JP2001134093A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2001134093A
JP2001134093A JP31478599A JP31478599A JP2001134093A JP 2001134093 A JP2001134093 A JP 2001134093A JP 31478599 A JP31478599 A JP 31478599A JP 31478599 A JP31478599 A JP 31478599A JP 2001134093 A JP2001134093 A JP 2001134093A
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JP
Japan
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toner
developing
amount
developer carrier
developing device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31478599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tsuchiya
敬司 土屋
Takehiro Seko
丈裕 世古
Hideaki Miyata
英明 宮田
Hiroyuki Miyamoto
博行 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JP2001134093A publication Critical patent/JP2001134093A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately and inexpensively detect toner carrying amount or toner electrification amount on a developer carrier and to obtain stable image quality on the basis of the detected result in a developing device provided with the developer carrier so as to be opposed to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and performing development by transferring toner to the latent image from a toner thin layer formed on the developer carrier. SOLUTION: This developing device is provided with a layer forming member 3 in press-contact with the developer carrier 2, and the member 3 is provided with a conductive member (leaf spring 3b) opposed to the developer carrier 2. Developing bias voltage is applied to the sleeve 2a of the developer carrier and a current flowing from the sleeve 2a to the member 3 is detected by a toner state detection means 6. When the toner carrying amount on the sleeve changes, a resistance value or the capacitance of a capacitor formed by the leaf spring and the sleeve is changed, and the current value detected by the means 6 is fluctuated. Thus, a toner state is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置又は
静電記録装置等において用いられ、像担持体上に形成さ
れた静電潜像をトナーの付着により可視化する現像装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device which is used in an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus and visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier by attaching toner.

【0002】[0002]

【従来の技術】像担持体上に形成された静電潜像にトナ
ーを選択的に転移して可視化する現像装置は、使用する
現像剤の種別等に応じ、従来より各種タイプが提案され
ている。その中で磁性一成分現像剤を用いた現像装置と
しては、例えば図8に示す構成のものがある。この現像
装置は、磁性一成分現像剤を収容するハウジング101
と、静電潜像が形成された像担持体100に対向して設
けられる現像ロール102(現像剤担持体)と、現像ロ
ール102に圧接され、現像ロール上の現像剤付着量を
規制する層形成部材103とを備えている。そして、上
記現像ロール102は、周方向に複数の磁極が設けられ
た磁石ロール102bと、この周囲で磁石ロールとは独
立して回転する円筒状のスリーブ102aとで主要部が
構成されている。また、層形成部材103は、現像ロー
ル102と接触する部分にゴム等の弾性部材103aが
一般に用いられる。
2. Description of the Related Art Various types of developing devices for selectively transferring toner to an electrostatic latent image formed on an image carrier and visualizing the toner have been proposed according to the type of developer used. I have. Among them, as a developing device using a magnetic one-component developer, for example, there is one having a configuration shown in FIG. The developing device includes a housing 101 for housing a magnetic one-component developer.
And a developing roller 102 (developer supporting member) provided to face the image carrier 100 on which the electrostatic latent image is formed, and a layer which is pressed against the developing roller 102 and regulates the amount of the developer adhered on the developing roll. And a forming member 103. The main part of the developing roll 102 is constituted by a magnet roll 102b provided with a plurality of magnetic poles in a circumferential direction, and a cylindrical sleeve 102a which rotates around the magnet roll independently of the magnet roll. As the layer forming member 103, an elastic member 103a such as rubber is generally used in a portion that comes into contact with the developing roll 102.

【0003】このような現像装置においては、ハウジン
グ101内に収納された一成分磁性現像剤は、磁石ロー
ル102bの磁力でスリーブ102aの表面に保持さ
れ、層形成部材103との間を通過する際に現像ロール
102の表面に摺擦されて現像剤(トナー)の薄層が形
成される。そして、この現像剤と現像ロール102の表
面との摺擦によって現像剤は摩擦帯電し、電荷が付与さ
れる。
In such a developing device, the one-component magnetic developer housed in the housing 101 is held on the surface of the sleeve 102a by the magnetic force of the magnet roll 102b and passes through the space between the sleeve 102a and the layer forming member 103. Is rubbed against the surface of the developing roll 102 to form a thin layer of developer (toner). Then, the developer is frictionally charged by the rubbing between the developer and the surface of the developing roll 102, so that a charge is applied.

【0004】層形成部材103によって薄層化された現
像剤はスリーブ102aの回転により、像担持体100
と現像ロール102とが対向する現像領域へ搬送され
る。像担持体100と現像ロール102との間には、電
源装置104から直流重畳交流電圧又は直流電圧が印加
されており、現像領域で生じる電界によって電荷を有す
る現像剤が像担持体100の静電潜像に飛翔して現像が
行われる。
[0004] The developer thinned by the layer forming member 103 is rotated by the rotation of the sleeve 102a to form the image carrier 100.
And the developing roller 102 are conveyed to a developing area facing the developing roller 102. Between the image carrier 100 and the developing roll 102, a DC superimposed AC voltage or DC voltage is applied from a power supply device 104, and a developer having an electric charge due to an electric field generated in the developing area causes the electrostatic charge of the image carrier 100 to be reduced. The development is performed by flying to the latent image.

【0005】上記のような一成分現像装置は小型化が容
易であるという利点を生かして、低速の小型複写機やプ
リンターに用いられることが多いが、中速以上の中型複
写機やプリンターにも用いられるようになってきてお
り、さらなる性能の向上が求められている。
The above-described one-component developing apparatus is often used for low-speed small-sized copiers and printers, taking advantage of the fact that it can be easily miniaturized. It is being used, and further improvement in performance is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の現
像装置において、改良が望まれている点として、次のよ
うな事項がある。現像ロールに圧接され、トナーを摺擦
して帯電する層形成部材を備えた現像装置では、現像ロ
ール上に形成されるトナー層の層厚、すなわ現像ロール
上のトナー搬送量が不安定になり易い。特に、長期間に
渡って現像動作をくり返し行うと、層形成部材が現像ロ
ールに圧接されていることによって、現像ロールの表面
が摩耗し、現像ロール上で搬送されるトナー量が低下し
てしまうことがある。また、くり返しトナーを現像ロー
ルの表面に摺擦することによって、トナーが機械的なス
トレスを受け、トナー表面に付着している外添剤がトナ
ーの中に埋まり込んでしまう、いわゆるトナーの劣化が
発生し易い。このようなトナーの劣化が生じたときに
も、現像ロール上で搬送されるトナー量が低下したり、
トナーの帯電量が低下することになる。
In the conventional developing device as described above, there are the following items that are desired to be improved. In a developing device provided with a layer forming member that is pressed against a developing roll and rubs and rubs toner, the layer thickness of the toner layer formed on the developing roll, that is, the amount of toner transported on the developing roll becomes unstable. Easy to be. In particular, when the developing operation is repeated over a long period of time, the surface of the developing roll is worn due to the layer forming member being pressed against the developing roll, and the amount of toner conveyed on the developing roll is reduced. Sometimes. Further, by repeatedly rubbing the toner on the surface of the developing roll, the toner is subjected to mechanical stress, and external additives attached to the toner surface are buried in the toner. Easy to occur. Even when such toner deterioration occurs, the amount of toner conveyed on the developing roll decreases,
As a result, the charge amount of the toner decreases.

