JPS58194070A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子複写機およびファクシミリなどに用いら
れる湿式の現像装置に関する。

湿式の現像装置として、静電、潜像が形成された像担体
と、これから所定間隔をおいて配置されていて電気的に
浮遊された現像電極と、この下に配置されていて分散媒
体中に電５荷を有するトナーを分散させてなる現像液を
収容している現像液容器と、この現像液容器の現像液の
トナー濃度が下限基準値より低下した場合に現像液容器
の現像液のトナー濃度の上限基準値よりトナー濃度が高
い現像液を現像液容器に補給する現像液補給手段と、上
記現像液容器の現像液を像担体と現像電極とのいる。

この現像装置は、平滑性の悪い転写紙を用いる場合また
は高濃度の画像を得る場合に像担体に付着されるトナー
量が多く必要であるから、この場合に現像を連続して行
うと、トナーの消費量が多くなって現像液容器の現像液
のトナー濃度が下限基準値より低くなる度合が太ぎいた
め現像液補給手段により多くの現像液が補給されるから
、現像による消費される現像液の分散媒体の量より現像
液補給手段により補給される現像液の分散媒体の量が多
くなるので、現像液容器の現像液の液位が上昇して現像
液が現像液容器からあふれてしまうという欠点がある。

本発明の目的は、上述の欠点を解消することができる現
像装＃を提供することにある。

本発明の特徴は、現像液容器の現像液の液位がほぼ上限
に達したことを検出する液位上限検出手段を設け、現像
液容器の現像液の液位がほぼ上限に達していない場合に
現像電極の電位を像担体の静電潜像の平均的衣ｒ（ｊｉ
市５位より絶対値が小さい第１電位とし、かつ、現像液
容器の現像液の液位がほぼ上限に達した場合にこれを検
出する液位上限検出手段からの出力信号に基づいて現像
電極の電位を第１電位と像担体の静電潜像の平均的表面
電位との間の第２電位に切替設定することにある。

以下に図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図は、静電潜像を形成される像担体としてドラム状
の感光体を使用した電子複写機に本発明の現像装置を適
用した実施例の構成を示す図である。

第１図において符号１はドラム状の感光体を示しており
、この感光体１は矢印ａ方向へ回転される。この感光体
１０近くには現像装置のほか、図示してない周知の帯電
装置、露光装置、転写装置、定着装置、クリーニング装
置および除電装置などが所定位置に配置されている。

上記感光体１の下にはこれに近接して現像電極２が配置
されており、この現像電極２は電気的に浮遊されている
。上記現像電極２の下には一定間隔をおいて上部開口の
現像液容器３が配置されていてこの現像液容器３にけト
ナーが分散媒体に分散されていて感光体１の静電、潜像
の電位と逆極性の電荷を有する現像液４が１１７容され
ている。現像液容器３の内部には給液管５の下部が配置
されていて、この給液管５の」二部は現像液容器３の開
口部から突出して上端部が現像電極２の上に配置されて
いる。現像液容器３内の給液管５の内部にはスクリー−
６が配置されている。現像液容器３の開口部の上にはモ
ータ７が配置されていてスクリュー６を回転させる。ス
クリュー６は現像液容器３内の現像液４を給液管５内を
上昇させて感光体１ど現像電極２との間に供給すると共
に現像液容器３日の現像液４を攪拌してトナー濃度を均
一にする。上記現像液容器３の現像液４を感光体１と現
像電極２との間に供給する手段は、ポンプで構成しても
よい。

上記給液管５の近くにはこれを中心に対向するように発
光素子８ａと受光素子８ｂとが配置されており、これら
の発光素子８ａと受光素子８ｂとは、給液管５内を移送
される現像液のトナー濃度を検出する濃度センサー８を
構成する。この濃度センサー８付近の給液管５は透光性
を有するように形成されている。発光素子８ａの元は給
液管５内の現像液に照射され、トナー濃度に応じて受光
素子８ｂに入射される光量が異なり、トナー濃度に応じ
て濃度センサー８は制御回路９に出力信号　　゛を与え
る。この制御回路９は、トナー一度が下限基準値より低
い場合にトナー不足表示器１０および現像液補給手段］
１に出力信号を与える。

