JP2712033B2

JP2712033B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP2712033B2
Application number: JP63190070A
Authority: JP
Inventors: 剛松永; 信行三宅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH0239179A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえば複写機，レーザービームプリンタ
等の現像部に用いられる現像装置に関し、特に装置内の
現像剤の残量検知手段を備えたものに関する。

（従来の技術）従来、この種の現像装置としては、たとえば第６図に
示すような、誘起電圧検出式現像剤残量検知法（いわゆ
る「アンテナ残検」）により装置内の現像剤の残量を検
出するものが知られている（たとえば特開昭59−184362
号公報等参照）。すなわち、現像剤室100内に基準電極1
01と信号電極102の２つの電極が現像剤103を介して所定
間隔でもって配設されている。一方、現像時には、現像
剤103を担持した現像スリーブ104に交流電圧が印加さ
れ、図示しない像担持体上に形成された潜像が顕像化さ
れる。

ここで、現像時に交流電圧が印加されると、基準電極
101と信号電極102には各々誘起電圧を生じ、現像スリー
ブ104と各電極101,102とは現像剤103を間においてコン
デンサを形成することになる。このコンデンサの容量は
現像剤103の量に依存するため、各電極101,102の誘起電
圧を検出することにより現像剤の残量を検知するもので
あった。

このうち、基準電極101は現像剤103の残量が適正量の
場合に略完全に現像剤103中に埋まっている状態に配さ
れ、誘起電圧は安定している。一方、信号電極102は現
像剤103の上面近傍に配されており、現像剤103の増減に
よって現像剤103との接触、非接触状態が変動しやすく
なっている。

この基準電極101の安定した電圧と、信号電極102から
の電圧を比較して残量が「足りている」か「不足してい
る」かが判断され、不足分を補給して残量を一定値に保
持している。

このように、基準電極101と信号電極102との２つの電
極を用いることにより、１つの電極を用いる場合に比べ
て外界からの影響を受けにくくして、精度のよい残量検
知を図っている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上記した従来技術にあっては、最近の装
置の一層の小型化、高性能化の進展に伴い、次のような
不具合が生じてきた。

第１には、電極101,102間の現像剤103の固着の問題が
ある。

すなわち、装置の小型化に伴い、現像剤室内のスペー
スも狭められ、その結果電極101,102間の間隔は近接し
た状態になり勝ちである。そのため、当初は最適と判断
した電極位置であっても、長期間使用したり、環境（気
温、湿度等）変動が生じると、電極101,102間に現像剤1
03がブリッジ状に跨がって凝集し固着してしまう（第７
図参照）。こうした状態になると、信号電極102からの
誘起電圧は現像剤103が満たされた状態の値を示し続け
ることになり、現像剤の補給がなされず、残量が適正量
を下回ってしまう。その結果濃度変動等の画質悪化を招
いてしまう。

第２に、信号電極102が現像装置内の他の構成部分の
影響を受けて電圧値が大きく変動するという問題があ
る。

すなわち、装置の小型化に伴い、電極同士が近接して
いるだけでなく、他の構成部分、たとえば第１搬送棒10
5の回転奇跡にも近接することになり、信号電極102に対
して第１搬送棒105が近付いたり遠のいたりするたびに
電圧値が大きく変動し、第８図に示すようにリップルＲ
が過大なものとなってしまう。

そのため、適量の精密な現像剤の補給制御が困難とな
るばかりでなく、部品寸法のばらつきによってリップル
Ｒの巾も大きく変化してしまい、装置ごとの微妙な調整
を要することになる。

このように従来例では、現像剤の残量が画質に大きく
影響する小型の現像装置にとってはふさわしいものであ
るはずのものが、使用期間、環境、また外乱等の影響に
より、さらなる小型化と画像の安定化を目指した装置で
は、上記欠点を有し限界を示していた。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、小型であり
ながら、精密な現像剤の残量検知を可能とし、安定した
画像を維持し得る現像装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、像担
持体上の潜像を現像する交流電圧が印加される現像部材
と、現像剤量に関わらない値の電圧が誘起される基準電
極と、現像剤量に応じた値の電圧が誘起される信号電極
と、基準電極と信号電極に誘起される電圧の差に基づい
て現像剤室内の現像剤残量を検知する残量検知手段と、
を有する現像装置において、前記信号電極を現像室内部に、基準電極を現像室外部
に配して成ることを特徴とする。

（作用）上記構成の現像装置にあっては、信号電極を現像室内
に、基準電極を現像剤室の外部に配置したので、電極間
に現像剤が固着するおそれは無く、また現像装置の他の
構成部分の影響も受けることなく精密な残量検知が可能
となる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は本発明に係る現像装置の一実施例
の概略構成を示すものである。この現像装置は、複写機
等の電子写真法を用いた装置に適用されるもので、大略
現像を行う現像部１と大量の現像剤としてのトナーＴを
溜めておくホッパー２とから構成されている。これは、
複写機等の小型化に伴い、その内部における配置を考慮
したものである。そして、ホッパー２からは、必要に応
じて現像部１へトナーＴの補給が行われ、現像部１の現
像剤室としてのトナー室３内には常時必要量のトナーＴ
が存在するようになっている。

上記トナー室３内のトナー残量の制御は、トナー残量
を検出する残量検出手段４と、検出値に基づいてホッパ
ー２の補給ローラ17を制御して所定量のトナーをトナー
室３に補給する制御手段５とにより行なわれる。

