JPH04347880A - 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，電子写真複写機等の画
像形成装置の改良に関し，さらに詳述すれば，感光体上
に形成された静電潜像を，１成分系現像剤により現像す
る現像装置を具備した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機，プリンタ等の画像形成装置では
，感光体上に形成された静電潜像が現像装置により現像
される。現像装置では，潜像を現像するための現像剤と
して，トナーとキァリアとを有する２成分系現像剤，ま
たはキァリアを用いない１成分系現像剤が使用される。 近時，キァリアとトナーの混合比（トナー濃度比）の調
整が必要でなく，またキァリアの劣化の影響を受けない
１成分系現像剤を使用した現像装置が注目されている。 本発明はかかる１成分系現像剤を使用した画像形成装置
に関する。１成分系現像剤を使用した現像装置は，例え
ば，所定極性に帯電された現像剤を搬送する現像ローラ
を有している。現像剤は，該現像ローラの周面を搬送さ
れる間に，ゴム等の弾性体にて構成されたブレード等の
現像剤搬送量規制部材により，その搬送量が規制され，
該現像ローラの周面に現像剤の薄層が形成される。 現像ローラの周面上に形成された現像剤の薄層が感光体
との対向位置に達すると，該感光体上に形成された潜像
部分のみに現像剤が移行し，該潜像が現像剤により現像
される。

【０００３】このような１成分系の現像剤を使用する現
像装置では，現像ローラの周面に現像剤の薄層を均一に
形成しなければ，感光体上の現像画像に濃淡の斑を生じ
る。前述のように，現像ローラによって搬送される現像
剤は，通常，該現像ローラの周面に圧接されたブレード
等により，現像剤量が規制されて，該現像ローラの周面
に現像剤の薄層を形成している。上記ブレードは，現像
ローラの軸心方向のほぼ全域にわたって当接するように
配設されているが，ブレードを現像ローラの軸心方向の
ほぼ全域にわたって，均一な圧力で現像ローラの周面に
当接させることは容易ではない。特に，最近では，画像
形成装置自体が小型化されることにより，現像ローラの
径が，２０ｍｍ程度に小型化されており，このような小
径の現像ローラの周面に，ブレードを軸心方向のほぼ全
域にわたって均一に圧接することは容易ではない。現像
ローラの周面に形成される現像剤層の厚さが不均一であ
れば，感光体ドラム上の潜像は，均一な濃度で現像され
ない。このような問題を解消するために，例えば，特開
昭５６−１２３５５４号公報には，現像ローラに現像剤
搬送量規制部材の一例であるメッシュ部材を圧接して，
現像剤を該メッシュ部材の各メッシュを通過させること
により，現像ローラの周面に該現像剤の薄層を形成する
現像装置が開示されている。該公報に開示された現像装
置では，現像ローラに圧接されたメッシュ部材の各メッ
シュに現像剤を通過させるために，現像剤をメッシュ部
材に押し付ける手段が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにメッシュ
部材を設けて現像剤を現像ローラ上に薄層化して搬送す
れば，現像剤層の厚さを均一化することには効果がある
。一方，本発明者等は上記現像ローラ上に薄層化される
現像剤層の厚さは，現像剤がメッシュ部材を通過する量
に大きく影響され，従って現像剤のメッシュ部材への押
圧力を変化させれば，上記現像剤層を変化させることが
できることを見地した。また，例えば感光体が長期の使
用により劣化した場合には，上記劣化の度合いにより感
光体上の静電潜像の電位が変動するため，同じ原稿に対
する現像濃度が変動するという不都合が生じる。本発明
は上記従来技術に内在する不都合点の解消を目的とする
もので，上記のような現像濃度の変動を現像剤のメッシ
ュ部材に対する押圧力調整により解消しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，感光体に近接して回転する現像ローラによ
り搬送される１成分現像剤の量を現像剤搬送量規制部材
により少量に規制して薄層状となし上記感光体との間の
現像部へ搬送し，上記感光体表面に形成された静電潜像
を現像する画像形成装置において，前記現像ローラを収
容する現像装置本体内に設けられ，上記現像ローラに圧
接して張着される多孔性薄板と，上記現像装置本体内の
現像剤を押圧して上記多孔性薄板に対する現像剤の押圧
力を変化させる押圧力調整手段と，上記感光体の表面電
位を検出する電位センサと，上記電位センサからの信号
値に応じて上記圧接力調整手段を駆動し多孔性薄板に対
する現像剤の押圧力を調整する制御手段とを具備してな
ることを特徴とする画像形成装置して構成されている。

