JPH05265330A

JPH05265330A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05265330A
Application number: JP4058435A
Authority: JP
Inventors: Naoto Higure; 直人日暮
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】オ−トトナ−プロ−ブに光を照射しその反射
率から現像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−
比濃度を検出するようにした装置において、簡単かつ安
価な構造でありながら、現像剤のトナ−比濃度を正確に
検出でき、しかも、現像バイアス電圧のグランドへ流
出、現像剤の飛散等を防止して常に良好な画質を維持す
ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とす
る。【構成】オ−トトナ−プロ−ブ６１の外径を感光体ド
ラム２０の外径とほぼ同一径として現像剤磁気ブラシＤ
ｂが良好に当たるようにするとともに、感光体ドラム２
０とオ−トトナ−プロ−ブ６１との間の絶縁部分を絶縁
性カバ−部材としての絶縁性テ−プ７３で覆うことによ
り現像剤磁気ブラシＤｂが接触するのを防止し、これに
より、現像スリーブ５２ｂに印加された現像バイアス電
圧のグランドへの流出を防止するとともに、現像剤Ｄが
付着しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナ−とキャリアから
なる二成分系現像剤の磁気ブラシを像担持体の被現像部
に搬送することにより像担持体に形成された潜像を現像
する現像装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザプリンタ等の画像形成装
置は、像担持体としての感光体ドラムの周囲に、帯電，
潜像形成（露光），現像，転写，剥離，清掃等の電子写
真プロセスを実行する各手段を配置し、前記像担持体上
にトナ−像を形成して、このトナ−像を用紙に転写する
ような構成となっている。

【０００３】通常、この種の画像形成装置においては、
像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と
して、トナ−とキャリアからなる二成分系現像剤の磁気
ブラシを像担持体の被現像部に搬送することにより像担
持体に形成された潜像を現像する現像装置が用いられて
いる。また、この現像装置は、トナ−補給装置を備えて
おり、現像により消費したトナ−の量に見合った量のト
ナ−がトナ−補給装置を介して現像剤収納部に適宜補給
され、常に安定した現像動作が行えるようになってい
る。

【０００４】上記トナ−補給装置の動作タイミングは、
現像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度
を検出するトナ−比濃度検出手段での検出信号に基づい
て行われる。このトナ−比濃度検出手段は、像担持体の
端部に絶縁部材を介してオ−トトナ−プロ−ブを取付け
て、この部分にトナ−を付着させ、このトナ−の付着し
たオ−トトナ−プロ−ブに光を照射し、その反射率から
前記現像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比
濃度を検出するようになっている。

【０００５】図１０は、このトナ−比濃度検出のための
従来の構成を示す。すなわち、従来は、金属製のキャッ
プからなるオートトナープロ−ブ（オートトナーセンサ
リング）ａを、絶縁チューブｂを介して円筒状像担持体
としての感光体ドラムｃに冠着させた構成となってい
る。

【０００６】このため、オートトナープローブａの外径
は、感光体ドラムｃの外径に比べて、オートトナープロ
−ブａおよび絶縁チューブｂの肉厚分だけ太くなった状
態となり、感光体ドラムｃと現像スリ−ブｄとの間の隙
間（ドラムースリーブギャップ）Ｇ₁に比べ、感光体ド
ラムｃとオートトナープローブａとの間の隙間（ドラム
−プロ−ブギャップ）Ｇ₂が狭くなり、この部分におい
て現像剤磁気ブラシの搬送不良が生じるといった問題が
あった。

【０００７】その対策手段として、従来は、現像剤磁気
ブラシの厚みを規制する部材であるドクタｅに段部ｆを
設け、ドクタｅと現像スリーブｄとの隙間（ドクタース
リーブギャップ）Ｇ₃に比べてオートトナープローブａ
に相対する部分の隙間（ドクタースリーブギャップ）Ｇ
₄を狭くして、現像スリーブｄにより搬送される現像剤
磁気ブラシの厚みをオートトナープローブａに当たる部
分だけ薄くしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにドクタｅに段部ｆを設けてオートトナープローブ
に相対する部分の現像剤磁気ブラシの厚みを薄くするこ
とは、現像剤磁気ブラシの搬送不良を解消することはで
きるものの、通常、現像剤磁気ブラシの厚みは感光体ド
ラムｃとの当りが最適になるような条件に設定されたも
のであり、現像剤磁気ブラシとオートトナープローブａ
との当たりが不安定になる。このため、オートトナープ
ローブａに、現像剤中のトナー比濃度に応じたトナーを
安定的に付着させることができない。

【０００９】したがって、トナ−比濃度検出手段ｇによ
り、このトナ−の付着したオ−トトナ−プロ−ブａに光
を照射し、その反射率からトナー比濃度を検出しても、
その値は現像剤収容部に収容された現像剤のトナ−比濃
度を正確に検出したとはいえず、この情報に基づいてト
ナ−補給を行っても現像に適した適正なトナ−比濃度に
調節できないものであった。このため、良好な画質を安
定して維持できないといった問題があった。また、従来
はドクタｅに段部ｆを設けるために、その製作コストが
上昇するという問題があった。

