JPH02293770A - 現像装置におけるトナー補給装置 - 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】 ［産業上の利用分腎］ 本発明は、電子写真装置や静電記録装置などに用いられ
る現像装置におけるトナー補給装置に関するものである
。

［従来の技術］ 従来のこの種のトナー補給装置は、たとえば、一括補給
方式と補給ローラ方式とが挙げられる。

まず、一括補給方式は、現像装置の中にトナー残量検知
素子があり、トナー量が少ない場合、検知信号より１・
ナー補給表示を示し、使用者が別容器から機械内部の現
像装置へと一括補給する。なおこの場合は、１成分１・
ナーに限られる。

つぎに、補給ローラ方式は、第４図に示すような構成か
らなフている。第４図において、１は像担持休（感光ド
ラム）、２は現像装置、３は現像ローラ、４は現像容器
、５は検知センサ、６はホッパ、７は補給ローラ、８は
モータ、９は制御回路、１０は該補給ローラフの凹部、
Ｔはトナーである。すなわち、現像容器４とホッパ６と
で現像装置２を構成する場合において、残量検知センサ
（２成分の場合、トナー濃度、１・ナーＴとキャリアの
混合比であり、現像剤濃度検知センサとなる。）で補給
を必要とする検知が得られた場合、その信号は制御回路
９へ送られ、その信号かモータ８に伝わり、モータ８が
回転ずる。モータ８が回転することにより、補給ローラ
７か回転し、補給ローラ７の凹部１０に滞留したトナー
Ｔが回転につれて現像容器４内へ落下補給される。補給
ローラ７の凹部１０の１ヘナーＴか次々と落下し、トナ
補給が充分に達せられた時、検知センサ５より制御回路
９を通じてモータ８が停止する。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来の一括補給方式においては、次のような問
題点があった。

すなわち、使用者か少量補給をする場合、煩雑に補給す
ることになり、補給トナーが少量のため、１回当りの使
用枚数が少ない。これを解消するたにめに、補給トナー
量を増した場合、確かに使用枚数が増え、使用者の補給
に対する煩雑さはなくなる。しかし、補給から次の補給
までの間の現像容器内のトナー量の変化か大きく、それ
につれて画像も変化する。さらに、スリーブへの補給１
・ナー量か軸方向で異なるため、現像むらが生じ、一様
な画像を得ることか困難であった。

ゆえに、検知信号に従って自動的に少量補給する補給ロ
ーラ方式は、前述した問題点を解決するには有効な手段
であフた。しかし、その補給ローラ方式も、以下に示す
問題点があった。

すなわち、第４図の補給ローラフには補給トナーを留め
る四部１０があり、この凹部１０から補給１・ナーか現
像容器４内へ落下するのてあるが、トナーＴか水分を吸
湿したり、昇温したりすることにより、流動性が悪くな
り、凹部１０から落下しないという現象が生じ、そのた
め、補給装置を密封し、吸湿を防止すること、断熱材に
より昇温防止をすることなど、種々の解決策がとられた
が、そのどれも効果が不充分であり、かつ、コストアッ
プとなり、さらに、トナーＴに添加剤を入れて流動性が
図られるが、トナー劣化を招くため、余分な添加剤の混
入は好ましくなかった。また補給ローラ７の凹部１０か
らトナーＴを排出させるために、機械的に偏心カムを利
用して板ばねを補給ローラ７に周期的にたたぎつけられ
るようにした方法も考えられるか、このような強い振動
を与えると、現像装置全体が振動し、良好な現像を行な
うことはできない。つまり、周期的な強い機械的振動を
受けるため、トナーＴは振動ごとに補給されるので、少
量補給はされないし、そのため、画像むらを生ずること
もある。

以上は凹部１０を有する補給ローラフについて説明して
きたが、補給ローラとして、スクリュウ形状の補給ロー
ラもあるが、流動性が悪くなったトナーの動きについて
は同様である。

