JPH0626916Y2

JPH0626916Y2 - 複写機の現像装置

Info

Publication number: JPH0626916Y2
Application number: JP1987082563U
Authority: JP
Inventors: 洋木梨
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2002-05-28
Also published as: US4947473A; JPS63191358U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、現像槽にトナー攪拌ローラーを有する複写機
の現像装置に関する。

〈従来の技術〉従来の複写機の現像装置は、トナー攪拌ローラーの回転
でキヤリアーとトナーを攪拌し、トナーの摩擦帯電状態
を発生させ、トナー攪拌ローラーの回転数を一定にして
トナーに所望の一定の帯電量を付与するようにしてい
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉上記複写機の現像装置において、補給トナー量が一定レ
ベル以上に補給されたとき、第８図に示す如く、トナー
攪拌ローラーの回転数が一定であるため、キヤリアーと
トナーとの摩擦帯電が充分になされなくなる。そのため
トナーの帯電量が低下し、充分に帯電されないトナー
が、原稿の下地部分に対応する感光体に付着し、トナー
転写不要部にトナー転写され、良好な画像が得られなく
なるといつた問題点がある。

本考案は、上記問題点に鑑み、多量のトナーが補給され
たときでも、トナーとキヤリアーとの摩擦帯電を充分に
行なわせることにより、良質の画像を形成し得る複写機
の現像装置の提供を目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本考案による問題点解決手段は、第１，２図の如く、現
像槽１に、トナー補給槽４から補給されたトナー７を軸
方向に搬送しながらキヤリアーと攪拌する（第一）トナ
ー攪拌ローラー３と、攪拌された現像剤を現像ローラー
１２まで送る搬送ローラー（第二トナー攪拌ローラー）
２と、トナー補給槽４からの補給トナー量を検出する補
給量検出手段５と、現像剤のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出器１６とを備え、前記補給された補給トナー
７は、トナー攪拌ローラー３の回転力が直接的に現像剤
に加わつて移動する領域とこの現像剤の移動により間接
的に移動する領域とに区分され、両領域の現像剤が混ざ
り合いながら攪拌されるように前記トナー攪拌ローラー
３の駆動部3bを制御する駆動制御部６が設けられ、該駆
動制御部６は、前記トナー濃度検出器１６からのトナー
濃度信号が濃度不足レベルであつて、かつ前記補給量検
出手段５からのトナー７の補給量信号が一定量以上であ
るときトナー攪拌ローラー３の駆動部3bに低回転数信号
を出力し、一定量以下であるとき高回転数信号を出力す
る機能を有せしめられている。

〈作用〉上記問題点解決手段において、現像槽１の内部のトナー
７が減少してくると、トナー濃度検出器１６からの濃度
不足信号により、例えばトナー補給ローラー８の回転に
よつてトナー７が現像槽１に補給される。

このときトナー７の補給量が多くて補給量検出手段５か
らの補給トナー量信号が一定量以上であると、トナー攪
拌ローラー３の駆動部3bに低回転数信号を出力する。そ
うすると、トナー攪拌ローラー３の回転数が低くなり攪
拌力は弱くなるが、トナー攪拌ローラー３により現像剤
が直接攪拌される領域とこの現像剤によつて間接的に攪
拌される領域の間で層分離を起こさずに混ざり合い、ト
ナー７はキヤリアーとの摩擦によつて充分に帯電され
る。

また、現像剤がトナー攪拌ローラー３から搬送ローラー
２を経て現像ローラー１２に達するまでの時間が長くな
り、トナー７はキヤリアーとの接触時間が多くなつて効
果的にトナーの帯電量が保たれることにより、良質の画
像を得られる。

