JPH1020653A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、現像器を小型化し、またトナー濃度
センサへのトナーの固着を防止し、センサ周辺部の現像
剤を常に、簡便にリフレッシュし、トナー濃度を正確に
検知することが出来るようにした現像装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】本発明は、上下のスクリュー４２，４３間
を仕切り、一端部に前記上スクリュー４２によって攪拌
搬送されてくる現像剤を落下させる第１の開口部５０、
他端部に前記下スクリュー４３によって搬送されてくる
現像剤を上方へ通過させる第２の開口部５１を有する仕
切板４８と、前記第１の開口部５０の上方から下方へ向
かって落下される現像剤を一時的に滞留させる容器５４
と、この容器５４に滞留された前記現像剤のトナー濃度
を検出する磁気センサ５５とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、電子複
写機に備えられ、感光体上の静電潜像にトナーとキャリ
ヤからなる二成分現像剤を供給して現像する現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置はその現像容器内に感
光体に現像剤を供給するためのマグネットローラを備え
るとともに、現像剤を撹拌・搬送してマグネットローラ
に現像剤を送るためのスクリューを２つ水平に配置して
いる。

【０００３】水平に配置した２つのスクリュー間で現像
剤を循環させることにより、キャリアとトナーの撹拌に
よるトナー帯電とマグネットローラへの現像剤の供給を
行っている。

【０００４】マグネットローラへ現像剤のトナーが供給
されると、現像剤中におけるトナー濃度が低下する。こ
のトナー濃度が所定値以下になると、トナーが補給され
るようになっている。

【０００５】トナー濃度はトナー濃度センサにより検出
される。トナー濃度センサとしては、主に磁気式が用い
らており、スクリュー下部に対向する現像容器の壁面に
センサ部を突出させている。

【０００６】センサ部に現像剤が滞留すると、正確に、
トナー濃度を検出することができなくなるため、スクリ
ューに取り付けたスクレーパでセンサ上部の現像剤をス
クイーズする事によって、常に、センサ周辺部に新しい
現像剤を供給してトナー濃度を正確に検知するようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、二成分現像器内にスクリューを水平に２つ配
置していたため、現像器を断面からみて横方向に大きく
なってしまう。このため、電子写真方式印字装置におけ
る現像器の占有スペースがかなり大きなものになってし
まう。特に、４連タンデム方式のカラー電子写真方式印
字装置を検討する場合に、現像器を断面からみて横方向
のスペースが大きくなってしまうと、隣合う感光体ドラ
ムの距離を長くしなければならず、電子写真方式印字装
置全体が大きなものになってしまうという問題点があ
る。

【０００８】また、従来の現像器のように現像剤が水平
に移動する搬路にトナー濃度センサを設置すると、セン
サ周辺に現像剤が滞留することがないよう、トナー濃度
センサ上部を常にスクイーズしなければならない。この
ため、スクレーパと摩擦によってセンサにトナーが固着
する虞があり、また、長期間使用によるスクレーパの弾
性・形状劣化により、十分にセンサ周辺の現像剤を循環
させることが出来なくなるという問題点があった。

【０００９】そこで、本発明は、現像器を小型化し、ま
たトナー濃度検出手段へのトナーの固着を防止し、トナ
ー濃度検出手段周辺部の現像剤を常に、簡便にリフレッ
シュし、トナー濃度を正確に検知することが出来るよう
にした現像装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、トナーとキャリヤか
らなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する現
像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設さ
れ、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬
送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪
拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の
方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、こ
の第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るとともに、
前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現像剤
を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開口部
を有する仕切部材と、前記開口部から落下する現像剤を
一時的に滞留させる滞留手段と、この滞留手段に滞留さ
れた現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段
とを具備する。

【００１１】請求項２記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部の下方部に設けら
れ、前記開口部から落下される現像剤を、前記第１の開
口部より開口量を小とする底面開口部を有する容器内に
一時的に収容させる滞留手段と、この滞留手段の容器壁
面に設けられ、前記容器内に滞留された現像剤のトナー
濃度を検出するトナー濃度検出手段とを具備する。

