JPH04101564U - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー補給ロールが回転するだけでトナーを
補給しない空回転を防止し、現像装置の最初の使用開始
時からトナー濃度を適正範囲内に安定的に制御し、濃度
不足や地汚れ等の画質不良の無い良好な画像を安定して
得る。 【構成】 トナー収容槽２中の補給トナーｔを現像槽３
中の現像剤ｄ中に補給する為の連通口Ｐを閉塞できる様
に、スポンジ等の多孔質弾性材料で形成したトナー補給
ロール４を配設する。このトナー補給ロール４に、現像
装置製造工程中においてトナーを充分に含浸させてお
く。これにより、現像装置の最初の使用に際し、トナー
補給ロール４が回転を開始すると同時にトナーを補給で
きる

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

この考案は、最初の使用開始時からトナー濃度を正確に制御可能な現像装置に 関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】

トナーとキャリヤとからなる二成分現像剤を用いる現像装置においては、現像 剤中のトナー濃度を所定範囲内に制御する必要がある。その為に通常は、現像剤 中のトナー濃度をセンサで検出し、その検出値に応じトナーを補給してトナー濃 度を制御している。この場合、トナーを補給する手段として、スポンジ等の多孔 質弾性材料で形成したロールを用いることが多い。この方法では、トナーとキャ リヤ等を混合した現像剤を収容する槽と補給用トナーを収容する槽の境界壁にト ナー補給口を形成し、そのトナー補給口にスポンジロールを配設しておく。これ により、スポンジロールが停止している間はトナー補給口が塞がれてトナーが補 給されず、スポンジロールを回転させれば、回転量に応じてトナーが現像剤中に 補給される。従って、トナー濃度センサの検出値に応じてスポンジロールを適宜 回転させることにより、トナー濃度を適正範囲内にフィードバック制御すること ができる。

【０００３】 然るに、新品の現像装置で最初のトナー補給を実施する時点においては、スポ ンジロールにトナーが含浸していないから、制御基準値以下に低下したトナー濃 度を検知してスポンジロールの回転を開始しても、トナーがスポンジ中に入り込 むだけで現像剤側へ補給されない。この為、現像剤中のトナー濃度が更に低下す る。やがて、トナーがスポンジロール中に充分に含浸し略最大含浸量に達した段 階でトナー補給が開始されるが、この間に画像の黒地部（トナー付着部）の割合 の高い画像形成が連続実施された場合、トナー濃度が大きく落ち込み、画像濃度 が適正範囲から外れてしまうことがある。その結果、濃度不足等の画像不良が発 生する。又、一旦大きく落ち込んだトナー濃度が制御基準値まで回復するには相 当の時間を要し、この間、トナー補給が連続して実施されるからトナー濃度が不 安定となり、画像品質も安定しない。

【０００４】 一方、トナー濃度センサの検出精度のバラツキや、最初の使用開始時における 現像剤の帯電量不足をカバーする為、最初に使用開始する際の現像剤（初期現像 剤）のトナー濃度を適正範囲の上限値に設定しておく方法が採用されている。図 ３は、その方法を採用した光書込みプリンタでのプリント枚数とトナー濃度の関 係を示すグラフ図である。同図において、トナー濃度が最初の使用開始時の上限 値Ｃmから制御基準値Ｃsに低下するまでの間は、トナーが補給されず、トナー濃 度が直線的に低下する。その間に、現像剤が撹拌されてその帯電量不足が解消さ れる。やがて、トナー濃度が制御基準値Ｃsまで低下した時点Ｎ1でスポンジロー ルの回転が開始されるが、上述した様に、新品のスポンジロールを最初に使用す る際は、スポンジロール内にトナーが充分に含浸するまでの期間Ｔ1はトナーが 補給されない為、トナー濃度が制御基準値Ｃsから大幅に落ち込む。この落ち込 んだトナー濃度が制御基準値Ｃsに回復するには相当の時間を要し、この回復期 間Ｔ2では画像が濃度不足気味で品質が不安定となる。又、本例の様に初期現像 剤のトナー濃度を高度に設定した場合は、トナーを補給せず現像剤を撹拌するの みの期間Ｔ3が大幅に延長され、現像剤が過度に帯電してしまう。この為、現像 剤の流動性が悪化してトナー濃度が不均一となり、トナー濃度を正確に検知でき ずに適正範囲から低下させてしまうことがある。その結果、画像の黒地率に拘わ らず、画像濃度不足が発生する。

【０００５】

【考案の目的】

この考案は、上述した従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、高トナ ー濃度の初期現像剤を使用する場合にもトナー濃度を適正範囲内に正確且つ安定 的に制御でき、最初の使用開始時から画像濃度不足や地汚れ等の画質不良のない 良好な画像を安定して得ることが可能な現像装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【考案の要点】 この考案は、上述した目的を達成するために、トナーとキャリヤを含む現像剤 を収容する現像槽と、前記現像槽に連通口を介して連通させてあり、該連通口を 通じて補給するトナーを収容するトナー収容槽と、前記連通口を閉塞可能に配設 した多孔質弾性材料から成るトナー補給ロールとを備え、前記トナー補給ロール を回転させて前記トナー収容槽のトナーを前記現像槽に補給する現像装置におい て、画像形成機器に装着して最初に使用する前に、予め前記トナー補給ロールに 略最大含浸量のトナーを含浸させておくことを要点とするものである。

