JPH0658571B2 - 電子写真装置の現象装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電子写真装置の現像装置に関し、特にキャリ
アとトナーとが混合された２成分系現像剤を用いる現像
装置に関する。

（従来技術） この発明の興味ある現像装置の一例が、たとえば、昭和
６０年５月１６日付で公告された特公昭６０−１９５０
５号公報や特開昭５３−９８８３７号あるいは特開昭５
１−７８３４３号に開示されている。

この従来技術は、スクリュウコンベアの中央部に逆搬送
部を形成して現像剤の盛り上がりを形成し、レベル検知
手段によってこの現像剤の盛り上がり部分のレベルを検
知するようにした現像装置である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来技術では、現像剤の盛り上がり部をスクリュ
ウコンベアに設けた逆搬送部によって形成するようにし
ているので、現像剤の盛り上がり部分が必ずしも正確に
トナー濃度を反映するものではなく、したがってトナー
濃度の検出が不正確であるという欠点があった。

すなわち、従来技術では、トナー濃度が低いときには現
像剤の流動性が大きくなり、羽根の回転の影響が大きく
なり、レベルの脈動が大きくなる。一方、トナー濃度が
大きく現像剤の流動性が小さい場合にも、盛り上がった
部分が崩れるなどして、レベルとトナー濃度とが正確に
対応しなくなってしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、より正確にトナ
ー濃度を検出できる、電子写真装置の現像装置を提供す
ることである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、シャフトと、シャフトに取
り付けられた螺旋状の攪拌羽根と、シャフトに攪拌羽根
が取り付けられていない搬送中断部とを含み、現像剤を
その始端から終端まで搬送しながら攪拌するための撹拌
手段、および搬送中断部に設けられ、そこにおける現像
剤のレベルを検知するためのレベル検知手段を備える、
電子写真装置の現像装置である。

（作用） 撹拌手段が現像剤を搬送しながら撹拌する。シャフトに
攪拌羽根が取り付けられていない搬送中断部においてそ
の搬送が不連続となり、その部分に現像剤のよどみが形
成される。レベル検知手段では、このよどみを生じた現
像剤のレベルを検知する。トナー濃度が上がると、現像
剤の流動性が小さくなり、それによって搬送中断部にお
ける現像剤のレベルはトナー増加による現像剤の体積の
増加分よりも上昇する。逆に、トナー濃度が下がると、
流動性が大きくなり、搬送中断部におけるレベルが、ト
ナー減少による現像剤の体積の減少分より下降する。こ
のようにして、レベル検知手段によって、トナー濃度を
検知する。

（発明の効果） この発明によれば、搬送中断部には、撹拌羽根などがな
いのでそこにおける現像剤のレベルが、正確にトナー濃
度を反映するため、従来に比べて、より正確にトナー濃
度を検出することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一
層明らかとなろう。

（実施例） 第３図はこの発明の一実施例としての電子複写機の内部
構造を説明するための断面図解図である。

以下には、この発明が電子複写機に適用されたものとし
て説明されるが、この発明はこのような電子複写機以外
の他の電子写真装置たとえばプリンタ，ファクシミリな
どにも適用され得る、ということを予め指摘しておく。

第３図を参照して、電子複写機１０は複写機本体１２を
含み、この複写機本体１２の上面には、透明のガラス板
からなる原稿台１４が固定的に設けられる。この原稿台
１４の上部には自動原稿送り装置１６が装着される。こ
の自動原稿送り装置１６の始端側には、複写される以前
の原稿１８がストックされる原稿載置台２０が設けら
れ、自動原稿送り装置１６の終端側には複写済の原稿を
受けるトレイ２２が設けられる。

複写機本体１２内の原稿台１４の下方には、原稿を露光
しかつ走査するための走査手段としての光源２４が設け
られ、この光源２４は原稿台１４の一端側から他端側へ
そしてこの逆方向に移動可能にされる。光源２４に関連
して、その断面が楕円形の反射鏡２６が設けられる。こ
の反射鏡２６には、第１の可動鏡２８が固着される。サ
ーボモータによって光源２４が第３図の右方向に往動す
るとき、原稿台１４上に載せられた原稿がスリット露光
される。

