JP3001255B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 一成分現像剤を搬送し、感光体上の潜像の現像化を行
う導電性をもつ現像剤担持体と、当該現像剤担持体と当
接して回転し現像剤担持体への現像剤の供給またはその
回収を行う導電性をもつ回転部材と、少なくとも回転部
材に対し定電圧を印加する定電圧電源回路とを有する現
像装置に関し、 現像剤担持体と回転部材との間に流れる電流を検出し
て過電流の発生を未然に防止し、安価で当該担持体及び
回転部材の変質、変形及び印字の劣化のない画像再現性
の良い現像装置を提供することを目的とし、 現像剤担持体と回転部材との間を流れる制限電流を検
出して定電圧電源回路に対し、発生する電圧の変更指示
を行う制限電流検出手段を設けた構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は例えば、電子写真複写器、電子写真プリンタ
等の現像装置に係り、特に、一成分現像剤を搬送し、感
光体上の潜像の現像化を行う導電性をもつ現像剤担持体
と、当該現像剤担持体と当接して回転し現像剤担持体へ
の現像剤の供給またはその回収を行う導電性をもつ回転
部材と、回転部材に対し定電圧を印加する定電圧電源回
路とを有する現像装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真複写器、電子写真プリンタ等の現像装
置として、第７図に示すように、一成分現像剤を搬送
し、感光体上の潜像の現像化を行う導電性をもつ現像剤
担持体１と、当該現像剤担持体１と当接して回転し現像
剤担持体１への現像剤の供給またはその回収を行う導電
性をもつ回転部材２と、現像剤担持体１と回転部材２と
の間に定電圧を印加する定電圧電源回路20とを有する現
像装置があった。

ここで、現像剤担持体１の他に当該現像剤担持体１と
当接する導電性をもつ回転部材を設け、当該担持体及び
回転部材間にバイアスをかけているのは、現像を繰り返
すことにより不均一化したり現像剤自身が劣化する等に
より印字過失の低下を引き起すことを防止するため、現
像剤担持体上の現像剤の薄層の安定化を実現させるため
である。

尚、回転部材２には導電性ゴムや導電性多孔体または
金属等が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、以上説明した従来の現像装置にあっては、
現像剤担持体と回転部材との間の電位差によって、現像
装置内の現像剤が不足することで当該担持体及び回転部
材の間の抵抗値が下がり、両者の間に過電流が流れ、現
像剤担持体もしくは回転部材の変質、変形が起こり、当
該変質及び変形によって印字が劣化するという問題点を
有していた。

そこで、本発明は、現像装置に設けた現像剤担持体及
び回転部材の間に流れる過電流の発生を未然に防止し
て、現像剤剤担持体及び回転部材の変質、変形及び印字
の劣化のない安価で画像再現性の良い現像装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の技術的課題を解決するため、本発明は第１図に
示すように、一成分現像剤を搬送し、感光体上の潜像の
現像化を行う導電性をもつ現像剤担持体１と、当該現像
剤担持体１と当接して回転し現像剤担持体１への現像剤
の供給またはその回収を行う導電性をもつ回転部材２
と、少なくとも回転部材２に対し定電圧を印加する定電
圧電源回路20とを有する現像装置において、前記現像剤
担持体１と前記回転部材２との間を流れる制限電流を検
出して前記定電圧電源回路20に対し、発生する電圧の変
更指示を行う制限電流検出手段30を設けたものである。

〔作用〕

本発明に係る動作を説明する。

一成分現像剤は導電性をもつ前記回転部材２により、
当該回転部材２と当接する現像剤担持体１に搬送され
る。

ここで、「一成分現像剤」とはキャリアの含まれてい
ない現像剤であって、電気を通さない絶縁性をもつ。

その際、当該現像剤担持体１と回転部材２間には帯電
された現像剤を回転部材２から現像剤担持体１に移動さ
せるために、所定の電圧が印加されており、当該電圧に
より、帯電された現像剤が現像剤担持体１に移動するこ
とになる。

前記制限電流検出手段30は少なくとも回転部材２に印
加された電圧に基づき、当該担持体１と回転部材間２に
挟まれた絶縁性をもった現像剤を通して流れる電流値の
検出を行っている。

