DE69430466T2

DE69430466T2 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69430466T2
Application number: DE69430466T
Authority: DE
Inventors: Syouichi Fujita; Shintarou Hatano; Takao Hiroyasu; Yoshiki Ichikawa; Itaru Kawabata; Hiroshi Kawahito; Hiroshi Kawamoto; Yuichi Kazaki; Fumito Mizoguti; Hideyuki Nishimura; Masahiro Tsuji
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2014-11-11
Also published as: EP0652493A3; EP0652493B1; EP0652493A2; US5619312A; DE69430466D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung, die einen Zweikomponenten- Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz aufnimmt und den Toner der Fläche eines Fotorezeptors in einer elektrofotografischen Vorrichtung, wie z. B. ein Kopierer, zuführt, um ein elektrostatisches latentes Bild, das auf der Fotorezeptorfläche gebildet ist, in eine sichtbare Form zu entwickeln.

STAND DER TECHNIK

In Kopierern vom Trockentyp wird beispielsweise häufig eine Entwicklungsvorrichtung eingesetzt, die ein elektrostatisches latentes Bild auf einer Fotorezeptorfläche unter Verwendung eines Zweikomponenten-Entwicklers einschließlich einer Trägersubstanz und eines Toners in eine sichtbare Form entwickelt. Bei einer derartigen Entwicklungsvorrichtung wird der Toner während eines Entwicklungsbetriebs verbraucht, wohingegen die Trägersubstanz nicht verbraucht wird und in der Entwicklungsvorrichtung verbleibt. Entsprechend verschlechtert sich die Trägersubstanz in ihren Eigenschaften, wenn die Trägersubstanz und der Toner in der Entwicklungsvorrichtung häufig umgewälzt werden. Anschließend wird an der Oberfläche der Trägersubstanz eine Harzdeckschicht entfernt, wobei der Toner an der Oberfläche der Trägersubstanz anhaftet. Im Ergebnis wird das Beladungsvermögen des Entwicklers allmählich verschlechtert.
Die US 4,003,335 A offenbart eine Aufbringeinrichtung für ein Entwicklungsmaterial zur Verwendung in einem fotoelektrostatischen Kopierer, der eine Gehäusestruktur mit zwei durch eine Trennwand unterteilten Bereichen aufweist. Ein erster Bereich dieser beiden Bereiche dient als ein Pulvertank zum Aufnehmen von fein unterteilten Tonerpartikeln, während ein zweiter Bereich der beiden Bereiche als eine Kammer zum Aufnehmen von magnetisierbaren Trägersubstanz-Kügelchen dient. Ein Entwicklungsmaterial, das in Verbindung mit der Aufbringeinrichtung eingesetzt wird, besteht aus einer Mischung der Trägersubstanz-Kügelchen und den Tonerpartikeln.
Innerhalb des ersten Bereichs ist eine Magnetwalze vorgesehen, von der ein Folgeabschnitt ihres Außenumfangs durch eine Öffnung innerhalb des zweiten Bereichs angeordnet ist. Während der Drehung der Magnetwalze werden die Trägersubstanzkügelchen an der Magnetwalze magnetisch angezogen und stehen wie magnetische Pinselborsten auf der Außenumfangsfläche der Walze, welche Borsten die Tonerpartikel unter Reibung kontaktieren und die Tonerpartikel elektrostatisch anziehen. Eine Abstreifwalze mit einer Mehrzahl von Abstreifklingen ist innerhalb des zweiten Bereichs in der Nähe der Magnetwalze drehbar positioniert, derart, dass die magnetischen Borsten, die durch die Trägersubstanzkügelchen und die Tonerpartikel auf der Außenumfangsfläche der Magnetwalze gebildet sind, mittels der Abstreifklingen in den zweiten Bereich übertragen werden.
Die Zusammenfassung der japanischen Patentschrift JP 01172879 A offenbart eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Entwicklerbehälter und einem oberhalb des Entwicklerbehälters angeordneten Trichter. In einer Verbindung zwischen dem Trichter und dem Entwicklerbehälter ist eine Walze zum Elektrifizieren und zum Wiederauffüllen vorgesehen, die es einem Toner erlaubt, zwischen der Walze und einer Klinge hindurchzutreten. Anschließend, während die Klinge den Toner in einen Zustand der Triboelektrisierung bringt, fällt der Toner zu einem Zweikomponenten-Compoundentwickler herunter, der in dem Entwicklerbehälter aufgenommen ist.
Zur Lösung eines solchen Problems ist beispielsweise in der japanischen Veröffentlichungsschrift der geprüften Patentanmeldung Nr. 21591/1990 eine Vorrichtung offenbart, die durch fortwährendes Zuführen einer kleinen Menge Trägersubstanz an die Entwicklungsvorrichtung als auch eines Toners, der während eines Entwicklungsvorgangs verbraucht wird, die Verschlechterung des Beladungsvermögens in Grenzen unterbindet.
Wie es in Fig. 55 dargestellt ist, weist beispielsweise eine Entwicklungsvorrichtung 108 einen Entwicklerbehälter 116 auf, der darin eine durch eine Magnetwalze gebildete drehbare Entwicklungswalze 117 und eine drehbare Umwälzwalze 118 aufweist. Ein in dem Entwicklerbehälter 116 gehaltener Entwickler besteht aus einer Trägersubstanz und einem Toner. Die Trägersubstanz ist durch eine magnetische Substanz gebildet und weist eine Harzdeckschicht auf, um den Toner davon abzuhalten, an der Trägersubstanzoberfläche anzuhaften. Wenn die Trägersubstanz und der Toner durch die Umwälzwalze 118 umgewälzt werden, wird der Toner durch Friktion bzw. Reibung in einen Ladungszustand versetzt bzw. mit einer Ladung versehen. Die Entwicklungswalze 117 transportiert die Trägersubstanz durch Anziehen der Trägersubstanz mit Magnetkraft und bildet eine magnetische Bürste. Der Toner, der an der Trägersubstanz durch Coulomb'sche Kräfte angezogen ist, wird einem Fotorezeptor 104 zugeführt und an dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Fotorezeptor 104 angezogen, wodurch das Bild entwickelt wird. Die Länge der magnetischen Bürste wird durch eine Abstreifklinge 119 reguliert.
In einer oberen Wand 116a des Entwicklerbehälters 116 ist eine Öffnung für die Zufuhr des Entwicklers ausgebildet. Eine Entwicklerversorgungseinheit 120 ist oberhalb der Öffnung derart angeordnet, dass sie in die Öffnung hineinpasst. Die Entwicklerversorgungseinheit 120 ist in zwei Räume unterteilt, nämlich einen Tonerspeicherbereich 120a und einen Trägersubstanz-Speicherbereich 120b. Der Tonerspeicherbereich 120a nimmt einen Toner auf, und der Trägersubstanz-Speicherbereich 120b nimmt lediglich eine Trägersubstanz auf.
Eine Entwicklerversorgungswalze 121 und eine Trägersubstanz-Versorgungswalze 122 sind am Boden der Speicherbereiche 120a und 120b angeordnet. Wenn die Entwicklerversorgungwalze 121 und die Trägersubstanz-Versorgungswalze 122 gedreht werden, strömen der Toner und die Trägersubstanz in dem Tonerspeicherbereich 120a und in dem Trägersubstanz-Speicherbereich 120b während der Zeit, bei der die Walzen 121 und 122 angetrieben werden, nach unten in den Entwicklerbehälter 116. Die Walzen 121 und 122 werden entsprechend einem Erfassungssignal eines Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 123 angetrieben, der in dem Entwicklerbehälter 116 enthalten ist.
Der überschüssige Entwickler, der aus der Zufuhr der Trägersubstanz resultiert, wird von dem Entwicklerbehälter 116 durch eine Austragöffnung 116c, die an einer vorbestimmten Stelle eines Entwicklerwandbereichs 116b ausgebildet ist, durch einen Überströmmechanismus ausgetragen und in einem Sammelbehälter 124 gesammelt. Durch fortwährendes wiederholtes Zuführen des Toners und der Trägersubstanz und Austragen des Entwicklers wird der in seinen Eigenschaften verschlechterte Entwickler in dem Entwicklerbehälter 116 durch einen Toner und eine Trägersubstanz, die neu zugeführt werden, ausgetauscht bzw. ersetzt. Bei diesem Aufbau wird die Entwicklermenge in dem Entwicklerbehälter 116 gleichförmig gehalten, das Beladungsvermögen des Entwicklers wird gehalten und eine Verschlechterung der Kopierqualität wird unterdrückt.
Da der Toner und die Trägersubstanz durch das Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 123 dem Entwicklerbehälter 116 getrennt zugeführt werden, werden jedoch bei dem Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 108 der Toner und die Trägersubstanz unmittelbar nach dem Zuführvorgang nicht ausreichend vermischt. Falls ein Kopieren unter Verwendung eines Entwicklers durchgeführt wird, der sich in einem solchen Zustand einer unzureichenden Vermischung befindet, ist die Kopierqualität herabgesetzt. Wenn beispielsweise ein Kopieren unmittelbar nach dem Zuführen der Trägersubstanz durchgeführt wird, können einige Bereiche sehr geringe Dichten aufweisen. Wenn andererseits ein Kopieren direkt nach dem Zuführen des Toners durchgeführt wird, können Bilder verschmiert bzw. unscharf werden oder einige Tonerpunkte können auf einer erzeugten Kopie auftreten, was in einer verschlechterten Kopierqualität resultiert.
Eine weitere Entwicklungsvorrichtung weist eine Entwicklerversorgungseinheit 130 auf. Wie es in Fig. 56 dargestellt ist, nimmt die Entwicklerversorgungseinheit 130 in einem Entwicklerspeicherbereich 130a einen Entwickler mit hoher Dichte eines Toners und einer Trägersubstanz in einem vorbestimmten Verhältnis auf, und führt den in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler durch Drehen einer Entwicklerversorgungswalze 131 zu, die sich unterhalb des Entwicklerspeicherbereichs 130a befindet. Im Vergleich zu der in der Fig. 55 gezeigten Entwicklungsvorrichtung weist diese Entwicklungsvorrichtung einen vereinfachten Aufbau auf, gewährleistet jedoch eine gleichzeitige Zufuhr des Toners und der Trägersubstanz an den Entwicklerbehälter 116.
Jedoch unterliegt die vorstehend genannte Entwicklungsvorrichtung folgenden Nachteilen. Genauer gesagt, obwohl der zuzuführende Entwickler in einer vorbestimmten Tonerkonzentration vorgesehen ist, wird die Trägersubstanz, deren spezifische Dichte größer ist als die des Toners, beim Einbringen des Entwicklers in den Entwicklerspeicherbereich 130a am Boden abgelagert. Im Ergebnis treten Toner und Trägersubstanz in dem Entwickler in ein Ungleichgewicht, wobei die Tonerkonzentration in einem unteren Teil 131 (in der Fig. 56 durch eine Schraffur angedeutet) geringer ist als in einem oberen Teil 132.
Falls ein Entwickler mit einer solchen ungleichmäßigen Tonerkonzentration dem Entwicklerbehälter 116 zugeführt wird, kann die Trägersubstanzmenge in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler abrupt ansteigen, oder die Tonerkonzentration in dem Entwickler kann unerwartet ansteigen. Solche Veränderungen in der Tonerkonzentration in dem Entwickler, der dem Entwicklerbehälter 116 zuzuführen ist, verhindern ein erwartetes Austauschen des in seinen Eigenschaften herabgesetzten Entwicklers, wodurch ein gewünschtes Austauschverhältnis nicht gehalten werden kann. Entsprechend schwankt das Beladungsvermögen des in der Entwicklungsvorrichtung befindlichen Entwicklers, was in einer verschlechterten Kopierqualität resultiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung anzugeben, die eine zufriedenstellende Kopierqualität halten kann, indem ein Toner und eine Trägersubstanz einem Entwicklerbehälter in einem vorbestimmten Verhältnis beständig zugeführt werden.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung gelöst, die in Anspruch 1 definiert ist, wobei vorteilhafte Ausführungsformen dieser Vorrichtung in den abhängigen Ansprüchen definiert sind.
Bei diesem Aufbau wird der Toner in dem Entwickler in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich im Wesentlichen an dem Toner anziehenden Element angezogen, während die Trägersubstanz in dem Entwickler im Wesentlichen an dem Trägersubstanz anziehenden Element angezogen wird. Der Entwickler in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich wird dem Entwicklerbehälter zugeführt, indem der angezogene Toner und die angezogene Trägersubstanz von den Oberflächen des Toner anziehenden Elements und des Trägersubstanz anziehenden Elements abgestreift werden und sie unter Verwendung der Abstreifeinrichtung in den Entwicklerbehälter eingebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt sind eine vorbestimmte Tonermenge an dem Toner anziehenden Element und eine vorbestimmte Trägersubstanz-Menge an dem Trägersubstanz anziehenden Element angezogen, ungeachtet des jeweiligen Mischzustands des Toners und der Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich. Daher ist es möglich, den Toner und die Trägersubstanz dem Entwickler in einem vorbestimmten Verhältnis beständig zuzuführen, und die Durchführung einer zufriedenstellenden Entwicklung fortzusetzen.
Bei diesem Aufbau sind das Toner anziehende Element und das Trägersubstanz anziehende Element vorzugsweise als eine einzelne drehbare Walze auszubilden.
In diesem Fall wird das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, die dem Entwicklerbehälter zugeführt werden, durch ein Verhältnis des Toner anziehenden Elements zum Träger anziehenden Element auf einer Walzenoberfläche bestimmt.
Es ist auch möglich, das Toner anziehende Element und das Trägersubstanz anziehende Element als getrennte Walzen auszubilden. In diesem Fall werden der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis entsprechend der Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter zugeführt, indem die Rotationsgeschwindigkeit und die Umdrehungsdauer von jeder Walze gemäß einer Ausgabe der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler eingestellt bzw. gesteuert werden.
Darüber hinaus nimmt eine Magnetkraft des Trägersubstanz anziehenden Elements für den Fall, dass das Trägersubstanz anziehende Element aus einem Elektromagneten gebildet ist, durch Verändern des Betrags einer an den Elektromagneten angelegten elektrischen Spannung verschiedene Werte an, und somit wird eine von dem Trägersubstanz anziehenden Element anzuziehende Trägersubstanzmenge variiert. Entsprechend wird die dem Entwicklerbehälter zuzuführende Trägersubstanzmenge einfach eingestellt.
Ein weiteres Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist, ist durch eine Entwicklungsvorrichtung gegeben, die in der Lage ist, eine Verschlechterung des Beladungsvermögens eines Entwicklers zu unterbinden und eine ausreichende Bildqualität zu halten, indem ein Toner und eine Trägersubstanz in einer Versorgungseinheit gleichmäßig vermischt werden, und die Mischung einer Entwicklungsvorrichtung zugeführt wird, während eine gleichförmige Tonerkonzentration gehalten wird.
Diese Entwicklungsvorrichtung, die nicht zu der in Rede stehenden Erfindung gehört, weist auf:
einen Entwicklerbehälter zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz;
eine Umwälzeinrichtung, um den Entwicklerbehälter umzuwälzen;
eine Entwicklungswalze, um den in dem Entwicklerbehälter durch die Umwälzeinrichtung umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen;
eine Entwicklerversorgungseinrichtung zum sukzessiven Zuführen eines Versorgungsentwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz an den Entwicklerbehälter; und
eine Entwickleraustrageinrichtung zum Austragen des in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwicklers, während dem Entwicklerbehälter durch die Entwicklerversorgungseinrichtung der Versorgungsentwickler zugeführt wird, wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung aufweist:
einen Versorgungsentwickler-Speicherbereich zum Aufnehmen eines Versorgungsentwicklers einschließlich einer Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz;
zumindest eine in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich angeordnete Transporteinrichtung zum Transportieren des in einem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs abgelagerten Entwicklers zu einem oberen Teil davon; und
eine Antriebseinrichtung zum Ändern von Relativpositionen der Transporteinrichtung in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich und des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs, indem zumindest eines der Elemente gebildet aus dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich und der Transporteinrichtung angetrieben wird, um den Versorgungsentwickler in dem Versorgungsentwickler- Speicherbereich umzuwälzen,
wobei der Toner und die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich durch Ändern der Relativpositionen der Transporteinrichtung und des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs durch die Antriebseinrichtung gleichmäßig vermischt werden, während der in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs abgelagerte Entwickler durch die Transporteinrichtung zu dessen oberen Teil transportiert wird.
Wenn der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich eingebracht ist, wird die Trägersubstanz, dessen spezifische Dichte größer ist als die des Toners, in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs abgelagert, während der Toner, der eine geringere spezifische Dichte aufweist, in dem oberen Teil davon verbleibt. Entsprechend wird der Mischzustand des Toners und der Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich ungleichmäßig, wobei die Tonerkonzentration in dem unteren Teil höher wird als in dem oberen Teil. Da der Toner und die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich gleichmäßig vermischt sind, wird jedoch bei dem vorstehend genannten Aufbau der Entwickler dem Entwicklerbehälter unter Beibehaltung einer gleichförmigen Tonerkonzentration zugeführt. Folglich bleibt das Austauschverhältnis des Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung gleichförmig, wobei eine zufriedenstellende Entwicklung fortgesetzt wird.
Eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, aber für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist, weist auf:
einen Entwicklerbehälter zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz;
eine Umwälzeinrichtung, um den Entwickler in dem Entwicklerbehälter umzuwälzen;
eine Entwicklungswalze, um den in dem Entwicklerbehälter durch die Umwälzeinrichtung umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen;
eine Entwicklerversorgungseinrichtung zum sukzessiven Zuführen eines Versorgungsentwicklers einschließlich eines Toner und einer Trägersubstanz an den Entwicklerbehälter; und
eine Entwickleraustrageinrichtung zum Austragen des in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwicklers, während dem Entwicklerbehälter durch die Entwicklerversorgungseinrichtung der Versorgungsentwickler zugeführt wird,
wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung aufweist:
einen Versorgungsentwickler-Speicherbereich zum Aufnehmen des Versorgungsentwicklers einschließlich einer Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz;
eine in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich angeordnete Entwicklertransporteinrichtung, um den in dem Entwicklerspeicherbereich befindlichen Entwickler zum Entwicklerbehälter zu transportieren; und
eine Entwicklerbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen des in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich befindlichen Entwicklers an die Entwickler- Transporteinrichtung, während der Entwickler umgewälzt wird.
Da der vorgenannte Aufbau die Entwicklerbereitstellungseinrichtung aufweist, um den Entwickler an die Entwicklertransporteinrichtung bereitzustellen, während der Entwickler in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich umgewälzt wird, wird der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz, die im Wesentlichen gleichförmig vermischt sind, dem Entwicklerbehälter zugeführt. Im Ergebnis wird in der Entwicklungsvorrichtung ein gleichförmiges Austauschverhältnis der Trägersubstanz gehalten, wobei eine zufriedenstellende Entwicklung fortgesetzt wird.
Bei diesem Aufbau weist die Entwicklertransporteinrichtung vorzugsweise auf:
einen Entwickleraufnahmebereich, der in einer Längsrichtung des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs in einem vorbestimmten Abstand vom Boden des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs angeordnet ist, um den durch die Entwicklungsbereitstellungseinrichtung bereitgestellten Entwickler aufzunehmen; und
einen Entwicklertransportbereich zum Transportieren des dem Entwickleraufnahmebreich zugeführten Entwicklers an den Entwicklerbehälter, und
wobei die Entwicklerbereitstellungseinrichtung vorzugsweise ein Sammelelement mit einem in einer Längsrichtung des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs angeordneten Schaufelbereich aufweist, wobei das Sammelelement den in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs abgelagerten Entwickler durch den Schaufelbereich sammelt und den Entwickler dem Entwickleraufnahmebereich zuführt, während es um den Entwickleraufnahmebereich herum rotiert.
Da die Entwicklerbereitstellungseinrichtung den Entwickler von dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs schaufelt und den Entwickler dem Entwickleraufnahmebereich zuführt, ist es bei einem solchen Aufbau möglich zu verhindern, dass die Trägersubstanz in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs zurückbleibt, wodurch ein zufriedenstellendes Umwälzen von Toner und Trägersubstanz erzielt wird.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung mitsamt ihrer Vorteile ist nachfolgend auf die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 bis 54 einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele;
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt im Bereich einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform;
Fig. 2 einen schematischen Aufbau eines Kopierers, der die Entwicklungsvorrichtung von Fig. 1 beinhaltet;
Fig. 3 ein Steuerblockdiagramm einer Steuervorrichtung in dem Kopierer;
Fig. 4 einen schematischen Querschnittsbereich eines modifizierten Beispiels einer Entwicklerversorgungseinheit in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 5 einen schematischen Querschnittsbereich einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Steuerblockdiagramm eines Kopierers, der die in der Fig. 5 gezeigte Entwicklungsvorrichtung beinhaltet;
Fig. 7 einen schematischen Querschnittsbereich einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform;
Fig. 8 ein Steuerblockdiagramm eines Kopierers, der die in der Fig. 7 gezeigte Entwicklungsvorrichtung beinhaltet;
Fig. 9 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Zufuhr eines Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 7 gesteuert wird;
Fig. 10 einen schematischen Querschnittsbereich einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen vierten Ausführungsform;
Fig. 11 ein Steuerblockdiagramm eines Kopierers, der die in der Fig. 10 gezeigte Entwicklungsvorrichtung beinhaltet;
Fig. 12 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Zufuhr eines Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 10 gesteuert wird;
Fig. 13 einen schematischen Querschnittsbereich einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen fünften Ausführungsform;
Fig. 14 einen schematischen Aufbau einer Magnetwalze zum Zuführen eines Entwicklers, welche Walze in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 13 beinhaltet ist;
Fig. 15 ein Steuerblockdiagramm einer Steuervorrichtung in einem Kopierer, der die Entwicklungsvorrichtung von Fig. 13 beinhaltet;
Fig. 16 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Zufuhr eines Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 13 gesteuert wird;
Fig. 17 einen schematischen Aufbau einer Magnetwalze zum Zuführen eines Entwicklers, welche Walze in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsform enthalten ist;
Fig. 18 einen schematischen Querschnittsbereich eines Entwicklerversorgungsbereichs in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem siebten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 19 eine Detail-Innenansicht eines Umwälzschraub-Antriebsbereichs in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 18;
Fig. 20 eine vergrößerte Ansicht, die im Detail einen oberen Teil eines Trichterhauptkörpers und einen Trichterantriebsbereich als wesentliche Bereiche der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 18 darstellt;
Fig. 21(a) und 21(b) einen Innenaufbau eines Entwicklerbehälters in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 18, wobei die Fig. 21 (a) eine schematische Seitenansicht der Entwicklungsvorrichtung und die Fig. 21(b) eine schematische Draufsicht darauf ist;
Fig. 22 eine Skizze, die einen Mischzustand eines Toners und einer Trägersubstanz in dem Trichterhauptkörper der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 18 zeigt;
Fig. 23(a) bis 23(d) schematische Querschnittsbereiche des Entwicklerversorgungsbereichs, die einen Mischzustand eines Toners und einer Trägersubstanz in dem Hauptkörper in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 18 zeigen;
Fig. 24 einen schematischen Querschnittsbereich, der einen Aufbau eines Entwicklerversorgungsbereichs in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem achten Beispiel darstellt, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 25 einen schematischen Querschnittsbereich, der einen Aufbau eines Entwicklerversorgungsbereichs in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem neunten Beispiel zeigt, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 26(a) bis 26(d) schematische Querschnittsbereiche des Entwicklerversorgungsbereichs, die einen Mischzustand eines Toners und einer Trägersubstanz in einem Trichterhauptkörper in der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 25 zeigen;
Fig. 27 einen schematischen Querschnittsbereich eines modifizierten Beispiels der Entwicklungsvorrichtung gemäß dem neunten Beispiel;
Fig. 28 einen schematischen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem zehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 29 eine Seitenansicht eines Entwicklertrichters bei der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 28;
Fig. 30 eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Entwickler durch Öffnen einer Türeinrichtung des Entwicklertrichters bei der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 28 zugeführt wird;
Fig. 31 einen schematischen Aufbau eines Kopierers, der die Entwicklungsvorrichtung von Fig. 28 beinhaltet;
Fig. 32 ein Steuerblockdiagramm einer Steuervorrichtung in dem Kopierer von Fig. 31;
Fig. 33 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Steuervorrichtung von Fig. 32 die Zufuhr eines Entwicklers von einer Entwicklerversorgungseinheit steuert;
Fig. 34 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Steuervorrichtung von Fig. 32 die Drehung eines Sammelelements gemäß einer Ausgabe eines Sensors zum Erfassen von zurückbleibendem Entwickler steuert;
Fig. 35 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Steuervorrichtung von Fig. 32 die Drehung des Sammelelements gemäß einer Ausgabe eines Sensors zum Erfassen eines Entwicklerpegels steuert;
Fig. 36 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Steuervorrichtung von Fig. 32 die Drehung des Sammelelements gemäß einer Ausgabe eines Sensors zum Erfassen einer Türbewegung steuert;
Fig. 37 einen schematischen Aufbau einer Entwicklerversorgungseinheit gemäß einem modifizierten Beispiel des unteren Bereichs des Entwicklertrichters der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 28;
Fig. 38 einen schematischen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem elften Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 39 eine Seitenansicht einer Entwicklerversorgungseinheit bei der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 38;
Fig. 40 einen schematischen Aufbau einer Entwicklerversorgungseinheit bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem zwölften Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 41 eine Perspektivansicht eines Sammelelements bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem dreizehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 42 eine Perspektivansicht eines Sammelelements bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem vierzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 43 einen schematischen Aufbau eines Entwicklertrichters bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem fünfzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 44 einen schematischen Aufbau eines Entwicklertrichters bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem sechzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 45 einen schematischen Aufbau einer Transportschraubeinrichtung bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem siebzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 46 einen schematischen Aufbau eines modifizierten Beispiels der Transportschraubeinrichtung bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß dem siebzehnten Beispiel;
Fig. 47 einen schematischen Aufbau eines weiteren modifizierten Beispiels der Transportschraubeinrichtung bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß dem siebzehnten Beispiel;
Fig. 48 einen schematischen Aufbau eines Entwicklertrichters bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem achtzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 49 einen schematischen Aufbau eines modifizierten Beispiels des Entwicklertrichters bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß dem achtzehnten Beispiel;
Fig. 50 einen schematischen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem neunzehnten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 51 einen schematischen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem zwanzigsten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 52 einen schematischen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem einundzwanzigsten Beispiel, das nicht zur Erfindung gehört;
Fig. 53 ein Steuerblockdiagramm einer Steuervorrichtung zum Steuern des Antriebs der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 52;
Fig. 54 ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die Steuervorrichtung von Fig. 53 den Antrieb eines Sammelelements steuert;
Fig. 55 und 56 herkömmliche Beispiele für eine Entwicklungsvorrichtung;
Fig. 55 einen schematischen Querschnittsbereich einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung; und
Fig. 56 einen schematischen Querschnittsbereich einer weiteren herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