【0007】上記のように現像ロール上のトナー搬送量
の低下又はトナーの帯電量の低下が発生すると、静電潜
像へのトナーの転移量が減少して濃度の低下や現像ムラ
が生じ、現像される画像が劣化することになる。
As described above, when the amount of toner transported on the developing roll or the amount of charged toner decreases, the amount of transfer of the toner to the electrostatic latent image decreases, causing a decrease in density and uneven development. The developed image will be degraded.

【0008】このような問題点に対して、特開平5−2
89483号公報には、現像領域の上流側に、現像ロー
ルと近接・対向して光学式のトナー層検出器を設けた現
像装置が開示されている。この現像装置では、現像ロー
ル上のトナー搬送量を検出し、その検出値に基づいて層
形成部材の圧力等を調整する。これにより、現像ロール
上のトナー搬送量がほぼ一定になるように制御しようと
するものである。しかしながら、現像ロールと対向する
ようにトナー層検出器を設けると、製造コストが高くな
ってしまうとともに、現像装置のサイズが大きくなり、
近年の小型化への要請に反することになる。
To solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-25-2
Japanese Patent No. 89483 discloses a developing device provided with an optical toner layer detector close to and opposed to a developing roll on the upstream side of a developing area. In this developing device, the amount of toner transported on the developing roll is detected, and the pressure and the like of the layer forming member are adjusted based on the detected value. In this way, an attempt is made to control the toner conveyance amount on the developing roll to be substantially constant. However, when the toner layer detector is provided so as to face the developing roll, the manufacturing cost increases and the size of the developing device increases,
This is contrary to the recent demand for miniaturization.

【0009】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、現像剤担持体上のトナー
搬送量又はトナーの帯電量を高精度かつ安価に検知し、
これに基づいて安定した画質を維持する一成分現像装置
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to detect the amount of toner transported on a developer carrier or the amount of charge of toner with high accuracy and low cost.
An object of the present invention is to provide a one-component developing device that maintains stable image quality based on this.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、 表面に静電電位の差に
よる潜像が形成された像担持体と対向するように配設さ
れ、周面が周回移動する現像剤担持体と、 前記現像剤
担持体の周面に圧接され、現像剤の薄層を形成する層形
成部材と、 前記現像剤担持体と前記像担持体との間に
現像バイアス電圧を印加する電源装置とを備え、 前記
像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像領域で、
薄層化された前記鍛造剤を前記像担持体に選択的に転移
させて、該潜像を可視化する現像装置において、 前記
層形成部材は、導電性材料からなる部分を有するもので
あり、 前記現像剤担持体から前記層形成部材の導電性
部分に流れる電流値を計測して現像剤担持体上のトナー
搬送量又は現像剤担持体上のトナーの帯電量を検知する
トナー状態検知手段を有する現像装置を提供するもので
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is provided so as to face an image carrier having a surface on which a latent image due to a difference in electrostatic potential is formed. A developer carrying member whose peripheral surface moves around; a layer forming member that is pressed against the peripheral surface of the developer carrying member to form a thin layer of developer; and the developer carrying member and the image carrying member. A power supply device for applying a developing bias voltage between the image bearing member and the developer carrying member in a developing region opposed to each other,
In a developing device for selectively transferring the thinned forging agent to the image carrier to visualize the latent image, the layer forming member has a portion made of a conductive material, A toner state detecting unit that measures a current value flowing from the developer carrier to the conductive portion of the layer forming member to detect a toner transport amount on the developer carrier or a charge amount of the toner on the developer carrier; A developing device is provided.

【0011】上記層形成部材の導電性材料からなる部分
は、金属等の電気抵抗値が無視できる程度の材料で構成
されるものであり、このような導電性材料からなる部材
を高抵抗部材と組み合わせて用いてもよい。例えば、直
接に現像剤担持体に圧接される部分には高抵抗の部材を
用い、その背後に金属等の導電性材料を配して高抵抗部
材を支持する構造等を採用することができる。
The portion of the layer forming member made of a conductive material is made of a material such as a metal having a negligible electric resistance. The member made of such a conductive material is referred to as a high resistance member. They may be used in combination. For example, it is possible to adopt a structure in which a high-resistance member is used for a portion directly pressed against the developer carrier, and a conductive material such as a metal is disposed behind the high-resistance member to support the high-resistance member.

【0012】このような現像装置では、現像剤担持体に
供給されたトナーは層形成部材によって摩擦帯電される
とともに、現像剤担持体の周面上でほぼ均一なトナー層
とされる。そして、像担持体との対向位置に搬送され、
ここで像担持体上の静電潜像に転移して、該静電潜像を
可視像とする。
In such a developing device, the toner supplied to the developer carrier is triboelectrically charged by the layer forming member and forms a substantially uniform toner layer on the peripheral surface of the developer carrier. Then, it is transported to a position facing the image carrier,
Here, the image is transferred to an electrostatic latent image on the image carrier, and the electrostatic latent image is made a visible image.

【0013】一方、現像剤担持体には現像バイアス電圧
が印加されており、周面上のトナー層を通過して層形成
部材の導電性部分への多少の電流が生じる。この電流値
は、現像剤担持体の周面上のトナー量によって抵抗値が
変動することから、トナー量に応じて変動し、この電流
値を検出することによって現像剤担持体の周面上のトナ
ー搬送量の変動を検知することができる。つまり、あら
かじめ現像剤担持体の周面上のトナー搬送量をさまざま
に変動させ、他の手段によってこのトナー搬送量を測定
するとともに、このときに層形成部材に流れる電流量を
測定して対応させる。これにより、トナー搬送量の変動
と層形成部材へ流れる電流量との関係を知ることができ
る。そして、現像装置を使用して像の形成を行なう際の
所定の時期に、層形成部材への電流量を検出すると、あ
らかじめ調査されている関係から現像剤担持体の周面上
のトナー搬送量を検知することが可能となる。
On the other hand, a developing bias voltage is applied to the developer carrier, so that a small amount of current flows through the toner layer on the peripheral surface to the conductive portion of the layer forming member. This current value varies according to the toner amount because the resistance value varies depending on the amount of toner on the peripheral surface of the developer carrying member. By detecting this current value, the current value on the peripheral surface of the developer carrying member is It is possible to detect a change in the toner conveyance amount. That is, the amount of toner transport on the peripheral surface of the developer carrier is varied in advance, and the amount of toner transport is measured by other means, and the amount of current flowing through the layer forming member at this time is measured and corresponded. . This makes it possible to know the relationship between the fluctuation of the toner transport amount and the amount of current flowing to the layer forming member. Then, when the amount of current to the layer forming member is detected at a predetermined time when an image is formed using the developing device, the amount of toner transport on the peripheral surface of the developer carrying member is determined from a relationship that has been investigated in advance. Can be detected.

【0014】一方、現像剤担持体上で搬送されるトナー
の帯電量は、層形成部材の圧接位置に至るまでに既に有
している電荷と層形成部材の摺擦によって付与される電
荷とを併せたものとなる。この電荷がトナー層を介して
層形成部材の導電性部分へ移動する量を検出することに
よって、トナーの帯電量の変動を検知することができ
る。
On the other hand, the amount of charge of the toner conveyed on the developer carrying member is determined by the amount of charge already existing up to the pressing position of the layer forming member and the amount of charge applied by rubbing of the layer forming member. It will be combined. By detecting the amount of the charge that moves to the conductive portion of the layer forming member via the toner layer, it is possible to detect a change in the charge amount of the toner.