【００１２】請求項３記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部を開閉し、前記開
口部を閉塞することにより前記現像剤を堆積させ、前記
開口部を解放することにより前記現像剤を落下させる開
閉手段と、この開閉手段上に堆積された現像剤のトナー
濃度を検出するトナー濃度検出手段とを具備する。

【００１３】請求項４記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部を所定のタイミン
グで繰り返し開閉し、前記開口部を閉塞することにより
前記現像剤を堆積させ、前記開口部を解放することによ
り前記現像剤を落下させる開閉手段と、前記開閉手段の
開閉動作に同期して前記開閉手段が開放する直前に前記
堆積された現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検
出手段とを具備する。

【００１４】請求項５記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部を開閉し、前記開
口部を閉塞することにより前記現像剤を堆積させ、前記
開口部を解放することにより前記現像剤を落下させる開
閉手段と、この開閉手段上に堆積された現像剤のトナー
濃度を検出するトナー濃度検出手段と、このトナー濃度
検出手段によりトナー濃度を検出する場合に、前記開閉
手段にて前記開口部を閉塞するように前記開閉手段を制
御する制御手段とを具備する。

【００１５】請求項６記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部の近傍に回動自在
に設けられて前記開口部を開閉し、前記開口部を閉塞す
ることにより前記現像剤を堆積させ、前記開口部を解放
することにより前記現像剤を落下させるシャッターと、
前記開口部を閉塞したシャッター上に堆積された現像剤
のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、このシ
ャッターを解放する方向に付勢する付勢部材と、前記ト
ナー濃度検出手段によりトナー濃度を検出する場合に、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッターを移動さ
せる移動手段とを具備する。

【００１６】請求項７記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部の下方部に回転自
在に設けられ、前記第１の開口部から落下される現像剤
を羽根により受けて一時的に堆積させる羽根車と、この
羽根車の羽根上に堆積された現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度検出手段とを具備する。

【００１７】請求項８記載のものは、トナーとキャリヤ
からなる現像剤を担持し、被現像部に現像剤を供給する
現像剤供給手段と、この現像剤供給手段に近接して配設
され、前記現像剤を所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌
搬送手段と、前記現像剤供給手段に近接して前記第１の
攪拌搬送手段の下方に配設され、前記現像剤を前記所定
の方向と逆方向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、
この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
口部を有する仕切部材と、前記開口部の下方部に回転自
在に設けられ、前記開口部から落下される現像剤を羽根
により受けて一時的に堆積させたのち、間欠的に回転す
ることにより前記羽根から落下させる羽根車と、前記第
１の攪拌搬送手段と前記羽根車とを接続し、前記第１の
攪拌搬送手段の回転力を前記羽根車に伝達して該羽根車
を間欠的に回転させる動力伝達手段と、前記羽根車の羽
根上に堆積された現像剤のトナー濃度を検出するトナー
濃度検出手段とを具備する。

【００１８】本発明は現像剤の撹拌・搬送に用いられて
いる第１および第２の攪拌搬送手段を縦に配置すること
により、現像器を断面からみて横方向の小型化ができ、
例えば４連タンデム方式の電子写真方式印字装置におい
て、現像器のスペースを小さくすることが可能となり、
隣り合った感光体ドラムの距離を短くすることができ、
印字装置全体の小型化を実現することができる。

【００１９】また、第１の攪拌搬送手段から第２の攪拌
搬送手段への現像剤の落下部分にトナー濃度検出手段を
設けることにより、トナー濃度検出手段の周辺部の現像
剤をスクレーパ、撹拌羽根等で排除することなく、トナ
ー濃度検出手段へのトナー固着を防止できるようにす
る。

【００２０】さらに、第１の攪拌搬送手段から第２の攪
拌搬送手段への現像剤を落下させる開口部の下方部に開
口部から落下される現像剤を一時的に滞留させる滞留手
段を設け、この滞留手段に滞留された現像剤のトナー濃
度をトナー濃度検出手段により検出することにより、現
像剤を常に滞留手段に所定量滞留させながらしかも新し
い現像剤と循環させてトナー濃度を安定して正確に測定
することが出来るようにする。