【００１０】また、通常、感光ドラムｃの表面は感光層
がコーティングされているが、ドラム端部にまでコーテ
ィングを施すことは非常に困難である。つまりドラム端
部は素管がむき出しになっており、しかもドラム素管は
常に接地状態にある。さらにオートトナープローブａと
現像スリーブｄには現像バイアス電圧が印加されてお
り、バイアス電圧のグランドへの流出を防ぐためにはド
ラム端部がオートトナープローブａおよび現像スリーブ
ｄと完全に絶縁状態でなければならない。これについて
は感光体ドラムｃの端部とオートトナープローブｄ間は
両者間に絶縁層を設けることで対処できる。

【００１１】しかし、ドラム端部と現像スリーブｄとの
間は、トナ−と磁性材（鉄粉）からなるキャリヤからな
る現像剤磁気ブラシが接触する以上、絶縁は不可能であ
る。このような場合、薄い絶縁性の粘着テープ等をドラ
ム端部に巻く方法が考えられるが、ここでも次のような
問題がある。帯電チャージャからから感光体ドラムｃに
かかるチャージは前記絶縁部にもかかってしまう。しか
も，この絶縁部には除電をする有効な手段が無いためそ
の表面電位は上がる一方でやがては現像剤中のキャリア
を引いてしまい、そのキャリアを装置本体中に飛散させ
てしまうのである。

【００１２】本発明は、上記事情に基づきなされたもの
で、簡単かつ安価な構造でありながら、現像剤のトナ−
比濃度を正確に検出でき、しかも、現像バイアス電圧の
グランドへ流出、現像剤の飛散等を防止して常に良好な
画質を維持することが可能な画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための第１の手段として、円筒状の像担持体と、こ
の像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けられた像担
持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材と、このト
ナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記像担持体に
静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、この静電潜像
形成手段により形成された静電潜像にトナ−とキャリヤ
とからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連続的に搬送す
ることにより像担持体に形成された潜像をトナ−によっ
て現像するとともにトナ−比濃度被検知部材にトナ−を
付着させる現像手段と、この現像手段により搬送される
磁気ブラシの厚みを規制する現像剤規制部材と、前記現
像手段によってトナ−が付着された前記トナ−比濃度被
検知部材に光を照射しその反射率から前記現像剤収容部
に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を検出するト
ナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検出手段によ
る検知結果からトナ−が不足しているとされた場合に前
記現像手段にトナ−を補給するトナ−補給装置と、前記
像担持体とトナ−比濃度被検知部材との間の絶縁部分に
前記現像剤磁気ブラシが接触するのを防止する現像剤接
触防止手段とを具備して構成としたものである。

【００１４】また、第２の手段として、円筒状の像担持
体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けら
れた像担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材
と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記
像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、こ
の静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ−
とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連続
的に搬送することにより像担持体に形成された潜像をト
ナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により
搬送される磁気ブラシの厚みを規制する現像剤規制部材
と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ
−比濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現
像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を
検出するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検
出手段による検知結果からトナ−が不足しているとされ
た場合に前記現像手段にトナ−を補給するトナ−補給装
置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体と
トナ−比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆う状態に
設けられ該絶縁部分に前記現像剤磁気ブラシが接触する
のを防止する絶縁性カバ−部材とを具備してなる構成と
したものである。

【００１５】また、第３の手段として、円筒状の像担持
体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けら
れた像担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材
と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記
像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、こ
の静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ−
とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連続
的に搬送することにより像担持体に形成された潜像をト
ナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により
搬送される磁気ブラシの厚みを規制する現像剤規制部材
と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ
−比濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現
像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を
検出するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検
出手段による検知結果からトナ−が不足しているとされ
た場合に前記現像手段にトナ−を補給するトナ−補給装
置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体と
トナ−比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆うべく中
途部が巻き掛けられた状態に設けられた絶縁性のテ−プ
およびこの絶縁性テ−プが前記絶縁部分に密着するよう
に常時引張る引張り手段を有し前記磁気ブラシが前記絶
縁部分に接触するのを防止する手段とを具備してなる構
成としたものである。

【００１６】また、第４の手段として、円筒状の像担持
体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けら
れた像担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材
と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記
像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、こ
の静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ−
とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連続
的に搬送することにより像担持体に形成された潜像をト
ナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により
搬送される磁気ブラシの厚みを規制する現像剤規制部材
と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ
−比濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現
像剤収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を
検出するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検
出手段による検知結果からトナ−が不足しているとされ
た場合に前記現像手段にトナ−を補給するトナ−補給装
置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体と
トナ−比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆うべく中
途部が巻き掛けられた状態に設けられた絶縁性テ−プお
よびこの絶縁性テ−プが前記絶縁部分に密着するように
常時引張る引張り手段を有し前記磁気ブラシが絶縁部分
に接触するのを防止する手段とを具備してなるととも
に、前記絶縁性テ−プの厚さをＴ（mm）、像担持体と現
像手段との間の隙間の基準値をＧ₁（mm）、像担持体と
現像手段との間の隙間の許容最少値をＧ1′（mm）、現
像手段とドクタとの間の隙間の基準値をＧ₃（mm）、現
像手段とドクタとの間の隙間の許容最少値をＧ₃′（m
m）としたとき、Ｔ≦（Ｇ₁−Ｇ₃）−｛（Ｇ₁−Ｇ₁′）（Ｇ₃−Ｇ₃′）｝^1/2 を満足するように設定したものである。