【0015】また、請求項2に記載のように、層形成部
材の導電性部分を、現像剤担持体と対向するように配置
された板状部材とし、現像バイアス電圧は交流を含むも
のとすると、上記導電性の板状部材と現像剤担持体とが
コンデンサとして機能し、現像剤担持体から層形成部材
へ交流電流が生じる。この電流は、現像剤担持体の周面
上のトナー搬送量が変動することにともなう上記コンデ
ンサの容量の変化で変動する。したがって、層形成部材
へ流れる電流値の変動は、上記抵抗値の変化とコンデン
サの容量変化とを併せたものとなり、より顕著にトナー
搬送量の変動を検出することが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, the conductive portion of the layer forming member is a plate-shaped member disposed so as to face the developer carrier, and the developing bias voltage includes an alternating current. The conductive plate member and the developer carrier function as a capacitor, and an alternating current is generated from the developer carrier to the layer forming member. This current fluctuates due to a change in the capacitance of the capacitor due to a change in the amount of toner transport on the peripheral surface of the developer carrier. Therefore, the change in the value of the current flowing through the layer forming member is a combination of the change in the resistance value and the change in the capacitance of the capacitor, and the change in the toner conveyance amount can be detected more remarkably.

【0016】なお、電流量の変動を検出したときに、そ
の変動がトナー搬送量の変動によるものか、トナー帯電
量の変動によるものかの判別は、時間と変動率との関係
等によって行なわれる。つまり、トナーの帯電量の変化
は湿度の変動によるもの等が多く、比較的短い期間にお
いて変動するのに対し、現像剤担持体の周面の摩耗によ
るトナー搬送量の低下は比較的長時間の使用によって徐
々に生じるものであり、これらの要因を参酌して判別を
することができる。また、トナーの劣化による帯電量の
低下は、長時間の使用によって生じることが考えられる
が、この場合は、現像剤担持体に直流バイアス電圧のみ
を印加したときの電流値の変動と交流バイアス電圧を印
加したときの電流値の変動等を対比することによって、
トナー搬送量の低下と判別することが可能である。
When a change in the amount of current is detected, whether the change is due to a change in the toner transport amount or a change in the toner charge amount is determined based on the relationship between time and the change rate. . In other words, the change in the amount of charge of the toner is often due to a change in humidity and the like, and fluctuates in a relatively short period of time. It is gradually generated by use, and can be determined by taking these factors into consideration. Further, it is conceivable that the decrease in the charge amount due to the deterioration of the toner is caused by the use for a long time. In this case, the fluctuation of the current value when only the DC bias voltage is applied to the developer carrier and the AC bias voltage By comparing the fluctuation of the current value when applying
It is possible to determine that the toner transport amount has decreased.

【0017】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の現像装置において、 前記電流値の計測は、前記像担
持体の画像のない部分が前記現像剤担持体と対向してい
る時に行うように設定されているものとする。
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the current value is measured when a portion of the image carrier having no image is opposed to the developer carrier. It is assumed that it is set to perform.

【0018】この現像装置では、像担持体の画像のない
部分が現像剤担持体と対向しているとき、すなわち静電
潜像の現像が行われていないときに層形成部材に流れる
電流量を検知する。現像を行っている間は、電荷を有す
るトナーが像担持体に転移しており、このトナーの転移
量によって検知される電流量に影響が生じる可能性があ
るが、上記のように現像剤担持体が画のない像部分と対
向しているときに電流の検出を行うことによって、正確
な電流値を得ることが可能となる。
In this developing device, the amount of current flowing through the layer forming member when the non-image portion of the image carrier faces the developer carrier, that is, when the development of the electrostatic latent image is not performed. Detect. During the development, the charged toner is transferred to the image carrier, and the amount of current detected may be affected by the amount of transfer of the toner. An accurate current value can be obtained by detecting the current when the body is facing the image portion without an image.

【0019】請求項4に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の現像装置において、 前記トナー状態
検知手段によって検知された電流値に応じて、前記層形
成部材の圧接力を調整する層厚調整手段を有するものと
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the pressing force of the layer forming member is adjusted according to a current value detected by the toner state detecting means. It has a layer thickness adjusting means.

【0020】この現像装置では、トナー状態検知手段に
よって層形成部材へ流れる電流値が検知され、これに基
づいて現像剤担持体上のトナー搬送量が少ないと判定さ
れると、層厚調整手段によって層形成部材の現像剤担持
体への圧接力が低減される。これにより、層形成部材を
通過するトナー量が増加し、現像剤担持体上で搬送され
るトナー量を常にほぼ一定となるように制御することが
可能となる。また、トナー状態検知手段によって、現像
剤担持体上のトナー搬送量が多いと判定された場合に
は、層形成部材の圧接力を増加し、トナー搬送量が少な
くなるように調整される。
In this developing device, the current value flowing to the layer forming member is detected by the toner state detecting means, and based on the detected current value, it is determined that the amount of toner transported on the developer carrier is small. The pressing force of the layer forming member against the developer carrier is reduced. As a result, the amount of toner passing through the layer forming member increases, and it is possible to control the amount of toner conveyed on the developer carrying member to be substantially constant at all times. When it is determined by the toner state detecting means that the toner transport amount on the developer carrying member is large, the pressure contact force of the layer forming member is increased, and the toner transport amount is adjusted so as to decrease.

【0021】請求項5に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の現像装置において、前記トナー状態検知
手段によって検知された電流値に応じて、前記現像剤担
持体から前記像担持体に転移するトナー量を調整する現
像トナー量調整手段を有するものとする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the image carrier is transferred from the developer carrier in accordance with a current value detected by the toner state detecting means. It has a developing toner amount adjusting means for adjusting the amount of toner transferred to the body.

【0022】上記現像トナー量調整手段は、例えば、現
像バイアス電圧の直流成分又は交流成分の電圧を変動さ
せるものを採用することができる。また、像担持体とし
て表面に感光体層を有する部材が用いられているとき
に、像光照射前の一様帯電を行う帯電装置に対して帯電
電圧を変動させる信号を出力するものであってもよく、
現像トナー量を調整することができる他の手段を採用す
ることもできる。
As the developing toner amount adjusting means, for example, means for changing the voltage of the DC component or the AC component of the developing bias voltage can be employed. Further, when a member having a photoreceptor layer on the surface is used as the image carrier, a signal for changing a charging voltage is output to a charging device that performs uniform charging before image light irradiation. Well,
Other means that can adjust the amount of developed toner can also be employed.