【０００６】

【作用】本発明の画像形成装置では，現像装置本体内に
収容された現像剤が，多孔性薄板を通って現像ローラ側
へ運ばれる。上記現像剤の搬送量は上記多孔性薄板への
現像剤への押圧力の高低に応じて決定される。従って本
発明のように上記多孔性薄板に対する現像剤の押圧力を
感光体の劣化度合い等により変動する感光体の表面電位
に応じて調整することにより，感光体へ移動する現像剤
の量を感光体の劣化等にかかわらず一定に維持すること
が可能である。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を実施例について説明する。本
発明の画像形成装置では，図１に示すように，感光体の
一例である感光体ドラム１に対向して現像装置２が配設
されている。該現像装置２は，１成分系の現像剤３が収
容されたハウジング４（現像装置本体）と，該ハウジン
グ４の各側板（図示せず）間に架設された現像ローラ５
とを有している。該ハウジング４内に収容された現像剤
は，例えば，１０μｍ程度の粒径の非磁性１成分系現像
剤である。上記ハウジング４には，感光体ドラム１側の
下部に，開口部６が，感光体ドラム１の軸心方向のほぼ
全長にわたって設けられている。該開口部６内に配設さ
れた上記現像ローラ５は，例えば，金属軸体５ａ　に，
体積抵抗が１０７　Ωであるウレタンゴムが設けられて
構成されている。また該現像ローラ５は，感光体ドラム
１に当接している。該現像ローラ５におけるウレタンゴ
ム層の周面は，２〜２０μｍ程度の表面粗さとされてい
る。 感光ドラム１，現像ローラ５，感光体ドラム１の回転方
向は図示の矢印の通りである。ハウジング４の前記開口
部６には，導電性の多孔性薄板の一例であるメッシュ部
材８が現像ローラ５に張着されている。上記メッシュ部
材８は図示の如く現像ローラ５に約４５°（巻付角θ）
巻き付けられ，現像ローラ５に圧接されている。上記メ
ッシュ部材８に設けられた多数の細孔は，現像剤３が通
過できる程度の大きさに形成されている。一例として粒
径１０μｍ程度の現像剤に対して１００〜４００メッシ
ュで目開きが４０〜１５０μｍ程度のものが使用される
。本実施例では，レーザプリンタ等において実施される
反転現像方式により感光体ドラム１上の潜像を現像する
。本実施例において，感光体ドラム１としては，有機感
光体（ＯＰＣ）が使用されており，−７００Ｖの表面電
位が印加されている。そして，レーザビームにより表面
電位が露光されて，露光された部分の電位が減衰するこ
とにより，潜像が形成される。該現像ローラ５には，−
１００ＶのＤＣバイアス電圧が印加されており，感光体
ドラム１上の表面電位が減衰された潜像部分に，現像ロ
ーラ５にて搬送される現像剤が付着して，画像が形成さ
れる。