すなわち、スクリュウ部にトナーが付着し、トナー補給
がなされない。同じトナーが何度もローラによる回転と
か、スクリュウによる回転とか、機械的な力を受けると
、ますまず流動性が悪くなり、悪循環となる。

木発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、トナーの流動性を悪化さ
せることなく、少量ずつ補給することかできて、良好な
現像か得られる現像装置におけるトナー補給装置を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段コ 上記目的を達成するために、本発明は、像相持体上の静
電潜像を顕画像化させる現像装置であって、かつ、トナ
ーを表面に担持し、像担持体ヘトナーを供給するトナー
担持体を含む現像容器と該現像容器へトナーを各信号の
指令等によって間欠補給を行なうトナー補給装置とで構
成される現像装置において、前記トナー補給装置は、上
部にトナーを貯蔵するホッパと、該ホッパの下部に設け
られて該現像容器へトナーを供給する細いトナー供給管
とを有し、前記トナー供給管の周囲に振動板と、それに
接する圧電振動体とで構成される振動装置を有し、しか
も、該振動装置は、該トナー供給管に接し、前記振動装
置が作動することによってトトナー補給装置全体が上下
に揺動してホッパ内部から前記トナー供給管を通してト
ナーが前記現像容器内へ補給されるようにした。

［作　　　用］ 本発明によれば、トナー補給装置は、上部にトナーを貯
蔵するホッパと、該ホッパの下部に設けられて該現像容
器へトナーを供給する細いトナー供給管とを有し、前記
トナー供給管の周囲に振動板と、それに接する圧電振動
体とで構成される振動装置を有し、しかも、該振動装置
が該トナー供給管に接しているので、前記振動装置が作
動することによってトナー補給装置全体が上下に揺動し
てホッパ内部から前記トナー供給管を通してトナーが前
記現像容器内へ補給される。したがって、トナーの流動
性を悪化させることなく、少量ずつ適正に補給すること
ができて、良好な現像を得ることができる。

［実　施　例〕 第１図は本発明の第１実施例を示している。

第１図において、１から６までは、第４図に示したもの
と同様である。

すなわち、１は静電潜像を担持したり、顕画像を担持し
たりする像担持休で、感光ドラムともいわれる。２は該
像担持体１上の静電潜像を顕画像する現像装置、３はト
ナーＴを担持して回動する現像ローラ（２成分現像剤あ
るいは１成分磁性トナー使用の場合は内部に磁界発生手
段である磁石ローラを含む）、４は該現像ローラ３への
トナーＴを溜める現像容器、５は該現像容器４内のトナ
ー量を検知する検知センサ、６は該トナーＴを貯蔵する
ホッパである。そして、９は該検知センサ５からの信号
を受けて他の作動部材の作動信号を出す制御回路である
。

また１１は前記像担持体１上に静電潜像を形成する潜像
形成部、１２は該像担持体１上の顕画像を転写材に転写
させる転写部、１３は該像担持体１上の残トナーをクリ
ーニングするクリーニング部、１４は顕画像を担持した
転写材を定着部へと搬送させる搬送部、１５は転写材上
のトナーで形成される顕画像を定着させる定着部、１６
は圧電振動体を振動させる発振器、１７はトナー補給装
置を含み振動板を支えている支持部材、１８は該ホッパ
６から現像容器４内へトナーＴを供給する細いトナー供
給管、１９は振動板を振動させて揺動させる圧電振動体
、２０はホッパ全体を上下に揺動させる振動板、２１は
該ホッパ６からトナー供給管１８へとつなぐ頚部である
。

第１図に示すように構成された現像装置においては、潜
像形成部１１で静電潜像を形成した像担持体１は現像ロ
ーラ３上に担持されるトナーＴによって顕画像化、つま
り、トナー像化される。像担持体１上のトナー像は転写
部１２において転写材に転写させる。トナー像を担持し
た転写材は搬送部１４上を搬送され、定着部１５に送ら
れ、ここで転写材上のトナーは定着されて機外へ排出さ
れる。一方、像担持体１上の残トナーはクリーニング部
１３でクリーニングされる。