【００２１】また、開口部を開閉する開閉手段（シャッ
ター）を設け、開閉手段（シャッター）は、トナー濃度
検出前は閉まっていて、現像剤を滞留させる。現像剤が
一定量以上滞留したタイミングでトナー濃度検出手段に
よりトナー濃度を検知し、その後、開閉手段（シャッタ
ー）が短時間開いて滞留していた現像剤を開口部から第
２の攪拌搬送手段へ落下させる。

【００２２】このように、開閉手段（シャッター）を開
閉し、現像剤の滞留量と合わせたタイミングでトナー濃
度を検知する事により、常に一定量の新しい現像剤がト
ナー濃度検出手段に供給され、トナー濃度を安定かつ正
確に検出することが出来る。

【００２３】また、第１の攪拌搬送手段から第２の攪拌
搬送手段への現像剤を落下させる開口部の下方部に開口
部から落下される現像剤を一時的に滞留させる、羽根車
を設けることにより、簡単に現像剤を滞留させてトナー
濃度を測定し、その後新たな現像剤と交換する動作を実
現することが出来る。

【００２４】すなわち、現像剤を羽根上に一定量堆積さ
せてトナー濃度を測定し、羽根を回転させて測定した現
像剤を第２の攪拌搬送手段に落下させ、次の羽根上に第
１の攪拌搬送手段から送られてきた現像剤を堆積させる
という動作を繰り返すことにより、トナー濃度検出手段
周辺部に同じ現像剤が滞留することがなく、常にほぼ一
定量の現像剤でトナー濃度を安定かつ正確に検出するこ
とが出来る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜図４に示す
一実施の形態を参照して説明する。図２は４連タンデム
方式のカラー電子写真複写装置の内部構成を示すもので
ある。

【００２６】図中１は装置本体で、この装置本体１の上
面部の原稿載置台１ａには原稿を自動送りする原稿自動
送り装置２が設けられている。装置本体１内の上部側に
は前記原稿を露光するための原稿スキャナ部５が設けら
れている。このスキャナ部５は第１および第２のキャリ
ッジ６，７を移動自在に備え、第１のキャリッジ６には
原稿に光を照射する露光ランプ８および原稿から反射さ
れる反射光を反射させる第１の反射ミラー９が配設され
ている。第２のキャリッジ７には前記第１の反射ミラー
９から反射される反射光を反射させて所定方向に導く第
２および第３の反射ミラー１０，１１が配設されてい
る。第３の反射ミラー１１によって反射される反射光の
光路中には光学レンズ１３および光電変換素子１４が配
設されている。

【００２７】装置本体１内の略中央部には像を担持する
感光体ドラム３１ａ〜３１ｄが用紙の搬送方向に亘って
複数個（４個）回転自在に配設されている。これら感光
体ドラム３１ａ〜３１ｄの周囲部にはそれぞれその回転
方向に沿って順次、ドラム表面を均一に帯電させる帯電
チャージャー３２、ドラム上の潜像を現像する現像器３
４、ドラム上の顕像を用紙に転写させる転写器３５、さ
らに、残留トナーを除去するクリーナ３６が配設されて
いる。

【００２８】また、装置本体１内には画像情報に応じた
レーザ光を発光するレーザ光走査ユニット（図示しな
い）が設けられ、このレーザ光走査ユニットから発光さ
れたレーザ光は感光体ドラム３１ａ〜３１ｄにそれぞれ
導かれて照射され、静電潜像が形成されるようになって
いる。

【００２９】感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの下部側には
用紙搬送路１６が略水平状態に設けられている。この用
紙搬送路１６中には用紙の搬送方向に沿って順次、用紙
を供給する給紙ローラ２１、用紙を整位するレジストロ
ーラ２２、顕像を用紙に転写させる転写器３５、用紙を
搬送する搬送ベルト２７、定着手段としての定着器１
８、送りローラ２８および排紙ローラ３０が配設されて
いる。

【００３０】定着器１８はヒートローラ１８ａとこのヒ
ートローラ１８ａの下部側に圧接し用紙を加圧するプレ
スローラ１８ｂとからなる。装置本体１の一側部側には
用紙を供給する給紙トレイ２４が設けられ、他側部側に
は排紙ローラ３０から排出される用紙を受ける排紙トレ
イ２５が設けられている。

