JPH0850408A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像に発生する画像不良を防止するために、
現像剤担持体近傍に設けたセンサー出力に応じて、現像
剤担持体から潜像担持体に搬送する現像剤の量を制御す
る。 【構成】 現像ローラ５の両端部にそれぞれセンサー１
３ａ、１３ｂを設けて、該センサーで現像ローラ５が感
光体ドラム１に搬送する現像剤の量を検出し、その検出
結果に応じて、制御基板１６に設けられたマイクロプロ
セッサが撹拌パドル６に回転駆動力を与えるモータ１５
の回転数を調整する。これにより、撹拌パドル６により
現像ローラ５に搬送される現像剤の量が制御され、ニッ
プ部Ｎで現像ローラ５から感光体ドラム１に供給される
現像剤の量が制御される。

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、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置
に係り、詳しくは、濃度ムラ、画像抜け等の画像不良の
発生を防止する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に用いられる現像装
置として、潜像が形成された潜像担持体表面に現像剤担
持体から現像剤を供給し、該潜像を現像しトナー像とす
るものが知られている。また、係る現像装置として、原
稿の画像情報にもとづいて現像装置内の撹拌手段の作動
制御を行なうことにより、現像剤の現像装置内での分布
状態が不均一となることに起因する画像濃度低下、濃度
ムラ等の不良画像発生を防止するものが知られている
（例えば、特開昭６０−４５２７５号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の装置によれば、画像形成装置を傾いた状態で設置して
しまうこと等を理由として現像装置内の現像剤の分布に
片寄りが生じることがあった。そして、これらの装置は
現像剤の片寄りを検知または解消するための機構を有し
ないため、該片寄りが生じることに伴って、現像装置か
ら潜像担持体に供給される現像剤の量にも片寄りが生
じ、潜像担持体表面に形成されるトナー像、ひいては記
録紙に形成される画像に濃度ムラ、画像抜け等の不良画
像が発生してしまうことがあった。即ち、現像装置内で
現像剤量の少ない部分が発生すると現像剤担持体へ供給
される現像剤の量に不足が生じ、これに伴って潜像担持
体表面に供給される現像剤の量も不足して、潜像担持体
表面でのトナー像形成に必要なだけのトナーが供給され
ない部分が発生するのである。このため、記録紙に形成
される画像にトナーの不足した部分が濃度ムラとして現
われたり、場合によっては完全な画像抜けが生じてしま
う弊害があった。また、特に通常の画像に比べて、大量
のトナーを消費するいわゆる黒ベタ画像の形成時には、
上記の弊害は特に顕著であった。

【０００４】係る弊害を解消するために、現像装置中に
おける現像剤溜りの上面位置の高さを検知するセンサー
を現像装置中に２個以上設け、あるセンサーが現像剤を
検知したにもかかわらず、現像剤を検知しないセンサー
が存在する場合に、現像装置内の現像剤分布に片寄りが
生じていると判断する検知方法を採用することができ
る。また、現像装置中の現像剤の分布に片寄りが生じて
いると判断された場合に、現像剤溜りの上面位置の高さ
が低い部分に相当する現像装置の底面を、例えばカム機
構等で上昇させることで上記現像剤の片寄りを解消する
構成を採用することができる。

【０００５】しかしながら、上記検知方法よれば、現像
装置中の現像剤溜りから潜像担持体に現像剤が搬送され
るまでの間で現像剤の片寄りが発生した場合に、該片寄
りを検知することができない。また、上述の現像剤の片
寄りを解消する構成では、現像装置の底面を上昇させる
ための機構が必要となり、装置が高価かつ大型となって
しまう。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、現像剤担持体表面の現像剤
の量が不足することにより、現像装置が画像に濃度ム
ラ、画像抜け等の画像不良を発生させやすい状態にある
ことを、確実に検知することができる現像装置を提供す
ることにある。また、その第２の目的は、現像剤担持体
表面の現像剤の量が不足することにより、現像装置が濃
度ムラ、画像抜け等の画像不良を発生させやすい状態に
あることを検知すると、現像剤担持体への現像剤供給量
を調整して画像不良を防止することができる簡易な機構
を備えた現像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１の発明は、現像装置であって、潜
像が形成された潜像担持体表面に現像剤を供給し、該潜
像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体表面の
現像剤の量を検知する現像剤量検知手段と、を備えたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の現像
装置であって、前記現像剤担持体が前記潜像担持体に対
して供給する現像剤の量の時間による変化を検知するも
のであることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３の発明は、現像装置であっ
て、潜像が形成された潜像担持体表面に現像剤を供給
し、該潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持
体の一端部の現像剤量を検知する第１現像剤量検知手段
と、前記現像剤担持体の他端部の現像剤量を検知する第
２現像剤量検知手段と、を備えたことを特徴とするもの
である。

