JPH05333700A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二成分現像剤の使用による劣化があっても、
トナーの帯電量低下を防止して良好な現像を行なうこと
により、画像形成装置に対してトナー像の転写や感光ド
ラムの残留トナークリーニング時の除電を効率よく行な
わせて、良好な品質の画像を得ることを可能とした現像
装置を提供することである。 【構成】 現像装置本体４０内の二成分現像剤のトナー
帯電量をトナー濃度との間の関係から間接に検出して、
装置本体４０内へのトナー補給量を介して現像剤のトナ
ー濃度を調節し、現像剤に使用によるキャリア劣化があ
ってもトナー帯電量を不足がないように制御する。 【効果】 トナーの帯電量が良好な現像を行なうことが
できるので、画像形成装置に対してトナー像の転写や感
光ドラムの残留トナークリーニング時の除電を効率よく
行なわせることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンター等の画像形成装置において、像担持体上に形成し
た静電潜像を現像して可視化するのに用いられる現像装
置に関し、特に現像に二成分現像剤を使用する現像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、プリンター等の画像形
成装置においては、像担持体上に形成した静電潜像を現
像装置により現像してトナー像として可視化し、そのト
ナー像を転写材上に転写して画像を得ることを行なって
いる。二成分現像剤を用いて現像を行なう従来の現像装
置を備えた画像形成装置の一例として、フルカラー複写
機の概略図を図１１示す。

【０００３】本複写機は、像担持体としての感光ドラム
１の周囲に、それぞれ帯電器２、走光学装置３、現像装
置４、クリーナ５からなる画像形成手段が配置されてい
る。又転写手段が配置され、この転写手段は、転写媒体
としての転写ドラム８、転写帯電器８１及び分離帯電器
８２で構成されており、給紙カセット６０から送って転
写ドラム８上に担持された転写材Ｐ上に感光ドラム１上
に形成された各色のトナー像を転写し、転写材Ｐ上にフ
ルカラーの画像を形成するようになっている。転写が終
了した転写材Ｐは、転写ドラム８から分離され、定着機
７を経てトレイ９に排出される。

【０００４】現像装置４は、マゼンタ現像剤、シアン現
像剤、イエロー現像剤、ブラック現像剤の４色の二成分
現像剤を色別に収納した４個の二成分現像器４Ｍ、４
Ｃ、４Ｙ、４Ｂを保持し、且つ回転自在に軸支された略
円柱形状の装置となっており、１回転することによって
各色の現像が可能に構成されている。

【０００５】４個の現像器４Ｍ〜４Ｂの中で代表として
マゼンタ現像器４Ｍの概略図を図１２に示す。現像器４
Ｍには、主にポリエステル系樹脂を主成分とする非磁性
トナーと磁性粒子（キャリア）とからなる二成分現像剤
が収容されている。現像器４Ｍ内は隔壁４３によって第
１室（現像室）４１と第２室（撹拌室）４２とに区画さ
れており、第１室４１には矢印方向に回転する非磁性の
現像スリーブ４４が設けられ、現像スリーブ４４内には
マグネット４５が固定配置されている。現像スリーブ４
４は、その上に設けられたブレード４６によって層厚を
規制された二成分現像剤の層を担持して、感光ドラム１
と対向した現像領域へ搬送し、現像剤を感光ドラム１に
供給して、現像剤中のトナーが感光ドラム１上に形成さ
れた静電潜像に向けて飛翔、付着して、静電潜像をトナ
ー像として可視化、現像する。

【０００６】上記の第１室、第２室４１、４２には、そ
れぞれ現像剤撹拌搬送手段として撹拌スクリュー４８、
４９が配置されている。スクリュー４８は、第１室４１
中の現像剤を撹拌しながら搬送し、スクリュー４９は、
図示しないトナーホッパーの搬送スクリュー６１の回転
によって排出口６２から供給されたトナーと、既に現像
器４Ｍ内にある現像剤とを撹拌しながら搬送し、現像剤
のトナー濃度を均一化する。このスクリュー４８、４９
による現像剤の撹拌により現像剤のトナーとキャリアが
摺擦され、トナーが帯電される。

【０００７】隔壁４３の図上手前側と奥側には、第１、
第２室４１、４２を連通する現像剤通路が設けられてい
る。スクリュー４８、４９による搬送によって、現像で
トナーが消費されてトナー濃度の低下した第１室４１内
の現像剤が、上記の通路の一方から第２室４２内に移動
し、第２室４２内でトナー濃度の回復した現像剤が他方
の通路から第１室４１内に移動する。

