JPH02304470A

JPH02304470A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02304470A
Application number: JP12593389A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Isobe; 裕順磯部; Atsushi Kubota; 篤久保田; Teruo Komatsu; 小松　照夫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1990-12-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えばレーザビームプリンタ・複写機等の画
像形成袋Ｍの現像装置に関するものである。

［従来の技術］？ｔＥ子互真を用いた画像形成装置では、その便用が長
時間に及ぶと、感光体ドラムの交換、現像剤の補給や交
換、その他の調整・清掃・交換か必要となる。しかし、
この様な保守作業は、専門知識を有するサービスマン以
外では事実上困知てあった。この不具合を解決する手段
として、像担持体（感光体ドラム）、現像装置、クリー
ニング装置等の画像形成手段をユニット体として、一体
化したプロセスカートリッジが製品化されている。これ
により、使用者は、自ら、簡単に保守・交換を行なうこ
とが可能となり、高品位な画質を安価で、容易に得られ
るようになった。また、このプロセスカートリッジは、
原則的には使い捨てである。したがって、現像剤容器内
には、例えば、像担持体の１回転当りにおける現像剤使
用量と、像担持体の繰り返し使用寿命などの関係から求
められた、使用寿命骨に略相当する量の現像剤が、予め
充填されである。

そして、上記現像剤が、現在どの程度残っているか、即
ち、プロセスカートリッジがまだ使用可能かどうか（寿
命の有無）を判断するために、第１３図に示されるよう
に、現像剤検出手段を配設したプロセスカートリッジか
ある。これは、発光素子２０より発せられる光を受光す
る受光素子２！の電圧変化により、現像剤の有無を検出
している。現像剤容器４内には、現像部３へ現像剤ｔを
攪拌・搬送する、攪拌部材５を有している。該攪拌部材
５の撹拌・搬送と、現像部３での現像剤ｔの消費により
、現像剤容器４内の現像剤はやがてなくなる。この時、
透過窓１５・３０上の現像剤は、殆ど無くなるので、光
が通光可能となり、現像剤の有無が検知できる。

［発明が解決しようとしている問題点］現像剤の有無の
検知時期としては、画像不良が起こる直前に、ユーザに
警告することか望ましい。

しかしなから、先述従来例は、現像剤容器４内の現像剤
ｔの有無を検知しているので、画像不良が起こる直前に
、ユーザに警告することは非常に困難である。また、光
検知方式においては、センサー間の光―噛のずれ、環境
または耐久による透過窓上の現像剤の清Ｉｎｆ不良、セ
ンサーの汚れ・寿命等による光量ダウンなどにより、検
知時期が大きくばらつく可能性が有る。

従って、現像材の有無の検知時期が、不正（１６°にな
るので、現像剤有りの状態で、不良画像のプリントアウ
トになったり、逆に、現像剤無しの警告状態で、数百枚
も正常にプリントアウト可能になる恐れがある。このよ
うに、適切な時期にプロセスカートリッジの交換ができ
ないので、ユーザーにとって不便な点があるとなる。

本発明は、上記の問題点を解決し、安価で信頼性のある
画像形成装置の現像剤検出装置を提供する事を目的とす
る。

［問題点を解決するための手段コ本発明におい′Ｃは、現像部の内壁に、静電容量を検出
するための検出部材を設けたことを特徴とし、現像剤検
出の信頼性を向上・安定させたものである。

［実施例］以下に、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第
１図および第２図は、本発明に従って構成された具体例
であり、プロセスカートリッジ１周辺の断面図である。

第３図は検出部材と現像剤容器の略斜視図である。

本実施例のプロセスカートリッジ１は、大きくは像担持
体としての電子写真感光ドラム６、現像剤ｔを収容する
現像剤容器４、現像を行なう現像部３、像担持体６表面
に残った、余分な現像剤ｔを回収するクリーニング部２
に分けられ、これらの作像プロセス機器は支持幹１″に
支持され、ユニット体として一体化されている。カート
リッジは電子写真画像形成装置本体中の支持部りに着脱
自在に支持される。また、画像形成方法とじては１周知
の電子互貞ブ【′Ｊセスが用いられているが、このプロ
セスに従って、プロセスカートリッジ１の構成を説明す
る。

