JP2003287950A

JP2003287950A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003287950A
Application number: JP2002089060A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Sakamaki; 智幸坂巻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】現像容器内の現像剤規制手段の上流側に溜ま
る現像剤の量を少なくした場合にも、安定して精度のよ
いトナー濃度の検出を行うことのできる現像装置及び画
像形成装置を提供する。【解決手段】攪拌室４を現像室３の下方に配置するこ
とによって、攪拌室４から現像室３への連通部に現像剤
溜まりが形成され、連通部に現像剤濃度検出装置１００
を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
された潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真
方式や静電記録方式を用いた複写機、レーザービームプ
リンタなどの画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式を採用する
画像形成装置、特に電子写真方式によってフルカラーや
マルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置には、
発色性や混色性といった点から殆どの現像装置が非磁性
トナーと磁性キャリアを混合した２成分現像剤を使用し
ている。

【０００３】周知のように、この２成分現像剤を用いた
現像法は、キャリア粒子とトナー粒子の間で生じる摩擦
帯電によりトナーに電荷を付与し、電荷が付与されたト
ナーを潜像に対して静電的に付着させることによって画
像を形成する方法である。

【０００４】例えば、図６に示すように、２成分現像剤
（以下、「現像剤」と称する）Ｄを用いる現像装置１
は、像担持体である感光ドラム３０表面に形成された静
電潜像に対向するように現像剤担持体としての現像スリ
ーブ８を備えている。

【０００５】現像スリーブ８は、図示矢印方向に回転自
在に現像容器２に支持されており、その内部には磁界発
生手段としての固定されたマグネットローラ９が設けら
れている。

【０００６】現像剤Ｄは、マグネットローラ９の磁力に
より、トナーが付着したキャリアが穂立ちした、所謂、
磁気ブラシの状態で現像スリーブ８に担持され、感光ド
ラム３０上の静電潜像と対向する現像領域である現像ニ
ップＮまで搬送され、潜像を現像する。

【０００７】ところで、現像剤Ｄは、現像剤濃度検出装
置（以下、「ＡＴＲ」と称す）１００によってトナー濃
度が検出され、現像装置内が所望のトナー濃度になるよ
う制御される。これにより安定して高画質な画像を形成
することが可能となる。

【０００８】現像剤の濃度検出方式としては、これまで
に幾つかの方法が提案されているが、低コストであるこ
とから従来もっとも広く普及しているのは、磁気検知方
式と光学検知方式である。このうち磁気検知方式は現像
装置内にＡＴＲとして磁気センサーを設け、センサー部
の現像剤のトナー濃度の違いによる透磁率の変化を検出
することにより、現像剤のトナー濃度を検知する。

【０００９】より詳細に説明すれば、磁気センサーは検
知しようとする磁性体の磁束密度の違いに対応するた
め、磁気センサーの検出面にどの程度の磁性体があるか
を検知でき、現像剤中のトナーは非磁性体であるがキャ
リアが磁性体であるため、現像剤中のキャリアの量を検
知することが可能で、結果として相対的にトナー濃度を
検知することができる。

【００１０】しかし、磁気検知方式では直接的にはトナ
ーの量ではなく、キャリアの量を検知しているため現像
剤中のトナー濃度が変化した場合だけでなく、現像剤の
嵩密度が変化した場合等にも磁気センサーの出力値が変
化する。そのため、その他の方式に比べ、検出精度がや
や劣る場合があり、誤検知が生じることがある。多色ト
ナーを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置
において、例えば１色のみ誤検知によりトナー濃度が設
定値とずれた場合、その色だけ画像濃度が変化し、結果
として色見の変動が生じるという問題が起こりうる。

【００１１】そのため、従来、より高画質の求められる
カラー画像形成装置においては、現像剤濃度検出装置と
して以下に述べるような光学検知手段を用いる場合が多
い。

【００１２】図７に光学検知手段を用いたＡＴＲ１００
の概略構成を示す。

【００１３】図７に示すように、ＡＴＲ１００は、箱状
の本体１０１の開口部に光透過性の検出窓１０２を有
し、この検出窓１０２の裏面側（本体１０１の内側）に
赤外線の発光部１０３と受光部１０４を有している。こ
のＡＴＲ１００は現像装置２の現像スリーブ８の表面に
対向するようにして配置されており、現像スリーブ８の
表面に担持されて現像に供される現像剤Ｄのトナー濃度
がＡＴＲ１００によって検出される。

【００１４】即ち、発光部１０３からの光は検出窓１０
２を透過して該検出窓１０２の表面側にある現像剤Ｄに
照射される。すると、現像剤Ｄからの反射光は検出窓１
０２を透過して受光部１０４に到達する。このときの受
光部１０４に到達した反射光量の多少によって現像剤Ｄ
中のトナー濃度が検出される。

