JPH0561343A

JPH0561343A - 一成分現像装置

Info

Publication number: JPH0561343A
Application number: JP3242433A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamamoto; 美樹夫山本; Hidekiyo Tachibana; 英清立花; Masatsugu Kajimoto; 昌嗣梶本; Yutaka Toyoda; 裕豊田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】静電潜像に現像剤を付着させて可視化する
現像装置において、小型化してもホッパー内のトナー量
をほぼ一定に維持することができ、良好な画像を安定し
て形成することができる一成分現像装置を得る。【構成】トナーを貯留するホッパー４内に、現像剤
担持体２へトナーを供給するトナー供給部材５を設け
る。このトナー供給部材５と現像剤担持体２との間にバ
イアス電圧を印加し、この間に流れる電流を電流測定手
段７によって測定する。ホッパー４にはトナー貯蔵箱１
１からトナー搬送装置９によってトナーを供給するもの
とし、トナー搬送装置の駆動は前記電流測定手段７によ
って測定された電流値に基づき、制御手段１０によって
制御する。ホッパー内のトナー量と上記電流値とが一定
の関係を有することにより、ホッパー内のトナー量が一
定になるように制御することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法などによっ
て形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視化する
現像装置に係り、特に現像剤として一成分現像剤を用い
る現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より一成分現像剤を用いる現像装置
として、表面にトナーを吸着して搬送することができる
現像剤担持体と、現像剤担持体上のトナー量を規制する
現像剤規制部材と、トナーを収容するホッパーと、ホッ
パーからトナーを現像剤担持体に供給するトナー供給部
材とを有するものが知られている。このような現像装置
において、ホッパーから現像剤担持体に供給された現像
剤は、現像剤規制部材によって規制されて均一な薄層と
されるとともに電荷が付与され、現像剤担持体と静電潜
像保持体とが近接して対向する現像領域へ搬送される。
現像領域においては、現像剤担持体上のトナーが静電潜
像保持体上の静電潜像に付着して可視化される。

【０００３】カラー複写機等は上記のような現像装置を
３台または４台備えるものであり、現像装置を小型化す
る必要がある。このため、ホッパーの形状を最小限と
し、現像装置外に設けられたトナー貯蔵箱から、トナー
搬送装置によってトナーを適宜供給する機構が多く用い
られている。このような機構において、トナー搬送装置
はホッパー内のトナー量が常にほぼ一定となるように駆
動が制御されなければならない。すなわち現像装置のト
ナー消費量が、トナー搬送装置によるトナー供給量より
も多ければ、ホッパー内のトナーは徐々に減少し、部分
的な濃度低下や画像欠陥が生じる。また現像装置のトナ
ー消費量が、トナー搬送装置によるトナー供給量よりも
少なければ、ホッパー内のトナーは徐々に増加し、ホッ
パー内のトナーの固着や、トナー搬送装置内のトナーづ
まりを生じる。

【０００４】このようなトナー搬送装置の駆動制御を行
うためにはホッパー内のトナー量を検出する必要があ
り、その手段が、例えば特開昭６１−１０９０８２号公
報、特開昭６１−７７０７０号公報に開示されている。
特開昭６１−１０９０８２号公報は、現像剤担持体を駆
動するモーターの駆動電流を検出し、この電流値からホ
ッパー内のトナー量を検出する装置を開示するものであ
り、この装置によって検出されたトナー量に基づいてト
ナー搬送装置を制御してホッパー内のトナー量をほぼ一
定に維持せんとするものである。特開昭６１−７７０７
０号公報に開示される記録装置では、画像信号の黒レベ
ル期間を積算する手段を有し、積算された値からトナー
の消費状況を監視するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
装置では次のような問題点を有している。特開昭６１−
１０９０８２号公報に開示されるトナー量検出装置では
現像剤担持体を駆動するモーターの負荷によって、ホッ
パー内のトナー量を検出するものであるが、現像剤担持
体には、一般にトナーの散逸防止部材やその他の部材が
接触しており、この場合にはモーターの負荷の多くがそ
の接触摩擦によるものとなる。このためホッパー内のト
ナー量による負荷の変動を他の要因による変動から分離
して検出するのが困難となり、正確なトナー量を検出す
ることができない。

