JPH04127179A - 電子写真画像形成装置の現像装置 - Google Patents

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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写
真画像形成装置の現像装置に関するものである。

〔従来技術〕

複写機等の電子写真技術を用いる画像形成装置において
は感光体に静電潜像が形成され、現像装置内の現像剤に
より潜像が現像されて顕像化される。

従来の現像装置においては、長時間停止され画像形成が
行われない状態においては現像剤の帯電量が低下するも
のがある。このような現像剤では長時間停止後に複写す
ると、得られた画像において、地肌部に汚れを生じたり
、画像濃度が高すぎて階調性が悪くなったりする不具合
が生した。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の従来の問題点を解消し、経時変化の無
い高品質の画像を形成することができる現像装置を提供
することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、磁界発生手段を内蔵した現像
ローラ上に形成した穂状の現像剤を用いて乾式現像を行
う電子写真画像装置の現像装置において、現像ローラの
外周面に対し若干の間隔をおいて配置された対向電極と
、現像ローラに現像バイアス電圧を印加するバイアス電
源と、前記現像ローラへの印加電圧■。と前記対向電極
に現像ローラ上の現像側層を通して誘起される電圧■１
とを検知する検出部とを有し、最終画像形成時に検出し
た誘起電圧と印加電圧の比である最終検出電圧比−ＲＦ
＝Ｖ＋／Ｖｏを記憶部に記憶し、１ｉｔｆ！ｌ投入後画
像形成前に検出した誘起電圧と印加電圧の比である初期
検出電圧比Ｒイ＝Ｖ、／Ｖ。と記憶してある最終検出電
圧比−ＲＦとを比較演算し、基準値Ａに対してＲＭ−Ｒ
Ｍ≦Ａでない場合に現像装置の空運転を開始し、ＲＭ−
ＲＭ≦Ａを満足する初期検出電圧比Ｒ９が得られた後現
像装置は空運転を停止することを特徴とする電子写真画
像形成装置の現像装置により解決した。

〔作用〕

本発明により、現像ローラと対向電極、例えばドクター
ブレードの間に直流電圧、例えば現像バイアスを印加し
、該印加電圧により前記対向電極に誘起される電圧を検
出し、検出した誘起電圧と印加電圧の比として得られる
電圧比を演算して記憶し、最終画像形成時の電圧比の値
と電源投入時の電圧比の値との差が予め定めた値である
基準値以上のときは現像ローラ、攪拌ローラ等を駆動し
て現像装置の空運転を行い。その差の値が基準値以下に
なるまで空運転を続け、基準値又はそれ以下になったと
き空運転を停止し、本来の画像形成の過程に入る。

本発明は、対向電極に誘起される電圧が現像剤の帯電量
Ｑ／Ｈに比例することを原理としている。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、潜像担持体１、例えば感光体ドラムに
静電潜像が形成され、現像装置２により潜像が現像され
顕像が形成される。

感光体ドラム１は有機感光体（ｏｐｃ）により形成され
ることができ、矢印Ａの方向に回転される間に図示され
ない露光装置により露光され、例えば負（−）極性の静
電潜像が形成される。この場合現像装置２の正（＋）極
性に帯電されたトナーにより現像される。

現像装置２は感光体ドラム１に対向する部分に開口部を
有する現像タンク３を有し、該現像タンク３内には現像
剤保持手段としての現像ローラ４と撹拌ローラ５が配置
され、現像タンク３内に収容された現像剤は撹拌ローラ
５により攪拌され且つ現像ローラ４に送られる。

現像ローラ４の内部には図示しないが公知の態様で複数
の異なる磁極が交互に配置された現像磁石ローラが現像
ローラ３の内周面と一定間隔を隔てる状態で設けられる
。現像磁石ローラの磁力によって現像ローラ４の表面に
磁性のキャリアとトナーとを含む磁気ブラシ６が形成さ
れる。磁気ブラシ６は現像ローラ３と現像磁石ローラの
少なくとも一方を回転することによって矢印Ｂ方向に、
図では反時計方向に移動する。

