JPH07104569A

JPH07104569A - 現像装置

Info

Publication number: JPH07104569A
Application number: JP5245065A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamagishi; 健山岸; Yasutaka Maeda; 恭孝前田; Keizo Kitamura; 圭三北村; Koichi Takenouchi; 幸一竹ノ内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【構成】現像槽１６内のトナーおよびキャリアから成
る劣化現像剤を逐次置換するため、トナーとキャリアの
混合物である現像剤を現像剤供給ユニット２０から補給
する一方、現像槽１６内の現像剤が現像剤溢出口２１か
ら排出される。現像剤供給ユニット２０の現像剤収納室
２０ａに内設された搬送ローラ２２には、ローラの回転
に伴い内部の閉空間Ｓを上下動する可動式の永久磁石２
５が封入されている。【効果】現像剤供給ユニット２０から現像剤中のキャ
リアのみがトナーに先んじて一気に補給されることを防
止して、劣化現像剤と新しい現像剤との置換比率の変化
に起因する画質の低下を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の電子写真装
置における感光体表面の静電潜像を可視化するため、ト
ナーおよびキャリアから成る二成分現像剤を収納してト
ナーを上記感光体表面に供給する現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば乾式複写機等においては、キャリ
アとトナーとからなる二成分現像剤で感光体表面の静電
潜像の可視化（現像）を行う現像装置が多用されてい
る。このような現像装置において、トナーは現像動作に
よって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現
像装置内に残る。したがって、現像装置内でトナーと共
に撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて、
表面の樹脂コート層の剥がれや、表面へのトナーの粘着
といった事態が生じて劣化し、このために、現像剤の帯
電性能が徐々に低下する。

【０００３】そこで、現像動作によって消費されるトナ
ーの補給に加えて、ディスペンサロールを備えたトナー
補給装置と分離または一体化した補給装置で、現像装置
内にキャリアを少量ずつ補給して、帯電性能の低下を抑
制できるようにした装置が、例えば特公平２−２１５９
１号公報、特開昭６２−１２７８７４号公報、米国特許
４６１４１６５号に開示されている。また、このような
装置においては、トナーとキャリアの補給装置を一体化
して装置の小型化を図ったものがあり、これにおいて
は、トナーとキャリアを所定の割合で混合した現像剤
を、トナー補給タイミングに補給している。

【０００４】また、その装置において、キャリアの補給
によって過剰となった現像槽内の現像剤は、現像槽壁面
に設けられている現像剤溢出口からオーバーフローして
排出され、現像剤回収容器に回収される。このような補
給・排出が逐次繰返されることによって、現像槽内の劣
化現像剤は、新たに供給される現像剤に置換されてい
き、これによって、帯電性能を維持し、複写画質の低下
を抑えるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に、トナーとキャリアの混合物である現像剤を補給する
装置においては、現像剤補給時に、トナーに比べ重量の
重いキャリアが補給初期に一気に補給されてしまい、初
期的にキャリアが、現像槽壁面の現像剤排出口からの劣
化現像剤の排出量以上に補給されることとなる。そのた
め、排出される現像剤と、新たに供給される新鮮な現像
剤との置換比率が意図通りに維持されず、このため帯電
性能が変動して、複写画像の低下が生じるという問題を
有している。

【０００６】本発明は、上記の課題に鑑みて成されたも
ので、トナーとキャリアの補給装置が一体化され、トナ
ーとキャリアの混合物である現像剤が現像槽に補給され
る現像装置において、キャリアとトナーとの重量差に起
因したキャリアの過剰供給を防止して、キャリアを安定
して補給し、排出される現像剤と、新たに供給される新
鮮な現像剤との置換比率を意図通りに維持し、これによ
って帯電特性を維持し、複写画質を良好に維持すること
ができる現像装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の現
像装置は、上記の課題を解決するために、トナーおよび
キャリアから成る現像剤を収納する現像槽に、現像槽上
方の現像剤補給部から補給口を通して現像剤を逐次補給
する一方、現像槽から現像剤溢出口を通して劣化した現
像剤を逐次排出する現像装置において、上記の現像剤補
給部に、現像剤中のキャリアを磁力にて引き付け、現像
槽へのキャリア補給量を調整するキャリア補給量調整手
段が設けられていることを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の発明の現像装置は、上記の
課題を解決するために、上記請求項１記載の現像装置に
おいて、上記現像剤補給部に、ほぼ水平方向の回転軸に
て回転し、現像剤を補給口へと搬送する搬送部材が設け
られ、上記キャリア補給量調整手段が、この搬送部材
と、この搬送部材に設けられた回転軸とほぼ直交する方
向に延びる閉空間内に封入され、閉空間内を移動可能な
永久磁石とからなることを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の発明の現像装置は、上記の
課題を解決するために、上記請求項１記載の現像装置に
おいて、上記キャリア補給量調整手段が、現像剤補給部
に備えられた電磁石と、この電磁石に流れる電流を制御
する電流制御手段とからなることを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の発明の現像装置は、上記の
課題を解決するために、上記請求項３記載の現像装置に
おいて、現像槽へのトナーの補給量に基づいて現像剤補
給部内部の現像剤の残量が無くなったことが検知され、
複写動作が停止される前に、現像剤補給部内部の現像剤
の残量が少なくなったことを検知して電磁石への通電を
停止すべく上記電流制御手段を制御する調整停止手段が
設けられていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記請求項１の構成によれば、現像剤補給部に
設けられたキャリア補給量調整手段が、磁力にて現像剤
中のキャリアを引き付け、現像槽へのキャリアの補給量
を調整するので、キャリアはトナーと共に徐々に補給さ
れるようになる。したがって、現像剤の補給に際し、ト
ナーより先んじて重量の重いキャリアのみが一気に補給
されることを防止できる。この結果、排出される現像剤
と、新たに供給される新鮮な現像剤との置換比率を意図
通りに維持でき、これによって帯電性能の変動に起因し
た複写画質の低下を回避することができる。