【００１７】

【作用】上記各手段による画像形成装置においては、像
担持体とオートトナープローブをほぼ同一径にしたか
ら、現像剤磁気ブラシの厚さは均一で良く、しかも、現
像剤磁気ブラシの厚みは像担持体との当りが最適になる
ような条件に設定されるため、現像剤のトナ−比濃度を
正確に検出でき、消費に見合った確実なトナ−補給動作
が可能となる。また、従来のように現像剤磁気ブラシの
厚みを規制する部材に段部を設ける必要がなく真直で良
い。

【００１８】また、像担持体とトナ−比濃度被検知部材
との間の絶縁部分に現像剤磁気ブラシが接触するのを防
止でき、現像手段に印加された現像バイアス電圧はグラ
ンドへ流出することはない。また、前記絶縁部分周辺は
現像を阻害されるので絶縁部分はその表面の電位が上が
っても現像剤が付着しないため現像剤の飛散を防止する
ことが可能となる。

【００１９】これらにより、簡単かつ安価な構造であり
ながら、現像剤のトナ−比濃度を正確に検出でき、しか
も、現像バイアス電圧のグランドへ流出、現像剤の飛散
等を防止して常に良好な画質を維持することが可能とな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を一実施例を図１ないし図９を
参照して説明する。

【００２１】まず、図１、図５ないし図９を参照して本
発明の画像形成装置としてのレーザープリンタの構成に
ついて説明する。図５は、本発明の画像形成装置として
のレーザープリンタの外観を示し、図６はその内部構成
を示す。

【００２２】図中１は装置本体であり、この装置本体１
内の中央部には主制御基板２が配置されており、この主
制御基板２の後方（図６の状態において右側方向）に
は、画像を形成するための画像形成手段３が配置されて
いるとともに、その前方下部には機能追加用制御基板４
…が収容された制御基板収容部５が設けられている。

【００２３】また、装置本体１の前方上部には、排紙部
６が形成された状態となっているとともに、最下段に位
置する機能追加用制御基板４の前端縁部側には、ＩＣカ
ード用コネクタ７に機能追加用ＩＣカード８が挿入され
るようになっている。装置本体１内の下部には、カセッ
ト収容部１０が形成されており、被転写材である用紙Ｐ
を収容した給紙カセット１１が収容されている。

【００２４】前記排紙部６は、装置本体１の前部上面に
形成されたて凹所からなり、その前端縁部には、排紙ト
レイ１２が設けられているとともに、排紙部６の左側に
位置する装置本体１の左枠部１ａの上面には、表示用Ｌ
ＥＤ１３、２桁の状態表示用セグメント１４、及びスイ
ッチ１５を配置したコントロールパネルからなる操作入
力／表示手段１６が配置されている。一方、前記装置本
体１の後端面側には、手差しトレイ１７が装着されてい
る。つぎに、帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃及び
定着等の電子写真プロセスを実行する画像形成手段３の
構成について説明する。

【００２５】図６に示すように、装置本体１内のユニッ
ト収容部のほぼ中央部に位置して像担持体としての感光
体ドラム２０が配置されている。この感光体ドラム２０
の周囲には、その回転方向に沿って、帯電手段としての
スコロトロンからなる帯電装置２１、静電潜像形成手段
としてのレーザー露光装置２２の露光部２２ａ、現像手
段としての磁気ブラシ式の現像装置２３、転写手段とし
てのスコロトロンからなる転写装置２４、清掃手段とし
てのクリ−ナ装置２５、及び前露光手段としての前露光
２６がそれぞれ順次配設されている。

【００２６】また、前記装置本体１内には、前記給紙カ
セット１１から給紙手段２７を介して給紙された用紙Ｐ
及び手差しトレイ１７から手差し給紙された用紙Ｐを前
記感光体ドラム２０と転写装置２４との間の画像転写部
２８を経て装置本体１の上面側に設けられた排紙部６に
導く用紙搬送路２９が形成されている。この用紙搬送路
２９の画像転写部２８より上流側には、搬送ローラ対３
０、アライニングローラ対３１、及びアライニングスイ
ッチ３２が配置され、その下流側には、定着ユニット３
３及び排紙ローラユニット３４が配置されている。

【００２７】しかして、この様に構成されたレ−ザプリ
ンタにあっては、次のような画像形成動作が行われる。
すなわち、ホストシステムにより印字開始信号を受ける
と感光体ドラム２０が回転するとともに、感光体ドラム
２０は帯電装置２１により一様に帯電される。次に、ホ
ストシステムからのドットイメージデータを受けて変調
されたレーザービームＲがレーザー露光装置２２を介し
て前記感光体ドラム２０上に走査露光される。これによ
って、前記感光体ドラム２０上に画像信号に対応した静
電潜像を形成される。この感光体ドラム２０上の静電潜
像は、現像装置２３の後述する現像剤磁気ブラシ中のト
ナーによって現像されトナ−像が形成される。

【００２８】一方、このトナー像の形成動作に同期して
給紙カセット１１から自動的、あるいは手差しトレイ１
７から手差し供給された用紙Ｐが、アライニングローラ
対３１を介して画像転写部２８に送り込まれる。そし
て、感光体ドラム２０上に形成されたトナー像が転写手
段２４の働きにより用紙Ｐに転写される。ついで、この
トナ−像が転写された用紙Ｐは、用紙搬送路２９を介し
て定着ユニット３３に送り込まれ、ここで前記トナー像
が用紙Ｐに溶融定着され、この後、排紙ローラユニット
３４を介して排紙部６に排出される。