【００３１】しかして、画像形成時には、原稿載置台１
ａ上に原稿を載置し、コピーボタン（図示しない）をオ
ンする。これにより、露光ランプ８が点灯して第１及び
第２のキャリッジ６，７が走行され、原稿に光が走査さ
れる。この走査により原稿から反射する反射光は第１〜
第３の反射ミラー９〜１１、および光学レンズ１３を介
して光電変換素子１４に受光され、光電変換される。こ
の光電変換により、レーザ光走査ユニットから画像情報
に応じたレーザ光が発光され、このレーザ光はポリゴン
ミーラにより走査され、この走査されるレーザ光は光学
系を介して感光体ドラム３１ａ〜３１ｄに導かれて照射
される。感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの表面は、帯電チ
ャージャー３２…により一様に帯電されており、レーザ
光の照射により、原稿の静電潜像が形成される。この静
電潜像は感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの回転により、現
像器３４…へ送られて対向し、各色のトナーが供給され
ることにより、カラー画像が形成される。

【００３２】一方、このときには、給紙トレイ２４から
給紙ローラ２１の回転により、用紙が供給され、レジス
トローラ２２で整位されてから、感光体ドラム３１ａ〜
３１ｄと転写器３５…間へ送られてカラー画像が転写さ
れる。この転写後、感光体ドラム３１ａ〜３１ｄ上に残
留したトナーはクリーナ３６…により掻き落されてクリ
ーニングされる。

【００３３】画像が転写された用紙は、搬送ベルト２７
の走行により、定着ローラ１８に送られ、加熱されると
ともに、加圧されて定着される。この画像が定着された
用紙Ｐは排出ローラ３０を介して排紙トレイ２５に排出
される。

【００３４】図１は縦型スクリュー現像器３４を示すも
のである。図中４１はトナーとキャリアからなる２成分
の現像剤を収容する現像容器で、この現像容器４１内に
は感光体ドラム３１に現像剤を供給する現像剤供給手段
としてのマグネットローラ４５が回転自在に設けられて
いる。このマグネットローラ４５の後方には現像剤を攪
拌搬送する第１および第２の現像剤攪拌手段としての上
下部のスクリュー４２，４３が平行に配設されている。
マグネットローラ４５の上部側にはマグネットローラ４
５上の現像剤層を規制するドクタブレード４６が設けら
れている。

【００３５】現像容器４１内の現像剤は上下部のスクリ
ュー４２，４３の回転により攪拌搬送されてマグネット
ローラ４５に送られ、その層厚がドクタブレード４６に
より規制されてから感光体ドラム３１に供給される。

【００３６】図３は上下部のスクリュー４２，４３を示
す背面図である。上下部のスクリュー４２，４３間は仕
切板４８によって仕切られ、仕切板４８の一端部には上
スクリュー４２によって搬送されてくる現像剤を下方に
落下させる第１の開口部５０が設けられ、他端部には下
スクリュー４３によって搬送されてくる現像剤を上方へ
通過させる第２の開口部５１が設けられている。現像容
器４１の上面部には、トナーを補給するトナー補給ホッ
パー５２が設けられている。

【００３７】トナー補給ホッパー５２から上スクリュー
４２の上に補給された補給トナーは、上スクリュー４２
の回転によってキャリアと撹拌されながら搬送され、十
分に混合されて均一に帯電された現像剤として左端の第
１の開口部５０に達し、この第１の開口部５０から下ス
クリュー４３上に落下する。この現像剤は、下スクリュ
ー４３の回転、及びマグネットローラ４５の回転によ
り、マグネットローラ４５上を経由しながら左から右に
搬送され、右端に設けられた第２の開口部５１から、公
知の機構によって下スクリュー４３から上スクリュー４
２へ持ち上げられる。

【００３８】図４は第１の開口部５０を示す斜視図であ
る。第１の開口部５０の下部側には滞留手段としてのロ
ート状の容器５４が設けられている。ロート状の容器５
４の底面部には開口部５４ａが設けられ、この開口部５
４ａの開口面積は、上スクリュー４２により単位時間当
たりに搬送される現像剤量よりも流れ出る量のほうが少
なくなるよう、かつ、流出が断続することがないよう十
分な面積に調整されている。さらに、仕切板４８には第
１の開口部５０の隣側に位置して現像剤逃がし用の開口
部５０ａが設けられている。

