JPH0358513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、静電印刷法・磁気記録法
などにおける像を顕像化するための現像装置に関
する。

像を顕像化する現像方法として本出願人は例え
ば特開昭55−18656〜９号公報記載の現像方法を
提案した。これは、トナー薄層を担持した現像剤
担持体を静電潜像保持体へ対向させ、両者非接触
の状態で両者間に交番バイアス電圧を印加し、ト
ナーを飛翔させて両者間でトナーの往復動を生じ
させる現像方法である。しかし、こうした交番バ
イアス電圧の印加は、現像剤担持体付近にある導
電性部材に交流電圧を誘起させ、特に微小な電流
を使用している制御回路などでは誤動作の原因と
なる。また誤動作防止の為に現像剤担持体を含む
現像装置と電気的に遮蔽することは機械設計上か
なりのコスト増加にもつながると同時に機械構成
に制約が加わるなど難点も多い。

一方、本出願人は特願昭56−130767号で、現像
剤担持体に交番バイアス電圧を印加する現像装置
の現像剤ポツパー内にコイルを設け、コイルに誘
起した交流電流の大きさによりトナー残量の検知
を行なう方法を提案している。

本発明の目的は、上述従来例の欠点を除去する
と同時に、安価な現像剤残量の検知機構も兼ねら
れる現像装置を提供することにある。

この目的を達成する為に、本発明は、像保持体
に対向して設けられた現像剤担持体に現像剤供給
手段から現像剤を供給し、像保持体と現像剤担持
体との間に交番バイアス電圧を印加して現像する
現像装置において、上記現像剤供給手段の側壁
に、上記交番バイアス電圧によつてこの側壁と現
像剤担持体間に存在する現像剤量に対応した誘起
電圧を発生する現像剤残量検知部材であつて、表
面が絶縁性材料により被覆された導電体よりな
り、かつ上記現像剤供給手段の外部に対して上記
交番バイアス電圧による電気的影響を遮断する現
像剤残量検知部材を設けたことを特徴とする現像
装置である。

本発明の現像装置が有する現像剤残量検知機構
は、従来の一点検知方式での欠点である現像剤
（以下トナーともいう）の偏在などによる誤動作、
即ちトナーが無いにも拘らず検知部分のみに存在
するトナーによつて充分に存在すると誤認するこ
とや、その逆の場合等が全く防止できる。また、
検知部分に特別な撹拌機構を設ける必要がなく、
現像剤供給手段であるトナー容器も比較的自由な
形態を選ぶことができる。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の実施例を示す現像装置の断面
図である。図中１は現像剤担持体であるスリーブ
で矢印方向に回転する。２はスリーブに内包され
た固定マグネツトローラー、３は磁性体からなる
ブレードでマグネツトローラーの１磁極Ｎ１に対
向配置されており、両者間に生ずる磁力によりス
リーブ表面に薄いトナー層４を形成する。５は撹
拌棒で一点鎖線の如く回転することによりトナー
Ｔの架橋を防止する。６は現像剤供給手段である
ホツパーの側壁である。７は像保持体である感光
ドラムで矢印方向に回転する。スリーブ１と感光
ドラム７との間には交番バイアス電源８により正
弦波交流、交流に直流を重畳したもの、パルス
波、三角波、のこぎり波等の交番バイアス電圧が
印加されている。現像は前記特開昭55−18656〜
９号公報記載のジヤンピング現像法によつてい
る。

さて、図中９は本発明に係る導電体であり、ホ
ツパー内の側壁に沿つてスリーブの軸方向へと伸
びて配置されている。この導電体９は遮蔽部材で
あると共にトナーＴの残量検知部材をも兼ねてい
る。導電体９はアルミニウム・黄銅等の金属板又
はアルミ箔等で形成されている。またこの導電体
９は絶縁性材料１０により被覆されている。導電
体９からはリード線によつて接点１１が引き出さ
れ、後述するトナー残量検知回路に接続されてい
る。

現像スリーブ１に対向して設けられた導電体９
は、スリーブ１に印加された交番バイアス電圧に
よる悪影響が現像器（ホツパー）６外部へ漏れる
のを防止する遮蔽効果を有する。また、導電体９
はスリーブに印加された交流ポテンシヤルに応じ
て電位差を誘起する。この電位差はスリーブ１と
導電体９との間に介在するトナーＴの量によつて
変化する。そこで、この出力電位差を接点１１か
らトナー残量検知回路に導けば、トナー残量の有
無を検知することができる。