〈実施例〉以下、本考案複写機の現像装置の実施例を第１図ないし
第８図に基づいて説明する。第１図は現像装置の制御ブ
ロツク図、第２図は同じく縦断正面図、第３図は同じく
現像ローラーの単体平面図、第４図は同じく第二トナー
攪拌ローラーの単体平面図、第５図は同じく第一トナー
攪拌ローラーの単体平面図、第６図はトナー攪拌ローラ
ーの回転数を変化させた場合の補給トナー量とトナー帯
電量の関係を示すグラフ、第７図は一般に攪拌ローラー
モーターの印加電圧を変化させた場合のモータートルク
と回転数の関係を示すグラフ、第８図はトナー攪拌ロー
ラーの回転数が一定の場合の補給トナー量とトナー帯電
量の関係を示すグラフである。

そして、図示の如く本考案の現像装置は、現像槽１にト
ナー攪拌ローラー２，３と、トナー補給槽４からの補給
トナー量を検出する補給量検出手段５とを具えている。

前記トナー攪拌ローラー２，３の回転数を制御するトナ
ー帯電量制御装置６が設けられ、該制御装置６は、前記
補給量検出手段５からのトナー７の補給量信号が一定量
以上でトナー攪拌ローラー２，３の駆動部に低回転数信
号を出力して一定量以下で高回転数信号を出力する機能
を有せしめられたものである。

前記補給槽４は、前記現像槽１の上面に固設され、前記
補給槽４の補給口4aにトナー補給ローラー８が配されて
いる。

前記補給量検出手段５は、前記トナー補給ローラー８の
回転駆動部8a（モーター）に出力した回転信号の出力時
間を積算する回転時間検出器から成る。

第２図の如く、前記現像槽１は感光体１１に近接して配
され、前記現像槽１に、一定の回転数で回転する現像ロ
ーラー１２と、前記トナー攪拌ローラー２，３が並べて
内装されている。

第４，５図に示す如く、前記両トナー攪拌ローラー２，
３はその外周攪拌翼2a，3aがそれぞれ異つた形状に形成
されている。すなわち、感光体１１側の第二トナー攪拌
ローラー２は、複数枚の攪拌翼2aがその回転軸１３に放
射状に配される。また、前記感光体１１から離間した第
一トナー攪拌ローラー３は、複数枚の攪拌翼3aが、その
回転軸１４に対して傾斜して配されている。

前記制御装置６は、一般的なワンチツプマイクロコンピ
ユーターから成り、第１図の如く中央処理部6a（ＣＰ
Ｕ）、電圧制御回路１５を有する。本例では、マイクロ
コンピユーターに前記回転時間検出器の機能を代用させ
ることもできる。

そして、該制御装置６の入力側に、前記現像ローラー１
２の上側に配されたトナー濃度検出器１６と、前記補給
量検出手段５としての回転時間検出器が接続される。ま
た、制御装置６の出力側に前記トナー補給ローラー８の
回転駆動部8aおよびトナー攪拌ローラー２，３の駆動部
2a，3aが接続されている。

また制御装置６は、前記トナー濃度検出器１６からの濃
度不足信号により、前記トナー補給ローラー８の回転駆
動部8aに回転信号を出力する機能と、前記回転時間検出
器からの出力信号と設定値（時間）とを比較する比較機
能と、該比較機能からの出力信号により前記トナー攪拌
ローラー２，３の駆動部に低回転数信号又は高回転数信
号を出力する攪拌ローラー制御機能とを有せしめられて
いる。すなわち、前記補給ローラー８の回転時間を所定
の時間内で積算し、予め設定されている補給ローラー８
の設定回転時間と比較し、その結果、積算回転時間が設
定回転時間を越えた場合、補給トナー量が多いと判断し
て、充分にトナー７とキヤリアーとが混合するようトナ
ー攪拌ローラー２，３の駆動部2b，3bに低回転数信号を
出力する。また、制御装置６は、補給ローラー８の積算
回転時間が設定値を越えた場合、補給トナー量は少ない
又は普通であると判断し、前記トナー攪拌ローラー２，
３の駆動部2b，3bに高回転数信号を出力するものであ
る。

