JP2004279616A - 現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置が備える現像装置において、初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置には、像担持体であるドラム状の感光体１０を設ける。その感光体１０のまわりには、帯電装置１１、現像装置１２、転写装置１３、用紙分離装置１４、クリーニング装置１５などを設ける。また、現像装置１２は、現像剤を担持する現像剤担持体２８、その現像剤担持体２８で担持する現像剤を薄層化する現像剤供給量規制部材２９などを備える。さらに、画像形成装置は、現在のドクターギャップを検知するレーザ変位計（センサ）３５、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置３０、レーザ変位計の検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置などを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】画像形成装置には、像担持体であるドラム状の感光体１０を設ける。その感光体１０のまわりには、帯電装置１１、現像装置１２、転写装置１３、用紙分離装置１４、クリーニング装置１５などを設ける。また、現像装置１２は、現像剤を担持する現像剤担持体２８、その現像剤担持体２８で担持する現像剤を薄層化する現像剤供給量規制部材２９などを備える。さらに、画像形成装置は、現在のドクターギャップを検知するレーザ変位計（センサ）３５、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置３０、レーザ変位計の検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置などを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの、画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、現像剤を付着して像担持体上にトナー画像を形成する現像装置に関する。および、そのような現像装置と、少なくとも像担持体とを備え、画像形成装置に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置において、例えばキャリアおよびトナーよりなる乾式二成分現像剤を使用する現像装置を備える画像形成装置の一例を図６に示す。
【０００３】
図示する画像形成装置は、像担持体であるドラム状の感光体１を設け、その感光体１のまわりに、帯電装置２、現像装置３、転写装置４、クリーニング装置５などを配置していた。
【０００４】
そのような画像形成装置が備える現像装置３は、現像ケース３Ａ内に、現像剤収納部３Ｂ、現像剤補給ローラ３Ｃ、撹拌パドル３Ｄ、現像剤担持体３Ｅ、現像剤供給量規制部材３Ｆなどを備えていた。
【０００５】
そして、画像形成時、先ず、帯電装置２および不図示の光書込み装置で感光体１上に静電潜像を形成していた。
【０００６】
このとき同時に、現像装置３では、現像剤収納部３Ｂ内に収納する現像剤を、現像剤補給ローラ３Ｃを回転することにより図中矢印Ｂで示すように撹拌パドル３Ｄ位置へ送り、その後、現像剤を撹拌パドル３Ｄの回転により図中矢印Ｃで示すように掻き上げて現像剤担持体３Ｅに付着してから、その現像剤担持体３Ｅの時計まわりの回転とともに、それで担持する現像剤を、現像剤供給量規制部材３Ｆで薄層化し、その薄層化後の現像剤を、感光体１上に形成した静電潜像に付着して、可視像化したトナー画像を形成していた。
【０００７】
その後、転写装置４で感光体１上に形成したトナー画像をシートＰに転写して転写画像を形成していた。転写画像形成後、感光体１は、クリーニング装置５で転写残トナーをクリーニングして、次の同様な画像形成に備える一方、シートＰは、不図示の定着装置に入れて定着を行っていた。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２３４０号公報
ところで、この種の現像装置を備える画像形成装置の中には、例えば特許文献１に記載される技術があった。
【０００９】
その画像形成装置が備える現像装置３は、図６に示す現像ケース３Ａの外に、湿度センサを備えていた。
【００１０】
そして、画像形成に先立って、湿度センサにより湿度を検知してから、現像剤供給量規制部材３Ｆを不図示の駆動装置により移動し、現像剤担持体３Ｅと現像剤供給量規制部材３Ｆ間のギャップであるドクターギャップを、湿度に対応し、そのドクターギャップ通過後の現像剤担持体３Ｅで担持する現像剤の層の厚さを変更していた。
【００１１】
ところで、近年、画像形成装置は、低コスト化、小型化、軽量化が要求されているとともに、画像品質を良好とするため、感光体１と現像剤担持体３Ｅ間のギャップである現像ギャップを小さくすることが要求されている。
【００１２】
そこで、低コスト化などの要求に応じるため、現像装置の現像剤供給量規制部材に、薄肉板状部材を用い、それを例えば図７に示すようにした、現像剤供給量規制部材３ｆを用いるとともに、画像品質の要求に応じるため、ドクターギャップを小さくして、現像剤担持体上に薄い現像剤の層を形成していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、長期間にわたり、そのように薄肉板状部材を用いた現像剤供給量規制部材３ｆを用いて、現像剤担持体上に薄い現像剤の層を形成していると、現像剤供給量規制部材には大きな負荷が長期間にわたってかかるため、現像剤供給量規制部材に経時劣化によるクセが付き、それにより、初期状態のドクターギャップより広くなり、現像剤の層の厚さが初期の厚さよりも厚くなるので、経時に伴って、形成した画像が濃くなり、画像品質が安定しない問題があった。
【００１４】
特に、ドクターギャップを小さくした現像装置では、初期状態のドクターギャップよりわずかに広くなった場合でも、変動率が大きいので、形成した画像の濃度に大きな影響を与える問題があった。
【００１５】
そこで、この発明の第１の目的は、上述のような画像形成装置において、初期の画像品質を維持して長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することにある。
【００１６】
この発明の第２の目的は、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することにある。
【００１７】
この発明の第３の目的は、上述した各目的を達成した現像装置を備えるとともにメンテナンス性を向上したプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１８】
この発明の第４の目的は、上述した第１または第２の目的を達成した現像装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
この発明の第５の目的は、上述した第３の目的を達成したプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
現像剤担持体で担持する現像剤を現像剤供給量規制部材で薄層化し、その薄層化後の現像剤を付着して、像担持体上にトナー画像を形成する、画像形成装置の現像装置において、
現在のドクターギャップを検知するセンサと、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置と、センサの検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項２に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤供給量規制部材の変位量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材に生じる応力からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材にかかる押圧力からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤担持体の回転トルクからドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤供給量規制部材で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体上の現像剤の帯電量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２７】