【０００６】また、特開昭６１−７７０７０号公報に開
示される記録装置では、画像信号の黒レベル期間を積算
した値のみから、トナーの消費量を監視しており、トナ
ーの帯電量や静電潜像保持体上の潜像電位のバラツキに
よるトナー消費量の変動を検出することができず、誤差
が大きくなる。なお、トナー量を検出する装置として従
来から圧電センサーが一般的に用いられているが、ホッ
パーを小型化した場合にはトナーの接触圧が小さくなっ
て検知できず、現像装置を小型化した場合には正確なト
ナー量の検出ができない。

【０００７】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、小型化された現像装置で
あって、ホッパー内のトナー量を正確に検知し、ホッパ
ー内に貯留されるトナー量をほぼ一定に維持して良好な
画像を安定して形成することができる一成分現像装置を
得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような問題点を解
決するために、本発明は、表面に静電潜像が形成され
る静電潜像保持体と対向するように配置され、トナーを
付着して搬送することができる現像剤担持体と、前記
現像剤担持体の表面に付着するトナー量を規制し、均一
なトナーの薄層を形成する現像剤規制部材と、前記現
像剤担持体に供給するトナーを貯留するホッパーと、
前記現像剤担持体に近接して設けられ、前記ホッパー内
に貯留されたトナーを前記現像剤担持体に供給するトナ
ー供給部材と、トナー貯蔵箱から前記ホッパーにトナ
ーを搬送し、供給するトナー搬送装置とを有する一成分
現像装置において、前記トナー供給部材と前記現像剤
担持体との間にバイアス電圧を印加する電源装置と、前
記トナー供給部材から前記現像剤担持体に流れる電流を
測定する電流測定手段と、前記電流測定手段によって
測定された電流値に基づいて、前記トナー搬送装置の駆
動を制御する制御手段とを有するものとする。

【０００９】また、上記の一成分現像装置において、
この現像装置の内部または周辺部の湿度を測定する湿度
測定手段を備え、前記制御手段が、前記湿度測定手段
で測定された湿度と前記電流値とを併せて、前記トナー
搬送手段の駆動制御因子とすることが望ましい。

【００１０】上記一成分現像装置において用いるトナー
は磁性一成分トナーであってもよいし、非磁性一成分ト
ナーであってもよい。またカラートナーやカプセルトナ
ーであってもよい。上記電源装置は現像剤担持体に対し
てトナー供給部材がトナーと同極性となるような直流バ
イアス電圧を印加できるものとする。

【００１１】

【作用】上記のような構成の一成分現像装置では、トナ
ー供給部材と現像剤担持体との間にバイアス電圧が印加
され、トナー供給部材から現像剤担持体に流れる電流を
測定する電流測定手段を有しているので、帯電したトナ
ーが現像剤担持体に効率よく供給されるとともに、トナ
ー供給部材から現像剤担持体に流れる電流を測定するこ
とができる。ここで測定された電流値にはトナー供給部
材から現像剤担持体に電荷を有するトナー粒子が移動す
ることによる電流値Ｉ₁ とトナーの存在とは関係なくト
ナー供給部材から現像剤担持体に流れる電流値Ｉ₂ とを
含んでいるが、トナー供給部材と現像剤担持体とを非接
触とすると、測定される電流値のほとんどがトナー粒子
の移動による電流値Ｉ₁となる。さらにトナー粒子の移
動による電流値Ｉ₁ は移動するトナー量とほぼ比例す
る。したがって電流測定手段で測定した電流値によって
トナー供給部材から現像剤担持体に供給されるトナー量
を検出することができる。