第１の可動鏡２８に関連して第２の可動鏡３０が設けら
れ、この第２の可動鏡３０は、第１の可動鏡２８によっ
て反射された原稿像をズームレンズ３２に向けて再度反
射させるためのものである。

ズームレンズ３２の前方には、このレンズ３２を透過し
た原稿像を感光体ドラム３４に向けて反射するための固
定反射鏡３６が設けられる。

感光体ドラム３４の露光位置すなわち反射鏡３６によっ
て原稿像が結像される位置より上流側には、感光体ドラ
ム３４に一様に特定の極性の電荷を帯電させるための、
帯電用コロトロン３８が設けられる。

感光体ドラム３４の上述の露光位置の下流側には、現像
装置４０が設けられ、この現像装置４０によって、帯電
用コロトロン３８，光源２４およびズームレンズ３２に
よってこの感光体ドラム３４に形成された静電潜像がト
ナーを用いて現像される。現像装置４０の上方にはトナ
ーを供給するためのトナーホッパ（図示せず）が設けら
れる。現像装置４０には、さらに、スクリュウコンベア
４２および４４が含まれる。このスクリュウコンベア４
２および４４はキャリアとトナーとを撹拌するためのも
のである。現像装置４０には、さらに、回転スリーブ４
８が内蔵される。この発明は、このような現像装置４０
に向けられるものである。

複写機本体１２の一方側端には、給紙部５０が形成さ
れ、この給紙部５０には、この実施例では２つの給紙カ
セットが、着脱自在に装着される。これら給紙カセット
に収容された紙５２のうち、最上部の紙が給紙ローラ５
４に対して押し付けられる。給紙ローラ５４は、それが
回転されることによって、このようにして押し付けられ
た紙５２をこの給紙カセットから感光体ドラム３４の方
向に１枚ずつ順次取り込む。

現像装置４０の下流側には、転写用コロトロン５６およ
び分離用コロトロン５８が一体的に設けられる。

給紙部５０から紙５２が供給されると、感光体ドラム３
４上に形成されたトナー像が、転写用コロトロン５６に
よって、その紙５２に転写される。この転写用コロトロ
ン５６による転写の際に、紙がドラム３４に吸引されて
このドラム３４とともに移動しようとするが、分離用コ
ロトロン５８によって分離され、後述のバキュームコン
ベア６０方向に移送される。

感光体ドラム３４に沿って、転写用コロトロン５６の下
流側（第２図ではその左上方）には、クリーニング装置
６２が設けられ、このクリーニング装置６２は、転写し
きれずに感光体ドラム３４上に残留したトナーを除去す
る。

分離用コロトロン５８によって感光体ドラム３４から分
離された紙は、バキュームコンベア６０によって定着装
置６４に送られる。この定着装置６４には、ヒータが内
蔵されている加熱ローラ６６およびこの加熱ローラ６６
に紙を圧接するための加圧ローラ６８が含まれる。した
がって、紙５２上に転写されたトナー像は、２つのロー
ラ６６および６８によって、加熱加圧されてその紙５２
に定着される。定着が終わった紙は、１対の排紙ローラ
によって、排紙トレイ７０上に排出される。

複写機本体１２内の定着装置６４の上方には、制御ボッ
クス７２が形成され、この制御ボックス７２内には、制
御システムのための電子コンポーネントが内蔵されてい
る。

第２図において、感光体ドラム３４の近傍に設けられた
現像装置４０は、容器４０ａを含み、この容器４０ａ内
には、現像剤７４が溜められるとともに、スクリュウコ
ンベア４２および４４がその長手方向が互いに平行にな
るように並置される。このスクリュウコンベア４２およ
び４４の間には、仕切壁４０ｂが形成される。この仕切
壁４０ｂは各スクリュウコンベア４２および４４の搬送
路を区画し、スクリュウコンベア４２の始端とスクリュ
ウコンベア４４の終端とが連通しかつスクリュウコンベ
ア４２の終端とスクリュウコンベア４４の始端とが連通
するように、すなわちスクリュウコンベア４２および４
４の両端が互いに連通するように形成される。スクリュ
ウコンベア４２は紙面に直行する方向の手前側から現像
剤７４を搬送しながら撹拌し、スクリュウコンベア４４
はスクリュウコンベア４２とは逆方向に現像剤を搬送し
ながら混合撹拌する。

