JPH04275577A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式、静電記録
方式等の画像形成装置に関し、詳しくいうと、トナー粒
子とキャリヤ粒子を有する現像剤のトナー濃度を制御す
る現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フルカラー画像を形成する記録方
式として電子写真方式、インクジェット記録方式、熱転
写記録方式等が知られている。この中で電子写真方式は
高速化、普通紙化が可能であるため近年益々製品開発が
進められている。

【０００３】この電子写真方式によりフルカラー画像を
形成するにあたっては、画像の色味などの観点からトナ
ー粒子とキャリヤ粒子を主成分とした二成分現像剤を使
用する現像装置が多く用いられており、この場合、画像
形成により現像装置内のトナーが消費された場合には、
消費量に見合った量のトナーを現像装置内に補給してや
る必要がある。このため、現像装置内の現像剤のトナー
濃度を検出する現像剤濃度検出装置と、検出された信号
に応じてトナーの補給を行なわせる制御装置とから構成
された現像剤濃度制御装置を設け、現像剤のトナー濃度
を一定に保つようにしている。

【０００４】従来の画像形成装置が具備する現像装置の
概略構成、及びこの現像装置に使用されている従来の反
射光量検知方式の現像剤濃度制御装置の一例を図２に示
す。現像剤に光を照射する発光素子として双方向発光型
のＬＥＤ１が使用され、このＬＥＤ１は図の上下方向に
発光し、現像剤担持体である現像スリーブ３上の現像剤
（トナー粒子とキャリヤ粒子を主成分とした二成分現像
剤）のトナー量の変化に応じて反射量が変化する反射光
をＬＥＤ１の図において奥側にあるホトダイオード２（
図では見えないので参照符号及び引き出し線のみを示す
）で検知して電気信号に変換し、その信号値と基準値と
の差分に応じた現像剤、即ちトナーを補給するように構
成されている。なお、現像装置の詳細については後述す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像剤濃度制御装置では、現像スリーブ上の現像剤
で像担持体である感光ドラム上に形成された潜像を現像
して可視化するために、現像するにあたって現像スリー
ブに直流（ＤＣ）及び交流（ＡＣ）の現像バイアスを印
加することがしばしばであり、このため検知された現像
剤からの反射信号に交流バイアスが重畳され、これがノ
イズとなってしまい、正確なトナー量の検出ができない
という欠点があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、検出された現像
剤からの反射信号に交流バイアスが重畳するのを防止し
、トナー量の変化を高精度に検出できるようにした画像
形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、キャリヤ粒子とトナー粒子を混合した現像剤の濃度
に応じた検出信号を出力する現像剤濃度検出装置と、該
現像剤濃度検出装置から出力される検出信号に応じてト
ナーの補給を行なわせる制御装置と、前記現像剤を像担
持体上に形成された潜像と対向する現像部に搬送し、振
動電界を用いて現像を行なう現像装置とを具備する画像
形成装置において、前記現像剤濃度検出装置の少なくと
も前記現像剤からの反射光を検知する部分を導体で静電
遮蔽したことを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】本発明の一実施態様においては、前記導体
として透明導体薄膜が使用され、前記現像剤濃度検出装
置の検出部及び回路基板全体がこの透明導体薄膜の蒸着
により静電遮蔽される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。

【００１０】本発明に係る画像形成装置は、例えば感光
体、誘電体等の像担持体上に電子写真方式、静電記録方
式等によって潜像を形成し、この潜像を現像装置によっ
て現像して可視化することにより画像を形成し、この可
視画像を紙等の転写材に転写し、定着手段にて永久像に
するものであり、上記現像装置は従来のものと同様の構
成のものでよく、まず、図２を参照してその一例を説明
する。

【００１１】現像装置９は、例えば感光体、誘電体等の
像担持体４に対向して配置されており、その内部は垂直
方向に延在する隔壁１０によって現像室１１と撹拌室１
２とに区画されている。隔壁１０の上部は開放されてお
り、現像室１１で余分となった現像剤が撹拌室１２側の
スクリュー部に回収され、循環するようになっている。 現像室１１及び撹拌室１２には、本実施例ではトナー粒
子とキャリヤ粒子を主成分とした二成分現像剤が収容さ
れ、撹拌室１２のスクリューの搬送上流側より補給用ト
ナーが補給される。前述したように、トナーの補給は現
像剤濃度制御装置の制御の下で行なわれ、ＬＥＤ１から
現像スリーブ３上の現像剤に光を当て、その反射光をホ
トダイオード２により検出して電気信号に変換した信号
値を基準値と比較し、その差分に応じた量のトナーが補
給される。

【００１２】なお、隔壁１０には図２における手前側と
奥側の端部において現像室１１と撹拌室１２とを相互に
連通させるために開口部（図示せず）が形成されている
。

【００１３】前記現像室１１は像担持体４に対面した現
像域に相当する部分が開口しており、この開口部１４に
一部露出するようにして前記現像スリーブ３が回転可能
に配置されている。現像スリーブ３は非磁性材料で構成
され、現像動作時には図示矢印方向に回転し、その内部
には磁界発生手段である磁石１３が固定されている。ま
た、現像スリーブ３は像担持体４に形成された潜像を可
視化するために現像を行なうときに、電源１５により交
流及び直流の現像バイアスが印加され、これによってト
ナーは現像スリーブ３から像担持体４へと付着する。