【００１２】上記請求項２の構成によれば、閉空間内に
封入された永久磁石は、搬送部材の回転に伴って閉空間
内を上下動し、この上下動に伴い、永久磁石の磁力によ
り搬送回転部材表面に吸着されているキャリアは、引き
付けられたり離されたりしながら、徐々に現像槽へと補
給される。これにより、搬送部材の回転を利用すると共
に、搬送部材の一部を空洞にし、永久磁石を封入すると
いう簡単な構成で、キャリアの現像槽への補給量を調整
する手段を構成できる。また、永久磁石の上下動に伴
い、永久磁石にて形成される磁気ブラシにて現像剤が攪
拌されるので、トナーとキャリアの分布を一層均一にす
ることができる。

【００１３】上記請求項３の構成によれば、電流制御手
段にて電磁石のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、現像槽
へのキャリアの補給量を調整して、徐々に現像槽へと補
給させることができる。したがって、上記請求項２の構
成のキャリア補給量調整手段よりも、キャリアの補給量
を細かく調整することができ、より効率よく、帯電特性
の変動に起因する複写画質の低下を回避することができ
る。

【００１４】上記請求項４の構成によれば、調整停止手
段が、現像槽へのトナーの補給量に基づいて現像剤補給
部内部の現像剤の残量が無くなったことが検知され、複
写動作が停止される前に、現像剤補給部内部の現像剤の
残量が少なくなったことを検知して電磁石への通電を停
止すべく上記電流制御手段を制御するので、現像剤補給
部内にキャリアが残留する恐れがない。即ち、現像槽へ
のトナーの補給量に基づいて現像剤補給部内に現像剤が
無いと判断すると、トナーは無くともキャリアが電磁石
に吸着された状態で残留していることがあり、現像剤補
給部内にキャリアが残留すると、これに起因して、排出
される現像剤と、新たに供給される新鮮な現像剤との置
換比率が意図通りに維持できないという事態を招来す
る。しかしながら、上記構成を採用することで、キャリ
アが残留する恐れはなく、これによって上記のような事
態の招来が回避され、良好な複写画質を維持することが
できる。

【００１５】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を図１ないし図５に基づ
いて以下に説明する。図２に示すように、本発明を適用
して構成された複写機には、上面部に原稿載置台１が設
けられ、この原稿載置台１の下に露光光学系２が配設さ
れている。この露光光学系２は、原稿載置台１上に載置
された原稿（図示せず）に光を照射しながら走査する光
源ランプ３、原稿からの反射光を感光体４に導く複数の
反射鏡５…、および反射光の光路中に配されたレンズユ
ニット６から成っている。

【００１６】感光体４の外周には、その表面を所定電位
に帯電させる帯電チャージャ７、像間イレーサ（図示せ
ず）、感光体４の表面に形成された静電潜像を現像する
現像装置８、感光体４の表面のトナー像を用紙に転写さ
せる転写チャージャ９、感光体４表面の残留トナーを回
収するクリーニング装置１０および除電装置（図示せ
ず）等が設けられている。また、感光体４に対する入紙
側には、用紙を所定のタイミングで供給するタイミング
ローラ１１、搬送ローラ１２、給紙カセット１３および
給紙ローラ１４が設けられる一方、感光体４に対する出
紙側には、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着さ
せる定着装置１５が設けられている。

