JPH0619628B2 - 現像装置の現像間隙制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は複写機の現像装置の現像間隙制御装置に関す
る。

従来の技術 複写機の感光体は帯電装置により一様に帯電され、その
帯電表面は露光装置により露光されて原稿に対応する静
電潜像が感光体上に形成される。この静電潜像は次いで
現像装置により現像され可視化された後、転写装置によ
り用紙上に転写され、用紙上のトナー像は定着されて永
久像とされる。一方感光体上の未転写トナー、即ち残留
トナーはクリーニング装置により清掃され１コピーサイ
クルが終了する。

上述のような複写サイクルにおいて、感光体上の静電潜
像を現像する現像方法を大別すると、液体現像剤を使用
する湿式現像法と乾式現像剤を使用する乾式現像法とが
ある。取扱いの便利さから及びコピー質等の見地から最
近では乾式現像法が主流を占めるに至っている。乾式現
像法は従来種々提案され実用化されているが、その多く
はトナーとキヤリアとからなる現像剤を使用する二成分
現像法であった。しかし二成分現像法に使用されるトナ
ーは、比較的粒径が大きいために画像の忠実再現性に限
度があり、最近になってコピー質向上の観点からトナー
のみから成る一成分現像剤を使用する一成分現像法が盛
んに開発され提案されている。

一成分現像法は磁性トナーを使用する磁性一成分現像法
と非磁性トナーを使用する非磁性一成分現像法とに大別
できるが、どちらの一成分現像法においても感光ドラム
と現像ロールとを間隙を置いて対峙し、この間隙をよぎ
って現像バイアスを印加することによりトナーを現像ロ
ールから感光ドラムに飛翔させ感光ドラム上の静電潜像
を現像している。このため感光ドラムと現像ロールとの
間の現像間隙を１００μｍ〜２００μｍ程度の非常に狭
い間隙に制御して現像を行なうのが一般的である。

現像間隙をこのように非常に狭い間隙に制御することが
コピー質の観点から非常に重要であり、従来ではこれを
達成するために例えば第４図のような機構を採用してい
た。第４図を参照すると、感光ドラム１０は図示しない
帯電装置により一様に帯電され、次いで露光装置により
露光されて原稿に対応する静電潜像が感光ドラム１０上
に形成される。この静電潜像は現像装置１２により現像
され可視像とされる。現像装置１２はハウジング１４に
現像ロール１６及びトラッキングロール１８が回転可能
に取付けられており、トラッキングロール１８を感光ド
ラム１０に圧接させて回転することにより現像ロール１
６と感光ドラム１０との間隙を設定範囲内に維持するよ
うにしている。即ち、圧縮バネ２０によりハウジング１
４は回動軸２２を中心にして回動され、トラッキングロ
ール１８が感光ドラム１０に常に圧接するように構成さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 しかしこのようにトラッキングロールを使用する従来の
現像間隙制御装置においては、感光ドラムの振動、偏心
及びトラッキングロールの偏心、汚れ等により、感光ド
ラムと現像ロールとの間の間隙の変動が非常に大きくな
り、これが画像の濃度ムラあるいは画質劣化の原因とな
っていた。

よって本発明の目的は上述した従来装置の欠点を克服
し、感光ドラムと現像ロールとの間の現像間隙を望まし
い範囲内に常に正確に制御することのできる現像装置の
現像間隙制御装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明
は、感光ドラムと現像ロールとを間隙を持って対峙さ
せ、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像ロールに
付着した現像剤で現像する現像装置において、感光ドラ
ムの半径方向変位を検出する変位検出手段を設け、該変
位検出手段からの信号を比較回路に入力し基準値と比較
することにより補正信号を出力し、該補正信号に応じて
駆動される駆動手段を含む現像装置移動手段を設けたこ
とにより、感光ドラムと現像ロールとの間の前記間隙を
常に設定値となるように補正することを特徴とする現像
装置の現像間隙制御装置を提供する。