【００１５】ここで、現像剤Ｄはキャリアとトナーとを
主成分として構成されているが、キャリアには赤外線の
反射能力が殆どなく、受光部１０４が受光する反射光は
殆どトナーによるものである。従って、現像剤Ｄ中にト
ナーが多い（つまり、トナー濃度が高い）と反射光が多
くなり、反対にトナーが少ない（つまり、トナー濃度が
低い）と反射光が少なくなり、この反射光量とトナー濃
度の関係には相関がある。このため、反射光量とトナー
濃度との関係を予め知っておくことによって反射光量に
基づいてそのときのトナー濃度を精度良く検出すること
ができる。

【００１６】ところで、現像剤Ｄ中のトナーは所定の極
性（正又は負）に帯電されているために検出窓１０２の
表面に付着し易い。反射光量の検出は検出窓１０２を透
過する光によって行われるため、検出窓１０２の表面に
トナーが付着すると、この付着したトナーによって照射
時及び反射時の光が遮られ、反射光量の正確な検出が妨
げられる。

【００１７】そこで、検出窓１０２の表面に付着したト
ナーを清掃する清掃機構が必要となるが、従来、新たに
複雑な清掃部材を設けることはせず、ＡＴＲ１００を現
像スリーブ８に対向するように配置し、現像スリーブ８
の表面にて搬送される現像剤Ｄにより検出窓１０２を摺
擦し検出窓１０２の表面に付着したトナーを清掃する方
式が多くとられている。

【００１８】この際、ＡＴＲ１００の取り付け位置とし
ては、現像剤Ｄがある程度圧縮されつつ搬送されている
位置に対向させるのがよい。現像剤Ｄが搬送されていな
い位置ではそもそも清掃能力が乏しいが、搬送されてい
ても現像剤Ｄが圧縮されていない位置では、現像剤Ｄの
検出窓１０２についたトナーを掻き取る力が弱く、掻き
取りにムラが出やすく検出精度が安定しない。

【００１９】以上の点から、現像剤規制手段である規制
ブレード１０が現像スリーブ８上の現像剤Ｄを規制して
いる位置にＡＴＲ１００を取り付ければ、現像剤Ｄは、
規制され溜まっているので、ある程度圧縮されつつ現像
スリーブ８により搬送されており、現像剤ＤがうまくＡ
ＴＲ１００の検出窓１０２を摺擦・清掃し、安定して現
像剤Ｄ中のトナー濃度を検出することができる。

【００２０】上記のように現像容器２内の現像剤規制ブ
レード８の上流側に溜まる現像剤Ｄの量が多いほどトナ
ー濃度の検出精度は高まり安定するが、一方で以下のよ
うな問題が起こる。

【００２１】図６に示した従来の現像装置１のマグネッ
トローラ９は、５つの磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ
２を有している。現像容器２内に収容された現像剤Ｄ
は、搬送スクリュー５、６の撹拌、搬送により容器２内
を循環されながら、現像スリーブ８に供給される。現像
スリーブ８に供給された現像剤Ｄは、マグネットローラ
９の磁極Ｎ２により現像スリーブ８上に汲み上げられ、
現像スリーブ８の回転にともない、現像スリーブ８上を
磁極Ｓ２→磁極Ｎ１→磁極Ｓ１と搬送され、現像スリー
ブ８と感光ドラム３０とが対向した現像ニップＮに至
る。その搬送の途上で現像剤Ｄは、規制ブレード１０に
より磁極Ｎ１と協同して磁気的に層厚を規制され、現像
スリーブ８上に現像剤Ｄの薄層が形成される。

【００２２】上記従来の現像装置において、規制ブレー
ド１０による規制で現像スリーブ８上から排除され余っ
た現像剤Ｄは、磁極Ｎ２、Ｓ２の磁力により、規制ブレ
ード１０の現像スリーブ８の回転方向上流側付近に保持
され、大量に溜まる。

【００２３】この規制ブレード１０付近に溜まった現像
剤に対して現像スリーブ８によって次々に現像剤Ｄが搬
送されてくるので、この溜まった現像剤Ｄに大きな圧力
がかかり、現像剤の磁性キャリアとトナーとが加圧され
て、トナーに外添したシリカ（ＳｉＯ₂）等の微粒子が
トナー中に埋め込まれるという現象を生じる。

【００２４】更に、トナーと磁性キャリアとの摩擦によ
って、トナー自体の粒子形状も角がとれて丸みを帯びて
くる。又、長時間使用すると、磁性キャリアの表面にト
ナーが付着して取れなくなる、所謂、スペント現象が生
じる。

