JPH11109729A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH11109729A
JPH11109729A JP9274328A JP27432897A JPH11109729A JP H11109729 A JPH11109729 A JP H11109729A JP 9274328 A JP9274328 A JP 9274328A JP 27432897 A JP27432897 A JP 27432897A JP H11109729 A JPH11109729 A JP H11109729A
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JP
Japan
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developing
bias voltage
roller
bias
component developer
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Pending
Application number
JP9274328A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Tasaka
滋章 田坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上のトナーパッチの検出濃度によりコ
ピーランプ電圧を変化させるとあるが、一成分現像剤を
用いた現像装置においては、現像ローラ上のトナーは二
成分に比べてかなり薄層であるために、グリッド電圧を
上げて画像濃度を上げようとしても、一成分現像剤を用
いた現像装置においては限界があり、安定した画像を得
ることができなかった。 【解決手段】 感光体ドラム1に形成された静電潛像に
一成分現像剤を供給し、静電潛像を現像する現像手段を
有し、感光体ドラム1に形成されたトナーパッチ14の
濃度を検出する発光素子15,受光センサ16からなる
濃度検出手段と、現像手段を構成する現像ローラ8と、
規制ブレード9と、供給ローラ10にバイアス電圧を印
加するバイアス電源11,12,13と、濃度検出手段
の検出結果に基づいてバイアス電源11,12,13を
制御するDCバイアス制御回路20とを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成さ
れた静電潛像に一成分現像剤を供給し、当該静電潛像を
現像する現像手段を有した現像装置に関し、特に、濃度
検出手段により像担持体に形成された基準現像剤像の濃
度を検出し、この検出結果に基づいて現像手段を制御し
安定した画像形成を得る現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像形成装置である複写機やレー
ザプリンタ等の電子写真装置においては、環境の変化及
び複写(印字)を繰り返すことで、現像剤(トナー)の
現像特性が大きく変化する。例えば、高湿度下ではトナ
ーの電気抵抗が低くなるため、摩擦帯電されたトナーの
電荷保持能力が低くなる。
【0003】この結果、トナーの帯電量が少なくなり形
成された画像の画質に変化をきたすようになる。また、
複写(印字)を重ねていくにつれてトナーが劣化し、こ
のトナーの劣化によって形成された画像の画質に変化を
きたす。
【0004】これに対し、例えば、特開平1−2888
69号公報に記載されている画像形成装置においては、
像担持体(感光体)に基準トナー像(トナーパッチ)を
形成し、このトナーパッチの濃度を光学センサにより検
出し、この検出結果に基づいて感光体に帯電を行う帯電
チャージャに印加するグリッド電圧または現像バイアス
を変化させてプロセス制御を行い、画像の安定化を図っ
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現像剤として
一成分現像剤を用いたものは、二成分現像剤のようなキ
ャリアがなく、全てがトナーのみで構成されているた
め、一成分現像剤は二成分現像剤に比較して、現像剤を
収納した現像槽内でのトナー搬送性、帯電性等が非常に
不安定であり、環境変化または使用頻度による劣化を起
こし易く、各制御による現像剤の制御(コントロール)
に限界があった。
【0006】例えば、特開平1−288869号公報で
は、感光体上のトナーパッチの検出濃度によりコピーラ
ンプ電圧を変化させるとあるが、一成分現像剤を用いた
現像装置においては、現像ローラ上のトナーは二成分に
比べてかなり薄層であるために、グリッド電圧を上げて
画像濃度を上げようとしても、一成分現像剤を用いた現
像装置においては限界があり、安定した画像を得ること
