JPH0516590Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、トナーと磁性粒子から成る現像剤の
トナー濃度、及びトナー量検知等の現像剤量検知
手段を備える現像装置に関するものである。

（従来の技術） トナーと磁性粒子の二成分現像剤を用いる方式
の現像装置の場合、現像によつて消費されるのは
トナー分のみであるため、そのままでは現像剤の
トナー濃度が次第に低下していき、形成画像濃度
も低下していく結果となる。

そこで、この種の現像装置は、現像剤収納部の
現像剤のトナー濃度を検知する手段、現像剤収納
部の現像剤を攪拌・搬送状態にする手段、補給ト
ナー収納部、該補給トナー収納部のトナーを現像
剤収納部へ搬送する手段を具備させて、上記のト
ナー濃度検出手段で現像剤収納部の現像剤のトナ
ー濃度の経時的低下度合を検知させ、次いで、そ
の検知情報を制御回路へ入力させ、トナー濃度低
下が所定の許容下限になつたら上記の補給トナー
搬送手段を作動させて補給トナー収納部のトナー
の一部を現像剤収納部へ導入させている。その補
給トナーは上記の現像剤攪拌・搬送手段により現
像剤収納部の現像剤の全体に速やかに混入分散さ
せ、トナー補給により現像剤のトナー濃度が所定
に上昇したことが上記のトナー濃度検出手段で検
知されたら補給トナー搬送手段の作動を停止さ
せ、これにより現像剤のトナー濃度を所定の略一
定値に自動管理制御するようになつている。

而して、信頼性のある高精度の上記トナー濃度
管理制御を行わせるための要件の１つとして、ト
ナー濃度検出手段の精度、及び信頼性が挙げられ
る。尚、トナー濃度検出手段としては、現像剤の
反射光量を利用する光学的検知法、透磁率を利用
する磁気的検知法等が知られている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし乍ら、例えば現像剤の攪拌・混合がトナ
ー濃度検知部において不十分である場合、或は空
乏層等が存在し密度が時間的に一様でない場合に
は、上記検知法では、トナー濃度管理制御系が誤
作動する虞があつた。

（考案の目的） 本考案は、上記問題に鑑み、現像剤量、特に現
像剤濃度を正確に検知できる現像装置を提供する
ことを目的とする。

（考案の概要） 斯かる目的を達成するための本考案に係る現像
装置は、トナーと磁性粒子を含む現像剤を現像ス
リーブから遠ざかる方向に案内し、再び現像スリ
ーブに供給する位置に案内する現像剤搬送路と、
この現像剤搬送路を通して現像剤を攪拌搬送する
搬送手段と、現像剤搬送路上に配置された現像剤
のトナー濃度検知手段と、現像剤搬送路中のトナ
ー濃度検知領域に磁界を作用させる磁石とを備
え、前記搬送手段は磁界回転体であり、この磁界
回転体上に形成された現像剤の磁気ブラシがトナ
ー濃度検知手段の検知面を摺擦するものであるこ
とを特徴とする。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案に係る現像装置の
実施例について説明する。

第１図は本考案における現像装置の一例の略正
面図、第２図は第１図の現像装置の横断面図、第
３図は第１図の検知域の拡大説明図である。

図に於いて、１は現像剤容器で、内部を隔壁１
ａによりトナー収納部Ｄとトナーと磁性粒子を有
する二成分現像剤を収納する現像剤収納部Ｃとに
区画されている。尚、トナー収納部Ｄ内の収納ト
ナーと、現像剤収納部Ｃ内の現像剤は図示を省略
した。

そして、上記現像剤収納部Ｃは隔壁７により現
像剤攪拌部C₂と現像剤担持部材２への現像剤供
給部C₁とに区画されている。この隔壁７は現像
剤担持部材２上の現像剤を掻き取る為の掻き取り
部材としての役割もある。又、トナー収納部Ｄ内
の収納トナーは、トナー搬送部材６が回転駆動さ
れることにより、トナー補給口５から現像剤収納
部Ｃ内へ補給されるようになつている。

２は上記現像剤収納部Ｃ内に配設された現像剤
担持部材で、この現像剤担持部材２は、マグネツ
トロール２２を内蔵した非磁性物質でできた現像
スリーブ２１で構成されている。Ｎ１，Ｎ２，Ｓ
１，Ｓ２は夫々マグネツトロール２２の着磁位置
を示している。そして、上記マグネツトロール２
２は、その両端部が固定支持されて回転せず、そ
の外側の現像スリーブ２１がマグネツトロール２
２の周りを所定の周速で矢印方向に回転駆動され
るようになつている。