[Ausführungsform 1]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert eine erfindungsgemäße Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4.
Fig. 2 stellt einen schematischen Aufbau eines Kopierers dar, der eine erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung beinhaltet. Der Kopierer umfasst eine Dokumentenplatteneinrichtung 1, die an einer oberen Fläche davon angeordnet ist, und ein optisches Belichtungssystem 2, das unterhalb der Dokumentenplatteneinrichtung 1 angeordnet ist. Das optische Belichtungssystem 2 ist gebildet aus einer Lichtquellenlampe 3, die ein auf der Dokumentenplatteneinrichtung 1 angeordnetes Dokument (nicht gezeigt) abtastet, während Licht auf das Dokument gerichtet ist, einer Mehrzahl von Reflexionsspiegeln 5, um ein von dem Dokument reflektiertes Licht in Richtung eines Fotorezeptors 4 zu richten, und aus einer Linseneinheit 6, die in dem Lichtpfad des reflektierten Lichts angeordnet ist.
Um den Fotorezeptor 4 herum sind angeordnet: eine Beladungseinrichtung 7, um die Oberfläche des Fotorezeptors bis zu einem vorbestimmten Potential in Ladung zu versetzen, eine Löscheinrichtung (nicht gezeigt), eine Entwicklungsvorrichtung 8 zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, das auf der Fläche des Fotorezeptors 4 angeordnet ist, eine Übertragungsbeladungseinrichtung 9 zum Übertragen des Tonerbildes von der Fläche des Fotorezeptors 4 auf ein Blatt, eine Reinigungsvorrichtrung 10 zum Sammeln von verbleibendem Toner an der Oberfläche des Fotorezeptors 4 und eine Austragvorrichtung (nicht gezeigt). An einer Seite des Fotorezeptors 4, von der ein Blatt in Richtung des Fotorezeptors 4 vorgestellt wird, sind Zeitabstimmungswalzen 11 zum zeitlichen Zustellen eines Blatts, Transportwalzen 12, eine Blattzustellkassette 13 und eine Zustellwalze 14 angeordnet. An der anderen Seite des Fotorezeptors 4, durch die das Blatt ausgetragen wird, ist eine Fixiervorrichtung 15 zum Fixieren des Tonerbildes auf dem Blatt angeordnet.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst die Entwicklungsvorrichtung 8 einen Entwicklerbehälter 16, der darin eine durch eine Magnetwalze gebildete Entwicklungswalze 17 aufweist, und eine Umwälzwalze 18 (eine Umwälzeinrichtung). Die Entwicklungswalze 17 und die Umwälzwalze 18 sind drehbar angebracht. Ein in dem Entwicklerbehälter 16 aufgenommener Entwickler umfasst eine Trägersubstanz und einen Toner. Die aus einer magnetischen Substanz hergestellte Trägersubstanz weist eine Harzdeckschicht auf, um zu verhindern, dass der Toner an der Trägersubstanzoberfläche anhaftet. Wenn die Trägersubstanz und der Toner durch die Umwälzwalze 18 umgewälzt werden, wird der Toner durch Friktion bzw. Reibung in einen Ladungszustand gebracht bzw. aufgeladen. Die Entwicklungswalze 17 transportiert die Trägersubstanz, in dem sie die Trägersubstanz mit Magnetkraft anzieht und eine Magnetbürste ausbildet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Entwickeln durchgeführt, indem der Toner, der an der Trägersubstanz aufgrund von Coulomb'schen Kräften anhaftet, dem Fotorezeptor 4 zugeführt wird und der Toner an dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Fotorezeptor 4 angezogen wird. Die Länge der Magnetbürste wird durch eine Abstreifklinge 19 reguliert bzw. eingestellt.
Eine Entwicklerversorgungsöffnung ist in einer oberen Wand 16a des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet. Eine Entwicklerversorgungseinheit (Entwicklerversorgungseinrichtung) 20 ist oberhalb der Entwicklerversorgungsöffnung positioniert, so dass sie in die Öffnung hineinpasst. Die Entwicklerversorgungseinheit 20 enthält einen Entwickler D einschließlich einer Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz.
Eine Entwicklerversorgungswalze 21 (Entwicklerversorgungseinrichtung) ist am Boden der Entwicklerversorgungseinheit 20 drehbar montiert. Am Boden der Entwicklerversorgungseinheit 20 ist ebenfalls eine Öffnung 20a ausgebildet, die mit der Entwicklerversorgungsöffnung verbunden ist, die in der oberen Wand 16a des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet ist. Bei Drehung der Entwicklerversorgungswalze 21 wird der Entwickler D in der Entwicklerversorgungseinheit dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die Entwicklerversorgungswalze 21 umfasst ein Magnetelement 21a und ein Schwammelement 21b, die jeweils eine Länge gleich der Länge der Walze aufweisen. Das Magnetelement 21a ist ein Permanentmagnet und zieht im Wesentlichen die Trägersubstanz in dem Entwickler D an. Das Schwammelement 21b zieht im Wesentlichen den Toner in dem Entwickler D an.
Die Mittelwinkel der Walze bezüglich des Magnetelements 21a und des Schwammelements 21b sind so eingestellt, dass das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz einen geeigneten Wert annimmt. Bei dieser Ausführungsform ist die Entwicklerversorgungswalze 21 derart angeordnet, dass die Mittelwinkel der Walze bezüglich des Magnetelements 21a und des Schwammelements 21b im Verhältnis 1 zu 3 stehen, d. h. jeweils die Werte von 90º und 270º annehmen. Entsprechend bedecken das Magnetelement 21a bzw. das Schwammelement 21b ein Viertel bzw. drei Viertel des Oberflächenbereichs der Walze. Somit ist es möglich, den Entwickler D mit Toner und Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis an der Fläche der Entwicklerversorgungswalze 21 anzuziehen.
Zusätzlich ist an der Öffnung 20a der Entwicklerversorgungseinheit 20 eine Abstreifeinrichtung 24 derart montiert bzw. angebracht, dass sie mit der Oberfläche der Entwicklerversorgungswalze 21 in Kontakt steht, um den Toner und die Trägersubstanz, die an der Entwicklerversorgungswalze 21 angezogen sind, abzustreifen und in den Entwicklerbehälter 16 einzubringen. Das bedeutet, dass der Entwickler D, der einen Toner und eine Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis einschließt und an der Oberfläche der Entwicklerversorgungwalze 21 angezogen ist, dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt wird.
Ein Entwicklersammelbehälter 27 ist mit einer offenen Seite an einer Seitenwand 16b des Entwicklerbehälters 16 frei daran anbringbar und davon abnehmbar. Die Seitenwand 16b weist eine Entwicklerausgabeöffnung 16c auf, um den Entwicklerbehälter 16 mit dem Sammelbehälter 27 zu verbinden.
Der Entwicklerbehälter 16 ist ebenfalls mit einem Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 (Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung) zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 versehen. Der Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 ist ein Permeabilitätssensor und bestimmt die Permeabilität, wenn er in Kontakt mit der Trägersubstanz des Entwicklerbehälters 16 gebracht ist. Das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz wird aus der bestimmten Permeabilität berechnet. Bei einer kleinen Trägersubstanzmenge, die in Kontakt mit dem Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 kommt, wird beispielsweise beurteilt, dass die Permeabilität niedrig und das Tonerverhältnis hoch ist. Bei einer großen Trägersubstanzmenge, die in Kontakt mit dem Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 kommt, wird demgegenüber beurteilt, dass die Permeabilität hoch und das Tonerverhältnis niedrig ist. Das Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 wird in eine in Fig. 3 gezeigte Steuervorrichtung 32 eingegeben. Gemäß dem Erfassungssignal wird ein Motor 25 zum Antreiben der Entwicklerversorgungswalze 21 angetrieben, die Entwicklerversorgungswalze 21 in der Entwicklerversorgungseinheit 20 gedreht, und der Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die dem Entwicklerbehälter 16 zugeführte Menge an Entwickler D wird durch die Umdrehungsdauer der Entwicklerversorgungswalze 21 gesteuert.
Die Steuervorrichtung 32 ist mit einer Alarmlampe 39 als eine Warneinrichtung verbunden, die aus einer Licht emittierenden Diode hergestellt ist. Wenn ein nicht gezeigter Sensor bestimmt, dass sich die Erfassungsvorrichtung 8 um einen Winkel neigt, der außerhalb der zulässigen Neigungsgrenze liegt, gibt die Alarmlampe 39 Auskunft über den geneigten Zustand.
Als Nächstes wird nachstehend ein Kopierbetrieb erläutert, der in einem Kopierer mit dem vorstehend genannten Aufbau durchgeführt wird.
Beim Einschalten eines elektrischen Stromschalters (nicht gezeigt) wird ein Aufwärmbetrieb durchgeführt. Wenn ein Kopierstartschalter 31, der später zu beschreiben ist, nach dem Aufwärmbetrieb eingeschaltet wird, tastet die Lichtquellenlampe 3 des optischen Belichtungssystems 2 ein Dokument auf der Dokumentenplatteneinrichtung 1 ab. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Reflexionsspiegel 5 und die Linseneinheit 6 ein von dem Dokument reflektiertes Licht auf den Fotorezeptor 4 gerichtet, wobei ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche des Fotorezeptors 4 gebildet wird, der durch die Beladungseinrichtung 7 bis zu einem vorbestimmten Potential in einen Ladungszustand gebracht wurde. Anschließend wird das elektrostatische latente Bild durch den von der Entwicklungsvorrichtung 8 zugeführten Toner entwickelt. Das Tonerbild auf der Oberfläche des Fotorezeptors 4 wird durch die Übertragungsbeladungseinrichtung 9 an ein Blatt übertragen, das von der Blattzufuhrkassette 13 zugeführt wird, und anschließend durch die Fixiervorrichtung 15 auf dem Blatt fixiert bzw. aufgebrannt. Entsprechend wird das Bild auf dem Dokument auf das Blatt kopiert.
Um eine derartige Abfolge eines Kopierbetriebs zu steuern, ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die Steuervorrichtung 22 einschließlich eines Mikrocomputers in dem Kopierer enthalten, wobei ein Signal zum Einschalten des Kopierstartschalters 31 in die Steuervorrichtung 32 eingegeben wird. Eine Zähleinrichtung 33 ist vorgesehen, um die Gesamtanzahl von durchgeführten Kopierschritten zu zählen. Ein Wert n, der durch die Zähleinrichtung 33 gezählt ist (nachstehend lediglich als der Kopierzählstand bezeichnet), wird ebenfalls in die Steuervorrichtung 32 eingegeben.
Beim wiederholten Durchführen eines derartigen Kopierbetriebs wird der Toner in dem Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter 16 der Entwicklungsvorrichtung 8 aufgenommen ist, allmählich verbraucht. Anschließend nimmt das Verhältnis von Toner zu Trägermaterial, d. h. die Tonerkonzentration ab. Bei dieser Ausführungsform ist der Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 in dem Entwicklerbehälter 16 zum Bestimmen einer Änderung bezüglich der Tonerkonzentration aufgenommen bzw. enthalten, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist. Die Entwicklerversorgungswalze 21 wird in nachstehend beschriebener Weise unter der Steuerung der Steuervorrichtung 32 gemäß der Ausgabe des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 angetrieben. Wenn ein durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 bestimmtes Signal anzeigt, dass die Tonerkonzentration bis zur unteren Grenze eines geeigneten Entwicklungsbereichs abgenommen hat, wird der Motor 25 angetrieben. Anschließend wird die Entwicklerversorgungswalze 21 gedreht. Somit wird der in der Entwicklerversorgungseinheit 20 befindliche Entwickler D in den Entwicklerbehälter 16 zugeführt, wobei die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 erhöht wird. Wenn die Tonerkonzentration die obere Grenze des geeigneten Bereichs erreicht, wird die Drehung der Entwicklerversorgungswalze 21 gestoppt. Mit dieser Steuerung wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 innerhalb des geeigneten Bereichs gehalten.
Wenn der in der Entwicklereinheit 20 befindliche Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 wie vorstehend beschrieben zugeführt wird, strömt die verschlechterte Trägersubstanz, deren Beladungsvermögen abgenommen hat, durch die Entwicklerausgabeöffnung 16c und wird in dem Entwicklersammelbehälter 27 gesammelt. Da der Entwickler D in der Entwicklerversorgungseinheit 20 sowohl eine Trägersubstanz als auch einen Toner enthält, die in einem vorbestimmten Verhältnis vermischt sind, wird, wenn der Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt wird, die verschlechterte Trägersubstanz, deren Beladungsvermögen abgenommen hat, durch eine neue Trägersubstanz in dem Entwickler D ausgetauscht bzw. ersetzt. Da die verschlechterte Trägersubstanz stets durch eine neue Trägersubstanz ersetzt wird, kann verhindert werden, dass die verschlechterte Trägersubstanz das Beladungsvermögen verschlechtert. Entsprechend wird eine unzureichende Beladung verhindert, die sich aus dem verschlechterten Beladungsvermögen der Trägersubstanz ergeben würde.
Wie vorstehend beschrieben, werden bei dieser Ausführungsform der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter 16 durch die Entwicklerversorgungswalze 21 in einem vorbestimmten Verhältnis beständig zugeführt, wenn der in dem Entwicklerbehälter 16 befindliche Entwickler D von der Entwicklerversorgungseinheit 20 zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, bei dem die Tonerkonzentration abgenommen hat. Dieser Aufbau verhindert eine plötzliche Zunahme der Tonerkonzentration und der Menge an Trägersubstanz in dem Entwickler, der sich in dem Entwicklerbehälter 16 befindet. Somit ist es möglich, Tonerpunkte und unerwartete Dichteabnahmen in einigen Bereichen zu verhindern, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Entwicklerversorgungswalze 21 derart angeordnet, dass die mittigen Winkel der Walze bezüglich des Magnetelements 21a und des Schwammelements 21b das Verhältnis 1 zu 3 annehmen. Wenn jedoch der Toner und die Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis vermischt sind, kann das Verhältnis des Magnetelements 21a zum Schwammelement 21b geeignet geändert werden, beispielsweise gemäß einer Magnetkraft des Magnetelements 21a.
Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Permanentmagnet als das Magnetelement 21a verwendet wird, ist es darüber hinaus auch möglich, einen Elektromagneten zu verwenden. In diesem Fall lässt sich die Menge an Trägersubstanz, die von dem Magnetelement 21a anzuziehen ist, ohne Weiteres einstellen, da die Magnetkraft durch Verändern des Betrags der elektrischen Spannung variiert wird, die an den Elektromagneten anzulegen ist.
Ferner weist bei dieser Ausführungsform die Entwicklerversorgungseinheit 20 eine Entwicklerversorgungswalze 21 auf. Jedoch ist es möglich, in der Entwicklerversorgungseinheit 20 eine Mehrzahl der Entwicklerversorgungswalzen 21 anzuordnen bzw. vorzusehen. Wenn beispielsweise zwei Entwicklerversorgungswalzen 21 in der Entwicklerversorgungseinheit 20 enthalten sind, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, werden der Toner und die Trägersubstanz, die an der Walzenoberfläche angezogen sind, durch die Entwicklerabstreifbereiche 25 und 26 abgestreift, die in Kontakt mit den zwei Entwicklerversorgungswalzen 21 sind, wobei der Entwickler D aus den Öffnungen 30a und 30b ausgetragen wird. Entsprechend wird die Versorgungsmenge des Entwicklers D im Vergleich zum vorherigen Aufbau, bei dem der Entwickler D unter Verwendung einer einzelnen Entwicklerversorgungswalze 21 ausgetragen wird, einfacher eingestellt. Entsprechend wird der Entwickler D, der einen Toner und eine Trägersubstanz in einem annähernden Verhältnis einschließt, genau zugeführt. Folglich wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gleichförmig, die darin befindliche Entwicklermenge wird stabilisiert, und eine ausreichende Kopierqualität wird gehalten.
Wie vorstehend beschrieben, weist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf:
einen Entwicklerbehälter zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz;
eine Umwälzeinrichtung, um den Entwickler in dem Entwicklerbehälter umzuwälzen;
eine Entwicklungswalze, um den in dem Entwicklerbehälter durch die Umwälzeinrichtung umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen;
eine Entwicklerversorgungseinrichtung, um sukzessive einen Versorgungsentwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz an den Entwicklerbehälter zuzuführen; und
eine Entwickleraustrageinrichtung zum Austragen des in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwicklers, während dem Entwicklerbehälter durch die Entwicklerversorgungseinrichtung der Versorgungsentwickler zugeführt wird,
wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung aufweist:
einen oberhalb des Entwicklerbehälters angeordneten Versorgungsentwickler-Speicherbereich zum Aufnehmen des Versorgungsentwicklers einschließlich einer Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz;
ein in einem Bodenbereich des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs angeordnetes Toner anziehendes Element zum selektiven Anziehen von Toner an einer Fläche davon;
ein in einem Bodenbereich des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs angeordnetes Trägersubstanz anziehendes Element zum selektiven Anziehen von Trägersubstanz an einer Fläche davon; und
eine Abstreifeinrichtung, um den Toner und die Trägersubstanz von den Flächen des Toner anziehenden Elements und des Trägersubstanz anziehenden Elements abzustreifen und in den Entwicklerbehälter einzubringen.
Da ungeachtet des Mischzustands von Toner und Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich von dem Toner anziehenden Element eine gleichförmige Tonermenge angezogen und von dem Trägersubstanz anziehenden Element eine gleichförmige Trägersubstanzmenge angezogen werden, werden bei diesem Aufbau der Toner und die Trägersubstanz in einem gleichförmigen Verhältnis dem Entwicklerbehälter beständig zugeführt. Im Ergebnis setzt sich eine zufriedenstellende Entwicklung fort.
Zusätzlich sind bei der Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform mit dem vorstehend genannten Aufbau das Toner anziehende Element und das Trägersubstanz anziehende Element als eine einzelne drehbare Walze ausgebildet.
Mit diesem Aufbau, falls das Verhältnis des Toner anziehenden Elements zum Trägersubstanz anziehenden Element auf der Walzenoberfläche geeignet eingestellt ist, werden der Toner und die Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt.

[Ausführungsform 2]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 eine erfindungsgemäße zweite Ausführungsform.
Die Elemente, die im Vergleich zu den vorstehend genannten Ausführungsformen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre Erläuterung an dieser Stelle ausgelassen wird.
Wie es in der Fig. 5 gezeigt ist, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung 48 dieser Ausführungsform eine Entwickler-Versorgungseinheit 40 anstelle der Entwickler- Versorgungseinheit 20 in der Entwicklungsvorrichtung 8 von Ausführungsform 1.
Eine Magnetwalze 41 und eine Schwammwalze 42 sind als eine Entwicklerversorgungseinrichtung am Boden der Entwickler-Versorgungseinheit 40 drehbar montiert bzw. angebracht. Wenn die Magnetwalze 41 und die Schwammwalze 42 gedreht werden, wird der in der Entwicklerversorgungseinheit 40 aufgenommene Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 durch Öffnungen 40a und 40b zugeführt. Die Öffnungen 40a und 40b sind mit Entwicklerversorgungsöffnungen (nicht gezeigt) verbunden, die in der oberen Fläche des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet sind.
Zusätzlich sind an den Öffnungen 40a und 40b der Entwickler-Versorgungseinheit 40 Abstreifeinrichtungen 43 als eine Entwickler-Abstreifeinrichtung montiert, um in Kontakt mit den Oberflächen der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 zu sein. Der Toner, der an der Schwammwalze 42 angezogen ist, wird bei Drehung der Schwammwalze 42 durch die Abstreifeinrichtung 43 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt. Währenddessen wird die Trägersubstanz, die an der Magnetwalze 41 angezogen ist, bei Drehung der Magnetwalze 41 durch die Abstreifeinrichtung 43 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die Magnetwalze 41 und die Schwammwalze 42 werden unter der Steuerung eines Magnetwalzen-Antriebsmotors 45 und eines Schwammwalzen-Antriebsmotors 46 angetrieben, die mit einer in der Fig. 6 gezeigten Steuervorrichtung 44 verbunden sind. Das Verhältnis von Toner zu Trägermaterial, die dem Entwicklerbehälter 16 zuzuführen sind, wird durch Verändern des Verhältnisses der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 gesteuert bzw. eingestellt.
Im Allgemeinen beträgt ein geeignetes Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 ungefähr 1 bis 3. Mit einem solchen Verhältnis nimmt das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz einen geeigneten Wert an. Dieser Wert wird auf Grundlage des Verhältnisses 1 bis 3 erzielt, bei dem das Magnetelement 21a und das Schwammelement 21b der Entwickler-Versorgungswalze 21 der Ausführungsform 1 gebildet werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis durch eine Steuerung der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 erzielt, bei der die Magnetwalze 41 zwischen 5 Umdrehungen/Minute und 10 Umdrehungen/Minute, und die Minute jeweils zu drehen sind.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 48, da die Entwicklerversorgungseinrichtung die Magnetwalze 41 und die Schwammwalze 42 umfasst, der Entwickler einschließlich des Toners und der Trägersubstanz durch Einstellen des Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 dem Entwicklerbehälter 16 beständig zugeführt.
Da der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz, die in einem geeigneten Verhältnis ausreichend vermischt sind, gemäß einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt wird, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 und die darin befindliche Entwicklermenge stets gleichförmig gehalten. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Kopierqualität infolge eines unzulänglichen Umwälzens von Toner und Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter 16 verschlechtert wird, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten wird.
Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Satz der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 verwendet wird, ist es möglich, eine Mehrzahl von Sätzen bezüglich der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 zu verwenden. Falls die Mehrzahl an Sätzen der Magnetwalze 41 und der Schwammwalze 42 zum Einsatz kommt, wird das Mischverhältnis von Toner zu Trägersubstanz genauer eingestellt.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf Grundlage des Aufbaus der Ausführungsform 1 entworfen bzw. konstruiert, und umfasst eine Schwammwalze als das Toner anziehende Element und eine Magnetwalze als das Trägersubstanz anziehende Element, wobei die Schwammwalze durch Formen eines Schwammelements in eine drehbare Walze ausgebildet ist, und wobei die Magnetwalze durch Formen eines Magnetelements, das die Trägersubstanz durch Magnetkraft anzieht, in eine drehbare Walze ausgebildet ist.
Bei diesem Aufbau werden, falls das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schwammwalze zu der der Magnetwalze geeignet eingestellt ist, der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt.