【0023】このような現像装置では、トナー状態検知
手段によって層形成部材へ流れる電流値が検知され、こ
れに基づいて現像剤担持体上のトナー搬送量が小さいと
判定されると、一般に像担持体との対向領域で静電潜像
に転移するトナー量が減少し、現像された像の濃度が低
下する。これに対して、現像トナー量調整手段の動作に
よって像担持体へ転移するトナー量が多くなるように調
整され、上記トナー搬送量の低下による濃度低下は補完
されて、ほぼ一定の現像濃度が維持される。一方、トナ
ー状態検知手段によって、現像剤担持体上のトナー搬送
量が多いと判定されると、現像トナー量調整手段は現像
トナー量が少なくなるように動作し、過剰のトナーが像
担持体に転移するのが防止される。
In such a developing apparatus, the current value flowing to the layer forming member is detected by the toner state detecting means, and when it is determined based on this that the amount of toner transported on the developer carrying member is small, generally, the image carrying amount is reduced. The amount of toner transferred to the electrostatic latent image in the region facing the body decreases, and the density of the developed image decreases. On the other hand, the operation of the developing toner amount adjusting means is adjusted so that the amount of toner transferred to the image carrier is increased, and the decrease in density due to the decrease in the amount of toner transport is complemented, so that a substantially constant developing density is maintained. Is done. On the other hand, if the toner state detecting means determines that the amount of toner transported on the developer carrying member is large, the developing toner amount adjusting means operates so as to reduce the developing toner amount, and excessive toner is transferred to the image carrying member. Metastasis is prevented.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は、請求項1に記載の発明の一
実施形態である現像装置の概略構成図である。この現像
装置10は、表面に静電電位の差による潜像が形成され
る像担持体50との対向位置に設けられており、ハウジ
ング1内にトナーを収容するとともに、このハウジング
内に、像担持体50と近接対向し表面に現像剤(磁性ト
ナー)を付着して搬送する現像剤担持体2(現像ロー
ル)と、この現像剤担持体2上のトナーを規制してトナ
ー層を形成する層形成部材3と、トナーを撹拌するとと
もに現像剤担持体2にトナーを供給する撹拌供給部材4
と、像担持体50と現像剤担持体2との間に、現像バイ
アス電圧を印加する電源装置5と、上記現像剤担持体2
から層形成部材3に流れる電流値を計測して現像剤担持
体上のトナー搬送量又は現像剤担持体のトナーの帯電量
を検知するトナー状態検知手段6とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device according to an embodiment of the present invention. The developing device 10 is provided at a position opposing an image carrier 50 on the surface of which a latent image is formed due to a difference in electrostatic potential. The developing device 10 accommodates toner in the housing 1 and has an image in the housing. A developer carrier 2 (developing roll) that is closely opposed to the carrier 50 and adheres and conveys a developer (magnetic toner) on the surface, and a toner layer is formed by regulating the toner on the developer carrier 2. A layer forming member 3 and a stirring and supplying member 4 for stirring the toner and supplying the toner to the developer carrier 2
A power supply device 5 for applying a developing bias voltage between the image carrier 50 and the developer carrier 2;
And a toner state detecting means 6 for measuring a current value flowing through the layer forming member 3 to detect a toner transport amount on the developer carrying member or a charge amount of toner on the developer carrying member.

【0025】上記像担持体50は、表面に負帯電系の有
機感光体からなる表面層を有する光導電性ドラムであ
り、帯電手段(図示せず)により一様に帯電された後、
像光を照射することより静電電位の差による潜像を形成
することができるものである。静電潜像が形成されたと
きの表面電位は例えば画像部露光部で−100V、背景
部(非露光部)で−500Vとすることができる。
The image carrier 50 is a photoconductive drum having a surface layer made of a negatively charged organic photoreceptor on its surface, and after being uniformly charged by charging means (not shown),
By irradiating image light, a latent image due to a difference in electrostatic potential can be formed. The surface potential when an electrostatic latent image is formed can be, for example, -100 V in the image portion exposed portion and -500 V in the background portion (non-exposed portion).

【0026】上記現像剤担持体2は上記像担持体50と
対向して設けられ、回転することによって表面に付着し
たトナーを搬送することができるものであり、像担持体
50との近接位置A(現像領域)で間隙が200μmか
ら350μm程度となるように設定されている。
The developer carrier 2 is provided so as to face the image carrier 50, and is capable of transporting the toner adhered to the surface by rotating. The developer carrier 2 has a close position A to the image carrier 50. The gap is set to be approximately 200 μm to 350 μm in the (development region).

【0027】この現像剤担持体2は、軸線回りに回転駆
動される円筒状の現像スリーブ2aと、この現像スリー
ブ2aの内部で、回転しないように固定して支持され、
複数の磁石が周面に沿って配列された磁石ロール2bと
で主要部が構成されている。複数の磁石は、S極とN極
とが周面に沿って配列された磁気パターンを形成してお
り、この磁気パターンに従って、磁性トナーを現像スリ
ーブ2aの表面上に吸着することができるようになって
いる。一方、現像スリーブ2aは、フェノールなどの樹
脂スリーブやアルミニウムやステンレススチールなどの
金属スリーブ、あるいは表面に酸化アルミニウム層や金
属メッキなど、又はアクリル、エポキシ、ポリエステル
など樹脂系被覆膜をもつ金属スリーブなどが使用され
る。
The developer carrier 2 is supported by a cylindrical developing sleeve 2a which is driven to rotate around an axis, and is fixed so as not to rotate inside the developing sleeve 2a.
A main part is constituted by a magnet roll 2b in which a plurality of magnets are arranged along the peripheral surface. The plurality of magnets form a magnetic pattern in which S poles and N poles are arranged along the peripheral surface. According to this magnetic pattern, the magnetic toner can be attracted onto the surface of the developing sleeve 2a. Has become. On the other hand, the developing sleeve 2a is made of a resin sleeve such as phenol, a metal sleeve such as aluminum or stainless steel, an aluminum oxide layer or metal plating on the surface, or a metal sleeve having a resin-based coating film such as acrylic, epoxy, or polyester. Is used.

【0028】上記現像剤担持体の現像スリーブ2aには
電源装置5から現像バイアス電圧として直流重畳交流電
圧が印加され、現像スリーブ2aと像担持体50とが近
接する現像領域Aで、像担持体表面の感光体層下にあっ
て接地された電極との間に交番電界が生じるようになっ
ている。この現像バイアス電圧は、例えば交流成分の周
波数が2.2KHz、ピークツーピーク電圧を1800
V、直流成分を−300Vとすることができる。
A DC bias AC voltage is applied as a developing bias voltage from the power supply 5 to the developing sleeve 2a of the developer carrier, and in the developing area A where the developing sleeve 2a and the image carrier 50 are close to each other, the image carrier is An alternating electric field is generated between a grounded electrode under the photoreceptor layer on the surface. The developing bias voltage has, for example, a frequency of an AC component of 2.2 KHz and a peak-to-peak voltage of 1800.
V and the DC component can be -300V.

【0029】上記層形成部材3は、厚さが0.5mm程
度のステンレスの板バネ3bに、導電性粉を分散させた
厚さが0.2mm程度のシリコーンゴムからなる圧接部
材3aを接着したものであり、板バネ3bの一端付近が
ハウジング1に固定支持され、圧接部材3aが現像スリ
ーブ2aの回転方向上流側に向いた状態で現像スリーブ
2aに圧接されている。
The layer forming member 3 is formed by bonding a pressing member 3a made of silicone rubber having a thickness of about 0.2 mm in which conductive powder is dispersed to a stainless leaf spring 3b having a thickness of about 0.5 mm. The one end of the leaf spring 3b is fixedly supported by the housing 1, and is pressed against the developing sleeve 2a in a state where the pressing member 3a faces upstream in the rotation direction of the developing sleeve 2a.

【0030】上記圧接部材3aの圧接力は0.5N/c
m程度に設定され、現像スリーブ2aに圧接される位置
は、撹拌供給部材4から供給される磁性トナーを吸着す
る磁石ロール11の吸着磁極(N極)から、下流側に中
心角で約10°〜20°の位置となっている。なお、上
記圧接部材3aは、シリコーンゴムに代えてウレタンゴ
ム等を用いることもできる。
The pressing force of the pressing member 3a is 0.5 N / c.
m, and the position of being pressed against the developing sleeve 2a is at a central angle of about 10 ° downstream from the attracting magnetic pole (N pole) of the magnet roll 11 that attracts the magnetic toner supplied from the stirring and supplying member 4. It is a position of 20 °. The pressing member 3a may be made of urethane rubber or the like instead of silicone rubber.

【0031】上記層形成部材3の板バネ3bは、トナー
状態検知手段6を介して接地されており、このトナー状
態検知手段6によって現像スリーブ2aから層形成部材
3へ流れる電流を検知するようになっている。
The leaf spring 3b of the layer forming member 3 is grounded via the toner state detecting means 6 so that the current flowing from the developing sleeve 2a to the layer forming member 3 is detected by the toner state detecting means 6. Has become.