【００２５】このような現像剤の劣化が生じると、トナ
ーの摩擦帯電量（所謂、トリボ）が使用時間とともに変
化し、トナーの現像性が変わって画像濃度が変化した
り、磁性キャリアや感光ドラムに対するトナーの付着力
が増大したりし、電界に対応した現像や転写が行なわれ
にくくなって、トナーが部分的に欠落する画像むらが発
生する。即ち、使用と共に、初期の画像と比べると、極
めて印象の悪い画像になってしまう可能性がある。

【００２６】上記のような問題への対策として、現像剤
Ｄの溜まり量を少なくする方法がいくつか提案されてい
る。特開平１１−３３８２５９号公報においては、図８
に示したように反発磁界を形成するＮ２極とＮ３極の片
側に規制ブレード１０を対向させることで、規制ブレー
ド１０の上流側はＮ２極に保持される現像剤Ｄだけが溜
まり、従来のように大きな現像剤溜まりが生じないよう
にしている。

【００２７】これにより、現像剤に大きな圧力か加わる
ことはなく、長時間の使用によっても現像剤の磁性キャ
リア及び非磁性トナーの劣化を大幅に防止することがで
きる。

【００２８】上記のような剤溜まりを少なくし現像剤の
劣化を防止する技術は、最近の電子写真方式を用いたプ
リンタや複写機の更なる高速化や高画質化の流れの中で
ますます重要な技術となると考えられる。具体的には、
現像スリーブの回転速度が３５０ｍｍ／ｓｅｃを超える
と、更に増大して５００ｍｍ／ｓｅｃになると、特に重
要となる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単純に
規制ブレード１０を反発磁界を形成するＮ２極に対向さ
せると、図８のように、ＡＴＲ１００を規制部上流に取
り付けるスペースがなくなってしまう。

【００３０】また、ＡＴＲ１００を取り付けるためにＮ
２極及び規制ブレード１０を上方に配置すると、Ｎ２極
は反発極の片側のため現像剤が溜まりにくいため、現像
室５からＮ２極への現像剤Ｄの汲み上げがしづらくなり
現像スリーブ８上に搬送される現像剤の量にムラが出や
すくなる。

【００３１】仮に、ＡＴＲ１００を取り付けることがで
きたとしても、現像剤劣化対策として規制部上流の剤溜
まりは少なくなっているので、先にも述べたように、現
像剤の検出窓についたトナーを掻き取る力が弱くなり、
掻き取りにムラが出やすく安定しないという問題が起こ
る。ＡＴＲの検出窓を清掃する部材を別に設けてもいい
が、コストがかかるうえ、取り付ける場所の確保や寿命
など課題も多い。

【００３２】本発明は上記課題を鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、現像容器内の現像剤規制手段の
上流側に溜まる現像剤の量を少なくした場合にも、安定
して精度のよいトナー濃度の検出を行うことのできる現
像装置及び画像形成装置を提供することである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれ
ば、本発明の一態様によれば、像担持体上に形成された
潜像を現像するためのトナーと磁性キャリアを含む現像
剤を担持する、磁界発生手段を内蔵した回転可能な現像
剤担持体と、前記現像剤担持体に担持され像担持体と対
向した現像領域に搬送される現像剤の層厚を規制する現
像剤規制手段と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する
現像室と、前記現像室の下方に配設され、現像領域を通
過してきた後の現像剤を前記現像剤担持体から回収する
攪拌室と、前記現像室及び攪拌室の長手方向の両端付近
には、各室内同士を連通する第１連通部及び第２連通部
がそれぞれ設けられると共に、現像室内及び攪拌室内に
は現像剤を攪拌しながら搬送する第１及び第２の搬送部
材が設けられており、これらの搬送部材によって、前記
第１連通部を介して攪拌室から現像室へ現像剤を搬送
し、かつ、前記第２連通部を介して現像室から攪拌室へ
現像剤を落下させることによって、現像室及び攪拌室と
の間で現像剤を循環させつつ前記現像剤担持体に現像剤
の供給を行う現像装置において、前記磁界発生手段は、
前記現像領域より前記現像剤担持体の回転方向下流側で
且つ現像容器内に位置する第１の磁極と、前記第１の磁
極の前記現像剤担持体回転方向下流側でかつ前記第１の
磁極に隣接して位置する同極性の第２の磁極とを有し、
前記現像剤規制手段は、前記第２の磁極の対向位置近傍
に配設され、前記第１の連通部近傍に現像剤中のトナー
濃度を検出する現像剤濃度検出装置を設置したことを特
徴とする現像装置が提供される。前記攪拌室は、前記現
像室の斜め下方に配置することができる。

