JPH1144986A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送攪拌部材による現像剤の攪拌・搬送能力
を向上させるとともに、濃度センサによる検出が正確に
できるようにしてトナー濃度の制御精度を向上させる。 【解決手段】 搬送攪拌部材６は、軸部材１６と、５条
のスパイラル状の羽根１８とから構成されている。濃度
センサ９対応部分は、５条の羽根１８のうち１条の羽根
１８ａのみが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装
置に関し、詳しくは、現像ケーシング内に貯留された２
成分現像剤の濃度を濃度センサで検出してトナー濃度を
制御する方式の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置の小型化、低コスト
化が求められており、それにともなって現像装置として
も小型のものが要求されている。そのようなものとし
て、現像装置内に、現像剤の混合、攪拌、搬送を行う羽
根状部材を有した搬送攪拌部材を並置し、互いに異なる
方向に現像剤を搬送させて循環させるとともに、現像剤
の搬送途中に濃度センサ（透磁率センサ）を設けてトナ
ー濃度を検出し、それに基づいてトナーを補給してトナ
ー濃度の制御を行う構成のものが知られている。しかし
ながら、このような小型の現像装置では、小型化したが
故に装置内に十分な現像剤量を確保することができず、
また濃度センサの取付位置が限られてしまうため、トナ
ー濃度が低くなって現像剤の嵩が減った時や画像形成装
置本体の水平がとれていない時に、濃度センサ部位の現
像剤の量が安定せず、トナー濃度の制御を精度良く行う
ことが困難であった。

【０００３】具体的に説明すると、従来における搬送攪
拌部材は、例えば図４及び図５に示すように、軸部材５
０の外周面の略半分の域に、切り欠き楕円板状の羽根５
２が軸方向に複数等間隔に且つ軸部材５０に対して傾斜
して固定された構成となっている。搬送攪拌部材が図中
矢印方向に回転されると、現像剤は図４で矢印Ｎ方向に
移動する。濃度センサ５６は搬送攪拌部材を下方から臨
むように現像ケーシング５４に設置されている。羽根５
２は現像剤を掬い上げるようにして搬送するので、羽根
５２が濃度センサ５６の検出面側に来たときは、キャリ
ア（微小鉄球）密度が高くなり、図６にＨで示すように
トナー濃度（濃度センサの出力値）は上限値となり、羽
根５２が検出面を過ぎた後は、キャリア密度が低くな
り、図６にＬで示すようにトナー濃度（濃度センサの出
力値）は下限値となる。そしてこのような従来の構成で
は、トナー濃度が低くなり現像剤の嵩が低くなったとき
にトナー濃度の出力値のバラツキが出易くなる。

【０００４】この対策として、濃度センサに対応する部
分の搬送攪拌部材の羽根を取り去ったり、濃度センサに
対応する部分のみ搬送攪拌部材の軸径を大きくし、現像
剤を溜める等の方法も行われている。

【０００５】また、羽根の形状としては上記楕円板形状
の他に、１条のスパイラル状に形成されたスクリュー構
造のものもあるが、攪拌効率が悪く、地肌汚れ等の異常
画像の発生を来たし易いという問題も抱えていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】濃度センサに対応する
部分の搬送攪拌部材の羽根を取り去ったり、濃度センサ
に対応する部分のみ搬送攪拌部材の軸径を大きくした場
合には、濃度センサの出力は安定するが、トナー濃度が
高めで現像剤の嵩が高い時には、濃度センサに対応する
部位で現像剤が滞留するために、現像剤が溢れてしまっ
たり、羽根作用が発現しないために搬送攪拌性も悪くな
ってしまう。攪拌効率を向上させる対策としては、スパ
イラル条の羽根を多条に設ける構成が考えられるが、こ
の場合、羽根間で攪拌される現像剤の量は羽根数が増え
るとともに必然的に少なくなる。現像剤の量が少なくな
ると、濃度センサが検出する値が無くなったり、レスポ
ンスが悪くなったりする。従って、攪拌、搬送力は向上
するが、濃度センサが正しいトナー濃度を検出できず、
トナー濃度制御が困難となる。

