JPH04106572A

JPH04106572A - 現像剤寿命検知装置

Info

Publication number: JPH04106572A
Application number: JP2222466A
Authority: JP
Inventors: Koji Hayashi; 浩司林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-04-08
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JP2986872B2

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】〔産業上の利用分野］本発明は電子写真プロセスを用いる画像形成袋Ｗにおけ
る現像剤寿命検知装置に関する。

〔従来の技術〕

トナーとキャリアからなる２成分現像荊を用いる乾式現
像装置においては、画像形成プロセスの多数回の実行に
よるトナーの消費、その他の理由により現像剤が経時的
に劣化する。この劣化を放置して画像形成プロセスを続
行すると、画質が低下したり、各感光体や現像装置など
のユニットに悪影響が出たりするため、早めに現像剤寿
命を検知する必要がある。

そのため、従来より現像剤寿命を検知する技術が種々提
案されている。

例えば、特開昭６３−１４２５８号公報には、感光体か
ら現像ローラに現像剤を介して流れる流れ込み電流を測
定する電流測定手段と、前記流れ込み電流の測定値が所
定値以下になったときに現像剤の寿命を判定して現像剤
の交換信号を出力する現像剤寿命判定手段を設けて、現
像剤の寿命を検知する技術が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術においては、帯電チャージ
ャ、転写・分離チャージャ類から感光体に流れ込む電流
により、現像剤層を通して現像ローラに流れ込む電流が
変動してしまい正確な電流を検知することが難しい。ま
た、電流値自体が非常に微弱であるために、検出電流が
ノイズに埋もれ易いという欠点がある。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、簡単な
構成で的確に現像剤の寿命を検知することができる現像
剤寿命検知装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、磁界発生手段を内蔵した磁気フラジ担持体
上に形成させた穂状の現像剤を用いて乾式現像を行う現
像装置の現像剤寿命検知装置において、磁気ブラシ担持
体の外周に若干の間隔をおいて配置された対向電極と、
該対向電極と上記磁気ブラシ担持体間に所定の電圧を印
加する電圧印加手段と、上記磁気ブラシ担持体上に吸引
された現像剤層を通して上記磁気ブラシ担持体と対向電
極間に流れる電流値を検出する検出手段と、予め設定さ
れた基準データと実際に検出された電流値データあるい
は抵抗値データとを比較する比較手段と、該比較手段の
比較結果に基づき現像剤の劣化を判断し、制御指令を出
力する制御手段と、該制御手段の出力により現像剤の劣
化を表示する表示手段とを備えることにより達成される
。

また、上記において、上記検出手段による測定データの
検出を非画像部において行うようにすることで、さらに
は上記対向電極を導電性の荊規制部材で構成することが
できる。

〔作用〕

コピー枚数とともにトナーがキャリアにスペントし、そ
れにより現像剤の抵抗が上昇することから、磁気ブラシ
担持体と対向電極間に印加した電圧と、両者間に磁気ブ
ラシ担持体上に吸引された現像剤層を通して流れる電流
とからオームの法則によって得られた現像剤層の見掛は
上の抵抗値を判断することで、現像剤の寿命が判断でき
る。あるいは、上記電圧を固定しておけば、上記電流値
からも現像剤の寿命が判断できる。

本発明はこの原理を前提とし、予め定められた基準電流
値データと実際の測定電流値データあるいは基準抵抗値
データとを比較し、現像剤が劣化による寿命に達したか
判断してこれを表示する。

なお、非画像部において測定データの検出を行うことで
正確なドクター電流を検出する。

さらに、対向電極を現像剤制御部材（ドクターブレード
）とすることで構成が簡略化される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る現像剤寿命検知装置の
制御概念図である。

図に示すように、潜像担持体としての感光体ドラム１が
、図示を省略した駆動機構゛により矢印Ａ方向すなわち
時計回りの方向へ回転駆動されている。この感光体ドラ
ム１は、有機感光体（○ＰＣ）からなり、該感光体ドラ
ム１上に形成される静電潜像の極性は負（−）になっで
いる。したがって、後述する現像用のトナーは、これと
逆極性の正（＋）に帯電されるようになっている。

図中２は感光体ドラム１に対向する部分に開口部を有し
た現像タンクであり、この現像タンク２内前部には、磁
気ブラシ担持体としての現像ローラ３が配置されている
。この現像ローラ３の内部には、図示しない複数の異な
る磁極が交互に配置されて構成される現像磁石ローラが
、上記現像ローラ３の内面側から一定間隔を隔てて設け
られており、現像磁石ローラの磁力によって現像ローラ
３の表面上に、磁性のキャリアとトナーとを含む磁気ブ
ラシ４が形成されるようになっている。この磁気ブラン
４は、現像ローラ３および現像磁石ローラの少なくとも
一方が回転することによって矢印Ｂ方向つまり反時計回
りの向きに移動される。