【0032】上記トナー状態検知手段6は、電流値を測
定する電流計と、この電流計によって検出される電流値
と現像剤担持体上のトナーの状態との関係についての情
報が記憶された記憶手段と、検出された電流値と上記記
憶手段に記憶されている情報とを対比して現像剤担持体
上のトナーの状態を判定する演算手段とを有するもので
ある。そして、判定された結果に対応する信号を、表示
手段等に出力することができるようになっている。
The toner state detecting means 6 stores an ammeter for measuring a current value and information on a relationship between the current value detected by the ammeter and the state of the toner on the developer carrier. Means for determining the state of the toner on the developer carrier by comparing the detected current value with the information stored in the storage means. Then, a signal corresponding to the determined result can be output to a display means or the like.

【0033】上記現像装置10で用いられる磁性トナー
は、少なくとも結着樹脂、磁性粉及び着色剤を含有し、
その平均粒子径が3〜10μmの範囲にあるものであ
る。また、適宜外添剤が添加される。結着樹脂は、ステ
ンレス−n−ブチルアクリレート系又はポリエステル系
樹脂等が用いられる。また、磁性粉としては、フェライ
ト、マグネタイトなどが用いられる。また、離型剤を添
加してもよく、離型剤としては、炭素数8以上のパラフ
ィン、パラフィンワックス、パラフィンラテックス、マ
イクロクリスタリンワックス等、又はポリプロピレン等
が使用できる。また、外添剤としては、SiO2 、Ti
2 、Al23 、MgO、CuO、ZnO、SnO
2 、CeO2 、Fe23 、BaO、CaO、K2 O、
Na2 O、ZrO2 、CaO・SiO2 、CaCO3
2 O(TiO2n 、MgCO3 、Al23 ・2S
iO2 、BaSO4 、MgSO4 等を使用することがで
き、好ましくはSiO2 、TiO2 、Al23 が挙げ
られる。そして、これらのうちの一種を用いてもよい
し、2種以上を併用してもかまわない。また、微粒子は
未処理のものでも、あるいはシランカップリング剤等の
疎水化剤で疎水化処理されたものや第四級アンモニウム
塩又はシリコーンオイル等で表面処理されたものを使用
することもできる。
The magnetic toner used in the developing device 10 contains at least a binder resin, a magnetic powder, and a colorant.
Its average particle size is in the range of 3 to 10 μm. Further, an external additive is appropriately added. As the binder resin, a stainless steel-n-butyl acrylate-based or polyester-based resin or the like is used. Ferrite, magnetite, etc. are used as the magnetic powder. A release agent may be added. As the release agent, paraffin having 8 or more carbon atoms, paraffin wax, paraffin latex, microcrystalline wax, or the like, or polypropylene or the like can be used. Further, as the external additive, SiO 2 , Ti
O 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO
2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O,
Na 2 O, ZrO 2 , CaO · SiO 2 , CaCO 3 ,
K 2 O (TiO 2 ) n , MgCO 3 , Al 2 O 3 .2S
TiO 2 , BaSO 4 , MgSO 4 and the like can be used, and preferably, SiO 2 , TiO 2 , and Al 2 O 3 are used. One of these may be used, or two or more of them may be used in combination. The fine particles may be untreated, may be subjected to a hydrophobic treatment with a hydrophobic agent such as a silane coupling agent, or may be subjected to a surface treatment with a quaternary ammonium salt or silicone oil.

【0034】上記実施形態の現像装置では、 結着樹脂:スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体 45重量部 磁性粉:マグネタイト 45重量部 負帯電性帯電制御剤 6重量部 ポリプロピレンワックス 3重量部 ポリエチレンワックス 1重量部 を材料として用いた体積平均粒径7μmのトナーを用
い、トナー100重量部に対して、直径12nmの疎水
性シリカ1.0重量部、チタニア1.0重量部を外添剤
として用いている。
In the developing device of the above embodiment, binder resin: styrene-n-butyl acrylate copolymer 45 parts by weight Magnetic powder: magnetite 45 parts by weight Negative charge control agent 6 parts by weight Polypropylene wax 3 parts by weight Polyethylene wax A toner having a volume average particle diameter of 7 μm using 1 part by weight as a material is used, and 1.0 part by weight of hydrophobic silica having a diameter of 12 nm and 1.0 part by weight of titania are used as external additives with respect to 100 parts by weight of the toner. ing.

【0035】このような現像装置10による像担持体5
0上の静電潜像の現像は次のように行われる。ハウジン
グ1内に収容されている磁性トナーが撹拌供給部材4に
よって回転する現像スリーブ2aの表面に供給され、現
像スリーブの回転によって層形成部材3の圧接位置に搬
送される。そして、圧接部材3aによって現像スリーブ
2aの表面に摺擦され、これによりトナーが薄層化され
るとともに、トナーに適度な電荷が付与される。薄層化
されたトナーは、さらに現像スリーブ2aの回転により
現像領域Aに搬送され、現像剤担持体2と像担持体50
との間隙に生じている交番電界内で電荷を有する多くの
トナー粒子が飛翔し往復運動をする。またこの往復運動
によってトナーの粒子同士が衝突し全体がクラウド状と
なる。このトナーのクラウドは、バイアス電圧の直流成
分によって像担持体50上の潜像部分(露光部)に引き
寄せられ、この静電潜像を可視化する。
The image carrier 5 by such a developing device 10
The development of the electrostatic latent image on 0 is performed as follows. The magnetic toner contained in the housing 1 is supplied to the surface of the rotating developing sleeve 2 a by the stirring and supplying member 4, and is conveyed to the pressure-contact position of the layer forming member 3 by the rotation of the developing sleeve. Then, the surface of the developing sleeve 2a is rubbed by the pressing member 3a, whereby the toner is thinned and an appropriate charge is applied to the toner. The thinned toner is further transported to the developing area A by the rotation of the developing sleeve 2a, and the developer carrier 2 and the image carrier 50 are rotated.
Many toner particles having electric charge fly and reciprocate in an alternating electric field generated in a gap between the toner particles. In addition, the toner particles collide with each other due to the reciprocating motion, and the whole becomes cloud-like. The toner cloud is attracted to the latent image portion (exposure portion) on the image carrier 50 by the DC component of the bias voltage, and this electrostatic latent image is visualized.

【0036】一方、上記のような現像工程がくり返し行
われる間の時間帯、つまり一枚分の静電潜像の現像が終
了し、次の静電潜像の現像が開始されるまでの間に現像
剤担持体上のトナー状態の検知が行われる。なお、この
トナー状態の検知は、静電潜像の現像を行う毎に実施す
る必要はなく、所定枚数の現像を行う毎に実施する等、
任意に設定されたタイミングで行うことにすればよい。
On the other hand, a time period during which the above-described developing process is repeated, that is, a period from when the development of one electrostatic latent image is completed to when the development of the next electrostatic latent image is started. Then, the state of the toner on the developer carrier is detected. Note that this toner state detection does not need to be performed each time the electrostatic latent image is developed, and is performed each time a predetermined number of developments are performed.
What is necessary is just to perform at the timing set arbitrarily.