【００１２】このトナー供給部材から現像剤担持体に供
給されるトナー量は、ホッパー内のトナー量が減少して
不足した場合、又はホッパー内のトナー量が増加して過
剰となった場合に減少する。すなわちホッパー内のトナ
ー量が減少した場合には、トナー供給部材周辺のトナー
量が少なくなり、現像剤担持体に充分な量のトナーが供
給されず、ホッパー内のトナー量が過剰となった場合に
もトナー供給部材周辺のトナーの流動性が悪くなり、現
像剤担持体へのトナー供給量が少なくなる。このような
ホッパー内のトナー量と現像剤担持体へのトナー供給量
との関係を実験等により明らかにしておくと、ホッパー
内のトナー量は現像剤担持体へのトナー供給量により知
ることができ、この現像剤担持体へのトナー供給量は前
記したように電流測定手段で測定される電流値によって
検知できる。

【００１３】このようにホッパー内のトナー量の減少は
現像剤担持体に供給されるトナー量の変動として上記電
流値によって検出され、制御手段はこの電流値に基づい
てトナー搬送装置の駆動制御を行うようになっているの
で、ホッパー内のトナー量が消費されて減少するとこれ
を補充するようにトナー搬送装置が駆動され、ホッパー
内のトナー量は常にほぼ一定に維持される。これによっ
て現像剤担持体に供給されるトナー量が安定し、常に良
好な画像が得られる。

【００１４】上記電流測定手段で得られる電流値は、ト
ナー供給部材の回転速度、バイアス電圧等が一定の条件
下でトナー供給部材から現像剤担持体に移動するトナー
量が同じであっても湿度の変化によってトナー供給部材
の帯電性、流動性および電気抵抗等が変化して必ずしも
一定とならない場合がある。これに対し、現像装置の内
部又は周辺部の湿度を測定する湿度測定手段を備えるも
のでは、制御手段がこの湿度の測定値を制御因子とする
ようになっているので、湿度が変化しても電流値の変動
を補正して、ホッパー内のトナー量が正確に検知され、
トナー量を一定に維持して常に良好な画像が得られる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例である一成分現像装
置であって非磁性トナーを用いるものを示す概略構成図
である。この一成分現像装置は、静電潜像を表面に形成
することができる静電潜像保持体１と対向して回転する
円筒状の現像剤担持体２と、この現像剤担持体上の現像
剤付着量を規制するとともに現像剤の薄層を形成する現
像剤規制部材３と、ホッパー４に貯留された現像剤を現
像剤担持体２に供給するトナー供給部材５と、現像装置
の外部に設けられたトナー貯蔵箱１１からホッパー４に
トナーを供給するトナー搬送装置９とを有している。ま
た、現像剤担持体２と静電潜像保持体１との間、および
トナー供給部材５と現像剤担持体２との間にはバイアス
電圧が印加されており、トナー供給部材５と現像剤担持
体２との間のバイアス下で流れる電流値を測定する電流
測定手段７と、電流測定手段７で測定された値に基づい
てトナー搬送装置の駆動を制御するＣＰＵ１０（制御手
段）が備えられている。

【００１６】上記現像剤担持体２は表面に現像剤を付着
し、回転することによって搬送することができるもので
あり、静電潜像保持体との近接する部分が現像領域Ｄと
なる。この現像剤担持体２は、直径が５〜４０ｍｍ程度
とされ、アルミニウムまたはステンレスの丸棒またはパ
イプを切削加工した後、円周表面にフェノール樹脂等の
半導電層を設け、エメリー研磨等の機械研磨を施し、Ｒ
ａ＝０．１〜１．０μｍ（望ましくはＲａ＝０．２〜
０．４μｍ程度）の表面粗さとしたものが用いられる。
またアルミニウムまたはステンレスの丸棒またはパイプ
を切削加工した後、円周表面をサンドブラスト、流体ホ
ーニングまたはエメリー研磨等の機械加工を施すか、も
しくは化学腐食を施すことにより、Ｒａ＝０．１〜１．
０μｍ程度の凹凸を形成したものでもよく、アルミロー
ルを機械研磨した後、陽極酸化処理を施して用いられる
こともある。周面に半導電層を有する場合には、現像剤
担持体２の表面層の肉厚方向の体積抵抗は１０⁵ 〜１０
¹²Ω・ｃｍ程度とされる。

