JPH06180535A

JPH06180535A - 現像装置

Info

Publication number: JPH06180535A
Application number: JP4334471A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Yoshimatsu; 薫吉松; Kazuo Nojima; 一男野島; Noboru Sawayama; 昇沢山; Katsuji Watabe; 勝次渡部; Takayuki Maruta; 貴之丸田; Nobuo Takami; 伸雄高見; Kazuyuki Sugihara; 和之杉原; Takuji Yoneda; 拓司米田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、トナー補給部材へのトナー堆積を
防止することを目的とする。【構成】この発明は、２成分系現像剤を潜像担持体に
供給して潜像担持体上の潜像を現像する現像スリーブ
と、トナー容器と、現像スリーブの近傍に配置されトナ
ー容器の底部からトナーが供給されてこのトナーを回転
しながら現像スリーブ上の現像剤に補給するトナー補給
部材と、このトナー補給部材にトナー容器の底部近傍で
圧接されトナー容器からトナー補給部材との間を通って
現像スリーブ上の現像剤に補給されるトナーを摩擦で帯
電させる摩擦部材とを有し、トナー補給信号により前記
トナー補給部材を回転させてトナーの補給を行う現像装
置において、前記トナー補給部材上のトナー堆積を防止
するべく前記トナー補給部材を前記トナー補給信号の有
無にかかわらず所定の時間回転させるトナー堆積防止手
段１を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，プリンタ等の画
像形成装置に用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現像装置は、２成分系現像剤により潜像
担持体上の潜像を現像する現像装置と、１成分系現像剤
により潜像担持体上の潜像を現像する現像装置があり、
図２は前者の一例を示す。この現像装置は、トナーが収
容されるトナー容器１１，現像スリーブ１２，誘電体性
トナー補給ローラからなるトナー補給部材１３，トナー
供給ローラ１４，第１スクリュー１５，第２スクリュー
１６，摩擦部材を兼ねた薄層ブレード１７，シール部材
１８，ドクターブレード１９等により構成され、現像ス
リーブ１２が感光体ドラムからなる潜像担持体２０と対
向させて配置される。

【０００３】現像スリーブ１２は、固定磁石群２１を内
蔵し、この固定磁石群２１によりトナーとキャリアを有
する２成分系現像剤を表面に磁気的に吸引する。この現
像スリーブ１２は現像バイアス電源２２から現像バイア
ス電圧が印加され、現像モータにより矢印イ方向に回転
駆動されて現像剤を感光体ドラム２０との間の現像域に
搬送する。現像スリーブ１２上の現像剤はドクターブレ
ード１９により掻き落されて一定の量に規制され、感光
体ドラム２０に供給されて感光体ドラム２０上の静電潜
像を現像する。

【０００４】ドクターブレード１９の上流側には現像ス
リーブ１２からドクターブレード１９により掻き落され
た現像剤が溜り、その現像剤溜り部Ｐの付近に第１スク
リュー１５が現像スリーブ１２に近接して配置される。
第１スクリュー１５は現像スリーブ１２，第２スクリュ
ー１６とともに現像モータにより回転駆動され、現像剤
溜り部Ｐの現像剤を軸方向の一端側（手前側）に搬送す
る。

【０００５】この第１スクリュー１５により手前側に搬
送された現像剤は手前側で溜り、その現像剤の溜りが一
定量以上になると、スクリューカバー２３内にその切り
欠きから入り込む。スクリューカバー２３内には第２ス
クリュー１６が設置され、第２スクリュー１６はスクリ
ューカバー２３内に入り込んだ現像剤を第１スクリュー
１５とは逆に軸方向の他端側へ搬送してスクリューカバ
ー２３の切り欠きから現像スリーブ１２上に落下させ
る。このように現像剤が循環して撹拌されることによ
り、現像によるトナー消費量，トナー補給ムラが緩和さ
れる。