【００１４】このとき、図３に示すように、現像剤濃度
制御装置のＬＥＤ１から現像スリーブ３上の現像剤Ｔに
光が放射され、現像剤Ｔから反射された光がホトダイオ
ード２によって検出され、電気信号に変換される。この
電気信号は増幅器２０によって所定の大きさに増幅され
た後、アナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１に送
られてディジタル信号に変換され、現像によって消費さ
れて減少したトナー量を表わす現像剤信号２２として出
力される。一方、ＬＥＤ１からの直接光をホトダイオー
ド２′により検出して電気信号に変換し、これを増幅器
２０′によって所定の大きさに増幅した後、アナログ−
ディジタル変換器２１′に送り、ディジタルの基準信号
２３を得る。これら現像剤信号２２と基準信号２３とを
コンパレータ（図示せず）に供給してそれら間の差分を
取り、この差分に応じてトナー補給量を決定し、トナー
を補給させる。

【００１５】上述したように、現像スリーブ３には電源
１５から直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バ
イアスが印加されており、このため、前記したように、
ホトダイオード２で検出して電気信号に変換した現像剤
からの反射信号に交流バイアスが重畳され、これがノイ
ズとなってしまい、正確なトナー量の検出ができないと
いう欠点があった。

【００１６】本実施例では、図１に示すように、現像剤
濃度制御装置のヘッド部８のＬＥＤ１、ホトダイオード
２の検出部及び回路基板５全体を、例えば透明導体の薄
膜７を蒸着することにより静電遮蔽したものである。こ
のように透明導体の薄膜７でヘッド部８を静電遮蔽する
と、現像スリーブ３に印加された交流バイアスが透明導
体の薄膜７で静電遮蔽され、ヘッド部８のホトダイオー
ド２からの出力電気信号に重畳されないから、検出され
た電気信号が正確なトナー量を表わし、トナー量の変化
を高精度に検出することができる。かくして、この検出
信号値と基準値とを比較し、その差分に対応したトナー
量を現像装置９の撹拌室１２のスクリューの搬送上流側
より補給すれば、現像剤のトナー濃度は常に一定の濃度
に維持でき、常時均一な高画質の画像を得ることができ
る。なお、透明導体材料として本実施例ではＩＴＯを使
用したが、他の透明導体材料を使用してもよいことは勿
論である。

【００１７】上記実施例では現像剤濃度制御装置のヘッ
ド部８の検出部及び回路基板５全体を透明導体で静電遮
蔽したが、特に交流バイアスを拾い易いホトダイオード
２の周囲のみを透明導体薄膜で静電遮蔽しても、検出し
た信号に交流バイアスが重畳するのを有効に防止するこ
とができる。この場合には高価な透明導体の使用量が少
なくて済むので、コストダウンが可能になる。さらに、
図１に破線３０で示すように、現像剤濃度制御装置のヘ
ッド部８のＬＥＤ１及びホトダイオード２が現像剤Ｔと
対向している面のみを透明導体で静電遮蔽し、或はＬＥ
Ｄ１から放射される光及びホトダイオード２に入射する
現像剤からの反射光をさえぎらない部分のみを透明導体
で静電遮蔽し、他の部分はアルミニウムなどの通常の板
金で遮蔽しても、ホトダイオード２で検出した出力電気
信号に交流バイアスが重畳するのを有効に防止すること
ができる。この場合には高価な透明導体の使用量がさら
に少なくなるので、より一層のコストダウンが可能にな
る。

【００１８】また、上記実施例では像担持体として感光
ドラムのような回転円筒体を用い、この像担持体に対向
して現像スリーブが配置され、その内部が垂直方向に延
在する隔壁によって現像室と撹拌室とに区画されている
現像装置を有する画像形成装置に本発明を適用した場合
を示したが、本発明は実施例以外の構成の現像装置を有
するもの、或はエンドレスベルト状などの回転円筒体以
外の像担持体を用いたもの、また、他の電子写真方式、
静電記録方式等の種々の複写機、プリンタ等の画像形成
装置に等しく適用できるものである。さらに、必要に応
じて種々の変形及び変更がなし得ることは言うまでもな
い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
形成装置は、現像剤濃度制御装置を構成する現像剤濃度
検出装置の少なくとも現像剤からの反射光を検知する部
分を導体で静電遮蔽したので、現像剤濃度検出装置から
出力される電気信号に交流の現像バイアスが重畳するの
を確実に防止することができる。従って、現像剤濃度検
出装置からの出力電気信号が正確なトナー量を表わすか
ら、トナー量の変化を高精度に検出することができ、か
くして、現像剤濃度制御装置を構成する制御装置により
検出信号値と基準値との差分に対応したトナー量を現像
装置内へ補給してやれば、現像剤のトナー濃度は常に一
定の濃度に制御でき、常時均一な高画質の画像を得るこ
とができるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の一実施例の現像剤
濃度制御装置のヘッド部の拡大図である。

【図２】従来の画像形成装置が具備する現像装置の概略
構成を従来の反射光量検知方式の現像剤濃度制御装置と
共に示す概略断面図である。

【図３】従来の画像形成装置に使用されている現像剤濃
度制御装置の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　キャリヤ粒子とトナー粒子を混合した
   現像剤の濃度に応じた検出信号を出力する現像剤濃度検
   出装置と、該現像剤濃度検出装置から出力される検出信
   号に応じてトナーの補給を行なわせる制御装置と、前記
   現像剤を像担持体上に形成された潜像と対向する現像部
   に搬送し、振動電界を用いて現像を行なう現像装置とを
   具備する画像形成装置において、前記現像剤濃度検出装
   置の少なくとも前記現像剤からの反射光を検知する部分
   を導体で静電遮蔽したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記導体の一部若しくは全部が透明導
   体薄膜であることを特徴とする請求項１の画像形成装置
   。