第２図はトナー残量検知回路の一例を示す回路
図である。図においてスリーブ１と導電体９の間
にはトナーＴが介在し、導電体９に誘起した電流
を接点１１からダイオードＤへ入力する。

この電流をダイオードＤで整流したのち、オペ
アンプOP１に入力し抵抗Ｒ１とＲ２によつて設
定された参照レベル電位と比較することによつて
OP１の出力をON・OFFする。この出力信号に
よつて例えばランプを点灯してトナーの無くなつ
たことを知らせたり、あるいは制御回路に入力し
て画像形成装置全体又は現像装置の作動を停止す
るようにすることもできる。

次に本発明の具体例について述べる。第１図に
おいて、直径30mmのスリーブ１から５〜６cm離れ
たホツパー６の内壁に、現像スリーブの軸方向の
長さを27cmと同じ長さのマイラー（商品名）で被
覆されたアルミ箔を貼付した。ホツパー６内に市
販の普通紙複写機用絶縁性現像剤「NP−120ト
ナー」（キヤノン製）を少しずつ重量を測りなが
ら入れ、現像スリーブに1000Hz、1000Vp−ｐの
交流を印加してその出力を測定したところ、第３
図に示すような結果を得た。第３図は横軸にトナ
ー量を、縦軸に導電体９からの出力電圧をとつ
て、温度及び湿度をパラメータとして測定したグ
ラフである。

また、この時のホツパー壁外部への現像スリー
ブからの電界強度は導電体設置前の1/10以下にな
つており、遮蔽効果が確められた。なお絶縁性被
覆を有さないアルミ箔では高湿下においてトナー
表面に保持される水分により導電路が形成され、
リークが発生し易いと考えられる。そのため、現
像スリーブへのバイアスの電圧降下が生じて画像
の乱れが起こしたり、リーク電流による残検の誤
動作などが予想されるので、絶縁性材料による被
覆１０を施すことが好ましい。

第４図は本発明の他の実施例を示す断面図で、
この実施例ではホツパー壁６の外面に導電体９を
設けたものである。また第５図は更に他の実施例
で、ホツパー壁そのものを導電体９で形成したも
のである。いずれの実施例においても第１図の場
合と同等の効果が得られた。なお、第５図実施例
の場合はホツパ壁（導電体９）の内面に絶縁処理
を施すことがリーク防止の上で望ましい。

以上説明したように、本発明の現像装置によれ
ば画像形成装置内で電気的に極めて安定なものと
なつて制御回路等の誤動がなくなつた。それと同
時に極めて安価で従来よりもより精度の向上した
トナー残量検知装置も兼ねる効果を有するもので
ある。さらに、この検知装置は湿度変化に依存し
て出力レベルが第３図の如く変化する。このこと
により、同一レベルで検知することにより高湿下
ではトナー残量が少なくなつて高湿下でのトナー
凝集が防げると同時に、低湿下ではトナー残量が
増し、新規トナーと旧トナーの比が小さくなつて
低湿下での新規トナー投入による濃度変動も小さ
くなるなど極めて有用な特性も兼ね備えている。

またトナー残量検知導電体は絶縁性材料で被覆
されているので、高湿下に於いても現像剤担持体
への交番バイアス電圧の電圧降下が防止でき、ま
たリーク電流による誤検知も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す現像装置の断面
図、第２図はトナー残量検知回路を示す回路図、
第３図はトナー量と導電体の出力関係を示すグラ
フ、第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示
す断面図である。 図において、１……現像スリーブ、２……マグ
ネツトローラー、３……磁性プレード、６……ホ
ツパー側壁、７……感光ドラム、８……交番バイ
アス電源、９……導電体、１０……絶縁被覆、を
表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像保持体に対向して設けられた現像剤担持体
   に現像剤供給手段から現像剤を供給し、像保持体
   と現像剤担持体との間に交番バイアス電圧を印加
   して現像する現像装置において、上記現像剤供給
   手段の側壁に、上記交番バイアス電圧によつてこ
   の側壁と現像剤担持体間に存在する現像剤量に対
   応した誘起電圧を発生する現像剤残量検知部材で
   あつて、表面が絶縁性材料により被覆された導電
   体よりなり、かつ上記現像剤供給手段の外部に対
   して上記交番バイアス電圧による電気的影響を遮
   蔽する現像剤残量検知部材を設けたことを特徴と
   する現像装置。 ２ 上記現像剤供給手段の側壁が上記導電体によ
   つて作られていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の現像装置。