磁気ブラシ６を構成するキャリアとしては平均粒子径７
０μｍの樹脂コートキャリアが用いられる。

現像タンク３の内部、特に現像ローラ４から離れた後部
下方はトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容す
る現像剤収容部となっている。前記攪拌ローラ５はこの
現像剤収容部に配置され、トナーとキャリアとを攪拌し
てトナーに良好な摩擦帯電を生じさせるとともに現像ロ
ーラ４への搬送を行う。

感光体ドラム１の近傍に、例えば０．７５＋ｗのギャッ
プを感光体ドラム１との間に形成するように配置された
現像ローラ４はアルミニウム等からなる非磁性の円筒状
ローラとして形成され、バイアス電源１２により感光体
ドラム１と同極性の現像バイアス電圧が印加される。感
光体ドラムｌにもバイアス電源１２により電圧が印加さ
れることができる。

現像ローラ３の上の磁気ブラシ６は穂が移動しながら感
光体ドラム１に接触し、感光体ドラム１の上に形成され
た静電潜像にトナーを与え顕像を形成する。

現像ローラ３としては、−例として外径３０■のローラ
が用いられ、現像磁石ローラとしては現像ローラ３の表
面磁力が約８００ガウスとなるものが使用される。

地汚れ防止と、画像濃度調整のために印加される上記の
現像バイアスは、−例として潜像電位が８００ｖ、地肌
部電位が一４０Ｖになるように設定された場合には、−
２００Ｖに設定される。

尚最終的な現像バイアス値は原稿濃度或いは使用者の希
望に応じて定められることになる。

現像ローラ４の上方には剤規制部材７として導電性ドク
ターブレードが配置され、現像剤磁気ブラシ６の厚みを
規制する。ドクターブレード７により規制され取り除か
れた現像剤を現像剤収容部に戻すセパレータ８が攪拌ロ
ーラ５の上方に配置される。

消耗するトナーを補給するためトナーホッパー９が現像
タンク３に取付けられ、トナーホッパー９内で回転する
トナー補給バー１０によりトナーがトナー補給ローラ１
１にふりかけられ、トナー補給ローラ１１の回転により
スリッターを通って現像剤収容部にトナーが補給される
。

バイアス電源１２により、例えば−２００■の直流電圧
を現像バイアス電圧として印加するのに対し、対向電極
を現像ローラ４に対向して配置し、現像剤層を通して誘
起される電圧■、を検出部１３において検知する。対向
電極として例えばドクターブレード７を利用することも
できる。検出部１３においてはバイアス電′ａ１２によ
る印加電圧■。も検知する。

トナー濃度を一定にして、例えば５．　Ｑ　ｗ　ｔ％と
して、現像剤帯電量Ｑ／Ｍと、検知された誘起電圧Ｖ１
と印加電圧■。との比Ｒとの関係を調べた結果、第２図
に示す関係があることが判明した。

すなわち誘起電圧は現像剤の帯電量に比例する。

従って現像ローラ４と対向電極としてのドクターブレー
ド７との間に誘起される電圧値■、から現像剤の帯電量
Ｑ／Ｍを知ることができる。

現像剤の中には、帯電量Ｑ／Ｍが、長期間の放置により
低下するものがある。中には一晩でも低下するものがあ
る。現像剤の帯電量が低下すると、低下する前に比べて
、画像部の濃度が高くなり過ぎて、階調性が悪くなり、
非画像部（地肌部）が汚れたり、画像品質が低下する。

これを防ぐためには、長時間放置後の現像剤の帯電量を
放置前の値まで上昇させる必要がある。

このために、検出部１３の検知情報に基づいて処理し、
現像ローラ４等を駆動し、現像装置を空運転してトナー
の帯電量Ｑ／Ｍを高める。

前記検出部１３において検知した印加電圧■。

と画像形成終了時に検知した誘起電圧■１より処理部１
４において電圧比Ｒ＝Ｖ、／Ｖ。が求められ記憶部１５
において記憶される。この電圧比は例えばＲ＝０．００
８と小さいので、実際に制御に用いる場合には例えば２
０，０００倍等に増幅した値の整数値として記憶させる
。この例の場合、Ｒ＝０．００８は記憶部１５において
は例えばＲを１６０として記憶する。電源がＯＦＦのと
きはこの記憶された電圧比Ｒ＝１６０が検出電圧比Ｒｙ
として処理される。