レーザ光学系（不図示）より画像信号に従フて発せられ
たレーザビームしは、矢印方向に回転する像担持体６に
照射され、静？ｊ％　７賛像か作られる。

一方、現像剤ｔは現像剤容器４から攪拌部材５によって
汲み上げられ、容器４と°現像部３間の隔壁に設けた開
口１１から現像部内へ送り込まれる。

そして、コーティング部１２において、現像部３に配設
され、矢印方向に回転する現像ローラフの表面とドクタ
ーブレード８（弾性部材）により。

現像剤ｔがｊ現像ローラ７の表面に薄く均一にコーティ
ングされる。この現像剤ｔが、前述の静電潜像ｅ応じて
、像担持体６表面に付着し、具像化される。また、シー
ト材Ｐは画像形成装置本体に設けた不図示の給送装置よ
り、画像信号と所定のタイミングをとって搬送され、転
写ローラ１゜によって現像剤ｔが転写される。最後に、
シート材Ｐは画像形成装置本体に設けた定着器（不図示
）によって画像定着され、機体外へＩＪｒ出される。・
−力、転写後に像担持体６表面上に残った現像剤ｔは、
クリーニングブレード９によって掻き落とされ、クリー
ニング容器２内に蓄えられる。

ここで１本発明に係る現像剤検出装置について詳ｘ４１
１に説明する。

本実施ｆ’Ａは、現像ローラ７と検出部材（電極）４０
間の静電容量を検出することで行なっているが、前記静
電容量は、現像ローラ７と検出部材４０間に存在する物
質の、誘電率に比例する。この誘電率は、空気は１．現
像剤は１以上である。

従って、現像ローラ７と検出部材４０間に存在する現像
剤の量により、該静電容量は変化する。これを、出力電
圧の変化として、プロットしたものが、第４図である。

次に、現像部内の現像剤の残量の検知方法の一例を、第
５図の検知回路ブロック図を用いて説明する。現像ロー
ラ６には、カブリなく、かつ高濃度で潜像を現像できる
ように、電源Ｖから交流電圧、又は直流電圧を交流電圧
に重畳した電圧がバイアス電圧とし°Ｃ印加されている
。そしてリップ・レンスコンデンサ「にも電源Ｖから−
に記電圧か印加されている。図に示すように、２系統の
検出回路をもち、検出回路ａは現像ローラ７と検出部材
４０間の静電容量を検出し、検出回路すはリファレンス
コンデンサｒの基べも静電容量を検出しＣいる。そして
、雨検出回路から電圧変換された、出力電圧の電位差を
コンパレータＣにより比較することにより、現像剤の有
無が検知できる。ここで、現像剤の有無の検知時期の設
定方法は、第４図に示すように、検知目標となる現像剤
ｆｆｌ　Ｘをきめ、該現像剤ｆｆ１Ｘの時の静電容量と
同しになるように、リファレンスコンデンサ「を設定す
る。そして、上述したように、検出回路ａ、ｂの電位差
を比較しすることで、検知目標の現像剤量で検知できる
。コンパレータＣの出力はマイクロプロセッサＣＰＵに
伝達され、ＣＰＬＩは現像剤量が検知目標値以下になっ
た時ＬＥＤ等の表示部材ｄを作動させる。なお、上記回
路においては、ＡＣバイアスの変動や、電源電圧の変動
を除去できるのて、都度良く検知できる。

次に、現像剤検出手段の構成を説明する。現像装置内に
は、現像部３と現像剤容器４が、隔壁１３を介して連設
配置されている。現像剤量１４内の現像剤上は、所定の
速度で回転駆動する攪拌部材５１．：より回転搬送され
る。そして、この現像ｉ１＋１　ｔの一部が、攪拌部材
５の先端に設けた攪拌シート部材１４に・より、開口１
１を通して、現像部３内に間欠的に送り込まれ補給され
る。

本実施例では、検出部材４ｏは、開口１鵞の上端部より
５上方に配置され、隔壁１３に熱カシメによって固定さ
れている。従って、該検出部材４０と現像ローラフ間の
距離を一定に保つことかでざるので、精度良く検知でき
る。

°また、第６図に示すように、現像部３内の現像剤は、
境界ａかも境界ｄのように、消費されていく、よって、
現像剤量の減少の変化率が比較的大きい、ｂ−＝ＣＨ域
に、検知部材４ｏを配置したので、出力電圧の勾配を大
きくできる。これにより、検°知目標となる設定出力電
圧の規格のマージンを大ぎくできるので、検出回路の歩
留りを上、げろことかできる。

なお１本実施例の現像プレート８は、非磁性体であるゴ
ム等で構成され現像ローラフに弾性的に当接されている
か、：：Ａ　７図に示すように、＆ｎ性体である鉄等を
用いた現像部；１ｔてあっても同様の効果がある。また
、本実施例の検出部材は、Ｊｌｆ社性体の金属を用いて
いるが、磁性体の金属を用いてもよい、また、本実ｈ＆
例の検出部材４ｏの形状は長板形状であるが、第８図に
示すように、丸いウッド材を用いても良い。

第９図〜第１１図は本発明の他の実施例を示す現像剤検
出装置周辺の断面図である。前記第１実施倒と同一部材
には、同一の符号を付して再度の説明を略し、異なる構
成の成分の説明を行なう。