このようにして２つのスクリュウコンベア４２および４
４によって混合撹拌された現像剤７４は回転スリーブ４
８の回転に応じて磁気ブラシとして形成される。その磁
気ブラシの穂立が感光体ドラム３４の表面に接触するこ
とによって、たとえば、負極性に帯電されたトナーが正
極性に帯電された静電潜像に吸引され、静電潜像がトナ
ーによって現像される。このとき、プレート７６によっ
て、磁気ブラシの穂立の高さが規制される。なお、現像
を終了した磁気ブラシは回転スリーブ４８の回転に応じ
てスクレーパ７８によってその回転スリーブ４８から掻
き落とされる。

スクリュウコンベア４２に関連して、現像装置４０の容
器４０ａの所定位置に、レベル検知器８０が設けられ
る。この実施例では、レベル検知器８０としてはロード
セル方式の圧力センサが利用される。

第１図を参照して、この第１図には１つのスクリュウコ
ンベア４２が図示される。トナーホッパ８２（第４図）
から供給されるトナーは、このスクリュウコンベア４２
の始端に落下される。スクリュウコンベア４２は、螺旋
状に形成された撹拌羽根４２ａを有し、したがって、供
給されたトナーと、容器４０ａ中に内蔵されているキャ
リアとがこのスクリュウコンベア４２の撹拌羽根４２ａ
によって矢印方向に搬送されながら混合撹拌される。撹
拌羽根４２ａは、スクリュウコンベア４２のほぼ中央に
おいて切り欠かれ、あるいは不連続に形成される。そし
て、撹拌羽根４２ａの中断部４２ｂでは、その現像剤の
搬送が中断され、そこでは、第１図で示すように、現像
剤７４のよどみが発生する。

レベル検知器８０は、その中断部４２ｂにおいて現像剤
７４のレベルを検知できるように配置される。実施例の
ように、レベル検知器８０が圧力センサである場合に
は、現像剤７４がその検知面のうち一定面積以上接触す
ると、このレベル検知器８０から、そのよどみ部分すな
わち中断部４２ｂにおいて現像剤７４が一定以上のレベ
ルにあることが検出される。

このように、中断部４２ｂにおいては、現像剤７４のよ
どみが発生するため、連続したスクリュウコンベアの場
合に生じる現像剤の脈動が抑制され、より正確に現像剤
のレベルを検知することができる。すなわち、中断部４
２ａにおける現像剤７４のレベルは、現像剤本来の流動
性にも依存するが、トナー濃度が上がるとその現像剤の
流動性が小さくなり、中断部４２ｂにおいては、トナー
のキャリアに対する相対的増加による現像剤の体積の増
加分よりも上昇する。したがって、その中断部４２ｂに
おいて一定以上のレベルにあるとき、現像剤７４のトナ
ー濃度は十分高いことが検知できる。逆に、トナー濃度
が下がると、現像剤７４の流動性が大きくなり、中断部
４２ｂにおいては、現像剤７４のレベルは、トナーのキ
ャリアに対する相対的減少による現像剤の体積の減少分
より下降する。したがって、この中断部４２ｂにおいて
現像剤７４のレベルが一定以下であるときは、トナー濃
度が所定値よりも小さいものとして検知される。

このように、中断部４２ｂに生じた現像剤７４のよどみ
のレベルを検知するようにしているため、トナー濃度を
精度よく検出することができる。

なお、上述の実施例ではレベル検知器８０として、圧力
センサを用いた場合を示したが、レベル検知器８０とし
ては、このような圧力センサの他に、光センサ，磁気セ
ンサあるいはインダクタンスセンサもしくはキャパシタ
ンスセンサなど任意のものが利用可能であろう。