請求項８に係る発明は、上述した第３の目的も達成すべく、
プロセスカートリッジにおいて、
請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置と、少なくとも像担持体とを１つのカートリッジケース内に備え、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とすることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に係る発明は、上述した第４の目的も達成すべく、
画像形成装置において、
請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に係る発明は、上述した第５の目的も達成すべく、
画像形成装置において、
請求項８に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１には、この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成を示す。
【００３１】
図中符号１０は、像担持体であるドラム状の感光体である。図１から判るとおり、感光体１０のまわりには、その横に設ける帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に順に、下に現像装置１２、横に転写装置１３とシート分離装置１４、上にクリーニング装置１５を設ける。また、図示省略するが、感光体１０、上述した装置１１・１２・１３・１４・１５の制御などを行う、制御装置を備える。
【００３２】
そして、コピーを取るときは、公知のとおり、不図示のコンタクトガラス上に原稿をセットしてから、コピースイッチを押し、図示しない光学読取装置で原稿の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３間に用紙などのシートＰを送り込む。
【００３３】
一方、感光体１０は、所定の周速度で回転し、その回転にともない、帯電位置ａで、帯電装置１１の帯電ローラ１６により表面を一様に帯電し、不図示の光書込み装置からレーザ光Ｌを照射して、書込位置ｂで表面に書き込みを行って、感光体１０上に、上記読み取った原稿画像の静電潜像を形成し、続いて現像装置１２の現像位置ｃで、現像剤を付着して、静電潜像を可視像化したトナー画像を形成する。そして、形成したトナー画像を、上述したとおり感光体１０と転写装置１３間の転写位置ｄで、搬送したシートＰ上に転写装置１３で転写する。
【００３４】
転写後、シートＰは、シート分離装置１４の放電により、静電的に付着する感光体１０から分離し、不図示の定着装置へ搬送してそこで転写画像を定着し、不図示の排紙部へと排出する。なお、シート分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に分離するようにしてもよい。
【００３５】
他方、画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナーをクリーニング位置ｅで、クリーニング装置１５に備えるクリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。
【００３６】
ところで、図示例では、上述した感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５とを１つのカートリッジケース１９内に備え、プロセスカートリッジ２０を構成する。そして、このプロセスカートリッジ２０を、図２に示すように複写機装置本体１８に対して正面側から矢印方向に出し入れして一括して着脱自在とする。
【００３７】
さて、このようなプロセスカートリッジ２０において、上述した現像装置１２は、図１に示すように、下部側に現像剤収容部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けて構成する。
【００３８】
現像剤収容部２１には、キャリアとトナーとよりなる乾式二成分現像剤を収容する。また、その現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌部材２３を例えば２つ設ける。さらに、図示しないが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を検知する混合比センサを設けてなる。
【００３９】
一方、現像剤担持部２２には、現像剤担持体２８、現像剤供給量規制部材２９、駆動装置３０などを設ける。
【００４０】
現像剤担持体２８は、内部に磁石を有し、ローラ状をしている。そして、現像剤担持体２８の軸を、感光体１０の軸と平行になるとともに、その感光体１０に対して所定間隔となるように現像装置１２を配置し、感光体１０と現像剤担持体２８間に現像ギャップを形成する。
【００４１】
現像剤供給量規制部材２９は、薄肉の例えば金属板（薄肉板状部材）を用い、基端を下向きに折り曲げて、断面Ｌ字状に形成し、現像剤担持体２８の軸方向に沿ってほぼ水平に配置して、両端を不図示の支持板で支持する。また、その先端を現像剤担持体２８に対向し、その現像剤担持体２８と所定間隔となるように、現像剤供給量規制部材２９を配置して、現像剤担持体２８と現像剤供給量規制部材２９間にドクターギャップを形成する。そして、現像剤供給量規制部材２９によって、現像剤担持体２８で担持する現像剤を薄層化し、その層の厚さに応じて、感光体１０への現像剤の供給量を制御する。
【００４２】
その現像剤供給量規制部材２９の図中左には、その現像剤供給量規制部材２９を移動する駆動装置３０を設ける。駆動装置３０は、例えばステッピングモータ・歯車などを備え、ステッピングモータの駆動力を現像剤供給量規制部材２９に伝達して、それにより現像剤供給量規制部材２９を、図中矢印で示す左右方向に移動する。
【００４３】
また、クリーニング装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニングケース部１９ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを感光体１０の軸方向に搬送するコイル状のトナー搬送部材３１を備える。
【００４４】
また、プロセスカートリッジ２０には、クリーニング装置１５で回収した残留トナーを、パイプ等で形成した搬送通路を通して、スクリュ・コイル・ベルト等の搬送部材を用いたり重力を利用したりして現像装置１２の現像剤収容部２１へと戻す不図示のトナーリサイクル装置を備える。
【００４５】
そして、現像装置１２では、コピー時、不図示の駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して現像剤担持体２８を回転するとともに、撹拌部材２３を回転して現像剤収容部２１内に収納する現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら掻き上げて現像剤担持体２８へ搬送する。一方、現像剤担持体２８には、所定バイアスを印加して、現像剤担持体２８上に現像剤を付着する。そして、現像剤担持体２８の回転とともに、それで担持する現像剤を現像剤供給量規制部材２９により薄層化してから、その薄層化後の現像剤中のトナーを、感光体１０上に形成した静電潜像に静電的に付着し、感光体１０上に可視像化したトナー画像を形成する。
【００４６】