【００１７】図１に示すように、上記現像装置８は容器
状の現像槽１６を有し、この現像槽１６の内部には、マ
グネットローラより成る現像ローラ１７と、複数の撹拌
ローラ１８…とが回転自在に配設されると共に、後述す
る図４に示すトナー濃度センサ２９も取付けられてい
る。この現像槽１６内に収容されている現像剤はキャリ
アとトナーとからなり、磁性体からなるキャリアは、表
面にトナーの粘着を抑制する樹脂コート層を有してい
る。このキャリアとトナーとが撹拌ローラ１８…によっ
て撹拌されると、トナーは摩擦帯電する。現像ローラ１
７は、キャリアを磁力によって吸着し、磁気ブラシを形
成させて搬送することにより、キャリアにクーロン力に
よって付着したトナーが感光体４に供給され、感光体４
の静電潜像に吸着されて、現像が行われる。尚、上記の
磁気ブラシの穂立ちの高さはドクタ１９にて規制される
ようになっている。

【００１８】現像槽１６の図示しない側壁部には、現像
剤溢出口２１が設けられると共に、この現像剤排出口２
１に連通された容器状の回収容器（図示せず）が着脱自
在に取付けられている。

【００１９】また、現像槽１６の上壁部１６ａには、現
像剤の補給用開口（補給口）が形成され、この補給用開
口に、現像剤供給ユニット（現像剤補給部）２０が上方
から嵌着されている。この現像剤供給ユニット２０は、
略円筒形状をなし、内部に略円柱形状の現像剤収納室２
０ａが形成されている。また、現像剤収納室２０ａに
は、現像剤を補給開口へと搬送する搬送ローラ（搬送部
材）２２が備えられると共に、底部側には、補給ローラ
２３が備えられており、これら搬送ローラ２２と補給ロ
ーラ２３とが回転駆動されることによって、現像剤収納
室２０ａ内部の現像剤が、補給ローラ２３の駆動時間に
応じた量だけ流下して現像槽１６内へと供給される。
尚、この現像剤収納室２０ａに収納されている現像剤
は、現像槽１６内に収容されている現像剤より高濃度、
即ちトナー量が多いものである。

【００２０】上記搬送ローラ２２は、図３に示すよう
に、長方形の枠体部２２ａを有し、長手方向中央部を通
るほぼ水平方向の回転軸Ａを中心に、回転駆動するよう
になっている。このような駆動は、図１に示す現像剤供
給ユニット２０の一側面に取付けられた補給モータ２４
からの駆動力が伝達されることで成される。尚、補給ロ
ーラ２３にも、この補給モータ２４からの駆動力が伝達
される。

【００２１】上記搬送ローラ２２における枠体部２２ａ
には、回転軸Ａに沿う角柱梁部２２ｂと、回転軸Ａとほ
ぼ直交する二つの円筒梁部２２ｃ・２２ｃとが設けられ
ている。そして、上記円筒梁部２２ｃ・２２ｃの内部に
設けられた閉空間Ｓ・Ｓには、永久磁石２５・２５が封
入されている。これら永久磁石２５・２５は、円筒梁部
２２ｃの内周形状とほぼ合った外周面を有する円柱状
で、搬送ローラ２２の回転に伴って、回転による持ち上
げと、自重とにより各円筒梁部２２ｃの閉空間Ｓ内を上
下動するようになっている。具体的な作用については、
後述するが、上記搬送ローラ２２と、この搬送ローラ２
２の閉空間Ｓに移動自在に封入された永久磁石２５・２
５にて、キャリア補給量調整手段が構成されている。

【００２２】さらに、本実施例の複写機には、図４に示
すマイクロコンピュータから成る制御装置２６が備えら
れており、後述のように、一連の複写動作を制御するよ
うになっている。尚、一連の複写動作は、コピースター
トスイッチ２７のＯＮ操作信号が制御装置２６に入力さ
れることで開始される。また、複写動作の累積回数をカ
ウントする複写カウンタ２８がさらに設けられ、このカ
ウント値も上記制御装置２６に入力されるようになって
いる。

【００２３】複写動作が繰返されると、現像装置８の現
像槽１６内に収納されている現像剤中のトナーは徐々に
消費され、キャリアに対するトナーの比率、すなわちト
ナー濃度が低下していく。また、キャリアは消費されな
いが、繰返し使用されるために、現像ローラ１７や各撹
拌ローラ１８での撹拌、および感光体４との接触で徐々
に劣化していき、ひいては、トナーに所定の帯電量を付
与し得なくなり、画質の低下を生じることとなる。そこ
で、上述したように、現像槽１６内には、トナー濃度の
変化を検出するトナー濃度センサ２９が配設されてお
り、その検出値が上記制御装置２６に入力されるように
なっている。そして、制御装置２６は、このトナー濃度
センサ２９の出力に基づいて、補給モータ２４を駆動
し、これにて搬送ローラ２２及び補給ローラ２３を駆動
させて、現像槽１６へ新しい現像剤の補給を行うように
なっている。

