JP2001066873A

JP2001066873A - 現像装置

Info

Publication number: JP2001066873A
Application number: JP24515799A
Authority: JP
Inventors: Toru Tamura; 徹田村; Shigeru Tsukada; 茂塚田; Kimito Omori; 公人大森; Hideki Kimura; 秀貴木村; Koji Morofuji; 康治諸藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー濃度センサを高精度に校正することが
できる安価な現像装置を提供する。【解決手段】所定タイミングで現像位置２２に移動す
る、所定のトナー濃度を示すものとして濃度センサ４０
によって測定される基準体５０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に組み込
まれる、静電潜像をトナーで現像する現像装置に関し、
特には、相互に異なる色のトナーを貯蔵した複数の現像
ユニットを、所定の現像位置を経由させて順次に移動さ
せる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
などに用いられる画像形成装置に組み込まれる現像装置
おいて、現像ロール上に担持されたキャリアおよびトナ
ーからなる２成分系の現像剤のトナー濃度を光学的トナ
ー濃度センサで測定し、その測定結果に基づいてトナー
供給を制御する現像装置が知られている。トナー濃度セ
ンサとしては発光素子（ＬＥＤ）と受光素子を用いて現
像剤からの反射光を測定する方式のものが広く用いられ
ているが、このトナー濃度センサの感度がトナー汚れそ
の他の原因により経時的に変化する。そのため、センサ
感度を校正しなけれならないが、センサ感度の校正が可
能な安価な現像装置は、まだ実現されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平０４−
３４９４８０号公報には、複数の現像ユニットを順次に
回転移動させるロータリ現像装置において、現像ロール
上のトナー濃度を、現像位置を外れた位置で非接触で測
定する技術が開示されている。また、特開平０５−３１
３４９５号公報には、ＬＥＤ温度特性によるオフセット
補償を目的として、現像剤が存在しない現像ロール表面
からの直接反射光の光量と、現像ロール上に搬送された
現像剤からの検出反射光の光量との比を求めてトナー濃
度を検出する技術が開示されている。この技術は、ＬＥ
Ｄの光量の経時的な変動を補償することが目的であり、
補償基準として、鏡面反射成分が高い現像ロール表面が
用いられている。しかし、現像ロール表面の拡散反射率
は、現像工程を重ねることによる経時変化や、表面上の
位置の違いによる反射状態のバラツキ等が大きく、非常
に不安定である。このため、現像ロール表面を補償基準
として用いると感度校正を高精度で行うことができず、
トナー濃度センサの取り付け精度や感度バラツキを校正
することができない。

【０００４】また、補償基準としての反射体を内蔵した
モニタ用ＬＥＤを用いる技術も提案されているが、セン
サの構造が複雑になり装置の大型化を招いている。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、トナー濃度セ
ンサを高精度に校正することができる安価な現像装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の現像装置は、内部にトナーを貯蔵するハウジ
ングと、ハウジング内部のトナーをハウジング外に搬送
する、ハウジングから一部が露出した現像ロールとを備
えた現像ユニットであって、相互に異なる色のトナーを
貯蔵した複数の現像ユニットを具備し、これら複数の現
像ユニットを一体的に、これら複数の現像ユニットの現
像ロールの、ハウジングから露出した部分が、表面に静
電潜像が形成される像担持体に近接あるいは接触した現
像位置を経由する所定軌道を辿り、かつそれら複数の現
像ユニットの現像ロールが順次に現像位置に到達するよ
うに移動させることにより、現像位置に到達した現像ロ
ールが搬送したトナーで像担持体表面の静電潜像を現像
する現像装置において、上記複数の現像ユニットのうち
現像ロールが上記所定軌道上の所定の測定位置に到達し
た現像ユニットの現像ロール上のトナー濃度を測定する
濃度センサと、測定位置に所定のタイミングで移動す
る、濃度センサによって、所定のトナー濃度を示すもの
として測定される基準体とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、上記目的を達成する本発明の第２の
現像装置は、内部にトナーを貯蔵するハウジングと、ハ
ウジング内部のトナーをハウジング外に搬送する、ハウ
ジングから一部が露出した現像ロールとを備えた現像ユ
ニットであって、相互に異なる色のトナーを貯蔵した複
数の現像ユニットを具備し、これら複数の現像ユニット
を一体的に、これら複数の現像ユニットの現像ロール
の、ハウジングから露出した部分が、表面に静電潜像が
形成される像担持体に近接あるいは接触した現像位置を
経由する所定軌道を辿り、かつそれら複数の現像ユニッ
トの現像ロールが順次に現像位置に到達するように移動
させることにより、現像位置に到達した現像ロールが搬
送したトナーで像担持体表面の静電潜像を現像する現像
装置において、上記複数の現像ユニットのうち現像ロー
ルが上記所定軌道上の所定の測定位置に到達した現像ユ
ニットの現像ロール上のトナー濃度を測定する濃度セン
サと、濃度センサを覆う、その濃度センサの前面に測定
窓が開けられたカバーと、所定のトナー濃度を示すもの
として濃度センサによって測定される基準体を兼ねた、
上記カバーの測定窓を所定のタイミングで塞ぐシャッタ
とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【０００９】図１は、本発明の現像装置の第１実施形態
を示す図である。