【００１７】この現像剤担持体２は通常１００〜３００
ｒｐｍ程度で回転するように設定され、静電潜像保持体
との間に１０００〜４０００Ｖｐｐ（ピークツーピーク
電圧）で周波数が１〜５ＫＨｚ（望ましくは２．５〜４
ＫＨｚ）程度の交流に、−５０〜−４００Ｖの直流を重
量した交流バイアス電圧が現像バイアス用電源１３によ
って印加される。交流成分の電圧は、Ｖｐｅａｋ（ピー
ク電圧）を現像剤担持体２と静電潜像保持体１との間隙
で除した値が４〜７Ｖ／μｍの範囲となるように設定す
るのが望ましい。

【００１８】上記トナー供給部材５は、直径が１０〜２
０ｍｍ程度で肉厚が１〜４ｍｍ程度のアルミニウムまた
はステンレススチールのパイプであって周面に複数の開
口を設けたものである。このトナー供給部材５は現像剤
担持体２との間に約０．５〜２．０ｍｍの間隙をもって
対向し、現像剤担持体２の約１〜５倍の周面速度で回転
するようになっている。このトナー供給部材５と現像剤
担持体２との間には、バイアス電源６によって約２００
〜１０００Ｖの直流バイアス電圧が印加されており、ト
ナー供給部材５の極性がトナーと同極性とされる。また
トナー供給部材５の表面には、トナーのフィルミングを
防止するため、５０〜５００μｍ程度の薄板状弾性部材
１５が接触している。

【００１９】上記トナー搬送装置９は、ディスペンスモ
ーター１２によって回転駆動され現像装置の外部に設け
られたトナー貯蔵箱１１からトナーを搬送し、ホッパー
４の内部にトナーを供給することができるようになって
いる。トナー供給部材５と現像剤担持体２との間にバイ
アス電圧を印加する回路には電流測定手段７が接続され
ており、トナー供給部材５から現像剤担持体２へ流れる
電流を測定し、信号化して制御手段であるＣＰＵ１０に
入力することができるようになっている。ＣＰＵ１０は
電流測定手段７から入力された電流値を示す信号に基づ
き、ディスペンスモーター１２の駆動を制御するもので
あり、入力された電流値があらかじめ設定された値より
大きいときに一定期間駆動するように、または入力され
た電流値があらかじめ設定された値より小さいときに一
定期間駆動するように制御できるものである。

【００２０】静電潜像保持体１は有機感光体、Ｓｅ系感
光体等が用いられ、静電潜像保持体１と現像剤担持体２
とは１００〜４００μｍ程度の間隙で対向しているが１
５０〜３３００μｍ程度の間隙とするのが望ましい。な
お、図１中に示す符号１６はトナーの散逸を防止する部
材であり、符号１４はこの散逸防止部材にバイアス電圧
を印加する電源である。このような現像装置で用いるト
ナーは非磁性一成分系のトナーであり、スチレン樹脂、
アクリル樹脂またはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂
中にカーボン等の顔料や含金属アゾ染料等の極性制御剤
を分散し、粉砕および分級により５〜２０μｍの大きさ
にしたもので電荷制御剤が外添されている。電荷制御剤
としては、疎水化処理したシリカ、アルミナ、チタン等
の０．１μｍ以下の微粒子が用いられるが、疎水性シリ
カが最も好ましい。

【００２１】上記のような一成分現像装置によって静電
潜像保持体１上の静電潜像の現像を行うとトナー供給部
材５によってホッパー４からトナーが現像剤担持体２に
供給され、現像剤規制部材３によって現像剤担持体表面
にトナーの薄層が形成される。現像剤担持体上のトナー
は、現像剤担持体２が回転することによって現像領域Ｄ
に搬送され、静電潜像保持体上の静電潜像に付着して現
像が行なわれる。このような過程において、バイアス電
圧下でトナー供給部材５から現像剤担持体２に流れる電
流がバイアス電圧を印加する回路に接続された電流測定
手段によって測定される。