【０００７】

【考案の実施例】

以下、この考案を図１及び図２に示す実施例に基づき具体的に説明する。 図１は、本考案の一実施例としての画像形成プロセスユニットを示す模式的断 面図である。この画像形成プロセスユニットは、現像装置や感光体ドラム及びク リーナ等の画像形成プロセス部材を一体にして不図示の画像形成機器に着脱可能 にユニット化したものである。感光体ドラム１を矢印ａ方向に駆動回転可能に支 承し、その周囲の所定位置に、一様帯電器Ｓcと現像器Ｄd及びクリーナＣdを配 設してある。一様帯電器Ｓcと現像器Ｄdの間には光書込み部、現像器Ｄdとクリ ーナＣdの間には画像転写部を、夫々設定してある。

【０００８】 感光体ドラム１の回転と共に、その周表面が先ず一様帯電器Ｓcにより所定の 極性に一様帯電され、光書込み部で信号光の照射を受けて静電潜像が形成され、 この静電潜像が現像器Ｄdによりトナー像に顕像化され、画像転写部でトナー像 が用紙上に転写され、転写されずに残留する未転写トナーがクリーナＣdにより 除去される。この様な画像形成プロセスが感光体ドラム１の回転と共に繰り返し 実施され、用紙上にトナー画像が連続的に形成される。

【０００９】 現像装置Ｄdは、大略、補給用トナーｔを収容するトナー収容槽２と、磁性キ ャリヤとトナーを混合した現像剤ｄを収容する現像槽３を並設してなる。本例で は、新品キットで最初に使用する前の現像槽３内に、初期現像剤としてトナー濃 度が適正範囲の上限値となる様に調製した現像剤ｄを投入してある。トナー収容 槽２内には、トナー撹拌ロール２ａを駆動回転可能に配設してある。トナー収容 槽２と現像槽３との接合部には、連通口Ｐを形成してある。この連通口Ｐのトナ ー収容槽２側には、トナー補給ロール４を連通口Ｐを閉塞できる様に配設してあ る。トナー補給ロール４は、スポンジ等の可撓性に富む多孔質弾性材料から成り 、後述するトナー濃度検出センサ８の検出値に応じて図外の駆動手段により矢印 ｂ方向に駆動回転される。従って、トナー補給ロール４の停止中には連通口Ｐが 閉塞される為に補給トナーｔは補給されず、トナー補給ロール４が回転すると、 その周表面に付着し一体移動した補給トナーｔが連通口Ｐの縁部により掻き落と されて現像槽３内に補給される。

【００１０】 現像槽３内で、後壁３ａに近接する位置には、現像剤ｄを撹拌する為の撹拌ロ ール５を、後壁３ａ側の現像剤ｄを押し上げる方向となる反時計回り方向に駆動 回転可能に設置してある。撹拌ロール５の隣には、現像剤搬送体としての現像ス リーブ６を、周面の一部を感光体ドラム１周表面に近接させて並設してある。現 像スリーブ６は、撹拌ロール５と同方向の本例では反時計回り方向に駆動回転さ れる。現像スリーブ６の上方には、ドクタブレード７を配設してある。ドクタブ レード７は、先端を現像スリーブ６表面に近接させて垂直に支持した姿勢で現像 槽３のハウジングに取り付けてあり、現像スリーブ６の回転と共にその表面に追 従搬送されてくる現像剤ｄの層厚を規制する。層厚規制を受けて形成された現像 剤ｄの薄層は、現像スリーブ６の回転と共に、感光体ドラム１表面に最近接する 現像位置Ｄに搬送される。現像位置Ｄでは、感光体ドラム１の回転と共に上流側 で形成された静電潜像が搬送されてきており、その静電潜像に現像スリーブ６側 からトナーが供給され、静電潜像がトナー像に現像される。この現像工程を終え た現像剤は、現像スリーブ６の回転と共に現像槽３内に返送される。

【００１１】 現像槽３の後壁３ａでその幅方向（紙面垂直方向）中央部には、トナー濃度検 出センサ８を埋設してある。本例のトナー濃度検出センサ８は、現像剤ｄ中のト ナー濃度の変化を磁性キャリヤ濃度の変化に基づく透磁率の変化から検出する方 式のセンサである。即ち、現像槽３内部に臨ませた検知面８ａと撹拌ロール５と の間(濃度検出領域)Ｑに存在する現像剤ｄで、トナー濃度検知センサ８に内蔵す る検出コイルに対する磁気回路の一部を形成させ、検出コイルのインダクタンス 変化としてトナー濃度を検出する。