ツｔ’　ｋ：　、現｛ｉＳ器４へのトナー補給について
説明する。

像担持体１上の静電潜像を顕画するに従って現像容器４
内のトナーＴは徐々に減少する。トナー量が規定値以下
に達した場合、トナー量を検知する検知センサ５が作動
する。この時、１成分トナーのときは残量センサであり
、２成分トナーのときはトナーとキャリアの混合比を検
知する。いずれにしても、トナー補給をしなければなら
ない。検知信号は制御回路９に達し、ここから補給信号
として発振器１６へ送られて発振作動が開始する。

発振器１６は約４００Ｈｚの周波数を圧電振動体１９に
与え、圧電振動体１９を振動させる。この圧電振動体１
９の振動がステンレス鋼板等の振動板２０に伝わり、振
動を開始する。振動板２０の振動は上下振動となり、ホ
ッパ６も上下の揺動となる。このホッパ６の揺動により
、内部のトナーＴも揺動され、ほぐされてトナーＴは流
動性を帯びてトナー供給管１８から現像容器４内へと１
・ナーＴが落下する。

したがって、トナーＴの吸湿および昇温による流動性の
悪化に対しても、ホッパ６内のトナーＴへの揺動による
微振動によって流動性が高められ、常に一定て確実なト
ナー補給を行なうことか可能てある。振動を停止すれは
、当然のことなから、ｌ−ナーＴの落下、すなわち、補
給は停止する。

振動停止信号、すなわち、補給停止信号は検知センサ５
かトナー充分と検知し、その信号か制御回路９に伝わり
、制御回路９が振動停止信号を出力し、発振器１６の発
振を停止する。

また、とくに、１成分磁性トナーの場合、補給路中に磁
性体かあると、その磁性体か現像ローラ３内の磁石ロー
ラによって磁化されたり、加工によって磁化されたとぎ
、磁性トナーは良好な補給かなされない。ゆえに、振動
板２０、トナー供給管１８、ホッパ６は非磁性て構成さ
れることか望ましい。ポッパ６はプラスチック、ステン
レス鋼ＳｔｌＳ３０４．Ｓ１１Ｓ３１Ｂなとてあり、ト
ナー供給管１Ｂもポッパ６とほほ同等の材質である。振
動板２０はステンレス鋼５１１Ｓ３０４，ＳＵＳ３１６
なとの非磁性体が望ましい。またホッパ６の下部の頚部
２１に振動部を設けたのは、上下の揺動が最も起り易く
、かつ、トナー補給が良好に行なわれるためである。

第１図に示したように構成された装置において、原稿に
べ夕黒部の多いもの（トナー消費が多い原稿）とか、文
字原稿（トナー消費が少ない原稿）、それぞれを数千枚
、複写動作を行なったが、現像容器４内のトナー量は、
ほぼ一定量であった。さらに、高温高湿下の環境（ＲＴ
＝３０．０℃、ＲＨ＝９０％）で複写動作を行なったが
、やはり、現像容器４内のトナーは、ほぼ一定量であっ
た。

第２図は本発明の第２実施例を示している。

まず、本発明は、原稿のへ夕部の量を検知し、現像ロー
ラ３からのトナー消費量が検知できると、検知センサ５
はなくても、原稿に合わせてトナー補玲合ができるもの
である。