本発明の望ましい実施態様においては、変位検出手段を
感光ドラムの外周面に常に接触する接触子と、この接触
子に連結したひずみゲージとにより構成している。即ち
接触子で感光ドラムの半径歩行変位を検出し、この検出
変位量をひずみゲージで電圧に変換するようにしてい
る。駆動手段としては、ステッピングモータ、直流サー
ボモータ、あるいは交流サーボモータ等の小型モータが
望ましく、これらのモータを比較回路からの信号により
正転あるいは逆転することにより現像間隙を制御するよ
うにしている。

作 用 変位検出手段により、感光ドラムの半径方向変位を検出
し、これを比較回路に入力する。比較回路では検出信号
と基準値とを比較しその差を補正信号として出力する。
この補正信号に応じてステッピングモータ等からなる駆
動手段を正転あるいは逆転し、この駆動力を現像装置移
動手段に伝達することにより現像装置を移動し感光ドラ
ムと現像ロールとの間隙を常に設定値となるように制御
する。

実施例 以下本発明を図面に示す一実施例に基づいて詳細に説明
することにする。第１図を参照すると、本発明の現像間
隙制御装置を有する複写機の概略構成図が示されてお
り、無定形セレン等から構成される感光ドラム１０は帯
電コロトロン３０により一様に帯電され、次いで露光装
置３２により感光ドラム１０上に原稿３４に対応する静
電潜像が形成される。この静電潜像は現像ロール１２に
より現像され可視化された後、感光ドラム上の現像々は
転写コロトロン３６により用紙３８上に転写され、転写
像は図示しない定着装置により定着され永久像とされ
る。感光ドラム上の未転写トナー即ち残留トナーはクリ
ーニング装置４０により清掃され１コピーサイクルが終
了する。

現像装置１２はハウジング１４に現像ロール１６が回転
自在に取付けられており、感光ドラム１０と現像ロール
１６との間隙は例えば１５０μｍ程度の非常に狭い間隙
になるように設定されている。トナーのみから成る一成
分現像剤を使用する現像方法においては、使用するトナ
ーの平均粒子径も二成分現像剤のトナーに比較して小さ
く、また感光ドラム１０と現像ロール１６とをよぎって
現像バイアスを印加し、現像ロール１６に付着したトナ
ーを飛翔させて感光ドラム１０上の静電潜像を現像して
いるため、現像間隙を１００μｍ〜２００μｍ程度の非
常に狭い間隙に正確に制御する必要するがある。

本発明ではこのため感光ドラム１０の半径方向変位を常
に検出する変位検出手段４２を設けている。変位検出手
段４２は例えば現像ロール１６の上流側で感光ドラム１
０の外周面端部に常に接触する接触子４４と、この接触
子に一端を接着され他端を複写機本体フレーム５０に固
着されたひずみゲージ４６とから構成される。接触子４
４は図示しないバネ等の付勢手段により感光ドラム１０
表面に常に接触するように付勢されている。よって振
動、偏心等により感光ドラム１０が半径方向に変位した
場合には、この変位量がひずみゲージ４６の抵抗変化と
なってあらわれ、ひずみゲージに電圧を印加しておくこ
とにより感光ドラムの変位を電圧変化として検出するこ
とができる。

４８は複写機本体フレーム５０に設けたガイドレールで
あり、現像装置１２のハウジング１４がこのガイドレー
ル４８上を摺動できる構成となっている。５２は引張り
バネでありハウジング１４と本体フレーム５０との間に
介装されてハウジング１４を感光ドラム１０から離れる
方向に付勢している。５４はステッピングモータであ
り、ステッピングモータの出力軸５６には偏心カム５８
が固着されていて、この偏心カムによりハウジング１４
を感光ドラム方向に付勢している。