【００２９】なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後の
感光体ドラム２０上に残った残留トナーは、クリ−ナ装
置２５により除去されて搬送スパイラル３５により後述
するキッド４０の廃トナ−収容装置４２に移送されて回
収されるようになっている。

【００３０】また、図１および図７に示すように、前記
感光体ドラム２０、帯電装置２１、現像装置２３、およ
びクリ−ナ装置２５は、一体的に組み込まれてプロセス
ユニット３６を構造しており、このプロセスユニット３
６全体を装置本体１に対して着脱できるようになってい
るとともに、プロセスユニット３６の一端側には、キッ
ト４０が着脱自在となっている。

【００３１】キット４０は、図７に示すように、プロセ
スユニット３６の前記現像装置２３にトナ−ｔを補給す
るトナ−補給機構を内蔵したトナ−補給装置４１と、ク
リ−ナ装置２５で除去された廃トナ−を収容する廃トナ
−収容装置４２とを一体的に構成したものであり、この
キット４０をプロセスユニット３６の一端側に装着した
状態にあるとき、前記現像ユニット２３の補給トナ−受
入口２３ａとトナ−補給装置４１のトナ−補給口４１ａ
とが連結されると同時にクリ−ナ装置２５のトナー排出
口２５ａと廃トナ−収容装置４２の廃トナー受入口４２
ａとが接続されるようになっている。

【００３２】また、このキット４０の着脱動作は、図８
に示すように、装置本体１のトップカバー３７を装置本
体１の後端側上部に設けた支軸３８（図６参照）を回動
支点として開くことにより行えるようになっている。キ
ット収容部４３には、スイッチ４４が設けられ、その装
着の有無を検出できるようになっている。

【００３３】図９は、レ−ザプリンタの制御系を概略的
に示すものであり、主制御基板２および機能追加用制御
基板４などで構成される制御手段としての制御部４５に
は、前記帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃及び定着
等の電子写真プロセスを実行する画像形成手段３、前記
操作入力／表示手段１６、前記トナ−補給装置４１、お
よび後述するトナ−比濃度検出手段４６等が接続されて
いて、全体をコントロ−ルできるようになっている。

【００３４】つぎに、前記現像装置２３について、図１
〜図４を参照して詳細に説明する。現像装置２３の全体
的な構成は、図１に示すように、トナー（着色粉）ｔと
キャリヤ（磁性粉）ｃとからなる二成分現像剤Ｄ現像剤
収容部５０を有したユニット本体を兼用するケーシング
５１内に、現像剤磁気ブラシＤｂを形成して感光体ドラ
ム２０側に搬送して順次摺擦させる現像ローラ５２と、
この現像ローラ５２の表面に形成され現像剤磁気ブラシ
Ｄｂの厚みを規制する現像剤規制部材であるドクタ５３
と、前記現像剤収容部５０内の現像剤Ｄを攪拌する第
１，第２の現像剤攪拌体５４，５５とを収容した構成と
なっている。

【００３５】現像ローラ５２は、図示しない複数の磁極
部を有した磁力発生部材としての磁気ロール５２ａと、
この磁気ロール５２ａに外嵌されて回転する非磁性の現
像スリーブ５２ｂとを有した構造となっている。そし
て、磁気ロール５２ａの磁極部から発生する磁力作用に
より現像スリーブ５２ｂの表面に二成分現像剤Ｄの現像
剤磁気ブラシＤｂを形成するとともに現像スリーブ５２
ｂの回転に伴って現像剤磁気ブラシＤｂを現像位置に連
続的に搬送するようになっている。

【００３６】また、この現像装置２３は、前述したよう
にトナ−補給装置４１を備えており、現像により消費し
たトナ−ｔの量に見合った量のトナ−ｔがトナ−補給装
置４１を介して現像剤収納部５０に適宜補給され、常に
安定した現像動作が行えるようになっている。

【００３７】このトナ−補給装置４１の動作タイミング
は、トナ−比濃度検出手段４６での検出信号に基づいて
行われる。このトナ−比濃度検出手段４６は、図２〜図
４、および図７に示すように、感光体ドラム２０の端部
に絶縁部材６０を介してトナ−比濃度被検知部材として
のオ−トトナ−プロ−ブ（オートトナーセンサリング）
６１を同軸状に取付けて、この部分にトナ−ｔを付着さ
せ、このトナ−ｔの付着したオ−トトナ−プロ−ブ６１
に図２に示すように発光手段６２から光を照射して受光
手段６３で受けてその反射率から前記現像剤収容部５０
に収容された二成分現像剤Ｄのトナ−比濃度を検出する
ようになっている。前記絶縁部材６０は、感光体ドラム
２０の一端部をドラム駆動軸６６に連結するための絶縁
性フランジ６５からなる。

【００３８】絶縁性フランジ６５は、その外周面部に、
感光体ドラム２０の内径部に圧入される第１の嵌合部６
５ａ、オ−トトナ−プロ−ブ６１が圧入される第２の嵌
合部６５ｂ、これら第１の嵌合部６５ａと第２の嵌合部
６５ｂとを仕切る鍔部６５ｃが形成されている。そし
て、組立られた状態において、前記感光体ドラム２０、
オ−トトナ−プロ−ブ６１、および鍔部６５ｃのそれぞ
れの外径が同一径になるようになっている。