[Ausführungsform 3]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 eine erfindungsgemäße dritte Ausführungsform.
Die Elemente, die im Vergleich zu den vorstehend genannten Ausführungsformen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung 58 bei dieser Ausführungsform eine Entwicklerversorgungseinheit 50 anstelle der Entwicklerversorgungseinheit 20 der Ausführungsform 1.
Am Boden der Entwicklerversorgungseinheit 50 sind eine Magnetwalze 51 und eine Schwammwalze 52 als eine Entwicklerversorgungseinrichtung drehbar montiert bzw. angebracht. Wenn die Magnetwalze 51 und die Schwammwalze 52 gedreht werden, wird der in der Entwicklerversorgungseinheit 50 aufgenommene Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 durch Öffnungen 50a und 50b zugeführt. Die Öffnungen 50a und 50b sind mit Entwicklerversorgungsöffnungen verbunden, die in der oberen Fläche des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet sind.
Zusätzlich sind an den Öffnungen 50a und 50b der Entwicklerversorgungseinheit 50 Abstreifeinrichtungen 53 als eine Entwicklerabstreifeinrichtung angebracht, um in Kontakt mit den Oberflächen der Magnetwalze 51 und der Schwammwalze 52 zu sein. Bei Drehung der Schwammwalze 52 wird der an der Schwammwalze 52 angezogene Toner durch die Abstreifeinrichtung 53 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt. Währenddessen wird bei Drehung der Magnetwalze 51 die an der Magnetwalze 51 angezogene Trägersubstanz durch die Abstreifeinrichtung 53 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die Magnetwalze 51 und die Schwammwalze 52 werden unter der Steuerung eines Magnetwalzen-Antriebsmotors 55 (erste Antriebseinrichtung) und eines Schwammwalzen-Antriebsmotors 54 (zweite Antriebseinrichtung) angetrieben, die mit einer in der Fig. 8 gezeigten Steuervorrichtung 56 verbunden sind. Das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, die auszutragen sind, wird durch Ändern des Verhältnisses der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen der Magnetwalze 51 und der Schwammwalze 52 eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform ist das Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnis der Magnetwalze 51 und der Schwammwalze 52 auf ein Verhältnis von 1 zu 3 eingestellt, wobei die Beträge der Umdrehungsgeschwindigkeiten die gleichen sind wie bei der Ausführungsform 2.
Der Magnetwalzen-Antriebsmotor 54 und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 55 werden gemäß einem Erfassungssignal eines Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gedreht.
Wenn beispielsweise die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als niedrig beurteilt wird, steuert die Steuervorrichtung 56 den Magnetwalzen-Antriebsmotor 55 derart an, dass die Magnetwalze 51 gestoppt wird zu drehen oder mit einer geringeren Geschwindigkeit und für eine kürzere Zeit gedreht wird, und steuert den Schwammwalzen- Antriebsmotor 54 derart an, dass die Schwammwalze 52 mit einer höheren Geschwindigkeit und für eine längere Zeitdauer gedreht wird. Wenn demgegenüber die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als hoch beurteilt wird, steuert die Steuervorrichtung 56 den Magnetwalzen-Antriebsmotor 55 derart an, dass die Magnetwalze 51 mit einer höheren Geschwindigkeit oder für eine längere Zeitdauer gedreht wird, und steuert den Schwammwalzen-Antriebsmotor 54 derart an, dass die Schwammwalze 52 gestoppt wird zu drehen oder mit einer geringeren Geschwindigkeit oder für eine kürzere Zeitdauer gedreht wird.
Wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 niedrig ist, ist das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz niedrig. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in diesem Fall in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ erhöht, indem die Drehung der Magnetwalze 51 gestoppt wird oder die Magnetwalze 51 mit einer geringeren Geschwindigkeit und für eine kürzere Zeitdauer gedreht wird, um die Versorgungsmenge der Trägersubstanz zu verringern, während die Schwammwalze 52 mit einer höheren Geschwindigkeit und für eine längere Zeitdauer gedreht wird, um die Versorgungsmenge des Toners zu erhöhen.
Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 hoch ist, ist das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz hoch. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in diesem Fall in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ herabgesetzt, indem die Magnetwalze 51 mit einer höheren Geschwindigkeit und für eine längere Zeitdauer gedreht wird, um die Versorgungsmenge der Trägersubstanz zu erhöhen, während die Drehung der Schwammwalze 52 gestoppt wird oder die Schwammwalze 52 mit einer geringeren Geschwindigkeit und für eine kürzere Zeitdauer gedreht wird, um die Versorgungsmenge des Toners zu verringern.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in der Fig. 9 gezeigte Flussdiagramm die Entwicklerversorgungssteuerung erläutert, die durch die Steuervorrichtung 56 durchgeführt wird.
Als Erstes wird durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 bestimmt (Schritt 1). Als Zweites wird durch eine Ausgabespannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 beurteilt, ob die Tonerkonzentration geeignet ist oder nicht (Schritt 2). Falls sich der Betrag der Ausgabespannung in einem passenden Bereich befindet, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 als geeignet beurteilt, und der Magnetwalzen-Antriebsmotor 55 und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 54 werden ausgeschaltet (Schritt 3).
Wenn sich andererseits der Betrag der Ausgabespannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs befindet, z. B. höher ist als der passende Bereich in Schritt 2, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 geringer als ein vorbestimmter Betrag beurteilt. In diesem Fall wird der Schwammwalzen-Antriebsmotor 54 eingeschaltet, um die Schwammwalze 52 zu drehen (Schritt 4), und der Magnetwalzen-Antriebsmotor 55 wird ausgeschaltet (Schritt S). Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt 1 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Falls sich der Betrag der Ausgabespannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs befindet, z. B. niedriger ist als der passende Bereich in Schritt 2, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 höher als der vorbestimmte Wert beurteilt. In diesem Fall wird der Magnetwalzen-Antriebsmotor 55 eingeschaltet, um die Magnetwalze 51 zu drehen (Schritt 6), und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 54 wird ausgeschaltet (Schritt 7). Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt 1 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Wenn die Tonerkonzentration gering ist, ist es auch möglich, gemäß dem Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 in den Schritten 4 und 5 das Verhältnis von Toner und Trägersubstanz, die zuzuführen sind, durch Drehen der Magnetwalze 51 mit einer geringeren Geschwindigkeit und für eine kürzere Zeitdauer einzustellen, während die Schwammwalze 52 mit einer höheren Geschwindigkeit und für eine längere Zeitdauer gedreht wird. Andererseits, wenn die Tonerkonzentration hoch ist, kann gemäß dem Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 in den Schritten 6 und 7 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, die zuzuführen sind, durch Drehen der Schwammwalze 52 mit einer geringeren Geschwindigkeit oder für eine kürzere Zeitdauer eingestellt werden, während die Magnetwalze 51 mit einer höheren Geschwindigkeit oder für eine längere Zeitdauer gedreht wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 58 der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter 16 in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt, da die Magnetwalze 51 und die Schwammwalze 52 gemäß der Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter getrennt voneinander angetrieben werden. Das bedeutet, dass der Entwickler, der eine Tonerkonzentration aufweist, die durch den Entwicklerbehälter 16 erfordert ist, geeignet zugeführt wird. Deshalb wird eine plötzliche Zunahme der Tonerkonzentration und der Menge der Trägersubstanz in dem in dem Entwicklerbehälter 16 befindlichen Entwickler vermieden. Somit ist es möglich, Tonerpunkte und unerwartete Dichteabnahmen in einigen Bereichen zu vermeiden, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten wird.
Zusätzlich wird die zuzuführende Trägersubstanzmenge durch Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Umdrehungsdauer der Magnetwalze 51 gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 eingestellt. In gleicher Weise wird die zuzuführende Tonermenge durch Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Umdrehungsdauer der Schwammwalze 52 gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 eingestellt.
Kurz gesagt wird der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz durch Steuern des Antriebs der Schwammwalze 52 und der Magnetwalze 51 in der vorstehend genannten Weise in einem geeigneten Verhältnis zugeführt und dadurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten.
Da die Steuerung gemäß dem Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 durchgeführt wird, ist es ferner möglich, die Erfindung unter Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung auszuführen, was eine Verringerung der Herstellungskosten mit sich bringt.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf Grundlage des Aufbaus der Ausführungsform 2 konstruiert, und umfasst:
eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler;
eine erste Antriebseinrichtung zum Antreiben der Magnetwalze;
eine zweite Antriebseinrichtung zum Antreiben der Schwammwalze; und
eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtung gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung. Bei diesem Aufbau werden der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis gemäß einer Tonerkonzentration zugeführt.

[Ausführungsform 4]

Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 10 bis 12 eine erfindungsgemäße vierte Ausführungsform.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung 68 dieser Ausführungsform eine Entwicklerversorgungseinheit 60 anstelle der Entwicklerversorgungseinheit 20 in der Entwicklungsvorrichtung 8 der Ausführungsform 1.
Am Boden der Entwicklerversorgungseinheit 60 sind eine Magnetwalze 61 und eine Schwammwalze 62 als eine Entwicklerversorgungseinrichtung drehbar montiert. Wenn die Magnetwalze 61 und die Schwammwalze 62 gedreht werden, wird der in der Entwicklerversorgungseinheit 60 aufgenommene Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 durch Öffnungen 60a und 60b zugeführt. Die Öffnungen 60a und 60b sind mit Entwicklerversorgungsöffnungen verbunden, die in der oberen Fläche des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet sind.
An den Öffnungen 60a und 60b der Entwicklerversorgungseinheit 60 sind zusätzlich Abstreifeinrichtungen 63 als eine Entwicklerabstreifeinrichtung angebracht, um in Kontakt mit den Flächen der Magnetwalze 61 und der Schwammwalze 62 zu sein. Der an der Schwammwalze 62 angezogene Toner wird bei Drehung der Schwammwalze 62 durch die Abstreifeinrichtung 63 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt. Währenddessen wird die an der Magnetwalze 61 angezogene Trägersubstanz bei Drehung der Magnetwalze 61 durch die Abstreifeinrichtung 63 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die Magnetwalze 61 und die Schwammwalze 62 werden unter Steuerung eines Magnetwalzen-Antriebsmotors 64 (erste Antriebseinrichtung) und eines Schwammwalzen-Antriebsmotors 65 (zweite Antriebseinrichtung) angetrieben, die mit einer in der Fig. 11 gezeigten Steuerungsvorrichtung 66 verbunden sind. Das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, die auszutragen sind, wird durch Ändern des Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Magnetwalze 61 und der Schwammwalze 62 in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform 2 eingestellt bzw. gesteuert.
Bei dieser Ausführungsform sind das Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Magnetwalze 61 und der Schwammwalze 62 und die Werte der Umdrehungsgeschwindigkeiten die gleichen wie bei der Ausführungsform 2.
Die Magnetwalze 61 ist durch einen Elektromagneten ausgebildet, wobei durch eine Spannungsquelle 67 an den Elektromagneten eine elektrische Spannung angelegt wird. Deshalb wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 61 anzuziehen ist, durch Ändern des Berags der elektrischen Spannung eingestellt, die an den Elektromagneten anzulegen ist, um die Magnetkraft der Magnetwalze 61 zu ändern.
Der Betrag der elektrischen Spannung, die an den Elektromagneten der Magnetwalze 61 anzulegen ist, wird gemäß dem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 gesteuert, um eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Wenn beispielsweise die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als niedrig beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 66 die Spannungsquelle 67 derart, dass das Anlegen von elektrischer Spannung an die Magnetwalze 61 gestoppt wird, oder der Betrag der elektrischen Spannung herabgesetzt wird. Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als hoch beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 66 die Spannungsquelle 67 derart, dass der Betrag der elektrischen Spannung, die an die Magnetwalze 61 anzulegen ist, erhöht wird.
Wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gering ist, ist somit das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz gering. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 61 anzuziehen ist, verringert und die Versorgungsmenge der Trägersubstanz herabgesetzt, indem das Anlegen von elektrischer Spannung an die Magnetwalze gestoppt, oder der Betrag der elektrischen Spannung herabgesetzt wird. Entsprechend wird das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter 16 relativ erhöht.
Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter hoch ist, ist das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz hoch. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Magnetkraft der Magnetwalze 61 durch Erhöhen des Betrags der elektrischen Spannung, die an die Magnetwalze 61 anzulegen ist, erhöht und die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 61 anzuziehen ist, wird erhöht, wobei dadurch die Versorgungsmenge der Trägersubstanz erhöht wird. Im Ergebnis wird das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter 16 relativ herabgesetzt.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf das in der Fig. 12 gezeigte Flussdiagramm die Entwicklerversorgungssteuerung erläutert, die durch die Steuerungsvorrichtung 66 durchgeführt wird.
Als Erstes wird durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 bestimmt (Schritt 11). Als Zweites wird durch eine Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 beurteilt, ob die Tonerkonzentration geeignet ist oder nicht (Schritt 12). Falls der Betrag der Ausgangsspannung in einem passenden Bereich liegt, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 als geeignet beurteilt, und das Anlegen von elektrischer Spannung an die Magnetwalze 61 wird gestoppt (Schritt 13). Anschließend werden der Magnetwalzen-Antriebsmotor 64 und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 65 ausgeschaltet (Schritt 14).
Falls andererseits der Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations- Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs ist, z. B. höher als der passende Bereich in Schritt 12, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 niedriger als ein vorbestimmter Wert beurteilt, und das Anlegen von elektrischer Spannung an die Magnetwalze 61 wird gestoppt (Schritt 15). Anschließend wird der Magnetwalzen-Antriebsmotor 64 ausgeschaltet (Schritt 16), und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 65 wird eingeschaltet, um die Schwammwalze 62 zu drehen (Schritt 17). Danach fährt der Ablauf mit Schritt 11 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Falls sich der Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs befindet, z. B. geringer als der passende Bereich in Schritt 12, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 höher als der vorbestimmte Wert beurteilt, und eine elektrische Spannung wird an die Magnetwalze 61 angelegt (Schritt 18). In diesem Fall wird der Magnetwalzen-Antriebsmotor eingeschaltet, um die Magnetwalze 61 zu drehen (Schritt 19), und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 65 wird ausgeschaltet (Schritt 20). Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt 1 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Bei dieser Ausführungsform wird, wenn die Tonerkonzentration gering ist, in Schritt 15 das Anlegen von elektrischer Spannung an die Magnetwalze 61 gestoppt. Jedoch ist es auch möglich, die Versorgungsmenge der Trägersubstanz einzustellen, indem die Magnetkraft der Magnetwalze 61 während des Änderns des Betrags der elektrischen Spannung geändert wird, und indem die Magnetwalze 61 gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 gedreht wird. Es ist auch möglich, die Versorgungsmenge der Trägersubstanz einzustellen, indem der Betrag der elektrischen Spannung, die an die Magnetwalze 61 anzulegen ist, geändert wird und indem die Magnetkraft der Magnetwalze 61 gemäß der Ausgangsspannung der Tonerkonzentration in Schritt 18 variiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 68 die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 61 anzuziehen ist, einfach geändert, da die Magnetkraft der Magnetwalze 61 durch Ändern des Betrags der elektrischen Spannung variiert wird, die an den Elektromagneten der Magnetwalze 61 anzulegen ist. Bei diesem Aufbau kann die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze anzuziehen ist, im Vergleich zu dem Fall, wo für die Magnetwalze 61 ein Permanentmagnet verwendet wird, einfacher eingestellt werden, wobei der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter 16 in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt wird.
Da die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 61 anzuziehen ist, geändert wird, indem der Betrag der elektrischen Spannung, die an den Elektromagneten anzulegen ist, gemäß dem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 variiert wird, wird zusätzlich das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz gemäß der Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 auf einen geeigneten Wert eingestellt. Im Ergebnis wird der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter 16 gemäß einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt. Somit werden die Entwicklermenge und die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gleichförmig gehalten. Entsprechend ist es möglich, Tonerpunkte und unerwartete Dichteabnahmen in einigen Bereichen zu verhindern, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität erhalten wird.
Da die vorstehend genannte Steuerung gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 durchgeführt wird, ist es möglich, die Erfindung unter Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung auszuführen, was in einer Verringerung der Herstellungskosten resultiert.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf Grundlage der Ausführungsform 2 konstruiert, wobei die Magnetwalze einen Elektromagneten einschließt und die Entwicklungsvorrichtung ferner umfasst:
eine Spannungsquelle, um an den Elektromagneten eine elektrische Spannung anzulegen;
eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler; und
eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Spannungsquelle, um einen Betrag einer elektrischen Spannung, die an den Elektromagneten anzulegen ist, gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zu ändern.
Da die Trägersubstanzmenge, die dem Entwicklerbehälter zuzuführen ist, durch Ändern des Betrags der elektrischen Spannung, die an den Elektromagneten anzulegen ist, einfach eingestellt wird, werden bei diesem Aufbau der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis entsprechend einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter zugeführt.

[Ausführungsform 5]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 13 bis 16 eine erfindungsgemäße fünfte Ausführungsform.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 13 dargestellt ist, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung 78 dieser Ausführungsform eine Entwicklerversorgungseinheit 70 anstelle der Entwicklerversorgungseinheit 20 in der Entwicklungsvorrichtung 8 der Ausführungsform 1.
Am Boden der Entwicklerversorgungseinheit 70 sind eine Magnetwalze 72 und eine Schwammwalze 71 als eine Entwicklerversorgungseinrichtung drehbar montiert bzw. angebracht. Wenn die Magnetwalze 72 und die Schwammwalze 71 gedreht werden, wird der in der Entwicklerversorgungseinheit 70 aufgenommene Entwickler D dem Entwicklerbehälter 16 durch Öffnungen 70a und 70b zugeführt. Die Öffnungen 70a und 70b sind mit Entwicklerversorgungsöffnungen verbunden, die in der oberen Fläche des Entwicklerbehälters 16 ausgebildet sind.
Zusätzlich sind an den Öffnungen 70a und 70b der Entwicklerversorgungseinheit 70 Abstreifeinrichtungen 73 als eine Entwicklerabstreifeinrichtung montiert, um in Kontakt mit den Flächen der Magnetwalze 72 und der Schwammwalze 71 zu sein. Der an der Schwammwalze 71 angezogene Toner wird bei Drehung der Schwammwalze 71 durch die Abstreifeinrichtung 73 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt. Die an der Magnetwalze 72 angezogene Trägersubstanz wird bei Drehung der Magnetwalze 72 durch die Abstreifeinrichtung 73 abgestreift und dem Entwicklerbehälter 16 zugeführt.
Die Magnetwalze 72 bzw. die Schwammwalze 71 werden jeweils unter der Steuerung eines Magnetwalzen-Antriebsmotors 74 (erste Antriebseinrichtung) bzw. eines Schwammwalzen-Antriebsmotors 75 (zweite Antriebseinrichtung) angetrieben, die mit einer in der Fig. 15 gezeigten Steuerungsvorrichtung 76 verbunden sind. Das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, die auszutragen sind, wird durch Verändern des Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Magnetwalze 72 und der Schwammwalze 71 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform 2 gesteuert bzw. eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform nehmen das Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Magnetwalze 72 und der Schwammwalze 71 und die Beträge der Umdrehungsgeschwindigkeiten die gleichen Werte an wie bei der Ausführungsform 2.
Die Magnetwalze 72 umfasst vier Elektromagnete 79, die in einer Längsrichtung einer Walzenbuchse 72a mit einem gleichförmigen Abstand von der Mittelachse der Walze angeordnet sind, wie es in der Fig. 14 gezeigt ist. Wie in der Fig. 15 veranschaulicht, ist jeder der Elektromagnete 79 mit einer Spannungsquelle 77 verbunden. Somit kann die Spannungsquelle 77 eine elektrische Spannung an jeden der Elektromagneten 79 getrennt anlegen. Die Anzahl der Elektromagnete 79, an die von der Spannungsquelle 77 eine elektrische Spannung anzulegen ist, wird gemäß einem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 bestimmt, um eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 15 zu bestimmen.
Wenn beispielsweise die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als niedrig beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 76 die Spannungsquelle 77 derart an, dass das Anlegen einer elektrischen Spannung an alle der Elektromagnete 79 gestoppt, oder die Anzahl der Elektromagnete 79, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, verringert wird. Wenn demgegenüber die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor als hoch beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 76 die Spannungsquelle 77 derart an, dass eine elektrische Spannung an alle der Elektromagnete 79 angelegt, oder die Anzahl der Elektromagnete 79, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, erhöht wird.
Wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gering ist, ist somit das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz gering. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Magnetkraft der Magnetwalze 72 verkleinert, indem das Anlegen einer elektrischen Spannung an einen der Elektromagnete 79 gestoppt, oder die Anzahl der Elektromagnete 79, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, herabgesetzt wird. Bei dieser Anordnung wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 72 anzuziehen ist, herabgesetzt, und die Versorgungsmenge der Trägersubstanz wird verringert. Entsprechend wird in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ erhöht.
Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 hoch ist, ist das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz hoch. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Magnetkraft der Magnetwalze 72 erhöht, indem eine elektrische Spannung an alle der Elektromagnete 79 angelegt, oder die Anzahl der Elektromagnete 79, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, erhöht wird. Bei dieser Anordnung ist die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 72 anzuziehen ist, erhöht, wobei die Versorgungsmenge der Trägersubstanz angehoben ist. Entsprechend ist in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ verringert.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf das in der Fig. 16 gezeigte Flussdiagramm die Entwicklerversorgungssteuerung beschrieben, die durch die Steuerungsvorrichtung 76 durchgeführt wird.
Als Erstes wird durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 bestimmt (Schritt 21). Als Zweites wird durch eine Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 beurteilt, ob die Tonerkonzentration geeignet ist oder nicht (Schritt 22). Falls der Betrag der Ausgangsspannung in einem passenden Bereich liegt, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 als geeignet beurteilt, und das Anlegen der elektrischen Spannung an die Magnetwalze 72 wird gestoppt (Schritt 23). Anschließend werden der Magnetwalzen-Antriebsmotor 74 und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 75 ausgeschaltet (Schritt 24).
Wenn andererseits der Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations- Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs liegt, z. B. höher als der passende Bereich in Schritt 22, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 niedriger als ein vorbestimmter Wert beurteilt, und das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Magnetwalze 72 wird gestoppt (Schritt 25). Anschließend wird der Magnetwalzen-Antriebsmotor 74 ausgeschaltet (Schritt 26), und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 75 wird eingeschaltet, um die Schwammwalze 71 zu drehen (Schritt 27). Danach fährt der Ablauf mit Schritt 21 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Falls der Betrag der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 außerhalb des passenden Bereichs liegt, z. B. geringer als der passende Bereich in Schritt 22, wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 höher als der vorbestimmte Wert beurteilt. Anschließend wird beurteilt, ob eine elektrische Spannung an alle der Elektromagnete 79 in der Magnetwalze 72 anzulegen ist (Schritt 28). Zu diesem Zeitpunkt, falls die Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist, ist eine elektrische Spannung an alle der Elektromagnete 79 angelegt (Schritt 29). Hiernach wird der Magnetwalzen-Antriebsmotor 74 eingeschaltet, um die Magnetwalze 72 zu drehen (Schritt 31), und der Schwammwalzen-Antriebsmotor 75 wird ausgeschaltet (Schritt 32). Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt 21 fort, um erneut eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Wenn in der Zwischenzeit in Schritt 28 beurteilt ist, dass eine elektrische Spannung nicht an alle der Elektromagnete 79 anzulegen ist, wird eine elektrische Spannung an die Anzahl der Elektromagnete 79 entsprechend dem Wert der Ausgabe des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 angelegt (Schritt 30). Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt 31 zum Einschalten des Magnetwalzen- Antriebsmotor 74 fort, um die Magnetwalze 72 zu drehen und fährt mit Schritt 32 zum Ausschalten des Schwammwalzen-Antriebsmotors 75 fort.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 78 die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 71 anzuziehen ist, eingestellt, da die Magnetkraft der Magnetwalze 72 durch ein Verändern der Anzahl der Elektromagnete 79 variiert wird, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist. Bei diesem Aufbau wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 72 anzuziehen ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Permanentmagnet für die Magnetwalze 72 verwendet wird, einfacher eingestellt, und der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz wird dem Entwicklerbehälter 16 in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt.
Da die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 72 anzuziehen ist, geändert wird, indem die Anzahl der Elektromagnete 79, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, gemäß einem durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 erfassten Signal variiert wird, ist es zusätzlich möglich, einen Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis gemäß der Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zuzuführen. Im Ergebnis werden die Entwicklermenge und die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gleichförmig gehalten. Es ist daher möglich, Tonerpunkte und eine unerwartet Dichteabnahme in einigen Gebieten zu vermeiden, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten wird.
Da die vorstehend genannte Steuerung gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 durchgeführt wird, ist es möglich, die Erfindung unter Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung auszuführen, was in einer Verringerung der Herstellungskosten resultiert.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf Grundlage des Aufbaus der Ausführungsform 4 konstruiert, wobei die Magnetwalze eine Mehrzahl von Elektromagneten umfasst, und die Entwicklungsvorrichtung ferner umfasst:
eine Spannungsquelle, um an die Elektromagnete eine Spannung anzulegen;
eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler; und
eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Spannungsquelle, um gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung die Anzahl der Elektromagnete zu ändern, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist.
Da die Magnetkraft der Magnetwalze durch Ändern der Anzahl der Elektromagnete variiert wird, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, ist es bei diesem Aufbau möglich, die Trägersubstanzmenge zu variieren, die an der Magnetwalze anzuziehen ist. Somit wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze anzuziehen ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Permanentmagnet als die Magnetwalze verwendet wird, einfacher eingestellt. Ebenfalls werden Toner und Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis entsprechend einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler zugeführt.