【００２２】この測定される電流値はトナー供給部材５
の回転速度、トナー供給部材５と現像剤担持体２との間
に印加される直流バイアス電圧、トナー供給部材５と現
像剤担持体２との間隙、現像剤担持体２の電気抵抗、ト
ナー供給部材５の電気抵抗、ホッパー内に貯留されるト
ナーの帯電量、現像剤担持体２の帯電量、湿度などによ
って変動する。例えば図２に示すようにトナー供給部材
５の回転速度が大きくなるにしたがって電流値は大きく
なり、図３に示すようにトナー供給部材５と現像剤担持
体との間に印加されるバイアス電圧が大きくなるにした
がって電流値も増大する。

【００２３】しかし、上記のような条件を一定に維持す
れば電流値はトナー供給部材５から現像剤担持体２に転
移するトナー量と関係づけることができ、トナー供給部
材５から現像剤担持体２に転移するトナー量の変動を前
記電流を測定することによって検知することができる。
さらに、トナー供給部材５から現像剤担持体２に転移す
るトナー量は、ホッパー内に貯留されるトナー量と関係
付けることができ、ホッパー内の貯留トナー量と電流測
定手段によって測定される電流値とが一定の関係を有す
ることになる。図４はホッパー内に貯留されるトナー量
と電流測定手段で検出された電流値との関係を示すもの
である。この図に示されるように、電流値はホッパー内
に貯留されるトナー量が適切な場合に最大値を示し、ト
ナー量が増大した場合、又はトナー量が減少した場合に
小さくなる。これはトナー供給部材５から現像剤担持体
２に供給されるトナー量は、ホッパー内のトナー量が過
剰となった場合には、トナーの流動性が悪化して減少
し、トナー量が減少して不足した場合にも、トナー供給
部材５周辺および内部のトナー量が少くなり、現像剤担
持体２への供給量が減少することを示している。

【００２４】なお、図４および図２、図３において符号
Ｂで示す折線はベタ黒画像を現像する場合の電流値であ
り、符号Ｃで示す折線は画像がない場合すなわち現像領
域Ａで現像剤担持体２上のトナーが全く消費されない場
合の電流値を示すものである。このように現像する画像
の違いによって測定される電流値は大きく異なるが、こ
れは、ベタ黒画像を現像した場合には現像剤担持体２上
のトナーのほとんどが静電潜像に付着して消費され、ト
ナー供給部材５から現像剤担持体２に多くのトナーが供
給されるが、画像の可視化を行わないときには、現像剤
担持体上のトナーが消費されずに残っており、トナー層
の電荷によって見かけ上のバイアス電圧が低下し、トナ
ーの転移量が減少するからである。

【００２５】本実施例の一成分現像装置は、上記した図
４に示されるホッパー内貯留トナー量と電流測定手段７
で測定される電流値との関係からトナー搬送装置の駆動
を制御するものであるが、現像する画像はベタ黒画像に
限られるものではなく任意のものとなる。このため電流
値の測定は次のように行われる。任意の画像を現像する
過程において、現像剤担持体２が静電潜像保持体１上の
静電潜像と対峙し、現像を行う現像サイクルの前に、現
像剤担持体は回転するが現像を行わない非現像サイクル
を設け、非現像サイクル時に電流値を測定する。この測
定値を制御手段に入力し、次の現像サイクルでトナー搬
送装置を駆動するかまたは停止するかを制御するように
設定される。ここで、トナー搬送装置を駆動するか否か
を制御する基準電流値は、図４中に符号Ｃで示す現像す
る画像がない場合の電流値とホッパー内トナー量との関
係から０．７μＡとし、ホッパー内のトナー量は初期に
おいてやや多く投入しておき、現像剤担持体への供給量
が最大となる量よりもやや過多となる状態すなわち図４
中に符号Ｅで示す点付近でトナー量が制御される。