第２図を参照すると本発明の現像間隙制御装置の制御回
路図が示されており、比較器６０にはひずみゲージ４６
からの電圧信号が入力され、この電圧信号が他方のイン
プットから入力されている基準電圧信号と比較される。
基準電圧信号は可変抵抗器６２を調整することにより任
意に設定することができ、例えば現像間隙１５０μｍに
相当するひずみゲージの出力電圧を測定し、基準電圧が
この測定電圧となるように可変抵抗器６２で調整するよ
うにすればよい。

比較器６０では検出信号電圧と基準信号電圧とが比較さ
れ、その差が補正信号として出力される。この補正信号
をＡ／Ｄ変換器６４を介してパルス発生器６６に入力
し、信号に応じたパルスを発生させるようにする。この
パルスによりドライバー６８を介してステッピングモー
タ５４を正転あるいは逆転するように制御する。ステッ
ピングモータ５４の出力軸５６には偏心カム５８が固着
されているので、ステッピングモータの回転により偏心
カム５８も回転しハウジング１４を比較器６０からの補
正信号に見合ったぶんだけ移動させる。このように振
動、あるいは偏心等に起因する感光ドラム１０の半径方
向変位を変位検出手段４２により常に検出することによ
り感光ドラム１０と現像ロール１６との間の現像間隙を
常に最適範囲内に制御することができる。

上述した実施例においては変位検出手段としてひずみゲ
ージを採用したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばフォトセンサ、超音波センサ、磁気センサ
等の変位検出手段も採用可能であること勿論である。さ
らに駆動手段としてステッピングモータを採用した例に
ついて説明したが、他の小型モター例えば直流サーボモ
ータ、交流サーボモータ等も採用可能である。

次に第３図を参照すると、このグラフは本発明の現像間
隙制御装置と第４図に示すようなトラッキングロールを
使用する従来の現像間隙制御装置との現像間隙変動率の
比較実験データを示している。現像間隙変動率は基準現
像間隙をｄ、変位をΔｄとするとΔｄ／ｄであらわさ
れ、第３図に示すようにトラッキングロールを使用する
従来タイプの制御装置では±１０数パーセント程度であ
ったものが本発明の制御装置では±数パーセントとなり
著しく改善することができた。これにより、画質の濃度
ムラあるは濃度低下等を従来タイプに比較して大きく改
善することができた。

なお第１図の実施例においては、接触子４４を現像ロー
ル１６の上流側に設けたので、制御動作時間と接触子４
４の接触点から現像ロール１６までの感光ドラム１０の
回転時間を一致させるように制御回路を組むようにする
のが望ましい。

本発明の現像間隙制御装置によれば、現像間隙を非常に
正確に制御することができるので、現像間隙を非常に狭
く制御する必要のある一成分現像剤を用いた一成分現像
装置に特に適しているが、これに限定されるものではな
く二成分現像装置にも適用可能であること勿論である。

発明の効果 本発明は以上詳述したように構成したので、感光ドラム
と現像ロールとの間の現像間隙を非常に正確に制御する
ことができ、この結果画像の濃度ムラ、画質劣化等を未
然に防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である現像間隙制御装置を有
する複写機の概略構成図、 第２図は制御回路のブロック図、 第３図は本発明と従来装置との現像間隙変動率の比較実
験結果を示すグラフ、 第４図は従来の現像間隙制御装置の概略構成図である。 １０：感光ドラム、１２：現像装置 １６：現像ロール、４２：変位検出手段 ４４：接触子、４６：ひずみゲージ ５４：ステッピングモータ ５８：偏心カム、６０：比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光ドラムと現像ロールとを間隙を持って
   対峙させ、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像ロ
   ールに付着した現像剤で現像する現像装置において、感
   光ドラムの半径方向変位を検出する変位検出手段を設
   け、該変位検出手段からの信号を比較回路に入力し基準
   値と比較することにより補正信号を出力し、該補正信号
   に応じて駆動される駆動手段を含む現像装置移動手段を
   設けたことにより、感光ドラムと現像ロールとの間の前
   記間隙を常に設定値となるように補正することを特徴と
   する現像装置の現像間隙制御装置。