【００２４】まず、上記構成の複写機における一連のコ
ピー動作について説明する。電源スイッチ（図示せず）
がＯＮされると、まずウォーミングアップ処理が行われ
る。これが完了した後にコピースタートスイッチ２７が
ＯＮされると、露光光学系２の光源ランプ３によって原
稿載置台１上に載置された原稿が走査される。このとき
の原稿からの反射光が反射鏡５…およびレンズユニット
６を介して感光体４に照射され、帯電チャージャ７にて
所定電位に帯電されている感光体４の表面に静電潜像が
形成される。次いで、この静電潜像は現像装置８から供
給されるトナーによって現像される。感光体４表面のト
ナー像は、転写チャージャ９により給紙カセット１３か
ら供給される用紙に転写され、定着装置１５にて用紙上
に熱定着される。これにより、用紙上に原稿画像に対応
したコピー画像が形成される。

【００２５】次に、現像剤の補給制御の制御手順を説明
する。尚、以下に示す制御処理中、補給処理開始信号、
及び補給処理完了信号等の各信号のやり取りは、制御装
置２６内部で行われるものである。

【００２６】トナー濃度センサ２９での検出信号が、現
像に必要な適正範囲の下限値まで下がったことが検知さ
れると、補給処理開始信号が送信され、この信号にて、
補給モータ２４の駆動が開始し、搬送ローラ２２及び補
給ローラ２３が駆動する。これにより、現像剤収納室２
０ａ内のトナーとキャリアの混合物である現像剤が現像
槽１６内に補給され、現像槽１６内のトナー濃度が上昇
する。そして、このトナー濃度が上記の適正範囲の上限
値に達したことが検知されると、補給処理完了信号が送
信され、この信号にて、補給モータ２４の駆動が停止
し、搬送ローラ２２及び補給ローラ２３が停止する。こ
のような制御によって、現像槽１６内のトナー濃度は、
上記適正範囲内で維持される。

【００２７】このようにして補給された現像剤中のトナ
ーは、現像槽１６内の現像剤と攪拌され、一定の帯電量
に制御されて、感光体４へと供給され、現像に使用され
る。

【００２８】一方、トナーと共に補給されたキャリア
は、現像槽１６内の劣化したキャリアと置換される。即
ち、現像剤が補給されて現像槽１６内の現像剤が増加す
ると、現像剤溢出口２１から現像剤が溢れ出し、図示し
ない回収容器に回収される。このようにしてキャリア現
像剤の補給および現像槽１６内の現像剤の排出が繰返さ
れることにより、現像槽１６内の劣化した現像剤は、逐
次新鮮な現像剤と置換されていく。

【００２９】ここで、現像剤であるトナーとキャリアの
混合物が補給される際の、キャリアの補給状態を、図３
に基づいて説明する。尚、図中、キャリアを白丸、トナ
ーを黒点にて示す。

【００３０】通常、このようなトナーとキャリアの混合
物からなる現像剤を補給すると、初期補給時に、トナー
より重いキャリアが、トナーに先んじて補給されること
となるが、本実施例の現像剤供給ユニット２０の搬送ロ
ーラ２２は、回転軸Ａとほぼ直交する方向に円筒梁部２
２ｃ・２２ｃが設けられ、これら内部の閉空間Ｓ・Ｓに
永久磁石２５・２５が封入されているので、現像剤中の
キャリアは、これら永久磁石２５・２５の磁力にて吸着
されており、この状態で補給ローラ２２のみを回転駆動
させた場合、ほぼトナーのみが補給されることとなる。

【００３１】そして、図に示すように、搬送ローラ２２
における各円筒梁部２２ｃの下端側に上記永久磁石２５
・２５が位置する状態で、搬送ローラ２２が駆動される
と、各永久磁石２５は、搬送ローラ２２の回動に伴い、
各円筒梁部２２ｃ内部の閉空間Ｓを徐々に反対側へと移
動する。この移動の際に、各永久磁石２５の磁力にて、
搬送ローラ２２の表面に吸着されているキャリアの一部
が永久磁石２５より離れ、離れたキャリアは、現像剤収
納室２０ａの内壁面に沿って、補給用開口まで搬送され
る。一方、永久磁石２５に吸着され残っているキャリア
の一部は、今度は搬送ローラ２２の中心部にある角材梁
部２２ｂに衝突することにより、永久磁石２５より離
れ、上記と同様、現像剤収納室２０ａの内壁面２０ａに
沿って、補給用開口まで搬送される。即ち、搬送ローラ
２２の回転が繰り返されることで、現像剤中のキャリア
は、搬送ローラ２２内に永久磁石２５・２５に引き付け
られたり離されたりしながら、徐々に永久磁石２５・２
５から離れ、現像槽１６へと補給されることとなる。