【００３９】上スクリュー４２で搬送されてくる現像剤
は第１の開口部５１からロート状容器５４に落下される
が、底面開口部５４ａからの流出量が少ないため、現像
剤は溢れてくる。この溢れてくる現像剤はもう一方の逃
がし用の開口部５０ａから落下される。ロート状容器５
４の内壁部にはロート状容器５４内に滞留される現像剤
の透磁率からトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段
としての磁気センサ５５が取り付けられている。

【００４０】ロート状容器５４内は、常に現像剤が新し
いものと入れ替わりながら、ほぼ一定量の現像剤で満た
され、磁気センサ５５によりトナー濃度を正確かつ安定
に測定することが出来るようになっている。

【００４１】トナー濃度が基準より下回った場合には信
号がトナーホッパー５２のトナー供給スクリュー５３に
伝達され、一定時間供給スクリュー５３が駆動してトナ
ーを補給する。

【００４２】この現像器を用いて印字試験を行った。マ
シンは東芝製複写機１７１０を反転現像、及び縦型現像
器が装着出来るように改造したものを用い、白地率５％
の反転原稿を複写することにより印字画像を得た。

【００４３】磁気センサ５４はＴＤＫ製ＢＸ２、コント
ロール電圧として７Ｖを供給した。現像剤としてはフェ
ライト製の樹脂コートキャリア、ポリエステル系２成分
トナーをトナー濃度７％で混合したものを用いた。

【００４４】トナー濃度が７．０±０．５％となるよう
オートトナー制御を行ったところ、２０Ｋ枚の印字試験
において、実際のトナー濃度変動もその範囲で抑えら
れ、画像濃度変動も１．４０〜１．４８の範囲内で、良
好なレベルを示した。

【００４５】図５〜図９は本発明の第２の実施の形態を
示すものである。なお、上記第１の実施の形態で示した
部分と同一部分については、同一番号を付してその説明
を省略する。

【００４６】図５は現像器３４を示す背面図で、図６は
その側断面図である。現像容器４１内の現像剤は上下の
スクリュー４２，４３の回転により、上記第１の実施の
形態と同様に、循環搬送するが、上スクリュー４２から
下スクリュー４３への現像剤の受け渡しが行われる第１
の開口部６０には開閉手段としてのシャッター６４が開
閉自在に設けられている。第１の開口部６０の近傍に
は、トナー濃度比を検出するトナー濃度比検出手段とし
ての磁気センサ６５が設けられている。

【００４７】図７はシャッター６４の取付構造を示す。
シャッター６４は支軸６７を介して固定部材６６に回動
自在に支持され、支軸６７を支点として水平に回転す
る。シャッター６４と固定部材６６は支軸６７に対して
第１の開口部６０と逆側にバネ６８で接続され、バネ６
８の付勢力によりシャッター６４は図８に示すように開
放する方向に付勢されている。

【００４８】シャッター６４の端部を矢印で示すように
バネ６８の付勢力に抗して押すと、シャッター６４は水
平に回動して図７に示すように第１の開口部６０が閉じ
た状態になる。シャッター６４の端部の押圧を解除する
と、バネ６８の付勢力によりシャッター６４が回動して
第１の開口部６０が開放された状態になる。

【００４９】なお、シャッター６４の開閉構造として
は、他に観音開き構造、スライド構造、レンズのしぼり
構造等が考えられる。トナー濃度の測定時には、シャッ
ター６４を閉じた状態にして上スクリュー４２により搬
送されてきた現像剤をシャッター６４上に堆積させる。
磁気センサ６５を覆うだけの量の現像剤が堆積された時
点で磁気センサ６５の出力を検出し、トナー濃度を測定
する。測定後、シャッター６４を開放して堆積していた
現像剤を落下させて下スクリュー５２に受け渡す。つい
で、シャッター６４を再び閉じて新たに搬送されてきた
現像剤を堆積させてトナー濃度を測定する。