３，４は現像スリーブ２にほぼ平行に配設され
た現像剤攪拌・搬送手段としてのスクリユーであ
り、現像スリーブ２の存在する現像剤収納部Ｃ内
（現像担持領域に対応した領域）と現像スリーブ
２の長手方向延長上に配され担持領域から外れた
現像剤攪拌・搬送領域Ａにわたつて設けられてい
る。これらのスクリユー３，４は、容器下方にあ
る現像剤（新規トナーとスリーブ表面から回収さ
れたトナー、キヤリア）を図中に示された上方の
方向に攪拌・搬送するように回転駆動され、スク
リユーを有する搬送管３１，３０の共通する開口
３２を介して現像剤を受け渡す。

スクリユー３によつて搬送された現像剤は、現
像剤供給口９から現像スリーブ２方向に供給され
る。そして、現像剤搬送路の断面積に関しては、
現像剤収納部Ｃ内に於けるスクリユー４の搬送方
向に垂直な断面積Ｓよりも、上記搬送領域Ａに於
ける搬送方向に垂直な断面積Ｓ１の方が小さく設
定されている。

従つて、上記現像剤攪拌・搬送領域Ａ内は、現
像剤の空乏層がなく速やかに搬送される。この様
な構成をとることにより、上記搬送領域Ａ内にお
いては補給トナーの均一な分散・混合が成され、
或る所定の量の現像剤の搬送が安定して確保され
る。このため、この現像剤攪拌・搬送領域Ａ内
に、トナー濃度検出手段Ｂを配することにより、
トナー濃度制御に必要な、トナー濃度検知部への
現像剤の迅速な搬送、検知部における適正な現像
剤の攪拌・混合状態及び検知部において検知に必
要な或る所定の量の現像剤とその密度の一様性と
いう条件が満足される。

本考案の実施例は、このような好ましい構成を
持たないものにも有効な第５図及び第６図に示す
ような構成を持つ。即ち、上記検知域に磁性粒子
（キヤリア、又は磁性トナー）の実質上の不動層
を作る磁界発生手段としての磁石Ｍが設けられて
いる。実質上の不動層ｅは、磁性粒子によつて部
分的に変化するものの、検知域における体積変化
は殆んどないものである。これによつて、検知領
域の上流側における現像剤通過断面積よりも検知
域の現像剤通過断面積を小さくでき、現像剤の通
過量を安定でき、検知領域での現像剤空乏層発生
を防止し、検知面を確実に現像剤で清掃する効果
もある。

更に、本実施例は、検知面での完全な清掃を期
するため、現像剤搬送手段である上記スクリユー
４を磁性材料で形成したことを特徴とする。

そして、このようにスクリユー４に磁性を持た
せることによつて検知領域に於ける磁石Ｍにより
当該スクリユー４の外周部には第３図の如く現像
剤のキヤリアブラシｆが形成され、スクリユー４
の回転に伴い検知面を強制的に摺擦移転する。

従つて、検知面に付着した現像剤やトナー等の
付着物は完全に除去されることとなる。つまり、
上記磁石Ｍは、スクリユー４を用いることで、現
像剤の通過量の安定化だけでなく、積極的に検知
面をキヤリアブラシｆにより清掃するという相乗
作用を奏するのである。

尚、磁石Ｍの配置は検知面に対向していること
が好ましいが、その周辺であつても良い。そし
て、磁石Ｍの極配置は現像剤搬送方向と磁力線が
直交するように配するのが望ましく、尚且つ、磁
力線がトナー濃度検知部に対して、ほぼ垂直にな
るように配するのが望ましい。

磁性粒子は、磁力線に沿い連鎖状のブラシを形
成するので、検知部方向に対してほぼ垂直になる
ように磁石Ｍを配することによりトナー濃度検知
近傍の通路が最も狭くなり、現像剤の搬送力がト
ナー濃度検知部で最も大きくなり、それに伴い検
知部のクリーニング効果が最適な状態となる。

更に、複数個の磁石Ｍ，Ｍ１，Ｍ２を配する場
合には、第４図に示すように、反発極が隣り合う
ように配し、磁力線が検知部方向に向くようにす
るのが望ましい。反発極が隣り合うように配する
ことにより、検知部方向への磁力線の磁束密度が
増すので、異極が隣り合うように配した場合に比
べ実質上の不動層ｅの断面積が大きくなる（第７
図参照）とともに、スクリユー４の外周部に生ず
るキヤリアブラシｆも大きくなり、より良い効果
が得られる。