【０００８】現像剤は，例えば，負極性に帯電されるよ
うになっており，現像ローラ５には，例えば，前記の如
く−１００ＶのＤＣバイアス電位が印加されており，ま
た，導電性のメッシュ部材８には，−３００ＶのＤＣバ
イアス電位が印加されている。上記ハウジング４は断面
長方形の筒状をなし，その内部に前記現像剤３をメッシ
ュ部材８の方向へ押圧するピストン９が摺動自在に収納
されている。上記ピストン９の摺動壁９ａ　，９ｂ　の
外面にはラック９ｂ　，９ｂ　が形成されており，この
ラック９ｂ　，９ｂ　に上記ハウジング４に取り付けた
ギヤ１０，１０が噛み合っている。上記ギヤ１０，１０
は図外のチェーン等の連結手段により逆方向に同期回転
するよう連結されており，図２に示すステッピングモー
タＭにより回転駆動される。従って，上記ステッピング
モータＭを正又は逆方向に回転駆動することにより前記
ギヤ１０とラック９ｂ　の作用によりピストン９が矢印
Ａ又はＢで示す方向に摺動し，ピストン９の現像剤３に
対する押圧力が変化し，それに伴って現像剤３のメッシ
ュ部材８に対する押圧力が変化する。上記のようなピス
トン９，ラック９ｂ　，ギヤ１０は本発明における押圧
力調整手段の一例に相当する。図１において１１は現像
剤３を補充する時にピストン９を取り除く作業を手で行
うための把手である。このような構成の現像装置２では
，前記ピストン９をステッピングモータＭにより現像剤
３に押し付け，現像剤３をメッシュ部材８に押圧してい
るので，その押圧力の大小に応じてメッシュ部材８を通
る現像剤の量が変化する。更に，メッシュ部材８と現像
ローラ５との間に前記の通りＤＣバイアス電圧が印加さ
れていることにより，メッシュ部材８のメッシュを通過
した現像剤は，現像ローラ５の周面に移動する。現像ロ
ーラ５におけるウレタンゴムの外周面は，前記の通り２
〜２０μｍ程度の表面粗さになっているために，現像剤
は，メッシュ部材８に摺接しつつ搬送される。メッシュ
部材８は，現像ローラ５の周面に，周方向に適当な長さ
にわたって圧接されているために，現像剤は，メッシュ
部材８との摺接により確実に摩擦帯電される。現像ロー
ラ５の回転により，メッシュ部材８が圧接された領域を
通過した現像剤は，現像ローラ５の周面に厚さ２０〜３
０μｍ程度の均一な薄層を形成し，該現像ローラ５の回
転により，感光体ドラム１との当接領域へと搬送される
。そして，その当接領域にて，感光体ドラム１の潜像が
現像される。

【０００９】従って上記現像ローラ５の周面に形成され
る現像剤の薄層の厚さは，画像濃度に大きい影響を与え
る。上記現像剤の薄層の厚みはメッシュ部材８を通る現
像剤の量により変化する。即ち，前記ステッピングモー
タＭにより駆動されるピストン９による押圧力によって
画像濃度が変化する。本実施例は，感光体ドラム１の感
度に応じて上記ピトスン９による現像剤３への押圧力を
調整し，感光体ドラム１の感度が変化した場合にも，画
像濃度にはその影響が出ないようにするものである。こ
の実施例では前記感光体ドラム１の近傍に感光体ドラム
１上の電荷の量を検出するための電位プローブ１２が設
けられている。電位プローブ１２は現像ローラ５と感光
体ドラム１との接触部１３よりドラム回転方向に見て若
干上流側に設けられることが望ましい。図２は上記表面
電位プローブ１２及び前記ステッピングモータＭがイン
ターフェイス回路１４を介して制御回路ＣＰＵに接続さ
れている状態を模式的に示すブロック図である。以下図
３に示したフローチャートに従ってメッシュ部材８への
現像剤の押圧力を感光体の表面電位に合わせて調節する
手順について説明する。尚，以下の説明中，Ｓ１，Ｓ２
，…は手順（ステップ）の番号である。この実施例では
プリントキーが押されるたびに現像剤の押圧力の調整が
行われるが，例えば所定枚数の画像形成処理が行われる
度に調整したり，表面電位の変化量が所定値を超える毎
に調整するようなケースも本発明に含まれる。また，以
下の実施例ではメッシュ部材８と現像ローラ５にバイア
ス電圧が印加されるケースについて説明するが，前記し
たように現像剤の搬送量は，現像剤の電位と，メッシュ
部材８，現像ローラ５の電位との相対的な高低関係及び
メッシュ部材８への現像剤の押圧力により決まるもので
あるから，上記メッシュ部材８，現像ローラ５の各電位
及び現像剤の押圧力のいずれか１つは２以上を互いに相
対的に変化させることにより調整することが可能である
。まずプリントキー１２が押される（Ｓ１）と，図示せ
ぬ帯電チャージャが作動され（Ｓ２），回転する感光体
ドラム１の表面に所定の基準電位が印加される。更にメ
ッシュ部材８及び現像ローラ５にそれぞれ所定のバイア
ス電圧が印加される（Ｓ３）。