【0037】このトナー状態の検知は次のように行われ
る。現像スリーブ2aには電源装置5から現像バイアス
電圧が印加されており、現像スリーブ2a上のトナー層
及び高抵抗導電性の圧接部材3aを介して板バネ3bへ
の電流が生じる。この電流が、トナー状態検知手段6が
有する電流計によって検出される。また、現像バイアス
電圧は交流成分を含んでおり、現像スリーブ2aと板バ
ネ3bとが対向することによるコンデンサ効果によって
生じる電流もあり、この電流値も併せて検出される。
The detection of the toner state is performed as follows. A developing bias voltage is applied to the developing sleeve 2a from the power supply device 5, and a current is generated to the leaf spring 3b through the toner layer on the developing sleeve 2a and the high-resistance conductive pressure contact member 3a. This current is detected by an ammeter included in the toner state detecting means 6. Further, the developing bias voltage includes an AC component, and there is a current generated by a capacitor effect due to the development sleeve 2a and the plate spring 3b facing each other, and this current value is also detected.

【0038】一方、層形成部材3の現像スリーブ2aへ
の圧接力を変化させ、現像スリーブ2a上のトナー搬送
量を変動させるとともに、それぞれの場合について現像
スリーブ2aから板バネ3bへ流れる電流値及び現像ス
リーブ2a上のトナー搬送量をあらかじめ測定してお
く。そして、この現像スリーブ2a上のトナー搬送量と
電流値との関係を、トナー状態検知手段6の記憶手段に
記憶させておく。
On the other hand, the pressing force of the layer forming member 3 against the developing sleeve 2a is changed to change the toner conveyance amount on the developing sleeve 2a, and in each case, the current value flowing from the developing sleeve 2a to the leaf spring 3b and The toner conveyance amount on the developing sleeve 2a is measured in advance. Then, the relationship between the toner conveyance amount on the developing sleeve 2a and the current value is stored in the storage unit of the toner state detection unit 6.

【0039】図2は、上記のようにして測定されたトナ
ー搬送量と電流値との関係の一例を示すものであり、ト
ナー搬送量の変動にともない、トナー状態検知手段6で
検出される電流値が異なることが分かる。そして、良好
な現像が行われるときの、現像スリーブ2a上のトナー
層は16g/m2 〜20g/m2 であることがあらかじ
め調査されている。したがって、現像工程の前又は後に
電流値が検出されると、この値を例えば図2のような、
記憶手段に記憶されている情報と対比し、そのときのト
ナー状態を判定することができる。
FIG. 2 shows an example of the relationship between the toner transport amount and the current value measured as described above. The current detected by the toner state detecting means 6 in accordance with the variation of the toner transport amount. It can be seen that the values are different. Then, when the good development is performed, the toner layer on the developing sleeve 2a it has been previously investigated a 16g / m 2 ~20g / m 2 . Therefore, when the current value is detected before or after the development process, this value is, for example, as shown in FIG.
The toner state at that time can be determined by comparing with the information stored in the storage unit.

【0040】なお、トナー搬送量と現像スリーブ2aか
ら層形成部材3bへの電流値との関係は、温度又は湿度
等の環境の変化によって影響を受けることがあり、異な
る環境状態について、それぞれトナー搬送量と電流値と
の関係をあらかじめ調査しておくのが望ましい。そし
て、温湿度検知手段を設け、その検出値に応じて、あら
かじめ記憶されている複数の対応関係から適切なものを
選択し、電流値からトナー搬送量を判定することによ
り、正確な判定が可能となる。
The relationship between the amount of toner transported and the current value from the developing sleeve 2a to the layer forming member 3b may be affected by changes in the environment such as temperature or humidity. It is desirable to investigate in advance the relationship between the amount and the current value. A temperature / humidity detecting means is provided, and an appropriate one is selected from a plurality of correspondences stored in advance according to the detected value, and the toner conveyance amount is determined from the current value, so that accurate determination is possible. Becomes

【0041】以上に説明した実施形態の現像装置は、現
像バイアス電圧として直流重畳交流電圧を印加するもの
であるが、直流電圧を印加するものであってもよい。こ
の場合は、現像スリーブと板バネとによるコンデンサ効
果は生じないのでトナー層及び圧接部材を介して生じる
電流のみを検出することになる。
Although the developing device of the embodiment described above applies a DC superimposed AC voltage as a developing bias voltage, it may apply a DC voltage. In this case, since the capacitor effect does not occur due to the developing sleeve and the leaf spring, only the current generated through the toner layer and the pressure contact member is detected.

【0042】図3は、請求項4に記載の発明の一実施形
態である現像装置を示す概略構成図である。この現像装
置20は、図1に示す現像装置10と同様の現像剤担持
体12、層形成部材13、撹拌供給部材14、電源装置
15及びトナー状態検知手段16を備えるものである
が、上記構成に加えて、上記層形成部材の板バネ13b
に当接され、トナー状態検知手段16で検出された電流
値に応じて板バネ13bを変形させる層厚調整手段18
が設けられている。
FIG. 3 is a schematic structural view showing a developing device according to an embodiment of the present invention. The developing device 20 includes a developer carrier 12, a layer forming member 13, a stirring and supplying member 14, a power supply device 15, and a toner state detecting unit 16 similar to the developing device 10 shown in FIG. 1. In addition, the leaf spring 13b of the layer forming member
And a layer thickness adjusting means 18 for deforming the leaf spring 13b in accordance with the current value detected by the toner state detecting means 16.
Is provided.

【0043】この層厚調整手段18は、先端が板バネに
当接されて進退可能に支持された作動部材18aと、モ
ータの回転により上記作動部材18aをゆっくりと前進
又は後退させるように駆動する駆動部18bとを備えて
おり、トナー状態検知手段16で検知された電流値に対
応する信号に基づいて、駆動電源17から駆動部18b
のモータを所定量だけ駆動するように駆動電流が供給さ
れる。そして、作動部材18aが後退することによって
板バネ13bの現像スリーブ12aに対する圧接力が減
少し、現像スリーブ12a上のトナー搬送量が増加す
る。したがってトナー状態検知手段16で、現像スリー
ブ12a上のトナー搬送量が減少したことを検知した場
合に、その減少量を補うように層形成部材13の圧接力
を低減し、現像スリーブ12a上のトナー搬送量を適切
な値に維持することが可能となる。
The layer thickness adjusting means 18 drives the operating member 18a, the tip of which is in contact with a leaf spring, and is supported so as to be able to move forward and backward, and slowly rotates the operating member 18a forward or backward by rotation of a motor. And a driving unit 18b. The driving unit 18b includes a driving unit 18b based on a signal corresponding to the current value detected by the toner state detection unit 16.
A driving current is supplied so as to drive the motor of a predetermined amount. When the operating member 18a is retracted, the pressing force of the leaf spring 13b against the developing sleeve 12a decreases, and the amount of toner transport on the developing sleeve 12a increases. Therefore, when the toner state detecting means 16 detects that the toner conveyance amount on the developing sleeve 12a is reduced, the pressing force of the layer forming member 13 is reduced so as to compensate for the reduced amount, and the toner on the developing sleeve 12a is reduced. The transport amount can be maintained at an appropriate value.