【００２６】したがって、電流測定手段７で測定された
電流値が０．７μＡ以上であれば次の現像サイクルでト
ナー搬送装置を駆動し、０．７μＡ以下であれば停止す
るように制御手段が設定されており、ホッパー内のトナ
ー量が消費され、減少して電流測定手段７で測定される
電流値が増加してくるとトナー搬送装置が駆動され、ト
ナー貯蔵箱１１からトナーがホッパーに供給されて、ホ
ッパー４内のトナー量は常にほぼ一定に維持される。な
お、現像剤担持体へのトナー供給量が最大となる量より
も、ホッパー内トナー量がやや不足する状態で制御する
こともでき、このときには初期においてホッパー内にト
ナーを適性量入れておき、トナーが消費され、電流値が
設定値より減小さくなったときにトナー搬送装置が駆動
するように制御される。

【００２７】上記のような実施例において、本発明の効
果を確認するため、長時間の現像テストを行ったが、約
６０，０００枚の現像を行った後でもホッパー内のトナ
ー量はほぼ一定に保たれ、安定性が確認された。この実
験に用いた一成分現像装置の条件は下記に示すとおりで
ある。静電潜像保持体負帯電有機感光体プロセススピード１６０ｍｍ／ｓｅｃ現像剤担持体 φ２４ｍｍ，１８０ｒｐｍフェノール樹脂ロール（１０⁶ Ω・ｃｍ）トナー供給部材 φ１９ｍｍ，６００ｒｐｍステンレスロール（開口部あり）現像剤規制部材ＳＵＳ３０３，０．１２ｍｍの板バネに１ｍｍ厚のＥＰＤＭゴムを接着したもの。接触圧は約１２０ｇｆ／ｃｍ静電潜像保持体と現像剤担持体との間隔約２００μｍ潜像電位 −１００Ｖ背景部電位 −３５０Ｖ現像バイアス電位直流−２００Ｖに交流２４００Ｖｐｐ，４ｋＨｚを重畳トナー供給部材バイアス６００Ｖトナー非磁性一成分カラートナー（ポリエステル系）

【００２８】図５は本発明の第２の実施例である一成分
現像装置を示す概略構成図である。この一成分現像装置
では現像剤担持体２の回転方向における現像領域Ｄの下
流側に現像剤担持体２と近接して回転する導電性ロール
１８を備え、この導電性ロール１８と現像剤担持体２と
の間隔は約３００μｍに設定されている。また、この導
電性ロール１８にはバイアス電源１４から現像剤担持体
２に対してトナーと逆極性の直流を重畳した交流バイア
ス電圧を印加するとともに、静電潜像保持体１に対して
もトナーと逆極性の直流バイアス電圧が印加される。な
お、この一成分現像装置において、静電潜像保持体１と
近接する現像剤担持体２、現像剤規制部材３、ホッパー
４、トナー供給部材５、トナー供給部材用バイアス電源
６、電流測定手段７、トナー搬送装置９等については第
１の実施例と同じものが用いられている。

【００２９】このような一成分現像装置においては、現
像剤担持体２の表面に付着したトナーで現像に寄与しな
かったトナーは導電性ロール１８に吸着され、現像領域
Ｄからのトナーの飛散が防止されるとともに現像剤担持
体上のトナーがほぼ完全に転移し、現像剤担持体表面は
ベタ黒画像の現像によってほとんどのトナーが消費され
た場合と同じ状態となる。このような状態の現像剤担持
体２にトナー供給部材５からトナーを供給し、このとき
トナー供給部材５から現像剤担持体２に流れる電流を電
流測定手段７で測定すると図２〜図４において折線Ｂで
示す値が得られる。したがって本実施例では、ホッパー
４内のトナー貯留量と、電流測定手段７によって測定さ
れる電流値との関係を図４における折線Ｂに示すものと
してトナー搬送装置９の駆動を制御することができ、制
御手段であるＣＰＵ１０で制御基準電流値を１．０μＡ
に設定し、初期にやや過剰なトナーを投入しておき電流
測定手段７によって測定される電流値が１．０μＡ以上
となったときに、ディスペンスモーター１２を駆動して
トナー搬送装置９がトナーをホッパーに供給するように
制御される。また電流測定手段７によって測定される電
流値が１．０μＡ以下であるとトナー搬送装置９を駆動
せず停止状態で維持され、図４中に符号Ｆで示す点付近
で制御される。