【００３９】さらに、絶縁性フランジ６５の軸心部に
は、軸嵌合穴６５ｄが形成されていて、前記感光体ドラ
ム２０を駆動するためのドラム駆動軸６６が嵌合するよ
うになっており、図３に示すように、感光体ドラム２０
およびオ−トトナ−プロ−ブ６１が現像ローラ５２と平
行に支持されるようになっている。

【００４０】また、図４に示すように、絶縁性フランジ
６５には、軸嵌合穴６５ｄ内に一部が弾性的に突出する
状態に一対の導電性板ばね６７，６７が配設されてお
り、ドラム駆動軸６６の先端部に形成された係止溝６６
ａ，６６ａと係合するようになっている。なお、導電性
板ばね６７，６７は、導電性ホルダ６８により弾性的に
保持されている。そして、導電性板ばね６７，６７と係
止溝６６ａ，６６ａとの係合動作により、ドラム駆動軸
６６が図示しない駆動ユニットより駆動されると感光体
ドラム２０が一体的に回転するようになっている。

【００４１】オ−トトナ−プロ−ブ６１は、その表面が
現像ローラ５２の現像スリーブ５２ｂ上の現像剤磁気ブ
ラシＤｂに接することにより、現像剤Ｄ中のトナーｔを
オ−トトナ−プロ−ブ６１の表面に付着させ、その付着
トナー量から現像剤Ｄ中のトナーｔの量を検知し得る構
成となっている。このため、このオ−トトナ−プロ−ブ
６１には現像剤Ｄ中のトナー濃度に応じたトナーｔを，
しかも、安定的に付着させる必要がある。そのため、オ
−トトナ−プロ−ブ６１には、現像スリーブ５２と同電
位になるよう図示しないバイアス印加手段を介してバイ
アス電圧が印加されている。また、感光体ドラム２０
は、図４に示すように、素管２０ａと、この素管２０ａ
の外周面に形成された感光層２０ｂからなっている。

【００４２】しかして、本発明のものは、感光体ドラム
２０、オ−トトナ−プロ−ブ６１、および鍔部６５ｃの
それぞれの外径が同一径になるようになっているため、
現像剤磁気ブラシＤｂの厚さは均一で良く、しかも、現
像剤磁気ブラシＤｂの厚みは感光体ドラム２０との当り
が最適になるような条件に設定されるため、現像剤Ｄの
トナ−比濃度を正確に検出でき、消費に見合った確実な
トナ−補給動作が可能となる。また、従来のように現像
剤磁気ブラシＤｂの厚みを規制する部材であるドクタ５
３に段部を設ける必要がなく真直で良い。

【００４３】なお、感光ドラム２０の素管２０ａは、前
記導電性板ばね６７，６７およびこれら導電性板ばね６
７，６７を保持する導電性ホルダ６８を介してドラム駆
動軸６６と電気的に導通しており、さらに、ドラム駆動
軸６６は図示しない装置本体フレームを介して接地され
ている。そのため感光体ドラム２０の素管２０ａは常に
接地状態にある。当然のことながら感光体ドラム２０の
素管２０ａとオ−トトナ−プロ−ブ６１との間には現像
バイアスと同じ電位差が生じることになる。

【００４４】本発明にあっては、オ−トトナ−プロ−ブ
６１に印加されたバイアス電圧がグランドへ流出するの
を防止するために、感光体ドラム２０とオートトナープ
ローブ６１との間に絶縁性フランジ６５の鍔部６５ｃを
介在させ、この鍔部６５ｃの幅Ｗを、感光体ドラム２０
の素管２０ａとオ−トトナ−プロ−ブ６１間の電位差の
大気の絶縁破壊距離より大きくしてある。すなわち、絶
縁部材である鍔部６５ｃにより仕切られた感光体ドラム
２０と前記オ−トトナ−プロ−ブ６１との間の軸方向に
おける距離をＷ［mm］、感光体ドラム２０とオ−トトナ
−プロ−ブの電位差をΔＥ（Ｖ）、大気の単位距離での
絶縁破壊電圧をＮ［Ｖ／mm］、安全率をＫ（１以上）、
としたとき、Ｗ≧ΔＥ／Ｎ×Ｋの値を満足するように設定した。

【００４５】これにより、感光体ドラム２０の素管２０
ａとオ−トトナ−プロ−ブ６１とを完全に絶縁でき、オ
−トトナ−プロ−ブ６１に印加されたバイアス電圧がグ
ランドに流出するのを防止できトナ−ｔの付着が安定し
て行える。

【００４６】しかし、ここで問題になるのは絶縁部分と
しての鍔部６５ｃにも現像剤磁気ブラシＤｂが接してい
ることである。本実施例では磁性の二成分現像剤Ｄを使
用しており、その電気的抵抗が低いため、感光体ドラム
２０の素管２０ａとオートトナープロ−ブ６１の隙間が
狭い場合，その隙間に入り込んだ現像剤Ｄが感光体ドラ
ム２０とオートトナープロ−ブ６１を電気的に導通させ
てしまう虞れがある。そのため、絶縁幅Ｗは０．３mm以
上は必要となることが実験的に明らかになった。

【００４７】しかし、そこでも問題がある。鍔部６５ｃ
からなる絶縁部分にも帯電装置２１からのチャージがか
かる。しかも、この絶縁部分は除電をする有効な手段が
無いためその表面の電位は上がる一方で、やがては現像
剤Ｄ中のキャリアｃを引いてしまうことになる。

