JPH0335263A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 意粟圭立狙里立立 本発明は、複写機、プリンタ等に用いられる静電式現像
装置に関し、特に、感光体ドラム（例えば、感光体ドラ
ム）上のトナーの濃度の制御に関するものである。

粱来食挟歪 静電式現像装置では、感光体ドラムに形成された静電的
潜像に、現像ローラに担持されたトナーを移転させるこ
とにより顕像を得る。この顕像を紙等の上に転写するこ
とにより、原稿の複写あるいは任意の図形のプリントア
ウト等が可能となるのである。ここで、感光体ドラム上
のトナーの濃度が、複写又はプリントアウトされた紙の
上の印字あるいは画像濃度に直接関連するため、この感
光体ドラム上のトナー濃度の正確な制御が望まれる。

このような現像装置には、使用する現像剤の種類に応じ
て、−成分式と二成分式とがある。−成分式では、紙等
の上に転写されるトナーのみが用いられ、二成分式では
、トナーにキャリアと呼ばれる担体となる粉体を混合し
た物が用いられる。

いずれの方式にせよ、現像ローラ上に担持されるトナー
の厚みが感光体ドラム上のトナーの濃度に影響するため
、従来、画像濃度の制御のために、現像ローラ上に担持
されたトナーの高さを検出し、その値に応じて層厚規制
部材（ドクターブレード）を移動させて現像ローラ上の
トナー高さが一定になるようにフィードバック制御する
という方法がとられていた（例えば、特開昭６１−１８
２０７３号公報には、磁気潜像形成方式のプリンタに関
して、そのような技術が開示されている）。

ロ　（”しよ゛と　る昔 一戒分式の現像装置では、トナーは供給ローラと現像ロ
ーラの接触部において現像ローラ表面へと移動しつつ摩
擦帯電される。さらにトナーは、現像ローラ表面とトナ
ー層を規制するドクターブレードとの摩擦により、現像
ローラの全表面にわたって摩擦帯電される。

このような−成分式の現像装置では、感光体ドラムに移
転されるトナーの量は、トナー帯電量とトナー充填密度
にも依存するため、従来のように、単に現像ローラ上の
トナーの高さを規制するのみでは複写あるいはプリント
アウトされた画（！ｉ　濃度を十分に制御することがで
きない。すなわち、ドクターブレードや供給ローラの摩
耗等による経年劣化により、トナー高さ以外に、トナー
の付着密度及びトナーの帯電量も変化し、これにより、
画像濃度が変化してしまう。

本発明はこのような問題を解決し、−成分式の現像装置
において、最終画像の濃度を正確に、かつ、任意に制御
することのできる現像装置を提供することを目的とする
。

課　を”°するための手段 上記目的を達成するため、本発明の現像装置では、第１
図に示すように、感光体ドラム旧と、感光体ドラムＭｌ
と平行に設けられ、感光体ドラムＭｌに移転させるトナ
ーを担持する現像ローラ門２と、現像ローラ門２に当接
して平行に設けられ、現像ローラ門２に移転させるトナ
ーを担持する供給ローラ門３と、回転する現像ローラ門
２に当接し、現像ローラＭ２上に担持されたトナーの厚
みを均一にする層厚規制部材Ｍ４と、を備えた現像装置
において、更に、層厚規制部材Ｍ４の現像ローラ門２に
対する当接圧を制御する手段Ｍ５と、供給ローラ門３の
現像ローラ札に対する当接圧を制御する手段Ｍ６と、感
光体ドラムＭｌ上のトナーの付着濃度を検出する手段Ｍ
７と、検出されたトナー付着濃度に応じて、層厚規制部
材当接圧及び供給ローラ当接圧を変化させる画像濃度制
御手段間とを備えることを特徴とする。

止−里 トナー付着濃度検出手段Ｍ７が感光体ドラムＭｌ上のト
ナーの濃度を検出し、その付着濃度に応じた信号を画像
濃度制御手段間に送る０画像濃度制御手段間では、その
濃度信号に基づき、感光体ドラム旧上のトナー濃度が所
定の値になるように、層厚規制部材旧の現像ローラ門へ
の当接圧及び供給ローラ旧の現像ローラ門２への当接圧
を制御する。

層厚規制部材Ｍ４の現像ローラ門２への当接圧を制御す
ることにより、現像ローラＭ２上のトナー厚とトナーの
帯電量が制御され、供給ローラ旧の現像ローラ門２への
当接厚を制御することにより、現像ローラ門２上のトナ
ーの密度が制御できる。従って、画像濃度制御手段間に
よってこれら周当接圧を総合的に制御することにより、
感光体ドラム旧上のトナーの付着濃度、すなわち、最終
画像の濃度を制御することができる。