【００３２】したがって、現像剤中のキャリアは、トナ
ーと同じように、徐々に現像槽１６へと補給され、現像
剤中におけるキャリアのみが、トナーに先んじて現像像
１６へ補給されるようなことはない。

【００３３】以上のように、本実施例の現像装置８にお
ける現像剤供給ユニット２０には、内部の閉空間Ｓ・Ｓ
に、移動可能な永久磁石２５・２５が封入された搬送ロ
ーラ２２が備えられているので、現像剤中のキャリア
は、この永久磁石２５・２５の移動に伴って徐々に補給
され、トナーに先んじてキャリアのみが一気に供給され
るようなことはない。これにより、トナーとキャリアと
を混合して供給する場合においても、現像槽１６内にお
ける劣化現像剤と、新しい現像剤との置換比率を意図通
りに維持することが可能となり、帯電特性の変動を起因
とする複写画像の低下を回避して、安定した複写画像を
得ることができる。しかも、搬送ローラ２２の回転を利
用すると共に、搬送ローラ２２の一部に永久磁石２５・
２５を移動自在に封入するという簡単な構成で、上記効
果を得ることができる。また、永久磁石２５・２５の上
下動に伴い、各永久磁石２５にて形成される磁気ブラシ
にて現像剤が攪拌されるので、トナーとキャリアの分布
を一層均一にすることができる。

【００３４】尚、本実施例においては、キャリア補給量
調整手段を、搬送ローラ２２を利用して構成したが、こ
の構成に限定されるものではなく、その具体的構成や永
久磁石の数や形状等も、何ら本発明を限定するものでは
ない。

【００３５】〔実施例２〕本発明の他の実施例を、図５
ないし図９に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜
上、前記の実施例で説明した部材と同一の機能を有する
部材には、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００３６】前記実施例においては、現像装置８におけ
る現像剤供給ユニット２０内の搬送ローラ２２の円筒梁
部２２ｃ・２２ｃに、搬送ローラ２２の回転に伴い閉空
間Ｓを上下動する可動式の永久磁石２５・２５が設けら
れていたのに対し、本実施例の現像装置３０における現
像剤供給ユニット３１の現像剤収納室３１ａ内において
は、図５に示すように、各円筒梁部２２ｃの閉空間Ｓ・
Ｓに、電磁石３２・３２が備えられている。

【００３７】一方、本複写機の制御装置３３は、図６に
示すように、トナー濃度センサ２９からの出力に基づい
て、補給モータ２４を駆動し、前記の実施例と同様の制
御を行うと共に、後述のように、上記電磁石３２・３２
に流れる電流の制御を行うようになっている。即ち、こ
の制御装置３３にて電流制御手段が構成されている。

【００３８】尚、上記構成の複写における、一連の複写
動作、及び搬送ローラ２２や補給ローラ２３の駆動によ
る補給動作は、前記の実施例と同様である。

【００３９】ここで、現像剤供給ユニット３１からのキ
ャリアの補給量を調整すべく、電磁石を動作させる際の
制御手順を、図７のフローチャートに基づいて説明す
る。尚、以下に示す制御処理中の補給処理開始信号、及
び補給処理完了信号、電磁石動作許可信号等の各信号の
やり取りは、制御装置３３内部で行われるものである。

【００４０】トナー濃度センサ２９での検出信号が、現
像に必要な適正範囲の下限値まで下がったことが検知さ
れると、補給処理開始信号が送信され、これを受信する
と（Ｓ１）、電磁石動作許可信号が送信される（Ｓ
２）。これにて、電磁石３２・３２が、ｔ秒間毎にＯＮ
／ＯＦＦする繰り返し動作で駆動し（Ｓ３）、現像剤収
納室３１ａ内の現像剤中のキャリアは、電磁石３２・３
２がＯＦＦされている間だけ、補給口から補給ローラ２
３回転により、現像槽１６へと供給される。その後、現
像剤供給ユニット３１から、現像剤が現像槽１６内に補
給され、現像槽１６内のトナー濃度が上昇し、このトナ
ー濃度が上記の適正範囲の上限値に達したことが検知さ
れると、補給処理完了信号が送信され、これを受信する
と（Ｓ４）、電磁石３２・３２の動作が停止する（Ｓ
５）。以降、Ｓ６にて複写動作の終了が検知されるま
で、Ｓ１からＳ５の手順でキャリアの補給量が調整され
る。