【００４８】この絶縁層を表面に露出させない手段とし
て，従来は図１０に示すように絶縁チューブをオートト
ナープロ−ブで覆う構成としていたが、従来例で述べた
ような問題点がある。

【００４９】本実施例では、感光体ドラム２０の外径２
０mm、ドラムースリーブギャップＧ₁が１mm、ドクタ
ースリーブギャップＧ₃を０．７５mmに設定した。ドク
タースリーブギャップＧ₃は、現像の際に感光体ドラム
２０に磁気ブラシＤｂが理想的に当たるよう実験的に求
めた数値である。これは現像剤Ｄ中のトナー濃度を検出
する際にも同じことが言える。このため、オ−トトナ−
プロ−ブ６１に付着するトナー量が安定し、トナー濃度
を正確に検出することができた。

【００５０】理想的には感光体ドラム２０、オートトナ
ープロ−ブ６１、および、これら両者間の絶縁部分とし
ての鍔部６５ｃの外径が同一であり、ドクタ５３のエッ
ジは真直であることが望ましい。

【００５１】ただし、前述したようにオートトナープロ
−ブ６１に印加したバイアス電圧のグランドへの流出
と、オートトナープロ−ブ６１と感光体ドラム２０との
間の絶縁部分のキャリア引きを防止する手段が必要であ
る。

【００５２】それを解決するために本実施例では前記絶
縁部分、すなわち鍔部６５ｃおよびこの周辺に現像剤磁
気ブラシＤｂが接触するのを防止する現像剤接触防止手
段７０を設けた。

【００５３】この現像剤接触防止手段７０について、図
１ないし図３を参照して説明する。図１に示すようにド
クタ５３の上部に取り付けられたブラケット７１の先端
部７１ａには、樹脂製の止め具７２を介して絶縁性カバ
−部材としての薄いテ−プ状の絶縁体（以後、絶縁性テ
−プと呼ぶ）７３の一端が固定されている。この絶縁性
テ−プ７２は、その中途部が感光体ドラム２０と現像ス
リーブ５２ｂとの間を通り、かつ図２に示すように感光
体ドラム２０とオートトナープロ−ブ６１との間の絶縁
部分、すなわち鍔部６５ｃおよびこの周辺を完全に覆う
位置を感光体ドラム２０に巻掛けられている。また、絶
縁性テ−プ７２の他端はケ−シング５１に掛止された引
張り手段としての引張りコイルバネ７４に連結されてい
る。

【００５４】これにより絶縁性テ−プ７３の中途部は、
感光体ドラム２０に常時押し付けられ双方は互いに密着
する。ブラケット７１の材質は現像スリーブ５３の磁力
の影響を受けないよう非磁性材を用いた。本実施例では
オーステナイト系ステンレス鋼板を使用している。

【００５５】絶縁性テ−プ７３は、感光体ドラム２０と
オートトナープロ−ブ６１の間の鍔部６５ｃからなる絶
縁部分およびこの周辺を完全に覆う位置に備えられてい
るため、絶縁部分およびこの周辺は図３に示すように現
像剤磁気ブラシＤｂに接触することがない。このため、
現像剤磁気ブラシＤｂが感光体ドラム２０の素管２０ａ
とオートトナープロ−ブ６１を電気的に導通させること
はない。

【００５６】また、鍔部６５ｃからなる絶縁部分が、帯
電装置２１からチャージを受けてその表面電位が上が
り、現像剤Ｄ中のキャリアｃを引こうとしても、絶縁部
分である鍔部６５ｃには、現像剤磁気ブラシＤｂが接触
することがないため、キャリアｃを引くことはない。こ
れで絶縁部分はその幅Ｗを制限されないため、実施例の
ように、絶縁部分をドラムフランジ６５に一体成形され
た鍔部６５ｃで形成するようにしても十分な強度を確保
できる。このことは絶縁のための専用部品が不要になり
コスト面の利点が生じるのみならず部品精度を確保する
うえでも有利になる。このように絶縁性テ−プ７３を追
加することで、前記の種々な問題点を解決することがで
きた。

【００５７】なお、絶縁性テ−プ７３を設けると、図３
に示すドラムースリーブギャップＧ₁が絶縁性テ−プ７
３の厚み分狭くなり現像剤Ｄの搬送不良を起こす虞れが
ある。事実、本実施例装置を用いて実験した結果、絶縁
層テ−プ７３の厚さが０．２mmを越えた場合、現像剤Ｄ
の搬送不良が発生したが、厚さが０．２mm以下では不具
合は見られなかった。

【００５８】ただこれは、絶縁性テ−プ７３に厚さにの
み起因しているものではなく感光体ドラム２０と現像ス
リ−ブ５２ｂとの隙間（ドラムースリーブギャップ）Ｇ
₁および現像スリ−ブ５２ｂとドクタ５３との間の隙間
（ドクタースリーブギャップ）Ｇ₃にも関係している。
絶縁性テ−プ７３の厚さや前記各ギャップを変え求めた
実験式を以下に示す。そして、Ｔ：絶縁性テ−プ７３の厚さ（mm）Ｇ₁ ：ドラムースリーブギャップの基準値（mm）Ｇ₁′：ドラムースリーブギャップの許容最少値（mm）Ｇ₃ ：ドクタースリーブギャップの基準値（mm）Ｇ₃′：ドクタースリーブギャップ）の許容最少値（m
m）としたとき、Ｔ≦（Ｇ₁−Ｇ₃）−｛（Ｇ₁−Ｇ₁′）（Ｇ₃−Ｇ₃′）｝^1/2 を満足すればよい。本実施例では絶縁性テ−プ厚は０．
２mm以下であればよいことになるが、安全を見て０．１
mmとした。