【００５０】磁気センサ６５の出力検出は、図９に示す
ように、シャッター６４の開閉動作と同期させて開く直
前に行う。このシャッター６４は、スクリューやマグネ
ットローラが回転中でもトナー濃度を測定しない場合、
例えば現像動作中には、開放したままでよい。

【００５１】この現像器を用いて印字試験を行った。マ
シンは東芝製複写機１７１０を反転現像、及び縦型現像
器が装着出来るように改造したものを用い、白地率５％
の反転原稿を複写することにより印字画像を得た。磁気
センサはＴＤＫ製ＢＸ２、コントロール電圧として７Ｖ
を供給した。現像剤としてはフェライト製の樹脂コート
キャリア、ポリエステル系２成分トナーをトナー濃度７
％で混合したものを用いた。

【００５２】トナー濃度が７．０±０．５％となるよう
オートトナー制御を行ったところ、２０Ｋ枚の印字試験
において実際のトナー濃度変動もその範囲で抑えられ、
画像濃度変動も１．４０〜１．４８の範囲内で、良好な
レベルを示した。

【００５３】なお、上記した第１の実施の形態では、現
像剤の長期間使用による経時劣化や環境変動による劣化
等により流動性が変動した場合、容器５４内に現像剤が
詰まってしまったり、滞留量が少なくなって安定的にト
ナー濃度を検出できなくなる虞があるが、第２の実施の
形態では、開口部６０をシャッター６４により開閉する
構造とするため、現像剤の流動性が変動しても、現像剤
が詰まるといったことがなく、安定的してトナー濃度を
検出できる。

【００５４】図１０〜図１３は本発明の第３の実施の形
態を示す。なお、上記第１の実施の形態で示した部分と
同一部分については、同一番号を付してその説明を省略
する。

【００５５】図１０は現像器３４を示す背面図である。
現像容器４１内の現像剤は上下のスクリュー４２，４３
の回転により、上記第１の実施の形態と同様に、循環搬
送するが、上スクリュー４２から下スクリュー４３への
現像剤の受け渡しが行われる第１の開口部７０には羽根
車７１が設けられている。羽根車７１は、羽根７１ａが
４枚互いに直角に配置されているのが望ましい。

【００５６】各羽根７１ａ…は第１の開口部７０を塞ぐ
だけの面積があり、その上部に現像剤を堆積させるため
に水平の角度で停止する。羽根７１ａの面積は第１の開
口部７０に対して余り小さいと、隙間から現像剤が落下
してしまい、羽根７１ａ上に堆積させることが出来ない
ため良くないが、全く同じ面積でも羽根７１ａの回転が
スムーズに行われないため望ましくない。

【００５７】羽根７１ａと第１の開口部７０との間の隙
間が狭ければ、現像剤は互いの摩擦によってアーチを形
成するため、問題なく現像剤を堆積させることが出来
る。第１の開口部７０と羽根７１ａとの隙間は０．５〜
１．５ｍｍ程度が望ましい。第１の開口部７０の下部側
には図１３に示すように、羽根車７１の２枚の羽根７１
ａ，７１ａと現像容器４１の壁で囲まれたポケット状の
空間Ｋが構成され、この空間部Ｋを構成する現像容器４
１の壁面にはトナー濃度比検出手段としての磁気センサ
７５が設置されている。

【００５８】トナー濃度の測定時には、上スクリュー４
２により搬送されてきた現像剤は第１の開口部７０のポ
ケット状空間Ｋを満たし、磁気センサ７５の出力を検知
してトナー濃度を測定する。次に、羽根車７１が９０度
回転して堆積していた現像剤を下スクリュー４３に受け
渡し、新たに次の羽根７１ａ上に上スクリュー４２から
供給される現像剤を堆積させ、そのトナー濃度を測定す
る。

【００５９】羽根車７１の駆動は、パルスモータを用い
て一定時間間隔で９０度ずつ回転するようパルス信号を
与えても良く、また、上または下スクリュー４２，４３
の軸の回転を減速して羽根車７１の軸に伝達する図１
１、図１２のような歯車構造によって、駆動装置を別途
特別に必要とせず現像剤の堆積と交換を行うようにして
も良い。