なお、磁気ブラシ４を構成するキャリアとしては、平均
粒子径１００μｍの樹脂コートキャリアが用いられてい
る。

現像タンク２内の後部下方はトナーとキャリアとからな
る２成分現像剤を収容する現像剤収容部となっていると
ともに、この現像剤収容部には、攪拌ローラ５が配設さ
れていて、現像剤であるトナーとキャリアとを攪拌して
トナーに良好な摩擦帯電を生じさせるとともに、上記現
像ローラ３に現像剤を搬送できるような構成となってい
る。なお、現像ローラ３はアルミニウム等からなる非磁
性の円筒状のものであり、感光体ドラムｌの近傍（感光
体ドラム１とのギャップ０．７５ｆｌ）に配置されてい
る。

また、上記現像ローラ３および感光体ドラム１には、同
極性の現像バイアス電圧が電圧印加手段としてのバイア
ス電源１２により印加されている。

そして、現像ローラ３上の磁気ブラン４は、移動しなが
ら静電潜像が形成された感光体トラムｌに接触して静電
潜像にトナーを与え、顕像を形成するようになっている
。

なお、本実施例では、現像ローラ３は、外径３０鶴のも
のが用いられるとともに、現像磁石ローラとしては、現
像ローラ３の表面磁力が約８００ガウスとなるものが採
用されている。

また、現像バイアスは、地汚れ防止と画像濃度調整のた
めに印加されるものである。本実施例では、潜像電位が
一８００Ｖ、地肌部電位が一４０■に設定されるととも
に、現像バイアス電圧が２００ｖに設定されている。な
お、最終的な現像バイアス値は、原稿濃度あるいは使用
者の所望に応じて定められることになる。

現像ローラ３の上部には、現像剤磁気ブラシ４の厚みを
規制するとともに対向電極を構成するドクターブレード
６が配置されている。また、攪拌ローラ５の上方にはド
クターブレード６によって規制された現像剤を現像タン
ク２の後方に戻すセパレータ７が設けられている。

トナーホッパ８内のトナーは、トナー補給バー９が回転
することにより、トナー補給ローラ１０にふり掛けられ
、トナー補給ローラｌＯの回転により、スリッター１１
を通って現像剤収容部に供給される。

次に本発明の制御動作について説明する。

現像ローラ３にバイアス電源１２からの直流電圧（本実
施例では一２００Ｖ）を印加し、ドクターブレード６に
現像剤層を通して流れる電流Ｉを検出手段としての検出
部１３で検出する。そして、得られた電流値Ｉと、制御
基準データ記憶部１４に予め記憶されている基準電流値
データとを、比較手段としての比較部１５で比較する。

あるいは予め記憶されている基準抵抗値データとオーム
の法則Ｖ＝ＩＲから得られた抵抗値Ｒを比較する。

そして現像剤層による抵抗が所定値を超えたとき、制御
手段である制御部１６で現像剤寿命と判断し、表示手段
である表示部１７に剤寿命がきたことを表示するよう制
御部１６から信号を送出し、現像剤の交換が必要である
ことを知らせる。

第２図は上記の制御動作のフローチャートであり、上述
したように現像ローラ３に電圧Ｖを印加しくＳｌ）、ド
クターブレード６との間に流れる電流（ドクター電流）
丁を検出して（Ｓ２）、現像剤層による抵抗Ｒ８（−Ｖ
／Ｉ）を求め（Ｓ３）、ＲＤが制御基準抵抗値Ｒ８より
大きいか等しい場合（３４でＹ）、表示部にその旨表示
する（Ｓ５）。

第３図は、現像ローラ３から現像剤層を通して、ドクタ
ーブレード６に流れる電流の変化を表す特性図である。

図に見られるように、現像剤使用枚数が増加するにつれ
て、ドクター電流値は減少する。図中に示した、しきい
値とドクター電流値との交点Ｐを境にして、それ以後で
は現像剤が劣化していると判断される。

本実施例のドクター電流検知は、非画像部間において実
施されることが望ましい。なぜなら、画像部においては
、トナーが現像ローラ３から感光体ドラム１に移動する
ために、それに伴って電流が生じる。それにより、感光
体上の潜像の表面電位などにより電流値か変動するため
、正ＦｒＭなドクター電流の検知が困難になるためであ
る。

なお、本実施例では直流現像バイアスを用いたが、交流
現像バイアスでも電流の直流分を検知することにより、
直流現像バイアスを用いた場合と同様に現像剤の劣化を
判断することが可能である。

次に、上述した現像装置を採用した複写機の例を第４図
に基づいて機能的に説明する。

まず光学系を説明すると、ハロゲンランプ３１から出た
光は、コンタクトガラス２０上の原稿３２に当たって、
第１ミラー３３、第２ミラー３４、第３ミラー３５、レ
ンズ３６、第４ミラー３７、第５ミラー３８、第６ミラ
ー３９および防塵ガラス４０を順に通って、感光体ドラ
ムＩ上に結像される。防塵ガラス４０は、浮遊物が光学
系に入られないように設けられているものである。なお
、本装置には、最大２００％から最小５０％まで、１％
ごとのズーム変倍機能が備えられている。また、光ファ
イバーを用いて原稿３２の地肌濃度を検出し、それに基
づいて現像バイアスを補正する二とにより、奇麗な地肌
を有する画像を得ることができるようにした自動濃度調
整ノステムが設けられている。

