JPH0519609A

JPH0519609A - 現像剤層厚制御装置

Info

Publication number: JPH0519609A
Application number: JP3198827A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fuji; 和男冨士
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、現像剤層厚を適正値に正確に制
御することができる現像剤層厚制御装置を提供すること
を目的とする。【構成】現像剤層厚制御装置において、長さ方向の少
なくとも一部が透明部材で形成されている現像スリーブ
２２と、現像スリーブ２２の内側および外側のうちの一
方に配されかつ現像スリーブ２２の透明部４２に向かっ
て光を出射する投光手段５１と、現像スリーブ２２の内
側および外側のうちの投光手段５１が配されている側と
反対側に投光手段５１に対向して配されかつ投光手段５
１から出射されて現像スリーブ２２の透明部４２を透過
した光を受光する受光手段５２と、受光手段５２の検出
出力に基づいて現像剤層厚調整手段７２を制御する制御
手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリンタ、複写機等
の画像形成装置における現像スリーブ上の現像剤の層厚
を制御する現像剤層厚制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機等においては、現像ス
リーブによって現像剤が感光体ドラムに供給される。現
像スリーブ上の現像剤層の厚さは画像濃度に影響するの
で、好適な画像濃度を得るためには現像剤層厚を適切な
厚さに保つ必要がある。

【０００３】そこで、現像スリーブ上の現像剤層厚を検
出し、この検出値に基づいて現像剤層厚規制用ブレード
の現像スリーブに対する押しつけ圧を調整する現像剤層
厚制御装置が開発されている。

【０００４】従来、現像剤層厚の検出は、投光素子によ
って現像スリーブの表面に光を斜め方向から照射し、現
像スリーブの表面によって反射された光を受光素子で受
光することにより行われている（特開平２−１６５８３
号公報参照）。すなわち、現像スリーブ上の現像剤層が
厚くなるほど、現像スリーブの表面によって反射される
光量が少なくなり、受光素子の受光量も少なくなること
に基づいて現像スリーブ上の現像剤層厚を検出してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
現像剤層厚の検出方法では、次のような問題がある。す
なわち、投光素子から現像スリーブの表面に斜め方向か
ら照射された光は、現像スリーブ上の現像剤の粒子表面
でも反射され、その反射光の一部が受光素子に入射す
る。したがって、受光素子には、現像スリーブの表面か
らの反射光に加えて現像剤の粒子表面からの反射光が入
射する。このため、現像スリーブ上の現像剤層の厚さと
受光素子の受光量との関係が一様に定まらず、現像剤層
厚を正確に検出することができない。

【０００６】このように、現像剤層厚を正確に検出する
ことができないので、従来の現像剤層厚制御装置では、
現像剤層厚を適正値に制御することができないという問
題がある。

【０００７】この発明は、現像剤層厚を適正値に正確に
制御することができる現像剤層厚制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による現像剤層
厚制御装置は、長さ方向の少なくとも一部が透明部材で
形成されている現像スリーブと、現像スリーブの内側お
よび外側のうちの一方に配されかつ現像スリーブの透明
部に向かって光を出射する投光手段と、現像スリーブの
内側および外側のうちの投光手段が配されている側と反
対側に投光手段に対向して配されかつ投光手段から出射
されて現像スリーブの透明部を透過した光を受光する受
光手段と、受光手段の検出出力に基づいて現像剤層厚調
整手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴と
する。

【０００９】現像剤層厚調整手段には、現像剤層厚規制
用ブレードの現像スリーブに対する押しつけ圧を調整す
るための装置、現像スリーブに現像剤を供給するための
現像剤搬送ローラの駆動モータ、現像スリーブに現像剤
を供給するための現像剤搬送ローラに電圧を印可するた
めの電圧可変の電源装置等がある。

【００１０】

【作用】投光手段から現像スリーブの透明部に向かって
光が出射される。この光は、現像スリーブの透明部およ
び透明部外面上の現像剤の粒子の隙間を通って受光手段
に受光される。そして、受光手段の検出出力に基づい
て、現像剤層厚が好適な厚さとなるように現像剤層厚調
整手段が制御される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。

【００１２】図１は、複写機の現像ユニットを示してい
る。

【００１３】現像ユニット１は、感光体ドラム１０に現
像剤を供給するための現像装置２０と、現像装置２０に
現像剤を供給するためのホツパ３０とから構成されてい
る。ホッパ３０の下部には、ホッパ３０内の現像剤を現
像装置２０内に補給するための現像剤補給ローラ３１が
設けられている。