叉旌班 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第
２図は、本発明に係る現像装置を使用したー戒分トナー
式静電複写機の画像記録部の概略構成図である。

この画像記録部は、感光体ドラムｌの周囲に、その回転
方向に順に、メインチャージ中２、現像装置６、転写部
７、分離部８、トナー濃度センサ９、ドラム清掃部ｌＯ
及び除電部１１が配置されて構成されている。メインチ
ャージ中２と現像装置６の間には露光部３としての空間
が設けられている。

ドラムｌは通常アルξ或いはアルミ合金の円筒上に光導
電性物質（例えば、蒸着したセレン化合物等）をコーテ
ィングしたものである。メインチャージャ２は、ドラム
１の軸方向に、その表面に近接して張られたタングステ
ン線から成るチャージワイヤ２ａと、その背後を囲うケ
ース２ｂとから構成される。現像装置６には、トナーカ
ートリッジ４、トナーホッパ１２、トナー補給ローラ１
３、供給ローラ１４、現像ローラ１５及びドクターブレ
ード２０が備えられている。転写部７と分離部８は共に
メインチャージャ２とほぼ同様の構造をしている。

トナー濃度センサ９は発光部と受光部から威る光センサ
であり、ドラム１の表面に光を照射し、その反射光を受
けて強度を検出することにより、ドラム１に担持された
トナー層の濃度を検出する。

ドラム清掃部１０はドラム表面のトナー粉を掻き落とす
ゴムブレード１７．を備え、除電部１１は除電ランプ１
ｇを備える。

この現像装置６の構成を第３図により詳しく説明する。

ドクターブレード２０では、軸２１の回りに自由に回転
する支持部材２２に弾性板２３が固定され、この弾性板
２３の先端に取り付けられた当接部材２４が現像ローラ
１５の表面に当接する。支持部材２２に固定された腕２
５には、軸２６を中心に回転可能な第１カム２７が当接
し、この第１カム２７は図示せぬモータにより僅かな角
度づつ回転される。

一方、供給ローラ１４の図示せぬ回転軸の軸受けには、
押圧板３０が当接し、この押圧板３０には、軸３１を中
心に回転可能な第２カム３２が当接している。

この第２カム３２も図示せぬモータにより僅かな角度づ
つ回転される。

この複写機はマイクロコンピュータを中心に構成された
制御装置により制御されているが、そのうち、本発明に
関連する部分の構成のみを第４図に示した。本制御装置
４０はＣＰＵ４１．ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、入出力イ
ンクフェイス（Ｉｌｏ）４４及びこれらを接続するパス
ライン４５によって構成されている。このｌ１０４４に
は上述のトナー濃度センサ９及び第１及び第２カム２７
．３２を回転させるモータ４６．４７が接続されている
。

次に、この複写機の通常の複写動作を説明する。

複写動作が開始されると、ドラム１は第２図で時計回り
に一定速度で回転し、その表面の感光体層はメインチャ
ージャ２により所定の電位に帯電される。狭いスリット
を通った原稿の像は、露光部３でスリット幅毎にドラム
１の帯電された感光体層に潜像として記録されてゆく。

現像装置６では、次のようにして感光体層の潜像がトナ
ー粉による顕像に現像される。トナーカートリッジ４か
らホッパ１２、トナー補給ローラ１３を通って降りて来
たトナー粉は、供給ローラ１４と現像ローラ１５の接触
部において現像ローラ１５表面へと移動しつつ摩擦帯電
される。さらにトナー粉は、現像ローラ１５表面とトナ
ー層を規制するドクターブレード２０との摩擦により、
現像ローラ１５の全表面にわたってＮ擦帯電される。

現像ローラ１５には所定のバイアス電圧が印加されてお
り、この現像ローラ１５とドラム１との間の電位差によ
り、トナーがドラム１に移転し、これによりドラムｌの
潜像が現像される。

このトナーによる顕像は、転写部７で、１対のレジスト
ローラ１６により１枚づつ供給される祇５の上に転写さ
れる。分離部８の放電ワイヤはドラム１に交流（ＡＣ）
電界を与え、ドラムｌに静電的に付着している祇５を引
き離す。このようにして原稿のコピーが祇５の上に得ら
れるのである。、紙５が分離された後、ドラム表面に残
ったトナー粉は清掃部１０でゴムブレード１７により掻
き落とされ、ドラムｌ上の感光体層は除電部１１で除電
ランプ１８に照射され、除電される。