[Ausführungsform 6]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 17 eine erfindungsgemäße sechste Ausführungsform.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Eine Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform umfasst eine in der Fig. 17 gezeigte Magnetwalze 82 anstelle der Magnetwalze 72 in der Entwicklungsvorrichtung 78 der Ausführungsform 5.
Wie es in der Fig. 17 gezeigt ist, weist die Magnetwalze 82 Elektromagnete B1, A1, A2 und B2 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Längsrichtung der Walze angeordnet sind. Die Elektromagnete A1 und A2 sind in Reihe miteinander verbunden, und die Elektromagnete B1 und B2 sind in Reihe miteinander verbunden. Die Elektromagnete A1, A2, B1 und B2 sind jeweils mit einer Spannungsquelle 83 verbunden. Die Spannungsquelle 83 legt eine elektrische Spannung getrennt an die Elektromagnete A1 und A2, und an die Elektromagnete B1 und B2 an. Deshalb wird durch ein Verändern der Anzahl von Elektromagneten, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, und durch ein Verändern des Betrags der elektrischen Spannung die Magnetkraft der Magnetwalze 82 variiert und die Trägersubstanzmenge eingestellt, die an der Magnetwalze 82 anzuziehen ist.
Die Anzahl von Elektromagneten, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, und der Betrag der elektrischen Spannung, die an die Magnetwalze 82 anzulegen ist, werden gemäß einem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 eingestellt, um eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zu bestimmen.
Wenn beispielsweise die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als gering beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 84 die Spannungsquelle 83 derart an, dass das Anlegen einer elektrischen Spannung an alle der Elektromagnete gestoppt, oder eine elektrische Spannung lediglich an die Elektromagnete A1 und A2 angelegt wird. Wenn eine elektrische Spannung nur an die Elektromagnete A1 und A2 angelegt wird, ist es notwendig, den Betrag der anzulegenden elektrischen Spannung herabzusetzen. Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 als hoch beurteilt wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 84 die Spannungsquelle 83 derart an, dass eine elektrische Spannung an die Elektromagnete A1 und A2 und an die Elektromagnete B1 und B2 angelegt wird, oder dass der Betrag der elektrischen Spannung, der an diese Elektromagnete anzulegen ist, erhöht ist.
Wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 niedrig ist, ist somit das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz niedrig. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Magnetkraft der Magnetwalze 82 herabgesetzt, indem das Anlegen einer elektrischen Spannung an alle der Elektromagnete in der Magnetwalze 82 gestoppt, oder die elektrische Spannung lediglich an die Elektromagnete A1 und A2 angelegt und der Betrag der anzulegenden elektrischen Spannung herabgesetzt wird. Bei dieser Anordnung wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 82 anzuziehen ist, herabgesetzt, und somit wird die Versorgungsmenge der Trägersubstanz herabgesetzt. Entsprechend wird in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ erhöht.
Wenn andererseits die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 hoch ist, ist das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz hoch. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, die Magnetkraft der Magnetwalze 82 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an alle der Elektromagnete in der Magnetwalze 82 und durch ein Erhöhen des Betrags der anzulegenden elektrischen Spannung erhöht. Bei dieser Anordnung wird die Trägerstubstanzmenge, die an der Magnetwalze 82 anzuziehen ist, erhöht, und somit wird die Versorgungsmenge der Trägersubstanz erhöht. Entsprechend wird in dem Entwicklerbehälter 16 das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz relativ verringert.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine besser geeignete Trägersubstanzmenge an der Magnetwalze 82 angezogen, indem der Betrag der elektrischen Spannung, die an die Elektromagnete in der Magnetwalze 82 anzulegen ist, geändert wird und die Anzahl der Elektromagnete an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, geändert wird. Bei diesem Aufbau wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 82 anzuziehen ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Permanentmagnet für die Magnetwalze 82 verwendet wird, einfacher und genauer eingestellt, und der Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz wird dem Entwicklerbehälter 16 in einem geeigneten Verhältnis beständig zugeführt.
Da die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze 82 anzuziehen ist, geändert wird, indem die elektrische Spannung, die an die Elektromagnete anzulegen ist, und die Anzahl der Elektromagnete, an die die elektrische Spannung anzulegen ist, gemäß einem durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 erfassten Signal variiert werden, ist es zusätzlich möglich, einen Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz in einem geeigneten Verhältnis gemäß der Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 zuzuführen. Im Ergebnis werden die Entwicklermenge und die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 16 gleichförmig gehalten. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass die Kopierqualität infolge von Tonerpunkten und einer unerwarteten Dichteabnahme in einigen Bereichen verschlechtert wird, wodurch eine zufriedenstellende Kopierqualität gehalten wird.
Da die vorstehend genannte Steuerung gemäß der Ausgangsspannung des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 durchgeführt wird, ist es ferner möglich, die Erfindung unter Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung auszuführen, was in einer Verringerung der Herstellungskosten resultiert.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform auf Grundlage des Aufbaus der Ausführungsform 4 konstruiert, wobei die Magnetwalze eine Mehrzahl von Elektromagneten umfasst, und die Entwicklungsvorrichtung weiter umfasst:
eine Spannungsquelle, um eine elektrische Spannung an jeden der Elektromagneten einzeln anzulegen;
eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler; und
eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Spannungsquelle, um gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung die Anzahl der Elektromagnete, an die eine elektrischen Spannung anzulegen ist, und einen Betrag der elektrischen Spannung zu verändern, die an einen ausgewählten Elektromagneten anzulegen ist.
Bei diesem Aufbau wird eine geeignete Trägersubstanzmenge an der Magnetwalze durch Ändern des Betrags der elektrischen Spannung, die an die Elektromagnete der Magnetwalze anzulegen ist, und durch Ändern der Anzahl der Elektromagnete, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, angezogen. Entsprechend wird die Trägersubstanzmenge, die an der Magnetwalze anzuziehen ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Permanentmagnet für die Magnetwalze verwendet wird, einfacher eingestellt. Im Ergebnis werden der Toner und die Trägersubstanz dem Entwicklerbehälter in einem geeigneten Verhältnis entsprechend einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter zugeführt.

[Beispiel 7]

Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 18 bis 23(d) ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, das nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 18 dargestellt ist, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Entwicklerversorgungseinrichtung 200 (Entwicklerversorgungseinrichtung), die auf einem Entwicklerbehälter 210 montiert ist.
Die Entwicklerversorgungseinrichtung 200 umfasst eine Umwälzschraubeinrichtung 201 (Transporteinrichtung), einen Trichter-Hauptkörper 202 (Versorgungsentwickler-Speicherbereich), eine Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 (Transporteinrichtung) und eine Trichterantriebseinrichtung 204 (Antriebseinrichtung).
Der Trichter-Hauptkörper 202 ist ein invertierter kegelförmiger Behälter und nimmt einen Entwickler einschließlich einer Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz auf. Der Bodenbereich des Trichter-Hauptkörper 202 ist an einer oberen Wand 210a des Entwicklerbehälters 210 drehbar angebracht. Der Bodenbereich des Trichter-Hauptkörpers 202 weist einen Entwicklerauslass 213 auf, der mit dem Entwicklerbehälter 210 verbunden ist. Der in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindliche Entwickler fällt durch den Entwicklerauslass 213 in den Entwicklerbehälter 210 herunter.
Die Umwälzschraubeinrichtung 201 ist in dem Trichter-Hauptkörper 202 derart angebracht, dass sie sich entlang einer Wandfläche des Trichter-Hauptkörpers 202 anlehnt. Die Umwälzschraubeinrichtung 201 erstreckt sich im Wesentlichen vom Boden zum oberen Ende des Trichter-Hauptkörpers 202 und wälzt den darin befindlichen Entwickler um, indem sie den Entwickler nach oben bewegt. Das obere Ende der Umwälzschraubeinrichtung 201 ist mit der Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 verbunden. Das bedeutet, dass die Umwälzschraubeinrichtung 201 durch die Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 gedreht wird.
Die Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 ist durch ein Stützelement 205 gestützt, das an dem Hauptkörper eines Kopierers angebracht ist. Wie es in Fig. 19 gezeigt ist, umfasst die Umwälzschraubeinrichtung 203 einen Antriebsmotor 271 und ein Verbindungselement 273 zum Verbinden einer Antriebswelle des Antriebsmotor 271 mit einer Drehwelle 201a der Umwälzschraubeinrichtung 201, um eine Drehantriebskraft des Antriebsmotors 271 an die Drehwelle 201a zu übertragen. Das Stützelement 205 ist hohl und umfasst darin ein elektrisches Stromkabel 272, durch das an den Antriebsmotor 271 eine elektrische Spannung angelegt wird.
Fig. 20 zeigt im Einzelnen den oberen Teil des Trichter-Hauptkörpers 202 und die Trichterantriebseinrichtung 204, die in der Fig. 18 durch einen Kreis A eingeschlossen ist. Am Umfang des oberen Teils des Trichter-Hauptkörpers 203 ist eine Verzahnung 274 bzw. ein Zahnrad angebracht. Die Trichterantriebseinrichtung 204 umfasst einen Antriebsmotor 277 und ein Zahnrad 275, das an der Antriebswelle des Antriebsmotors 277 angebracht ist. Das Zahnrad 275 kämmt mit dem Zahnrad 274, das an dem Trichter-Hauptkörper 202 angebracht ist. Wenn der Antriebsmotor 277 gedreht wird, wird der Trichter-Hauptkörper 202 in der Richtung eines in der Fig. 18 gezeigten Pfeils M (um die Mittelachse des Trichter-Hauptkörpers 202) gedreht.
Wie es in den Fig. 21 (a) und 21 (b) gezeigt ist, umfasst der Entwicklerbehälter 210 eine Entwicklungswalze 261, die durch eine Magnetwalze ausgebildet ist, eine Umwälzwalze 262 und eine Umwälzeinrichtung 263 als ein Umwälzelement, und zwei Transportwalzen 264. Diese Elemente sind drehbar montiert.
Der Entwicklerbehälter 210 umfasst auch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 23 zum Bestimmen einer Tonerkonzentration. Ein Erfassungsignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 23 wird in eine Steuervorrichtung eingegeben. Die Steuervorrichtung steuert die Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 der Entwicklerversorgungseinrichtung 200 und die in der Fig. 18 gezeigte Trichterantriebseinrichtung 204 gemäß dem Erfassungssignal an, um die Umwälzschraubeinrichtung 201 und den Trichter-Hauptkörper 204 zu drehen. Im Ergebnis wird der in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindliche Entwickler dem Entwicklerbehälter 210 durch einen Entwicklerauslass 213 zugeführt, während er umgewälzt wird.
Wie es in der Fig. 21 (a) gezeigt ist, umfasst der Entwicklerbehälter 210 eine Entwickleraustragöffnung 268, durch die eine in dem Entwicklerbehälter 210 befindliche verschlechterte Trägersubstanz ausgetragen wird.
Die Fig. 22 stellt eine Skizze dar, die einen Mischzustand eines Toners und einer Trägersubstanz als eine grundlegende Wirkung der Erfindung zeigt. Insbesondere zeigt die Fig. 22 einen Zustand, bei dem eine Substanz, die sich in einem unteren Teil des Trichter-Hauptkörpers 202 befindet, durch die Drehung der Umwälzschraubeinrichtung 201 in einem spiralförmigen Verlauf nach oben bewegt und durch die Drehung des Trichter-Hauptkörpers 202 gleichförmig mit einer Substanz vermischt wird, die sich in einem oberen Teil des Trichter-Hauptkörpers befindet.
Die Fig. 23(a) und 23(d) zeigen einen Querschnitt zur Erläuterung eines Mischzustands des Toners und der Trägersubstanz in dem Trichter-Hauptkörper 202 dieser Ausführungsform. Wenn ein Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz gegenwärtig in den Trichter-Hauptkörper 202 eingebracht ist, ist eine Trägersubstanz mit einer größeren spezifischen Dichte in dem unteren Teil angehäuft, wohingegen sich ein Toner mit einer kleineren spezifischen Dichte in dem oberen Teil befindet, wie es in der Fig. 23(a) gezeigt ist. Entsprechend sind der Toner und die Trägersubstanz in dem in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindlichen Entwickler nicht gleichförmig vermischt, wobei die Tonerkonzentration in einem unteren Teil 231 (in der Fig. 23(a) durch eine Schraffur dargestellt) kleiner als die Konzentration in einem oberen Teil 230 wird.
Anschließend wird durch ein Drehen der Umwälzschraubeinrichtung 201 und des Trichter-Hauptkörpers 202, wie es in der Fig. 23(b) gezeigt ist, ein Entwickler mit einer geringeren Tonerkonzentration in einem unteren Teil in Richtung eines oberen Teils in einer nach oben gerichteten Drehrichtung der Umwälzschraubeinrichtung 201 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt, wie es in der Fig. 23(c) gezeigt ist, wird ein Entwickler mit der geringeren Tonerkonzentration nach unten bewegt und fällt auf einen Entwickler mit einer höheren Tonerkonzentration. Dieser Vorgang wird in dem Trichter-Hauptkörper 202 mehrfach wiederholt. Im Ergebnis werden der Toner und die Trägersubstanz gleichförmig vermischt, wie es in der Fig. 23(d) gezeigt ist.
Wenn die Umwälzschraubeinrichtung 201 wie vorstehend beschrieben gedreht wird, wird ein Druck um den Entwicklerauslass 213 herum aufgebracht, wobei der in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindliche Entwickler dem Entwicklerbehälter 210 durch den Entwicklerauslass 213 zugeführt wird. Der dem Entwicklerbehälter 210 zugeführte Entwickler wird durch die in den Fig. 21 (a) und 21 (b) gezeigten Transportwalzen 264 in Richtung der Umwälzwalze 262 und der Umwälzeinrichtung 263 transportiert und durch die Umwälzwalze 262 und die Umwälzeinrichtung 263 vermischt.
Die Umwälzschraubeinrichtung 201 und der Trichter-Hauptkörper 202 werden fortwährend gedreht, bis die Zufuhr des Entwicklers von dem Trichter-Hauptkörper 202 an den Entwicklerbehälter 210 beendet ist. Beim Stoppen bzw. Unterbrechen der Zufuhr des Entwicklers wird die Umwälzschraubeinrichtung 201 gestoppt zu drehen. Das bedeutet, dass die Drehung der Umwälzschraubeinrichtung 201 wiederholt gestartet und gestoppt wird, wie es dem Erfordernis für die Zufuhr des Entwicklers entspricht.

[Beispiel 8]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 24 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 24 gezeigt ist, umfasst die Entwicklerversorgungseinrichtung 200 einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels einen Antriebsmotor 206 zum Drehen einer Umwälzschraubeinrichtugn 201 in der Richtung eines Pfeils N in dem Trichter-Hauptkörper 202. Ein Ende einer Antriebswelle 206a des Antriebsmotors 206 ist mit einem Stützelement 205 verbunden, um die Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 zu stützen. Wenn die Antriebswelle 206a dreht, läuft die Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 in einem Kreis mit einem Radius entsprechend der Länge des Stützelements 205 um. Im Ergebnis dreht sich die Umwälzschraubeinrichtung 201, die mit der Umwälzschraub-Antriebseinrichtung 203 verbunden ist, in dem Trichter-Hauptkörper 202 in einem vorbestimmten Orbit bzw. einer vorbestimmten Umlaufbahn um.
Der Trichter-Hauptkörper 202 ist an einer oberen Wand 210a des Entwicklerbehälters 210 befestigt. Bei dieser Ausführungsform kommt die Trichterantriebseinrichtung 204, die bezüglich der Ausführungsform 7 genannt wurde, nicht zu Einsatz.
Mit Ausnahme für die vorstehend genannten Unterschiede ist der Aufbau der Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels der gleiche wie der des Beispiels 7.
Die Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels erzeugt infolge der nachstehenden Gründe die gleichen Wirkungen wie das Beispiel 7. Beim Beispiel 7 wird der Trichter-Hauptkörper 202 gedreht. Hingegen wird bei diesem Beispiel der Trichter- Hauptkörper nicht gedreht, jedoch läuft die Umwälzschraubeinrichtung 201 in dem Trichter-Hauptkörper 202 auf der vorbestimmten Umlaufbahn um. Die Unterschiede zwischen diesen zwei Ausführungsformen werden durch die Drehung des Trichter-Hauptkörpers 202 und das Umlaufen der Umwälzschraubeinrichtung 201 gebildet. Unter Berücksichtigung der Relativbewegungen des Trichter-Hauptkörpers 202 und der Umwälzschraubeinrichtung 201 ist eine gemeinsame Charakteristik dieser Ausführungsformen in der Bewegung der Umwälzschraubeinrichtung 201 in dem Trichter-Hauptkörper 202 zu sehen.
Deshalb wird bei diesem Beispiel, wie es in Fig. 22 dargestellt ist, in gleicher Weise wie beim Beispiel 7, eine Substanz (ein Entwickler mit einer geringeren Tonerkonzentration), die sich in dem unteren Teil des Trichter-Hauptkörpers 202 befindet, mit der Drehung der Umwälzschraubeinrichtung 201 in einem spiralförmigen Verlauf nach oben bewegt, und, wenn die Umwälzschraubeinrichtung 201 in dem Trichter-Hauptkörper 202 umläuft, gleichförmig mit einer Substanz (einem Entwickler mit einer höheren Tonerkonzentration) in dem oberen Teil davon vermischt. Es ist somit möglich, einen Entwickler einer gleichförmigen Tonerkonzentration in den Entwicklerbehälter 210 zuzuführen.