現像部１には、現像部材としての現像スリーブ６を有
し、この現像スリーブ６表面に、その内部に設けられる
磁気発生手段を介してトナーＴが担持される。一方、現
像スリーブ６表面に担持されたトナーＴは現像部材を構
成するドクターブレード７によって均一化され、図中矢
印方向に回転駆動される。このドクターブレード７はブ
レードステー８によって支持され、ブレードステー８の
前端部においてもトナー量は規制される。

またトナー室３内にはトナーＴを撹拌する撹拌棒９お
よびトナーＴを搬送するための第1,第２搬送棒10,11が
配設されている。

上記現像スリーブ６、ドクターブレード７およびブレ
ードステー８は金属製で、現像時に交流電圧（1KV以
上）が印加され、図示しない感光体上にトナー像を形成
するようになっている。

上記トナー残量検出手段４は、基準電極12と信号電極
13の２つの電極を有している。

このうち、基準電極12は板金製のＬ字状部材で、トナ
ー室３外部の装置外壁面に取付けられている。基準電極
12の取付位置は、第２図に示すように現像部材を構成す
るブレードステー８を延出させた部分の直下に位置し、
装置壁面に設けた位置決め手段14に下から突き当てた状
態で、ブレードステー８と距離Ｄだけ隔てた位置にて固
定されている（Ｄは１〜3mm程度が好適である）。

したがって、ブレードステー８と基準電極12間の隙間
にはトナーは無いものの、交流電圧が印加されたブレー
ドステー８によって誘起電圧が生じ、基準電極12にはト
ナー量に関わらない一定の電圧が定常的に検出すること
ができる。

一方、信号電極13は従来例と同様にトナー室３内部に
配設されている。トナー室３内には基準電極12が無いの
で、信号電極13を第１搬送棒10から遠ざけて、かつトナ
ー面の変動をより検出し易い位置に配設されている。

上記構成の現像装置にあっては、現像時において現像
スリーブ６、ドクターブレード７およびブレードステー
８に交流高電圧が印加され、その近傍にある基準電極1
2、信号電極13に各々誘起電圧が生じる。この両電極12,
13間に誘起される電圧の電圧差に基づいて検出される。

本実施例では、基準電極12をトナー室３外部の装置外
壁面に配設したので、基準電極12と信号電極13間にトナ
ーが跨がってしまうことは無く、トナー残量を正確に知
ることができ、きめ細かなトナー残量制御が可能とな
る。

また、信号電極13は、応答性が改善されると同時に第
１搬送棒10からの距離を大きくして、その動作の影響が
小さくなったので、第４図に示すようにリップルＲを小
さくすることができた。

さらに、基準電極12はブレードステー８の下方に配置
しているので、ブレードステー８が屋根の役目を果たす
ことになり、装置内で飛散したトナーや塵埃が積もるこ
とも無く、安定した誘起電圧を検出維持することができ
る。このように、本実施例のような基準電極12の配置構
成とすることにより、誘起電圧も十分にかせぐことがで
き、かつ電気的でない外乱も受けにくく好適である。

つぎに、第５図に本発明の第２実施例を示している。
この第２実施例では、基準電極15を針金状の状態にし、
ドクターブレード７の上方でかつ装置の上壁16内側に配
置している。すなわち、トナー室３とはドクターブレー
ト７を挟んで内と外の関係にある。一方、信号電極13
は、上記した第１実施例と同一場所である。

本実施例においても、基準電極15は交流電圧を印加さ
れたドクターブレード７および現像スリーブ６に誘起さ
れてトナー量に関わらない一定電圧を検出できるもので
ある。トナー残量検出の方法は第１実施例と同様である
ので説明を省略する。この第２実施例によれば基準電極
12と信号電極13の部品を共通化することができ、コスト
ダウンを図ることができる。

（発明の効果）本発明は以上の構成および作用から成るもので、信号
電極を現像室内に、基準電極を現像室外に配したので、
基準電極と信号電極間に現像剤が固着するようなことは
無くなって残量を正確に検知することができる。

また、現像室内の信号電極は、最適位置の選択の自由
度が高まって現像剤残量に対する応答性向上を図ること
ができる。

この結果、現像剤の絶対容量が小さく、その変動がゆ
るされない小型の現像装置において、きめ細かな残量検
知を永続的に高度の信頼性と共に与えることができ、小
型でありながら安定した画像を長期に亘って維持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る現像装置の一部破断
側面図、第２図は第１図の装置の要部の制御ブロック
図、第３図は第１図の装置の部分断面図、第５図は本発
明の第２実施例に係る現像装置の部分破断側面図、第４
図は第１図の装置の信号電極の電圧を示すグラフ、第６
図は従来の現像装置の部分破断側面図、第７図は第６図
の装置の現像剤検出不良状態を示す要部断面図、第８図
は第６図の装置の信号電極の電圧を示すグラフである。符号の説明１……現像部３……トナー室（現像剤室）４……トナー残量検出手段５……制御手段６……現像スリーブ（現像部材） 12,15……基準電極 13……信号電極、Ｔ……トナー（現像剤）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上の潜像を現像する交流電圧が印
加される現像部材と、現像剤量に関わらない値の電圧が
誘起される基準電極と、現像剤量に応じた値の電圧が誘
起される信号電極と、基準電極と信号電極に誘起される
電圧の差に基づいて現像剤室内の現像剤残量を検知する
残量検知手段と、を有する現像装置において、前記信号電極を現像室内部に、基準電極を現像室外部に
配して成ることを特徴とする現像装置。