【0044】図4は、トナー状態検知手段16で検出さ
れた電流値と、この検出値に基づいて生じさせる作動部
材18aの変位量との関係を示す図であり、検出される
電流が約23μA〜30μAのときには、現像スリーブ
12a上のトナー搬送量が現像に適切な値となってお
り、層厚調整手段18を起動しない。そして、検出され
る電流が23μAを下回るときにはトナー搬送量が過大
になっており、抵抗値が増大し、コンデンサの容量が低
下している。したがって作動部材18aを前進させ、層
形成部材13の圧接力を大きくしてトナー搬送量を低減
するように設定されている。一方、検出される電流が3
0μAを超えるときには、作動部材18aを後退させて
層形成部材13の圧接力を低減し、トナー搬送量が増加
するように設定されている。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current value detected by the toner state detecting means 16 and the amount of displacement of the operating member 18a generated based on the detected value. In the case of 3030 μA, the amount of toner transported on the developing sleeve 12 a is a value appropriate for development, and the layer thickness adjusting means 18 is not activated. When the detected current is lower than 23 μA, the toner transport amount is excessive, the resistance value increases, and the capacitance of the capacitor decreases. Therefore, the operation member 18a is advanced, and the pressing force of the layer forming member 13 is increased to reduce the toner conveyance amount. On the other hand, if the detected current is 3
When it exceeds 0 μA, the operation member 18a is set back so as to reduce the pressing force of the layer forming member 13 and increase the toner conveyance amount.

【0045】したがって、他の要因たとえば現像スリー
ブ12aの周面の摩耗等によってトナー搬送量が減少
し、トナー状態検出手段16によってこれが検知された
場合には、図4に示す関係に基づいて層厚調整手段18
を動作させることにより、現像スリーブ12a上のトナ
ー搬送量を適切な値に維持することができる。
Therefore, when the toner transport amount decreases due to other factors such as abrasion of the peripheral surface of the developing sleeve 12a, and this is detected by the toner state detecting means 16, the layer thickness is determined based on the relationship shown in FIG. Adjusting means 18
Is operated, the amount of toner transport on the developing sleeve 12a can be maintained at an appropriate value.

【0046】なお、上記実施形態の現像装置20は、磁
性トナーを用いるものであるが、非磁性トナーを用いる
現像装置では、トナーを現像スリーブに供給する供給ロ
ールにバイアス電圧を印加し、この電圧を調整すること
によって現像スリーブ上のトナー搬送量を制御すること
もできる。
Although the developing device 20 of the above-described embodiment uses a magnetic toner, in a developing device using a non-magnetic toner, a bias voltage is applied to a supply roll for supplying the toner to a developing sleeve. The amount of toner transport on the developing sleeve can be controlled by adjusting.

【0047】図5は、請求項5に記載の発明の一実施形
態である現像装置を示す概略構成図である。この現像装
置30も、図1に示す現像装置と同様の構成を有し、こ
れらに加えて、現像剤担持体22から像担持体50上の
静電潜像に転移される現像トナー量を変動させる現像ト
ナー量制御手段27を備えるものである。
FIG. 5 is a schematic structural view showing a developing device according to an embodiment of the present invention. This developing device 30 also has the same configuration as the developing device shown in FIG. 1, and in addition, varies the amount of developing toner transferred from the developer carrier 22 to the electrostatic latent image on the image carrier 50. And a developing toner amount control means 27 for controlling the amount of toner to be developed.

【0048】上記現像トナー量制御手段27は、トナー
状態検知手段26で検出された電流値に応じて、現像ス
リーブ22aに印加する現像バイアス電圧を調整する制
御装置である。これは、トナー状態検知手段26が現像
スリーブ22a上のトナー搬送量の減少を検知したとき
に、直流成分の電圧を上昇させて、トナー搬送量が減少
しても静電潜像への転移量がほぼ同じになるように制御
するものである。また、現像スリーブ22a上のトナー
搬送量が多く検知されたときには、過剰のトナーが静電
潜像に転移しないように、現像バイアス電圧の直流成分
を小さくする。
The developing toner amount control means 27 is a control device for adjusting the developing bias voltage applied to the developing sleeve 22a according to the current value detected by the toner state detecting means 26. This is because, when the toner state detecting means 26 detects a decrease in the amount of toner transported on the developing sleeve 22a, the voltage of the DC component is increased so that the transfer amount to the electrostatic latent image is reduced even if the amount of toner transported decreases. Are controlled to be substantially the same. When a large amount of toner transport on the developing sleeve 22a is detected, the DC component of the developing bias voltage is reduced so that excessive toner does not transfer to the electrostatic latent image.

【0049】図6は、トナー状態検知手段26で検出さ
れた電流値とこの検出値に基づいて制御される現像バイ
アス電圧の直流成分との関係を示す図である。検出され
る電流値が23μA〜30μAの範囲にあるときには、
現像スリーブ22a上のトナー搬送量が現像に適切な値
となっており、現像バイアス電圧は変動させないように
設定されている。そして、検出される電流値が30μA
を超えるときには、現像スリーブ22a上のトナー搬送
量が減少しているため、現像トナー量も減少する傾向と
なるが、現像バイアス電圧の直流成分を大きくしてこれ
を補うように設定されている。一方、検出される電流値
が23μAを下回るときには、現像スリーブ22a上の
トナー搬送量が多くなりすぎており、静電潜像に過剰な
トナーが転移が生じないように現像バイアス電圧の直流
成分を低減するように設定されている。このように現像
バイアス電圧の直流成分を調整することにより、像担持
体50上の静電潜像は、常にほぼ一定の濃度で現像が行
われる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the current value detected by the toner state detecting means 26 and the DC component of the developing bias voltage controlled based on the detected value. When the detected current value is in the range of 23 μA to 30 μA,
The amount of toner transported on the developing sleeve 22a has an appropriate value for development, and the developing bias voltage is set so as not to fluctuate. Then, the detected current value is 30 μA
When the value exceeds the threshold value, the amount of developing toner tends to decrease because the amount of toner transported on the developing sleeve 22a decreases. However, the DC component of the developing bias voltage is increased to compensate for this. On the other hand, when the detected current value is lower than 23 μA, the toner conveyance amount on the developing sleeve 22a is too large, and the DC component of the developing bias voltage is reduced so that excessive toner does not transfer to the electrostatic latent image. It is set to reduce. By adjusting the DC component of the developing bias voltage in this manner, the electrostatic latent image on the image carrier 50 is always developed at a substantially constant density.

【0050】なお、上記実施形態の現像装置では、現像
トナー量制御手段として、現像バイアス電圧の直流成分
を調整する制御装置を採用しているが、この他に、現像
スリーブに印加する交流成分のピークトゥーピーク電圧
値、周波数、duty比などを変化させる手段や、感光
体の電位を変化させて現像に関与する実効電界を変化さ
せる手段なども取り入れることができ、いずれの例にお
いても、十分に現像トナー量を制御することが可能であ
る。
The developing device of the above embodiment employs a control device for adjusting the DC component of the developing bias voltage as the developing toner amount control means. In addition, the developing device controls the AC component applied to the developing sleeve. Means for changing the peak-to-peak voltage value, frequency, duty ratio, and the like, and means for changing the potential of the photoreceptor to change the effective electric field involved in development can also be adopted. It is possible to control the amount of developed toner.