[Beispiel 9]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 25 bis 27 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 25 gezeigt ist, umfasst die Entwicklerversorgungseinrichtung 200 in dem Trichter-Hauptkörper 202 zwei Umwälzschraubeinrichtungen 201. Die Umwälzschraubeinrichtungen 201 sind mit den Umwälzschraub-Antriebseinrichtungen 203 verbunden, um die Umwälzschraubeinrichtungen 201 zu drehen.
Mit Ausnahme der vorstehend genannten Unterschiede entspricht der Aufbau der Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform dem der Ausführungsform 7.
Die Fig. 26(a) bis 26(d) zeigen einen Querschnitt zur Erläuterung eines Mischzustands von Toner- und Trägersubstanz in dem Trichter-Hauptkörper 202 dieser Ausführungsform. Wenn ein Entwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz gegenwärtig in den Trichter-Hauptkörper 202 eingebracht ist, wird eine Trägersubstanz mit einer größeren spezifischen Dichte in dem unteren Teil des Trichter-Hauptkörpers 202 angehäuft, während sich eine Trägersubstanz mit einer kleineren spezifischen Dichte in einem oberen Teil davon befindet, wie es in der Fig. 26(a) gezeigt ist. Entsprechend werden der Toner und die Trägersubstanz in dem in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindlichen Entwickler nicht gleichförmig vermischt, wobei die Tonerkonzentration in dem unteren Teil 231 (in der Fig. 26(a) durch eine Schraffur dargestellt) kleiner als die in dem oberen Teil 232 wird.
Anschließend wird durch ein Drehen von sowohl der Umwälzschraubeinrichtung 201 als auch des Trichter-Hauptkörpers 202, wie es in der Fig. 26(b) gezeigt ist, der Entwickler mit einer geringeren Tonerkonzentration in dem unteren Teil in Richtung des oberen Teils in einer nach oben gerichteten Drehrichtung der Umwälzschraubeinrichtung 201 nach oben bewegt. Wie es in der Fig. 26(c) gezeigt ist, wird zu diesem Zeitpunkt der Entwickler mit der geringeren Tonerkonzentration nach unten bewegt und fällt auf den Entwickler mit einer höheren Tonerkonzentration. Dieser Vorgang wird in dem Trichter-Hauptkörper mehrfach wiederholt. Im Ergebnis werden der Toner und die Trägersubstanz gleichförmig vermischt, wie es in der Fig. 26(d) gezeigt ist. Da der in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindliche Entwickler durch die zwei Umwälzschraubeinrichtungen 201 umgewälzt wird, wird ein Umwälzen im Vergleich zur Ausführungsform 7 effizienter ausgeführt.
Wie vorstehend beschrieben, wird beim Drehen der Umwälzschraubeinrichtungen 201 ein Druck um den Entwicklerauslass 213 herum aufgebracht, wobei der in dem Trichter-Hauptkörper 202 befindliche Entwickler dem Entwicklerbehälter 210 durch den Entwicklerauslass 213 zugeführt wird. Die Umwälzschraubeinrichtungen 201 und der Trichter-Hauptkörper 202 werden fortwährend gedreht, bis die Zufuhr des Entwicklers von dem Trichter-Hauptkörper 202 an den Entwicklerbehälter 210 beendet ist. Beim Stoppen bzw. Unterbrechen der Zufuhr des Entwicklers werden die Umwälzschraubeinrichtungen 201 gestoppt zu drehen. Das bedeutet, dass das Drehen der Umwälzschraubeinrichtungen 201 wiederholt gestartet und gestoppt wird, wie es dem Erfordernis für die Zufuhr des Entwicklers entspricht.
Zusätzlich ist es auch möglich, die Umwälzschraubeinrichtungen 201 derart anzuordnen, um in dem Trichter-Hauptkörper 202, wie in der Fig. 27 gezeigt, umzulaufen, anstatt den Trichter-Hauptkörper 202 zu drehen.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 7 bis 9:
einen Entwicklerbehälter zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz;
eine Umwälzeinrichtung, um den Entwickler in dem Entwicklerbehälter umzuwälzen;
eine Entwicklungswalze, um den in dem Entwicklerbehälter durch die Umwälzeinrichtung umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen;
eine Entwicklerversorgungseinrichtung, um dem Entwicklerbehälter einen Versorgungsentwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz sukzessive zuzuführen; und
eine Entwickler-Austrageinrichtung zum Austragen des in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwicklers, während dem Entwicklerbehälter ein Versorgungsentwickler zugeführt wird,
wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung umfasst:
einen Versorgungsentwickler-Speicherbereich zum Aufnehmen des Versorgungsentwicklers einschließlich einer Mischung eines Toners und einer Trägersubstanz;
zumindest eine Transporteinrichtung, die in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich angeordnet ist, zum Transport des in einem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereich abgelagerten Entwicklers in Richtung eines oberen Teils davon; und
eine Antriebseinrichtung zum Ändern von Relativpositionen der Transporteinrichtung in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich und des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs, indem zumindest ein Element gebildet aus dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich und der Transporteinrichtung angetrieben wird, um den in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich befindlichen Versorgungsentwickler umzuwälzen,
wobei der Toner und die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich gleichförmig vermischt werden, indem die Relativpositionen der Transporteinrichtung und des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs durch die Antriebseinrichtung geändert werden, während der in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs abgelagerte Entwickler durch die Transporteinrichtung zu dessen oberen Teil transportiert wird.
Da der Toner und die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich gleichförmig vermischt werden, wird bei diesem Aufbau der Entwickler dem Entwicklerbehälter zugeführt, während eine gleichförmige Tonerkonzentration gehalten wird. Somit ist es möglich, ein gleichförmiges Austauschverhältnis des in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwicklers zu halten und eine zufriedenstellende Entwicklung fortzusetzen.

[Beispiel 10]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 28 bis 37 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie jeweils bei den vorstehend genannten Ausführungsformen und Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 31 dargestellt ist, umfasst ein Kopierer, der unter Verwendung der Erfindung konstruiert bzw. ausgestaltet ist, eine Dokumentenplatte 301, die an einer oberen Fläche davon angeordnet ist, und ein optisches Belichtungssystem 302, das unterhalb der Dokumentenplatte 301 angeordnet ist. Das optische Belichtungssystem 302 ist durch eine Lichtquellenlampe 303 ausgebildet, die ein auf der Dokumentenplatte 301 angeordnetes Dokument (nicht gezeigt) abtastet, während Licht auf das Dokument aufgebracht bzw. gerichtet wird, eine Mehrzahl von Reflexionsspiegeln 305, um ein von dem Dokument reflektiertes Licht in Richtung eines Fotorezeptors 4 zu richten, und einer Linseneinheit 306, die in dem Lichtpfad des reflektierten Lichts angeordnet ist. Die Größe des Tonerbildes, das auf ein Blatt zu übertragen ist, wird durch Bewegen der Linseneinheit 306 in den Richtungen der Pfeile X und Y geändert.
Um die Fotorezeptortrommel 304 herum sind angeordnet: Eine Beladungseinrichtung 307, um die Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 in einen Ladungszustand eines vorbestimmten Potentials zu bringen, eine Leerlampe 308 zum Entfernen von verbleibenden Ladungen auf der Oläche der Fotorezeptortrommel 304, eine Löscheinrichtung (nicht gezeigt), eine Entwicklungsvorrichtung 309, um ein auf der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 ausgebildetes elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln, eine Übertragungsbeladungseinrichtung 310, um dass Tonerbild von der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 auf ein Blatt zu übertragen, eine Vereinzelungsbeladungseinrichtung 311, um das Blatt von der Fotorezeptortrommel 304 zu vereinzeln, und eine Reinigungseinheit 312 zum Sammeln von verbleibendem Toner an der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304. An einer Seite der Fotorezeptortrommel 304, von welcher Seite ein Blatt in Richtung der Fotorzeptortrommel 304 zugeführt wird, sind Registerwalzen 316 angeordnet bzw. positioniert, um in zeitlicher Abstimmung ein Blatt zuzustellen. An einer Seite der Registerwalzen 316, von welcher Seite ein Blatt in Richtung der Registerwalzen 316 zugeführt wird, sind ein manueller Zustellbereich 313, ein oberer Kassettenbereich 314 und ein unterer Kassettenbereich 315 als eine Blattzustelleinrichtung angeordnet.
Der manuelle Zustellbereich 313 umfasst eine Öffnung (nicht gezeigt), in die ein Blatt manuell eingesetzt wird, und eine manuelle Zustell-Einzugswalze 317, eine manuelle Zustell-Vereinzelungswalze und eine manuelle Zustellwalze 319, die in dieser Reihenfolge von einem stromaufwärtigen Abschnitt eines Blatttransportpfads angeordnet sind. Genauer gesagt wird bei Drehung der Einzugswalze 317 ein Blatt, das von der Öffnung eingesetzt ist, zur Vereinzelungswalze 318 und zur manuellen Zustellwalze 319, und anschließend zur Registerwalze 316 transportiert.
Der obere Kassettenbereich 314 umfasst eine obere Kassette 320, eine obere Einzugswalze 321, eine obere Invertierwalze 322, eine obere Zustellwalze 323 und eine obere Transportwalze 324 zum Transportieren des Blatts von der oberen Kassette 320 zur Registerwalze 316. Diese Walzen sind in dieser Reihenfolge von einem stromaufwärtigen Abschnitt eines Blatttransportpfads angeordnet. Genauer gesagt wird bei Drehung der oberen Einzugswalze 321 ein von der oberen Kassette 320 zugestelltes Blatt zur oberen Invertierwalze 322 und zur oberen Zustellwalze 323 transportiert, und anschließend durch die obere Transportwalze 324 zur Registerwalze 316 transportiert.
Der untere Kassettenbereich 315 umfasst eine untere Kassette, eine untere Einzugswalze 326, eine untere Invertierwalze 327, eine untere Zustellwalze 328 und eine untere Transportwalze 329 zum Transportieren des Blatts von der unteren Kassette 325 zur Registerwalze 316. Diese Walzen sind in dieser Reihenfolge von einem stromaufwärtigen Abschnitt eines Blatttransportpfads angeordnet. Genauer gesagt wird bei Drehung der unteren Einzugswalze 326 ein von der unteren Kassette 325 zugestelltes Blatt zur unteren Invertierwalze 327 und zur unteren Zustellwalze 328, und anschließend durch die untere Transportwalze 329 und die obere Transportwalze 324 zur Registerwalze 316 transportiert.
Ein Blatt, das von dem manuellen Zustellbereich 313, dem oberen Kassettenbereich 314 und dem unteren Kassettenbereich 315 zugestellt ist, verharrt an den Positionen der Registerwalze 316, und wird anschließend synchron mit dem Start des Lesens eines Dokuments, d. h. mit dem Start der Entwicklung transportiert.
Eine Saugeinheit 330 zum Transportieren des Blatts, auf das das Tonerbild übertragen worden ist, ist an der anderen Seite der Fotorezeptortrommel 304 angeordnet, von der das Blatt ausgetragen wird. Die Saugeinheit 330 transportiert durch eine Drehbewegung eines Saugriemens 331 das Blatt zu einer Fixiereinheit 332.
Die Fixiereinheit 332 umfasst eine obere Heizwalze 333, die darin eine Heizlampe 333a aufweist, und eine untere Heizwalze 334. Die obere Heizwalze 333 und die untere Heizwalze 334 sind derart angeordnet, dass sie gegeneinander gedrückt sind. An der Blattaustragseite der oberen Heizwalze 333 und der unteren Heizwalze 334 sind eine obere Vereinzelungsgreifeinrichtung 335 und eine untere Vereinzelungsgreifeinrichtung 336 angeordnet.
Oberhalb der oberen Heizplatte 333 sind ein Fixierthermistor 337 zum Steuern der Temperatur der Heizlampe 333a und eine obere Reinigungswalze 338 zum Entfernen von Toner, der auf der Fläche der oberen Heizwalze 333 zurückbleibt, angeordnet.
Ein Blattvereinzelungsdurchlass 339 ist an der Blattaustragseite der Fixiereinheit 332 ausgebildet, um ein Blatt, auf dem Bilder fixiert sind, auszutragen, nachdem es für ein Fach vereinzelt ist.
Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 28 bis 30 die Entwicklungsvorrichtung 309, die in einem Kopierer mit dem vorstehend genannten Aufbau enthalten ist.
Wie es in der Fig. 28 gezeigt ist, umfasst die Entwicklungsvorrichtung 309 einen Entwicklerbehälter 340, der darin eine durch eine Magnetwalze ausgebildete Entwicklungswalze 341 aufweist, und eine Umwälzwalze 342 (Umwälzeinrichtung). Die Entwicklungswalze 341 und die Umwälzwalze 342 sind drehbar montiert. Ein in dem Entwicklerbehälter 340 aufgenommener Entwickler umfasst eine Trägersubstanz und einen Toner. Die aus einer magnetischen Substanz hergestellte Trägersubstanz weist eine Harzdeckschicht auf, um zu vermeiden, dass der Toner an der Trägersubstanzoberfläche anhaftet. Wenn die Trägersubstanz und der Toner durch die Umwälzwalze 342 umgewälzt werden, wird der Toner durch Friktion aufgeladen bzw. in einen Ladungszustand versetzt. Die Entwicklungswalze 341 transportiert die Trägersubstanz durch Anziehen der Trägersubstanz mit einer Magnetkraft und bildet eine Magnetbürste aus. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Entwickeln durchgeführt, indem der Toner, der an der Trägersubstanz aufgrund von Coulomb'schen Kräften anhaftet, der Fotorezeptortrommel 304 zugeführt und der Toner an dem elektrostatischen latenten Bild auf der Fotorezeptortrommel angezogen wird.
Die Umwälzwalze 342 weist eine große Umwälzwalze 342a, die in der Nähe der Entwicklungswalze 341 positioniert ist, und zwei kleine Umwälzwalzen 342b auf, die nahe einer Position angeordnet sind, bei der der Entwickler von einer Entwicklerversorgungseinheit 343 zugeführt wird, wie es nachstehend beschrieben ist. Die kleinen Umwälzwalzen 342b transportieren den zugeführten Entwickler in Richtung der großen Umwälzwalze 342a, während der Entwickler umgewälzt wird. Der in dem Entwicklerbehälter 340 befindliche Entwickler wird somit ausreichend aufgeladen bzw. in einen Ladungszustand versetzt, wobei dessen Beladungsvermögen gehalten wird.
In einer oberen Wand 340a des Entwicklerbehälters 340 ist eine Entwicklerversorungsöffnung ausgebildet. Die Entwicklerversorgungseinheit (Entwicklerversorgungseinrichtung) 343 ist oberhalb der Entwicklerversorgungsöffnung positioniert, um in die Öffnung zu passen. Die Entwicklerversorgungseinheit 343 nimmt einen Entwickler auf, der eine Mischung aus einem Toner und einer Trägersubstanz einschließt (hiernach lediglich als der Entwickler bezeichnet), und führt den Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 zu. An einer Bodenwand 340b des Entwicklerbehälters 340 ist ein Austragmechanismus 399 (Austrageinrichtung) montiert, um verschlechterten Entwickler aus dem Entwicklerbehälter 340 zwangsweise auszutragen. Der Entwicklerbehälter 340 umfasst darin einen an der Bodenwand 340b montierten Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350, um in dem in dem Entwicklerbehälter 340 befindlichen Entwickler eine Tonerkonzentration zu bestimmen.
Die Entwicklerversorgungseinheit 343 umfasst einen Entwicklertrichter 344 (Entwicklerspeichereinrichtung) in der Form eines Behälters. Der Entwicklertrichter 344 nimmt einen Entwickler auf, dessen Tonerkonzentration höher ist als eine Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter 340 aufgenommenen Entwickler. Dies ist darin begründet, dass die verbrauchte Tonermenge größer ist als eine in dem Entwicklerbehälter 340 ausgetauschte Trägersubstanzmenge.
Der Entwicklertrichter 344 weist eine Transportwalze 345 (Entwicklertransporteinrichtung) zum Transportieren des Entwicklers und ein Sammelelement 346 (Entwicklersammeleinrichtung) zum Sammeln des Entwicklers von dem Boden des Entwicklertrichters 344 auf. Die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 sind drehbar montiert.
Die Transportschraubeinrichtung 345 ist in einer im Wesentlichen U-förmigen Toneraufnahmeeinrichtung 349 (eine in der Fig. 29 gezeigte Entwickleraufnahmeeinrichtung) zentriert, die in einer Längsrichtung des Entwicklertrichters 344 im Wesentlichen in einer Mitte davon angeordnet ist. Die Transportschraubeinrichtung 345 transportiert den Entwickler, der durch das Sammelelement 346 in die Toneraufnahmeeinrichtung 349 geschaufelt worden ist. Der in der Toneraufnahmeeinrichtung 349 gesammelte Entwickler wird durch die Transportschraubeinrichtung 345 durch eine an einem Ende des Entwicklertrichters 344 ausgebildete Austragöffnung 344a ausgetragen. Die Austragöffnung 344a ist mit der Entwicklerversorungsöffnung des Entwicklerbehälters 344 verbunden.
Das Sammelelement 346 umfasst eine Schaufeleinrichtung 346a mit einer Länge, die im Wesentlichen gleich der Länge der Toneraufnahmeeinrichtung 349 ist, und Stützwellen 346b, die an beiden Enden der Schaufeleinrichtung 346a angebracht sind, um die Schaufeleinrichtung 346a zu stützen. Wie es in der Fig. 29 gezeigt ist, sind die Stützwellen 346b um die Toneraufnahmeeinrichtung 349 frei drehbar.
Darüber hinaus ist die Sammeleffizienz des Entwicklers in dem Entwicklertrichter 344 verbessert, indem der Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 in einem Bogen entsprechend einer Drehbewegung des Sammelelements 346 ausgebildet ist, wie es in der Fig. 29 gezeigt ist.
Genauer gesagt ist die Gesamtabmessung des Entwicklertrichters 344 derart ausgestaltet, dass der Bodenbereich einen Bogen von zumindest 180º mit einem in der Fig. 29 gezeigten Bezugspunkt T als dem Mittelpunkt des Bogens bildet, und dass ein oberer Bereich des Bodenbereichs eine Breite W aufweist, die nicht größer als die Sehne des Bogens ist (Sehne ≥ W). Bei dieser Anordnung, sofern der Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 nicht eine tiefe stufenförmige Form aufweist, wird die Trägersubstanz in dem Entwickler, der auf dem Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 aufgrund seines Eigengewichts verbleibt, durch die Drehung des Sammelelements 346 zusammen mit dem Toner umgewälzt. Im Ergebnis wird die Mischung mit einer gleichförmigen Tonerkonzentration in die Toneraufnahmeeinrichtung 349 geschaufelt und durch die Transportschraubeinrichtung 345 zum Entwicklerbehälter 340 transportiert. Es ist somit möglich, den gesamten in dem Entwicklertrichter 344 befindlichen Entwickler zum Entwicklerbehälter 340 zu transportieren.
Wie es in der Fig. 28 gezeigt ist, werden die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 jeweils durch einen Transportschraub-Antriebsmotor 347 und einen Sammelelement-Antriebsmotor 348 angetrieben. Diese Antriebsmotoren 347 und 348 werden durch eine Steuervorrichtung 354 (vgl. Fig. 32) gesteuert, was später zu erläutern ist.
Wie in der Fig. 28 gezeigt, ist in dem Entwicklertrichter 344 am Bodenbereich zusätzlich ein Erfassungssensor 351 für zurückbleibenden Entwickler montiert, und ein Entwicklerpegel-Erfassungssensor 352 ist an einer Position einer Seitenwand höher als die Transportschraubeinrichtung 345 angebracht. Der Erfassungssensor 351 für zurückbleibenden Entwickler bestimmt eine Entwicklermenge, die in dem Entwicklertrichter 344 zurückbleibt. Wenn die Steuervorrichtung 354 von einem Erfassungssignal des Erfassungssensors 351 für zurückbleibenden Entwickler beurteilt, dass die zurückbleibende Menge geringer als eine vorbestimmte Menge ist, schaltet sie eine Warnlampe 357 (vgl. Fig. 32) auf einem Steuerfeld ein (nicht gezeigt), um eine Bedienperson über die Notwendigkeit einer Zufuhr von Entwickler zu informieren, und stoppt die Drehung des Sammelelements 346. Der Entwicklerpegel-Erfassungsensor 352 bestimmt, ob der Pegel des Entwicklers in dem Entwicklertrichter 344 tiefer als der obere Rand der Transportschraubeinrichtung 345 wird. Wenn die Steuervorrichtung 354 von einem Erfassungssignal des Entwicklerpegel-Erfassungssensors 352 beurteilt, dass die Entwicklermenge geringer als eine vorbestimmte Menge ist, startet sie die Drehung des Sammelelements 346.
Wie es in der Fig. 30 gezeigt ist, umfasst der Entwicklertrichter 344 eine Entwicklerversorgungsöffnung 344c, die in einem oberen Bereich davon ausgebildet ist und eine Türeinrichtung 344b zum Öffnen und Schließen der Entwicklerversorungsöffnung 344c. In der Nähe der Entwicklerversorgungsöffnung 344c ist ein Türbewegungs-Erfassungssensor 353 angeordnet, um zu bestimmen, ob die Türeinrichtung 344c geöffnet oder geschlossen ist. Wenn die Steuervorrichtung 354 von einem Erfassungssignal des Türbewegungs-Erfassungssensors 353 bestimmt, dass die Türeinrichtung 344b offen ist, startet sie die Drehung des Sammelelements 346.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 31 ein Kopierbetrieb beschrieben, der bei einem Kopierer mit dem vorstehend genannten Aufbau durchgeführt wird. Wenn ein elektrischer Stromschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, wird ein Aufwärmvorgang durchgeführt. Wenn ein in der Fig. 32 gezeigter Kopierstartschalter 345, der später zu beschreiben ist, nach dem Aufwärmvorgang eingeschaltet wird, tastet die Lichtquellenlampe des optischen Belichtungssystems 302 ein Dokument auf der Dokumentenplatte 301 ab. Zu diesem Zeitpunkt wird ein von dem Dokument reflektiertes Licht durch die Reflexionsspiegel 305 und die Linseneinheit 306 auf die Fotorezeptortrommel 304 reflektiert, und ein elektrostatisches latentes Bild wird auf der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 erzeugt, die durch die Beladungseinrichtung 307 mit einem vorbestimmten Potential beladen worden ist.
Anschließend wird das elektrostatische latente Bild durch den von der Entwicklungsvorrichtung 309 zugeführten Toner entwickelt. Der an der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 angezogene Toner wird auf ein Blatt gebracht, das von der manuellen Zustelleinrichtung 313, dem oberen Kassettenbereich 314 oder dem unteren Kassettenbereich 315 zugeführt ist, und durch die Übertragungsbeladungseinrichtung 310 übertragen. Das Blatt, das darauf das übertragene Tonerbild trägt, wird durch die Vereinzelungsbeladungseinrichtung 311 von der Fotorezeptortrommel 304 vereinzelt.
Nach dem Übertragen des elektrostatischen latenten Bilds wird der auf der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304 verbleibende Toner durch die Reinigungseinheit 312 entfernt. Die Leerlampe 308 entfernt ebenfalls verbleibende Ladungen von der Oberfläche der Fotorezeptortrommel 304, die nachteilige Wirkungen auf den Kontrast hätten, wenn ein Kopieren wiederholt durchgeführt würde.
Das Blatt, das darauf das übertragene Tonerbild trägt, wird von der Fotorezeptorwalze 304 vereinzelt, durch die Bewegung des Saugriemens 331 bis zur Saugeinheit 330 zur Fixiereinheit 332 transportiert, und durch die obere Heizwalze 333 und die untere Heizwalze 334 von beiden Seiten eingefasst, um das Tonerbild auf dem Blatt zu fixieren bzw. aufzubrennen. Durch diesen Vorgang werden Bilder entsprechend den Dokumentenbildern auf dem Blatt erzeugt.
Zur Steuerung eines solchen Ablaufs von Kopiervorgängen, wie es in Fig. 32 gezeigt ist, ist die Steuervorrichtung 354 unter Einschluss eines Mikrocomputers in dem Kopierer enthalten, wobei ein Signal zum Einschalten des Kopierstartschalters 355 in die Stuervorrichtung 354 eingegeben wird. Zum Zählen der Gesamtanzahl von durchgeführten Kopiervorgängen ist eine Zähleinrichtung 356 vorgesehen. Ein Wert n, der durch die Zähleinrichtung 356 gezählt ist (nachstehend lediglich als Kopierzählstand bezeichnet), wird ebenfalls in die Steuervorrichtung 354 eingegeben.
Beim wiederholten Durchführen eines solchen Kopierbetriebs wird der Toner in dem Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter 340 der Entwicklungsvorrichtung 309 aufgenommen ist, allmählich verbraucht. Anschließend nimmt das Verhältnis von Toner zu Trägersubstanz, d. h. die Tonerkonzentration, ab. Eine Änderung in der Tonerkonzentration wird durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 bestimmt, wobei die Transportschraubeinrichtung 345 durch die Steuervorrichtung 354 gesteuert wird. Genauer gesagt, wenn ein durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 bestimmtes Signal anzeigt, dass die Tonerkonzentration bis zum unteren Grenzwert eines geeigneten Entwicklungsbereichs abgenommen hat, wird die Transportschraubeinrichtung 354 durch das Erfassungssignal von dem Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 zu drehen begonnen. Anschließend wird der in dem Entwicklertrichter 344 befindliche Entwickler in den Entwicklerbehälter 340 zugeführt, wobei die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 erhöht wird. Wenn die Tonerkonzentration den oberen Grenzwert des geeigneten Bereichs erreicht, wird die Transportschraubeinrichtung 345 durch das Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 350 gestoppt. Mit dieser Steuerung wird die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 innerhalb des geeigneten Bereichs gehalten. Die Steuervorrichtung 354 vergleicht einen Wert (nachstehend als ein "TC-Signalwert" bezeichnet), der durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 bestimmt wird, und einen vorbestimmten Referenzwert, und steuert die Umdrehungsgeschwindigkeit der Transportschraubeinrichtung 345 gemäß einer Differenz zwischen dem "TC-Signalwert" und dem Referenzwert, d. h. entsprechend einer Änderung des "TC-Signalwerts".
Der zugeführte Entwickler wird zusammen mit dem in dem Entwicklerbehälter 340 befindlichen Entwickler umgewälzt, um auf einen einheitlichen Pegel in einen Ladungszustand versetzt zu werden, und wird dem Entwicklerbehälter 340 für einen Einsatz bei der Entwicklung zugeführt. Währenddessen nimmt die Trägersubstanz in dem Entwickler nicht ab und wird wiederholt verwendet. Deshalb verschlechtert sich die Trägersubstanz allmählich, weil sich die Frequenz erhöht, mit der die Trägersubstanz durch die Entwicklungswalze 341 und die Umwälzwalze 342 umgewälzt und mit der Fotorezetortrommel 304 in Kontakt gebracht wird. Wenn sich die Trägersubstanz verschlechtert, kann der Toner nicht auf einen vorbestimmten Pegel in einen Ladungszustand versetzt werden, was in einer verschlechterten Kopierqualität resultiert. Eine Verschlechterung des Beladungsvermögens wird durch ein neues Zuführen einer Trägersubstanz vermieden, um die verschlechterte Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter 340 auszutauschen. Um diese Aufgabe zu lösen, steuert die Steuervorrichtung 354 den an der Bodenwand 340b des Entwicklerbehälters 340 montierten Austragmechanismus 399 derart an, um die verschlechterte Trägersubstanz zwangsweise auszutragen. Das bedeutet, dass die Steuervorrichtung 354 als Versorgungs- und Austragsteuereinrichtung dient.
Nachstehend ist das Steuerverfahren, das durch die Steuervorrichtung 354 als die Versorgungs- und Austragsteuereinrichtung ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von Fig. 33 beschrieben. Die Steuerung wird gegenwärtig während eines Entwicklungsvorgangs ausgeführt, der durch die Entwicklungsvorrichtung durchgeführt wird. Der "TC-Signalwert" wird vorher bestimmt.
Als Erstes wird eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 bestimmt (Schritt 41). Die Steuervorrichtung 354 bestimmt eine Änderung (ΔTC) des "TC-Signalwerts" auf der Grundlage des Referenzsignals (Schritt 42).
Als Nächstes wird beurteilt, ob die in Schritt 42 bestimmte Änderung ΔTC größer ist als Null oder nicht. Wenn die Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter befindlichen Entwickler geringer ist als eine Vergleichskonzentration, nimmt die Änderung ΔTC, die den Unterschied zwischen dem "TC-Signalwert" und dem Vergleichswert darstellt, einen positiven Wert an. Andererseits ist die Änderung ΔTC negativ, wenn die Tonerkonzentration höher ist als die Vergleichskonzentration.
Wenn die Änderung ΔTC nicht größer als Null ist (d. h., wenn die Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter 340 befindlichen Entwickler nicht geringer als die Vergleichstonerkonzentration ist), wird in Schritt 43 die Transportschraubeinrichtung 345 mit einer vorbestimmten Referenzumdrehungsgeschwindigkeit gedreht (Schritt 44), und der Vorgang fährt bei Schritt 41 fort.
Demgegenüber wird in Schritt 43, wenn die Änderung ΔTC größer ist als Null (d. h., wenn die Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter 340 befindlichen Entwickler geringer als die Vergleichstonerkonzentration ist, beurteilt, ob die in Schritt 42 bestimmte Änderung ΔTC größer ist als 0,2 V oder nicht. Falls die Änderung ΔTC größer als 0,2 V ist, wird beurteilt, ob die Änderung ΔTC in einem Bereich von 0,4 V > ΔTC > 0,2 V liegt oder nicht. Falls die Änderung ΔTC in einem Bereich von 0,4 V > ΔTC > 0,2 V liegt, wird die Transportschraubeinrichtung 345 mit einer Geschwindigkeit gedreht, die um ein linear Dreifaches höher ist als die vorbestimmte Referenzumdrehungsgeschwindigkeit, um den Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 schnell zuzuführen (Schritt 47). Anschließend fährt der Ablauf wieder bei Schritt 41 fort, um eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 zu bestimmen.
Wenn im Schritt 45 die Änderung ΔTC kleiner ist als 0,2 V, wird die Transportschraubeinrichtung 345 bei einer Geschwindigkeit gedreht, die um ein linear Zweifaches höher ist als die vorbestimmte Referenzumdrehungsgeschwindigkeit, um den Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 zuzuführen (Schritt 48). Anschließend fährt der Ablauf wieder bei Schritt 41 fort, um eine Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 zu bestimmen.
Falls die Änderung ΔTC außerhalb eines Bereichs von 0,4 V > ΔTC > 0,2 V liegt, wird in Schritt 46 die Transportschraubeinrichtung 345 mit einer Geschwindigkeit gedreht, die um ein linear Dreifaches höher ist als die vorbestimmte Referenzumdrehungsgeschwindigkeit, um den Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 schnell zuzuführen (Schritt 49). Zwei Minuten später wird beurteilt, ob die Änderung ΔTC kleiner ist als 0,4 V (Schritt 50). Wenn die Änderung ΔTC kleiner ist als 0,4 V wird die Drehung der Transportschraubeinrichtung 345 fortgesetzt, wobei der Ablauf zu Schritt 1 zurückkehrt.
Demgegenüber wird, falls die Änderung ATC nicht größer als 0,4 V ist, der Betrieb des Kopierers gestoppt (Schritt 51). Genauer gesagt, wenn die Tonerkonzentration auf einen solchen Pegel herabgesetzt ist, dass die Änderung ATC nicht kleiner als 0,4 V wird, kann selbst für den Fall, dass der Entwickler dem Entwicklerbehälter für eine Dauer von zwei Minuten durch Drehen der Transportschraubeinrichtung 345 mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die um ein Dreifaches höher ist als die vorbestimmte Referenzumdrehungsgeschwindigkeit, ein zufriedenstellendes Entwickeln kaum erzielt werden, und somit wird die ganze Maschine durch ein Verblocken gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Warnzeichen ausgegeben, beispielsweise durch Anzeigen einer Fehlermeldung, um ein Absenken der Tonerkonzentration anzuzeigen (Schritt 52).
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die in Fig. 34 bis 36 gezeigten Flussdiagramme erläutert, wie die Steuervorrichtung 354 die Drehung der Sammeleinrichtung 346 in der Entwicklerversorgungseinheit 343 steuert.
Wie es in der Fig. 34 gezeigt ist, wird beim Einschalten des Erfassungssensors 351 für verbleibenden Entwickler an dem Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 (Schritt 51) beurteilt, dass eine Entwicklermenge in dem Entwicklertrichter 344 geringer als eine vorbestimmte Menge wird. Anschließend wird die Warnlampe 357 (vgl. Fig. 32) eingeschaltet, um die Bedienperson über die Notwendigkeit einer Entwicklerzufuhr zu informieren, wobei die Drehung des Sammelelements 346 gestoppt wird (Schritt 52).
Dies bedeutet, dass für den Fall, dass die Drehung des Sammelelements 346 gestoppt ist, wenn die Entwicklermenge in dem Entwicklertrichter 344 geringer als die vorbestimmte Menge wird, eine unnötige Bewegung des Sammelelements 346 verhindert wird, und somit ein elektrischer Stromverbrauch des Geräts vermindert ist. Da die Bedienperson über die Notwendigkeit der Zufuhr des Entwicklers informiert ist, ist es darüber hinaus möglich, ein Vergessen der Zufuhr des Entwicklers zu vermeiden.
Kurz gesagt ist es durch ein Steuern der Umdrehung des Sammelelements 346 in der vorstehend genannten Weise möglich, die Drehung des Sammelelements 346 zu stoppen und die Bedienperson über die Notwendigkeit der Zufuhr an Entwickler zu informieren, ohne dabei die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 zu variieren. Bei diesem Aufbau ist es möglich zu verhindern, dass sich Toner ablöst bzw. in eine Flugbahn versetzt und sich aufgrund einer abrupten Tonerversorgung als Tonerpunkte ablagert, wodurch eine zufriedenstellende Bildqualität gehalten wird.
Wie es in der Fig. 35 gezeigt ist, ist ferner, wenn der Entwicklerpegel-Erfassungssensor 352 an der Seitenwand des Entwicklertrichters 344 eingeschaltet wird (Schritt 61), der Pegel des Entwicklers in dem Entwicklertrichter 344 tiefer als die Position, an der die Transportschraubeinrichtung 354 angebracht ist. In diesem Fall bewirkt die Steuervorrichtung 354 eine fortgesetzte Drehung des Sammelelements 346, bis der Erfassungssensor 351 für verbleibenden Toner bestimmt, dass die Entwicklermenge gleich oder kleiner als die vorbestimmte Menge ist (Schritt 62).
Dies bedeutet, dass es für den Fall, dass der Pegel des Entwicklers in dem Entwicklertrichter 344 tiefer wird als die Position, an der die Transportschraubeinrichtung 354 angebracht ist, erforderlich ist, den Entwickler, der sich unterhalb der Transportschraubeinrichtung 345 befindet, durch das Sammelelement 346 dem Toneraufnahmebereich 349 zuzuführen.
Beim Einschalten des Entwicklererfassungssensors 352 dreht sich das Sammelelement 346 weiter, bis der Erfassungssensor 351 für verbleibenden Entwickler eingeschaltet wird. Deshalb wird der in dem Entwicklertrichter 344 befindliche Entwickler in einem umgewälzten Zustand gehalten, was es dem Entwickler ermöglicht, ausreichend vermischten Toner und Trägersubstanz aufzuweisen, die dem Entwicklerbehälter 340 zuzuführen sind. Da der Entwickler dem Toneraufnahmebereich 349 sukzessive zugeführt wird, wird dem Entwicklerbehälter 340 eine geeignete Menge an Entwickler zugeführt.
Wie es in der Fig. 36 gezeigt ist, wird eine Drehung des Sammelelements 346 gestartet (Schritt 72), wenn der Türbewegungs-Erfassungssensor 353 zum Bestimmen, ob die an dem oberen Teil des Entwicklertrichters 344 montierte Türeinrichtung 344b geöffnet oder geschlossen ist, eingeschaltet wird (Schritt 71).
Im Allgemeinen ist die Entwicklerversorgungsöffnung 344c des Entwicklertrichters 344 so klein wie möglich hergestellt, um den Toner von einem Fliegen bzw. von einem Aufstäuben während der Zufuhr des Entwicklers abzuhalten. Da ferner die Strömungsfähigkeit des Entwicklers üblicherweise klein ist, wird der dem Entwicklertrichter 244 zugeführte Entwickler in Form einer Anhäufung in der Nähe des Versorgungsbereichs angehäuft. Im Ergebnis sammelt sich bald eine Anhäufung des Entwicklers in der Nähe der Entwicklerversorgungsöffnung 344c des Entwicklertrichters 344 an, was die Effizienz zur Versorgung mit dem Entwickler herabsetzt.
Da das Sammelelement 346 gedreht wird, wenn die Türeinrichtung 344b geöffnet ist, ist es jedoch bei der vorstehend genannten Steuerung möglich, den Entwickler dem Entwicklertrichter 344 gleichmäßig zuzuführen, wodurch die Effizienz verbessert wird, mit der der Entwickler dem Entwicklertrichter 344 zugeführt wird. Bei diesem Aufbau ist es möglich, die Größe der Entwicklerversorgungsöffnung 344c zu verringern und den Toner davon abzuhalten, während der Zufuhr des Entwicklers zu fliegen bzw. aufgestäubt zu werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird der in dem Entwicklerbehälter 340 befindliche Toner der Entwicklerversorgungseinheit 343 unverzüglich und richtig zugeführt, indem die Umdrehungsgeschwindigkeit der Transportschraubeinrichtung 345 oder des Sammelelements 346 entsprechend dem Unterschied zwischen dem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssignals 250 und dem Vergleichswert gesteuert wird.
Wie es in der Fig. 28 gezeigt ist, ist bei diesem Beispiel der Schaufelbereich 346a des Sammelelements 346 in der Entwicklerversorgungseinheit 343 derart angeordnet, dass der Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 keine treppenförmig gestufte Form aufweist und im Wesentlichen parallel zur Transportschraubeinrichtung 345 ist. Selbst wenn der Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 eine treppenförmig gestufte Form aufweist, wie es in der Fig. 37 gezeigt ist, werden jedoch für den Fall, dass der Schaufelbereich 346a in einer Form entsprechend der Form des Bodenbereichs des Entwicklertrichters 344 ausgebildet ist, die vorstehend genannten Wirkungen auch erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst eine Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels, das nicht zur Erfindung gehört:
einen Entwicklerbehälter zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz;
eine Umwälzeinrichtung, um den Entwickler in dem Entwicklerbehälter umzuwälzen;
eine Entwicklungswalze, um den in dem Entwicklerbehälter durch die Umwälzeinrichtung umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen;
eine Entwicklerversorgungseinrichtung, um dem Entwicklerbehälter einen Versorgungsentwickler einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz sukzessive zuzuführen,
wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung umfasst:
einen Versorgungsentwickler-Speicherbereich zum Aufnehmen des Versorgungsentwicklers einschließlich einer Mischung aus Toner und einer Trägersubstanz;
eine in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich angeordnete Entwicklertransporteinrichtung, um den in dem Entwicklerspeicherbreich befindlichen Entwickler zum Entwicklerbehäler zu transportieren; und
eine Entwicklerbereitstellungseinrichtung, um dem in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich befindlichen Entwickler der Entwicklertransporteinrichtung bereitzustellen, während der Entwickler umgewälzt wird.
Bei diesem Aufbau werden der Toner und die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich gleichförmig vermischt und der Entwickler dem Entwicklerbehälter zugeführt, während eine gleichförmige Tonerkonzentration gehalten wird. Somit ist es möglich, ein Austauschverhältnis des Entwicklers in dem Entwicklerbehälter zu halten und eine zufriedenstellende Entwicklung fortzusetzen.
Darüber hinaus ist die Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels mit dem vorstehend genannten Aufbau so ausgebildet, dass die Entwicklertransporteinrichtung umfasst:
einen Entwickleraufnahmebereich, der in einer Längsrichtung des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs in einem vorbestimmten Abstand von dem Boden der Versorgungsentwickler-Speichereinrichtung angeordnet ist, um den durch die Entwicklerbereitstellungseinrichtung bereitgestellten Entwickler aufzunehmen; und
eine Entwicklertransporteinrichtung, um den dem Entwickleraufnahmebereich zugeführten Entwickler zum Entwicklerbehälter zu transportieren, wobei die Entwicklerbereitstellungseinrichtung ein Sammelelement mit einem Schaufelbereich umfasst, der in einer Längsrichtung des Versorgungsentwickler- Speicherbereichs angeordnet ist, wobei das Sammelelement den Entwickler, der in einem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs verbleibt, durch den Schaufelbereich sammelt, und den Entwickler dem Entwickleraufnahmebereich bereitstellt, während es um den Entwickleraufnahmebereich herum dreht.
Diese Anordnung verhindert, dass die Trägersubstanz in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs verbleibt, wodurch ein ausreichendes Umwälzen von Toner und Trägersubstanz erzielt wird.
Ferner ist die Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels mit dem vorstehend genannten Aufbau derart ausgebildet, dass der Versorgungsentwickler-Speicherbereich so ausgebildet ist, dass ein Querschnitt des Bodens des Versorgungsentwickler-Spelcherbereichs, welcher Querschnitt entlang einer Richtung orthogonal zu einer Transportrichtung des Entwicklers gebildet ist, eine Form eines Bogens entsprechend einer Umlaufbahn des Sammelelements aufweist, und dass der Schaufelbereich des Sammelelements entlang des Bodens des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs bewegt wird.
Bei dieser Anordnung wird der Entwickler, der in dem unteren Teil des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs verbleibt, durch den Schaufelbereich wirksam gesammelt. Entsprechend wird der Entwickler der Entwicklertransporteinrichtung durch das Sammelelement wirksamer zugeführt.