上記現像液容器３の上には、この内部の現像液４のトナ
ー濃度の上限基準値よりトナー濃度が高い現像液を収容
している現像液補給容器１１ａが口部を下にして配置さ
れており、その口部には弁機構が設けられていて、弁機
構の弁体１１ｂが現像液補給容器１１ａの口部から下方
へ突出してその弁体１１ｂを上へ押すことにより現像液
補給容器１１ａの口部を開いて現像液を落下させる。上
記弁体１１ｂの下には抑圧片１１Ｃが配置されており、
この抑圧片１１Ｃはソレノイドｌｉｄの作動片に連結さ
れていると共に胴部を軸ｌｉｅに回動可能に支持されて
いる。上記ソレノイドｌｉｄは、上記制御量Ｍ９から出
力信号が与えられた場合に抑圧片１１ｃの先端を土へ回
動させて弁体１１ｂを上へ押して現像液補給容器１１ａ
内の現像液を落下させ、かつ、制御回路９からの出力信
月が与えられない場合に抑圧片１１ｃに回動力を与えな
いため押圧片１１ｃが弁体１１ｂを押し上げず現像液補
給容器１１ａから現像液を落下させない。上記現像液補
給容器１１ａ、これに収容された現像液、現像液補給容
器１１ａの弁機構、抑圧片１１ｃおよびソレノイドｌｉ
ｄは、現像液補給手段１１を構成している。

上記現像液補給容器１１ａの下には現像液案内板１２が
配置されており、この現像液案内板１２は現像液補給容
器１１ａから落下する現像液を現像液容器３の開口部方
向へ案内する。この現像液案内板１２の上であって現像
電極２の下には現像電極２から落下する現像液を案内す
る現像液案内板１３が配ｔｔｉされている。これらの現
像液案内板１２．１３の下端部と現像液容器３の開口部
との間には通路板１４が設けられている。上記現像電極
２と感光体１との間を現像液が流れている間に現像液の
トナーが感光体ｌに形成された静電潜像に静電引力によ
り付着して静電潜像を顕像化する。

上記現像液容器３の内部には、現像液４の液位のほぼ上
限および下限を検出する液位検・出手段１５の一部が配
置されている。この液位検出手段１５は、液位上限検出
手段と液位上限検出手段とからなる。上記液位検出手段
１５は、第１図および第２図に示すように、現像液容器
３内に鉛直状に固定された昇降ガイド１５ａと、この昇
降ガイド１５ａの外部にこれに沿って昇降可能に設けら
レタフロート１５ｂと、このフロート１５ｂに固定され
たマグネット１５ｃと、上記昇降ガイドｉ５ａの現像液
４の液位のほぼ上限位置および下限位置に配置されたリ
ードスイッチ１５ｄ、１５ｅと、各リードスイッチ１５
ｄ　、１５ｅにより開閉される液位上限検出回路Ａおよ
び液位下限検出　　　”回路Ｂとからなる。上記フロー
）１５ｂは、現像液４に浮遊されていて現像液４の液位
の変化に応じて昇降される。上記リードスイッチ１５ｄ
はフロート１５ｂが上昇して近接した場合にのみマグネ
ッ）１５ｃ１７）ａｌ界により作動されて液位上限検出
回路Ａを閉成する。上記リードスイッチ１５ｅはフロー
）１５ｂが下降して近接（−だ場合にのみマグネッ）１
５ｃの磁界により作動されて液位下限検出回路Ｂを閉成
する。

上記液位上限検出回路Ａの１実施例が第３図に示されて
いるので、次にこれを説明する。

上記リードスイッチ１５ｄを介して２つの抵抗ｘ５ｆ、
１５ｇの直列接続体が直流電源１５ｈに接続されている
。上記抵抗１５ｆと１５ｇの接続部分すがトランジスタ
１５７のベースに接続されている。このトランジスタ１
５１のコレクタと直流電源１５１１との間にリレー１５
ｊのコイルが接続されている。」二記リードスイッチ１
５ｄが閉成されると、抵抗１５ｆ、１５ｇＫｔ流が流れ
てトランジスタ１５ｉのベースとエミッタとの間に所定
の電圧が印加されてトランジスタ１５ムが導通状態とな
るので、上記リレー１５ｊのコイルに電流が供給される
。

上記液位下限検出回路Ｂの１実施例が第４図に示されて
いるので、次にこれを説明する。

上記リードスイッチ１５ｅを介して２つの抵抗１５に、
１５７！の直列接続体が直流電源１５ｍに接続されてい
る。上記抵抗１５にと１５１の接続部分Ｃがトランジス
タ１５ｎのベースに接続されている。このトランジスタ
１５ｎのコレクタと直流電源１５ｍとの間に現像液不足
表示器１５ｏが接続されている。上記リードスイッチ１
５ｅが閉成されると、抵抗１５に、１５Ａ’に電流が流
れてトランジスタ１５ｎのベースとエミッタとの間に所
定の電圧が印加されてトランジスタ１５ｎが導通状態と
なるので、上記現像液不足表示器１５゜に電流が供給さ
れて現像液不足表示器１５ｏが現像液の不足を表示する
。