【０００６】また、トナー補給部材１３は現像スリーブ
１２の右上側の近傍に設置され、トナー補給部材１３及
びトナー供給ローラ１４はトナー補給クラッチ２４を介
して本体駆動系に接続される。トナー補給クラッチ２４
がオンした時には本体駆動系によりトナー補給部材１３
が矢印ロ方向へ回転駆動されると同時にトナー供給ロー
ラ１４が同じ方向に回転駆動される。トナー補給部材１
３はトナー供給ローラ１４，薄層ブレード１７及びシー
ル材１８と軸方向の全域に渡って圧接され、かつ、トナ
ー容器１１の底部の孔からトナー容器１１内に露出して
いる。

【０００７】トナー容器１１内のトナーはトナー補給部
材１３及びトナー供給ローラ１４の回転時にトナー供給
ローラ１４によりトナー補給ローラ１３に擦り付けら
れ、トナー補給ローラ１３により薄層ブレード１７とト
ナー補給ローラ１３との間を通して搬送されることによ
り薄層化されると同時に摩擦で帯電される。トナー補給
ローラ１３，薄層ブレード１７及びトナー供給ローラ１
４は補給バイアス電源２５から直流バイアス電圧が印加
され、トナー補給ローラ１３により搬送されたトナーは
トナー供給ローラ１４と現像スリーブ１２との電位差に
より現像スリーブ１２上の現像剤に引き付けられて補給
され、現像剤のトナー濃度が上がる。

【０００８】感光体ドラム２０上の静電潜像は現像ロー
ラ１２により現像されて可視像となるが、この可視像の
濃度が反射型フォトセンサからなるトナーセンサ２６に
より検知されることにより現像装置の現像能力が検知さ
れる。このトナーセンサ２６は現像装置内に設置して現
像剤のトナー濃度を検出するようにしてもよい。図示し
ないトナー濃度制御部はトナーセンサ２６の検知信号か
らトナー補給を行うべきか否かを判定してトナー補給信
号を生成し、このトナー補給信号によりトナー補給クラ
ッチ２４をオンさせてトナー補給を行わせる。

【０００９】トナー補給部材１３は材料としてＮＢＲ
（ニトリルゴム），シリコンゴム等のゴム材，フッ素樹
脂などの樹脂材が用いられ、この樹脂材をトナー補給部
材１３の表層にだけ設けるようにしてもよい。また、ト
ナー補給部材１３はアルミニウム，ステンレススチール
等の金属で構成したものでもよい。薄層ブレード１７は
炭素鋼等の薄板金属，シリコンゴムなどのゴム，フッ素
樹脂などの樹脂等の適度な弾性を有するものがよい。ト
ナー供給ローラ１４は発砲ポリウレタンにカーボンを分
散するなどして導電処理を施したものを金属の芯金に巻
回した材料を用いるとよい。トナー補給部材１３，薄層
ブレード１７及びトナー供給ローラ１４の材料はトナー
の帯電特性，必要帯電量等を考慮して選定される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記現像装置では、ト
ナー容器１１内のトナーがトナー補給部材１３及びトナ
ー供給ローラ１４の回転時にトナー補給ローラ１３によ
り薄層ブレード１７とトナー補給ローラ１３との間を通
して薄層化されると同時に摩擦で帯電されて搬送され、
トナー供給ローラ１４と現像スリーブ１２との電位差に
より現像スリーブ１２上の現像剤に引き付けられて補給
されるので、現像バイアス電源２２から現像スリーブ１
２に交流の現像バイアス電圧（もしくは交流成分と直流
成分からなる現像バイアス電圧）が印加された場合に
は、トナー供給ローラ１４と現像スリーブ１２との電位
差が交流になり、トナー補給ローラ１３により搬送され
たトナーが一旦は現像スリーブ１２上の現像剤に引き付
けられたり、トナー補給ローラ１３に引き戻されたりす
る。

【００１１】トナー補給ローラ１３は常に回転している
わけではなく、トナー補給信号によるトナー補給クラッ
チ２４のオンで回転してトナーを搬送する。従って、ト
ナー補給ローラ１３はトナー補給信号がない時には停止
し、トナーが現像スリーブ１２上の現像剤からトナー補
給ローラ１３に引き戻されてトナー補給ローラ１３上に
堆積してしまう。トナーがトナー補給ローラ１３上に堆
積した場合にはトナー補給信号によるトナー補給クラッ
チ２４のオンでトナー補給ローラ１３が回転した際にト
ナー補給ローラ１３から現像スリーブ１２上の現像剤へ
基準量以上のトナーが補給されてしまい、トナー飛散に
よる機械内部の汚染やそれに伴う転写紙上へのトナー落
下等が発生して形成画像の品質が著しく低下する。