ができなかった。
【0007】そして、感光体上のトナーパッチの検出濃
度により現像バイアス電圧を変化させるとあるが、一成
分現像剤を用いた現像装置においては、現像ローラ上の
トナーは二成分に比べてかなり薄層であるために、グリ
ッド電圧を上げて画像濃度を上げようとしても、一成分
現像剤を用いた現像装置においては限界があり、安定し
た画像を得ることができなかった。
【0008】また、一成分現像剤は二成分現像剤のよう
にキャリアの磁力による安定した搬送力がなく、トナー
の搬送、帯電、現像は供給ローラの搬送力、規制ブレー
ドの帯電性、圧力等種々条件の微妙なバランスで成り立
っており、単に供給ローラの搬送力を強くしても、規制
ブレードへのトナーのすり抜け等の不具合が生じ、安定
した画像を得ることができなかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の請求項1記載の現像装置は、像担持体に形
成された静電潛像に一成分現像剤を供給し、当該静電潛
像を現像する現像手段を有し、上記像担持体に形成され
た基準現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、上記
現像手段を構成する上記像担持体に対向し一成分現像剤
を供給する現像ローラと、現像ローラに付着する一成分
現像剤の量を規制及び帯電する規制ブレードと、現像ロ
ーラに一成分現像剤を供給する供給ローラの内、少なく
とも2部材にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
上記濃度検出手段の検出結果に基づいて該バイアス電源
を制御するバイアス電圧制御手段とを設けている。
【0010】請求項2記載の現像装置のバイアス電圧制
御手段は、現像ローラと、規制ブレードと、供給ローラ
の内、少なくとも2部材にバイアス電源から印加される
バイアス電圧を同時に変化させる。
【0011】請求項3記載の現像装置のバイアス電圧制
御手段は、現像ローラと、規制ブレードと、供給ローラ
の内、少なくとも2部材にバイアス電源から印加される
バイアス電圧を同時に同じ電圧値だけ変化させる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の現像装置を用いたプリン
タの実施形態を図とともに説明する。
【0013】図1はプリンタの内部プロセスを示す説明
図であり、プリンタの中央部には静電潛像を形成するた
めの像担持体である感光体ドラム1が設けられている。
感光体ドラム1の上部にはコロナ放電させるための帯電
チャージャ2、その横には帯電チャージャ2により帯電
された帯電領域を所定の紙サイズに規制するためのブラ
ンクランプ3、感光体ドラム1の下部には感光体ドラム
1上のトナー像を紙に転写するための転写チャージャ4
及び紙を感光体ドラム1から剥離するための剥離チャー
ジャ5、帯電チャージャ2と剥離チャージャ5の間には
感光体ドラム1上の残トナーを回収するためのクリーニ
ングブレード6が設けられている。
【0014】感光体ドラム1の右横には、一成分現像剤
を収容した現像装置である現像槽7が配置されており、
該現像槽7には、感光体ドラム1にトナーを供給し静電
潛像を現像してトナー像を形成する現像ローラ8と、現
像ローラ8上のトナー量を規制及び帯電させるための規
制ブレード9と、現像槽7内のトナー像を現像ローラ8
に供給するための供給ローラ10が設けられている。
【0015】そして、現像ローラ8,規制ブレード9,
供給ローラ10にはバイアス電源11,12,13によ
り夫々所定のバイアス電圧、現像ローラ8には−500
V、規制ブレード9には−600V、供給ローラ10に
は−600Vのバイアス電圧が印加されている。
【0016】そして、感光体ドラム1の端部には図2に
示すようにトナー濃度を検知するための1cm四方のト
ナーパッチ14が形成され、剥離チャージャ5とクリー
ニングブレード6の間に所定の光量をトナーパッチ14
に発光する発光素子15と、トナーパッチ14から反射
した光量を受光する受光センサ16とからなるトナー濃
度検出手段が設けられている。
【0017】上記構成の動作を図3のフローチャートと
ともに説明すると、まず、本体の電源をON(スター
ト)すると、メモリの初期化が行われた後(S1)、帯
電チャージャ2が駆動されて感光体ドラム1に帯電が行
われて感光体ドラム1の表面を所定の表面電位に帯電さ
せ、ブランクランプ3により感光体ドラム1の端部のト
ナーパッチ形成用の電位以外の電位を削除する。
【0018】このトナーパッチ14部分をトナーにより
現像しトナーパッチ14を形成し、トナーパッチ14に
対して発光素子15の所定の光量の光を照射し、トナー
