JP2586668B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒
子によって顕画化し用紙にトナーを転写させ熱あるいは
圧力等によって定着する電子写真装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来、電子写真装置は乾式トナーを使用する機器が主
流を占め、複写機、レーザプリンタ等として実用化され
てきた。この電子写真装置は電子写真プロセス技術を応
用した機器であり、電子写真プロセスには、感光体上に
形成された静電潜像をトナー粒子にて顕画化する現像プ
ロセスが用いられている。現像プロセスを構成する装置
の中で、例えばトナーとキャリアの混合物を現像剤とし
て使用する二成分現像法を採用した現像装置は一般に現
像剤を充填された現像バットと補充用トナーを蓄えてい
るトナーホッパーからなっている。そして現像バット内
のトナーの濃度が所定値以下になると、トナーホッパー
よりトナーを現像バットへ供給し、常に現像バット内の
トナーとキャリアの混合比が一定に保たれるように制御
されている。

以下、図面を参照して従来より採用されている電子写
真装置内の現像装置について説明する。

第６図は従来の電子写真装置の現像装置の側断面図で
あり、第７図は従来の電子写真装置の現像装置の現像バ
ットの要部斜視図であり、第８図は従来の電子写真装置
の現像バットの要部拡大断面図であり、第９図は従来の
電子写真装置のセパレータ周辺の平面図であり、第10図
は従来の電子写真装置のトナー濃度の特性図である。

第６図〜第９図において、１はアルミニウム等の管か
らなり、その外周面にセレン（Se）あるいは有機光導電
体（OPC）等の感光層が薄膜状に塗布された感光体であ
る。２は帯電器であり、タングステンワイヤー等からな
る帯電線３と金属板からなるシールド板４及びグリッド
板５によって構成されている。帯電線３へ高電圧を印加
することによって帯電線３がコロナ放電を起こしグリッ
ド板５を介して感光体１は一様に帯電される。６は光学
ユニット（図示せず）から照射される露光光線であり、
複写機であれば原稿の反射光線、レーザプリンタであれ
ば画像データ光線である。レーザプリンタの場合この露
光光線６はホストコンピュータ（図示せず）からの信号
により制御され、所望の画像が感光体１上に静電線像と
して形成される。７は現像ローラであり、トナー12を収
納するトナーホッパー16と、トナー12と鉄粉等の磁性粒
子である磁性キャリア11を収納し、混合攪はんの後非磁
性スリーブ９に搬送し磁気ブラシを形成させる現像バッ
ト14によりなる。15は現像バット蓋であり、21はトナー
ホッパー蓋である。20はトナーホッパー16内で両端を回
転自在に軸支され、トナーホッパー16内の一定量のトナ
ー12を現像バット14内に供給するトナー排出ローラであ
り、トナー排出口19を塞いでいる。17,18はトナーホッ
パー16内に設けられた攪はん部材である。攪はん部材1
7,18はそれぞれトナー排出ローラ20と平行になるように
両端を軸支されている。10は現像剤ミキサーであり、現
像バット14内に配置されている。現像剤ミキサー10はト
ナーホッパー16よりトナー排出口19を通して供給された
トナー12と磁性キャリア11とを攪はん混合し、荷電さ
せ、非磁性スリーブ９に搬送する。搬送されたトナー12
と磁性キャリア11は非磁性スリーブ９内に固定されたマ
グネットローラ８の磁力により磁気ブラシを形成させら
れ、ドクターブレード22によりその高さを制限される。
非磁性スリーブ９の回転に伴い磁気ブラシは感光体１と
接触し、感光体１の静電潜像が形成された部分にトナー
12を付着させ粉体画像を形成する。23はトナー12と磁性
キャリア11の混合比を検出するためのトナー濃度検知装
置であり、検知面23aが現像バット14の内側を向くよう
に現像バット14に取り付けられている。24はセパレータ
であり、現像剤ミキサー10とトナー濃度検知装置23の間
に設けられ、現像剤ミキサー10によってかきあげられた
現像剤13をトナーホッパー16のトナー排出口19の下に案
内する。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に
接続された帯電器２内の帯電線３によってコロナ放電を
行い感光体１の表面を一様に−600V〜−700V程度に帯電
させる。次に感光体１を矢印の方向に回転させ一様に荷
電された感光体１の表面上にレーザビーム等の露光光線
６を照射すると、感光体１上の照射された部分は電荷が
消え、静電潜像が形成される。一方、現像バット14内の
磁性キャリア11とトナー12は現像剤ミキサー10によって
充分に摩擦帯電されマグネットローラ８に吸引され、磁
性キャリア11とトナー12は磁気ブラシを形成し、現像位
置25で感光体１と接触する。この際、非磁性スリーブ９
と感光体１間に電位差を与えると、感光体１上の静電潜
像部にトナー12が付着し可視像を形成し、現像が終了す
る。ここで磁性キャリア11とトナー12との混合比は、ト
ナー濃度検知装置23にて常に感知されている。トナー12
が感光体１に付着し消費され、トナー12と磁性キャリア
11の混合比が所定の値以下になると、トナー濃度検知装
置23がそのことを検出し、その検出信号がホストコンピ
ュータ（図示せず）に導かれ、トナー排出ローラ20を回
転させトナー排出口19を通してトナーホッパー16内のト
ナー12を現像バット14内の現像剤ミキサー10上に補給す
る。これによってトナー12と磁性キャリア11の混合比を
設定された混合比へ回復させ、一定の混合比が維持され
ることになる。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の電子写真装置は現像バ
ット14内のトナー12は現像剤ミキサー10によって攪はん
され、トナー濃度検知装置23の検知面23aとセパレータ2
4の間を流れ、トナー濃度検知装置23によってトナー12
と磁性キャリア11の比が測定される。しかし、セパレー
タ24は現像剤ミキサー10によってかきあげられたトナー
12をトナー排出口19の下まで運ばなければならないた
め、所定の長さが必要である。そして所定の長さのセパ
レータ24上を平面部24aから湾曲部24bまで通過する間
に、小量ずつ現像剤13中のトナー12がセパレータ24の表
面に付着する。すると長期間の使用の後には現像剤13中
のトナー12がセパレータ24の表面に堆積して固着するこ
とがあり、トナー濃度検知装置23の付近で上記の固着が
発生すると現像剤13中のトナー12の量が減少しているに
もかかわらず、第10図に示すようにトナー濃度検知装置
23の出力信号が上昇するという問題点があった。