【００６０】図１１、図１２の歯車構造を説明する。上
スクリュー４２の軸４２ａには第１のギヤ８１が取り付
けられ、この第１のギヤ８１には第２のギヤ８２を介し
て第３のギヤ（減速ギヤ）８３が接続されている。第３
のギヤ８３にはシャフト８５を介して第４のギヤ８４が
接続され、第５のギヤ８４は４つの大きな歯部８４ａ…
が形成されている。

【００６１】一方、羽根車７１のシャフト７２ｂには回
転板８６が取り付けられ、この回転板８６の板面にはそ
の回転方向に亘って所定間隔を存して４本のピン８６ａ
…が突設されている。更に、回転板８６の周壁部には同
様の間隔で４つの切欠部８６ｂ…が形成されている。回
転板８６の下端部にはバネ８８で弾性的に押圧されるブ
レーキ８７が圧接され、このブレーキ８７の上面に突設
された突起部８７ａが回転板８６の切欠部８６ｂに係合
することにより、位置決めするようになっている。

【００６２】上スクリュー４２が回転されると、第１〜
第３のギヤ８１〜８３を介して第４のギヤ８４が回転さ
れ、その歯部８４ａで回転板８６のピン体８６ａを押圧
する。これにより、回転板８６はブレーキ８７のブレー
キ力に抗して回転し、羽根車７１を所定角度（９０度）
回転させる。羽根車７１が所定角度回転されると、ブレ
ーキ８７の上面に突設された突起部８７ａが再度、回転
板８６の切欠部８６ｂに係合し、ブレーキが働いて静止
する。

【００６３】羽根車７１の間欠駆動方法は、その他、既
知の方法を用いることが出来る。この現像器を用いて印
字試験を行った。マシンは東芝製複写機１７１０を反転
現像、及び縦型現像器が装着出来るように改造したもの
を用い、白地率５％の反転原稿を複写することにより印
字画像を得た。磁気センサはＴＤＫ製ＢＸ２、コントロ
ール電圧として７Ｖを供給した。現像剤としてはフェラ
イト製の樹脂コートキャリア、ポリエステル系２成分ト
ナーをトナー濃度７％で混合したものを用いた。

【００６４】トナー濃度が７．０±０．５％となるよう
オートトナー制御を行ったところ、２０Ｋ枚の印字試験
において実際のトナー濃度変動もその範囲で抑えられ、
画像濃度変動も１．４０〜１．４８の範囲内で、良好な
レベルを示した。

【００６５】なお、上記した第２の実施の形態では、シ
ャッター構造の簡素化が難しく、せっかく上下スクリュ
ー４２，４３で小型化した現像器に、新たな構造物を必
要とするという問題がある。

【００６６】しかし、第３の実施の形態では、羽根車構
造を上スクリュー４２から下スクリュー４３への現像剤
が落下する流路の途中に設けるため、簡単に現像剤を滞
留させてトナー濃度を測定し、その後新たな現像剤と交
換する動作を実現することが出来る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１および第２の現像剤攪拌手段を上下に平行に配置す
るから、断面からみて横方向の小型化が可能になる。ま
た、スクレーパによりトナー濃度検出センサをスクィー
ズするといったことなく、トナー濃度検出手段の周辺の
現像剤をリフレッシュすることができ、トナー濃度を安
定かつ正確に測定できる。したがって、現像剤中のトナ
ー濃度を正確に制御でき、画像品質を長期間にわたり維
持することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である現像器を示す
側断面図。