【０００８】このような二成分現像剤を用いる現像器４
Ｍにおいては、感光ドラム１上の潜像を現像することに
よって現像剤中のトナーのみが消費されるため、現像器
４Ｍ内の現像剤のトナー濃度（即ち、キャリア及びトナ
ーの合計の重量に対するトナーの重量割合）が低下す
る。従って現像器４Ｍ内の現像剤のトナー濃度を図示し
ない濃度センサ等で直接又は間接に検出して現像器４Ｍ
にトナーを逐次補給し、図１３（Ｂ）に示すように、画
像形成回数に対してトナー濃度を一定に保つように構成
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように、トナーを帯電させるためにトナーとキャリア
とを摺擦させており、このキャリアが逐次供給されるト
ナーと違って現像器４Ｍ内で循環使用しているために、
画像形成を繰り返し行なって長時間使用すると、現像剤
に特にキャリアを中心として劣化が生じる。

【００１０】この現像剤のキャリア劣化が生じるとトナ
ーとの摩擦帯電性が悪化して、図１３（Ａ）に示すよう
に、トナーの帯電量は画像形成回数に伴い低下し、この
ため現像によって感光ドラム１上に形成されるトナー像
の濃度や、そのトナー像の転写工程における最適転写電
流値、更には転写終了後の感光ドラム１上の残留トナー
をクリーニングする前に除電する帯電器への最適電流値
等が変化してしまう。

【００１１】以上のように、従来は、転写電流値や残留
トナークリーニング時の除電電流等を最適に初期設定し
ても、使用による現像剤のキャリア劣化で最適電流値が
変化してしまい、転写や残留トナークリーニング時の除
電を効率よく行なえないと言う問題が発生していた。

【００１２】本発明の目的は、二成分現像剤の使用によ
る劣化があっても、トナーの帯電量低下を防止して良好
な現像を行なうことにより、画像形成装置に対してトナ
ー像の転写や感光ドラムの残留トナークリーニング時の
除電を効率よく行なわせて、良好な品質の画像を得るこ
とを可能とした現像装置を提供することである。

【００１３】本発明の他の目的は、二成分現像剤の使用
による著しい劣化で良好な品質の画像が得られなくなっ
た場合に行なわれる現像剤の交換に際して、現像装置本
体内から現像剤を良好に回収して新たな現像剤と交換す
ることができるようにした現像装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、現像装
置本体内に収容したキャリアとトナーとが混合された二
成分現像剤の使用による劣化に起因したトナーの帯電量
変化を直接又は間接に検出して、前記トナーの帯電量が
一定になるように前記現像剤のトナー濃度を調節したこ
とを特徴とする現像装置である。

【００１５】又本発明は、キャリアとトナーとが混合さ
れた二成分現像剤を収容した現像装置本体内に現像剤担
持体と平行に、第１、第２の現像剤搬送方向が互に逆の
現像剤撹拌搬送手段が設置され、前記第１、第２の撹拌
搬送手段の現像剤搬送路上に前記現像剤を前記現像装置
本体外に取り出して回収する回収手段を設けた現像装置
において、前記第１、第２の撹拌搬送手段に対して、前
記現像剤の回収時に前記第１、第２の撹拌搬送手段によ
る現像剤の搬送を補助する搬送補助手段を設置したこと
を特徴とする現像装置である。

【００１６】

【実施例】先ず、本発明の第１発明について実施例１〜
３により説明する。

【００１７】実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略断面図
である。本発明は、現像装置の本体４０内の二成分現像
剤のトナー帯電量を直接又はトナー濃度との間の関係か
ら間接に検出して、トナー濃度を調節することにより所
定の帯電量が得られるように制御し、現像剤に使用によ
るキャリア劣化があってもトナー帯電量の不足をなくし
て良好な現像を行ない、画像形成装置に対してトナー像
の転写や感光ドラムの残留トナークリーニング時の除電
を効率よく行なわせるとを可能するものである。従って
本実施例の現像装置の構成は図１１に示した従来の現像
器４Ｍ等と基本的に同じで、図１において図１１に付し
た符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００１８】さて、二成分現像剤を用いた現像装置で
は、感光ドラム１上の潜像を現像することによって現像
剤中のトナーのみが消費されるため、現像装置本体４０
内の現像剤のトナー濃度が低下する。そこで現像装置本
体４０内現像剤のトナー濃度を直接又は間接的に検出し
て、逐次現像装置本体４０にトナーを補給する必要があ
る。本実施例では、そのために現像装置本体４０の第１
室４１内上方にトナー濃度センサ５０が設けられてい
る。