このとき、感光体１０上において、トナー画像を形成する画像形成領域の外（非画像形成領域）には、トナー濃度検知用の基準画像も形成する。その基準画像は、例えば１×２ｃｍ２の大きさのベタ画像とする。また、感光体１０のまわりには、基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ（センサ）３４を設ける。この光反射式フォトセンサ３４には、例えば発光素子と受光素子とを備える。
【００４７】
そして、例えば現像後のトナー濃度検知時、発光素子から発した光を基準画像に当て、その基準画像からの反射光を受光素子で受けることによってトナー濃度を検知する。トナー濃度が薄い場合、次の画像形成に備えて、不図示のトナー補給部から現像剤収納部２１へトナーを補給する。
【００４８】
また、クリーニング装置１５では、感光体１０の回転を歯車などを介して伝達してトナー搬送部材３１を回転駆動し、感光体１０から除去した残留トナーをトナー搬送部材３１で搬送してクリーニングケース部１９ａ内の手前側に集め、トナーリサイクル装置で現像装置１２に戻す。
【００４９】
ところで、図示現像装置１２の現像剤供給量規制部材２９には薄肉板状部材を用いて、画像形成装置を低コスト化、小型化、軽量化するとともに、現像ギャップを小さくして画像品質を良好としている。そして、長期間にわたり、そのように薄肉板状部材とした現像剤供給量規制部材２９を用いて、現像剤担持体２８上に薄い現像剤の層を形成していると、現像剤供給量規制部材２９には大きな負荷が長期間にわたってかかるため、現像剤供給量規制部材２９に経時劣化によるクセが付き、それにより、初期状態のドクターギャップより広くなる場合がある。
【００５０】
そこで、現像装置１２には、現在のドクターギャップを検知する例えばレーザ変位計（センサ）３５を備える。そのレーザ変位計３５は、例えば図１に示すように、現像剤供給量規制部材２９の上に設ける。
【００５１】
また、上述した駆動装置３０は、現像剤供給量規制部材２９を移動してドクターギャップを修正し、上述した不図示の制御装置は、センサの検知結果に基づき駆動装置３０を駆動する。
【００５２】
そして、レーザ変位計３５によって、現像剤供給量規制部材２９の先端の位置を直接、検知することにより、現像剤供給量規制部材２９の変位量を検知する。それにより、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いて、ドクターギャップが変化しても、レーザ変位計３５で現在のドクターギャップを検知し、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動し、変位量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できるから、初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を提供することができる。
【００５３】
また、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力を検知する歪みゲージを用いても良い。歪みゲージを用いる場合、例えば図３に示すように、その歪みゲージ３６を現像剤供給量規制部材２９の例えば先端の上側に貼り付けて設ける。
【００５４】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力が小さくなる。
【００５５】
そこで、歪みゲージ３６によって、現像剤供給量規制部材２９の歪みを検知し、それにより、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、歪みゲージ３６で現像剤供給量規制部材２９の応力を検知し、それにより現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動置を駆動して、現像剤供給量規制部材２９を移動し、応力を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００５６】
さらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知する圧力センサ３７を用いても良い。
【００５７】
圧力センサ３７は、例えば図４に示すように、現像剤供給量規制部材２９の先端の下側に貼り付けて設ける。
【００５８】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力が小さくなる。
【００５９】
そこで、圧力センサ３７によって、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、圧力センサ３７で現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知し、それにより現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、押圧力を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００６０】
またさらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤担持体２８の回転トルクを検知するトルクセンサ３８を用いても良い。
【００６１】
トルクセンサ３８は、例えば現像剤担持体２８の駆動軸２８ａに設けても良いし、不図示の駆動モータからの駆動力を、現像剤担持体２８の駆動軸２８ａに伝達する回転軸に設けても良い。
【００６２】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤担持体２８の回転トルクが小さくなる。
【００６３】
そこで、トルクセンサ３８によって、現像剤担持体２８の駆動軸２８ａなどの回転トルクを検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、トルクセンサ３８で現像剤担持体２８の回転トルクを検知し、それにより、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、回転トルクを初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００６４】
さらにまた、図５に示すように、現在のドクターギャップを検知するセンサには、前述したトナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ３４を利用しても良い。
【００６５】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量が多くなる。一方、画像形成により、トナーを消費すると、トナーの付着量が少なくなる。
【００６６】
そこで、光反射式フォトセンサ３４によって、感光体１０上の基準画像におけるトナーの付着量を検知する。そして、トナーの付着量が多い場合は、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化したため、光反射式フォトセンサ３４の検知により、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、トナーの付着量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。一方、トナーの付着量が少ない場合は、上述したように、トナーを補給する。
【００６７】
加えて、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ３４を利用するので、現在のドクターギャップを検知する新たなセンサを設けることを不要にできるから、安価な現像装置を提供することができる。
【００６８】
またさらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤供給量規制部材２９で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量を検知する不図示の静電気センサを用いても良い。その静電気センサは、現像剤供給量規制部材２９により薄層化した後の現像剤の帯電量を検知できる位置に設ける。例えば、例えば現像剤供給量規制部材２９の上で、現像剤担持体２８に対向するように設ける。