[Beispiel 11]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 38 und 39 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die die gleiche Struktur und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre Beschreibung an dieser Stelle ausgelassen ist.
Eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels umfasst ein in der Fig. 38 gezeigtes Sammelelement 361 anstelle des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 der Ausführungsform 10.
Der Entwicklertrichter 344 ist mit einem ersten Schaufelbereich 361a versehen. Es wird davon ausgegangen, dass der erste Schaufelbereich 361a in zwei Abschnitte A und B unterteilt ist, die im Wesentlichen eine halbe Länge des Bereichs aufweisen, wie es in der Fig. 38 gezeigt ist. Zusätzlich ist ein zweiter Schaufelbereich 361b in einem Bereich entsprechend einem Abschnitt A des ersten Schaufelbereichs 361a vorgesehen bzw. angeordnet. Wie es in der Fig. 39 gezeigt ist, ist der zweite Schaufelbereich 361b derart angeordnet, dass, wenn sich der erste Schaufelbereich 361a am Boden des Entwicklertrichters 344 befindet, der zweite Schaufelbereich 361b in eine Position genau oberhalb des ersten Schaufelbereichs 361 tritt.
Bei dieser Anordnung wird die Entwicklermenge, die in dem Abschnitt A des Entwicklertrichters 344 gesammelt ist, d. h. in einem von der Austragöffnung 344a entfernten Abschnitt, um das Doppelte erhöht. Im Ergebnis wird dem Toneraufnahmebereich 349 eine erhöhte Entwicklermenge zugeführt.
Dies bedeutet, wie es in der Fig. 38 gezeigt ist, dass die Entwicklermenge, die der Transportschraubeinrichtung 345 in dem Abschnitt A durch das Sammelelement 361 zugeführt wird, doppelt so groß ist, wie die Entwicklermenge, die ihr in dem Abschnitt B durch die Transportschraubeinrichtung 345 zugeführt wird, wodurch eine vergrößerte Entwicklermenge dem Toneraufnahmebereich möglich ist zuzuführen.
Da bei diesem Aufbau der Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 in Richtung der Austragöffnung 344a bewegt wird, und die Zeitdauer für den Transport des Entwicklers von dem Entwicklertrichter 34 zum Entwicklerbehälter 340 verkürzt ist, wird dadurch die Effizienz des Transports des Entwicklers verbessert. Im Ergebnis wird der Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 von dem Entwicklertrichter 344 beständig zugeführt, wobei ein gleichförmiges Austauschverhältnis der Trägersubstanz in dem Entwicklerbehälter 340 gehalten wird. Deshalb ist es möglich, eine Verschlechterung des Beladungsvermögens der Trägersubstanz zu verhindern und eine zufriedenstelle Qualität zu erzielen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels auf Grundlage des Aufbaus der Ausführungsform 11 konstruiert, wobei die Entwicklerversorgungseinrichtung in eine Mehrzahl von Abschnitten in einer Längsrichtung des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs unterteilt ist, und die Anzahl von Sammelelementen zum Sammeln des Entwicklers in einem stromabwärtigen Abschnitt einer Entwicklertransportrichtung der Entwicklertransporteinrichtung größer ist als die Anzahl von Sammelelementen zum Sammeln des Entwicklers in einem stromaufwärtigen Abschnitt der Entwicklertransportrichtung.
Da bei diesem Aufbau der Entwicklertransporteinrichtung an einer Stelle, die in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich von der Entwickler-Austragöffnung weit entfernt ist, eine vergrößerte Entwicklermenge zugeführt wird, ist die Zeitdauer für den Transport des Entwicklers bis zum Austrag des Entwicklers verkürzt. Da der Entwickler zur Entwickleraustragöffnung ohne Unterbrechungen kontinuierlich transportiert wird, ist zusätzlich die Effizienz des Transports des Entwicklers verbessert.

[Beispiel 12]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 40 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die die gleiche Struktur und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre Beschreibung an dieser Stelle ausgelassen ist.
Eine Versorgungseinrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels umfasst ein in der Fig. 40 gezeigtes Sammelelement 371 anstelle des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 des Beispiels 10.
Das Sammelelement 371 umfasst einen Schaufelbereich 371a. Wie es in der Fig. 40 gezeigt ist, ist der Schaufelbereich 371a mit einem Stützstift 372 an einem Ende eines Stützschafts 371b angebracht, so dass er um einen Winkel von 40º drehbar ist. Die Stützschaft 371b ist um die Transportschraubeinrichtung 345 drehbar. Ein Gewicht 373 ist an einem Rand des Schaufelbereichs 371a befestigt.
Wenn der Schaufelbereich 371a durch die Drehung des Sammelelements 371 von einer im Wesentlichen horizontalen Position weiter angehoben ist, wird der Schaufelbereich 371a aufgrund des vorgesehenen Gewichts 373 nach unten gedreht, während seine Schaufelflächen in einer im Wesentlichen horizontalen Position verbleiben. Das bedeutet, dass dieser Aufbau den Entwickler davon abhält, nach unten zu fallen, bis der Schaufelbereich 371a in eine im Wesentlichen direkt oberhalb des Toneraufnahmebereichs 349 befindliche Position kommt. Wenn der Schaufelbereich 371a in eine im Wesentlichen direkt oberhalb des Toneraufnahmebereichs 349 befindliche Position kommt, wird der Schaufelbereich 371a in die Richtung eines Pfeils C gedreht, so dass der Entwickler genau in den Toneraufnahmebereich 349 herabfällt.
Der Schaufelbereich 371a des Sammelelements 371 ist in einer Form entsprechend der Form des Bodenbereichs des Entwicklertrichters 344 ausgebildet. Somit wird der Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 wirksam gesammelt.
Aus diesem Grund wird bei der Versorgungsvorrichtung der Entwicklungsvorrichtung mit dem vorstehend genannten Aufbau der Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 genau in den Toneraufnahmebereich 349 geschaufelt, indem der Schaufelbereich 371a einfach in der Weise angeordnet ist, dass er drehbar ist, und indem das Gewicht 373 an dem Rand des Schaufelbereichs befestigt ist. Im Ergebnis ist die Effizienz zum Transportieren des Entwicklers zum Entwicklerbehälter 340 verbessert.