【００１９】濃度センサ５０は、ＬＥＤ等の発光素子と
ＣＣＤ等の受光素子から構成されており、発光素子によ
って現像スリーブ４４上等の現像剤に光を直接照射し、
その反射光を受光素子で受光して強度を測定することに
より、現像剤のトナー濃度を検出するようになってい
る。

【００２０】濃度センサ５０によってトナー濃度が検出
されると、それに基づいて図示しない濃度制御装置の制
御部で現像装置本体４０内に補給すべきトナー量が演算
され、更にその求められた量のトナーを図示しないホッ
パーから現像装置本体４０内に供給するのに要するスク
リュー６１の回転駆動時間が演算される。そして濃度制
御装置からスクリュー６１の図示しないモータの駆動回
路に制御出力を送出して、モータを上記の求めた時間だ
け駆動する。モータの駆動力はギア列を介してスクリュ
ー６１に伝達され、スクリュー６１が必要な時間だけ回
転してホッパー内のトナーを搬送し、排出口６２を通っ
て現像装置本体４０内に補給する。このトナーの補給
は、１つの画像の現像が終了する都度行なわれる。

【００２１】トナーの補給量は基本的には、１枚の画像
形成で消費されるトナー量をＸｇグラムとすると、画像
形成する度にトナーをＸｇグラムづつ現像装置本体４０
内に補給することを続ければよく、これによって多数枚
の画像形成を行なっても現像装置本体４０内の現像剤の
トナー濃度を、先の図１３（Ｂ）に示したように一定に
保つことができる。しかし、この場合、長時間の画像形
成を行なうと、現像装置本体４０内の現像剤のトナーの
帯電量Ｑが、先に述べた通り、図１３（Ａ）のように低
下して行く。これを現像剤のトナー濃度とトナー帯電量
の関係で示せば、図２のようになる。

【００２２】即ち、使用初期では現像剤のトナー濃度と
トナー帯電量は、図の実線に示すように、トナー濃度に
対して帯電量が相対的に高くなっているが、長時間の画
像形成によって図の点線に示すように変化し、トナー濃
度に対して帯電量が相対的に低くなる。これは、トナー
との摺擦によりトナーを帯電させるキャリアが、逐次供
給されるトナーと違って現像器４Ｍ内を循環して使用さ
れているために、長時間使用するとキャリアが劣化し
て、トナーに対する摩擦帯電性が悪化するからである。

【００２３】このためキャリアによるトナーへの電荷付
与が小さくなってトナーの帯電量が低下し、その結果、
現像によって感光ドラム１上に形成されるトナー像は、
濃度が高く又トナー帯電量が小さくなる。

【００２４】感光ドラム１上のトナー像の濃度の変化に
関しては、そのトナー濃度を検出して潜像形成条件や現
像バイアスを変化させることにより抑制可能であるが、
その場合でも、トナー像のトナー帯電量が小さくなって
いるために、感光ドラム１からのトナー像の転写材上へ
の転写効率が変化したり、感光ドラム１のクリーニング
の際の前除電を効率良く行なえなくなるなどの問題が発
生する。

【００２５】そこで本実施例では、感光ドラム１上に形
成されたトナー像のトナー帯電量が現像剤の劣化具合に
左右されないように制御するために、一定の回数の画像
形成動作後に現像装置本体４０内現像剤のトナー濃度を
減少させるようにする。以下、図２により詳述する。

【００２６】使用初めの現像剤のトナー濃度をＸｆとす
ると、初期のトナーの濃度対帯電量は図２の実線のよう
になっているので、トナーの帯電量はＱｆとなる。この
現像剤を用い、トナー濃度を一定値Ｘｆに保ちながら転
写材Ｎ枚の画像形成を行なったとき、現像剤の劣化によ
りトナーの濃度対帯電量が図２の点線のようになったと
すると（図２でこれをＮ枚耐久後と表示する）、この場
合のトナーの帯電量はＱN に変化してしまう。従ってＮ
枚画像形成後のトナー帯電量が使用初期と同じ値である
ためには、Ｎ枚画像形成後のトナー濃度をＸN にする必
要がある。

【００２７】そこで、図２のようなグラフを予め作成し
ておき、現像装置本体４０内現像剤の重量をＷグラム、
１回の画像形成でのトナー消費量をＷｇグラムとして、
Ｗｇ＞（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎのときは、 Ｗｇ−（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎ のトナーを、１回の画像形成が終了する度に現像装置本
体４０に補給すればよい。又Ｗｇ＜（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／
Ｎのときは、 （Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎ−Ｗｇ のトナーを、Ｎ回の画像形成について１回の画像形成が
終了する度に現像装置本体４０から何らかの手段で消費
すればよい。例えば転写が行なわれていない非画像時
に、わざと現像動作を行なってトナーを消費する等であ
る。