【００１４】現像装置２０は、感光体ドラム１０に臨む
開口部を有するハウジング２１を備えている。感光体ド
ラム１０は、図示しない駆動源によって矢印Ａの方向に
回転駆動される。ハウジング２１内には、非磁性１成分
系現像剤が収容されている。

【００１５】ハウジング２１の開口部には、現像剤を感
光体ドラム１０に移送するための現像スリーブ２２が回
転自在に配されている。現像スリーブ２２は、図示しな
い駆動源によって矢印Ｂの方向に回転駆動される。

【００１６】ハウジング２１内には、現像剤を現像スリ
ーブ２２に押圧して、現像剤を現像スリーブ２２に供給
するとともに現像剤を所定の極性、この例では負極性に
帯電させるための搬送ローラ２３が回転自在に配されて
いる。搬送ローラ２３の回転軸はベルト２４を介して駆
動モータ７１の出力軸に連結されており、搬送ローラ２
３は駆動モータ７１によって矢印Ｃの方向に回転駆動さ
れる。

【００１７】ハウジング２１の開口部付近には、現像ス
リーブ２２の表面に均一な現像剤層を形成するための現
像剤層厚規制用ブレード２５が設けられている。このブ
レード２５は、ハウジング２１に回転自在に支持された
回転軸２６に固定されたブレード保持部材２７に取り付
けられている。この回転軸２６はベルト２８を介してパ
ルスモータ７２の出力軸に連結されている。

【００１８】パルスモータ７２を回転させてパルスモー
タ７２の回転角度を変化させると、ブレード２５が回転
軸２６を中心として揺動し、ブレード２５の現像スリー
ブ２２に対する押しつけ圧が変化する。

【００１９】現像スリーブ２２には、電源７３によって
現像剤と同じ極性である負のバイアスが印可されてい
る。搬送ローラ２３にも、電源７４によって現像剤と同
じ極性である負のバイアスが印可されている。搬送ロー
ラ２３への印加電圧の絶対値は、現像スリーブ２２への
印加電圧の絶対値より大きく、負極性に帯電された現像
剤は両電位差によって形成される電界により現像スリー
ブ２２に吸引される。

【００２０】図２および図３は、現像スリーブ２２の一
端部付近を示している。

【００２１】現像スリーブ２２は、両端が閉鎖された筒
状のアルミニウム製の現像スリーブ本体４１と、現像ス
リーブ本体４１の一端に取り付けられた筒状の透明スリ
ーブ部４２とからなる。現像スリーブ本体４１の両端面
には、外方にのびた回転軸４３が設けられている。

【００２２】透明スリーブ部４２は、透明円筒基材４４
と、透明円筒基材４４の外周面に形成された透明導電層
４５と、透明導電層４５の外周面に形成された低電気抵
抗透明保護層４６とからなる。透明円筒基材４４の材料
としては、アクリル樹脂等の合成樹脂が用いられる。透
明導電層４５としては、たとえば、ＴｉＯ蒸着膜が用い
られる。低電気抵抗透明保護層４６の材料としては、帯
電防止塗料シンクトロンＣ−４４０２またはＣ−４４２
２（商品名）等が用いられる。

【００２３】透明導電層４５と現像スリーブ本体４１と
は電気的に接続されている。低電気抵抗透明保護層４６
の外表面は、現像スリーブ本体４１の外表面の粗さと同
じ粗さとなるように表面処理が施されている。したがっ
て、透明スリーブ部４２の外面に形成される現像剤層の
厚さは、現像スリーブ本体４１の外面に形成される現像
剤層の厚さと等しい。

【００２４】複写機本体には、透明スリーブ部４２の端
から嵌められかつ透明スリーブ部４２の外側と内側に対
向して配された２本の腕５０ａおよび５０ｂを有するコ
形の光学系保持体５０が、透明スリーブ部４２に干渉し
ないように取り付けられている。

【００２５】光学系保持体５０は、ブレード２５が位置
する現像スリーブ２２の回転角度位置より現像スリーブ
２２の回転方向下流側であって、感光体ドラム１０と現
像スリーブ２２とが接近した現像スリーブ２２の回転角
度位置より現像スリーブ２２の回転方向上流側におい
て、透明スリーブ部４２の端部に嵌められている。