本発明は以上の問題点を解消するものであり、長時間
の使用の後にもトナー濃度が正確に測定される電子写真
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、現像手段内の現像剤をかきあげることによ
って攪はんする現像剤ミキサーと、現像剤ミキサーによ
ってかきあげられた現像剤をトナーホッパーのトナー排
出口の下に案内するセパレータと、セパレータによって
案内される現像剤のトナーの量を測定するトナー濃度検
知装置を備え、セパレータの現像剤の流れに対してトナ
ー濃度検知装置より下流側に現像剤の流れに対し直角方
向の幅がトナー濃度検知装置のトナーの検知面の幅より
も広い現像剤の落下口を設けた。

作 用 上記手段により、セパレータの上面を流れる現像剤の
うちトナー濃度検知装置の前面を通過した全ての現像剤
は他の部分を通過した現像剤より早くセパレータより落
下するため、セパレータ上にトナーが付着することはな
い。

実 施 例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例における電子写真装置の現
像装置の側断面図であり、第２図は本発明の一実施例に
おける電子写真装置の現像装置の現像バットの要部斜視
図であり、第３図は本発明の一実施例における電子写真
装置の現像バットの要部拡大断面図であり、第４図は本
発明の一実施例における電子写真装置のセパレータ周辺
の平面図であり、第５図は本発明の一実施例における電
子写真装置のトナー濃度の特性図である。