したがって、現像剤が少なくなると、当該担持体１及
び回転部材２の間に挟まれた現像剤が減少するため、当
該担持体１及び回転部材２の間の抵抗値が減少し、前記
制限電流検出手段30が検出する電流値が増大することに
なる。

当該制限電流検出手段30が検出した電流値が制限電流
値以上である場合には定電圧電源回路20に対し、発生す
る電圧値の変更の指示を行うことになる。

ここで、「制限電流」とは過電流（リーク電流）の発
生が開始される上限電流よりは小さく、正常時に検出さ
れる電流よりは大きな電流値をいい、過電流の発生を未
然に防止するために設定したものである。

尚、本発明の実施態様として、前記制限電流検出手段
30には、例えば、前記回転部材及び現像剤担持体間に流
れる電流値の検出を行う電流検出回路と、検出された電
流値と上限電流値との比較を行う電流比較回路と、前記
定電圧電源回路に対し、検出した電流値が制限電流値に
達した場合に、発生する電圧の変更を行う制御回路と、
上限電流発生部とを有するものがある。

〔実施例〕

続いて、本発明の実施例について説明する。

第２図には本発明に係る第一の実施例を示すものであ
る。

本実施例は同図に示すように、大きくは、一成分現像
剤を搬送し、感光体上の潜像の現像化を行う導電性をも
つ現像剤担持体１と、当該現像剤担持体１と当接して回
転し現像剤担持体１への現像剤の供給またはその回収を
行う導電性をもつ回転部材２と、回転部材２に対し定電
圧を印加する定電圧電源回路40と、現像剤担持体１と回
転部材２との間を流れる電流を検出し、電流値が制限電
流値に達した場合には定電圧電源回路40に対し電圧値の
変更の指示を行う制限電流検出手段60と、現像剤担持体
１に対し定電圧の印加を行う他の定電圧電源回路15とを
有するものである。

本実施例では、例えば、定電圧電源回路40は前記回転
部材２に対し−800Vの電圧を印加するものであり、他の
定電圧電源回路15は前記現像剤担持体１に対し−400Vの
電圧を印加するものである。

また、当該現像装置には、第５図に示すように、その
他、潜像を担持する感光体４と、現像前の現像剤担持体
１上の前記現像剤の層厚を規制する層厚規制手段３とし
てのブレードを有する。

制限電流検出手段60には第２図に示すように、現像剤
担持体１と回転部材２との間の電流値を検出する電流検
出回路７と、現像剤（トナー）が所定量である場合に現
像剤担持体１と回転部材２との間を流れることが予測さ
れる上限電流値（過電流リーク電流に相当する電流値）
を発生する上限電流値発生部11と、前記電流検出回路７
により検出された電流値と前記上限電流値とを比較し、
その電流値の差に相当する差信号を制御回路13に送出す
る電流比較回路12と、当該差信号に応じて、定電圧電源
回路40に対し、電圧値の変更等の指示を行う制御回路13
とを有するものである。

また、定電圧電源回路40は回転部材２に電圧を供給す
る電源回路５と、回転部材２に印加される電圧値の検出
を行う電圧検出回路６と、検出された電圧と基準電圧と
の比較を行う電圧比較回路９と、基準電圧を発生する基
準電圧発生部８と、電圧比較回路９の比較結果に基づい
て電源回路５に対する電圧値の制御を行う制御回路10と
を有するものである。

第４図に第一の実施例に係る現像装置の回路図を具体
的に示すものである。

同図に示すように、定電圧電源回路40の制御回路10は
交流発振器101を有し、電源回路５は、当該交流発振器1
01により発生した交流電圧を高電圧に変換するトランス
51と、交流を直流に変換するための整流用ダイオード52
と、当該電流の平滑を行うコンデンサ53と、回転部材２
に印加する電圧値の検出を行う電圧検出回路６と、電圧
検出回路６により検出された電圧を所定の電圧値と比較
して、電圧値の差電圧の増幅を行う電圧比較回路９に相
当する比較増幅器を有するものであり、基準電圧発生部
８は同図に示すように、定電圧ダイオード81と、分圧回
路82とを有するものである。

さらに、制限電流検出手段60は同図に示すように、電
流検出回路７としての増幅器と、電流比較回路12として
の比較増幅器と、上限電流発生部11としての分圧回路
と、制御回路13としての比較増幅器及び分圧回路とを有
するものである。