[Beispiel 13]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 41 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, das nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei an dieser Stelle eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels umfasst ein in der Fig. 41 gezeigtes Sammelelement 381 anstelle des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 der Ausführungsform 10.
Das Sammelelement 381 umfasst einen Schaufelbereich 381a. Wie es in der Fig. 41 gezeigt ist, ist der Schaufelbereich 381a mit einem Stützstift 382 an einem Ende jedes Stützschafts 381b angebracht. Die Stützschäfte 381b sind um die Transportschraubeinrichtung 345 herum drehbar (siehe Fig. 28).
Eine vordere Fläche des Schaufelbereichs 381a weist rechteckige Öffnungen 384 auf, die sich zu einer hinteren Fläche davon erstrecken. An der hinteren Fläche ist ein Abschirmelement 383 (ein Verschlusselement) zum Abdecken der jeweiligen Öffnungen 384 angebracht. Das Abschirmelement 383 ist durch ein elastisches Material mit einer längeren Dauerfestigkeit ausgebildet, wie z. B. ein dünnes Teil aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 1 mm bis 3 mm. Lediglich ein oberer Randbereich 383a des Abschirmelements 383 ist an den Schaufelbereich 381 bondiert bzw. mit diesem Bereich verbunden.
Wenn der Entwickler mit der Drehung des Sammelelements 381 gesammelt wird, wird bei diesem Aufbau, falls ein exzessiver Druck auf den Schaufelbereich 381a wirkt, das Abschirmelement 383 an der hinteren Fläche des Schaufelelements 381a wie ein Abschirmelement 383' angehoben, das durch eine gedachte Linie (eine Strichpunktlinie aus abwechselnd langen und kurzen Strichen) in der Fig. 41 angedeutet ist. Wenn das Abschirmelement 383' angehoben ist, sind die Öffnungen 384 des Schaufelbereichs 381a bloßgelegt, wobei der Entwickler durch die hintere Fläche davon von der Vorderseite des Schaufelbereichs 381a ausgetragen wird.
Wenn das Abschirmelement 383 durch einen Druck kleiner als ein vorbestimmter Wert nicht angehoben ist, wird lediglich eine vorbestimmte Entwicklermenge gesammelt. Da das Abschirmelement 383 durch einen Druck größer als der vorbestimmte Wert angehoben wird, ist es darüber hinaus möglich, das Drehmoment des Antriebsmotors 348 (in der Fig. 28 gezeigt) des Sammelelements 381 zu verringern, wenn der in der Fig. 28 gezeigte Entwicklertrichter 344 mit dem Entwickler aufgefüllt ist.
Im Ergebnis wird eine Beanspruchung durch eine Zunahme im Drehmoment der Zahnräder, die durch den Antriebsmotor 348 in Eingriff gebracht werden, verhindert. Deshalb ist es möglich, die Lebensdauer der Antriebszahnräder und die Lebensdauer der gesamten Versorgungsvorrichtung der Entwicklungsvorrichtung zu erhöhen.
Da das Sammelelement 381 abhängig von einer in dem Entwicklertrichter 344 verbleibenden Entwicklermenge ohne eine Drehbelastung störungsfrei gedreht wird, wird der Entwickler dem Toneraufnahmebereich immer beständig zugeführt. Somit ist es möglich, den Entwickler von der Entwicklerversorgungseinheit 343 dem Entwicklerbehälter 340 beständig zuzuführen und das Beladungsvermögen des in dem Entwicklerbehälter 340 befindlichen Entwicklers zu halten, was eine zufriedenstellende Bildqualität erzielt.

[Beispiel 14]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 42 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei an dieser Stelle eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 42 gezeigt ist, umfasst beispielsweise eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieser Ausführungsform einen Abdeckmechanismus 385 zum Öffnen und Schließen der Öffnungen 384 des Schaufelbereichs 381a, anstelle des durch ein Polyethylenterephthalat ausgebildetes Abschirmelement 383 zum Öffnen und Schließen der Öffnungen 384 des in der Fig. 41 gezeigten Schaufelbereichs 381a der Ausführungsform 13.
Wie es in der Fig. 42 gezeigt ist, umfasst der Abdeckmechanismus 385 ein Abdeckelement 386 mit Türelementen 386a zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Öffnungen 384 des Schaufelbereichs 381a. Das Abdeckelement 386 weist ein Zahnrad 386b auf, das mit einem Zahnrad 387a eines Motors 387 kämmt, der an dem Stützschaft 381a angebracht ist. Beim Drehen des Motors 387 wird das Abdeckelement 386 angetrieben und die Öffnungen 384 des Schaufelbereichs 381a werden bloßgelegt.
Beim Einschalten des in der Fig. 28 gezeigten Entwicklererfassungssensors 352 wird die Drehung des Motors 387 durch ein Erfassungssignal dieses Sensors so gesteuert, dass das Abdeckelement 386 in einer Richtung zum Schließen der Öffnungen 384 angetrieben wird.
Entsprechend wird das Abdeckelement 386 geschlossen, wenn die in dem Entwicklertrichter 344 verbleibende Entwicklermenge geringer als eine vorbestimmte Menge wird. Andererseits wird, wenn der Entwicklersensor 352 ausgeschaltet ist, d. h., wenn die in dem Entwicklertrichter 344 verbleibende Entwicklermenge nicht geringer als die vorbestimmte Menge ist, das Abdeckelement 385 offengehalten. Dieser Aufbau vermindert einen durch den Entwickler bedingten Drehwiderstand des Sammelelements 381.
Im Ergebnis wird eine Belastung durch eine Zunahme im Drehmoment der Zahnräder, die durch den Antriebsmotor 348 in Eingriff kommen, verhindert. Somit ist es möglich, die Lebensdauer der Antriebszahnräder und die Lebensdauer der gesamten Versorgungsvorrichtung der Entwicklungsvorrichtung zu verlängern.
Da das Sammelelement 381 in Abhängigkeit von einer in dem Entwicklertrichter 344 verbleibenden Entwicklermenge ohne eine Drehbelastung störungsfrei gedreht wird, wird ferner der Entwickler dem Toneraufnahmebereich immer beständig zugeführt. Somit ist es möglich, den Entwickler von der Entwicklerversorgungseinheit 343 dem Entwicklerbehälter 340 beständig zuzuführen und das Beladungsvermögen des Entwicklers in dem Entwicklerbehälter 340 zu halten, wodurch eine zufriedenstellende Bildqualität erzielt wird.

[Beispiel 15]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 43 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels umfasst einen Entwicklertrichter 394 mit einem in der Fig. 43 gezeigten im Wesentlichen ovalen Querschnitt und einem Sammelelement 391, anstelle des Entwicklertrichters 344 und des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 des Beispiels 10.
Der obere Abschnitt 349a des Toneraufnahmebereichs 349 ist in Richtung des oberen Endes aufgeweitet, um den Entwickler, der von dem Sammelelement 391 herabfällt, wirksam aufzunehmen bzw. aufzufangen.
Wie es in der Fig. 43 gezeigt ist, umfasst das Sammelelement 391 die Transportschraubeinrichtung 345 und den Toneraufnahmebereich 349, die leicht unterhalb der mittigen Position angeordnet sind, und den Stützschaft 391b, der um die Transportschraubeinrichtung 345 und den Toneraufnahmebereich 349 herum drehbar ist. Ein Schaufelbereich 391a ist mit einer Feder 392 an einem Ende des Sammelelements 391 verbunden. Die Feder 392 drückt den Schaufelbereich 391a in Richtung einer Innenwandfläche des Entwicklertrichters 394. Beim Drehen des Sammelelements 391 streckt sich das Sammelelement 391 in dem Entwicklertrichter 394 nach außen. Entsprechend wird der Entwickler in dem Entwicklertrichter 394 durch das Sammelelement 391 vollständig gesammelt, wodurch die Effizienz des Sammelns von Entwickler in dem Entwicklertrichter 394 verbessert ist.
An dem Schaufelabschnitt 391a ist eine Walze 393 in Kontakt mit der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 394 montiert. Dieser Aufbau setzt während der Drehung des Sammelelements 391 einen Kontaktwiderstand zwischen dem Schaufelbereich 391a und der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 394 herab. Im Ergebnis wird das Sammelelement 391 störungsfrei gedreht. Somit ist es möglich, eine Drehbelastung des Sammelelement-Antriebsmotors 348 zu vermindern und das Drehmoment desselben herabzusetzen.

[Beispiel 16]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 44 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels umfasst ein Sammelelement 101 anstelle des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 des Beispiels 10.
Wie es in Fig. 44 gezeigt ist, ist das Sammelelement 101 um die Transportschraubeinrichtung 345 und den Toneraufnahmebereich 349 drehbar und weist einen Schaufelbereich 101a auf, der an einem Ende davon verbunden ist.
Ähnlich dem in der Fig. 28 gezeigten Schaufelbereich 346a der Ausführungsform 10 erstreckt sich der Schaufelbereich 101a in einer Längsrichtung des Entwicklertrichters 344, und ein Kontaktelement 102, das aus einem elastischen Material mit einer zufriedenstellenden Dauerfestigkeit, wie z. B. ein Polyethylenterephthalat, hergestellt ist, ist in einem Kontaktabschnitt zwischen dem Schaufelbereich 101a und dem Entwicklertrichter 344 vorgesehen.
Das Kontaktelement 102 weist eine Dicke α zwischen 0,5 mm und 3,0 mm und einen vorspringenden Abschnitt β von 5 mm bis 10 mm auf, der von dem Schaufelbereich 101a hervorsteht, und bildet mit dem Kontaktabschnitt in einer Drehrichtung einen spitzen Winkel γ. Zwischen den Werten der Dicke α und des vorspringenden Abschnitts β und der Sammelrate wurden Vergleiche angestellt. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen gezeigt.

[Tabelle 1]

(Dicke in mm)

Weniger als 0,5 Herabgesetzte Sammelrate, Entfernen und Abschleifen des Elements
0,5 bis 3,0 Zufriedenstellend
Mehr als 3,0 Erhöhtes Drehmoment infolge eines erhöhten Drehwiderstands, Verblocken, und Kratzer an der Innenfläche des Behälters

[Tabelle 2]

(Abmessung des vorspringenden Abschnitt in mm)

Weniger als 5 Reibungsgeräusch an Innenfläche des Behälters, erhöhter Drehwiderstand
5 bis 10 Zufriedenstellend
Mehr als 10 Ungenügende Versorgungsentwickler-Sammelrate
Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, wird, wenn die Dicke des Kontaktelements 102 geringer als 0,5 mm ist, solch ein dünnes Kontaktelement durch die Drehung des Sammelelements 101 wahrscheinlich gedreht. Falls die Möglichkeit des Abhebens des Kontaktelements 103 von dem Schaufelelement 101a zunimmt, wird die Sammelrate des Entwicklers in dem Entwicklertrichter 344 herabgesetzt.
Andererseits, wenn die Dicke des Kontaktelements 102 mehr als 3,0 mm beträgt, ist der Kontaktwiderstand während einer Drehung erhöht, was in einem erhöhten Drehwiderstand resultiert. Dies kann die Drehung des Sammelelements 101 stoppen und eine erhöhte Anzahl von Kratzern an der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 verursachen.
Deshalb ist es anzustreben, die Dicke α des Kontaktelements 102 in einen Bereich zwischen 0,5 mm und 3,0 mm zu legen. Falls die Dicke α innerhalb dieses Bereichs liegt, wird eine geeignete Duktilität erhalten. Entsprechend ist der Kontaktwiderstand mit der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 herabgesetzt, und die Sammelrate des Entwicklers wrid verbessert.
Wie aus der Tabelle 2 hervorgeht, wird währenddessen, wenn die Abmessung des vorspringenden Abschnitts des Kontaktelements 102 weniger als 5 mm ist, der Bereich des Kontaktabschnitts zwischen dem Kontaktelement und der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 kleiner, was in einem unzureichenden Sammelvermögen resultiert. Andererseits, wenn die Abmessung des vorspringenden Abschnitts größer als 10 mm ist, ist der Kontaktwiderstand mit der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 erhöht und auch der Drehwiderstand erhöht, was in einem herabgesetzten Entwicklersammelvermögen resultiert.
Somit ist es anzustreben, die Abmessung des vorspringenden Abschnitts des Kontaktelements 102 innerhalb eines Bereichs zwischen 5 mm und 10 mm anzuordnen. Wenn die Abmessung des vorspringenden Abschnitts innerhalb dieses Bereichs liegt, ist der Kontaktabschnitt mit der Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 herabgesetzt, wodurch das Entwicklersammelvermögen herabgesetzt ist.

[Beispiel 17]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 45 bis 47 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Um ein störungsfreies Austragen des Entwicklers zu erzielen, umfasst eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels einen in der Fig. 45 gezeigten Entwicklertrichter 111 anstelle des in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichters 344 des Beispiels 10.
Wie es in Fig. 45 gezeigt ist, umfasst der Entwicklertrichter 111 eine Transportschraubeinrichtung 112 und einen Toneraufnahmebereich 113, anstelle der Transportschraubeinrichtung 345 und des Toneraufnahmebereichs 349 der Ausführungsform 10, welche Elemente in der Fig. 28 gezeigt sind. Die Transportschraubeinrichtung 112 und der Toneraufnahmebereich 113 sind um einen Winkel δ geneigt, so dass die Enden dieser Elemente an der Entwickleraustragseite niedriger werden, bzw. in eine niedrigere Position kommen als ihre anderen Enden an der anderen Seite.
Der Entwicklertrichter 111 umfasst auch ein Sammelelement 114, das an der Transportschraubeinrichtung 112 und dem Toneraufnahmebereich 113 drehbar ist. Das Sammelelement 114 ist in einer Form entsprechend der Form des Bodenbereichs des Entwicklertrichters 111 ausgebildet.
Indem die Transportschraubeinrichtung 112 und der Toneraufnahmebereich 113 geneigt sind, um ihre Enden an der Entwickleraustragseite in eine tiefere Position als ihre anderen Enden an der anderen Seite zu bringen, wird der Entwickler aufgrund seines Eigengewichts im Vergleich zum Transport, der ausschließlich durch die Transportkraft der Transportschraubeinrichtung 112 ausgeführt wird, effizienter transportiert. Da der Entwickler dem Toneraufnahmebereich 113 sukzessive zugeführt wird, wird der Entwickler bei diesem Aufbau beständig zum Entwicklerbehälter 340 mit einer erhöhten Geschwindigkeit transportiert.
Die Transportgeschwindigkeit des Entwicklers kann auch erhöht sein, beispielsweise unter Verwendung einer Transportschraubeinrichtung 421, dessen Schraubteilung von der Entwickleraustragseite in Richtung der anderen Seite zunimmt, wie es in der Fig. 46 gezeigt ist, anstelle der Transportschraubeinrichtung 112 von Fig. 45.
Unter der Annahme, dass die Schraubteilung in einem Abschnitt der Transportschraubeinrichtung 421 weit entfernt von der Entwickleraustragseite als a und die Schraubteilung in einem Abschnitt der Transportschraubeinrichtugn 421 nahe der Entwickleraustragseite als a' bezeichnet werden, bestimmt sich beispielsweise ihre Beziehung zu a > a'. Bei diesem Aufbau wird der Entwickler in Bereichen weit entfernt von der Entwickleraustragseite des Entwicklertrichters 111 mit einer erhöhten Geschwindigkeit in Richtung der Entwickleraustragseite transportiert, und die Transportgeschwindigkeit des Entwicklers ist in Richtung der Austragöffnung herabgesetzt. Somit ist es möglich, den Entwickler in dem Entwicklertrichter 111 zur Entwickleraustragseite wirksam zu transportieren, und eine geeignete Entwicklermenge durch die Austragöffnung auszutragen.
Entsprechend wird der Entwickler zum Entwicklerbehälter 340 mit einer erhöhten Geschwindigkeit beständig transportiert. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, den Toneraufnahmebereich 422 parallel zum Bodenbereich des Entwicklertrichters 111 (siehe Fig. 45) anzuordnen, und dieser Bereich kann geneigt sein, so dass ein Ende davon an der Entwickleraustragseite in eine tiefere Position gebracht ist, als das andere Ende davon an der anderen Seite, ähnlich wie der Toneraufnahmebereich 113. Jedoch ist es in diesem Fall, ähnlich zum Toneraufnahmebereich 422, notwendig, die Transportschraubeinrichtung 421 zu neigen.
Um die Transportgeschwindigkeit des Entwicklers zu verbessern, ist es weiter vorteilhaft, eine Transportschraubeinrichtung 431 zu verwenden, deren Schraubdurchmesser beispielsweise von der Entwickleraustragseite her in Richtung der anderen Seite zunimmt, wie es in der Fig. 47 gezeigt ist, anstelle der Transportschraubeinrichtung 112 von Fig. 45. In diesem Fall ist der Durchmesser eines Toneraufnahmebereichs 349 in Richtung der Entwickleraustragseite mit der Zunahme des Durchmessers der Transportschraubeinrichtung 431 ebenfalls erhöht.
Da der Durchmesser der Transportschraubeinrichtung 431 von der Entwickleraustragseite her in Richtung der anderen Seite erhöht ist, wird bei dem vorstehend genannten Aufbau der Entwickler in dem Entwicklertrichter 111, der in Bereichen weit entfernt von der Entwickleraustragseite angeordnet ist, mit einer erhöhten Geschwindigkeit transportiert, wobei die Transportgeschwindigkeit in Richtung der Entwickleraustragöffnung herabgesetzt ist. Somit ist es möglich, den Entwickler in Richtung der Entwickleraustragöffnung wirksam zu transportieren und eine geeignete Entwicklermenge durch die Austragöffnung auszutragen.

[Beispiel 18]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 48 und 49 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung dieser Elemente an dieser Stelle ausgelassen ist.
Wie es in Fig. 48 gezeigt ist, umfasst eine Versorgungsvorrichtung in einer Entwicklungsvorrichtung dieses Beispiels ein Sammelelement 141 mit einem spiralförmigen Schaufelbereich 141a, der die Transportschraubeinrichtung 345 abdeckt, und den Toneraufnahmebereich 349, welche Elemente in Kontakt mit einer Innenwandfläche des Entwicklertrichters 344 sind, anstelle des Sammelelements 346 in dem in der Fig. 28 gezeigten Entwicklertrichter 344 der Ausführungsform 10.
Da das Sammelelement 141 in dem Entwicklertrichter 344 den spiralförmigen Schaufelbereich 141a aufweist, werden der Toner und die Trägersubstanz in dem Entwickler in verbesserter Weise umgewälzt, wobei der Entwickler vor dem Zuführen wirksam bewegt wird. Das bedeutet, dass der spiralförmige Schaufelbereich 141a den Entwickler in Richtung der Austragöffnung bewegt, während er der den Entwickler schaufelt und wirksam umwälzt.
Falls die Länge des Entwicklertrichters 344 erhöht ist, wie es in der Fig. 49 gezeigt ist, ist der Entwicklertrichter 344 mit einem Schaufelelement 141 versehen, dessen Spiralbreite Ws an einer Stelle, die am weitesten entfernt von der Austragöffnung ist, größer ist als seine Spiralbreite Ws' an einer Stelle in der Nähe der Austragöffnung.
Bei diesem Aufbau wird der Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 an Stellen weit entfernt von der Austragöffnung wirksam in den Toneraufnahmebereich 349 geschaufelt und in Richtung der Austragöffnung transportiert, wobei der Toner und die Trägersubstanz in dem Entwickler in verbesserter Weise umgewälzt werden. Entsprechend wird der Entwickler vor dem Zuführen wirksam bewegt. Es ist somit möglich, die Transportgeschwindigkeit des Entwicklers in dem Transporttrichter 344 zu verbessern und den Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 beständig zuzuführen.

[Beispiel 19]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 50 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis derselben hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei an dieser Stelle eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 50 gezeigt ist, findet dieses Beispiel Anwendung auf eine Entwicklungsvorrichtung 161 anstelle auf die in der Fig. 28 gezeigte Entwicklungsvorrichtung 309 der Ausführungsform 10. Die Entwicklungsvorrichtung 161 umfasst einen Antriebsmechanismus 162 als einen Antriebsmechanismus anstelle der Antriebsmotoren 347 und 348 als Antriebsquellen zum Antreiben der Transportschraubeinrichtung 345 und des Sammelelements 346 bei der Entwicklungsvorrichtung 309 von Fig. 28.
Mit Ausnahme des vorstehend genannten Transportschraub-Antriebsmotors 347 und des Sammelelementantriebs 348 entsprechen alle Elemente, die bei der Entwicklungsvorrichtung 161 dieses Beispiels zum Einsatz kommen, den Elementen, die bei der Entwicklungsvorrichtung 309 der Ausführungsform 10 verwendet werden.
Wie es in Fig. 50 gezeigt ist, umfasst der Antriebsmechanismus 162 einen Antriebsmotor 163. Ein Antriebszahnrad 163a des Antriebsmotors 163 kämmt mit einem ersten Zahnrad 164, das an einem Ende der Transportschraubeinrichtung 345 angebracht ist, und mit einem Zwischenzahnrad 166, das mit einem an dem Stützschaft 346b des Sammelelements 346 angebrachten Zahnrad 165 kämmt. Bei diesem Aufbau werden die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 durch einfaches Drehen des Antriebsmotors 163 gedreht. Das bedeutet, dass die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 durch die gleiche Antriebseinrichtung, d. h. durch den Antriebsmotor 163 gedreht werden.
Der Antriebsmotor 163 wird durch die Steuervorrichtung 167 entsprechend einem Erfassungssignal des Tonerkonzentrationssensors 350 in dem Entwicklerbehälter 340 angesteuert. Wenn beispielsweise die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 durch den Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 167 auf Grundlage der Ausgabe des Tonerkonzentrationssensors 250 als niedrig beurteilt wird, steuert die Steuervorrichtung 167 den Antriebsmotor 163 derart an, dass die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 gedreht werden, um den in dem Entwicklertrichter 344 befindlichen Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 zuzuführen. Wenn anschließend die Steuervorrichtung 167 von einer Ausgabe des Tonerkonzentrationssensors 350 beurteilt, dass die Tonerkonzentration in dem Entwickler einen vorbestimmten Wert überschreitet, stoppt sie die Drehung des Antriebsmotors 163, um die Zufuhr des Entwicklers an den Entwicklerbehälter 340 zu stoppen.
Das Übersetzungsverhältnis des ersten Zahnrads 164 zum zweiten Zahnrad 165 wird unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen der Transportschraubeinrichtung 345 und dem Sammelelement 346 bestimmt. Das bedeutet, dass es notwendig ist, das Übersetzungsverhältnis durch Einhalten des Gleichgewichts des Austrags des Entwicklers von der Transportschraubeinrichtung 345 und der Zufuhr des Entwicklers an die Transportschraubeinrichtung 345 durch das Sammelelement 346 festzusetzen.
Beispielsweise ist für dieses Beispiel das Übersetzungsverhältnis derart festgesetzt, dass das Sammelelement 346 sich um 1/3 bis 1/5 einer Drehung während einer Drehung der Tansportschraubeinrichtung 345 dreht. Dieses Übersetzungsverhältnis hält eine ausgewogene Beziehung zwischen dem Austrag des Entwicklers von der Transportschraubeinrichtung 345 und der Zufuhr des Entwicklers an die Transportschraubeinrichtung 345 durch das Sammelelement 346.
Da die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 in dem Entwicklertrichter 344 durch einen einzelnen Antriebsmotor 163 gedreht werden, ist bei diesem Aufbau die Anzahl von Teilen in einem Entwicklerversorgungsmechanismus herabgesetzt, was eine Verringerung bei den Herstellungskosten mit sich bringt.
Da die Versorgungsgeschwindigkeit und die Versorgungsmenge des Entwicklers für den Entwicklerbehälter 340 durch einfaches Ändern des bei dem Antriebsmechanismus 162 verwendeten Übersetzungsverhältnisses geändert werden, ist es darüber hinaus nicht notwendig, die Umdrehungsgeschwindigkeiten der jeweiligen Elemente individuell einzustellen, was in einem vereinfachten Einstellverfahren resultiert.