パッチ14からの反射光を受光センサ16で検知するこ
とにより、トナーパッチ14の濃度を検出する(S
2)。
【0019】この受光センサ16の出力値と実際の画像
濃度の関係は図4に示すようにほぼ反比例の関係にあ
り、トナーパッチ14の画像(トナー)濃度が低いと受
光センサ16の出力は高い値となる。
【0020】また、図5はバイアス電圧変化幅(現像ロ
ーラ8、供給ローラ10を同時に同量変化させた場合)
に対する受光センサ16の出力変化量を示す。この図5
に示した関係により、(バイアス変化量)=−100V
×(受光センサ16の出力値)の関係で制御を行う。例
えば、受光センサ16の出力値が0.5高い場合は、バ
イアス電圧は2つの部材(現像ローラ8、供給ローラ1
0)とも、−50V変化させる。
【0021】受光センサ16の出力値はA/D変換回路
17に入力され、A/D変換回路17によりデジタル信
号に変換されてマイクロコンピュータ18に送られる。
そこで、デジタル信号に変換されて送信された検出値が
初期化されたメモリに設定された初期値と比較判定され
(S3)、比較された検出値が初期値に対して所定の範
囲内であれば〔ready〕となりそのまま通常の動作
が行われる(S4)。
【0022】また、比較された検出値が初期値に対して
所定の範囲外であれば、例えば、初期値に対して高い場
合は初期値と同じになるようにCPU18により所定の
演算を行い、プロセス条件(現像ローラ8、供給ローラ
10の電圧の変化量)を設定し(S5)、この設定値で
あるデジタル信号をD/A変換回路19でアナログ信号
に変換する。
【0023】この変換されたアナログ信号によりDCバ
イアス制御回路20がバイアス電源11,12から現像
ローラ8,供給ローラ10へ供給されるバイアス電圧を
等量変化させ、バイアス電圧制御を行う(S6)。
【0024】その後、再度感光体ドラム1にトナーパッ
チ14を形成し、トナーパッチ14に対して発光素子1
5の所定の光量の光を照射し、トナーパッチ14からの
反射光を受光センサ16で検知することにより、トナー
パッチ14の濃度を検出する(S7)。
【0025】そして、受光センサ16の出力値はA/D
変換回路17に入力され、A/D変換回路17によりデ
ジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ18に送
られる。そこで、デジタル信号に変換されて送信された
検出値が初期化されたメモリに設定された初期値と比較
判定され(S8)、比較された検出値が初期値に対して
所定の範囲内であれば〔ready〕となりそのまま通
常の動作が行われる(S9)。
【0026】また、比較された検出値が初期値に対して
所定の範囲外であれば、再度、プロセス条件の設定を行
う。
【0027】このように現像ローラ8と供給ローラ10
のバイアス電圧を制御したものにおいて、5000枚の
連続印字を行った場合であっても、初期(印字開始、1
枚目)から最後(5000枚目)まで常に安定した画像
を得ることができた。
【0028】これに対して、バイアス電圧の制御を現像
ローラ8のみにして、5000枚の連続印字を行った場
合は、初期(印字開始、1枚目)に対して3000枚以
降の画像の濃度が少し低下した。
【0029】また、現像ローラ8,供給ローラ10に加
え規制ブレード9のバイアス電圧をも、他の2部材と同
時に同電圧変化させるように制御して5000枚の連続
印字を行った場合は、初期(印字開始、1枚目)から最
後(5000枚目)まで常に安定した画像が得られ、し
かも、トナー飛散等の不具合もなく良好な画像が得られ
た。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載の現像装置は、像担持体に
形成された基準現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段
と、上記現像手段を構成する上記像担持体に対向し一成
分現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに付着す
る一成分現像剤の量を規制及び帯電する規制ブレード
と、現像ローラに一成分現像剤を供給する供給ローラの
内、少なくとも2部材にバイアス電圧を印加するバイア
ス電源と、上記濃度検出手段の検出結果に基づいて該バ
イアス電源を制御するバイアス電圧制御手段とを設け、
現像ローラ,規制ブレード,供給ローラの内少なくとも
2部材のバイアス電圧を制御しているので、現像装置中
の一成分現像剤の状態を効率よくしかも確実に制御する
ことができ、常に安定した画像を得ることができる。
【0031】請求項2記載の現像装置は、バイアス電圧
制御手段により、現像ローラと、規制ブレードと、供給
ローラの内、少なくとも2部材にバイアス電源から印加