【００３４】本発明の他の態様によれば、像担持体上に
形成された潜像を現像するためのトナーと磁性キャリア
を含む現像剤を担持する、磁界発生手段を内蔵した回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持され像
担持体と対向した現像領域に搬送される現像剤の層厚を
規制する現像剤規制手段と、前記現像剤担持体に現像剤
を供給する現像室と、前記現像室の上方に配設され、現
像領域を通過してきた後の現像剤を前記現像剤担持体か
ら回収する攪拌室と、前記現像室及び攪拌室の長手方向
の両端付近には、各室内同士を連通する第１連通部及び
第２連通部がそれぞれ設けられると共に、現像室内及び
攪拌室内には現像剤を攪拌しながら搬送する第１及び第
２の搬送部材が設けられており、これらの搬送部材によ
って、前記第１連通部を介して現像室から攪拌室へ現像
剤を搬送し、かつ、前記第２連通部を介して攪拌室から
現像室へ現像剤を落下させることによって、現像室及び
攪拌室との間で現像剤を循環させつつ前記現像剤担持体
に現像剤の供給を行う現像装置において、前記磁界発生
手段は、前記現像領域より前記現像剤担持体の回転方向
下流側で且つ現像容器内に位置する第１の磁極と、前記
第１の磁極の前記現像剤担持体回転方向下流側でかつ前
記第１の磁極に隣接して位置する同極性の第２の磁極と
を有し、前記現像剤規制手段は前記第２の磁極の対向位
置近傍に配設され、前記第１の連通部近傍に現像剤中の
トナー濃度を検出する現像剤濃度検出装置を設置したこ
とを特徴とする現像装置が提供される。前記現像室は、
前記攪拌室の斜め下方に配置することができる。

【００３５】本発明の一実施態様によれば、前記現像剤
濃度検出装置の検出面は斜め上方を向いている。

【００３６】本発明の他の実施態様によれば、前記第１
及び第２の搬送部材は、それぞれ第１及び第２のスクリ
ューであり、前記現像剤濃度検出装置は、前記第１のス
クリューの軸を含む平面と前記第２のスクリューの軸を
含む平面の間に配置される。

【００３７】本発明の他の実施態様によれば、前記現像
剤濃度検出装置は、光透過性の検出窓の裏面側に配置し
た発光部と受光部とによって前記検出窓の表面側に存在
する現像剤中のトナー濃度を検出する光学検出装置であ
る。又、他の実施態様によれば、前記現像剤濃度検出装
置は、磁気センサーによって透磁率を検出する磁気検出
装置であり、前記現像装置は、ブラックトナーを含む現
像剤で現像するものとし得る。

【００３８】本発明の他の実施態様によれば、前記現像
剤担持体の移動速度が３５０ｍｍ／ｓｅｃ以上である。

【００３９】本発明の他の態様によれば、像担持体に静
電潜像を形成し、この潜像を、上記現像装置にて可視像
とすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００４０】本発明の他の態様によれば、複数の像担持
体に静電潜像を形成し、この潜像を、それぞれ異なる色
の現像剤を有した上記現像装置にて可視像とする画像形
成装置であって、ブラックトナーを含む現像剤で現像す
る現像装置には現像剤濃度検出装置として磁気検出装置
を用い、その他の色のトナーを含む現像剤で現像する現
像装置には現像剤濃度検出装置として光学検出装置を用
いることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置及び
画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００４２】実施例１図３に、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写
真方式のフルカラー画像形成装置の全体構成を概略示
す。

【００４３】本実施例にて、フルカラー画像形成装置
は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋ
の各ステーションを有しており、各ステーションは、ほ
ぼ同様の構成とされ、フルカラー画像において、それぞ
れイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブ
ラック（Ｂｋ）の画像を形成する。以下の説明におい
て、例えば現像装置１とあれば、各ステーションにおけ
る現像装置１Ｙ、現像装置１Ｍ、現像装置１Ｃ、現像装
置１Ｋを共通して指すものとする。

【００４４】本実施例のフルカラー画像形成装置では、
像担持体である感光ドラム３０は回動自在に設けられて
おり、その感光ドラム３０を一次帯電器２１で一様に帯
電し、例えばレーザーのような発光素子２２によって情
報信号に応じて変調された光で露光して静電潜像を形成
する。その静電潜像は、現像装置１によりトナー像とし
て可視像化される。次に、その可視像を、転写帯電器２
３によって、転写紙搬送シート２４によって搬送されて
きた転写紙２７に転写し、さらに定着装置２５によって
定着して永久画像を得る。また、感光ドラム３０上の転
写残トナーはクリーニング装置２６により除去する。ま
た、画像形成で消費されたトナーはトナー補給槽２０か
ら補給される。