【００６９】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量が多くなる。
【００７０】
そこで、静電気センサによって、薄層化後の現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、静電気センサで現像剤の帯電量を検知し、それにより、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、帯電量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００７１】
なお、図３ないし図５に示すものにおいて、図１に示すものと同様のものには、同一の符号を付して、説明を省略する。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、現在のドクターギャップを検知するセンサと、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置と、センサの検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置とを備えるので、経時劣化により現像剤供給量規制部材にクセが付いてドクターギャップが変化しても、センサで現在のドクターギャップを検知してその検知結果に基づき制御装置で駆動装置を駆動し、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正できるから、初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７３】
請求項２に係る発明によれば、センサが、現像剤供給量規制部材の変位量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、変位量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７４】
請求項３に係る発明によれば、センサが、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材に生ずる応力からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、応力を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７５】
請求項４に係る発明によれば、センサが、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材にかかる押圧力からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、押圧力を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７６】
請求項５に係る発明によれば、センサが、現像剤担持体の回転トルクからドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、回転トルクを初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７７】
請求項６に係る発明によれば、センサが、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、トナーの付着量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７８】
加えて、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知するセンサを利用して、現在のドクターギャップを検知するので、新たなセンサを設けることを不要にできるから、安価な現像装置を提供することができる。
【００７９】
請求項７に係る発明によれば、センサが、現像剤供給量規制部材で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体上の現像剤の帯電量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、現像剤の帯電量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００８０】
請求項８に係る発明によれば、請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置と、少なくとも像担持体とを１つのカートリッジケース内に備えてプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするから、上述した各効果を有する現像装置を備えるとともにメンテナンス性を向上したプロセスカートリッジを提供することができる。
【００８１】
請求項９に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置を備えるから、上述した各効果を有する現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【００８２】
請求項１０に係る発明によれば、請求項８に記載のプロセスカートリッジを備えるから、上述した各効果を有するプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図２】そのレーザ複写機が備えるプロセスカートリッジの着脱を示す斜視図である。
【図３】この発明による別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図４】この発明によるまた別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図５】この発明によるさらに別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図６】従来の画像形成装置の一部を示す構成図である。
【図７】従来の現像装置が備える現像剤供給量規制部材の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 感光体（像担持体）
１２ 現像装置
１８ 複写機装置本体（画像形成装置本体）
１９ カートリッジケース
２０ プロセスカートリッジ
２８ 現像剤担持体
２９ 現像剤供給量規制部材
３０ 駆動装置
３４ 光反射式フォトセンサ（センサ）
３５ レーザ変位計（センサ）
３６ 歪みゲージ（センサ）
３７ 圧力センサ（センサ）
３８ トルクセンサ（センサ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの、画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、現像剤を付着して像担持体上にトナー画像を形成する現像装置に関する。および、そのような現像装置と、少なくとも像担持体とを備え、画像形成装置に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置において、例えばキャリアおよびトナーよりなる乾式二成分現像剤を使用する現像装置を備える画像形成装置の一例を図６に示す。
【０００３】
図示する画像形成装置は、像担持体であるドラム状の感光体１を設け、その感光体１のまわりに、帯電装置２、現像装置３、転写装置４、クリーニング装置５などを配置していた。
【０００４】
そのような画像形成装置が備える現像装置３は、現像ケース３Ａ内に、現像剤収納部３Ｂ、現像剤補給ローラ３Ｃ、撹拌パドル３Ｄ、現像剤担持体３Ｅ、現像剤供給量規制部材３Ｆなどを備えていた。
【０００５】
そして、画像形成時、先ず、帯電装置２および不図示の光書込み装置で感光体１上に静電潜像を形成していた。