【００１２】本発明は、上記欠点を改善し、トナー補給
部材へのトナー堆積を防止することができて画像品質の
向上を計ることができる現像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】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、磁石を内蔵していて２成分
系現像剤を担持し回転しながら現像剤を潜像担持体に供
給してこの潜像担持体上の潜像を現像する現像スリーブ
と、トナーが収容されるトナー容器と、現像スリーブの
近傍に配置され前記トナー容器の底部からトナーが供給
されてこのトナーを回転しながら前記現像スリーブ上の
現像剤に補給するトナー補給部材と、このトナー補給部
材に前記トナー容器の底部近傍で圧接され前記トナー容
器から前記トナー補給部材との間を通って前記現像スリ
ーブ上の現像剤に補給されるトナーを摩擦で帯電させる
摩擦部材とを有し、トナー補給信号により前記トナー補
給部材を回転させてトナーの補給を行う現像装置におい
て、図１に示すように前記トナー補給部材上のトナー堆
積を防止するべく前記トナー補給部材を前記トナー補給
信号の有無にかかわらず所定の時間回転させるトナー堆
積防止手段１を備えたものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の現
像装置において、前記トナー補給部材にバイアス電圧を
印加して前記現像スリーブと前記トナー補給部材との電
位差によりトナーの補給を行わせトナー補給動作時以外
の時には前記トナー補給部材をフロート状態とするバイ
アス印加手段を備えたものである。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、トナー堆積防止手段
１がトナー補給部材上のトナー堆積を防止するべくトナ
ー補給部材をトナー補給信号の有無にかかわらず所定の
時間回転させる。従って、トナー補給部材へのトナー堆
積が防止され、画像品質の向上を計ることが可能とな
る。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
現像装置において、バイアス印加手段がトナー補給部材
にバイアス電圧を印加して現像スリーブとトナー補給部
材との電位差によりトナーの補給を行わせ、トナー補給
動作時以外の時にはトナー補給部材をフロート状態とす
る。

【００１７】

【実施例】図３は本発明の一実施例の回路構成を示し、
図４はそのタイミングチャートを示す。この実施例で
は、前述した図２に示す現像装置において、トナーセン
サ２６は発光ダイオード２７及びフォトトランジスタ２
８により構成され、メイン制御部２９に接続される。メ
イン制御部２９はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３
０、トランジスタ３１、コンデンサ３２、抵抗３３〜３
５及びドライバ３６を有し、発光ダイオード２７はアノ
ードが電源に接続されてカソードが抵抗３３，３４を介
してトランジスタ３１のコレクタに接続される。トラン
ジスタ３１はエミッタが接地され、ベースがＣＰＵ３０
の出力ポートＰ₁に接続される。フォトトランジスタ２
８はコレクタが電源に接続されてエミッタがＣＰＵ３０
のアナログ出力ポートＰ₂に接続され、ＣＰＵ３０のア
ナログ出力ポートＰ₂と接地点との間にコンデンサ３２
および抵抗３５が並列に接続される。

【００１８】本実施例は画像形成装置、例えば複写機に
用いられて感光体ドラム２０上の静電潜像を現像する
が、複写機では感光体ドラム２０上の画像形成領域外に
トナー濃度制御用標準パターンの静電潜像を形成する。
このトナー濃度制御用標準パターンの静電潜像は現像ロ
ーラ１２により現像されて可視像Ｇとなり、トナーセン
サ２６により濃度が検知されて本実施例の現像能力が検
知される。