以上が通常の複写のときの動作であるが、本実施例の複
写装置では、複写された画像の濃度を一定に保つために
、制御装置４０は第５図のフローチャートに示すような
処理を行う、この処理のプログラムはＲＯＭ４３に格納
されており、この複写機の電源が投入されたとき、ある
いは、プレヒートモードが解除されたとき、エージング
処理が行われる際に、実行される。このルーチンが開始
すると、最初にステラフ１１で、感光体ドラム１の回転
を開始し、メインチャージャ２によりドラム１の感光体
を帯電させる。同時に、現像装置６の動作も開始させ、
供給ローラ１４、現像ローラ１５等も回転を始める。さ
らに、清掃部１０、除電部１１の動作も開始させる。た
だ、この処理では、露光部３での感光体の露光は行わな
いため、現像装置６では、現像ローラ１５からドラムｌ
へのトナーの移転量は最大となる。その後、トナーが移
転した部分のトナー付着濃度をステノブＩ２で検出し、
それに応じた信号Ｓｔを人力する。ステップ１３ではこ
の入力信号が、所定の範囲５Ｌ−３２の中にあるか否か
を判定し、所定範囲内であれば、以後、何等調整を行う
ことなく、本ルーチンの処理を終了する。

トナー濃度信号Ｓｔが所定範囲の下限値Ｓ１よりも低い
場合、すなわち、ドラム１上のトナー付着濃度が所定範
囲よりも高すぎる場合には、ステップＩ４でモータ４６
により第１カム２７を、モータ４７により第２カム３２
を、各々所定の小さい角度だけ回転して、ドクターブレ
ード２０をより強く現像ローラ１５に当接するようにし
、また、供給ローラ１４の現像ローラ１５への当接力を
弱くする。こうすることにより、供給ローラ１４から現
像ローラ１５に移転されるトナーの量が減少すると共に
、現像ローラ１５に付着したトナー厚も、ドクターブレ
ード２０により強く規制され、小さくなる。更に、ドク
ターブレード２０の当接部材２４と現像ローラ１５との
摩擦によるトナーの帯電量が増加するため、現像ローラ
１５から感光体ドラム１へのトナー移転量が減少する。

トナー濃度１言号Ｓｔが所定範囲の上限値Ｓ２よりも高
い場合には、上記と全く逆の操作をステップＩ４で行う
。

ステップ１４又は１５でドクターブレード２０及び供給
ローラ１４の当接力の調整をした後は、再びステップ・
２へ戻ってトナー濃度をチエツクし、トナー濃度信号Ｓ
ｔが所定範囲Ｓ１〜Ｓ２内に入るまで調整を続ける。以
上のようにして、感光体ドラム１上のトナー層の濃度が
所定範囲内になるように調整した後、通常の複写作業が
可能であることをランプ等で知らせる。これにより、通
常の複写作業に入った後、常に所定の濃度の複写画像が
安定して得られる。もちろん、上記所定範囲ＳｌへＳ２
はスイッチ等により任意に変えることができ、操作者の
希望する任意の濃度に調整することができる。

発明の詳細 な説明した通り、本発明によれば、現像ローラと層厚規
制部材（ドクターブレード）との当接圧及び現像ローラ
と供給ローラとの当接圧の双方を制御するため、現像ロ
ーラ上のトナー厚のほか、トナー密度及びトナー帯電量
も総合的に制御することができ、感光体ドラム上のトナ
ー付＠濃度を任意の値に正確に制御できる。そのため、
最終画像（複写、プリントアウト画像）の濃度を任意の
値に正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の実
施例である静電複写機の概略構成図、第３図はその現像
装置の構成図、第４図は制御装置のブロック図、第５図
は制御装置が実行する画像濃度調整処理のフローチャー
トである。 ｌ・・・感光体ドラム ３・・・露光部 ５・・・祇 ７・・・転写部 ９・・・濃度センサ １１・・・除電部 １５・・・現像ローラ ２０・・・ドクターブレー 出 ２・・・メインチャージャ ４・・・トナーカートリッジ ６・・・現像装置 ８・・・分離部 １０・・・清掃部 １４・・・供給ローラ １６・・・レジストローラ ド　２７．３２・・・カム 願人 三田工業株式会社 第１図 弔 図 第 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体ドラムと、 感光体ドラムと平行に設けられ、感光体ドラムに移転さ
   せるトナーを担持する現像ローラと、現像ローラに当接
   して平行に設けられ、現像ローラに移転させるトナーを
   担持する供給ローラと、回転する現像ローラに当接し、
   現像ローラ上に担持されたトナーの厚みを均一にする層
   厚規制部材と、 を備えた現像装置において、更に、 層厚規制部材の現像ローラに対する当接圧を制御する手
   段と、 供給ローラの現像ローラに対する当接圧を制御する手段
   と、 感光体ドラム上のトナーの付着濃度を検出する手段と、 検出されたトナー付着濃度に応じて、層厚規制部材当接
   圧及び供給ローラ当接圧を変化させる画像濃度制御手段
   と を備えることを特徴とする現像装置。