【００２８】本実施例では、以上により、現像装置本体
４０内現像剤のトナー濃度が、図３（Ｂ）に示すように
画像形成回数に対して低下され、これによりトナー帯電
量が、図３（Ａ）に示すように画像形成回数に対して一
定に維持される。

【００２９】上記では、Ｎ回の画像形成について１回の
画像形成が終了する都度、トナーの補給を行なうように
したが、（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎの値が非常に小さい場合
は、従来通り現像装置本体４０内現像剤のトナー濃度を
一定に保つようなトナー補給を１回の画像形成毎に行な
い、ある一定回数の画像形成、例えばｎ回の画像形成の
終了毎に、一定に保つトナー濃度の値を Ｘｆ−（Ｘｆ−ＸN ）ｎ／Ｎ に変化するようにしてもよい。

【００３０】又画像形成枚数とトナー帯電量の関係は、
図４（Ａ）のように直線的に変化するとして扱ったが、
いつもこうなるとは限らず、図４（Ｂ）のように、非直
線的に変化する場合が多い。このような場合でも、画像
形成枚数とそのときのトナー帯電量、現像装置本体４０
内現像剤のトナー濃度対トナー帯電量などの測定データ
をテーブルとして、予め現像装置本体４０の濃度制御装
置に保持しておくことにより、更にきめ細かい制御が可
能となり、図４のようなトナー帯電量が画像形成回数に
対して非直線的に変化する場合にも、現像装置本体４０
内現像剤のトナー帯電量を一定に保つようにすることが
できる。

【００３１】又画像形成の回数により現像剤の劣化の度
合を算出したが、画像形成時以外でも現像装置本体４０
内現像剤の撹拌が行なわれているときがあるので、現像
剤の劣化の度合は、現像装置本体４０内撹拌スクリュー
４８、４９の回転数から算出した方がより正確に求める
ことができる。

【００３２】本実施例によれば、現像装置本体４０内現
像剤のトナーの帯電量は、初期及び多数回の画像形成後
で、つまり多数回の画像形成前後でほぼ同一にすること
ができるが、トナー濃度は変化させているので、感光ド
ラム１上の同一潜像に対する現像のトナー量が多数回の
画像形成前後で変化を生じる。

【００３３】本実施例では、現像装置本体４０内現像剤
のトナーの帯電量を一定に保つために、トナー濃度を現
像剤の劣化具合に応じて減らすようにしたので、感光ド
ラム１上の潜像に対する現像のトナー量は減少してしま
う。このとき、感光ドラム１上のトナー像のトナー濃度
変動が許容できない場合には、感光ドラム１上トナー像
のトナー濃度を測定して、感光ドラム１上の潜像を強め
に形成したり、現像バイアスを大きくしたり、現像スリ
ーブ４４の周速を速めることにより、感光ドラム１上の
同一潜像に対する現像のトナー量を多数回の画像形成前
後で変化しないようにすることができる。

【００３４】以上説明したように、本実施例によれば、
図３（Ａ）に示すように、多数枚の画像形成前後で現像
装置本体４０内現像剤のトナー帯電量を、従って現像に
より感光ドラム１上に形成されたトナー像のトナー帯電
量を一定に保つことができ、そのトナー像の転写材上へ
の転写時の転写電流値や感光ドラム１のクリーニング前
の除電器の除電電流値などを、現像剤の劣化具合に応じ
て変化させる必要がなくなり、多数枚の画像形成時の安
定性を著しく向上することができる。

【００３５】実施例２ 本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、
図５に示すように、使用によるキャリアの劣化でトナー
帯電量が増加する傾向の現像剤を使用した。このような
現像剤のトナー濃度とトナー帯電量の関係は、図６に示
すようになる。即ち、使用初期ではトナー濃度とトナー
帯電量の関係は図の実線のようになっているが、多数枚
の画像形成後のトナー濃度とトナー帯電量の関係は図の
点線のように、トナー濃度に対しトナー帯電量が相対的
に高くなる。

【００３６】このような場合でも、実施例１のときと同
様に処理することができる。即ち、図１の感光ドラム１
上のトナー像のトナー帯電量が多数回の画像形成前後で
も増加しないように、一定の回数の画像形成動作後に現
像装置本体４０内現像剤のトナー濃度を増加させるよう
にすればよい。