次に、本発明の現像装置の現像電極２の電位を制御する
電位制御手段を第５図および第６図に基づいて説明する
。第５図および第６図の実施例は、感光体１の静′亀潜
像の表面電位が正であり、かつ、現像液４のトナーが負
の電荷を有する場合のものである。

第５図において符号１６はセンサー電極を示している。

このセンサー電極１６は、現像電極２と露光装置の間で
あって感光体１に近接して配置されている。上記センサ
ー電極】６は増幅回路１７０入力端子に接続されている
。Ｊ：記センサー電極１６が感光体１の静電潜像と対向
して所定の電荷を誘起されると所定の電圧を増幅回路１
７に与える。上記増幅回路１７０出カ端子は、リレー１
５Ｊの常閉接点Ｎ　ＣＫ　接続されていると共にリレー
１５ｊの常開接Ａ　Ｎ　ＯＫダイオード１８を介して接
続されている。このリレー１５ｊの共通接点ＣＯはリレ
ー１９の一方の接点に接続されており、リレー１９の他
方の接点は現像電極２に接続されている。、 交流電源２０Ｖｒ、接続されたトランス２１０２次コイ
ルには、ダイオード２２とコンデンサ２３との直列接続
体が接続されていると共にダイオード２４とコンデンサ
２５０直列接続体が接続されている。上記ダイオード２
２とコンデンサ２３の接続部分ｄは増幅回路１７の入力
端子に接続されている。上記トランス２１を介して交流
電源２０に上記ダイオード２４とコンデンサ２５の接ｔ
ｉｉｉ部分ｅはリレー２６の一方の接点に接続されてお
り、リレー２６の他方の接点は現像電極２に接続されて
いる。上記トランス２１を介して交流電源２゜によりコ
ンデンサ２５が充電されるとコンデンサ２５とダイオー
ド２４との接続部分ｅＫはコンデンサ２５の負の電圧が
印加される。

上記リレー１９は感光体１の静電潜像にトナーを付着し
て現像する時間のみ閉成され、がっ、上記リレー２６は
現像時間以外の時間に閉成される。

上記増幅回路１７は、センサー電極１６から所定値以上
の電圧を受けるとこれを増幅して出方端子から所定の電
圧の出方信号を発する。上記増幅回路１７の出力端子か
らの出方電圧は、例えば８０ｖ〜３００Ｖの所定の値に
設定される。

上記現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に達して
いない場合には液位上限検出回路Ａのリードスイッチ１
５ｄが開成されているから、リレー１５ｊのコイルに電
流が供給されていないので、リレー１５ｊの常閉接点Ｎ
Ｃ’と共通接点ＣＯとが接続されている。そして、感光
体１の静電潜像の現像時にはリレー１９が閉成され、か
つ、リレー２６が開成されている。１〜たがって、上記
現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に達していな
い場合で））って現ｒ象１１ルに１４いては、増幅回路
１７の出力筒、圧はリレー１５ｊの常閉接点ＮＣ１共通
接点ＣＯおよびリレー】９も・介して現像電極２に与え
られ、現像電極２は所定の正の電位に保たれる。この場
合の現ｇ１電極２の電位は、感光体１の静電潜像の平均
的光’ｉ６１’ｒｌＬ位と同極性であってこれより小さ
い。

次に感光体ｌの靜ｉａｍ像が現像電極２と対向していな
い時すなわち現像時間以外の時間には、リレー１９が開
成され、かつ、リレ・−２６が閉成されるから、上記コ
ンデンサ２５の負のｔ１圧がリレー２６を介して現像電
極２に与えられるので、現像電極２は負の電位に保たれ
て現像電極２に付着した負の電荷を有するトナーが静電
斥力により感光体１の方向へ離されて現像電極２からト
ナーが除去される。

次に上記現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に達
した場合には、液位上限検出回路へのリードスイッチ１
５ｄが閉成されるからリレー１５ｊのコイルに電流が供
給されるので、リレー１５ｊの常開接点ＮＯと共通接点
ＣＯとが接続される。