【００４１】このような電磁石３２・３２の制御によっ
て、現像剤中のキャリアは、トナーと共に徐々に落下す
ることとなるので、トナーに先んじて補給されることは
ない。但し、上記電磁石３２・３２は、電磁石動作許可
信号が発信されて動作されるまではＯＮ状態となってお
り、キャリアを吸着した状態で待機している。

【００４２】ところで、上記のような現像槽１６への現
像剤の補給を繰り返し行うと、現像剤収納室３１ａ内の
現像剤の残量が少なくなる。そうすると、トナーの補給
量が低下し、トナー濃度センサ２９での検出値が、現像
に必要な適正範囲の下限値から上限値まで上がるのに段
々時間がかかるようになり、やがて、現像槽１６に補給
すべく、搬送ローラ２２や補給ローラ２３が駆動してい
るにもかかわらず上がらなくなる。このような事態が生
じ、トナー濃度センサ２９の検出値Ｙが予め定められて
いる値Ｘより小さくなると、制御装置３３は、現像剤収
納室３１ａ内に現像剤がないと判断し、複写動作を停止
するようになっている。しかしながら、このようにして
トナーの補給量で現像剤収納室３１ａ内に現像剤が無く
なったと判断した場合、トナーは無くともキャリアが電
磁石３２・３２に吸着された状態で残留していることが
ある。したがって、この状態で複写動作が停止される
と、少量のキャリアが現像剤収納室３１ａ内に残ること
となり、現像剤の置換比率が意図通りに維持されず、複
写画像の低下に繋がる。

【００４３】そこで、本実施例の制御装置３３では、ト
ナーの補給量に基づいて現像剤収納室３１ａ内に現像剤
がないと判断して複写動作を停止する前に、電磁石への
通電をＯＦＦするようになっている。即ち、この制御手
段３３にて調整停止手段が構成されている。具体的に
は、以下に図８のフローチャートと共に説明するが、本
実施例の制御装置３３は、現像剤補給開始信号が送信さ
れている時間をモニターし、送信時間が４５秒間を過ぎ
た場合は、現像剤収納室３１ａ内の現像剤の残量が少量
になったと予測して電磁石３２・３２への通電を停止
し、キャリアの吸着を解除するようになっている。

【００４４】次に、このキャリアを残さないように電磁
石を動作させる際の制御手順について、図８のフローチ
ャートに基づいて説明する。尚、上記と同様、以下に示
す制御処理中の補給処理開始信号、及び電磁石動作許可
信号等の各信号のやり取りは、制御装置３３内部で行わ
れるものである。

【００４５】上述したように、トナー濃度センサ２９で
の検出信号が、現像に必要な適正範囲の下限値まで下が
ったことが検知されると（Ｓ１０）、補給処理開始信号
が送信され、これにて電磁石動作許可信号が送信され、
かつ、補給処理開始信号の送信時間をモニターするため
のタイマーＴ₁が作動される（Ｓ１２）。これにより、
電磁石３２・３２が、上述したＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り
返し行うと共に、搬送ローラ２２及び補給ローラ２３が
駆動し、現像槽１６へと現像剤が補給される（Ｓ１
２）。その後、上記タイマーＴ₁のカウント値が４５秒
以上になったか、即ち、補給処理開始信号が４５秒間以
上続いたか（即ち、トナー濃度センサ２９の出力が現像
に必要な適正範囲の下限値より低い時間が４５秒以上経
過したか否か）が判断され（Ｓ１３）、４５秒未満であ
れば、現像剤収納室３１ａ内に現像剤がまだあると判断
して再びＳ１０に戻り、Ｓ１０〜Ｓ１３が繰り返され
る。

【００４６】一方、Ｓ１３にて上記タイマーＴ₁のカウ
ント値が４５秒以上の場合は、現像剤収納室３１ａ内の
現像剤が少なくなった、もしくは無くなったと判断さ
れ、図示しないトナーエンプティランプが点滅し（Ｓ１
４）、電磁石３２・３２がＯＦＦする（Ｓ１５）。これ
により、キャリアは、現像剤収納室３１ａ内に残留する
ことなく、現像槽１６内へと全て補給される。

【００４７】その後、複写動作が繰り返し行われ（Ｓ１
６）、トナー濃度センサ２９の出力Ｙが所定値Ｘより小
さいと判断されると（Ｓ１７）、図示しないトナーエン
プティランプが点滅状態から点灯状態に切り替わり（Ｓ
１８）、複写動作及び補給動作が終了する（Ｓ１９）。