制御回路13は同図に示すように、電流比較回路12から
出力された差信号の表す電圧値と所定の電圧値との差電
圧値を増幅した電圧値をもつ差信号の出力を行う差動増
幅器131と、分圧回路132とを有するものである。

また、電流比較回路12は上限電流値発生部11から出力
された上限電流値に相当する電圧値と電流検出回路５に
より検出された電流値に相当する電圧値との比較を行っ
て差電圧値を増幅した電圧値をもつ差信号を出力する差
動増幅器を有するものである。

続いて、本実施例の動作について説明する。

回転部材２の回転で現像剤は層厚規制手段３により規
制されて摩擦帯電するとともに、当該現像剤は回転部材
２により回転部材２に当接する現像剤担持体１の位置ま
で搬送されることになる。

すると、帯電した現像剤は、回転部材２と現像剤担持
体１との間に印加されている定電圧により生ずるクーロ
ン力により、回転部材２から現像剤担持体１に移動する
ことになる。

現像剤が十分な量存在する場合には、回転部材２と現
像剤担持体１との間には一定量の絶縁性をもつ現像剤が
挟まれるため、一定の大きさの抵抗値を示すことにな
り、現像剤担持体１と回転部材２との間に印加されてい
る定電圧により、電流検出回路５により一定の電流が検
出されることになる。

この点を第４図の回路図に基づいて説明する。

定電圧電源回路40の制御回路10の交流発振回路101か
ら発生した交流の電圧は電源回路５のトランス51によ
り、高電圧に変換され、整流用ダイオード52により整流
され、コンデンサ53により平滑され回転部材２に印加さ
れる。

その際、電流検出回路７は定電圧電源回路40に流れる
電流を検出し、増幅した当該電流を電流比較回路12に送
出する。

電流比較回路12は検出された電流値に相当する電圧値
と上限電流発生部11から発生した上限電流値に相当する
電圧値とを比較する。通常の場合には検出された電流に
相当する電圧は上限電流値に相当する電圧値よりも小さ
いので、差動増幅器７からは当該電圧差に相当するプラ
スの差信号が制御回路13に送出されることになる。

制御回路13に入力した差信号は差動増幅器131によ
り、分圧回路132が発生した所定の電圧値と比較され、
これらの電圧差に相当する差信号が定電圧電源回路40に
送出されることになる。

当該差信号に相当する電圧は基準電圧発生部８の分圧
回路82により分圧され、電圧比較回路９の差動増幅器の
基準電圧値を定めることになる。

一方、現像剤が減少し、所定量以下になった場合に
は、回転部材２に対し印加される定電圧のため、流れる
電流値が増大し、検出された電流値が制限電流に達する
ことになる。

当該電流は電流検出回路７により検出され、電流比較
回路12に入力し、上限電流と比較され、電流比較回路12
の差動増幅器から当該電流値の差に相当する差電圧をも
つ差信号が出力されることになる。

当該差信号は制御回路13に送出され、制御回路13の分
圧回路132から生ずる電圧値と比較され、該当する差信
号は定電圧電源回路40の基準電圧発生部８の分圧回路82
が発生する基準電圧を変更することになる。

すなわち、電流検出回路７により、制限電流が検出さ
れた場合には定電圧電源回路40の電圧比較回路９で用い
る基準電圧が変化し、回転部材２に加えられる電圧値は
正常な電流が流れている場合に比較して減少し、回転部
材２及び現像剤担持体１の間に流れる電流値が低く制限
され、回転部材２及び現像剤担持体１の間に過電流の発
生を防することができることになる。

続いて、本発明に係る第二の実施例について第３図に
基づいて説明する。

本実施例は第一の実施例と同様に、電流検出回路17は
定電圧電源回路40に流れる電流の検出を行うのである
が、第一の実施例と異なり、電流検出回路17の一端子を
直接接地する代りに、現像剤担持体１に定電圧を印加す
るために用いる定電圧電源回路15を介して接地するよう
にした制限電流検出手段61を設けたものである。