【００１９】すなわち、ＣＰＵ３０は感光体ドラム２０
上のトナー濃度制御用標準パターンの静電潜像がトナー
センサ２６の検知位置に到達する時点より少し前に出力
ポートＰ₁からトランジスタ３１のベースへ出力信号を
出力してトランジスタ３１をオンさせることにより発光
ダイオード２７を発光させ、この発光ダイオード２７か
らの光が感光体ドラム２０に照射されてその反射光量が
フォトトランジスタ２８で検知されることにより感光体
ドラム２０の濃度が検知される。

【００２０】ＣＰＵ３０は感光体ドラム２０上の地肌部
に対するフォトトランジスタ２８の出力信号Ｖ_SGと，感
光体ドラム２０上のトナー濃度制御用標準パターンの可
視像Ｇに対するフォトトランジスタ２８の出力信号Ｖ_SP
とからトナー補給信号を生成し、このトナー補給信号に
よりドライバ３６がトナー補給クラッチ２４をオンさせ
てトナー補給を行わせる。また、ＣＰＵ３０は補給バイ
アス電源２５を制御する。

【００２１】図５はＣＰＵ３０の処理フローを示し、図
６はこの実施例のタイミングチャートを示す。ＣＰＵ３
０はトナー補給部材１３及びトナー供給ローラ１４を回
転させる。感光体ドラム２０上のトナー濃度制御用標準
パターンの静電潜像がトナーセンサ２６の検知位置に到
達する時点より少し前の時点から所定の時間だけ出力ポ
ートＰ₁からトランジスタ３１のベースへ出力信号を出
力して発光ダイオード２７を発光させ、感光体ドラム２
０上の地肌部に対するフォトトランジスタ２８の出力信
号Ｖ_SGと，感光体ドラム２０上のトナー濃度制御用標準
パターンの可視像Ｇに対するフォトトランジスタ２８の
出力信号Ｖ_SPとを予め決められたタイミングでアナログ
出力ポートＰ₂より取り込んでこれらの比Ｖ_SP／Ｖ_SGを
求める。

【００２２】次に、ＣＰＵ３０はＶ_SP／Ｖ_SGを予め設定
された設定値と比較してＶ_SP／Ｖ_SGが設定値より大きい
場合にはトナー補給信号をドライバ３６へ出力してトナ
ー補給クラッチ２４をオンさせ、補給バイアス電源３７
からトナー補給部材１３，シール材１８及びトナー供給
ローラ１４への補給バイアス電圧をトナーがトナー補給
部材１３から現像スリーブ１２上の現像剤に移るような
値に制御し、例えば現像バイアス電源２２から現像スリ
ーブ１２に印加される現像バイアス電圧が−５６０Ｖで
トナーが負に帯電される場合には補給バイアス電源３７
の出力電圧値を−６６０Ｖに制御する。ここに、プリン
トスイッチ（ＳＷ）がオンされて複写動作が行われる時
には現像モータがオンして現像スリーブ１２及び第１ス
クリュー１５、第２スクリュー１６が回転し、現像バイ
アス電源２２がオンとなる。また、トナーセンサ２６の
出力値は感光体ドラム２０のトナー付着量が多い程小さ
くなり、つまり、現像剤のトナー濃度が濃い程Ｖ_SP／Ｖ
_SGが小さくなる。

【００２３】したがつて、Ｖ_SP／Ｖ_SGが設定値より大き
くて現像剤のトナー濃度が基準値より低い場合にはトナ
ー容器１１内のトナーはトナー供給ローラ１４によりト
ナー補給部材１３に擦り付けられ、トナー補給部材１３
により薄層ブレード１７とトナー補給部材１３との間を
通して搬送されることにより薄層化されると同時に摩擦
で帯電される。そして、トナー補給部材１３により搬送
されたトナーはトナー供給ローラ１４と現像スリーブ１
２との電位差により現像スリーブ１２上の現像剤に補給
される。

【００２４】また、ＣＰＵ３０はＶ_SP／Ｖ_SGが設定値よ
り大きくない場合には補給バイアス電源３７の出力電圧
値を−５６０Ｖの現像バイアス電圧を基準として先の−
６６０Ｖの補給バイアス電圧に対してフロートとなるよ
うに制御し、かつ、ドライバ３６を介してトナー補給ク
ラッチ２４を一定の時間オンさせてトナー補給部材１３
及びトナー供給ローラ１４を回転させ、例えば図６に示
すように常にトナー補給クラッチ２４をオンさせてトナ
ー補給部材１３及びトナー供給ローラ１４を回転させ
る。