【００３０】なお、上記制御基準電流値を１．０μＡに
設定したのは次に示すようなトナーの必要供給量を考慮
したものである。本実施例の一成分現像装置においてト
ナー供給部材５から現像剤担持体２に供給されたトナー
の帯電量の測定値は約１．０μＣ／ｇであり、現像剤担
持体２に供給されるトナー量は、均一なベタ黒画像を得
るためには約１．５ｍｇ／ｃｍ²が必要である。これに
現像剤担持体２の軸長が３０ｃｍ、回転数が１６０ｒｐ
ｍ、直径が２４ｍｍであることを考慮すると、均一なベ
タ黒画像が得られるトナー供給量が得られる場合には、
少なくとも次に示す値以上の電流値が測定される。１．０×１．５×３０×２．４×３．１４×１６０÷６０≒９００ｎＡ (μC/g) (mg/cm²) (cm) (cm) ( 円周率）(rpm) (秒）＝０．９μＡ上記値は制御基準電流値１．０μＡよりやや小さな値と
なっており、前記制御基準電流値でトナー搬送装置を制
御することによって、ホッパー内のトナー量は、充分な
トナーが現像剤担持体２に供給される状態に維持され
る。

【００３１】このような一成分現像装置では、現像する
画像がどのようなものであっても、現像領域通過後に現
像剤担持体上のトナーが導電性ロール１８に吸着され、
現像剤担持体表面はほとんどトナーの付着していない状
態とされるので、現像サイクルの前に非現像サイクルを
設ける必要がなく、現像サイクルにおいて、トナー供給
部材５から現像剤担持体２に流れる電流値を測定するこ
とができ、現像時間を短縮することができる。

【００３２】図６は本発明の第３の実施例である一成分
現像装置を示す概略構成図である。この一成分現像装置
では、ホッパー４の外部に湿度センサー１７が設けられ
ており、現像装置周辺部の大気中の相対湿度を測定し、
信号化して制御手段に入力することができるようになっ
ている。ここで使用している湿度センサー１７は静電容
量式のもの〔（株）チノー製ＨＮ−Ｐ２０〕で変換器
〔ＨＮ−Ｔ１１１〕を備えている。なお、この一成分現
像装置においても、静電潜像保持体１と近接する現像剤
担持体２、現像剤規制部材３、ホッパー４、トナー供給
部材５、トナー供給部材用バイアス電源６、電流測定手
段７、トナー搬送装置９等については第１の実施例と同
じものが用いられている。

【００３３】このような一成分現像装置では、電流測定
手段７で測定される電流値の湿度による変動を補正する
ことができる。トナー供給部材５から現像剤担持体２に
供給されるトナー量が同じであっても湿度の変化によっ
て電流測定手段７で測定される電流値は変動し、このた
め図７に示すように湿度の変化にともなって制御基準電
流値を変化させる必要がある。制御手段１０は、湿度セ
ンサー１７で測定された湿度に基づき、制御基準値を補
正するように設定されており、電流測定手段７で測定さ
れた電流値がこの補正された制御基準値より大きいと
き、または小さいときにトナー搬送装置９を駆動するよ
うに制御される。したがって、外気の状態が変化し、湿
度が変化してもホッパー内のトナー量は一定に維持さ
れ、安定した濃度の現像を行うことができる。