【００２６】光学系保持体５０の外側の腕５０ａには、
透明スリーブ部４２の中心軸線に向かってかつ透明スリ
ーブ部４２の表面に対して垂直な方向に光を出射するた
めの投光手段５１が配されている。光学系保持体５０の
内側の腕５０ｂには、投光手段５１に対向する位置に、
投光手段５１から出射されて透明スリーブ部４２を透過
した光を受光するための受光手段５２が配されている。
投光手段５１は、発光ダイオード等の投光素子と投光用
レンズとからなる。受光手段５２は、フォトダイオード
等の受光素子と受光用レンズとからなる。

【００２７】図４は、複写機の電気的構成を示してい
る。

【００２８】複写機は、ＣＰＵ６１によって制御され
る。ＣＰＵ６１は、そのプログラム等を記憶するＲＯＭ
６２および必要なデータを記憶するＲＡＭ６３を備えて
いる。ＣＰＵ６１には、投光手段５１の駆動回路６４、
受光手段５２の増幅回路６５、搬送ローラ２３の駆動モ
ータ２５の駆動回路６６、パルスモータ７２の駆動回路
６７等が入出力インタフェイス６８、６９を介して接続
されている。

【００２９】ＲＯＭ６２には、あらかじめ実験により求
められた現像剤層厚の適正範囲に対応する受光手段５２
の検出出力に関するデータが記憶されている。

【００３０】図５は、ＣＰＵ６１による現像剤層厚制御
処理手順を示している。

【００３１】複写機のプリントキーがオンされると、現
像装置２０が予備運転される（ステップＳ１）。すなわ
ち、現像スリーブ２２および搬送ローラ２３が回転駆動
され、ハウジング２１内の現像剤が現像スリーブ２２に
付着し、ブレード２５によって現像スリーブ２２の表面
に均一な現像剤層が形成される。

【００３２】この際、パルスモータ７２の回転角度位置
は、前回決定された位置に調整される。つまり、ブレー
ド２５の現像スリーブ２２に対する押しつけ圧は、前回
決定された押しつけ圧に調整される。

【００３３】現像装置２０が予備運転されている過程に
おいて、現像剤層厚が検出される（ステップＳ２）。す
なわち、投光手段５１が駆動され、投光手段５１から光
が出射される。投光手段５１から出射した光のうち透明
スリーブ部４２の外面上の現像剤の粒子の隙間を通過し
た光は、透明スリーブ部４２を透過して受光手段５２に
受光される。

【００３４】透明スリーブ部４２の外面上の現像剤層が
厚くなるほど、投光手段５１から出射された光のうち透
明スリーブ部４２の外面上の現像剤の粒子の隙間を通過
する光の量は少なくなるので、透明スリーブ部４２の外
面上の現像剤層が厚くなるほど受光手段５２の検出出力
は小さくなる。受光手段５２の検出出力は増幅回路６５
によって増幅され、増幅回路６５の出力が読み込まれ
る。

【００３５】そして、読み込まれた増幅回路６５の出力
値Ｓがあらかじめ定められた基準範囲（Ｓ_min〜
Ｓ_max）内にあるか、基準範囲（Ｓ_min〜Ｓ_max）より
大きいか小さいかが判別される（ステップＳ３）。

【００３６】読み込まれた出力値Ｓが基準範囲（Ｓ_min
〜Ｓ_max）より大きいときには（Ｓ＞Ｓ_max）、すなわ
ち現像剤層厚が適正範囲より薄い場合には、パルスモー
タ７２が反時計方向（図１に矢印Ｄで示す方向）に所定
回転角度回転駆動され、ブレード保持体２７が回転軸２
６の中心を中心として、反時計方向に所定回転角度揺動
する。これにより、ブレード２５の現像スリーブ２２に
対する押しつけ圧が弱められる（ステップＳ４）。つま
り、現像剤層厚が厚くなるようにブレード２５の押しつ
け圧が調整される。

【００３７】読み込まれた出力値Ｓが基準範囲（Ｓ_min
〜Ｓ_max）より小さいときには（Ｓ＜Ｓ_min）、すなわ
ち現像剤層厚が適正範囲より厚い場合には、パルスモー
タ７２が時計方向に所定回転角度回転駆動され、ブレー
ド保持体２７が回転軸２６の中心を中心として、時計方
向に所定回転角度揺動する。これにより、ブレード２５
の現像スリーブ２２に対する押しつけ圧が強められる
（ステップＳ５）。つまり、現像剤層厚が薄くなるよう
にブレード２５の押しつけ圧が調整される。

【００３８】読み込まれた出力値Ｓが基準範囲（Ｓ_min
〜Ｓ_max）内にあるときには（Ｓ_min≦Ｓ≦Ｓ_max）、
すなわち現像剤層厚が適正範囲内にある場合には、パル
スモータ７２の回転角度位置はそのまま維持される。