【００１０】この現像装置１には、内部にトナーが貯蔵
されるハウジング１１と、ハウジング１１から一部が露
出した、ハウジング１１内部のトナーをハウジング１１
外に搬送する現像ロール１２とを備えた現像ユニットが
４つ備えられており、これら４つの現像ユニット１０
Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋの内部には、それぞれシア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブ
ラック（Ｋ）のトナーが貯蔵されている。これら４つの
現像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、表面
に静電潜像が形成される本発明にいう像担持体の一例で
ある感光ロール２に近接あるいは接触した現像位置２１
を経由する円軌道２０を、現像ロール１２の、ハウジン
グ１１から露出した部分が辿るように、図に示す回転軸
３０を中心として矢印Ｆ１の方向に一体的に回転移動さ
せられる。そして、現像位置２１に達した各現像ユニッ
ト１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋの現像ロール１２上
のトナーによって、感光ロール２上の静電潜像が現像さ
れる。現像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋの
移動順序はＫ−Ｙ−Ｍ−Ｃの順であり、この順序はトナ
ーの発色性や転写性などに基づいて選択された順序であ
る。

【００１１】なお、非現像時における各現像ユニット１
０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋは、感光ロール２がシア
ン（Ｃ）の現像ユニット１０Ｃとブラック（Ｋ）の現像
ユニット１０Ｋとの中間に対向するような配置で停止し
ている。このような配置はホームポジションと称され、
現像を再開した場合にファーストプリントが得られるま
での時間を短縮することを目的として、ブラック（Ｋ）
の現像ユニット１０Ｋが感光ロール２といち早く対向す
ることができるように工夫された配置である。

【００１２】ところで、現像ユニットの移動方式として
は、回転移動させるロータリー式の他、直線移動させる
スライド式も考えられ、現像ユニットの数としては、３
つ以下や５つ以上の数も考えられるが、ここでは、４つ
の現像ユニットとロータリー式が採用された現像装置を
一例として説明する。

【００１３】図１に示す現像装置１には、円軌道２０上
の、現像位置２１とは１８０°異なる測定位置２２に移
動してきた現像ロール１２上のトナー濃度を光学的に測
定する反射型の濃度センサ４０と、所定のトナー濃度に
相当する反射率を有するものとして濃度センサ４０によ
って測定される基準体５０が備えられている。この濃度
センサ４０は、鏡面反射型、拡散反射型、共用型の何れ
の型の濃度センサでもよい。基準体５０は、色材を含む
セラミックや樹脂でできている。また、この基準体５０
は、マゼンタ（Ｍ）の現像ユニット１０Ｍにブラケット
５１を介して取り付けられており、上記ホームポジショ
ンにおいて、濃度センサ４０と対向する測定位置２２に
到達する。このような基準体５０は安価に設けることが
できる。また、この基準体５０の測定結果に基づいて濃
度センサ４０が補償されるので、濃度センサ４０は高精
度に補償される。基準体５０の表面は、現像ロール１２
表面の曲率と同じ曲率を有する曲面であり、これによっ
て、基準体５０は、現像ロール１２上のトナー濃度の測
定条件と同様の測定条件で測定されることとなる。

【００１４】更に、この現像装置１には、基準体５０を
清掃する、本発明にいう清掃器の一例である清掃ブラシ
６０が備えられている。このため、基準体５０の反射率
の経時変化を大幅に抑えることができ、濃度センサ４０
を長期間に亘って安定的に校正することができる。

【００１５】以下詳述するように、基準体５０は、測定
位置２２を経由するとともに現像位置２１を回避しなが
ら、上述した複数の現像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０
Ｙ，１０Ｋとともに移動する。図１には、基準体５０が
円軌道２０内部に退避することにより現像位置２１を回
避している状態が示されている。

【００１６】図２は、基準体５０が、清掃ブラシ６０に
対抗する位置に到達した状態を示す図である。

【００１７】各現像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，
１０Ｋがホームポジションに到達する時点よりも１００
ｍｓ前の時点において、基準体５０は、清掃ブラシ６０
に対向する位置に達している。そして、この時点で、基
準体５０と清掃ブラシ６０が互いに押し付け合うように
円軌道２０上に移動する。その結果、基準体５０表面が
清掃ブラシ６０によって摺擦されて清掃される。

【００１８】図３は、各現像ユニットがホームポジショ
ンに到達した状態を示す図である。

【００１９】上述したように、基準体５０は、ホームポ
ジションにおいて、濃度センサ４０と対向する測定位置
２２に到達する。そして、この測定位置２２で、濃度セ
ンサ４０によって基準体５０が測定される。このとき、
基準体５０の表面が円軌道２０上に存在しており、基準
体５０表面の測定条件と現像ロール上のトナー濃度の測
定条件とを比較すると測定距離などが互いに等しい。つ
まり、基準体５０は、構成基準の測定条件として理想的
な測定条件の下で測定されることとなる。