【００４５】このように、一つの感光ドラム３０の周囲
には、感光ドラム３０の回転方向に沿って帯電装置２
１、露光装置２２、現像装置１、転写装置２３、クリー
ニング装置２６が順次配置されている。これらをもって
画像形成手段が構成されることは、従来技術と変わらな
い。

【００４６】本実施例の特徴は、現像装置１の構成にあ
る。図１に現像装置１の一実施例を示す。

【００４７】図１を参照すると、本実施にて、現像装置
１は、従来技術の現像装置と同様に非磁性トナーと磁性
キャリアを含む２成分現像剤が収容された現像容器２の
感光ドラム３０に対向した現像領域に相当する位置に、
現像剤担持手段としての現像スリーブ８が一部露出する
ように回転可能に配置されている。現像スリーブ８内に
は５極、即ち、Ｎ１、Ｓ１、Ｎ３、Ｎ２、Ｓ２からなる
マグネットローラ９が固定して配置され、反発磁界を形
成するＮ２とＮ３のうちのＮ２極に略対向するように現
像剤規制手段としての規制ブレード１０を配置してい
る。これにより、規制ブレード１０の上流側の現像剤溜
まりが少なくなり現像剤劣化が抑制されるが、従来の技
術でも述べたようにこの位置に光学式ＡＴＲ１００を取
り付けると安定しなくなる。

【００４８】ＡＴＲ１００の取り付け位置としては、現
像剤がある程度圧縮されつつ搬送されている位置に対向
させて配設するのがよいが、図８のような従来例で述べ
た現像装置の構成では上記の条件を満たす場所はない。

【００４９】そこで、本実施例では、従来例で述べた現
像装置に対して、以下の点において構成を変更した。

【００５０】つまり、本実施例においては、現像容器２
内の紙面に垂直方向に延在する隔壁７によって区画され
る現像室３と攪拌室４は従来の技術のようにほぼ水平に
配設されるのではなく、現像室３と攪拌室４がほぼ垂直
に上下に配設されている。第１の搬送スクリュー５は現
像室３の底部に現像スリーブ８の軸方向に沿ってほぼ平
行に配置されており、回転して現像室３内の現像剤を軸
線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送ス
クリュー６は攪拌室４内の底部に第１の搬送スクリュー
５とほぼ平行に配置され、攪拌室４内の現像剤を第１の
搬送スクリュー５と反対方向に搬送する。

【００５１】このようにして、第１及び第２の搬送スク
リュー５、６の回転による搬送によって、現像剤は隔壁
７の両端部の開口部１１、１２を通って現像室３と攪拌
室４との間で循環される。

【００５２】図２は、現像装置１を現像スリーブ８方向
に切り取った、即ち、図１の線II−IIに取った模式的断
面図である。

【００５３】図２に示すように、本実施例の現像装置１
では、現像室３と攪拌室４とが垂直方向に配置されてい
るため、現像室３から攪拌室４への現像剤は開口部１２
を通り上から下へ、また、攪拌室４から現像室３への現
像剤は開口部１１を通り下から上へ動く。特に、攪拌室
４から現像室３へは、端部に溜まった現像剤の圧力によ
り下から上へと押し上げられるようにして現像剤が受け
渡される。そのため、この受け渡し部（連通部）１１に
おいて、現像剤はかなり圧縮されつつ搬送されている。

【００５４】現像剤をＡＴＲ１００の検出窓１０２の清
掃手段として利用しようとした場合、光学式ＡＴＲ１０
０の取り付けに適した位置としては、現像剤がある程度
圧縮されつつ搬送されている場所が適していることを先
に述べたが、上記受け渡し部１１はこの条件を満たして
いる。

【００５５】そこで、本実施例では、従来例のように現
像剤規制ブレード１０の上流側の現像剤溜まり部にＡＴ
Ｒ１００を配置する代わりに、現像室３と攪拌室４を上
下に配置し、下方に配置された攪拌室４から上方に配置
された現像室３への現像剤の受け渡し部１１にＡＴＲ１
００を配置した。

【００５６】ＡＴＲ１００の取り付け位置に関して更に
詳細に述べれば、基本的にはＡＴＲ１００は受け渡し部
１１のどの位置に取り付けてもかまわないが、以下の点
に注意する必要がある。

【００５７】まず、安定して濃度制御をするためにはＡ
ＴＲ１００の検出面１０２に現像剤が安定して存在して
いる必要があり、受け渡し部１１上方の現像剤面の近傍
にＡＴＲ１００の検出窓１０２を設けると、温度や湿度
が変化し現像剤の流動性などに変化が生じ現像剤面が変
わり、特に現像剤面が低下した場合は現像剤による検出
窓１０２の清掃が不十分となり濃度制御が安定しなくな
る。