【００５９】また材質は薄く屈曲性があり、また引張り
強さも備えていなければならない。しかも、感光体ドラ
ム２０に密着させるため、感光体ドラム２０を傷付けな
いことが要求される。本実施例ではウレタンゴムを採用
したが、前記条件を満たしているものであれば使用でき
る。その他の材質を試験した結果ではウレタンゴムの他
にポリエステル、高分子ポリエチレンが良好であった。

【００６０】図３に示すように用紙Ｐは、そのいかなる
サイズの用紙Ｐを使用した場合でもオートトナープロ−
ブ６１および絶縁部分である鍔部６５ｃに触れないよう
にしてある。その理由として、まず、オートトナープロ
−ブ６１の外周面には常にトナーｔが付着しており、そ
こに、用紙Ｐが触れるとオートトナープロ−ブ６１の外
周面のトナーｔが用紙Ｐに転写されてしまい用紙Ｐを汚
損してしまう。

【００６１】つぎに、鍔部６５ｃからなる絶縁部分であ
るが、この周辺は絶縁性テ−プ７３の働きにより現像剤
磁気ブラシＤｂに接触することがないため、トナーｔが
付着せず清浄である。しかし、実際はこの絶縁部分の周
辺も周囲に飛散している空中のトナーｔを巻き込んでお
り目視では確認できない程度の量のトナーｔの付着があ
る。しかも、鍔部６５ｃからなる絶縁部分とオートトナ
ープロ−ブ６１および感光体ドラム２０との継ぎ目には
１０〜２０μm 程度の隙間が生じてしまい、その隙間に
もトナーが入り込みその量が蓄積される。そこへ用紙Ｐ
が触れると前記隙間部のトナーｔは用紙Ｐに転写してし
まい用紙Ｐを汚損することになる。以上の理由により用
紙Ｐはいかなる場合でもオートトナープロ−ブ６１およ
び鍔部６５ｃからなる絶縁部分に触れないようにしてあ
り、用紙Ｐは汚損することはない。

【００６２】これにより感光体ドラム２０の端部は現像
剤磁気ブラシＤｂと完全に絶縁されるため現像スリーブ
５２ｂに印加された現像バイアス電圧はグランドへ流出
することはない。また、前記絶縁部周辺は現像を阻害さ
れるので絶縁部分はその表面の電位が上がってもトナ−
ｔが付着しない。

【００６３】また、絶縁性カバ−部材としての絶縁性テ
−プ７３は、薄く屈曲性があるため感光体ドラム２０に
密着でき現像剤Ｄが入り込むことはない。さらに、前記
テープ材料は感光体ドラム２０を傷付けることはない。
さらに、前記テープ厚さＴは、Ｔ≦（Ｇ₁−Ｇ₃）−｛（Ｇ₁−Ｇ₁′）（Ｇ₃−Ｇ₃′）｝^１／２

【００６４】を満たすことにより、テープがその厚さ分
だけ感光体ドラム２０と現像スリーブ５２ｂとの間の隙
間（ドラムースリーブギャップ）を減らしても現像剤Ｄ
の搬送を阻害することはない。

【００６５】これらにより、簡単かつ安価な構造であり
ながら、現像剤Ｄのトナ−比濃度を正確に検出でき、し
かも、現像バイアス電圧のグランドへ流出、現像剤の飛
散等を防止して常に良好な画質を維持することが可能と
なる。なお、本発明は、上記実施例に限定されないもの
であり、本発明の要旨を変えない範囲で種々変更実施可
能なことは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、像担持体
とオートトナープローブをほぼ同一径にしたから、現像
剤磁気ブラシの厚さは均一で良く、しかも、現像剤磁気
ブラシの厚みは像担持体との当りが最適になるような条
件に設定されるため、現像剤のトナ−比濃度を正確に検
出でき、消費に見合った確実なトナ−補給動作が可能と
なる。また、従来のように現像剤磁気ブラシの厚みを規
制する部材に段部を設ける必要がなく真直で良い。

【００６７】また、像担持体とトナ−比濃度被検知部材
との間の絶縁部分に現像剤磁気ブラシが接触するのを防
止でき、現像手段に印加された現像バイアス電圧はグラ
ンドへ流出することはない。また、前記絶縁部分周辺は
現像を阻害されるので絶縁部分はその表面の電位が上が
っても現像剤が付着しないため現像剤の飛散を防止する
ことが可能となる。

【００６８】これらにより、簡単かつ安価な構造であり
ながら、現像剤のトナ−比濃度を正確に検出でき、しか
も、現像バイアス電圧のグランドへ流出、現像剤の飛散
等を防止して常に良好な画質を維持することが可能とな
るといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるレーザープリンタの一実施例の
主要部であるプロセスユニットの断面図。

【図２】図１に示す感光体ドラム部分とその端部近傍部
分を示す概略的斜視図。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】本発明に係わるレーザープリンタの一実施例の
外観図。