第７図は、攪拌ローラー２，３の回転駆動用の直流モー
ターの印加電圧（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）を変化させた場合
の、モーターのトルク−回転数特性を示す。第８図はト
ナー攪拌ローラー２，３の回転数が一定の場合の、補給
槽４からの補給トナー量（ｇ／分）とトナー７の帯電量
（μc/g）の関係を示すものである。このグラフから補
給トナー量が増加すると、トナー攪拌ローラー２，３の
回転数が一定であれば、トナー７の帯電量が低下するの
が分かる。

また、第６図は、トナー攪拌ローラー２，３の回転数を
変化させたときの補給トナー量と帯電量の関係を示すも
のである。このグラフからトナー攪拌ローラー２，３の
回転数ｎ（現像ローラー１２の回転数に対するトナー攪
拌ローラー２，３の回転数）が小さくなるにしたがつて
補給トナー量が増加しても、帯電量の低下が少なくなつ
ていることが分かる。ただし、n1＞n2＞n3である。

このような現象が生じる理由は以下の通りである。

すなわち、現像剤は粘性、凝集性を有していることか
ら、現像槽１中の現像剤は、トナー攪拌ローラー３の回
転が直接的に現像剤に加わつて軸方向に移動する領域と
回転する攪拌翼の先端近傍の現像剤の移動により間接的
に移動する領域とに区分される。

このとき、トナー攪拌ローラー３の回転数が高い時に
は、攪拌翼の直径内にある現像剤だけが移動して、その
周囲の現像剤は移動せず両領域の層分離が顕著になる。
そのため、トナーの補給量が多いときはむしろ回転数を
低くした方が両領域の間に境界ができなくなつて、層分
離を起こさずよく混ざり合いトナー補給槽４からの補給
トナー７は現像槽１で有効に攪拌される。

また、回転数を低くすることにより、補給されたトナー
が現像ローラー１２の現像ポイントに達するまでの時間
は長くなる。そのため、現像槽１中に滞留する時間が長
くなり、上記効果と相まつて補給トナーとキヤリアーと
の接触時間が多くなり効果的にトナーの帯電量が保たれ
る。なお、トナーの補給量が少ないときは、すでに充分
帯電されたトナーが存在しているため、現像ローラーに
早くトナーを送つてトナー濃度を上昇させることに主眼
がおかれ、トナー攪拌ローラーの回転数を早くすればよ
い。

これらのことから本実施例では、補給トナー量に応じて
トナー攪拌ローラー２，３の回転数を二段階に制御す
る。

次に作用を説明すると、補給槽４のトナー７は、トナー
補給ローラー８の回転によつて現像槽１に落下し、トナ
ー攪拌ローラー２，３の回転でトナー７とキヤリアーが
攪拌されつつ現像ローラー１２に送られ、現像ローラー
１２でトナー７の磁気ブラシが形成されて現像される。
現像ローラー１２の付近のトナー７の濃度は、トナー濃
度検出器１６で検出する。トナー７の濃度が低下する
と、この信号が制御装置６に出力され、制御装置６は、
トナー補給ローラー８の回転駆動部8aに回転信号を出力
する。このとき、補給量検出手段５としての回転時間検
出器から制御装置６に補給ローラー８の回転駆動部8aの
駆動時間を出力する。そして、所定時間内における補給
ローラー８の積算回転時間が設定回転時間よりも多い場
合、制御装置６はトナー攪拌ローラー２，３の駆動部2
b，3bに、補給トナー量に応じた低回転数信号を出力す
る。トナー攪拌ローラー２，３が低回転すると、第６図
の如く補給トナー量が多くても、現像槽１に補給された
トナー７がキヤリアーと充分に攪拌され、トナー７は充
分な帯電をして現像ローラー１２に送られる。

このように、補給ローラー８の回転時間が設定回転時間
以上回転し、トナー７の補給量が多くても、トナー７の
帯電量を安定させることができ、トナー転写不要部分に
はトナー転写されることなく、良質のコピーが得られ
る。