【００５８】また、一般的にスクリューは材質、構造に
関わらず、軸に対して多少なりとも偏芯しているので、
攪拌室４の底部に接しないように、本実施例においても
スクリュー６の羽根と攪拌室４の底部の間に空隙が設け
られている。しかし、この空隙のため攪拌室４の底部の
現像剤はスクリュー６によって直接搬送されず滞留気味
となる。そのため、攪拌室４の底部にＡＴＲ１００の検
出窓１０２を設けた場合は、現像剤の検出窓１０２を清
掃する能力が劣り、ＡＴＲ１００の取り付け位置として
は適さない。

【００５９】さらに、滞留気味であるということは、現
像剤の入れ替わりも少なく濃度変動に対する応答性も弱
いということであり、この点からも攪拌室４の底部はＡ
ＴＲ１００の取り付け位置としてはあまり適さない。

【００６０】安定性を考えれば、ＡＴＲ１００の取り付
け位置としては、攪拌室４の第２の搬送スクリュー６よ
り上方、現像室３の第１の搬送スクリュー５より下方に
取り付けるのが好ましい。つまり、ＡＴＲ１００は、第
１の搬送スクリュー５の軸を含む平面と第２の搬送スク
リュー６の軸を含む平面の間に配置される。

【００６１】実施例２第２の実施例は、以下に詳しく述べる点を除いて、構成
及び作用については上記第１の実施例とほぼ同じなの
で、図１及び図２を参照して説明する。

【００６２】ＡＴＲ１００について、第１の実施例にお
いてはＡＴＲとして光学検知方式を用いた場合について
述べたが、本実施例においては、ＡＴＲ１００として磁
気検知方式を用いる。

【００６３】従来技術のところでも述べたように、磁気
検知方式の場合は現像剤中のトナーではなく磁性体であ
るキャリアを検知し間接的にトナー濃度を検知している
ため、現像剤の嵩密度変化した場合は誤検知につなが
る。例えば、現像剤の嵩密度が温度や湿度の影響で増え
た場合、トナー濃度が同じでも磁気検知範囲内のキャリ
ア数増えるため、相対的にトナー濃度が実際よりも少な
いと誤検知する。

【００６４】そこで、現像剤受け渡し部１１のようにあ
らかじめ現像剤がある程度圧縮されているような場所で
は、磁気検知方式ＡＴＲを用いても現像剤の嵩密度変化
が少なく安定して濃度検出が行える。

【００６５】磁気検知方式は、検出精度は光学検出方式
に劣るが、コストが安いという利点を有しており、製品
の必要とされる画質、価格などに応じて使い分ければよ
い。また、ブラック（Ｂｋ）トナーとキャリアからなる
現像剤を用いた場合、キャリアの色は大抵茶ないし黒で
あるのがほとんどのため、光学検出方式ではトナーとキ
ャリアの区別がしづらいという問題が起こりうるが、そ
の場合はブラック（Ｂｋ）ステーションのみ磁気検知方
式ＡＴＲを用い、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）の各ステーションは安定性を優先させ光学検
知式ＡＴＲを用いるのも有効である。

【００６６】実施例３図４には、第３の実施例を示す。以下に詳しく述べる点
を除いて、構成及び作用については第１の実施例とほぼ
同じなので、同一構成部分に関しては同一の符号を付し
て、その説明は省略する。

【００６７】現像剤の循環するなかで、現像剤は攪拌室
４から現像室３へ端部に溜まった現像剤の圧力により下
から上へと押し上げられるようにして現像剤が受け渡さ
れるが、ここで現像剤がある程度圧縮されているため光
学式ＡＴＲを用いることができたわけだが、逆にここで
の圧力が強くなりすぎると、この部分で現像剤が劣化し
かねない。特に、第１の実施例のように現像室３と攪拌
室４をほぼ垂直に上下に配置した場合、現像剤の受け渡
し部１１の圧力が強くなりすぎて現像剤劣化が起こりや
すい。

【００６８】近年の複写機やプリンタの高速化の流れの
中で、容易に定着できるよう従来に比べ軟らかいトナー
を用いる場合が増えてきており、現像剤劣化に対しては
従来以上に注意が必要となると考えられる。

【００６９】本実施例の現像装置においては、現像容器
２内の紙面に垂直方向に延在する隔壁７によって区画さ
れる現像室３と攪拌室４は、第１の実施例のようにほぼ
垂直に上下に配設されるのではなく、攪拌室４が第１の
実施例の現像装置に比較し現像スリーブ８の方向に寄っ
た斜め下方位置に配設されているのが特徴である。ま
た、現像剤攪拌・搬送手段としての第１及び第２の搬送
スクリュー５、６もそれぞれ上記現像室３及び攪拌室４
底部に現像スリーブ８の軸方向に沿って配置される。