【０００７】そこで、本発明は、簡単な装置構成で、ト
ナー濃度制御を正しく行うことができ、攪拌効率が悪い
ことによる地肌汚れ等の問題も解消できる現像装置の提
供を、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明では、現像ケーシング内に貯留され
た２成分現像剤を攪拌しつつ感光体側へ送り出すために
平行に配置されそれぞれ回転駆動される２本の搬送攪拌
部材と、上記現像ケーシング内に貯留された２成分現像
剤の濃度を検出する濃度センサとを備えた現像装置にお
いて、上記各搬送攪拌部材はスパイラル状に形成された
複数条の羽根を有しているとともに、一方の搬送攪拌部
材の上記濃度センサ対応部分は上記羽根の条数が少な
い、という構成を採っている。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記一方の搬送攪拌部材の濃度センサ対
応部分の現像剤搬送方向下流側の羽根条数が段階的に増
えて所定の条数になる、という構成を採っている。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の構成において、上記一方の搬送攪拌部材の濃度セ
ンサ対応部分の現像剤搬送方向下流側の羽根の端部形状
が、該搬送攪拌部材の軸方向からみて現像剤搬送方向下
流側に向けて徐々に大きくなる鋭角のエッジに形成され
ている、という構成を採っている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図３は、現像装置や感光体１等が一体に設けられた
いわゆるプロセスユニットを示している。感光体１に沿
って該感光体１に現像装置からのトナーを付着させる現
像スリーブ４が設けられており、さらに現像スリーブ４
に沿って２つの搬送攪拌部材５，６が並置されている。
現像装置は、現像スリーブ４と、２つの搬送攪拌部材
５，６と、現像剤プリセットスペース７と、感光体１か
ら遠い方の搬送攪拌部材６の下方に設けられ、現像ケー
シング１４内のトナー濃度を検出するための濃度センサ
９と、トナー補給をするための着脱自在なトナーカート
リッジとしてのトナーボトル８とから主に構成されてい
る。搬送攪拌部材５，６は図中矢印方向に回転される。
搬送攪拌部材６では現像剤は紙面厚み方向奥側へ搬送さ
れ、奥側で搬送攪拌部材５に受け渡されて搬送攪拌部材
５で紙面厚み方向手前側へ搬送されるようになってい
る。さらに手前側で搬送攪拌部材６に受け渡されて循環
するようになっている。

【００１２】感光体１の回りには、帯電チャージャ１
０、露光部２、転写チャージャ３、クリーニングブレー
ド１１、トナー搬送コイル１２、トナーリサイクルベル
ト１３等が設けられている。

【００１３】かかる構成において、転写紙上に画像を形
成する手順を説明する。まず、帯電チャージャ１０によ
って一様に帯電された感光体１の表面に露光部２からの
レーザ光が選択的に照射されて露光が行われ、感光体１
の表面に静電潜像が形成される。搬送攪拌部材５，６に
よって循環する現像剤中のトナーは搬送攪拌部材５によ
って現像スリーブ４に供給され、現像スリーブ４から感
光体１に付着して静電潜像が現像化される。この場合
に、濃度センサ９によって現像ケーシング１４内のトナ
ー濃度が検出され、検出値が基準値より低い場合には図
示しない制御部により、トナーボトル８が回転駆動され
てトナー補給が行われ、供給された新規トナーは搬送攪
拌部材６に供給されて循環流に混合され、現像スリーブ
４に供給される。

【００１４】感光体１上のトナー像は、転写チャージャ
３により転写紙に転写され、感光体１に残った未転写ト
ナーは、クリーニングブレード１１により掻き落とされ
る。掻き落とされたトナーは、トナー搬送コイル１２で
紙面厚み方向手前側へ搬送され、トナーリサイクルベル
ト１３で搬送攪拌部材６の手前側に供給されて搬送攪拌
部材５，６の循環流に合流するようになっている。

【００１５】濃度センサ９が設けられる側の搬送攪拌部
材６は、図１に示すように、軸部材１６と、スパイラル
状に形成された５条の羽根１８とから構成されており、
濃度センサ９に対応する部分、厳密には濃度センサ９の
検出面９ａに対応する部分は１条のスパイラルの羽根１
８ａのみを備える構成となっている（請求項１）。図示
しないが、他方の搬送攪拌部材５は全体に亘って搬送攪
拌部材６の基本構成、すなわち５条のスパイラル状の羽
根１８を有している。

【００１６】搬送攪拌部材６が回転されると、現像剤は
５条のスパイラル状の羽根１８で、図中矢印Ｓ方向に攪
拌・搬送され、濃度センサ９に対応する部分では５条の
羽根１８のうちの一つである１条のスパイラル状の羽根
１８ａによってのみ攪拌・搬送される。濃度センサ９に
対応する部分を過ぎると、再び下流側における５条のス
パイラル状の羽根１８で攪拌・搬送される。このよう
に、濃度センサ９に対応する部分の現像剤搬送方向上流
・下流側では多条羽根構造によって攪拌・搬送能力の向
上が得られ、濃度センサ９に対応する部分では、検出に
十分な現像剤量が確保され、且つ、１条の羽根１８ａに
よる攪拌・搬送性によって現像剤の滞留が防止される。
羽根１８の条数としては、全体が３条以上、濃度センサ
９に対応する部分が２条以下が望ましい。