【００４８】このように、本実施例の現像装置３０で
は、現像剤供給ユニット３１に備えられた搬送ローラ２
２に、制御装置３３にてＯＮ／ＯＦＦが制御される電磁
石３２・３２を設け、これにて、現像剤中のキャリアの
補給量を調整するようになっている。したがって、トナ
ーと共に徐々にキャリアを補給することができ、補給初
期に、トナーに先んじて現像剤中のキャリアのみが一気
に補給されるようなことはない。これにより、トナーと
キャリアとを混合して供給する場合においても、現像槽
１６内における劣化現像剤と、新しい現像剤との置換比
率を意図通りに維持することが可能となり、帯電特性の
変動を起因とする複写画像の低下を回避して、安定した
複写画像を得ることができる。しかも、電磁石を使用し
ているので、細かなキャリア補給量の調整が可能とな
り、より効率よく、帯電特性の変動に起因する複写画質
の低下を回避することができる。

【００４９】また、本実施例の制御装置３３では、トナ
ーの補給量に基づいて現像剤収納室３１ａ内に現像剤が
ないと判断して複写動作を停止する前に、電磁石の通電
をＯＦＦするようになっているので、現像剤収納室３１
ａ内にキャリアが残留することがない。

【００５０】したがって、現像剤収納室３１ａ内部にキ
ャリアが残って、現像剤の置換比率が意図通りに維持さ
れなくなるようなことが生じず、これによって、より一
層帯電特性の変動を起因とする複写画像の低下を回避し
て、安定した複写画像を得ることができる。

【００５１】尚、本実施例においては、搬送ローラ２２
に電磁石を設けたが、これに限定されるものではなく、
例えば、図９（ａ）に示すように、搬送ローラ２２を備
えていない現像装置４０の場合は、同図（ｂ）に示すよ
うに、現像剤供給ユニット４１における現像剤収納室４
１ａの内壁面の補給口近傍に、電磁石３２・３２を設け
た構成としてもよい。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明の現像装置は、以上
のように、上記の現像剤補給部に、現像剤中のキャリア
を磁力にて引き付け、現像槽へのキャリア補給量を調整
するキャリア補給量調整手段が設けられている構成であ
る。

【００５３】これによれば、現像剤補給部に設けられた
キャリア補給量調整手段が、磁力にて現像剤中のキャリ
アを引き付け、現像槽へのキャリアの補給量を調整する
ので、キャリアはトナーと共に徐々に補給されるように
なる。したがって、現像剤の補給に際し、トナーより先
んじて重量の重いキャリアのみが一気に補給されること
を防止できる。この結果、排出される現像剤と、新たに
供給される新鮮な現像剤との置換比率を意図通りに維持
でき、これによって帯電性能の変動に起因した複写画質
の低下を回避することができる。

【００５４】請求項２記載の発明の現像装置は、以上の
ように、上記請求項１記載の現像装置において、上記現
像剤補給部に、ほぼ水平方向の回転軸にて回転し、現像
剤を補給口へと搬送する搬送部材が設けられ、上記キャ
リア補給量調整手段が、この搬送部材と、この搬送部材
に設けられた回転軸とほぼ直交する方向に延びる閉空間
内に封入され、閉空間内を移動可能な永久磁石とからな
る構成である。

【００５５】これによれば、閉空間内に封入された永久
磁石は、搬送部材の回転に伴って閉空間内を上下動し、
この上下動に伴い、永久磁石の磁力により搬送回転部材
表面に吸着されているキャリアは、引き付けられたり離
されたりしながら、徐々に現像槽へと補給される。これ
により、搬送部材の回転を利用すると共に、搬送部材の
一部を空洞にし、永久磁石を封入するという簡単な構成
で、キャリアの現像槽への補給量を調整する手段を構成
できる。また、永久磁石の上下動に伴い、永久磁石にて
形成される磁気ブラシにて現像剤が攪拌されるので、ト
ナーとキャリアの分布を一層均一にすることができる。

【００５６】請求項３記載の発明の現像装置は、以上の
ように、上記請求項１記載の現像装置において、上記キ
ャリア補給量調整手段が、現像剤補給部に備えられた電
磁石と、この電磁石に流れる電流を制御する電流制御手
段とからなる構成である。

【００５７】これによれば、電流制御手段にて電磁石の
ＯＮ／ＯＦＦを制御することで、現像槽へのキャリアの
補給量を調整して、徐々に現像槽へと補給させることが
できる。したがって、上記請求項２の構成のキャリア補
給量調整手段よりも、キャリアの補給量を細かく調整す
ることができ、より効率よく、帯電特性の変動に起因す
る複写画質の低下を回避することができる。