【図２】４連タンデム方式のカラー電子写真複写機を示
す構成図。

【図３】現像器を示す背面断面図。

【図４】トナー濃度検出部を示す斜視図。

【図５】本発明の第２の実施の形態である現像器を示す
背面断面図。

【図６】現像器を示す側断面図。

【図７】シャッターにより開口部が閉塞された状態を示
す平面図。

【図８】シャッターが回動されて開口部が開放された状
態を示す平面図。

【図９】磁気センサ出力のシャッター開閉による変動を
示すグラフ図

【図１０】本発明の第３の実施の形態である二成分現像
器を示す背面断面図。

【図１１】羽根車を間欠駆動させるための歯車構成を示
す側面図。

【図１２】歯車構成を示す正面図。

【図１３】トナー濃度検出センサの取付構造を示す断面
図。

【符号の説明】

３１…感光体ドラム（被現像部） ４２…上スクリュー（第１の攪拌搬送手段） ４３…下スクリュー（第２の攪拌搬送手段） ４５…マグネットローラ（現像剤供給手段） ５０，６０，７０…第１の開口部 ５１…第２の開口部 ５５，６５，７５…磁気センサ（トナー濃度検出手段） ５４…容器（滞留手段） ６４…シャッター（滞留手段） ７１…羽根車（滞留手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 佳也 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部から落下する現像剤を一時的に滞留させる滞
   留手段と、 この滞留手段に滞留された現像剤のトナー濃度を検出す
   るトナー濃度検出手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部の下方部に設けられ、前記開口部から落下さ
   れる現像剤を、前記第１の開口部より開口量を小とする
   底面開口部を有する容器内に一時的に収容させる滞留手
   段と、 この滞留手段の容器壁面に設けられ、前記容器内に滞留
   された現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手
   段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部を開閉し、前記開口部を閉塞することにより
   前記現像剤を堆積させ、前記開口部を解放することによ
   り前記現像剤を落下させる開閉手段と、 この開閉手段上に堆積された現像剤のトナー濃度を検出
   するトナー濃度検出手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部を所定のタイミングで繰り返し開閉し、前記
   開口部を閉塞することにより前記現像剤を堆積させ、前
   記開口部を解放することにより前記現像剤を落下させる
   開閉手段と、 前記開閉手段の開閉動作に同期して前記開閉手段が開放
   する直前に前記堆積された現像剤のトナー濃度を検出す
   るトナー濃度検出手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部を開閉し、前記開口部を閉塞することにより
   前記現像剤を堆積させ、前記開口部を解放することによ
   り前記現像剤を落下させる開閉手段と、 この開閉手段上に堆積された現像剤のトナー濃度を検出
   するトナー濃度検出手段と、 このトナー濃度検出手段によりトナー濃度を検出する場
   合に、前記開閉手段にて前記開口部を閉塞するように前
   記開閉手段を制御する制御手段とを具備することを特徴
   とする現像装置。
6. 【請求項６】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部の近傍に回動自在に設けられて前記開口部を
   開閉し、前記開口部を閉塞することにより前記現像剤を
   堆積させ、前記開口部を解放することにより前記現像剤
   を落下させるシャッターと、 前記開口部を閉塞したシャッター上に堆積された現像剤
   のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、 このシャッターを解放する方向に付勢する付勢部材と、 前記トナー濃度検出手段によりトナー濃度を検出する場
   合に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッターを
   移動させる移動手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
7. 【請求項７】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部の下方部に回転自在に設けられ、前記第１の
   開口部から落下される現像剤を羽根により受けて一時的
   に堆積させる羽根車と、 この羽根車の羽根上に堆積された現像剤のトナー濃度を
   検出するトナー濃度検出手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】トナーとキャリヤからなる現像剤を担持
   し、被現像部に現像剤を供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段に近接して配設され、前記現像剤を
   所定方向に攪拌搬送する第１の攪拌搬送手段と、 前記現像剤供給手段に近接して前記第１の攪拌搬送手段
   の下方に配設され、前記現像剤を前記所定の方向と逆方
   向へ攪拌搬送する第２の攪拌搬送手段と、 この第１および第２の攪拌搬送手段間を仕切るととも
   に、前記第１の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現
   像剤を前記第２の攪拌搬送に向けて落下させるための開
   口部を有する仕切部材と、 前記開口部の下方部に回転自在に設けられ、前記開口部
   から落下される現像剤を羽根により受けて一時的に堆積
   させたのち、間欠的に回転することにより前記羽根から
   落下させる羽根車と、 前記第１の攪拌搬送手段と前記羽根車とを接続し、前記
   第１の攪拌搬送手段の回転力を前記羽根車に伝達して該
   羽根車を間欠的に回転させる動力伝達手段と、 前記羽根車の羽根上に堆積された現像剤のトナー濃度を
   検出するトナー濃度検出手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。