【０００６】
このとき同時に、現像装置３では、現像剤収納部３Ｂ内に収納する現像剤を、現像剤補給ローラ３Ｃを回転することにより図中矢印Ｂで示すように撹拌パドル３Ｄ位置へ送り、その後、現像剤を撹拌パドル３Ｄの回転により図中矢印Ｃで示すように掻き上げて現像剤担持体３Ｅに付着してから、その現像剤担持体３Ｅの時計まわりの回転とともに、それで担持する現像剤を、現像剤供給量規制部材３Ｆで薄層化し、その薄層化後の現像剤を、感光体１上に形成した静電潜像に付着して、可視像化したトナー画像を形成していた。
【０００７】
その後、転写装置４で感光体１上に形成したトナー画像をシートＰに転写して転写画像を形成していた。転写画像形成後、感光体１は、クリーニング装置５で転写残トナーをクリーニングして、次の同様な画像形成に備える一方、シートＰは、不図示の定着装置に入れて定着を行っていた。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２３４０号公報
ところで、この種の現像装置を備える画像形成装置の中には、例えば特許文献１に記載される技術があった。
【０００９】
その画像形成装置が備える現像装置３は、図６に示す現像ケース３Ａの外に、湿度センサを備えていた。
【００１０】
そして、画像形成に先立って、湿度センサにより湿度を検知してから、現像剤供給量規制部材３Ｆを不図示の駆動装置により移動し、現像剤担持体３Ｅと現像剤供給量規制部材３Ｆ間のギャップであるドクターギャップを、湿度に対応し、そのドクターギャップ通過後の現像剤担持体３Ｅで担持する現像剤の層の厚さを変更していた。
【００１１】
ところで、近年、画像形成装置は、低コスト化、小型化、軽量化が要求されているとともに、画像品質を良好とするため、感光体１と現像剤担持体３Ｅ間のギャップである現像ギャップを小さくすることが要求されている。
【００１２】
そこで、低コスト化などの要求に応じるため、現像装置の現像剤供給量規制部材に、薄肉板状部材を用い、それを例えば図７に示すようにした、現像剤供給量規制部材３ｆを用いるとともに、画像品質の要求に応じるため、ドクターギャップを小さくして、現像剤担持体上に薄い現像剤の層を形成していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、長期間にわたり、そのように薄肉板状部材を用いた現像剤供給量規制部材３ｆを用いて、現像剤担持体上に薄い現像剤の層を形成していると、現像剤供給量規制部材には大きな負荷が長期間にわたってかかるため、現像剤供給量規制部材に経時劣化によるクセが付き、それにより、初期状態のドクターギャップより広くなり、現像剤の層の厚さが初期の厚さよりも厚くなるので、経時に伴って、形成した画像が濃くなり、画像品質が安定しない問題があった。
【００１４】
特に、ドクターギャップを小さくした現像装置では、初期状態のドクターギャップよりわずかに広くなった場合でも、変動率が大きいので、形成した画像の濃度に大きな影響を与える問題があった。
【００１５】
そこで、この発明の第１の目的は、上述のような画像形成装置において、初期の画像品質を維持して長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することにある。
【００１６】
この発明の第２の目的は、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することにある。
【００１７】
この発明の第３の目的は、上述した各目的を達成した現像装置を備えるとともにメンテナンス性を向上したプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１８】
この発明の第４の目的は、上述した第１または第２の目的を達成した現像装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
この発明の第５の目的は、上述した第３の目的を達成したプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
現像剤担持体で担持する現像剤を現像剤供給量規制部材で薄層化し、その薄層化後の現像剤を付着して、像担持体上にトナー画像を形成する、画像形成装置の現像装置において、
現在のドクターギャップを検知するセンサと、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置と、センサの検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項２に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤供給量規制部材の変位量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材に生じる応力からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材にかかる押圧力からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤担持体の回転トルクからドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に係る発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１に記載の現像装置において、
センサが、現像剤供給量規制部材で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体上の現像剤の帯電量からドクターギャップを検知するものであることを特徴とする。
【００２７】
請求項８に係る発明は、上述した第３の目的も達成すべく、
プロセスカートリッジにおいて、
請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置と、少なくとも像担持体とを１つのカートリッジケース内に備え、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とすることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に係る発明は、上述した第４の目的も達成すべく、
画像形成装置において、
請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に係る発明は、上述した第５の目的も達成すべく、
画像形成装置において、
請求項８に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１には、この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成を示す。
【００３１】
図中符号１０は、像担持体であるドラム状の感光体である。図１から判るとおり、感光体１０のまわりには、その横に設ける帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に順に、下に現像装置１２、横に転写装置１３とシート分離装置１４、上にクリーニング装置１５を設ける。また、図示省略するが、感光体１０、上述した装置１１・１２・１３・１４・１５の制御などを行う、制御装置を備える。
【００３２】
そして、コピーを取るときは、公知のとおり、不図示のコンタクトガラス上に原稿をセットしてから、コピースイッチを押し、図示しない光学読取装置で原稿の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３間に用紙などのシートＰを送り込む。
【００３３】
一方、感光体１０は、所定の周速度で回転し、その回転にともない、帯電位置ａで、帯電装置１１の帯電ローラ１６により表面を一様に帯電し、不図示の光書込み装置からレーザ光Ｌを照射して、書込位置ｂで表面に書き込みを行って、感光体１０上に、上記読み取った原稿画像の静電潜像を形成し、続いて現像装置１２の現像位置ｃで、現像剤を付着して、静電潜像を可視像化したトナー画像を形成する。そして、形成したトナー画像を、上述したとおり感光体１０と転写装置１３間の転写位置ｄで、搬送したシートＰ上に転写装置１３で転写する。