【００３７】図６を用いて詳しく説明すると、図の実線
で示される使用初期のトナー濃度Ｘｆ、トナー帯電量Ｑ
ｆの現像剤を用い、トナー濃度を一定値Ｘｆに保ちなが
ら転写材Ｎ枚の画像形成を行なったとき、現像剤の劣化
によりトナーの濃度対帯電量が図６の点線のようになっ
たとすると、この場合のトナーの帯電量はＱN ′に変化
してしまう。従ってＮ枚画像形成後のトナー帯電量が使
用初期と同じ値であるためには、Ｎ枚画像形成後のトナ
ー濃度がＸN になる必要がある。

【００３８】そこで、現像装置本体４０内現像剤の重量
をＷグラム、１回の画像形成でのトナー消費量をＷｇグ
ラムとして、 Ｗｇ−（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎ のトナーを、各画像形成が終了する都度現像装置本体４
０に補給すればよい。

【００３９】上記では、１回の画像形成が終了する都
度、トナーの補給を行なうようにしたが、実施例１のと
きと同様、（Ｘｆ−ＸN ）Ｗ／Ｎの値が非常に小さい場
合は、従来通り現像装置本体４０内現像剤のトナー濃度
を一定に保つように１回の画像形成が終了する度にトナ
ー補給を行ない、ある一定回数の画像形成、例えばｎ回
の画像形成の終了の都度、一定に保つトナー濃度を Ｘｆ−（Ｘｆ−ＸN ）ｎ／Ｎ のように変化させてもよい。

【００４０】又図７のように、画像形成枚数とトナー帯
電量の関係が、非直線的に変化する場合でも、実施例１
のところで述べたのと同様に、画像形成枚数とそのとき
のトナー帯電量、現像装置本体４０内現像剤のトナー濃
度対トナー帯電量などの測定データをテーブルとして、
濃度制御装置が保持しておくことにより、更にきめ細か
い制御が可能となり、現像装置本体４０内現像剤のトナ
ー帯電量を一定に保つようにすることができる。

【００４１】同様に、画像形成の回数により現像剤の劣
化の度合を算出したが、現像剤の劣化の度合は、現像装
置本体４０内撹拌スクリュー４８、４９の回転数から算
出した方がより正確に求めることも同様である。

【００４２】実施例３ 以上の実施例１及び２では、画像形成回数（又は図１の
現像装置本体４０内撹拌スクリュー４８、４９の回転
数）とそのときのトナー帯電量、現像装置本体４０内現
像剤のトナー濃度対トナー帯電量等の測定データをテー
ブルとして、現像装置本体４０の濃度制御装置に保持し
ており、画像形成回数や撹拌スクリュー４８、４９の回
転数から現像装置本体４０内現像剤のトナーの帯電量を
一定に保つためのトナー補給量を算出していた。

【００４３】このような方法は簡単な構成でトナー濃度
制御ができる反面、何らかの原因で現像剤が急に劣化し
てしまった場合など、予想もできない事態に対する対応
性に欠ける問題がある。そこで、実際に現像装置本体４
０内現像剤のトナーや感光ドラム１上のトナーの帯電量
を測定し、その帯電量が変動しないように、現像装置本
体４０内現像剤のトナー濃度を変化させれば、上記した
ような不測の事態にも対処できるようになる。

【００４４】但し、この場合、トナーの帯電量は現像剤
の使用による劣化だけではなく、現像剤が置かれている
温度や湿度によっても大きく変動する。従って温湿度に
よるトナーの帯電量の変化までも現像剤のトナー濃度を
変化することによって制御しようとすると、トナー濃度
を大きく変化させることになり、急激な温湿度の変化に
追従できなくなる等の問題が発生し、現実的ではなくな
る。

【００４５】本実施例では、温湿度の変化によるトナー
の帯電量の変化は、現像バイアスや転写電流値を変化さ
せることによって対応し、現像剤の使用による劣化でト
ナーの帯電量が変化した分だけ、現像剤のトナー濃度を
変化させることによって補正するようにする。即ち、本
実施例の現像装置が用いられる複写機は、温湿度センサ
と、現像装置本体４０内現像剤のトナー帯電量又は感光
ドラム１上トナー像のトナー帯電量を測定する帯電量セ
ンサと、各温湿度におけるトナーの初期帯電量の測定デ
ータとを有し、一定枚数の画像形成を行なった後、現像
装置本体４０内又は感光ドラム１上でトナーの帯電量Ｑ
を測定し、その温湿度のときの初期トナーの帯電量をＱ
ｆとし、多数枚の画像形成によるトナー帯電量の変化分
ΔＱ＝Ｑ−Ｑｆがゼロとなるように、現像装置本体４０
内現像剤のトナー濃度を変化させるようにする。