なお、トナー濃度検出器１６からの信号が充分な濃度を
検出すると、この信号が制御装置６に出力されて、制御
装置６は、トナー補給ローラー８の回転駆動部8aに回転
停止信号を出力し、トナー７の補給を停止する。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

例えば、補給トナー量検出手段は、上記実施例では、制
御装置６からの回転信号出力時間を検出する回転時間検
出器により構成したが、トナー濃度検出器１６のみから
でも、トナー補給槽４のトナー供給口から落下するトナ
ー量を検出する光学検出器等から構成してもよい。つま
り、補給トナー量の検出は、上記実施例に限定されず、
トナー補給の頻度を検出できればよい。

また、上記実施例では、トナー攪拌ローラー２，３の回
転数を補給トナー量に応じて二段階に変えたが、連続的
又は多段階的に変化させてもよい。

また、上記実施例では、トナー攪拌ローラー２，３の回
転数をモーターの出力電圧を変化させることにより電気
的に変化させているが、機械的な変速機構により回転数
を変化させるよう構成してもよい。

〈考案の効果〉以上の説明から明らかな通り、本考案によると、現像槽
内のトナーが減少したとき、トナーを現像槽に補給する
が、トナーの補給量が多いと補給量検出手段からの補給
トナー量信号が一定量以上となつてトナー攪拌ローラー
を低回転させているので、トナー攪拌ローラーにより現
像剤が直接攪拌される領域とこの現像剤によつて間接的
に攪拌される領域の間で層分離を起こさず混ざり合い、
トナーはキヤリアーとの摩擦によつて充分に帯電され
る。また、現像剤がトナー攪拌ローラーから搬送ローラ
ーを経て現像ローラーに達するまでの時間が長くなり、
トナーはキヤリアーとの接触時間が多くなつて効果的に
トナーの帯電量が保たれることにより、良質の画像を得
られるといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の現像装置の制御ブロツク図、第
２図は同じく縦断正面図、第３図は同じく現像ローラー
の単体平面図、第４図は同じく第二トナー攪拌ローラー
の単体平面図、第５図は同じく第一トナー攪拌ローラー
の単体平面図、第６図はトナー攪拌ローラーの回転数を
変化させた場合の補給トナー量とトナー帯電量の関係を
示すグラフ、第７図は一般に攪拌ローラーモーターの印
加電圧を変化させた場合のモータートルクと回転数の関
係を示すグラフ、第８図はトナー攪拌ローラーの回転数
が一定の場合の補給トナー量とトナー帯電量の関係を示
すグラフである。１：現像槽、２，３：トナー攪拌ローラー、４：トナー
補給槽、５：補給量検出手段、６：トナー帯電量制御装
置、７：トナー、８：トナー補給ローラー、９：回転駆
動モーター、１２：現像ローラー、１６：トナー濃度検
出器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】現像槽に、トナー補給槽から補給されたト
ナーを軸方向に搬送しながらキヤリアーと攪拌するトナ
ー攪拌ローラーと、攪拌された現像剤を現像ローラーまで送る搬送ローラー
と、トナー補給槽からの補給トナー量を検出する補給量検出
手段と、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出器とを備
えた複写機の現像装置において、前記補給された補給トナーは、トナー攪拌ローラーの回
転力が直接的に現像剤に加わつて移動する領域とこの現
像剤の移動により間接的に移動する領域とに区分され、両領域の現像剤が混ざり合いながら攪拌されるように前
記トナー攪拌ローラーの駆動部を制御する駆動制御部が
設けられ、該駆動制御部は、前記トナー濃度検出器からのトナー濃
度信号が濃度不足レベルであつて、かつ前記補給量検出
手段からのトナーの補給量信号が一定量以上であるとき
トナー攪拌ローラーの駆動部に低回転数信号を出力し、
一定量以下であるとき高回転数信号を出力する機能を有
せしめられたことを特徴とする現像装置。