【図６】同じくレーザープリンタの内部構造を概略的に
示す説明図。

【図７】プロセスユニットとこれに装着されるキットの
斜視図。

【図８】レーザープリンタのトップカバーを解放状態に
してキットを挿脱する状態を示す説明図。

【図９】本発明の制御系を示すブロック図。

【図１０】従来の現像装置の部分断面図。

【符号の説明】

２０…感光体ドラム（像担持体）、２０ａ…素管、２０
ｂ…感光層、２２…レーザー露光装置（静電潜像形成手
段）、２３…磁気ブラシ式現像装置（現像手段）、２４
…転写装置（転写手段）、４０…キット、４１…トナ−
補給装置、４２…廃トナ−収容装置、４５…制御部、４
６…トナ−比濃度検出手段、５０…現像剤収容部、５１
…ケーシング、５２…現像ローラ、５２ａ…磁気ロー
ル、５２ｂ…現像スリーブ、５３…ドクタ（現像剤磁気
ブラシの厚み規制部材）、６０…絶縁部材、６１…オ−
トトナ−プロ−ブ、６２…発光手段、６３…受光手段、
６５…絶縁性フランジ、６５ｃ…鍔部、７０…現像剤接
触防止手段、７１…ブラケット、７２…樹脂製の止め
具、７３…絶縁性テ−プ（絶縁性カバ−部材）、７４…
引張りコイルバネ（引張り手段）、ｔ…トナ−、ｃ…キ
ャリヤ、Ｄ…二成分現像剤、Ｄｂ…磁気ブラシ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の像担持体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けられた像
担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記像担
持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、この静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ
−とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連
続的に搬送することにより像担持体に形成された潜像を
トナ−によって現像するとともにトナ−比濃度被検知部
材にトナ−を付着させる現像手段と、この現像手段により搬送される磁気ブラシの厚みを規制
する現像剤規制部材と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ−比
濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現像剤
収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を検出
するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検出手段による検知結果からトナ−が
不足しているとされた場合に前記現像手段にトナ−を補
給するトナ−補給装置と、前記像担持体とトナ−比濃度被検知部材との間の絶縁部
分に前記現像剤磁気ブラシが接触するのを防止する現像
剤接触防止手段と、を具備してなることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】円筒状の像担持体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けられた像
担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記像担
持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、この静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ
−とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連
続的に搬送することにより像担持体に形成された潜像を
トナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により搬送される磁気ブラシの厚みを規制
する現像剤規制部材と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ−比
濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現像剤
収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を検出
するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検出手段による検知結果からトナ−が
不足しているとされた場合に前記現像手段にトナ−を補
給するトナ−補給装置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体とトナ−
比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆う状態に設けら
れ該絶縁部分に前記現像剤磁気ブラシが接触するのを防
止する絶縁性カバ−部材と、を具備してなることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】円筒状の像担持体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けられた像
担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記像担
持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、この静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ
−とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連
続的に搬送することにより像担持体に形成された潜像を
トナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により搬送される磁気ブラシの厚みを規制
する現像剤規制部材と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ−比
濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現像剤
収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を検出
するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検出手段による検知結果からトナ−が
不足しているとされた場合に前記現像手段にトナ−を補
給するトナ−補給装置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体とトナ−
比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆うべく中途部が
巻き掛けられた状態に設けられた絶縁性のテ−プおよび
この絶縁性テ−プが前記絶縁部分に密着するように常時
引張る引張り手段を有し前記磁気ブラシが前記絶縁部分
に接触するのを防止する手段と、を具備してなることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項４】円筒状の像担持体と、この像担持体の端部に絶縁部材を介して取付けられた像
担持体とほぼ同一径のトナ−比濃度被検知部材と、このトナ−比濃度被検知部材が取り付けられた前記像担
持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、この静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナ
−とキャリヤとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを連
続的に搬送することにより像担持体に形成された潜像を
トナ−によって現像する現像手段と、この現像手段により搬送される磁気ブラシの厚みを規制
する現像剤規制部材と、前記現像手段によってトナ−が付着された前記トナ−比
濃度被検知部材に光を照射しその反射率から前記現像剤
収容部に収容された二成分現像剤のトナ−比濃度を検出
するトナ−比濃度検出手段と、このトナ−比濃度検出手段による検知結果からトナ−が
不足しているとされた場合に前記現像手段にトナ−を補
給するトナ−補給装置と、前記像担持体と現像手段の間かつ前記像担持体とトナ−
比濃度被検知部材との間の絶縁部分を覆うべく中途部が
巻き掛けられた状態に設けられた絶縁性テ−プおよびこ
の絶縁性テ−プが前記絶縁部分に密着するように常時引
張る引張り手段を有し前記磁気ブラシが絶縁部分に接触
するのを防止する手段と、を具備してなるとともに、前
記絶縁性テ−プの厚さをＴ（mm）、像担持体と現像手段
との間の隙間の基準値をＧ1 （mm）、像担持体と現像手
段との間の隙間の許容最少値をＧ₁′（mm）、現像手段
とドクタとの間の隙間の基準値をＧ₃（mm）、現像手段
とドクタとの間の隙間の許容最少値をＧ₃′（mm）とし
たとき、Ｔ≦（Ｇ₁−Ｇ₃）−｛（Ｇ₁−Ｇ₁′）（Ｇ₃−Ｇ₃′）｝^1/2 を満足するように設定したことを特徴とする画像形成装
置。