データに
基づき、第５図に示すようなグラフによって表わされる
関係式により対応する回転速度を求め、これを動作信号
として変速駆動モータ９ｂに送信し、以て棒材５ｂの回
転速度を自動制御する。

同様に、相対湿度検知器１２は動作信号発生器１０ａに
電気的に接続されており、その検知した相対湿度値を電
気的に変換して、動作信号発生器１０ａに送信する。動
作信号発生器１０ａは受信した相対湿度値データに基づ
き、第４図に示すようなグラフによって表わされる関係
式により対応する回転速度を求め、これを動作信号とし
て変速駆動モータ９ａに送信し、以て棒材５ａの回転速
度を自動制御する。

前述実施例において、棒材の回転数の制御は駆動モータ
の電圧制御で行なっていたが、他の実施例としては、Ａ
Ｃモータの場合、位相を変えることで回転数を変えるこ
ともできる。また電気的な制御てはなく機械的に駆動ギ
ヤを変えたり、プーリを用いることで、モータの回転数
は変えずに棒材の回転数を変えることも可能である。

その他の実施例として、複写機本体のコピーシーケンス
で棒材の回転数を制御することも可能である。これは、
例えば現像剤を補給して、給紙を開始後、初期の１００
枚目までは、棒材の回転数を遅めに設定し、初期の画像
濃度の低下を防止し、１００枚を超えて、現像剤補給ラ
ンプがつくまでは、ある回転数に制御するようなシーケ
ンスとする。そして、補給ランプがつくと、このシーケ
ンスはリセット状態に戻り、現像剤補給ランプの０Ｎ−
ＯＦＦに応じて、上記動作を繰り返すようにシーケンス
を作成すれば、棒材の回転数の制御で長期に亘って適正
な画像濃度を確保することが可能である。

尚、前述実施例における現像剤残量検知手段であるが、
例えば圧電素子を使い、トナー残量の変化によって、圧
電素子にかかる圧力か変わることによる電圧レベルの変
化て検知したり、その他では、現像剤収容容器側壁面に
たとえばガラスなとて透明な窓を設け、そこから収容容
器内部へ光を当てその反射光の強度が現像剤残量によっ
て変化することを利用する光検知手段などもある。

更に、本実施例では現像剤送り手段を棒材としたか、こ
れに限ることなく板材等を用いてもよい。

次に、本実施例においては、現像剤送り手段の動作を特
に相対湿度と現像剤残量とに応じて制御するようにした
が、これに限ることなく現像剤の帯電率に影響を及ぼす
いかなる環境要素に対応して制御を行うようにしてもい
い。　更に、湿度変化のほとんどない環境で使用する場
合においては、現像剤残量のみに対応して制御する機構
にしてもよいし、現像剤残量が常に一定となるように設
計された装置においては相対湿度のみに応じて制御する
機構にしてもよい。

（発明の効果） 以上説明した様に、現像装置内の現像剤を撹拌・搬送す
るための棒材（現像剤送り手段）の回転数を環境要素と
しての相対湿度及びトナー残量に応じて適正にすること
によって画像形成装置の通常使用時のみならず新設時及
びオーバホール後の現像剤荷電不足による低濃度現象を
防止する効果かあり、また周辺環境によらず安定した画
像濃度を確保てきる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての現像装置の側断面図
、第２図は従来の現像装置の側断面図、第３図は本発明
の他の実施例としての現像装置の側断面図、第４図は相
対湿度と棒材の回転速度との対応関係を示すグラフ、第
５図はトナー残量と棒材の回転速度との対応関係を示す
グラフである。 ｌ・・・感光ドラム、２・・・現像スリーブ、５゜５ａ
、５ｂ＝棒材（現像剤送り手段）、７−・・現像剤収容
容器、８−）−ナー、８　ａ　・・一対流トナー層、９
　、９　ａ　、　９　ｂ−変速駆動モータ、１０，１０
ａ、１０ｂ−・・動作信号発生器、１１−・・トナー残
量検知器、１２−・・相対湿度検知器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像剤搬送機構を有する現像装置において、現像剤
   収容容器内に同軸上に設けられた該同軸を中心に回転し
   て現像剤を撹拌・搬送する少なくとも１本の現像剤送り
   手段と、該少なくとも一本の現像剤送り手段の回転速度
   を変化せしめる手段とを有し、前記回転速度変化手段が
   環境条件に応じて前記現像剤送り手段の回転速度を変化
   せしめることを特徴とする現像装置。 ２）前記現像装置において、現像剤収容容器内の現像剤
   残量を検知する手段を有し、該現像剤残量検知手段によ
   り検知された現像剤残量に応じて前記回転速度変化手段
   が前記少なくとも１本の現像剤送り手段の回転速度を変
   化せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の現像装置。 ３）前記現像装置において、相対湿度を検知する手段を
   有し、該相対湿度検知手段により検知された相対湿度に
   応じて前記回転速度変化手段が前記少なくとも１本の現
   像剤送り手段の回転速度を変化せしめることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の現像装置。 ４）前記現像装置において、現像剤収容容器内の現像剤
   残量を検知する手段と、相対湿度を検知する手段とを有
   し、該夫々の検知手段により検知された現像剤残量と相
   対湿度とに応じて前記回転速度変化手段が前記少なくと
   も１本の現像剤送り手段の回転速度を変化せしめること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像装置。 ５）前記現像装置において、現像剤収容容器内の現像剤
   残量を検知する手段と、相対湿度を検知する手段とを有
   し、前記現像剤収容容器内に設けられた現像剤送り手段
   は少なくとも２本であり、そのうち少なくとも１本は前
   記相対湿度を検知する手段により検知された相対湿度に
   応じて、他の少なくとも１本は前記現像剤残量を検知す
   る手段により検知された現像剤残量に応じて夫々の回転
   速度が前記回転速度変化手段により変化せられることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像装置。