感光体トラム１の周りには、帯電部４１、イレーザ４２
、現像装置４３、除電部４４、転写分離部４５、クリー
ニング部４７などが配列されている。帯電部４１におい
ては、暗中でチャージワイヤに高圧電圧が印加されてコ
ロナ放電が行われ、マイナス電荷が感光体ドラム１上に
均一に帯電される。このときの感光体ドラムエの電位は
、−８００Ｖになされる。チャージワイヤと感光体ドラ
ム１との間には、電位を均一かつ一定に制御するために
グリッド４８が配置されている。イレーザ４２ば、帯電
された感光体ドラム１に光を当てて不用な電荷を消去し
、クリーニングの容易化を図るもので、長尺状のＬＥＤ
からなり、サイトイレースおよび先端イレースを行って
いる。現像装置４３は、第１図で説明したものが採用さ
れている。

除電部４４は、転写前除電ＬＥＤ４４ａおよび除電ラン
プ４４ｂを有している。両者ともにメインモータのスタ
ートと同時に点灯され、フィルタにより拡散されながら
感光体ドラム１上の残留電荷を消去する光が照射される
ようになっている。転写分離部４５は、レジストローラ
２Ｉがら送り出された転写材であるところの転写紙４９
を怒光体゛ドラム１に密着させながら、転写チャージャ
４５ａでトナーを転写紙４９に転写させると共に、分離
チャージャ４５ｂによって感光体ドラム１がら転写紙４
９を分離させるようにしたものである。

万一、分離できなかった場合には、分離爪５ｏにより強
制的に分離させる。分離後の転写紙４９は搬送ベルト５
１により定着部５２側へ搬送される。

クリーニング部４７は、感光体ドラム１上の残留トナー
を掻き落とすクリーニングブラシ４７ａおよびクリーニ
ングブレード４７ｂを備えている。

クリーニングブレード４７ｂは、左右の接触圧が均一化
されるように、中央−点支持にて構成されている。クリ
ーニングブラシ４７ａは、感光体ドラム１と同一方向に
回転されている。このクリーニングブラシ４７ａは、ク
リーニングブレード４７ｂでは、除去されにくい紙片な
どの異物を除去する機能を有している。クリーニングブ
ラシ４７ａおよびクリーニングブレード４７ｂにより掻
き落とされたトナーは、トナー回収部に回収されるよう
になっている。

上記定着部５２は、搬送部から送られてきた転写紙４９
に一定の温度および圧力を加えて、トナーを転写紙４９
上に融着させるものである。またこの定着部５２では、
サーミスタ５２ａによって温度検知を行いながら、ヒー
タ５２ｂの温度制御が行われている。

なお、上述した装置では、磁気ブラシ担持体として現像
ローラ３が用いられているが、ベルト状の磁気ブラシ担
持体を採用することもできる。

〔発明の効果〕以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、磁
気ブラシ担持体と対向電極間に所定の電圧を印加し、両
者間に、現像剤層を通じて流れる電流を検出するだけで
、的確に現像剤の寿命検知を行うことができる。

また、請求項２記載の発明によれば、非画像部において
、電流検出を行うことでより正確な寿命検知を行うこと
ができる。

さらに、請求項３記載の発明によれば、対向電極を、現
像装置に本来的に備わっている現像剤規制部材で兼用す
ることで、装置の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る現像剤寿命検知装置の
制御概念図、第２図は同制御フローチャート、第３図は
コピー回数とドクター電流値との関係を示す特性図、第
４図は本発明が適用される複写機の一例を示す構成図で
ある。１・・・感光体ドラム、３・・・現像ローラ、６・・・
ドクターブレード、１２・・・バイアス電源、１３・・
・検出部、１４・・・制御基準データ記憶部、１５・・
・比較部、１６・・・制御部、１７・・・表示部。代理人　弁理士　　武　　順次部（外１名）第２図 ′−ペＮ−１−弱＄１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁界発生手段を内蔵した磁気ブラシ担持体上に形
成させた穂状の現像剤を用いて乾式現像を行う現像装置
の現像剤寿命検知装置において、磁気ブラシ担持体の外
周に若干の間隔をおいて配置された対向電極と、該対向
電極と上記磁気ブラシ担持体間に所定の電圧を印加する
電圧印加手段と、上記磁気ブラシ担持体上に吸引された
現像剤層を通して上記磁気ブラシ担持体と対向電極間に
流れる電流値を検出する検出手段と、予め設定された基
準データと実際に検出された電流値データあるいは抵抗
値データの少なくとも一方とを比較する比較手段と、該
比較手段の比較結果に基づき現像剤の劣化を判断し、制
御指令を出力する制御手段と、該制御手段の出力により
現像剤の劣化を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とする現像剤寿命検知装置。
（２）請求項１記載において、上記検出手段による測定
データの検出を非画像部において行うようにしたことを
特徴とする現像剤寿命検知装置。
（３）請求項１記載において、上記対向電極を導電性の
現像剤規制部材で構成したことを特徴とする現像剤寿命
検知装置。