【００７０】現像室３と攪拌室４を斜めに配置すること
により、第１の実施例のように上下に配置した場合にく
らべ、下側の攪拌室４から上側の現像室３への受け渡し
が容易となり、圧力がやや緩和される。これにより、現
像剤の劣化が抑制される。上下のスクリュー５、６は垂
直に配置されていた場合を０°として、３０°以上傾け
ておけば効果が期待できる。

【００７１】ここで、現像剤の受け渡し部１１で現像剤
の受ける圧力が小さくなると、受け渡し部１１に光学式
ＡＴＲを取り付けた場合にその検出窓の現像剤による清
掃能力が弱まり、濃度検出が安定しなくなることが懸念
される。

【００７２】そこで、本実施例においては、図４に示す
ように、攪拌室４から現像室３への受け渡し部１１にお
いて、光学式ＡＴＲ１００を現像室３と攪拌室４を結ぶ
現像容器２の外壁に沿うようにして斜めに（検出窓１０
２が斜め上方を向くように）取り付けるのが好ましい、
これにより、検出窓１０２には従来の押し上げによる圧
力に加え、現像剤の重みによる重力も直接かかるため、
検出窓近傍は現像剤が圧縮されつつ搬送されているとい
う理想的な状態となる。

【００７３】実施例４図５には、第４の実施例を示す。以下に詳しく述べる点
を除いて、構成及び作用については第１〜第３の実施例
とほぼ同じなので、同一構成部分に関しては同一の符号
を付して、その説明は省略する。

【００７４】本実施例においては、第１〜第３の実施例
とは異なり、下側に現像スリーブ８へ現像剤の供給を行
なう現像室３を、上側に現像剤の回収を行なう攪拌室４
を設けた。これに伴い、現像スリーブ８の回転方向も第
１〜第３の実施例とは逆方向とし、現像剤規制部材とし
ての規制ブレード１０も反発極のうち第１〜第３の実施
例とは逆側のＮ３極に対向させた。

【００７５】このような構成でも、規制ブレード１０が
反発磁界を構成する極の片側（Ｎ３極）に対向している
ため、規制ブレード１０近傍の現像剤溜まりが少なく現
像剤劣化が軽減される。その一方で、やはりブレード１
０近傍にはＡＴＲ１００を取り付けるスペースがないの
で、本実施例においてはＡＴＲ１００を現像室３から攪
拌室４へ現像剤が押し上げられる現像剤受け渡し部１１
に設けている。

【００７６】本実施例のような構成では、現像剤は現像
室３及び攪拌室４の端部に設けられた現像剤受け渡し部
１１において下側の現像室３から上側の攪拌室４に押し
上げられるだけでなく、現像スリーブ８もその表面に現
像剤を担持しながら上側の攪拌室４に現像剤を汲み上げ
ているので、端部の受け渡し部１１での押し上げによる
圧力が第１〜第３の実施例に比較して小さく現像剤劣化
が少なく、現像剤劣化が気になるときには有効である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、攪拌室
を現像室の下方に配置することによって、或いは、現像
室を撹拌室の下方に配置することによって、攪拌室から
現像室への、或いは、現像室から撹拌室への連通部に現
像剤溜まりが形成され、連通部に現像剤濃度検出装置を
配設することによって、現像容器内の現像剤規制手段の
上流側に溜まる現像剤の量を少なくした場合にも、安定
して精度のよいトナー濃度の検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す模式的断面
図である。

【図２】図１の線II−IIに取った断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成を
示す模式的断面図である。