これを、第２図により説明する。第２図において、２２
は原稿台ガラス、２３は原稿、２４は該原稿２３を照射
するランプ、２５は反射板、２６は光量センサである。

すなわち、光量センサ２６は、一般に原稿２３の光量を
読みとり、それに合わせて、ランブ２４を制御したりす
る自動露光のために用いられるものであるから、ここで
は、原ｆ高２３の光量を言売みとることにより、その原
牙高２３のトナー消費量がわかる。したがって、光量セ
ンサ２６で原稿２３の光量を読みとり、その信号を制御
回路９に送り、原稿２３に合わせて発振器１６の作動時
間を制御し、常に一定量のトナＴを現像容器４に残存さ
せることにより、濃度変動のない現像むらのない画像が
得られる。たとえば、新聞や一般文書に対して、写真な
どは１０倍の時間ほど、発振器１６を作動させなければ
ならない。

つぎに、本発明の第３実施例について、第３図によって
説明する。

同じ原稿でも、トナー消費量は環境に依存する。その時
は環境センサ２７（温度、湿度）によって環境を検知し
、その信号を制御回路９に送る。制御回路９では、原稿
２３の光量信号とともに適正な作動時間を算出し、発振
器１６を作動させる。

たとえば、同原稿であっても、高湿下における現像性は
悪く、トナー消費は少ない。一方、低湿下においては、
トナー消費は大台い。そのため、高湿→常湿→低湿の順
に発振器１６の作動時間は増加する。低湿下による作動
時間は高湿下に対して、３０〜５０％増加させることが
望ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、トナー補給装置
は、上部にトナーを貯蔵するホッハト、該ホッパの下部
に設けられて現像器へトナーを供給する細いトナー供給
管とを有し、前記トナー供給管の周囲に振動板と、それ
に接する圧電振動体とで構成される振動装置を有し、し
かも、該振動装置は、該トナー供給管に接しているので
、前記振動装置が作動することによってトナー補給装置
全体が上下に揺動してホッパ内部から前記トナー供給管
を通してトナーが前記現像容器内へ補給される。したが
って、煩雑さがなく、装置全体を複雑化することもなく
、またトナーの流動性を悪化させることなく、少量ずつ
適正に補給することができて、良好な現像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示した一部断面側面図、
第２図は同じく第２実施例を示した一部断面側面図、第
３図は同じく第３実施例を示した一部断面側面図、第４
図は従来の技術の例を示した一部断面側面図である。 １・・・像担持体、　　　　　２・・・現像装置、３・
・・現像ローラ、　　　　４・・・現像容器、５・・・
検知センサ、　　　　６・・・ホッパ、９・・・制御回
路、　　　　　１１・・・潜像形成部、１２・・・転写
部、　　　　　１５・・・定着部、１６・・・発振器、
　　　　　１７・・・支持部材、１８・・・トナー供給
管、　　１９・・・圧電振動体、２０・・・振動板、　
　　　　２１・・・頚部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　像担持体上の静電潜像を顕画像化させる現像装置で
   あって、かつ、トナーを表面に担持し、像担持体へトナ
   ーを供給するトナー担持体を含む現像容器と該現像容器
   へトナーを各信号の指令等によって間欠補給を行なうト ナー補給装置とで構成される現像装置において、前記ト
   ナー補給装置は、上部にトナーを貯蔵するホッパと、該
   ホッパの下部に設けられて該現像容器へトナーを供給す
   る細いト ナー供給管とを有し、前記トナー供給管の周囲に振動板
   と、それに接する圧電振動体とで構成される振動装置を
   有し、しかも、該振動装置は、該トナー供給管に接し、
   前記振動装置が作動することによってトナー補給装置全
   体が上下に揺動してホッパ内部から前記ト ナー供給管を通してトナーが前記現像容器内へ補給され
   るようにしていることを特徴とする現像装置におけるト
   ナー補給装置。 ２　振動装置が、ホッパとトナー供給管との接続部にあ
   たる該トナー供給管の頚部に接して設置されている請求
   項１記載の現像装置におけるトナー補給装置。 ３　ホッパおよびトナー供給管ならびに振動板を含むト
   ナー補給装置が、すべて非磁性のものからなっている請
   求項１記載の現像装置におけるトナー補給装置。