【００３４】
転写後、シートＰは、シート分離装置１４の放電により、静電的に付着する感光体１０から分離し、不図示の定着装置へ搬送してそこで転写画像を定着し、不図示の排紙部へと排出する。なお、シート分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に分離するようにしてもよい。
【００３５】
他方、画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナーをクリーニング位置ｅで、クリーニング装置１５に備えるクリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。
【００３６】
ところで、図示例では、上述した感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５とを１つのカートリッジケース１９内に備え、プロセスカートリッジ２０を構成する。そして、このプロセスカートリッジ２０を、図２に示すように複写機装置本体１８に対して正面側から矢印方向に出し入れして一括して着脱自在とする。
【００３７】
さて、このようなプロセスカートリッジ２０において、上述した現像装置１２は、図１に示すように、下部側に現像剤収容部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けて構成する。
【００３８】
現像剤収容部２１には、キャリアとトナーとよりなる乾式二成分現像剤を収容する。また、その現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌部材２３を例えば２つ設ける。さらに、図示しないが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を検知する混合比センサを設けてなる。
【００３９】
一方、現像剤担持部２２には、現像剤担持体２８、現像剤供給量規制部材２９、駆動装置３０などを設ける。
【００４０】
現像剤担持体２８は、内部に磁石を有し、ローラ状をしている。そして、現像剤担持体２８の軸を、感光体１０の軸と平行になるとともに、その感光体１０に対して所定間隔となるように現像装置１２を配置し、感光体１０と現像剤担持体２８間に現像ギャップを形成する。
【００４１】
現像剤供給量規制部材２９は、薄肉の例えば金属板（薄肉板状部材）を用い、基端を下向きに折り曲げて、断面Ｌ字状に形成し、現像剤担持体２８の軸方向に沿ってほぼ水平に配置して、両端を不図示の支持板で支持する。また、その先端を現像剤担持体２８に対向し、その現像剤担持体２８と所定間隔となるように、現像剤供給量規制部材２９を配置して、現像剤担持体２８と現像剤供給量規制部材２９間にドクターギャップを形成する。そして、現像剤供給量規制部材２９によって、現像剤担持体２８で担持する現像剤を薄層化し、その層の厚さに応じて、感光体１０への現像剤の供給量を制御する。
【００４２】
その現像剤供給量規制部材２９の図中左には、その現像剤供給量規制部材２９を移動する駆動装置３０を設ける。駆動装置３０は、例えばステッピングモータ・歯車などを備え、ステッピングモータの駆動力を現像剤供給量規制部材２９に伝達して、それにより現像剤供給量規制部材２９を、図中矢印で示す左右方向に移動する。
【００４３】
また、クリーニング装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニングケース部１９ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを感光体１０の軸方向に搬送するコイル状のトナー搬送部材３１を備える。
【００４４】
また、プロセスカートリッジ２０には、クリーニング装置１５で回収した残留トナーを、パイプ等で形成した搬送通路を通して、スクリュ・コイル・ベルト等の搬送部材を用いたり重力を利用したりして現像装置１２の現像剤収容部２１へと戻す不図示のトナーリサイクル装置を備える。
【００４５】
そして、現像装置１２では、コピー時、不図示の駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して現像剤担持体２８を回転するとともに、撹拌部材２３を回転して現像剤収容部２１内に収納する現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら掻き上げて現像剤担持体２８へ搬送する。一方、現像剤担持体２８には、所定バイアスを印加して、現像剤担持体２８上に現像剤を付着する。そして、現像剤担持体２８の回転とともに、それで担持する現像剤を現像剤供給量規制部材２９により薄層化してから、その薄層化後の現像剤中のトナーを、感光体１０上に形成した静電潜像に静電的に付着し、感光体１０上に可視像化したトナー画像を形成する。
【００４６】
このとき、感光体１０上において、トナー画像を形成する画像形成領域の外（非画像形成領域）には、トナー濃度検知用の基準画像も形成する。その基準画像は、例えば１×２ｃｍ２の大きさのベタ画像とする。また、感光体１０のまわりには、基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ（センサ）３４を設ける。この光反射式フォトセンサ３４には、例えば発光素子と受光素子とを備える。
【００４７】
そして、例えば現像後のトナー濃度検知時、発光素子から発した光を基準画像に当て、その基準画像からの反射光を受光素子で受けることによってトナー濃度を検知する。トナー濃度が薄い場合、次の画像形成に備えて、不図示のトナー補給部から現像剤収納部２１へトナーを補給する。
【００４８】
また、クリーニング装置１５では、感光体１０の回転を歯車などを介して伝達してトナー搬送部材３１を回転駆動し、感光体１０から除去した残留トナーをトナー搬送部材３１で搬送してクリーニングケース部１９ａ内の手前側に集め、トナーリサイクル装置で現像装置１２に戻す。
【００４９】
ところで、図示現像装置１２の現像剤供給量規制部材２９には薄肉板状部材を用いて、画像形成装置を低コスト化、小型化、軽量化するとともに、現像ギャップを小さくして画像品質を良好としている。そして、長期間にわたり、そのように薄肉板状部材とした現像剤供給量規制部材２９を用いて、現像剤担持体２８上に薄い現像剤の層を形成していると、現像剤供給量規制部材２９には大きな負荷が長期間にわたってかかるため、現像剤供給量規制部材２９に経時劣化によるクセが付き、それにより、初期状態のドクターギャップより広くなる場合がある。
【００５０】
そこで、現像装置１２には、現在のドクターギャップを検知する例えばレーザ変位計（センサ）３５を備える。そのレーザ変位計３５は、例えば図１に示すように、現像剤供給量規制部材２９の上に設ける。
【００５１】
また、上述した駆動装置３０は、現像剤供給量規制部材２９を移動してドクターギャップを修正し、上述した不図示の制御装置は、センサの検知結果に基づき駆動装置３０を駆動する。
【００５２】
そして、レーザ変位計３５によって、現像剤供給量規制部材２９の先端の位置を直接、検知することにより、現像剤供給量規制部材２９の変位量を検知する。それにより、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いて、ドクターギャップが変化しても、レーザ変位計３５で現在のドクターギャップを検知し、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動し、変位量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できるから、初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を提供することができる。
【００５３】