【００１０】上記第１の目的及び上記第２の目的を達成
するために、請求項４の発明は、現像装置であって、潜
像が形成された潜像担持体表面に現像剤を供給し、該潜
像を現像する現像剤担持体と、現像装置内の現像剤を前
記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、前記現像
剤供給部材を駆動する現像剤供給部材駆動手段と、前記
現像剤担持体表面の現像剤の量を検知する現像剤量検知
手段と、前記現像剤量検知手段が検知した現像剤の量に
応じて、前記現像剤供給手段駆動手段を制御して、前記
現像剤供給手段が現像剤担持体に供給する現像剤の量を
調整する現像剤供給量制御手段と、を備えたことを特徴
とするものである。

【００１１】また、請求項５の発明は、請求項４の現像
装置であって、前記現像剤供給部材が、駆動軸から伝達
される回転駆動力により回転し該回転により現像剤を供
給する現像剤供給部材であって、前記現像剤供給部材駆
動手段が前記駆動軸に回転駆動力を伝達する回転駆動源
であって、前記現像剤供給量制御手段が前記回転駆動源
の回転数を制御する回転数制御手段であることを特徴と
するものである。

【００１２】

【作用】請求項１の現像装置においては、現像剤量検知
手段が、潜像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体表
面の現像剤の量を検知する。

【００１３】請求項２の現像装置においては、現像剤量
検知手段が、前記現像剤担持体が潜像担持体に対して供
給する現像剤量の時間による変化を検知する。

【００１４】請求項３の現像装置においては、第１現像
剤検知手段と、第２現像剤量検知手段が、現像剤担持体
表面の現像剤の不足が生じやすい部分である該現像剤担
持体表面の両端部の現像剤量を検知する。

【００１５】請求項４の現像装置においては、現像剤担
持体表面の現像剤の量を現像剤量検知手段が検知して、
該現像剤量検知手段が検知した現像剤の量に応じて、現
像剤供給量制御手段が現像剤供部材段駆動手段を制御し
て、現像剤供給部材が現像装置内の現像剤を現像剤担持
体に供給する量を調整する。

【００１６】請求項５の現像装置においては、現像剤担
持体表面の現像剤の量を現像剤量検知手段が検知して、
該現像剤量検知手段が検知した現像剤の量に応じて、現
像剤供給量制御手段である回転数制御手段が現像剤供部
材段駆動手段である回転駆動源を制御して、現像剤供給
部材の回転数を制御することで、現像装置内の現像剤を
現像剤担持体に供給する量を調整する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の現像装置を、画像形成装置で
ある電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した
一実施例について説明する。まず、複写機全体を説明す
る。図１は本実施例に係る現像装置が適用される複写機
の概略構成図である。潜像担持体としての感光体ドラム
１は、矢印ａ方向に回転駆動される。この感光体ドラム
１の周囲には、帯電装置、露光装置、現像装置２、転写
装置、除電装置、クリーニング装置、及び、現像剤中の
トナー濃度の制御に用いるフォトセンサが設けられてい
る。なお、現像装置２以外は図示を省略する。感光体ド
ラム１の表面は、まず帯電装置で均一に帯電され、その
後、この均一に帯電された状態の感光体ドラム表面に露
光装置で静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
装置２により現像されてトナー像化され、該トナー像が
転写装置により記録紙等に転写される。該記録紙は、そ
の後感光体ドラム１の表面から分離され、図示しない定
着装置でトナー像が定着される。一方、トナー像が転写
された後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置
により残留トナーが除去され、除電装置により残留電荷
が除去されて、次の画像形成に備えられる。