又、異極を隣り合わせて配した場合に比べ磁気
拘束力が弱く、且つスクリユー４に生ずるキヤリ
アブラシｆにより掻き乱されるため、磁性粒子の
実質上の不動層ｅが、適度な状態で粒子が入れ替
わり、検知部近傍の現像剤搬送通路の現像剤の詰
まりに関しても良好な効果が得られる。

又、磁石Ｍの形状は、特に限定されるものでは
ないが、検知部分の領域と同等か、それ以上の領
域を覆う面積を持つものが望ましく、磁束密度も
数百ガウス以上あるものが望ましい。但し、磁力
が強過ぎると、搬送通路が磁性体粒子により閉塞
されてしまうので、搬送通路の形状、及び搬送部
材の搬送力等を考慮する必要がある。

トナー濃度検知手段Ｂの一例を第３図に示す。

１０はランプで、１１，１２はそれぞれ現像剤
による反射光の光量、ランプの直接光の光量を検
知するセンサーであり、トナー濃度検出手段Ｂの
ハウジングは遮光性の部材より成る。

夫々のセンサー１１，１２に入る光１４，１５
の光量は、所定の回路により電圧に変換される。
センサー１１，１２による電圧をそれぞれVb，
Vcとし、所定の濃度の現像剤が存在するとき、 Vb＝Vc となるように回路を調整すると、トナー濃度の増
減に対してVbは増減し、Vcは常に一定であるの
で、 Vb≧Vc のときトナー補給off、 Vb＜Vc のときトナー補給onという動作を繰り返すこと
により現像剤のトナー濃度を或る所定の値に制御
することができる。

第３図に示す例は、本考案における現像剤量検
知手段としては好ましいものであるが、透磁率検
知や、残料検知のための公知の検知手段や濃度検
知のための公知の検知手段が適用できる。

尚、現像剤担持部材の極構成及び回転方向は前
記実施例のものに限定されるものではない。

又、スリーブ長手方向延長上の攪拌・搬送領域
の形状は、前記実施例のものに限定されるもので
はない。

トナー濃度検知手段の取付け位置も前記実施例
に限られるものではなく、又、検知方向も同様で
あり、磁気的方法等の別の手段でも良い。

このように、本実施例では、現像剤流れを実質
的に安定制御できるので、現像剤残量検知の応答
性をより高めることができる他、最も検知の困難
な現像剤濃度を誤動作なく正確に検知できる。

更に、この実施例によれば、現像剤量検知領域
にスクリユーを設けているので、現像剤の攪拌・
混合状態が良好となり、尚且つ、現像剤の空乏層
がなく密度の時間的一様性が保たれ、トナー濃度
管理制御が信頼性良く、高精度に実行され、安定
した高画質の画像形成物を得ることができる。

尚、上記実施例において第１搬送手段としての
スリーブ長手方向に現像剤を移動する搬送路の面
積Ｓは、周辺部材によつて実質的に囲まれる範囲
で近似されているが、円筒管を用いた場合は管の
断面積で良い。

又、本実施例に於ては、スクリユー４を磁性材
料で構成したが、スクリユー３については格別磁
性材料でこれを形成することを要しない。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案によれば、検知領域
に不動層を形成すると共に、磁性材料により構成
したスクリユーの外周部に生ずるキヤリアブラシ
によつて検知面の清掃を行なうことができるの
で、現像剤量を正確にしかも安定して検知し、そ
の結果、現像性を良好にできることとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の現像装置の一例の概略構成正
面図、第２図は第１図の現像装置の横断側面図、
第３図は第１図のトナー濃度検知部の拡大構成
図、第４図は本考案の他の実施例要部説明図、第
５図は第２図の斜視図、第６図は第５図の検知域
の断面図、第７図は第４図の検知域断面図であ
る。 ２……現像スリーブ、３，４……スクリユー、
Ｂ……トナー濃度検知部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トナーと磁性粒子を含む現像剤を現像スリーブ
   から遠ざかる方向に案内し、再び現像スリーブに
   供給する位置に案内する現像剤搬送路と、この現
   像剤搬送路を通して現像剤を攪拌搬送する搬送手
   段と、現像剤搬送路上に配置された現像剤のトナ
   ー濃度検知手段と、現像剤搬送路中のトナー濃度
   検知領域に磁界を作用させる磁石とを備え、前記
   搬送手段は磁界回転体であり、この磁界回転体上
   に形成された現像剤の磁気ブラシがトナー濃度検
   知手段の検知面を摺擦するものであることを特徴
   とする現像装置。