【００４６】本実施例を行なうことにより、突然現像剤
が劣化してしまうような場合でも、現像装置本体４０内
現像剤のトナー帯電量を、従って現像により感光ドラム
１上に形成されたトナー像のトナー帯電量を、現像剤の
劣化具合に拘らず一定に保つことができる。従ってトナ
ー像の転写材上への転写時の転写電流値や感光ドラム１
のクリーニング前の除電器の除電電流値などを制御する
際、現像剤の劣化による影響を排除することができ、温
湿度の環境の関数として制御すればよくなり、多数枚の
画像形成時の安定性を著しく向上することができる。

【００４７】以下、本発明の第２発明について実施例４
〜６により説明する。

【００４８】実施例４ 図８は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。現像装置は装置本体１００内に、その内部の
磁石１０２の作用で外周面にトナーとキャリアとからな
る二成分現像剤Ｔを磁力吸着して回転する現像スリーブ
１０１が設けられ、現像スリーブ１０１の上方に該現像
スリーブ１０１に吸着される現像剤Ｔの層厚を均一な薄
層に規制する現像ブレード１０３が配設される。

【００４９】又現像スリーブ１０１の下方の現像室１１
０及び外現像室１１０に隔壁１１２を介して隣接する撹
拌室１１１に、現像剤Ｔの撹拌搬送手段として第１、第
２の撹拌スクリュー１０４、１０５が配設されていると
共に、現像スリーブ１０１の上方の現像ブレード１０３
の右方に、現像スリーブ１０１の回転に伴い現像剤Ｔを
現像ブレード１０３の逆側へ押し返すための水平の案内
面１０６ａが形成されたキャリア返し１０６が配設され
ている。このキャリア返し１０６の案内面１０６ａに
は、現像剤Ｔのトナー濃度を検出するトナー濃度検出手
段１０７が配設されている。

【００５０】隔壁１１２の両端部（図８の紙面の手前及
び奥側）には開口部が設けられており、第１、第２スク
リュー１０４、１０５の回転により現像剤Ｔ中のトナー
とキャリアは十分に撹拌されつつ搬送されて、現像室１
１０と撹拌室１１１間を隔壁１１２の開口部を通って循
環される。この場合、トナーはキャリアにより十分に摩
擦され所定の電荷に帯電される。一方、現像室１１０内
の現像剤Ｔは磁石１０２の作用により現像スリーブ１０
１側に汲み上げられ、現像スリーブ１０１の回転と共に
現像ブレード１０３の方へ搬送される。

【００５１】そして、この搬送された現像剤Ｔの一部は
現像ブレード１０３によって均一な薄層に規制された
後、像担持体である感光ドラム１２０との対向部（現像
領域）に至り、トナーのみが現像作業に供され、トナー
濃度の低下した現像剤Ｔは現像室１１０に戻される。又
前記搬送された現像剤Ｔの残りは、キャリア返し１０６
の案内面１０６ａに沿って撹拌室１１１側に戻される。
トナーの補給は撹拌室１１１側で行なわれる。

【００５２】現像剤の交換時には、現像が終了した後
に、装置本体１００の底面の穴２００を塞いでいた蓋２
０１を図示しない手段で矢印方向にスライドして、現像
剤Ｔを穴２００から現像装置外に取り出し回収する。

【００５３】しかしながら、この現像剤交換時の回収の
場合、第１、第２スクリュー１０４、１０５と隔壁１１
２との間の現像剤に搬送残りが生じて、現像剤を全量回
収することができない。例えば第１、第２スクリュー１
０４、１０５のスクリュー径を２０ｍｍとし、隔壁１１
２とスクリュー１０４、１０５との距離を２ｍｍとし、
画像幅を約３０ｍｍとした場合、ほぼ７０ｇ程度の現像
剤が隔壁１１２とスクリュー１０４、１０５との間に残
ってしまう。これは、現像装置本体１００の現像剤量に
よっても異なるが、現像剤量が６００ｇの場合１０％以
上の現像剤が交換されずに残ってしまうことになる。こ
のような現像剤の交換不良は、通常の画像を現像する場
合はそれほど影響しないが、ピクトリアルな画像を得よ
うとすると、ハイライトの再現性や微小なカブリや画像
全体の均一性に影響し、現像剤の交換を行ったにも拘ら
ず、初期画像と同様なハイライト再現性の良好な画像が
得られないという問題があった。