【図４】本発明の現像装置の他の実施例を示す模式的断
面図である。

【図５】本発明の現像装置の他の実施例を示す模式的断
面図である。

【図６】従来の現像装置の模式的断面図である。

【図７】ＡＴＲ（現像剤濃度検出装置）の概略構成を示
す模式的断面図である。

【図８】従来の現像装置の模式的断面図である。

【符号の説明】

１現像装置２現像容器３現像室４攪拌室５、６搬送スクリュー７隔壁８現像スリーブ９マグネットロール１０規制ブレード１１、１２連通部３０感光ドラム１００現像剤濃度検出装置１０２検出窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H031 AB02 AB09 AC01 AC14 AC19 AC33 AC34 AD03 BA04 BB01 BC03 BC05 DA01 EA03 EA05 FA01 2H077 AB02 AB14 AB15 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 AE03 BA03 BA08 DA10 DA42 DA54 DA63 DB03 DB14 EA01 FA19 GA12 2H300 EB04 EB07 EB12 EF02 EG05 EH16 EJ09 EJ24 EJ25 EJ30 EJ45 EJ51 GG11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された潜像を現像する
ためのトナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持する、
磁界発生手段を内蔵した回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持され像担持体と対向した現像領
域に搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制手段
と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像室と、前記現像室の下方に配設され、現像領域を通過してきた
後の現像剤を前記現像剤担持体から回収する攪拌室と、前記現像室及び攪拌室の長手方向の両端付近には、各室
内同士を連通する第１連通部及び第２連通部がそれぞれ
設けられると共に、現像室内及び攪拌室内には現像剤を攪拌しながら搬送す
る第１及び第２の搬送部材が設けられており、これらの
搬送部材によって、前記第１連通部を介して攪拌室から
現像室へ現像剤を搬送し、かつ、前記第２連通部を介し
て現像室から攪拌室へ現像剤を落下させることによっ
て、現像室及び攪拌室との間で現像剤を循環させつつ前
記現像剤担持体に現像剤の供給を行う現像装置におい
て、前記磁界発生手段は、前記現像領域より前記現像剤担持
体の回転方向下流側で且つ現像容器内に位置する第１の
磁極と、前記第１の磁極の前記現像剤担持体回転方向下
流側でかつ前記第１の磁極に隣接して位置する同極性の
第２の磁極とを有し、前記現像剤規制手段は、前記第２の磁極の対向位置近傍
に配設され、前記第１の連通部近傍に現像剤中のトナー濃度を検出す
る現像剤濃度検出装置を設置したことを特徴とする現像
装置。
【請求項２】前記攪拌室は、前記現像室の斜め下方に
配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像
装置。
【請求項３】像担持体上に形成された潜像を現像する
ためのトナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持する、
磁界発生手段を内蔵した回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持され像担持体と対向した現像領
域に搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制手段
と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像室と、前記現像室の上方に配設され、現像領域を通過してきた
後の現像剤を前記現像剤担持体から回収する攪拌室と、前記現像室及び攪拌室の長手方向の両端付近には、各室
内同士を連通する第１連通部及び第２連通部がそれぞれ
設けられると共に、現像室内及び攪拌室内には現像剤を攪拌しながら搬送す
る第１及び第２の搬送部材が設けられており、これらの
搬送部材によって、前記第１連通部を介して現像室から
攪拌室へ現像剤を搬送し、かつ、前記第２連通部を介し
て攪拌室から現像室へ現像剤を落下させることによっ
て、現像室及び攪拌室との間で現像剤を循環させつつ前
記現像剤担持体に現像剤の供給を行う現像装置におい
て、前記磁界発生手段は、前記現像領域より前記現像剤担持
体の回転方向下流側で且つ現像容器内に位置する第１の
磁極と、前記第１の磁極の前記現像剤担持体回転方向下
流側でかつ前記第１の磁極に隣接して位置する同極性の
第２の磁極とを有し、前記現像剤規制手段は前記第２の磁極の対向位置近傍に
配設され、前記第１の連通部近傍に現像剤中のトナー濃度を検出す
る現像剤濃度検出装置を設置したことを特徴とする現像
装置。
【請求項４】前記現像室は、前記攪拌室の斜め下方に
配置されていることを特徴とする請求項３に記載の現像
装置。
【請求項５】前記現像剤濃度検出装置の検出面は斜め
上方を向いていることを特徴とする請求項２又は４の現
像装置。
【請求項６】前記第１及び第２の搬送部材は、それぞ
れ第１及び第２のスクリューであり、前記現像剤濃度検
出装置は、前記第１のスクリューの軸を含む平面と前記
第２のスクリューの軸を含む平面の間に配置されたこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像
装置。
【請求項７】前記現像剤濃度検出装置は、光透過性の
検出窓の裏面側に配置した発光部と受光部とによって前
記検出窓の表面側に存在する現像剤中のトナー濃度を検
出する光学検出装置であることを特徴とする請求項１〜
６のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】前記現像剤濃度検出装置は、磁気センサ
ーによって透磁率を検出する磁気検出装置であることを
特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装
置。
【請求項９】前記現像装置は、ブラックトナーを含む
現像剤で現像することを特徴とする請求項８に記載の現
像装置。
【請求項１０】前記現像剤担持体の移動速度が３５０
ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１〜９
のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１１】像担持体に静電潜像を形成し、この潜
像を、請求項１〜１０のいずれかの項に記載の現像装置
にて可視像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】複数の像担持体に静電潜像を形成し、
この潜像を、それぞれ異なる色の現像剤を有した請求項
１〜１０のいずれかの項に記載の現像装置にて可視像と
する画像形成装置であって、ブラックトナーを含む現像
剤で現像する現像装置には現像剤濃度検出装置として磁
気検出装置を用い、その他の色のトナーを含む現像剤で
現像する現像装置には現像剤濃度検出装置として光学検
出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。