【００１８】次に、現像装置２について説明する。現像
装置２は、トナーとキャリアからなるいわゆる２成分系
現像剤（以下、現像剤という）を用いる２成分乾式現像
装置であり、トナー補給器３と現像器４とから構成され
る。トナー補給器３の内部には、トナーを収納するトナ
ーカートリッジ８が着脱自在に設けられ、また、トナー
補給器３の現像器４に連通する開口部にはトナーカート
リッジ８に収納されたトナーを現像部４へ補給する補給
ローラ９が設けられている。現像器４内部には、該現像
器４の底部に沿って、トナー補給器３から補給されたト
ナーを現像器４内の現像剤と混合撹拌する撹拌ローラ７
と、トナーとキャリアからなる現像剤を混合撹拌しつつ
該現像剤を現像剤担持体としての現像ローラ５の表面に
供給する現像剤供給部材としての撹拌パドル６とが設け
られている。また、現像器４の感光体ドラム１表面に対
向する開口部には、矢印ｂ方向に回転することで、感光
体ドラム１に現像剤を供給する現像ローラ５が設けられ
ている。この現像ローラ５表面の、撹拌パドル６が現像
剤を供給する位置よりも回転方向下流には、現像ローラ
５表面に保持される現像剤の量を一定とするために現像
ローラ５表面から現像剤を掻き落すためのドクターブレ
ード１０が、その先端部が現像ローラ５と所定のギャッ
プを有する状態で設けられている。また、現像器４内
の、現像ローラ５とドクターブレード１０の接触する位
置の近傍には、ドクターブレード１０により現像ローラ
５の表面から掻き落された現像剤を、現像ローラ６の回
転軸方向（以下、横方向とする）に撹拌する横撹拌スク
リュウ１２を回転自在に保持しつつ、該現像剤を撹拌ロ
ーラ７近傍へ搬送する撹拌セパレータ１１が設けられて
いる。

【００１９】また、現像ローラ５表面の、現像ローラ５
が感光体ドラム１表面に現像剤を供給する位置であるニ
ップ部Ｎよりも該現像ローラ５の回転方向上流には、セ
ンサー支持部材１４によって、現像剤量検知手段として
のセンサー１３が設けられている。センサー１３は、例
えば圧力センサーからなり現像ローラ６表面の現像剤の
量を検出する機能を有する。また、該センサー１３の出
力の時間的変化を、後に詳述する現像剤供給量制御手段
としての制御基板に設けられたマイクロプロセッサで検
出することで、現像ローラ６表面の現像剤量の変化、す
なわち、現像ローラ５から感光体ドラム１に供給される
現像剤量の変化を検出することができる。また、センサ
ー１３は現像ローラ５の両端部にそれぞれ設けることが
望ましい。この装置では、図２に示すように、第１現像
剤量検知手段としてのセンサー１３ａと、第２現像剤量
検知手段としてのセンサー１３ｂが現像ローラ５の両端
部にそれぞれ設けられている。

【００２０】図３は、この実施例に係る現像装置の平面
図である。図３に示すように、以上の様に構成される現
像装置２における撹拌パドル６の回転軸は、現像剤供給
部材駆動源でありかつ回転駆動源である、感光体ドラム
１等を駆動する駆動系とは独立に設けられたモータ１５
から回転駆動力が伝達される。また、センサー１３の検
知した現像ローラ５表面の現像剤の量に応じて、入力電
源を調節することでモータ１５を制御する現像剤供給量
制御手段でありかつ回転数制御手段である制御基板１６
に設けられたマイクロプロセッサが複写装置本体側に設
けられている。

【００２１】次に、以上のように構成された複写機、及
び、現像装置２の動作を説明する。図４は、現像装置２
内における現像剤の流れを示す説明図である。この実施
例では、感光体ドラム１表面に一定条件で形成されたト
ナー像の濃度を、図示しないフォトセンサーで読み取
り、その値により現像剤中のトナー濃度が低くなったと
判断されると、図示しないクラッチがＯＮして複写機本
体からの回転駆動力が補給ローラ９に伝達され、補給ロ
ーラ９が回転を開始する。補給ローラ９の回転によりト
ナー補給器３から現像器４内へ補給されたトナーは、撹
拌ローラ７により現像器４内の現像剤と撹拌される。撹
拌ローラ７により撹拌された、新たに補給されたトナー
と現像剤は、撹拌パドル６によりさらに撹拌されつつ、
現像ローラ５表面へと搬送、供給される。図４に示す様
に、この現像ローラ５表面に供給された現像剤は、該現
像ローラ６の矢印ｂ方向の回転とつれ回り、矢印ｃに示
すようにニップ部Ｎ方向に搬送される。