まず最初に、第９図を用いて説明する。本実施例が、第
重実施例と異なるのは、検出部材４゜が、開口１１より
下方に位置することである。現像ローラフに何者する現
像剤の量と形状は、現像部内の容積、開口の大きさや位
置、現像ローラ内に配さ４１る、固定マグネツ１−ロー
ラ７゛の６７３東密度とイ→ｉ配置、現像ローラの周速
等によって、大きく変化する。ここでは、マグネットロ
ーラ７゛の極配置のみを変えた場合を考える。図に示さ
れるように、現像剤ｔはＮ１極が位置する、現像部底部
まで侵入する。この場合、前記第１実施例のように、検
出部材４０を、間口１１の上端部より上方に配置するよ
り、現像剤ｔの減少の変化率が一番速い、現像部３の底
部、ずなわち、開口１１より下側に、配置する方が、現
像部３内の現像剤ｔの無くなり始めを早く検知できる。

これは、現像部での現像剤が占める絶対容量が、検知目
標の現像剤量に対してあまり大きくない場合には有効で
ある。

また、前記第１実施例において、現像部３内の現像剤ｔ
の減少始めをすぐに検知する場合には、第１０図に示す
ように、検出部材４０を開口１１に下端より、現像ロー
ラフ側（略水平方向）に突出させると°可能である。

次に、第１１図に示される実施例に゛ついて説明する。

第１２図に示されろ、プロセス力−トリンシにおいＣは
、従来より、丸いロツＩ・材をもちいて、現像剤の有無
の検知を実現している。

上記プロセスカートリッジでは、検出部材４０は、現像
部、３の開１］１１の略中央部に設けられている。しか
し、該検出部材は、その長手方向の両会：１０部のみで
支持され゛〔いるのて、現像剤の・加重や検出部材の自
重による撓み、また、部品の）＼ラツキや公差などによ
って、現像ローラ７〜検出部４４４０間の距離を一定に
保つことは困テ１１となる。また、現像剤容器４内の現
像剤ｔは、その自重のみにより、現像ローラ７側へ崩れ
落ちる構成となっている。そのため、現像ローラ４０の
部分部分においては、現像剤の付Ｒ量が大きく異なって
しまう。その結果、現像剤の検知時期は、プロセスカー
トリッジ毎に大ぎくばらついてしまう。

第１１図に示されるプロセスカートリッジでは、現像部
３を、隔壁１３により一部仕切った形に構成し、該隔壁
１３に、検出部材４０を固定している。このように構成
することで、現像ローラ７〜検出部材４０間の距離は、
従来に比・＼精度良く一定に保てる。また、隔壁１３に
より、検出する現像剤の領域が限定されるので、現像ロ
ーラ７表面の現像剤ｔの付着量が、部分部分でおおきく
異なってしまうこともない。したがって、現像剤の検出
精度は、従来に比へ安定向上する。なお、検知部材とし
て、従来と同じ、丸い四ツ１−材を隔壁に固定しても、
同様の効果が得られる。

尚、以上プロセスカートリッジ内の現像部ごて説明した
が、本発明はこれに限らず、現像剤補給方式の現像装置
にも適用できる。

［発明の効果］本発明は以上の構成からなるもので、現像ローラと検出
部間の距翔を、精度よく一部できるため、現像剤検出の
精度を安定・向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示す現像剤検出
装置まわりの断面図第３図は本発明の第１実施例における現像剤容器と検出
部材の斜視図第４図は本発明の現像剤検出を説明するグラフ第５図は
本発明の現像剤検出を説明する検知回路のブロック図第６図は本発明の第！実施例の現像剤の減少の打子の説
明図第７図、第８図は木発１！１１の第１実施例における他
の実施例を示す現像剤検出装置の説明図第９図〜第１１
図は本発明の他の実施例を示す現像剤検出装置まわりの
断面図第１２図、第１３図は従来の例を示す現像剤検出装置の
側面図３・・・現像部４・・・現像剤容器７・・・現像ローラ１１・・・開口１３・・・隔壁４０・・・検出部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像剤を潜像保持体との対向部に担持搬送する現
像ローラが配設された現像部と現像部に供給する現像剤
を収容する現像剤容器部が隔壁を介して連設された現像
装置において、該現像部内の現像剤の有無を静電容量の
変化により検出する検出部材が、該現像部内に配された
現像ローラの周面と対向した壁面に設けられたことを特
徴とする現像装置。
（２）該検出部材は、上記隔壁に設けられ、該隔壁に形
成された現像剤通過開口より上方に配されたことを特徴
とする請求項第１項記載の現像装置。
（３）該検出部材の端部が、該隔壁に形成された現像剤
通過開口より、該現像部内の現像ローラ側に突出してい
ることを特徴とする請求項第１項記載の現像装置。