【００５４】これらを解決するために第１、第２スクリ
ュー１０４、１０５と隔壁１１２の距離を近づければよ
いが、スクリュー１０４、１０５の振れ精度等により近
づきすぎると、スクリュー１０４、１０５と隔壁１１２
との間で現像剤の摺擦が生じてしまい、摺擦による現像
剤の凝集により返って現像ブレード１０３と現像スリー
ブ１０１間に融着物がつまり、現像により画像欠陥が生
じたり、更に現像された融着物により転写時に画像が白
く抜ける等の問題が生じた。

【００５５】そこで、本発明では、第１、第２スクリュ
ー１０４及び１０５による現像剤搬送の補助手段を設置
することとし、本実施例では、搬送補助手段として、こ
れらを囲む弾性板１５１及び１５２を設けた。弾性板１
５１及び１５２は、リン青銅やＳＵＳ等の薄板からな
る。

【００５６】さて、第１スクリュー１０４に対する弾性
板１５１は、その一端１５１ａを現像室１１０の底面に
固定し、他端１５１ｂを隔壁１１２の側面に添って移動
可能に設けられ、現像剤交換時以外の通常の状態では、
弾性板１５１は現像室１１０の底面及び隔壁１１２の側
面に添わされている。そして現像剤の交換時に、他端１
５１ｂを図示しない移動手段で上方に移動することによ
り、弾性板１５１は一端１５１ａ、他端１５１ｂをそれ
ぞれ現像室１１０の底面、隔壁１１２の側面に係合した
状態で第１スクリュー１０４に向けて引上げられて、ス
クリュー１０４に軽く接触される。

【００５７】同様に、第２スクリュー１０５に対する弾
性板１５２は、その一端１５２ａを撹拌室１１１の底面
に固定し、他端１５２ｂを隔壁１１２の側面に添って移
動可能に設けられ、現像剤交換時以外の通常の状態で
は、弾性板１５２は撹拌室１１１の底面及び隔壁１１２
の側面に添わされ、現像剤の交換時には、他端１５２ｂ
を図示しない移動手段で上方に移動して、一端１５２
ａ、他端１５２ｂをそれぞれ撹拌室１１１の底面、隔壁
１１２の側面に係合した状態で第２スクリュー１０５に
向けて引上げられて、スクリュー１０５に軽く接触され
る。

【００５８】弾性板１５２及び１５２の両端部（図８の
紙面の手前及び奥側）は、シリコーンゴム等の部材で密
閉され、弾性板１５２及び１５２と現像装置本体との間
に密閉空間を形成して現像剤が侵入しないようにしてい
る。

【００５９】本実施例では、以上のように、スクリュー
１０４及び１０５に対して弾性板１５１及び１５２を設
け、現像剤の交換時に、弾性板１５１及び１５２を引上
げてスクリュー１０４及び１０５に軽く接触させ、スク
リュー１０４及び１０５により現像剤が搬送され易いよ
うに補助させるので、スクリュー１０４及び１０５と隔
壁１１２との間に現像剤を残すことなく搬送して、装置
本体１００内の現像剤をほぼ１００％の回収率で底面の
穴２００を通って回収し、新たな現像剤と交換すること
ができた。

【００６０】このため、従来現像剤の交換不良により生
じていたピクトリアルな画像のハイライトの再現性や微
小なカブリ、画像全体の不均一性がなくなり、ピクトリ
アルな画像を常に安定して得ることができるようになっ
た。

【００６１】実施例５ 図９は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す平面
図である。本実施例では、第１、第２搬送撹拌手段１０
４及び１０５による現像剤搬送の補助手段として複数の
電極を有する電極板１６１及び１６０を、それぞれ現像
室１１０及び撹拌室１１１の底面にスクリュー１０４及
び１０５に沿って設けたことが特徴である。

【００６２】電極板１６０には３相交流電源１６２が接
続され、同様に電極板１６１にも図示しない３相交流電
源が接続されている。現像剤交換時に、電極板１６０に
３相交流を印加して電界カーテンによる進行波を形成さ
せることにより、スクリュー１０５と同方向のａ方向に
現像剤を搬送させ、スクリュー１０５による現像剤搬送
を補助させる。同様に、電極板１６１への３相交流の印
加により電界カーテンによる進行波を形成させて、スク
リュー１０４と同方向のｂ方向に現像剤を搬送させ、ス
クリュー１０４による現像剤搬送の補助をさせる。