また、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力を検知する歪みゲージを用いても良い。歪みゲージを用いる場合、例えば図３に示すように、その歪みゲージ３６を現像剤供給量規制部材２９の例えば先端の上側に貼り付けて設ける。
【００５４】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力が小さくなる。
【００５５】
そこで、歪みゲージ３６によって、現像剤供給量規制部材２９の歪みを検知し、それにより、現像剤供給量規制部材２９に生じる応力を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、歪みゲージ３６で現像剤供給量規制部材２９の応力を検知し、それにより現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動置を駆動して、現像剤供給量規制部材２９を移動し、応力を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００５６】
さらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知する圧力センサ３７を用いても良い。
【００５７】
圧力センサ３７は、例えば図４に示すように、現像剤供給量規制部材２９の先端の下側に貼り付けて設ける。
【００５８】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力が小さくなる。
【００５９】
そこで、圧力センサ３７によって、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、圧力センサ３７で現像剤供給量規制部材２９にかかる押圧力を検知し、それにより現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、押圧力を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００６０】
またさらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤担持体２８の回転トルクを検知するトルクセンサ３８を用いても良い。
【００６１】
トルクセンサ３８は、例えば現像剤担持体２８の駆動軸２８ａに設けても良いし、不図示の駆動モータからの駆動力を、現像剤担持体２８の駆動軸２８ａに伝達する回転軸に設けても良い。
【００６２】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤担持体２８の回転トルクが小さくなる。
【００６３】
そこで、トルクセンサ３８によって、現像剤担持体２８の駆動軸２８ａなどの回転トルクを検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、トルクセンサ３８で現像剤担持体２８の回転トルクを検知し、それにより、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、回転トルクを初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００６４】
さらにまた、図５に示すように、現在のドクターギャップを検知するセンサには、前述したトナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ３４を利用しても良い。
【００６５】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量が多くなる。一方、画像形成により、トナーを消費すると、トナーの付着量が少なくなる。
【００６６】
そこで、光反射式フォトセンサ３４によって、感光体１０上の基準画像におけるトナーの付着量を検知する。そして、トナーの付着量が多い場合は、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化したため、光反射式フォトセンサ３４の検知により、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、トナーの付着量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。一方、トナーの付着量が少ない場合は、上述したように、トナーを補給する。
【００６７】
加えて、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知する光反射式フォトセンサ３４を利用するので、現在のドクターギャップを検知する新たなセンサを設けることを不要にできるから、安価な現像装置を提供することができる。
【００６８】
またさらに、現在のドクターギャップを検知するセンサには、現像剤供給量規制部材２９で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量を検知する不図示の静電気センサを用いても良い。その静電気センサは、現像剤供給量規制部材２９により薄層化した後の現像剤の帯電量を検知できる位置に設ける。例えば、例えば現像剤供給量規制部材２９の上で、現像剤担持体２８に対向するように設ける。
【００６９】
ところで、長期間にわたり、画像形成装置を使用していると、上述したように、現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが広くなり、それにより、現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量が多くなる。
【００７０】
そこで、静電気センサによって、薄層化後の現像剤担持体２８上の現像剤の帯電量を検知する。よって、経時劣化により現像剤供給量規制部材２９にクセが付いてドクターギャップが変化しても、静電気センサで現像剤の帯電量を検知し、それにより、現在のドクターギャップを検知して、その検知結果に基づき制御装置で駆動装置３０を駆動し、現像剤供給量規制部材２９を移動して、帯電量を初期状態とすることにより、ドクターギャップを修正できる。
【００７１】
なお、図３ないし図５に示すものにおいて、図１に示すものと同様のものには、同一の符号を付して、説明を省略する。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、現在のドクターギャップを検知するセンサと、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置と、センサの検知結果に基づき駆動装置を駆動する制御装置とを備えるので、経時劣化により現像剤供給量規制部材にクセが付いてドクターギャップが変化しても、センサで現在のドクターギャップを検知してその検知結果に基づき制御装置で駆動装置を駆動し、現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正できるから、初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７３】
請求項２に係る発明によれば、センサが、現像剤供給量規制部材の変位量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、変位量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７４】
請求項３に係る発明によれば、センサが、現像剤を薄層化するときに、現像剤供給量規制部材に生ずる応力からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、応力を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７５】
請求項４に係る発明によれば、センサが、現像剤を薄層化するときの現像剤供給量規制部材にかかる押圧力からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、押圧力を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７６】