【0051】図7は、図3に示す現像装置で用いられる
ものと同じ層厚調整手段38と、図5に示す現像装置で
用いられているものと同じ現像トナー量制御手段39と
を併せて備えるものである。このように現像スリーブ3
2a上のトナー搬送量の変動を上記二つの手段で補完す
ることも可能であり、より高精度で安定した制御を行う
ことが可能となる。
FIG. 7 shows the same layer thickness adjusting means 38 as used in the developing device shown in FIG. 3 and the same amount of developing toner control means 39 as used in the developing device shown in FIG. It is provided. Thus, the developing sleeve 3
It is also possible to supplement the variation of the toner transport amount on 2a with the above two means, and it is possible to perform more accurate and stable control.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
装置によれば、現像剤担持体に印加する現像バイアス電
圧によってこの現像剤担持体から層形成部材に流れる電
流値を計測してトナー搬送量又はトナー帯電量が検知さ
れる。これにより、安価かつ省スペースでありながら現
像剤担持体上のトナー状態検知を正確に行うことができ
る。また、上記トナー状態検知手段の出力値に応じてト
ナー搬送量を可変させるトナー搬送量制御手段を有する
こと、または/および、前記現像剤担持体上トナー状態
検知手段の出力値に応じて現像トナー量を可変させる現
像トナー量制御手段を有することによって、像担持体上
の静電潜像に現像されるトナー量を、あらゆる環境下、
かつ長期間の連続使用においても安定に保つことが可能
になり、画像濃度低下などの画像欠陥のない現像性能を
得ることができる。
As described above, according to the developing device of the present invention, the toner value is measured by measuring the current value flowing from the developer carrier to the layer forming member by the developing bias voltage applied to the developer carrier. The transport amount or the toner charge amount is detected. This makes it possible to accurately detect the state of the toner on the developer carrying member while being inexpensive and space-saving. A toner carrying amount control unit that varies a toner carrying amount in accordance with an output value of the toner state detecting unit; and / or a developing toner in accordance with an output value of the toner state detecting unit on the developer carrier. By having the developing toner amount control means for varying the amount, the amount of toner developed on the electrostatic latent image on the image carrier can be changed in any environment.
In addition, it is possible to stably maintain the image even when used continuously for a long period of time, and it is possible to obtain a developing performance free from image defects such as a decrease in image density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1、請求項2又は請求項3に記載の発明
の一実施形態である一成分現像装置を示す概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a one-component developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 1, 2 or 3.

【図2】図1に示す現像装置におけるトナー状態検知手
段の出力電流値と現像スリーブ上のトナー搬送量との関
係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between an output current value of a toner state detecting unit in the developing device illustrated in FIG. 1 and a toner conveyance amount on a developing sleeve.

【図3】請求項4に記載の発明の一実施形態である一成
分現像装置を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a one-component developing device according to an embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す現像装置におけるトナー状態検知手
段の出力電流値と、設定されている層形成部材の圧接力
の調整値との関係を示す図である。
4 is a diagram illustrating a relationship between an output current value of a toner state detecting unit in the developing device illustrated in FIG. 3 and a set adjustment value of a pressing force of a layer forming member.

【図5】請求項5に記載の発明の一実施形態である一成
分現像装置を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a one-component developing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す現像装置におけるトナー状態検知手
段の出力電流値と、設定されている現像バイアス電圧の
直流成分の調整値との関係を示す図である。
6 is a diagram illustrating a relationship between an output current value of a toner state detecting unit in the developing device illustrated in FIG. 5 and a set DC component adjustment value of a developing bias voltage.

【図7】請求項4又は請求項5に記載の発明の他の実施
形態である一成分現像装置を示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a one-component developing apparatus according to another embodiment of the invention described in claim 4 or 5;

【図8】従来の一成分現像装置の一例を示す概略構成図
である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional one-component developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11、21、31 ハウジング 2、12、22、32 現像剤担持体 2a、12a、22a、32a 現像スリーブ 2b、12b、22b、32b 磁石ロール 3、13、23、33 層形成部材 4、14、24、34 撹拌供給部材 5、15、25、35 電源装置 6、16、26、36 トナー状態検知手段 10、20、30、40 現像装置 17、37 駆動電源 18、38 層厚調整手段 18a、38a 作動部材 18b、38b 駆動部 27、39 現像トナー量調整手段 50 像担持体 1, 11, 21, 31 Housing 2, 12, 22, 32 Developer carrier 2a, 12a, 22a, 32a Developing sleeve 2b, 12b, 22b, 32b Magnet roll 3, 13, 23, 33 Layer forming member 4, 14 , 24, 34 Stirring supply member 5, 15, 25, 35 Power supply device 6, 16, 26, 36 Toner state detecting means 10, 20, 30, 40 Developing device 17, 37 Driving power supply 18, 38 Layer thickness adjusting means 18a, 38a operating member 18b, 38b driving unit 27, 39 developing toner amount adjusting means 50 image carrier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 英明 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 宮本 博行 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Fターム(参考) 2H073 AA01 BA03 BA04 BA12 BA25 CA02 2H077 AD06 AD13 AD17 AD36 AE03 DA24 DA42 DA57 DA81 DB25 EA13 FA19 FA21 FA22 FA23 FA25 GA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Miyata 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Miyamoto 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.F-term ( Reference) 2H073 AA01 BA03 BA04 BA12 BA25 CA02 2H077 AD06 AD13 AD17 AD36 AE03 DA24 DA42 DA57 DA81 DB25 EA13 FA19 FA21 FA22 FA23 FA25 GA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に静電電位の差による潜像が形成
された像担持体と対向するように配設され、周面が周回
移動する現像剤担持体と、 前記現像剤担持体の周面に圧接され、トナーの薄層を形
成する層形成部材と、 前記現像剤担持体と前記像担持体との間に現像バイアス
電圧を印加する電源装置とを備え、 前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像領域
で、薄層化された前記トナーを前記像担持体に選択的に
転移させて、該潜像を可視化する現像装置において、 前記層形成部材は、導電性材料からなる部分を有するも
のであり、 前記現像剤担持体から前記層形成部材の導電性部分に流
れる電流値を計測して現像剤担持体上のトナー搬送量又
は現像剤担持体上のトナーの帯電量を検知するトナー状
態検知手段を有することを特徴とする現像装置。
A developer carrier having a surface on which a latent image formed by a difference in electrostatic potential is formed, the developer carrier having a circumferential surface moving around the image carrier; A layer forming member that is pressed against a surface to form a thin layer of toner; and a power supply device that applies a developing bias voltage between the developer carrier and the image carrier. A developing device for selectively transferring the thinned toner to the image carrier in a developing region opposed to a developer carrier to visualize the latent image, wherein the layer forming member is made of a conductive material And measuring a current value flowing from the developer carrier to the conductive portion of the layer forming member to transfer the toner on the developer carrier or charge the toner on the developer carrier. A toner state detecting means for detecting the amount. The developing device.
【請求項2】 前記層形成部材の導電性部分は、前記
現像剤担持体と対向するように配置された板状部材を含
み、 前記現像バイアス電圧は、交流を含むものであることを
特徴とする請求項1に記載の現像装置。
2. The method according to claim 1, wherein the conductive portion of the layer forming member includes a plate-shaped member arranged so as to face the developer carrier, and the developing bias voltage includes an alternating current. Item 2. The developing device according to Item 1.
【請求項3】 前記電流値の計測は、前記像担持体の
画像のない部分が前記現像剤担持体と対向している時に
行うように設定されていることを特徴とする請求項1に
記載の現像装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the measurement of the current value is performed so as to be performed when a portion of the image bearing member having no image faces the developer bearing member. Developing device.
【請求項4】 前記トナー状態検知手段によって検知
された電流値に応じて、前記層形成部材の圧接力を調整
する層厚調整手段を有することを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載の現像装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a layer thickness adjusting unit that adjusts a pressing force of the layer forming member according to a current value detected by the toner state detecting unit. Developing device.
【請求項5】 前記トナー状態検知手段によって検知
された電流値に応じて、前記現像剤担持体から前記像担
持体に転移するトナー量を調整する現像トナー量調整手
段を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の現像装置。
5. A developing toner amount adjusting means for adjusting an amount of toner transferred from the developer carrier to the image carrier according to a current value detected by the toner state detecting means. The developing device according to claim 1.
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