【００１０】帯電チャージャにより印加された感光体ド
ラム１の表面電位は感光体ドラム１の回転により表面電
位プローブ１２により検出され（Ｓ４），これが所定の
表面電位設定値（ＳＰ設定値）と比較され（Ｓ５），Ｓ
Ｐ設定値との間に所定差以上の差がなければ通常のプリ
ント動作（Ｓ６）に移る。上記検出値とＳＰ設定値との
差が所定量を超える場合には，前記ステッピングモータ
Ｍが上記検出値とＳＰ設定値との差に応じて駆動され，
メッシュ部材８に対する現像剤の押圧力が調整される。 前記ＣＰＵには上記検出値とＳＰ設定値との差に対応し
て駆動くべきステッピングモータＭの回転量の値をデー
タテーブル又は関数の形で記憶するＲＯＭが接続されて
おり，Ｓ５において上記検出値とＳＰ設定値との差が所
定値以上の場合には，上記差に応じたステッピングモー
タＭの回転量が上記ＲＯＭから読み出され，ピストン９
の押圧位置が調整され，その後通常のプリント動作が開
始される。本実施例では，多孔性薄板として金属メッシ
ュ部材を使用する構成としたが，金属基板にエッチング
等により多数の透孔を形成したものや導電性のない樹脂
製のネットを使用してもよい。また，現像ローラが感光
体ドラムに接触することなく，現像ローラによって搬送
される現像剤が感光体ドラムに飛翔する現像装置にも本
発明は適用できる。感光体としては，感光体ドラムに限
らず，ベルト状の感光体であってもよい。

【００１１】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は，上述のように
，感光体の表面電位に応じて，メッシュ部材に対する現
像剤の押圧力が調整されるので，感光体の劣化その他の
理由による現像濃度の変動を吸収し，常に同一原稿濃度
に対して同一濃度の現像処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係る画像形成装置の要
部を示す概略断面図。

【図２】　　同実施例の要部接続状態を示すブロック図
。

【図３】　　同実施例の処理手順を示すフローチャート
。

【符号の説明】

２…現像装置　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４…ハウジング（現像装置本体） ５…現像ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　６…開口部７…ブラシローラ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　８…メッシュ部材（多孔性薄板） ９…ピストン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　９ｂ　…ラック１０…ギヤ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１２…表面電位プローブ
（電位センサ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感光体に近接して回転する現像ローラ
   により搬送される１成分現像剤の量を現像剤搬送量規制
   部材により少量に規制して薄層状となし上記感光体との
   間の現像部へ搬送し，上記感光体表面に形成された静電
   潜像を現像する画像形成装置において，前記現像ローラ
   を収容する現像装置本体内に設けられ，上記現像ローラ
   に圧接して張着される多孔性薄板と，上記現像装置本体
   内の現像剤を押圧して上記多孔性薄板に対する現像剤の
   押圧力を変化させる押圧力調整手段と，上記感光体の表
   面電位を検出する電位センサと，上記電位センサからの
   信号値に応じて上記圧接力調整手段を駆動し多孔性薄板
   に対する現像剤の押圧力を調整する制御手段とを具備し
   てなることを特徴とする画像形成装置。