第４図はトナー濃度を制御するための制御回路の一例を
示す回路図である。現像装置４０の上方には、トナーホ
ッパ８２が設けられ、このトナーホッパ８２から、第１
図に示すように、スクリュウコンベア４２の始端にトナ
ーが供給される。この現像装置４０に設けられたレベル
検知器８０からの信号は、適宜のインタフェースを介し
て、マイクロプロセサ８４の入力ポートに与えられる。
このマイクロプロセサ８４は、図示しないが、第３図に
示すような電子複写機のすべての動作を司るものである
が、この第４図ではトナー供給制御に関する部分のみが
描かれているということに留意されたい。

マイクロプロセサ８４の所定の出力ポートは、適宜のイ
ンタフェースを介して、ｐｎｐトランジスタ８６のベー
スに接続される。このトランジスタ８６のコレクタは電
源Ｖｃｃ（たとえば５Ｖ）に接続され、エミッタはｎｐ
ｎトランジスタ８８のベースに接続される。トランジス
タ８８のエミッタは接地され、コレクタには、電源Ｖｃ
ｃ（たとえば２４Ｖ）との間に、リレーコイル９０が接
続される。このリレーコイル９０に関連するリレー接点
９０ａは、モータ９２の電源回路を構成する。このモー
タ９２は、先のトナーホッパ８２から現像装置４０内に
トナーを供給するためのモータであり、このモータ９２
が一定回転されると、トナーホッパ８２から現像装置４
０内に一定量のトナーが補給される。

レベル検知器８０からの信号がハイレベルであるとき、
すなわち、中断部４２ｂ（第１図）における現像剤７４
のレベルが一定以上あるときには、マイクロプロセサ８
４は、トナー補給のための制御は行わない。

逆に、レベル検知器８０からの信号がローレベルである
とき、すなわち、中断部４２ｂにおける現像剤７４のレ
ベルが一定以下であるとき、マイクロプロセサ８４は、
その出力ポートにローレベルの信号を出力する。応じ
て、トランジスタ８６がオンし、トランジスタ８８がオ
ンする。トランジスタ８８がオンすると、リレーコイル
９０が付勢され、そのリレー接点９０ａがオンとなる。
そのために、モータ９２に電源が供給され、このモータ
９２が付勢されてトナーホッパ８２から現像装置４０に
所定量のトナーが供給される。

このようにして、レベル検知器８０からの出力に基づい
て、現像装置４０内のトナー濃度が制御される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。 第２図は現像装置を示す図解図である。 第３図はこの発明が適用される電子写真装置の一例とし
ての電子複写機の構造を説明するための図解図である。 第４図はトナーの供給を制御するための制御回路の一例
を示す回路図である。 図において、４０は現像装置、４０ａは容器、４２およ
び４４はスクリュウコンベア、４２ａは撹拌羽根、４２
ｂは中断部、７４は現像剤、８０はレベル検知器を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 邦雄 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 周藤 明彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフトと、前記シャフトに取り付けられ
   た螺旋状の攪拌羽根と、前記シャフトに前記攪拌羽根が
   取り付けられていない搬送中断部とを含み、現像剤をそ
   の始端から終端まで搬送しながら攪拌するための攪拌手
   段、および 前記搬送中断部に設けられ、そこにおける前記現像剤の
   レベルを検知するためのレベル検知手段を備える、電子
   写真装置の現像装置。
2. 【請求項２】前記攪拌手段の始端に前記トナーを供給す
   るためのトナー供給手段を備える、特許請求の範囲第１
   項記載の電子写真装置の現像装置。
3. 【請求項３】前記レベル検知手段の出力に応じて前記ト
   ナー供給手段によるトナーの供給を制御するための手段
   を備える、特許請求の範囲第２項記載の電子写真装置の
   現像装置。