[Beispiel 20]

Die nachfolgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 51 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, das nicht zur Erfindung gehört, jedoch für ein besseres Verständnis der Erfindung hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei an dieser Stelle eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 51 gezeigt ist, findet dieses Beispiel Anwendung auf eine Entwicklungseinrichtung 171, anstatt auf die in der Fig. 28 gezeigte Entwicklungsvorrichtung 309 der Ausführungsform 10. Die Entwicklungsvorrichtung 171 umfasst nicht die Antriebsmotoren 347 und 348 als Antriebsquellen zum Antreiben der Transportschraubeinrichtung 345 und des Sammelelements 346 in der Entwicklungsvorrichtung 309.
Wie es in der Fig. 51 gezeigt ist, ist in einer Entwickleraustragöffnung 344a eine kleine Transportschraubeinrichtung 173 (zweite Transportschraubeinrichtung) angeordnet, die unabhängig von der Transportschraubeinrichtung 345 (erste Transportschraubeinrichtung) gedreht wird. Ein Ende der kleinen Transportschraubeinrichtung 173 ist mit der Antriebswelle 179 verbunden, die mit der Wandfläche 340c des Entwicklerbehälters 340 verbunden ist.
Die Entwicklungsvorrichtung 171 umfasst einen Antriebsmotor 174 (zweite Transportschraub-Antriebseinrichtung) zum ausschließlichen Antreiben der kleinen Transportschraubeinrichtung 173. Ein Antriebszahnrad 174a des Antriebsmotors 174 kämmt mit dem Zahnrad 175, das an der Antriebswelle 179 angebracht ist. Somit wird die Antriebskraft des Antriebsmotors 174 an die kleine Transportschraubeinrichtung 173 übertragen. Die kleine Transportschraubeinrichtung 173 wird unabhängig von der Transportschraubeinrichtung 345 durch den Antriebsmotor 174 angetrieben.
Bei dem Aufbau dieses Beispiels werden die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 in dem Entwickler 344 unter Verwendung der Antriebskraft eines Antriebsmotor 172a (Entwicklerbehälter-Antriebseinrichtung) gedreht, um die Walzen (die Entwicklungswalze 341 und die Umwälzwalze 342) in dem Entwicklerbehälter 340 zu drehen.
Das bedeutet, dass die Entwicklungsvorrichtung 171 einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus 172 (eine Antriebskraft-Übertragungseinrichtung, eine erste Antriebskraft-Übertragungseinrichtung) umfasst, um die Antriebskraft des Antriebsmotors 172a an die Transportschraubeinrichtung 345 zu übertragen. Der Antriebskraft-Übertragungsmechanismus 172 umfasst eine erste Schrägverzahnung 176, eine zweite Schrägverzahnung 177 und eine dritte Schrägverzahnung 178.
Die Drehwelle 345a der Transportschraubeinrichtung 345 erstreckt sich durch die hohle Antriebswelle 179 zur Außenseite des Entwicklerbehälters 340. Die erste Schrägverzahnung 176 ist an der Drehwelle 345a angebracht und kämmt mit einem ersten Zahnbereich 177a der zweiten Schrägverzahnung 177. Die zweite Schrägverzahnung 177 ist durch Stützelemente 180, die an der Seitenwand 340c montiert sind, drehbar gestützt. Ein zweiter Zahnbereich 177b der zweiten Schrägverzahnung 177 kämmt mit einem ersten Zahnbereich 178a der dritten Schrägverzahnung 178. Der erste Zahnbereich 178a ist außerhalb der Seitenwand 340c angeordnet, wobei dessen zweiter Zahnbereich 178b derart angeordnet ist, um in dem Entwicklerbehälter 340 mit einem Zahnbereich 342c einer kleinen Umwälzwalze 342b zu kämmen.
Ein Getriebegehäuse 181 (eine Antriebskraft-Übertragungseinrichtung und eine zweite Antriebskraft-Übertragungseinrichtung) ist in dem Entwicklertrichter 344 entgegengesetzt zu dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus 172 angeordnet.
Das Getriebegehäuse 181 umfasst darin ein erstes Zahnrad 182, das an einem Ende der Transportschraubeinrichtung 345 angebracht ist, ein zweites Zahnrad 183, das mit der Stützwelle 346b des Sammelelements 346 zusammenwirkt, ein erstes Zwischenzahnrad 184 und ein zweites Zwischenzahnrad 185. Das zweite Zahnrad 183 kämmt mit dem ersten Zwischenzahnrad 184, das mit dem zweiten Zwischenzahnrad 185 in Eingriff ist. Das zweite Zwischenzahnrad 185 kämmt mit dem ersten Zahnrad 182. Das bedeutet, dass durch diese Zahnräder die Antriebskraft des Antriebsmotors 174 von der Transportschraubeinrichtung 345 an die Stützwelle 346b des Sammelelements 346 übertragen wird.
Entsprechend wirken die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346 durch das Getriebegehäuse 181 in dem Entwicklertrichter 344 miteinander zusammen.
Bei diesem Aufbau dreht der Antriebsmotor 172a nicht nur die Walzen in dem Entwicklerbehälter 340, sondern auch die Transportschraubeinrichtung 345 und das Sammelelement 346. Somit werden der Transportschraub-Antriebsmotor und der Sammelelement-Antriebsmotor unnötig bzw. überflüssig, was die Größe und den Preis der Vorrichtung herabsetzt.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Zahnrad 182 und dem zweiten Zahnrad 183 in dem Getriebegehäuse 181 ist in Abhängigkeit von einem Verhältnis einer Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen der Transportschraubeinrichtung 345 und dem Sammelelement 346 festgesetzt. Das bedeutet, dass es notwendig ist, das Übersetzungsverhältnis derart festzusetzen, um den Austrag des Entwicklers von der Transportschraubeinrichtung 345 mit der Zufuhr des Entwicklers von dem Sammelelement 346 an die Transportschraubeinrichtung 345 in ein Gleichgewicht zu bringen.
Bei dieser Ausführungsform ist beispielsweise das Übersetzungsverhältnis des ersten Zahnrads 182 und des zweiten Zahnrads 183 derart festgesetzt, dass das Sammelelement 346 um 1/3 bis 1/5 einer Drehung während einer Drehung der Transportschraubeinrichtung 345 gedreht wird. Bei einem solchen Übersetzungsverhältnis ist der Austrag des Entwicklers von der Transportschraubeinrichtung 345 mit der Zufuhr des Entwicklers von dem Sammelelement 346 und die Transportschraubeinrichtung 345 im Gleichgewicht.
Der Entwickler, der durch die Transportschraubeinrichtung 345 zur Austragöffnung 344 transportiert ist, wird dem Entwicklerbehälter 340 durch die kleine Transportschraubeinrichtung 173 zugeführt. Der Antriebsmotor 174 zum Antreiben der kleinen Transportschraubeinrichtung 173 wird durch die Steuervorrichtung 187 gemäß einem Erfassungssignal des Tonerkonzentrations-Erfassungssensors 350 in dem Entwicklerbehälter 340 gesteuert. Kurz gesagt stellt die Steuervorrichtung 187 die Umdrehungsgeschwindigkeit der kleinen Transportschraubeinrichtung 173 durch Steuern des Antriebsmotors 174 gemäß einer Ausgabe des Tonerkonzentrationssensors 350 zum Erfassen einer Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 ein. Genauer gesagt steuert die Steuervorrichtung 178 den Antriebsmotor 174, um die kleine Transportschraubeinrichtung 173 bei einer erhöhten Geschwindigkeit zu drehen, wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 abnimmt.

[Beispiel 21]

Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf Fig. 52 bis 54 ein weiteres Beispiel für eine Entwicklungsvorrichtung, die nicht zur Erfindung gehört, aber für ein besseres Verständnis der Erfindung hilfreich ist.
Die Elemente, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie bei den vorstehend genannten Beispielen aufweisen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei an dieser Stelle eine Beschreibung dieser Elemente ausgelassen ist.
Wie es in der Fig. 52 gezeigt ist, findet dieses Beispiel Anwendung auf eine Entwicklungseinrichtung 191, anstatt auf die in der Fig. 28 gezeigte Entwicklungsvorrichtung 309 der Ausführungsform 10. Der Entwicklungstrichter 344 umfasst ein Sammelelement 192 anstatt des in der Fig. 28 gezeigten Sammelelements 346.
Wie es in der Fig. 52 gezeigt ist, weist das Sammelelement 192 einen ersten Schaufelbereich 192a, einen zweiten Schaufelbereich 192b und einen dritten Schaufelbereich 192c auf, die in dieser Reihenfolge von einer Seite gegenüberliegend zur Entwickleraustragöffnung 344a getrennt angeordnet sind.
Der erste Schaufelbereich 192a ist mit einem ersten Stützschaft 192d verbunden, der an einer Übertragungswelle 198 verbunden ist, um mit einem ersten Elektromagneten 193 (Kupplungseinrichtung und eine elektromagnetische Kupplung) die Antriebskraft eines Sammelelement-Antriebsmotors 348 (Antriebskraft-Erzeugungseinrichtung) zu übertragen. Das bedeutet, dass der erste Stützschaft 192d durch die Übertragungswelle 198 des ersten Elektromagneten 193 festgestellt, oder gleitfähig montiert ist. Genauer gesagt wird beim Einschalten des ersten Elektromagneten 193 der erste Stützschaft 192d an der Übertragungswelle 198 befestigt und zusammen mit der Übertragungswelle 198 gedreht. Wenn andererseits der erste Elektromagnet 193 ausgeschaltet ist, wird der erste Stützschaft nicht gedreht.
Der zweite Schaufelbereich 192b ist mit einem zweiten Stützschaft 192e verbunden, der an der Übertragungswelle 198 verbunden ist, um mit einem zweiten Elektromagneten 194 (Kupplungseinrichtung und eine Elektromagnetkupplung) die Antriebskraft des Sammelelement-Antriebsmotors 34Bzu übertragen. Das bedeutet, dass der zweite Stützschaft 192e durch die Übertragungswelle 198 verbunden ist, um des zweiten Elektromagneten 194 fixiert oder gleichförmig montiert ist. Genauer gesagt, wenn der zweite Elektromagnet 194 eingeschaltet ist, ist der zweite Stützschaft 192 an der Übertragungswelle 198 befestigt und dreht zusammen mit der Übertragungswelle 198. Wenn andererseits der zweite Elektromagnet 194 ausgeschaltet ist, wird der zweite Stützschaft nicht gedreht.
Der dritte Schaufelbereich 192c ist mit einem dritten Stützschaft 192f verbunden, der an der Übertragungswelle 198 zum Übertragen der Antriebskraft des Sammelelement-Antriebsmotors 348 verbunden ist. Das bedeutet, dass der dritte Schaufelbereich 192c durch den Sammelelements-Antriebsmotor 348 direkt angetrieben wird.
Die Elektromagnete 193 und 194 und der Sammelelement-Antriebsmotor 348 werden gemäß Erfassungssignalen eines ersten Erfassungssensors 195 für verbleibenden Entwickler, einem zweiten Erfassungssensor 196 für verbleibenden Entwickler und einem dritten Erfassungssensor 197 für verbleibenden Entwickler angetrieben, die am Bodenbereich des Entwicklertrichters 344 angeordnet sind, um den Schaufelabschnitten 192a, 192b und 192c des Sammelelements 192 zu entsprechen.
Die Erfassungssensoren 195, 196 und 197 für verbleibenden Entwickler bestimmen eine verbleibende Entwicklermenge in dem Entwicklertrichter 344.
Die Elektromagnete 193 und 194 und der Sammelelement-Antriebsmotor 348 werden unter Steuerung einer in der Fig. 53 gezeigten Steuervorrichtung 199 angetrieben, die durch einen Mikrocomputer ausgebildet ist. Der Steuerbetrieb der Steuervorrichtung 199 wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Fig. 54 erläutert.
Bei diesem Beispiel wird der Entwickler dem Entwicklerbehälter 340 von der Entwicklerversorgungseinheit 343 unter der Bedingung zugeführt, dass ein Erfassungssignal von dem in dem in der Fig. 52 gezeigten Entwicklerbehälter enthaltenen Tonerkonzentrations-Erfassungssensor 350 ausgegeben wird (d. h., wenn die Tonerkonzentration in dem Entwicklerbehälter 340 geringer als ein vorbestimmter Wert wird) und die Zufuhr von Entwickler erforderlich ist.
Im Allgemeinen wird der Entwickler in dem Entwicklertrichter 3444 allmählich von einer Stelle verbraucht, die am weitesten von der Entwickleraustragöffnung 344a entfernt ist. Deshalb werden der erste Erfassungssensor 195 für verbleibenden Entwickler, der zweite Erfassungssensor 196 für verbleibenden Entwickler und der dritte Erfassungssensor 197 für verbleibenden Entwickler in dieser Reihenfolge eingeschaltet.
Beispielsweise werden bei einem Erfassungssignal, das eine Tonerkonzentration anzeigt, der Transportschraub-Antriebsmotor 347 und der Sammelelement-Antriebsmotor 348 gedreht, um die Zufuhr des Entwicklers von der Entwicklerversorgungseinheit 343 einzuleiten. Wenn die verbleibende Entwicklermenge in der Entwicklerversorgungseinheit 343 nach der Zufuhr des Entwicklers an den Entwicklerbehälter 340 abnimmt, wird der erste Erfassungssensor 195 für verbleibenden Entwickler eingeschaltet (Schritt 81). Anschließend wird der erste Elektromagnet 193 ausgeschaltet (Schritt 82), und der erste Stützschaft 192d und die Übertragungswelle 198 werden getrennt, um ein Drehen des ersten Schaufelbereichs 192a zu stoppen. Somit ist es möglich, den ersten Schaufelbereich 192a von einem unnötigen Drehen abzuhalten, wenn kein Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 aufgenommen ist.
Wenn die verbleibende Entwicklermenge in der Entwicklerversorgungseinheit 343 weiter abnimmt, werden sowohl der zweite Erfassungssensor 196 für verbleibenden Entwickler als auch der erste Erfassungssensor 195 für verbleibenden Entwickler eingeschaltet (Schritt 83). Anschließend wird der zweite Elektromagnet 194 ausgeschaltet (Schritt 84), und der zweite Stützschaft 192e und die Übertragungswelle 198 werden getrennt, um ein Drehen des zweiten Schaufelbereichs 192b zu stoppen. In diesem Zustand, da der erste Elektromagnet 193 ausgeschaltet ist, ist es möglich, ein unnötiges Drehen des ersten Schaufelbereichs 192a und des zweiten Schaufelbereichs 192b zu verhindern, wenn kein Entwickler in dem Entwicklertrichter 344 aufgenommen ist.
Wenn anschließend die verbleibende Entwicklermenge in der Entwicklerversorgungseinheit 343 weiter abnimmt, werden alle der ersten bis dritten Erfassungssensoren 195 bis 197 für verbleibenden Entwickler eingeschaltet (Schritt 85), und der Sammelelement-Antriebsmotor 348 wird gestoppt zu drehen (Schritt 86). Da der erste Elektromagnet 193 und der zweite Elektromagnet 192b ausgeschaltet sind, ist es in diesem Zustand möglich, ein unnötiges Drehen der ersten bis dritten Schaufelbereiche 192a, 192b und 192c zu verhindern, wenn in dem Entwicklertrichter 344 kein Entwickler aufgenommen ist. Da zu diesem Zeitpunkt lediglich die Transportschraubeinrichtung 345 angetrieben wird, erteilt zusätzlich eine nicht gezeigte Warnlampe der Bedienperson ein Warnzeichen, dass in dem Entwicklertrichter 344 kein Entwickler aufgenommen ist.
Da das Sammelelement 192 gemäß einer verbleibenden Entwicklermenge in dem Entwicklertrichter 344 teilweise angetrieben wird, ist es, wie vorstehend beschrieben, selbst für den Fall, dass der Entwicklertrichter 344 eine vergrößerte Abmessung aufweist, möglich, den Drehwiderstand des Sammelelement-Antriebsmotors 348 herabzusetzen. Im Ergebnis ist der durch die Vorrichtung verbrauchte Strom verringert.
Die vorstehend beschriebene Erfindung lässt sich in zahlreichen verschiedenen Arten kombinieren. Derartige Veränderungen sind nicht als ein Abweichen vom erfindungsgemäßen Schutzbereich anzusehen, sondern liegen im Griffbereich eines Fachmanns und sind beabsichtigt, innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche zu liegen.

Claims

1. Entwicklungsvorrichtung (8) zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, mit:

- einem Entwicklerbehälter (16) zum Aufnehmen eines Entwicklers einschließlich eines Toners und einer Trägersubstanz; und

- einem Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30 : 40; 50; 60; 70) zum Aufnehmen eines Versorgungsentwicklers (D) einschließlich einer Mischung eines Toners und einer Trägersubstanz, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30; 40; 50; 60; 70) ein Toner anziehendes Element (21b; 42; 52; 62; 71) zum selektiven Anziehen eines Toners und ein Trägersubstanz anziehendes Element (21a, 41, 51, 61, 72 und 82) zum selektiven Anziehen einer Trägersubstanz aufweist; wobei

im Gebrauch der Toner und die Trägersubstanz, die in den Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30; 40; 50; 60; 70) aufgenommen sind, dem Entwicklerbehälter (16) zugeführt werden, indem der Toner in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30; 40; 50; 60; 70) im Wesentlichen dem Toner anziehenden Element (21b; 42; 52; 62; 71) zugeführt wird, während die Trägersubstanz in dem Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30; 40; 50; 60; 70) im Wesentlichen dem Trägersubstanz anziehenden Element (21a, 41, 51, 61, 72, 82) zugeführt wird.

2. Entwicklungsvorrichtung (8) nach Anspruch 1, mit:

- einer Umwälzeinrichtung (18), um den Entwickler in dem Entwicklerbehälter (16) umzuwälzen;

- einer Entwicklungswalze (17), um den in dem Entwicklerbehälter (16) durch die Umwälzeinrichtung (18) umgewälzten Entwickler in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen; und mit

- einer Entwickler-Austrageinrichtung (27) zum Austragen des in dem Entwicklerbehälter (16) befindlichen Entwicklers, während dem Entwicklerbehälter (16) ein Versorgungsentwickler (D) zugeführt wird.

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der

- der Versorgungsentwickler-Speicherbereich (20; 30; 40; 50; 60; 70) oberhalb des Entwicklerbehälters (16) vorgesehen ist; und

- das Toner anziehende Element (21b; 42; 52; 62; 71) und das Trägersubstanzanziehende Element (21a, 41, 51, 61, 72, 82) an einem Boden des Versorgungsentwickler-Speicherbereichs (20; 30; 40; 50; 60; 70) angeordnet sind; und

- eine Abstreifeinrichtung (24; 25; 26; 43; 53; 63; 73) vorgesehen ist, um einen an einer Fläche des Toner anziehenden Elements (21b, 42, 52, 62 und 71) selektiv angezogenen Toner und eine an einer Fläche des Trägersubstanz anziehenden Elements (21a, 41, 51, 61, 72, 82) selektiv angezogene Trägersubstanz abzustreifen.

4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Toner anziehende Element (21b) und das Trägersubstanz anziehende Element (21a) als eine einzelne drehbare Walze (21) ausgebildet sind.

5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Toner anziehende Element (21b) ein Schwammelement ist, und bei der das Trägersubstanz anziehende Element (21a) ein Magnetelement ist und die Trägersubstanz durch Magnetkraft anzieht.

6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Magnetelement ein Permanentmagnet ist.

7. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Magnetelement ein Elektromagnet ist.

8. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der

- das Toner anziehende Element (21b; 42; 52; 62; 71) eine Schwammwalze ist, die durch Formen eines Schwammelements in eine drehbare Walze ausgebildet ist, und

- das Trägersubstanz anziehende Element (21a, 41, 51, 61, 72, 82) eine Magnetwalze ist, die durch Formen eines Magnetelements in eine drehbare Walze ausgebildet ist, wobei das Magnetelement die Trägersubstanz durch Magnetkraft anzieht.

9. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 8, weiter mit:

- einer Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter (16) befindlichen Entwickler;

- einer ersten Antriebseinrichtung (45; 55; 64; 74) zum Antreiben der Magnetwalze (41; 51; 61; 72);

- einer zweiten Antriebseinrichtung (46; 54; 65; 75) zum Antreiben der Schwammwalze (42; 52; 62; 71); und mit

- einer Steuerungseinrichtung (32; 44; 56; 66) zum Steuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtung gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23).

10. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Steuerungseinrichtung (32; 44; 56; 66) ein Rotationsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Schwammwalze (42; 52; 62; 71) und der Magnetwalze (41; 51; 61; 72; 82) durch Steuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtung (45; 46; 54; 64; 65) derart einstellt, dass ein Verhältnis einer Versorgungsmenge des Toners zu einer Versorgungsmenge der Trägersubstanz ansteigt, wenn die durch die Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) bestimmte Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter (16) befindlichen Entwickler abnimmt.

11. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Steuerungseinrichtung (32; 44; 56; 66) ein Verhältnis der Umdrehungsdauer zwischen der Schwammwalze (42; 52; 62; 71) und der Magnetwalze (41; 51; 61; 72; 82) durch Steuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtung (45; 46; 54; 55; 64; 65) derart einstellt, dass ein Verhältnis einer Versorgungsmenge des Toners zu einer Versorgungsmenge des Trägermaterials zunimmt, wenn die durch die Tonerkonzentrations-Erfassungeinrichtung (23) bestimmte Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter (16) befindlichen Entwickler abnimmt.

12. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Magnetwalze (61) einen Elektromagneten aufweist, und welche Entwicklungsvorrichtung weiter aufweist:

- eine Spannungsquelle (67), um an den Elektromagneten eine Spannung anzulegen;

- eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklerbehälter (16) befindlichen Entwickler; und

- eine Steuerungseinrichtung (66) zum Ansteuern der Spannungsquelle (67), um den Betrag einer elektrischen Spannung, die an den Elektromagneten anzulegen ist, gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) zu ändern.

13. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Steuerungseinrichtung (66) eine durch die Magnetwalze (61) anzuziehende Trägersubstanzmenge durch Ansteuern der Spannungsquelle (67) derart einstellt, dass ein Wert der an den Elektromagneten anzulegenden elektrischen Spannung zunimmt, wenn die durch die Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) bestimmte Tonerkonzentration in dem Entwickler zunimmt.

14. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Magnetwalze (61) eine Mehrzahl von Elektromagneten (79) aufweist, und welche Entwicklungsvorrichtung weiter aufweist:

- eine Spannungsquelle (77), um an die Elektromagneten (79) eine elektrische Spannung anzulegen;

- eine Steuerungseinrichtung (76) zum Ansteuern der Spannungsquelle (77), um gemäß einem Erfassungssignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) die Anzahl der Elektromagneten (79) zu ändern, an die eine elektrische Spannung anzulegen ist.

15. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Steuerungseinrichtung (76) eine von der Magnetwalze (72) anzuziehende Trägersubstanzmenge durch Ansteuern der Spannungsquelle (77) derart einstellt, dass die Anzahl der Elektromagneten (79), an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, vergrößert wird, wenn die durch die Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) bestimmte Tonerkonzentration in dem Entwickler zunimmt.

16. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Magnetwalze (82) eine Mehrzahl von Elektromagneten (A1, A2, B1, B2) aufweist, und welche Entwicklungsvorrichtung weiter aufweist:

- eine Spannungsquelle (83), um eine elektrische Spannung an jeden der Elektromagneten (A1, A2, B1, B2) separat anzulegen;

- eine Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) zum Bestimmen einer Tonerkonzentration in dem in dem Entwicklungsbehälter (16) befindlichen Entwickler; und

- eine Steuerungseinrichtung (84) zum Ansteuern der Spannungsquelle (83), um gemäß einem Erfassungsignal der Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) die Anzahl der Elektromagneten (A1, A2, B1, B2), an die eine elektrische Spannung anzulegen ist, und einen Betrag der elektrischen Spannung zu verändern, die an einen ausgewählten Elektromagneten anzulegen ist.

17. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Steuerungseinrichtung (84) eine durch die Magnetwalze (82) anzuziehende Trägersubstanzmenge durch Ansteuern der Spannungsquelle (83) derart einstellt, dass eine Gesamtmenge an elektrischer Spannung, die an die Elektromagneten (A1, A2, B1, B2) anzulegen ist, zunimmt, wenn die durch die Tonerkonzentrations-Erfassungseinrichtung (23) bestimmte Tonerkonzentration in dem Entwickler zunimmt.