【００３９】受光手段５２の検出出力に応じて、ブレー
ド２５の現像スリーブ２２に対する押しつけ圧が制御さ
れると、設定枚数分の複写処理が実行される（ステップ
Ｓ６）。

【００４０】上記実施例では、受光手段５２の検出出力
に基づいてブレード２５の現像スリーブ２２に対する押
しつけ圧が制御されているが、受光手段５２の検出出力
に基づいて搬送ローラ２３の回転速度を制御するように
してもよい。

【００４１】つまり、読み込まれた増幅回路６５の出力
値Ｓが基準範囲（Ｓ_min〜Ｓ_max）より大きいときに
は、搬送ローラ２３の回転速度が速くなるように駆動モ
ータ７１が制御され、読み込まれた増幅回路６５の出力
値Ｓが基準範囲（Ｓ_min〜Ｓ_max）より小さいときに
は、搬送ローラ２３の回転速度が遅くなるように駆動モ
ータ７１が制御される。

【００４２】また、受光手段５２の検出出力に基づい
て、搬送ローラ２３への印加電圧を制御するようにして
もよい。つまり、搬送ローラ２３に電圧を印可するため
の電圧可変の電源装置を設けておき、読み込まれた増幅
回路６５の出力値Ｓが基準範囲（Ｓ_min〜Ｓ_max）より
大きいときには、搬送ローラ２３に印可される負極性の
印加電圧の絶対値が大きくなるように、すなわち、搬送
ローラ２３への印加電圧と現像スリーブ２２への印加電
圧との電位差が大きくなるように電圧可変の電源装置が
制御される。読み込まれた増幅回路６５の出力値Ｓが基
準範囲（Ｓ_min〜Ｓ_max）より小さいときには、搬送ロ
ーラ２３に印可される負極性の印加電圧の絶対値が小さ
くなるように、すなわち、搬送ローラ２３への印加電圧
と現像スリーブ２２への印加電圧との電位差が小さくな
るように電圧可変の電源装置が制御される。

【００４３】上記実施例では、投光手段５１から出射さ
れた光のうち透明スリーブ部４２の外面上の現像剤の粒
子の隙間を通過した光を受光手段５２によって受光し、
受光手段５２の検出出力に基づいて現像剤層厚を検出し
ている。したがって、従来のように現像剤の粒子の表面
によって反射された光の影響を受けにくいので、正確な
現像剤層厚を検出でき、現像剤層厚を適正値に正確に制
御できる。

【００４４】上記実施例では、現像スリーブ２２の一端
部のみが透明に形成されているが、現像スリーブ２２と
して全体が透明なものを用いてもよい。また、投光手段
５１を現像スリーブ２２の内側に配置し、受光手段５２
を現像スリーブ２２の外側に配置するようにしてもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、現像剤層厚を適正値
に正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す複写機の現像ユニット
の構成図である。

【図２】現像スリーブの一端部付近を示す拡大斜視図で
ある。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】複写機の電気的構成を示す電気ブロック図であ
る。

【図５】ＣＰＵによる現像剤層厚制御処理手順を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

２２現像スリーブ２５ブレード４２透明スリーブ部５１投光手段５２受光手段６１ＣＰＵ６２ＲＯＭ６３ＲＡＭ７１駆動モータ７２パルスモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向の少なくとも一部が透明部材で
形成されている現像スリーブと、現像スリーブの内側お
よび外側のうちの一方に配されかつ現像スリーブの透明
部に向かって光を出射する投光手段と、現像スリーブの
内側および外側のうちの投光手段が配されている側と反
対側に投光手段に対向して配されかつ投光手段から出射
されて現像スリーブの透明部を透過した光を受光する受
光手段と、受光手段の検出出力に基づいて現像剤層厚調
整手段を制御する制御手段とを備えている現像剤層厚制
御装置。
【請求項２】現像剤層厚調整手段が現像剤層厚規制用
ブレードの現像スリーブに対する押しつけ圧を調整する
ための装置であることを特徴とする請求項１記載の現像
剤層厚制御装置。
【請求項３】現像剤層厚調整手段が現像スリーブに現
像剤を供給するための現像剤搬送ローラの駆動モータで
あることを特徴とする請求項１記載の現像剤層厚制御装
置。
【請求項４】現像剤層厚調整手段が現像スリーブに現
像剤を供給するための現像剤搬送ローラに電圧を印可す
るための電圧可変の電源装置であることを特徴とする請
求項１記載の現像剤層厚制御装置。