検出電圧比ＲＭを得るまでの作業をフローチャートで示
すと第３図、第４図の如くになる。つまり第３図に示す
サブルーチンにより印加電圧ｖ。

と誘起電圧Ｖ１を検出し、電圧比Ｒを夏出し、第４図に
示すサブルーチンにより、夏山した電圧比Ｒを記憶部１
５に記憶し、電源がＯＦＦになると電圧比Ｒの最終デー
タを最終検出電圧比Ｒ１として記憶する。

画像形成装置の長時間停止後に電源がＯＮになると、第
５図に示すセントアップル−チンが実行される。尚長時
間停止後かどうかは画像形成装置の内部に内蔵した時計
により判断しても良いし、定着部の温度を検知し、定着
ローラの温度が基準値以下に低下したときに長時間停止
と判断してもよい。

画像形成装置の起動により検出部１３が初めに検知した
誘起電圧■１より得られる電圧比Ｒは、初期検出電圧比
Ｒイとして処理部１４に入力され、記憶部１５より得ら
れる最終検出電圧比Ｒ４と処理部１４において比較演算
してＲイーＲＦの値を求める。この算出したＲＭ　−Ｒ
ＦＯ値が予め設定してある基準値Ａに対しＲＮ　　ＲＦ
≦Ａが満足されない場合にはつまりＲイーＭ、＞Ａの場
合には現像モータ制御部１６に信号を送り、現像モータ
駆動部１７を稼動して現像ローラ４及び攪拌ローラ５を
駆動して現像器を空運転する。

基準値Ａは、例えば０．０００２と設定され、制御に際
しては上記の如＜　２０．０００倍したものの整数値を
用いる。

現像装置２の空運転開始後も検出部１３は誘起電圧■１
を検知し、その検知誘起電圧■１により電圧比Ｒが求め
られる。刻々に検知し、演算されて得られる電圧比Ｒは
、初期検出電圧比ＲＭとしてＲイー−ＲＦ≦Ａを判定し
、”　Ｙ　Ｅ　Ｓになった時点で現像モーター制御部１
６に信号を送って現像モーター駆動部１７を停止し、現
像ローラ４及び攪拌ローラ５を停止し、セットアツプル
ーチンを終了し、以後通常の画像形成の工程が行われる
。

次に、本発明に係る現像装置を採用した複写機の例を第
６図に基づいて機能的に説明する。

まず、光学系を説明すると、ハロゲンランプ３１から出
た光は、原稿３２に当たって、第１ミラー３３、第２ミ
ラー３４、第３ミラー３５、レンズ３６、第４ミラー３
７、第５ミラー３８、第６ミラー３９及び防塵ガラス４
０を順に通って、感光体ドラム１上に結像される。尚、
本装置には、最大２００％から最小５０％まで、１％ご
とのズーム変倍機能が備えられている。また、光ファイ
バーを用いて原稿３２の地肌濃度を検出し、それに基づ
いて原稿バイアスを補正することにより、きれいな地肌
を有する画像を得ることができるようにした自動濃度調
整システムが設けられている。

感光体ドラム１の周りには、帯電部４１、イレーザ４２
、現像装置２、除電部４３、転写分離部４４、クリーニ
ング部４５などが配列されている。

帯電部４１においては、暗中でチャージワイヤに高圧電
圧が印加されてコロナ放電が行われ、マイナス電荷が、
感光体ドラム１上に均一に帯電される。このときの感光
体ドラム１の電位は、−８００■になされる。

チャージ中ワイヤと感光体ドラム１との間には、電位を
均一かつ一定に制御すためにグリッド４６が配置されて
いる。

イレーザ４２は、帯電された感光体ドラム１に光を当て
て不要な電荷を消去し、クリーニングの容易化をはかる
ものである。イレーザ４２は、長尺状のＬＥＤからなり
、再度イレース及び先端イレースを行っている。

現像装置２は、第１図で説明したものが採用されている
。除電部４３は、転写前除電部４３ａ及び除電ランプ４
３ｂを有している。両者ともに、メインモータのスター
トと同時に点灯され、フィルタにより拡散されながら感
光体ドラム１上の残留電荷を消去する光が照射されるよ
うになっている。