【００２２】撹拌パドル６により現像ローラ５に供給さ
れて、ニップ部Ｎ方向に搬送される現像剤の一部は、ド
クターブレード１０によりその搬送が制限されて、矢印
ｄに示すように、撹拌セパレータ１１に導かれ、横撹拌
スクリュウ１２を通過して撹拌ローラ７近傍へと搬送さ
れる。一方、ドクターブレード１０と現像ローラ５のな
すギャップを通過した顕像剤は、現像ローラ６とつれ回
りすることにより矢印ｅ方向に搬送されニップ部Ｎに至
り感光体ドラム１表面の静電潜像の現像に供される。以
上のように、ニップ部Ｎに搬送される現像剤の量はドク
ターブレード１０により一定量以内に制限される。

【００２３】また、複写動作中においては、現像ローラ
５が感光体ドラム１に供給する現像剤の量を、センサー
１３が検知する。センサー１３が該現像剤量が少ない旨
検知すると、制御基板１６のマイクロプロセッサがモー
タ１５の回転数を上げて、撹拌パドル６の回転数を上げ
ることにより、撹拌パドル６が現像ローラ５表面に搬
送、供給する現像剤を増量させる。該増量により現像ロ
ーラ５が感光体ドラム１に搬送する現像剤の量も増量
し、ニップ部Ｎで現像剤が不足することを原因とする濃
度ムラ、画像抜け等の不良画像の発生を防止できる。こ
の制御により、感光体ドラム１表面に供給される、現像
剤の絶対量が不足することがなくなる。

【００２４】また、この装置では、センサー１３検出す
る現像剤量の時間による変化を制御基板１６に設けられ
たマイクロプロセッサで検知することで、現像ローラ５
表面における現像剤の量の時間による変化を検知する。
これにより、画像の縦方向（記録紙の搬送方向）に濃度
ムラが発生しやすい状態になったことを検知することが
できる。現像ローラ５表面における現像剤の量が少なく
なったと検知すると、前記マイクロプロセッサがモータ
１５の回転数を上げて、撹拌パドルの回転数を上げるこ
とにより、撹拌パドル６が現像ローラに５表面に搬送、
供給する現像剤を増量させて、ニップ部Ｎで現像剤が不
足することを原因とする縦方向の濃度ムラの発生を防止
する。

【００２５】また、この実施例では、現像ローラ表面に
おける両端部の現像剤の量の時間による変化を、現像ロ
ーラ５の横方向両端部にそれぞれ設けられたセンサー１
３ａ、１３ｂで検知することで、制御基板１６に設けら
れたマイクロプロセッサで該両端部における現像剤の量
の時間的変化を検知する。これにより、例えば複写機が
傾いた状態で設置されること等を理由として、現像剤の
不足が発生しやすい位置である現像ローラ５表面の横方
向両端部における現像剤の絶対量の不足、および時間に
よる変化を良好に検知することができる。また、現像ロ
ーラ５表面における両端部で現像剤が不足したことが検
知されると、前記マイクロプロセッサがモータ１５の回
転数を上げて、撹拌パドルの回転数を上げることによ
り、撹拌パドル６が現像ローラに５表面に搬送、供給す
る現像剤を増量させる。よって、現像ローラ５の端部で
現像剤が不足することが解消され、画像に横方向のムラ
が発生することが防止される。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像剤量検知
手段が潜像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体表面
の現像剤の量を、すなわち、現像装置内において潜像担
持体表面の潜像に供給される直前の状態にある現像剤の
量を検知することで、潜像担持体に供給される現像剤の
絶対量が正常であるか否かを検知することができる。そ
して、該検知により、潜像担持体に供給される現像剤が
不足、または過剰であることを原因として、現像装置内
の現像剤の分布が該画像不良が発生しやすい状態となっ
ているか否かを検知することができる。