【００３４】上記に説明した本発明の実施例はいずれ
も、現像剤担持体２に近接して回転するトナー供給部材
５にバイアス電圧を印加し、このトナー供給部材５に流
れる電流を測定している。米国特許４，６４３，５６１
号に開示される技術は現像剤担持体の外側に設けられた
円筒状の回転体にバイアス電圧を印加し、この回転体に
流れる電流を測定する点において、上記実施例と類似す
る。しかし、バイアス電圧が印加される回転体は現像剤
担持体と接触し、現像剤に電荷を付与するものであり、
回転体からトナーを現像剤担持体に転移させて供給する
部材ではない。このため測定された電流は電荷を有する
トナーの転移によるものを含まず、現像剤担持体に供給
されるトナー量を検知することはできない。したがっ
て、回転体から現像剤担持体へ流れる電流を測定し、ホ
ッパー内のトナー量を制御するという思想もない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の一成分現像
装置では、トナー供給部材と現像剤担持体との間にバイ
アス電圧を印加し、トナー供給部材から現像剤担持体へ
流れる電流を測定する電流測定手段７を有しているの
で、測定された電流値から現像剤担持体に供給されるト
ナー量を検知することができる。さらに、ホッパー内に
貯留されるトナー量と現像剤担持体に供給されるトナー
量との関係からホッパー内のトナー量を検出できる。さ
らに、この電流値に基づいてトナー搬送装置９の駆動制
御する制御手段を有しているので、ホッパー内のトナー
量に基づいてトナー搬送装置９の駆動を制御することが
でき、ホッパー内のトナー量を常にほぼ一定に維持し、
安定して良好な画像を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である一成分現像装置を
示す概略構成図である。

【図２】上記第１の実施例の一成分現像装置における、
トナー供給部材の回転速度とトナー供給部材から現像剤
担持体に流れる電流（Ｉｃ）との関係を示す図である。

【図３】上記第１の実施例の一成分現像装置における、
トナー供給部材と現像剤担持体との間に印加するバイア
ス電圧（Ｖ）と、トナー供給部材から現像剤担持体に流
れる電流（Ｉｃ）との関係を示す図である。

【図４】上記第１の実施例の一成分現像装置における、
ホッパー内に貯留されるトナー量とトナー供給部材から
現像剤担持体に流れる電流（Ｉｃ）との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施例である一成分現像装置を
示す概略構成図である。

【図６】本発明の第３の実施例である一成分現像装置を
示す概略構成図である。

【図７】上記第３の実施例の一成分現像装置における、
周辺の相対湿度と制御基準電流値（Ｉth）との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１静電潜像保持体２現像剤担
持体３現像剤規制部材４ホッパー５トナー供給部材６バイアス
電源７電流測定手段９トナー搬
送装置１０ＣＰＵ（制御手段）１１トナー
貯蔵箱１２ディスペンスモーター１３現像バ
イアス用電源１７湿度センサー１８導電性
ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊田裕神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロツクス株式会社海老名事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像が形成される静電潜像
保持体と対向するように配置され、トナーを付着して搬
送することができる現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に付着するトナー量を規制し、
均一なトナーの薄層を形成する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に供給するトナーを貯留するホッパー
と、前記現像剤担持体に近接して設けられ、前記ホッパー内
に貯留されたトナーを前記現像剤担持体に供給するトナ
ー供給部材と、トナー貯蔵箱から前記ホッパーにトナーを搬送し、供給
するトナー搬送装置とを有する一成分現像装置におい
て、前記トナー供給部材と前記現像剤担持体との間にバイア
ス電圧を印加する電源装置と、前記トナー供給部材から前記現像剤担持体に流れる電流
を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段によって測定された電流値に基づい
て、前記トナー搬送装置の駆動を制御する制御手段とを
有することを特徴とする一成分現像装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の一成分現像装置
において、この現像装置の内部または周辺部の湿度を測定する湿度
測定手段を備え、前記制御手段が、前記湿度測定手段で測定された湿度と
前記電流値とを併せて、前記トナー搬送手段の駆動制御
因子とすることを特徴とする一成分現像装置。