転写分離部４４は、レジストローラ４６から送り出され
た転写材であるペーパー４７を感光体ドラム１に密着さ
せながら、転写チャージャ４４ａでトナーをペーパー４
７に転写させるとともに、分離チャージャ４４ｂによっ
て感光体ドラム１からペーパーを分離させるようにした
ものである。

万一、分離ができなかった場合には、分離爪４８により
強制的に分離させる０分離後のペーパーは搬送ベルト４
９により定着部５０側へ搬送される。

クリーニング部４５は、感光体ドラム１上の残留トナー
を掻き落とすクリーニングブラシ４５ａ及びクリーニン
グブレード４５ｂを備えている。

クリーニングブレード４５ｂは、左右の接触圧が均一化
されるように、中央−点支持にて構成されている。クリ
ーニングブラシ４５ａは、感光体ドラム１と同一方向に
回転されている。このクリーニングブラシ４５ａは、ク
リーニングブレード４５ｂでは除去されにくい紙片など
の異物を除去する機能を有している。クリーニングブラ
シ４５ａ及びクリーニングブレード４５ｂにより掻き落
とされたトナーは、トナー回収部に回収されるようにな
っている。

上記定着部５０は、搬送部から送られてきたペーパーに
一定の温度及び圧力を加えて、トナーをペーパー上に融
着させるものである。

サーミスタ５０ａによって温度検知を行いながら、ヒー
タ５０ｂの温度制御が行われている。

なお、上述した装置では、磁気ブラシ担持体として現像
ローラが用いられているが、ベルト状の磁気ブラシ担持
体を採用することもできる。

〔効果〕

本発明により、長時間停止後も帯電量の低下した現像剤
による現像が防止され、簡単な構成で経時変化のない高
品質の画像を得ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の説明図、第２図は現像
剤の帯電量と検出電圧比との関係を示す図、第３図〜第
５図はフローチャート、第６図は本発明に係る現像装置
を利用した複写機の説明図である。 １・・・潜像担持体　　２・・・現像装置３・・・現像
タンク　　４・・・現像ローラ５・・・攪拌ローラ　　
６・・・トナー穂７・・・ドクターブレード（荊規制部
材）１２・・・バイアス電源　１３・・・検出部１４・
・・処理部　　　　１５・・・記憶部１６・・・現像モ
ータ規制部 １７・・・現像モータ駆動部 ４７治

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁界発生手段を内蔵した現像ローラ上に形成した
   穂状の現像剤を用いて乾式現像を行う電子写真画像形成
   装置の現像装置において、 現像ローラの外周面に対し若干の間隔をおいて配置され
   た対向電極と、現像ローラに現像バイアス電圧を印加す
   るバイアス電源と、前記現像ローラへの印加電圧Ｖ＿０
   と前記対向電極に現像ローラ上の現像剤層を通して誘起
   される電圧Ｖ＿１とを検知する検出部とを有し、最終画
   像形成時に検出した誘起電圧と印加電圧の比である最終
   検出電圧比Ｒ＿Ｆ＝Ｖ＿１／Ｖ＿０を記憶部に記憶し、
   電源投入後画像形成前に検出した誘起電圧と印加電圧の
   比である初期検出電圧比Ｒ＿Ｍ＝Ｖ＿１／Ｖ＿０と記憶
   してある最終検出電圧比Ｒ＿Ｆとを比較演算し、基準値
   Ａに対してＲ＿Ｍ−Ｒ＿Ｆ≦Ａでない場合に現像装置の
   空運転を開始し、Ｒ＿Ｍ−Ｒ＿Ｆ≦Ａを満足する初期検
   出電圧比Ｒ＿Ｍが得られた後現像装置は空運転を停止す
   ることを特徴とする電子写真画像形成装置の現像装置。
2. （２）前記対向電極として導電性剤規制部材が用いられ
   ることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成
   装置の現像装置。
3. （３）前記対向電極と現像ローラの間に印加した電圧を
   現像バイアスとすることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の電子写真画像形成装置の現像装置。