そして、感光体１の静電潜像を現像する時にはリレー１
９が閉成され、かつ、リレー２６が開成される。したが
って、増幅回路１７の出力端子はダイオード１８、リレ
ー１５ｊ　、１９を介して現像電極２に接続される。こ
の場合に、上記感光体１の静電潜像の平均的表面電位な
Ｖｏとし、感光体１と現像電極２との間の抵抗をＲ１と
し、現像電極２と接地との間の抵抗なＲ２とすると、現
ｇＲ電Ｑ２のｔ位Ｖ１は、ｖＩＨ，２ Ｒ１−■ｆｉｖＯで表わさ れる。上記現像電極２と増幅回路１７の出力端子との間
にダイオード１Ｂが接続され、かつ、増幅回路１７の出
力端子は所定の正の電位■２に保たれているから、几２
　＞　ＩＬ　１であるので、ＶｌはＶＯに近い値となる
。そして、上記現像電極２の電位は感光体１の静電潜像
の平均的表面電位ＶＯに近い場合にはこれより小さい場
合よりトナーを現像電極２へ吸引する力が大きいので、
感光体１の静電潜像へのトナーの付着量が少なくなる。

したがって、ＶＯ＞Ｖｌ＞Ｖ２であるから、増幅回路１
７の出力端子がダイオード１８を介して現像電極２に接
続された場合における感光体１の静電潜像へのトナーの
付着量は、感光体１の静′醒潜像の平均的表面電位ＶＯ
が同じであれば増幅回路１７の出力端子を直接に現像１
ｒ、［２に接続した場合における感光体１の静電潜像へ
のトナーの付着量より少なくなり、トナーの消費量が少
なくなる。したがって、現像液容器３の現像液４の液位
がほぼ上限に達した場合には、トナーの消費量を少なく
することかできるから、現像液容器３の現像液４のトナ
ー濃度の低下を有効に防止することかできるため、現像
液補給手段１１からの現像液の補給量を非常に少なくし
て分散媒体の消費量より分散媒体の補給量を少なくする
ことにより現像液容器３の現像液４の液位が所定位置よ
り上昇するのを防止することができる。

次に上記現像電極２の電位制御手段の他の実施例を第６
図に基づいて説明する。第６図に示す実施例において第
５図に示す実施例と同一のものについては同一符号を付
して説明を省略する。

第６図に示す実施例においては、第５図に示す実施例に
おけるダイオード１８の代わりに、抵抗２７が増幅回路
１７の出力端子とリレー１５ｊの常開接点ＮＯとの間に
接続されている。上記現像液容器３の現像液４の液位が
ほぼ上限に達した場合における現像時には、上記感光体
１の静電潜像の平均的表面電位■０と、感光体１と現像
電極２との間の抵抗几１と、現像電極２と接地との抵抗
Ｒ，２と、現像を極２の電位Ｖ１との関係は、ＶＩ２ ””Ｒ１＋Ｒ２ＶＯで表わされる。そして、Ｒ２＞几１
であるように設定すると、上述のように■０〉ｖｌ）　
Ｖ　２となるので、第５図に示す実施例と同じ効果が得
られる１゜ 次に、上舵感光体１の静Ｗ、潜像の表面電位が負であり
、かつ、現像液４のトナーが正の電荷を有する場合にお
ける上記現像電極２の電位制御手段を第７図に基づいて
説明する。第７図に示す実施例において第５図に示す実
施例と同一のものには同一の符号を付して説明を省略す
る。

第７図に示す実施例は、第５図に示す実施例におけるダ
イオード１８，２２，２４の代わりにダイオード２８，
２９．３０を接続してなるものであり、増幅回路１７が
センサー電極１６からの電圧を受けると出力端子から負
の電圧が出力される。

上記増幅回路１７の出力筒５圧は、例えば−８０Ｖ〜−
３００Ｖの所定の値に設定される。

上記現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に達しな
い場合には現像時に増幅回路１７の出力端子はリレー１
５ｊの常閉接点ＮＣおよび共通接点ＣＯおよびリレー１
９を介して現像電極２に接続されるので、増幅回路１７
の出力電圧が現像電極２へ与えられて現像電極２が所定
の負の電位に保持される。

次に、現像時以外の時に現像電極２がリレー２６を介し
てコンデンサ２５に接続され、コンデンサ２５の正の甫
１圧が現像電極２に印加され、現像電極２が正の電位に
保たれて現像電極２に付着した正の電荷を有するトナー
が静電斥力により感光体１の方向へ離されて現像電極２
からトナーが除去される。