【００５８】請求項４記載の発明の現像装置は、以上の
ように、上記請求項３記載の現像装置において、現像槽
へのトナーの補給量に基づいて現像剤補給部内部の現像
剤の残量が無くなったことが検知され、複写動作が停止
される前に、現像剤補給部内部の現像剤の残量が少なく
なったことを検知して電磁石への通電を停止すべく上記
電流制御手段を制御する調整停止手段が設けられている
構成である。

【００５９】これによれば、調整停止手段が、現像槽へ
のトナーの補給量に基づいて現像剤補給部内部の現像剤
の残量が無くなったことが検知され、複写動作が停止さ
れる前に、現像剤補給部内部の現像剤の残量が少なくな
ったことを検知して電磁石への通電を停止すべく上記電
流制御手段を制御するので、現像剤補給部内にキャリア
が残留する恐れがない。即ち、現像槽へのトナーの補給
量に基づいて現像剤補給部内に現像剤が無いと判断する
と、トナーは無くともキャリアが電磁石に吸着された状
態で残留していることがあり、現像剤補給部内にキャリ
アが残留すると、これに起因して、排出される現像剤
と、新たに供給される新鮮な現像剤との置換比率が意図
通りに維持できないという事態を招来する。しかしなが
ら、上記構成を採用することで、キャリアが残留する恐
れはなく、これによって上記のような事態の招来が回避
され、良好な複写画質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における現像装置を示す縦断
面図である。

【図２】上記現像装置が内蔵された複写機の全体構成を
示す模式図である。

【図３】上記現像装置の現像剤供給ユニットに内設さ
れ、内部の閉空間に永久磁石が封入された搬送ローラの
斜視図である。

【図４】上記複写機の制御ブロック図である。

【図５】本発明の他の実施例における現像装置を示す縦
断面図である。

【図６】図５の現像装置を備えた複写機の制御ブロック
図である。

【図７】上記複写機の制御装置で行われる現像剤の補給
に関する電磁石動作の制御の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図８】上記複写機の制御装置で行われる現像剤の補給
に関する、現像剤供給ユニット内のキャリア残留を回避
する電磁石動作の制御の処理手順を示すフローチャート
である。

【図９】上記現像装置の別の構成例を示すもので、
（ａ）はその現像装置に備えられた現像剤供給ユニット
を示す縦断面図、（ｂ）はその現像装置を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

４感光体８現像装置１６現像槽１６ａ上壁部１７現像ローラ１８撹拌ローラ２０現像剤供給ユニット（現像剤補給部）２０ａ現像剤収納室２１現像剤溢出口２２搬送ローラ（搬送部材・キャリア補給量調整手
段）２５永久磁石（キャリア補給量調整手段）２６制御装置３０現像装置３１現像剤供給ユニット（現像剤補給部）３１ａ現像剤収納室３２電磁石（キャリア補給量調整手段）３３制御装置（電流制御手段・調整停止手段）４０現像装置４１現像剤供給ユニット（現像剤補給部）４１ａ現像剤収納室Ａ回転軸Ｓ閉空間

フロントページの続き (72)発明者竹ノ内幸一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーおよびキャリアから成る現像剤を収
納する現像槽に、現像槽上方の現像剤補給部から補給口
を通して現像剤を逐次補給する一方、現像槽から現像剤
溢出口を通して劣化した現像剤を逐次排出する現像装置
において、上記の現像剤補給部に、現像剤中のキャリアを磁力にて
引き付け、現像槽へのキャリアの補給量を調整するキャ
リア補給量調整手段が設けられていることを特徴とする
現像装置。
【請求項２】上記現像剤補給部に、ほぼ水平方向の回転
軸にて回転し、現像剤を補給口へと搬送する搬送部材が
設けられ、上記キャリア補給量調整手段が、この搬送部
材と、この搬送部材に設けられた回転軸とほぼ直交する
方向に延びる閉空間内に封入され、閉空間内を移動可能
な永久磁石とからなることを特徴とする上記請求項１記
載の現像装置。
【請求項３】上記キャリア補給量調整手段が、現像剤補
給部に備えられた電磁石と、この電磁石に流れる電流を
制御する電流制御手段とからなることを特徴とする上記
請求項１記載の現像装置。
【請求項４】現像槽へのトナーの補給量に基づいて現像
剤補給部内部の現像剤の残量が無くなったことが検知さ
れ、複写動作が停止される前に、現像剤補給部内部の現
像剤の残量が少なくなったことを検知して電磁石への通
電を停止すべく上記電流制御手段を制御する調整停止手
段が設けられていることを特徴とする上記請求項３記載
の現像装置。