第１図〜第４図において、26はアルミニウム等の管か
らなり、その外周面にセレン（Se）あるいは有機光導電
体（OPC）等の感光層が薄膜状に塗布された感光体であ
る。27は帯電器であり、タングステンワイヤー等からな
る帯電線28と金属板からなるシールド板29及びグリッド
板30によって構成されている。帯電線28へ高電圧を印加
することによって帯電線28がコロナ放電を起こしグリッ
ド板30を介して感光体26は一様に帯電される。31は光学
ユニット（図示せず）から照射される露光光線であり、
複写機であれば原稿の反射光線、レーザプリンタであれ
ば画像データ光線である。レーザプリンタの場合この露
光光線31はホストコンピュータ（図示せず）からの信号
により制御され、所望の画像が感光体26上に静電潜像と
して形成される。32は現像ローラであり、トナー37を収
納するトナーホッパー41と、トナー37と鉄粉等の磁性粒
子である磁性キャリア36を収納し、混合攪はんの後非磁
性スリーブ34に搬送し磁気ブラシを形成させる現像バッ
ト39によりなる。40は現像バット蓋であり、46はトナー
ホッパー蓋である。45はトナーホッパー41内で両端を回
転自在に軸支され、トナーホッパー41内の一定量のトナ
ー37を現像バット39内に供給するトナー排出ローラであ
り、トナー排出口44を塞いでいる。42,43はトナーホッ
パー41内に設けられた攪はん部材である。攪はん部材4
2,43はそれぞれトナー排出ローラ45と平行になるように
両端を軸支されている。35は現像剤ミキサーであり、現
像バット39内に配置されている。現像剤ミキサー35はト
ナーホッパー41よりトナー排出口44を通して供給された
トナー37と磁性キャリア36とを攪はん混合し、荷電さ
せ、非磁性スリーブ34に搬送する。搬送されたトナー37
と磁性キャリア36は非磁性スリーブ34内に固定されたマ
グネットローラ33の磁力により磁気ブラシを形成させら
れ、ドクターブレード47によりその高さを制限される。
非磁性スリーブ34の回転に伴い磁気ブラシは感光体26と
接触し、感光体26の静電潜像が形成された部分にトナー
37を付着させ粉体画像を形成する。48はトナー37と磁性
キャリア36の混合比を検出するためのトナー濃度検知装
置であり、検知面48aが現像バット39の内側を向くよう
に現像バット39に取り付けられている。49はセパレータ
であり、現像剤ミキサー35とトナー濃度検知装置48の間
に設けられ、現像剤ミキサー35によってかきあげられた
現像剤38をトナーホッパー41のトナー排出口44の下に案
内する。

50はセパレータ49に設けられたトナー落下口であるセ
パレータの開孔部であり、トナー濃度検知装置48に対向
する位置より、現像剤38の流れに対して下流側に設けら
れている。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に
接続された帯電器27内の帯電線28によってコロナ放電を
行い感光体26の表面を一様に−600V〜−700V程度に帯電
させる。次に感光体26を矢印の方向に回転させ一様に荷
電された感光体26の表面上にレーザビーム等の露光光線
31を照射すると、感光体26上の照射された部分は電荷が
消え、静電潜像が形成される。一方、現像バット39内の
磁性キャリア36とトナー37は現像剤ミキサー35によって
充分に摩擦帯電されマグネットローラ33に吸引され、磁
性キャリア36とトナー37は磁気ブラシを形成し、現像位
置51で感光体26と接触する。この際、非磁性スリーブ34
と感光体26間に電位差を与えると、感光体26上の静電潜
像部にトナー37が付着し可視像を形成し、現像が終了す
る。ここで磁性キャリア36とトナー37との混合比は、ト
ナー濃度検知装置48にて常に感知されている。トナー37
が感光体26に付着し消費され、トナー37と磁性キャリア
36の混合比が所定の値以下になると、トナー濃度検知装
置48がそのことを検出し、その検出信号がホストコンピ
ュータ（図示せず）に導かれ、トナー排出ローラ45を回
転させトナー排出口44を通してトナーホッパー41内のト
ナー37を現像バット39内の現像剤ミキサー35上に補給す
る。これによってトナー37と磁性キャリア36の混合比を
設定された混合比へ回復させ、一定の混合比が維持され
ることになる。