【００１７】濃度センサ９に対応する部分の現像剤搬送
方向下流側の各羽根１８の端部（始端）が一斉に立ち上
がる構成であると、搬送攪拌部材６が回転した場合、条
数が多いために濃度センサ９に対応する部分の現像剤が
円滑に下流側へ移動しない懸念がある。かかる観点か
ら、本実施例では、羽根１８ａ以外の羽根１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、１８ｅの立ち上がりを現像剤搬送方向に段
階的にずらし、最終的に５条になるように構成されてい
る（請求項２）。

【００１８】また、濃度センサ９に対応する部分の現像
剤搬送方向下流側の各羽根１８の立ち上がり端部が直角
であると、濃度センサ９に対応する部分の現像剤が下流
側へ移動する場合の抵抗体となる。これに対処すべく、
本実施例では、図２に示すように、羽根１８ｂの始端形
状が現像剤搬送方向下流側に向けて徐々に大きくなる、
すなわち、θが鋭角のエッジに形成されている。羽根１
８ｃ、１８ｄ、１８ｅについても同様である（請求項
３）。これにより濃度センサ９に対応する部分の現像剤
の流入抵抗が低減される。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、搬送攪拌
部材がスパイラル状に形成された複数条の羽根を有し、
濃度センサ対応部分は羽根の条数が少ない構成としたの
で、全体として攪拌・搬送性の向上が得られ、且つ、濃
度センサ対応部分では現像剤の量を増加させて安定させ
ることができるので、トナー濃度の検出を正確にでき
る。従って、簡易な構成で精度の高いトナー濃度制御を
行うことができる。また、濃度センサ対応部分でも攪拌
・搬送性が得られるので、現像剤が滞留して溢れること
などを防止することができ、良好な画質を得ることがで
きる。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、搬送攪拌部
材の濃度センサ対応部分の現像剤搬送方向下流側の羽根
条数が段階的に増えて所定の条数になる構成としたの
で、請求項１記載の効果に加え、濃度センサ対応部分の
現像剤が下流側へ円滑に移動できるため、現像剤の滞留
による下流側での搬送性の低下を回避することができ
る。

【００２１】請求項３記載の発明によれば、搬送攪拌部
材の濃度センサ対応部分の現像剤搬送方向下流側の羽根
の端部形状を、現像剤搬送方向下流側に向けて徐々に大
きくなる鋭角のエッジに形成したので、請求項１又は２
記載の効果に加え、濃度センサ対応部分の現像剤が下流
側へ円滑に案内されるため、現像剤の滞留による下流側
での搬送性の低下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の搬送攪拌部材の要部側
面図である。

【図２】搬送攪拌部材の羽根の濃度センサ対応部分の現
像剤搬送方向下流側の始端形状を示す要部側面図であ
る。

【図３】現像装置を一体に有するプロセスユニットの概
要側面図である。

【図４】従来の搬送攪拌部材を示す側面図である。

【図５】従来の搬送攪拌部材を示す正面図である。

【図６】従来の搬送攪拌部材を用いた場合の濃度センサ
による出力値のグラフである。

【符号の説明】

１４ 現像ケーシング １ 感光体 ５，６ 搬送攪拌部材 ９ 濃度センサ １８ 羽根

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像ケーシング内に貯留された２成分現像
   剤を攪拌しつつ感光体側へ送り出すために平行に配置さ
   れそれぞれ回転駆動される２本の搬送攪拌部材と、上記
   現像ケーシング内に貯留された２成分現像剤の濃度を検
   出する濃度センサとを備えた現像装置において、 上記各搬送攪拌部材はスパイラル状に形成された複数条
   の羽根を有しているとともに、一方の搬送攪拌部材の上
   記濃度センサ対応部分は上記羽根の条数が少ないことを
   特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】上記一方の搬送攪拌部材の濃度センサ対応
   部分の現像剤搬送方向下流側の羽根条数が段階的に増え
   て所定の条数になることを特徴とする請求項１記載の現
   像装置。
3. 【請求項３】上記一方の搬送攪拌部材の濃度センサ対応
   部分の現像剤搬送方向下流側の羽根の端部形状が、該搬
   送攪拌部材の軸方向からみて現像剤搬送方向下流側に向
   けて徐々に大きくなる鋭角のエッジに形成されているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。