されるバイアス電圧を同時に変化させているので、制御
時に2部材間の制御時間差によるアンバランスが発生せ
ず、正確に現像装置中の一成分現像剤の状態を制御する
ことができ、安定した画像を得ることができる。
【0032】請求項3記載の現像装置は、バイアス電圧
制御手段により、現像ローラと、規制ブレードと、供給
ローラの内、少なくとも2部材にバイアス電源から印加
されるバイアス電圧を同時に同じ電圧値だけ変化させて
いるので、初期に設定された各部材の電圧差を変化させ
ることがなく、正確に現像装置中の一成分現像剤の状態
を制御することができ、安定した画像を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置を用いたプリンタの内部プロ
セスを示す説明図である。
【図2】図1に示す感光体ドラム1のトナーパッチ14
と発光素子15,受光センサ16との位置関係を示す概
略斜視図である。
【図3】本発明の現像装置を用いたプリンタのバイアス
電圧制御動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の現像装置を用いたプリンタの受光セン
サ16の出力値と実際の画像濃度の関係を示す特性図で
ある。
【図5】本発明の現像装置を用いたプリンタのバイアス
電圧変化幅に対する受光センサ16の出力変化量を示す
特性図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電チャージャ 7 現像槽 8 現像ローラ 9 規制ブレード 10 供給ローラ 11,12,13 バイアス電圧 14 トナーパッチ 15 発光素子 16 受光センサ 18 CPU 20 DCバイアス制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体に形成された静電潛像に一成分
    現像剤を供給し、当該静電潛像を現像する現像手段を有
    した現像装置であって、 上記像担持体に形成された基準現像剤像の濃度を検出す
    る濃度検出手段と、 上記現像手段を構成する上記像担持体に対向し一成分現
    像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに付着する一
    成分現像剤の量を規制及び帯電する規制ブレードと、現
    像ローラに一成分現像剤を供給する供給ローラの内、少
    なくとも2部材にバイアス電圧を印加するバイアス電源
    と、 上記濃度検出手段の検出結果に基づいて該バイアス電源
    を制御するバイアス電圧制御手段とを設けたことを特徴
    とする現像装置。
  2. 【請求項2】 上記バイアス電圧制御手段は、現像ロー
    ラと、規制ブレードと、供給ローラの内、少なくとも2
    部材にバイアス電源から印加されるバイアス電圧を同時
    に変化させることを特徴とする請求項1記載の現像装
    置。
  3. 【請求項3】 上記バイアス電圧制御手段は、現像ロー
    ラと、規制ブレードと、供給ローラの内、少なくとも2
    部材にバイアス電源から印加されるバイアス電圧を同時
    に同じ電圧値だけ変化させることを特徴とする請求項1
    記載の現像装置。
JP9274328A 1997-10-07 1997-10-07 現像装置 Pending JPH11109729A (ja)

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JP (1) JPH11109729A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7266321B2 (en) 2002-09-30 2007-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for supplying voltage to developing device
US7986891B2 (en) * 2008-05-30 2011-07-26 Oki Data Corporation Image forming apparatus with image density detection unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7266321B2 (en) 2002-09-30 2007-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for supplying voltage to developing device
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