このため、第一の実施例の場合と異なり、定電圧電源
回路15が現像剤担持体１に印加する必要のある電圧値は
低く設定することができるという利点がある。

尚、第５図は第一及び第二の実施例に係る現像装置の
内部を示すものであり、現像剤担持体１、回転部材２及
び層厚制御手段３を示すものである。

第６図には第一及び第二の本実施例に係るトナー（現
像剤）量と検知電流との関係を示すものであり、トナー
量が十分ある場合（トナーホッパ全体の容量に対する現
像剤の占める割合は100％〜20％）には印字領域にあ
り、正常な印字が行われ、トナー量が不足すると（トナ
ー量の割合が20％〜10％）トナー不足領域に入り検出電
流が上昇し、、トナー量が全体の10％の上限電流値に達
した場合に過電流（リーク電流）が流れることになる。
本実施例では検出電流が信号発令値、すなわち制限電流
値に達した場合には定電圧電源回路40に対し、電圧を下
げ、リーク電流を防止し（ｂ）、もしくは電源を停止さ
せることにする（ｃ）。

尚、本実施例では現像剤担持体１と回転部材２の間の
電位差に関しての技術であるから、正帯電トナーであっ
ても、現像剤担持体１の電圧と回転部材の電圧が正負ど
ちらであっても適用することができる。

また、回転部材の形状は以上説明した形状に限られな
い。

さらに、以上の説明では制限電流が検出された場合に
は定電圧電源回路の出力を低下させるようにしたが、当
該電源回路の出力を停止させるようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は現像装置内の回転部材
と現像剤担持体との間の電流の検出を行うことにより、
回転部材及び現像剤担持体の間の電流を検出するように
し、現像剤担持体及び回転部材の間の過電流の発生を防
止するようにしている。

したがって、簡単な構成で過電流による回転部材及び
現像剤担持体の変質、変形や印字の劣化を防止して、画
像の再現性の良い現像装置を提供することができること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の原理ブロック図、第２図は第一の実施例
に係るブロック図、第３図は第二の実施例に係るブロッ
ク図、第４図は第一及び第二の実施例に係る回路図、第
５図は第一及び第二の実施例に係る現像装置を示す断面
図、第６図は第一及び第二の実施例に係るトナー量と検
知電流との関係を示す図、及び第７図は従来例に係るブ
ロック図である。 １……現像剤担持体 ２……回転部材 20,40……定電圧電源回路 30,60……制限電流検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 和則 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 西尾 行生 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−174568（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−40761（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−31754（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 21/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一成分現像剤を搬送し、感光体上の潜像の
   現像化を行う導電性をもつ現像剤担持体（１）と、当該
   現像剤担持体（１）と当接して回転し現像剤担持体
   （１）への現像剤の供給またはその回収を行う導電性を
   もつ回転部材（２）と、少なくとも回転部材（２）に対
   し定電圧を印加する定電圧電源回路（20）とを有する現
   像装置において、 前記現像剤担持体（１）と前記回転部材（２）との間を
   流れる制限電流を検出して前記定電圧電源回路（20）に
   対し、発生する電圧の変更指示を行う制限電流検出手段
   （30）を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載された前記定電圧電源回路
   は、前記回転部材（２）に対し、または前記現像剤担持
   体（１）及び回転部材（２）の間に対し、電圧を印加す
   る電源回路と、電圧値を検出する電圧検出回路と、検出
   された電圧値と基準電圧値とを比較し、差信号を出力す
   る電圧比較回路と、当該差信号を相殺するように電源回
   路を制御する制御回路と、を有することを特徴とする請
   求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】前記制限電流検出手段は現像剤担持体
   （１）と回転部材（２）との間に供給された電流を検出
   する電流検出回路と、検出された電流値と上限電流値と
   を比較する電流比較回路とを有することを特徴とする請
   求項１及び２記載の現像装置。
4. 【請求項４】前記電流比較回路は、前記現像剤担持体と
   前記回転部材との間に前記制限電流値以上の電流が流れ
   た場合に、電源回路に信号を送出して電源を停止するこ
   とを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】前記電流比較回路は前記現像剤担持体と前
   記回転部材との間に前記制限電流値以上の電流が流れた
   場合に、前記基準電圧に信号を送出して、所定電流値以
   下の電流になるように前記基準電圧を変更することを特
   徴とする請求項３記載の現像装置。