【００２７】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様の効果を奏することができる。これに加えて請求
項２の発明によれば、前記現像剤担持体が潜像担持体に
対して供給する現像剤量の時間による変化を現像剤量検
知手段で検知するので、潜像担持体から記録紙に転写さ
れるトナーの量が時間により変化して該変化に伴って生
じる画像の濃度ムラ、画像抜け等の画像不良が発生しや
すい状態となっているか否かを検知することができる。

【００２８】請求項３の発明によれば、第１現像剤検知
手段と、第２現像剤量検知手段が、例えば複写装置の設
置不良に起因する現像剤担持体表面の現像剤の片寄りに
よる現像剤の不足が生じやすい部分である該現像剤担持
体表面の両端部の現像剤量を検知するので、潜像担持体
に供給される現像剤が正常であるか否かをより有効に検
知することができる。そして、該検知により、潜像担持
体に供給される現像剤が不足、または過剰であることを
原因とする、濃度ムラ、画像抜け等の画像不良が発生し
やすい状態となっているか否かをより確実に検知するこ
とができる。

【００２９】請求項４の発明によれば、現像剤担持体表
面の現像剤の量を現像剤量検知手段が検知して、該現像
剤の量に応じて、現像剤供給部材が現像装置内の現像剤
を現像剤担持体に供給する量を調整するので、現像剤担
持体が潜像担持体に供給する現像剤の量を一定に保つこ
とができる。このため、潜像担持体表面に形成されるト
ナー像の濃度が一定するため、濃度ムラ、画像抜け等の
画像不良の発生を防止することができる。

【００３０】請求項５の発明によれば、現像剤担持体表
面の現像剤の量を現像剤量検知手段が検知して、該現像
剤の量に応じて現像剤供給部材の回転数が制御され、現
像装置内の現像剤を現像剤担持体に供給する量を調整す
るので、現像剤担持体が潜像担持体に供給する現像剤の
量を一定に保つことができる。このため、潜像担持体表
面に形成されるトナー像の濃度が一定するため、濃度ム
ラ、画像抜け等の画像不良の発生を防止することができ
る。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る現像装置の概略構成を示す正面
図。

【図２】図１に示す現像装置に設けられた現像剤量検知
手段位置を示す説明図。

【図３】図１に示す現像装置の平面図。

【図４】図１に示す現像装置の現像剤の流れを示す説明
図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 現像装置 ３ トナー補給器 ４ 現像器 ５ 現像ローラ ６ 撹拌パドル ７ 撹拌ローラ ８ トナーカートリッジ ９ 補給ローラ １０ ドクターブレード １１ 横撹拌セパレータ １２ 横撹拌ローラ １３ センサー １４ センサー保持部材 １５ モータ １６ 制御基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像が形成された潜像担持体表面に現像剤
   を供給し、該潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像
   剤担持体表面の現像剤の量を検知する現像剤量検知手段
   と、を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】前記現像剤量検知手段が、前記現像剤担持
   体が前記潜像担持体に対して供給する現像剤の量の時間
   による変化を検知するものであることを特徴とする請求
   項１の現像装置。
3. 【請求項３】潜像が形成された潜像担持体表面に現像剤
   を供給し、該潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像
   剤担持体の一端部の現像剤量を検知する第１現像剤量検
   知手段と、前記現像剤担持体の他端部の現像剤量を検知
   する第２現像剤量検知手段と、を備えたことを特徴とす
   る現像装置。
4. 【請求項４】潜像が形成された潜像担持体表面に現像剤
   を供給し、該潜像を現像する現像剤担持体と、現像装置
   内の現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部
   材と、前記現像剤供給部材を駆動する現像剤供給部材駆
   動手段と、前記現像剤担持体表面の現像剤の量を検知す
   る現像剤量検知手段と、前記現像剤量検知手段が検知し
   た現像剤の量に応じて、前記現像剤供給手段駆動手段を
   制御して、前記現像剤供給手段が現像剤担持体に供給す
   る現像剤の量を調整する現像剤供給量制御手段と、を備
   えたことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】前記現像剤供給部材が、駆動軸から伝達さ
   れる回転駆動力により回転し該回転により現像剤を供給
   する現像剤供給部材であって、前記現像剤供給部材駆動
   手段が前記駆動軸に回転駆動力を伝達する回転駆動源で
   あって、前記現像剤供給量制御手段が前記回転駆動源の
   回転数を制御する回転数制御手段であることを特徴とす
   る請求項４の現像装置。