現像バット39内の磁性キャリア36とトナー37は現像剤
ミキサー35によって攪はんされると、現像バット39内を
循環する。つまり、まず現像剤ミキサー35によって押し
出された現像剤38はセパレータ49の下面を通過し、セパ
レータ49の上面に押し上げられてトナー濃度検知装置48
の間を通過し、再び現像剤ミキサー35に戻る。そして現
像剤ミキサー35によって押し出された現像剤38はセパレ
ータ49上を、端部49cを始点に平面部49aから湾曲部49b
まで通過し、トナーホッパー41のトナー排出口44の下ま
で運ばれる。セパレータ49上を通過した現像剤38の一部
はトナー濃度検知装置48の前面を通過する。トナー濃度
検知装置48の前面を通過した現像剤38はセパレータの開
孔部50から落ちる。

従ってトナー濃度検知装置48の検知面48aの前面を通
過した現像剤38は直ちに落下し、セパレータ49にトナー
37の付着は起こらない。第５図から判明するように、従
来例と異なり本実施例はトナー濃度が正確に測定される
のでトナー濃度検知装置48の出力信号が安定しているこ
とがわかる。

発明の効果 以上のように本発明は、現像手段内の現像剤をかきあ
げることによって攪はんする現像剤ミキサーと、現像剤
ミキサーによってかきあげられた現像剤をトナーホッパ
ーの排出口の下に案内するセパレータと、セパレータに
よって案内される現像剤のトナーの量を測定するトナー
濃度検知装置を備え、セパレータの現像剤の流れに対し
てトナー濃度検知装置より下流側に現像剤の流れに対し
直角方向の幅がトナー濃度検知装置のトナーの検知面の
幅よりも広い現像剤の落下口を設けたため、セパレータ
の上を流れる現像剤のうちトナー濃度検知装置の前面を
通過して全ての現像剤は他の部分を通過した現像剤より
早くセパレータより落下するため、セパレータ上にトナ
ーが付着することはない。よって長期間の使用の後にも
トナー濃度検知装置の出力に誤差を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電子写真装置の現像
装置の側断面図、第２図は本発明の一実施例における電
子写真装置の現像装置の現像バットの要部斜視図、第３
図は本発明の一実施例における電子写真装置の現像バッ
トの要部拡大断面図、第４図は本発明の一実施例におけ
る電子写真装置のセパレータ周辺の平面図、第５図は本
発明の一実施例における電子写真装置のトナー濃度の特
性図、第６図は従来の電子写真装置の現像装置の側断面
図、第７図は従来の電子写真装置の現像装置の現像バッ
トの要部斜視図、第８図は従来の電子写真装置の現像バ
ットの要部拡大断面図、第９図は従来の電子写真装置の
セパレータ周辺の平面図、第10図は従来の電子写真装置
のトナー濃度の特性図である。 26……感光体、27……帯電器、28……帯電線、29……シ
ールド板 30……グリッド板、31……露光光線、33……マグネット
ローラ 34……非磁性スリーブ、35……現像剤ミキサー、36……
磁性キャリア 37……トナー、39……現像バット、41……トナーホッパ
ー 42,43……攪はん部材、44……トナー排出口、45……ト
ナー排出ローラ 47……ドクターブレード、48……トナー濃度検知装置 48a……検知面、49……セパレータ、50……セパレータ
の開孔部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー排出口を有するトナーホッパーと、
   前記トナーホッパーよりトナーの供給を受けるとともに
   感光体にトナーを与える現像手段と、前記現像手段内の
   現像剤をかきあげることによって攪はんする現像剤ミキ
   サーと、前記現像剤ミキサーによってかきあげられた現
   像剤を前記トナーホッパーのトナー排出口の下に案内す
   るセパレータと、前記セパレータによって案内される現
   像剤のトナーの量を測定するトナー濃度検知装置を備
   え、 前記セパレータの現像剤の流れに対してトナー濃度検知
   装置より下流側に現像剤の流れに対し直角方向の幅が前
   記トナー濃度検知装置のトナーの検知面の幅よりも広い
   現像剤の落下口を設けたことを特徴とする電子写真装
   置。