【００６３】以上のような電極板１６０及び１６１への
３相交流の印加により形成された電界カーテンによる進
行波自体は、現像剤に対する搬送力が弱いが、スクリュ
ー１０５及び１０４による現像剤搬送を補助させるのに
は十分であり、これによりスクリュー１０４及び１０５
と隔壁１１２との間に現像剤を残すことなく搬送して、
装置本体１００内の現像剤をほぼ１００％の回収率で回
収できた。

【００６４】従って現像装置本体１００の現像剤をほぼ
全量新たな現像剤と交換することができ、現像によりピ
クトリアルな画像を常に安定して得ることができた。

【００６５】実施例６ 図１０は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す平
面図である。本実施例では、スクリュー１０４及び１０
５の現像剤搬送方向上流端付近に、現像剤搬送の補助手
段として、それぞれ現像室１１０及び撹拌室１１１の底
面に近接したエアー注入手段１６５及び１６６を設置し
たことが特徴である。

【００６６】本実施例のように、エアー注入手段１６５
及び１６６からのエアーの吹き込みによって、スクリュ
ー１０４及び１０５と同方向に現像剤を搬送し、スクリ
ュー１０４及び１０５による現像剤搬送を補助させて
も、同様に、スクリュー１０４及び１０５と隔壁１１２
との間に現像剤を残すことなく搬送して、現像装置内の
現像剤をほぼ１００％の回収率で回収でき、現像装置の
現像剤をほぼ全量新たな現像剤と交換して、現像により
ピクトリアルな画像を常に安定して得ることができた。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１発明
による現像装置によれば、二成分現像剤の使用による劣
化があっても、トナーの帯電量低下を防止して良好な現
像を行なうことにより、画像形成装置に対してトナー像
の転写や感光ドラムの残留トナークリーニング時の除電
を効率よく行なわせて、良好な品質の画像を得ることを
可能とすることができる。

【００６８】又第２発明による現像装置によれば、二成
分現像剤の使用による著しい劣化で良好な品質の画像が
得られなくなった場合に行なわれる現像剤の交換に際し
て、現像装置本体内から現像剤を良好に回収して新たな
現像剤と交換することができ、現像によりピクトリアル
な画像でも常に安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の現像装置での現像剤のトナー帯電量制御
に使用するトナー濃度とトナー帯電量の関係を示すグラ
フである。

【図３】図１の現像装置での現像剤のトナー帯電量及び
トナー濃度の画像形成回数に対する変化を示すグラフで
ある。

【図４】図１の現像装置でのトナー帯電量制御が行なわ
れる現像剤のトナー帯電量の変化の他の例を示すグラフ
である。

【図５】本発明の現像装置の他の実施例でトナー帯電量
制御が行なわれる現像剤のトナー帯電量の変化を示すグ
ラフである。

【図６】図５の現像装置での現像剤のトナー帯電量制御
に使用するトナー濃度とトナー帯電量の関係を示すグラ
フである。

【図７】図５の現像装置でのトナー帯電量制御が行なわ
れる現像剤のトナー帯電量の変化の他の例を示すグラフ
である。

【図８】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。

【図９】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す平面
図である。

【図１０】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す平
面図である。

【図１１】従来の現像装置を備えた画像形成装置を示す
概略図である。

【図１２】図１１の画像形成装置に備えられた二成分現
像器を示す断面図である。

【図１３】図１１の現像器での現像剤のトナー帯電量及
びトナー濃度の画像形成回数に対する変化を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ４０ 現像装置本体 ４４ 現像スリーブ ５０ トナー濃度センサ １００ 現像装置本体 １０４ 撹拌スクリュー １０５ 撹拌スクリュー １１２ 隔壁 １５１ 弾性板 １５２ 弾性板 ２００ 穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像装置本体内に収容したキャリアとト
   ナーとが混合された二成分現像剤の使用による劣化に起
   因したトナーの帯電量変化を直接又は間接に検出して、
   前記トナーの帯電量が一定になるように前記現像剤のト
   ナー濃度を調節したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 キャリアとトナーとが混合された二成分
   現像剤を収容した現像装置本体内に現像剤担持体と平行
   に、第１、第２の現像剤搬送方向が互に逆の現像剤撹拌
   搬送手段が設置され、前記第１、第２の撹拌搬送手段の
   現像剤搬送路上に前記現像剤を前記現像装置本体外に取
   り出して回収する回収手段を設けた現像装置において、
   前記第１、第２の撹拌搬送手段に対して、前記現像剤の
   回収時に前記第１、第２の撹拌搬送手段による現像剤の
   搬送を補助する搬送補助手段を設置したことを特徴とす
   る現像装置。