【００２５】したがって、Ｖ_SP／Ｖ_SGが設定値より大き
くなくて現像剤のトナー濃度が基準値より高い場合には
トナー補給部材１３がフロートとなっているので、トナ
ーがトナー補給部材１３から現像スリーブ１２に移らな
くてトナー補給が行われない。しかも、トナー補給部材
１３が回転するので、トナー補給部材１３へのトナー堆
積が防止される。このため、トナー補給部材１３から現
像剤へ安定したトナー量を補給することが可能となり、
トナー飛散による機械内部の汚染や転写紙上へのトナー
落下などが無くなって画像品質の向上を計ることができ
る。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば上記実施例においてトナー供給ロー
ラ１４が無いものにも同様に適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、磁石を内蔵していて２成分系現像剤を担持し回転し
ながら現像剤を潜像担持体に供給してこの潜像担持体上
の潜像を現像する現像スリーブと、トナーが収容される
トナー容器と、現像スリーブの近傍に配置され前記トナ
ー容器の底部からトナーが供給されてこのトナーを回転
しながら前記現像スリーブ上の現像剤に補給するトナー
補給部材と、このトナー補給部材に前記トナー容器の底
部近傍で圧接され前記トナー容器から前記トナー補給部
材との間を通って前記現像スリーブ上の現像剤に補給さ
れるトナーを摩擦で帯電させる摩擦部材とを有し、トナ
ー補給信号により前記トナー補給部材を回転させてトナ
ーの補給を行う現像装置において、前記トナー補給部材
上のトナー堆積を防止するべく前記トナー補給部材を前
記トナー補給信号の有無にかかわらず所定の時間回転さ
せるトナー堆積防止手段を備えたので、トナー補給部材
へのトナー堆積を防止することができ、画像品質の向上
を計ることができる。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の現像装置において、前記トナー補給部材にバ
イアス電圧を印加して前記現像スリーブと前記トナー補
給部材との電位差によりトナーの補給を行わせトナー補
給動作時以外の時には前記トナー補給部材をフロート状
態とするバイアス印加手段を備えたので、請求項１記載
の発明と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図３】同実施例の回路構成を示す回路図である。

【図４】同実施例のタイミングチャートである。

【図５】同実施例におけるＣＰＵの処理フローを示すフ
ローチャートである。

【図６】同実施例のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１トナー堆積防止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部勝次東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者丸田貴之東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者高見伸雄東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者杉原和之東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者米田拓司東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁石を内蔵していて２成分系現像剤を担持
し回転しながら現像剤を潜像担持体に供給してこの潜像
担持体上の潜像を現像する現像スリーブと、トナーが収
容されるトナー容器と、現像スリーブの近傍に配置され
前記トナー容器の底部からトナーが供給されてこのトナ
ーを回転しながら前記現像スリーブ上の現像剤に補給す
るトナー補給部材と、このトナー補給部材に前記トナー
容器の底部近傍で圧接され前記トナー容器から前記トナ
ー補給部材との間を通って前記現像スリーブ上の現像剤
に補給されるトナーを摩擦で帯電させる摩擦部材とを有
し、トナー補給信号により前記トナー補給部材を回転さ
せてトナーの補給を行う現像装置において、前記トナー
補給部材上のトナー堆積を防止するべく前記トナー補給
部材を前記トナー補給信号の有無にかかわらず所定の時
間回転させるトナー堆積防止手段を備えたことを特徴と
する現像装置。
【請求項２】請求項１記載の現像装置において、前記ト
ナー補給部材にバイアス電圧を印加して前記現像スリー
ブと前記トナー補給部材との電位差によりトナーの補給
を行わせトナー補給動作時以外の時には前記トナー補給
部材をフロート状態とするバイアス印加手段を備えたこ
とを特徴とする現像装置。