【００１２】 而して、上述の多孔質弾性材料で形成したトナー補給ロール４には、画像形成 プロセスユニットの製造段階において、ロール内部にトナーｔを充分に含浸させ てある（略最大含浸量のトナーを含浸させてある）。トナー補給ロール４にトナ ーを含浸させるには、画像形成プロセスユニットのタイプに応じて適切な方法を 用いる。例えば、一定量のトナーをトナー収容槽２内に封入しておきトナーが無 くなれば画像形成プロセスユニット毎交換するタイプの場合は、トナーをトナー 収容槽２に封入した後にトナー補給ロール４を数回回転させて現像槽２内に少量 補給させ、その補給されたトナーを除去して初期現像剤を封入すればよい。又、 トナー収容槽２を開閉可能に形成しトナーを適宜補充できるタイプの場合は、上 述の場合と同様にしてトナー補給ロール４にトナーを含浸させた後にトナー収容 槽３のトナーを除去して画像形成プロセスユニットとすればよい。

【００１３】 次に、上述の様に構成した現像装置Ｄdにおけるトナー濃度コントロール動作 について説明する。 図２は、本例の光書込みプリンタによってプリントを実施した際のトナー濃度 とプリント枚数の関係を示したグラフ図である。同図において、プリントスター ト時点では、現像槽２に初期現像剤が投入されているから、現像剤ｄ中のトナー 濃度が上限値Ｃmと高くなっている。この状態でプリントを開始すれば、トナー 濃度が制御基準値Ｃsに低下するプリント枚数Ｎ1の時点まではトナーが補給され ない。従って、この間では、トナー濃度が直線的に低下する。

【００１４】 図１において、トナー濃度センサ８が制御基準値Ｃs以下のトナー濃度を検知 すれば、これに応じてトナー補給ロール４が初めて所定回数回転する。このとき 、トナー補給ロール４には前述した様に予めトナーを充分に含浸させてあるから 、回転と同時に所定量のトナーが直ちに現像槽２中の現像剤ｄ中に補給される。 この様にして、トナー補給ロール４の最初の回転開始時点から所要量のトナーを 遅れなく迅速に補給するから、図３に示した従来の現像装置におけるトナー補給 開始時のトナー濃度の落ち込みが解消され、以後のトナー濃度を制御基準値Ｃs に近い範囲内に安定的に制御することができる。これにより、現像剤ｄ中のトナ ー濃度を常に安定して適正範囲内に制御でき、画像形成プロセスユニットを光書 込みプリンタに装着して最初に使用を開始した時点から濃度低下等の画像不良の ない良好なプリント画像を安定して得ることができる。

【００１５】 尚、この考案は、上述した好適実施例に限定されるものではなく、この考案の 技術的範囲において種々の変形が可能である。 例えば、現像装置を最初に使用する前に現像槽中に投入しておく初期現像剤の トナー濃度を制御上限の高濃度に設定せず、制御目標とする基準濃度に設定して おいてもよい。

【００１６】 又、トナー補給ロール４へのトナーの含浸を現像装置の製造工程で実施するの ではなく、製造完了から画像形成機器に装着する前、或いは、画像形成機器に装 着してから最初に画像形成を開始するまでのウォーミングアップ時に実施させて もよい。

【００１７】 更に、本考案は、上述の実施例の様にキット方式の画像形成プロセスユニット に組み込んだ場合に限らず、現像装置を単独にキット方式にユニット化した場合 やキット方式にしないで画像形成機器に据え付けた場合等にも適用することがで きる。

【００１８】

【考案の効果】

以上、詳細に説明した様に、この考案によれば、現像装置を最初に使用する前 に多孔質弾性材料で形成したトナー補給ロールに予め略最大含浸量のトナーを含 浸させておくから、トナー補給ロールを最初に回転させた際に回転するだけでト ナーが補給されない空回転状態の発生を確実に防止することができる。これによ り、最初の使用開始時に投入しておく初期現像剤のトナー濃度を高度に設定した 場合にも、トナー補給ロール回転開始時の空回転によるトナー濃度の大幅な落ち 込みを防止し、トナー濃度を適正範囲内に正確且つ安定的に保持することができ る。これにより、最初の画像形成開始から安定して濃度低下や地汚れ等の画像不 良の無い良好な画像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての画像形成プロセスユ
ニットを示す断面図である。

【図２】上記画像形成プロセスユニットにおけるプリン
ト枚数とトナー濃度の関係を示すグラフ図である。

【図３】従来の現像装置を用いたプリンタにおけるプリ
ント枚数とトナー濃度の関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ トナー収容槽 ３ 現像槽 ４ トナー補給ロール ５ 撹拌ロール ６ 現像スリーブ ７ ドクタブレード ８ トナー濃度検出センサ Ｄd 現像装置 Ｃd クリーナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリヤを含む現像剤を収容す
   る現像槽と、前記現像槽に連通口を介して連通させてあ
   り、該連通口を通じて補給するトナーを収容するトナー
   収容槽と、前記連通口を閉塞可能に配設した多孔質弾性
   材料から成るトナー補給ロールとを備え、前記トナー補
   給ロールを回転させて前記トナー収容槽のトナーを前記
   現像槽に補給する現像装置において、画像形成機器に装
   着して最初に使用する前に、予め前記トナー補給ロール
   に略最大含浸量のトナーを含浸させておくことを特徴と
   する現像装置。