次に、上記現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に
達した場合には増幅回路１７の出力端子はダイオード２
８、リレー１５Ｊ、１９を介して現像電極２に接続され
る。この場合に、上記感光体ｌの静電、潜像の平均的表
面電位を■０とし、感光体１と現像電極２との間の抵抗
をＲ１とし、現像電極２と接地との間との抵抗をＲ２と
すると、２ 現像電極２の電位■１は、”””Ｒｉ十Ｒ２ＶＯで表わ
される。上記現像電極２と増幅回路１７の出力端子との
間にダイオード２８が接続され、かつ、増幅回路１７の
出力端子は所定の負の電位ｖ２に維持されているから、
ｎ、　２　）　１１．　ｓであるので、■１は■０に近
い値となる。したがって、　ＩＶＯＩ＞ＩＶＩ　ｌ＞ｌ
Ｖ２１であるから、増幅回路１７の出力端子がダイオー
ド２８を介して現像電極２に接続された場合における感
光体】の静電潜像へのトナーの付着量は、感光体１の静
電潜像の平均的表面電位ｖＯが同じであれば増幅回路１
７の出力端子を直接に現像電極２に接続した場合におけ
る感光体１の静電潜像へのトリー−の刺着１・より少な
くなり、トナーの消費纏が少なくなる。したがって、現
像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に達した場合に
は、トナーの消費量を少な（することができるから、現
像液容器３の現像液４のトナー濃度の低下を有効に防止
することができるため、現像液補給手段１１からの現像
液の補給蓋を非常に少なくして分散媒体の消費膳より分
散媒体の補給蓋な少なくすることにより現像液容器３の
現像液４の液位が所定位置より上昇するのを防止するこ
とができる。第７図に示す夾施例におけるダイオード２
Ｂの代わりに抵抗を増幅回路１７の出力端（１９） 子とリレー１５ｊの常開接点ＮＯとの間に接続してもよ
い。

なお、上記現像液容器３の現像液４の液位がほぼ上限に
達したことを検出する液位上限検出手段は、発光素子と
受光素子を用いて構成してもよい。

本発明の現像装置は、トナーの消費量が多いため分散媒
体の消費量より分散媒体の補給量が多くなって現像液容
器の現像液の液位が上昇してほぼ上限に達すると、現像
電極の電位をトナーの消費量が少ない値に切替設定する
から、分散媒体の消費量より分散媒体の補給量を少なく
することができるので、現像液容器の現像液の液位を所
定位置に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の１実施例の構成を示す図、
第２図は同上現像装置に用いる液位検出手段の１部を示
す一部切欠正面図、第３図は同上現像装置に用いる液位
上限検出回路を示す回路図、第４図は同上現像装置に用
いる液位下限検出回路を示す回路図、第５図は同上現像
装置の現像電極（２０） の電位制御手段を示す回路図、並びに、第６図および第
７図は同上ｇｔ像電極の電位制御手段の他の東施例を示
す回路図である。 １・・・感光体、２・・・現像電極、３・・・現像液容
器、４・・・現像液、６・・・スクリュー、１１・・・
現像液補給手段、Ａ・・・液位上限検出回路、１５ｊ　
・・・リレー、１６・・・センサー電極、１７・・・増
幅回路、１８，２２゜２４・・　・ダイオード、１９．
２６　・・・リレー、２０・・・交Ｍｆ、’ｔＭ、ｍ、
２　ｇ　、　２５・・・コンアンサ、２７・・・抵抗、
２Ｂ　、２９．３０・・・ダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電潜像が形成された像担体と、これから所定間隔をお
   いて配置されていて電気的に浮遊された現像電極と、こ
   の下に配置されていて分散媒体に電荷を有するトナーを
   分散させてなる現像液を収容している現像液容器と、こ
   の現像液容器の現像液のトナー濃度が下限基準値ｊり低
   下した場合に現像液容器の現像液のトナー濃度の上限基
   準値よりトナー濃度が高い現像液を現像液容器に補給す
   る現像液補給手段と、上記現像液容器の現像液を像担体
   と現像電極との間に供給する手段と、上記現像液容器の
   現像液の液位がほぼ上限に達したことを検出する液位上
   限検出手段と、上記現像液容器の現像液の液位がほぼ上
   限に達していない場合に現像電極の電位な像担体の静電
   潜像の平均的表面電位より絶対値が小さい第１を位とし
   、かつ、現像液容器の現像液の液位がほぼ上田に達した
   場合にこれを検出する液位上限検出手段の出力信号に基
   づいて現像電極の電位を第１電位と像担体の静電、潜像
   の平均的表面電位との間の第２電位に切替設定する電位
   制御手段とを有することを特徴とする現像装置。