請求項５に係る発明によれば、センサが、現像剤担持体の回転トルクからドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、回転トルクを初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７７】
請求項６に係る発明によれば、センサが、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、トナーの付着量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００７８】
加えて、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量を検知するセンサを利用して、現在のドクターギャップを検知するので、新たなセンサを設けることを不要にできるから、安価な現像装置を提供することができる。
【００７９】
請求項７に係る発明によれば、センサが、現像剤供給量規制部材で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の現像剤担持体上の現像剤の帯電量からドクターギャップを検知するものであるので、現像剤供給量規制部材の経時劣化によりドクターギャップが変化しても、制御装置で駆動装置を駆動して、現像剤供給量規制部材を移動し、現像剤の帯電量を初期状態に戻すことにより、ドクターギャップを修正できるから、簡易確実に初期の画像品質を維持して、長期間にわたり安定した画像品質を有する現像装置を提供することができる。
【００８０】
請求項８に係る発明によれば、請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置と、少なくとも像担持体とを１つのカートリッジケース内に備えてプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするから、上述した各効果を有する現像装置を備えるとともにメンテナンス性を向上したプロセスカートリッジを提供することができる。
【００８１】
請求項９に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置を備えるから、上述した各効果を有する現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【００８２】
請求項１０に係る発明によれば、請求項８に記載のプロセスカートリッジを備えるから、上述した各効果を有するプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図２】そのレーザ複写機が備えるプロセスカートリッジの着脱を示す斜視図である。
【図３】この発明による別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図４】この発明によるまた別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図５】この発明によるさらに別のレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図６】従来の画像形成装置の一部を示す構成図である。
【図７】従来の現像装置が備える現像剤供給量規制部材の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 感光体（像担持体）
１２ 現像装置
１８ 複写機装置本体（画像形成装置本体）
１９ カートリッジケース
２０ プロセスカートリッジ
２８ 現像剤担持体
２９ 現像剤供給量規制部材
３０ 駆動装置
３４ 光反射式フォトセンサ（センサ）
３５ レーザ変位計（センサ）
３６ 歪みゲージ（センサ）
３７ 圧力センサ（センサ）
３８ トルクセンサ（センサ）
Claims (10)
- 現像剤担持体で担持する現像剤を現像剤供給量規制部材で薄層化し、その薄層化後の現像剤を付着して、像担持体上にトナー画像を形成する、画像形成装置の現像装置において、
現在のドクターギャップを検知するセンサと、前記現像剤供給量規制部材を移動してドクターギャップを修正する駆動装置と、前記センサの検知結果に基づき前記駆動装置を駆動する制御装置とを備えることを特徴とする、現像装置。 - 前記センサが、前記現像剤供給量規制部材の変位量からドクターギャップを検知する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。
- 前記センサが、現像剤を薄層化するときに、前記現像剤供給量規制部材に生ずる応力からドクターギャップを検知する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。
- 前記センサが、現像剤を薄層化するときの前記現像剤供給量規制部材にかかる押圧力からドクターギャップを検知する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。
- 前記センサが、前記現像剤担持体の回転トルクからドクターギャップを検知する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。
- 前記センサが、トナー濃度検知用の基準画像におけるトナーの付着量からドクターギャップを検知する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。
- 前記センサが、前記現像剤供給量規制部材で現像剤を薄層化した後、その薄層化後の前記現像剤担持体上の現像剤の帯電量からドクターギャップを検知する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。
- 請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置と、少なくとも前記像担持体とを１つのカートリッジケース内に備え、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とすることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
- 請求項１ないし７のいずれか１に記載の現像装置を備ることを特徴とする、画像形成装置。
- 請求項８に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする、画像形成装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003069094A JP2004279616A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007072329A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| US20160139535A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003069094A patent/JP2004279616A/ja active Pending
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| US20160139535A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device |
| US9915891B2 (en) * | 2014-11-13 | 2018-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device with light reflection through regulating member gap |
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