【００２０】図４は、現像再開直後の状態を示す図であ
る。

【００２１】基準体５０は、現像再開直後に円軌道２０
内部に退避する。一方、清掃ブラシ６０は、基準体５０
に連動して円軌道２０外部に退避し、各現像ユニット１
０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋとの接触を回避する。

【００２２】図５は、ある現像ユニットが測定位置に到
達した状態を示す図である。

【００２３】この図５には、一例としてマゼンタの現像
ユニット１０Ｍが測定位置２２に到達した状態が示され
ている。

【００２４】各現像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，
１０Ｋが測定位置に到達すると、濃度センサ４０によっ
て現像ロール１２上のトナー濃度が測定される。測定結
果は基準体５０の測定結果と比較され、これにより正確
なトナー濃度が求められる。

【００２５】以上で第１実施形態の説明を終了し、以下
では第２実施形態および第３実施形態について説明す
る。第１実施形態では、基準体が、所定軌道上を移動す
る現像ユニットとともに、その所定軌道とほぼ同様な軌
道上を移動するのに対し、第２実施形態および第３実施
形態では、基準体は、所定軌道外の所定の待避位置と測
定位置とを経由して移動する。

【００２６】図６は、本発明の第２実施形態を示す図で
ある。

【００２７】この第２実施形態でも、第１実施形態同様
に現像ユニット１０は回転移動し、現像ロール１２表面
が円軌道２０上を移動する。そして、濃度センサ４０に
対向する測定位置２２に到達した現像ロール１２表面の
トナー濃度が測定される。基準体５０は、現像ユニット
１０が測定位置２２付近に存在するときには、現像ロー
ル１２表面が移動する円軌道２０から外れた待避位置５
２に待避している。

【００２８】図７は、第２実施形態での非現像時の状態
を示す図である。

【００２９】非現像時には、各現像ユニット１０は、２
つの現像ユニット１０の中間が濃度センサ４０に対向す
るような配置で停止しており、このとき基準体５０が、
濃度センサ４０に対向する測定位置２２に移動して濃度
センサ４０によって測定される。

【００３０】図８は、本発明の第３実施形態を示す図で
ある。

【００３１】この第３実施形態は、現像ユニット１０が
直線移動するスライド式の現像装置であり、第２実施形
態同様に、現像ロール１２表面が移動する直線軌道７０
上の、濃度センサ４０に対向する所定の測定位置７１に
到達した現像ロール１２表面のトナー濃度が濃度センサ
４０によって測定される。また、第２実施形態同様に、
基準体５０は、現像ユニット１０が測定位置７１付近に
存在するときには、現像ロール１２表面が移動する直線
軌道７０から外れた待避位置５３に待避している。

【００３２】図９は、第３実施形態での非現像時の状態
を示す図である。

【００３３】第２実施形態同様に、第３実施形態でも、
非現像時には、各現像ユニット１０は、２つの現像ユニ
ット１０の中間が濃度センサ４０に対向するような配置
で停止しており、このとき基準体５０が測定位置７１に
移動して濃度センサ４０によって測定される。

【００３４】なお、第２実施形態および第３実施形態で
は、基準体が待避位置と測定位置との間を往復運動する
が、本発明にいう基準体は、待避位置と測定位置とを経
由する循環軌道を循環移動するものであってもよい。

【００３５】図１０は、本発明の第４実施形態を示す図
である。

【００３６】この第４実施形態の現像装置３には、図１
に示す現像装置１同様に４つの現像ユニットが備えられ
ており、それら４つの現像ユニットが回転移動する。こ
の図１０には、現像ロール１２表面が移動する円軌道２
０の一部分と、４つの現像ユニットのうちのある１つの
現像ユニットの現像ロール１２が例示されており、他の
現像ユニットやハウジングなどは図示が省略されてい
る。

【００３７】この現像装置３には、現像ロール１２の中
心軸方向を向いた濃度センサ４０と、濃度センサ４０を
覆う保護カバー８０が備えられている。また、保護カバ
ー８０は、支持板９０を介して現像装置のフレーム１０
０に取り付けられている。

【００３８】図１１は、濃度センサ周辺の拡大図であ
る。

【００３９】保護カバー８０には測定窓８１が開けられ
ており、濃度センサ４０は、濃度センサ４０に対向する
測定位置２２に移動してきた現像ロール１２表面のトナ
ー濃度を測定窓８１から測定する。また、測定窓８１の
前面には、図に示す矢印Ｆ２の方向に開閉自在なシャッ
タ１１０が備えられており、このシャッタ１１０は、濃
度センサ４０による、現像ロール１２表面のトナー濃度
の測定時には測定窓８１を開放し、測定時以外の時点で
は測定窓８１を塞ぐ。このような保護カバー８０とシャ
ッタ１１０によって濃度センサのトナー汚れが防止され
る。そのため、濃度センサの感度の経時変化は小さい。

【００４０】また、このシャッタ１１０は、図１に示す
基準体５０と同様に色材を含むセラミックや樹脂ででき
ており、測定窓８１を塞いでいるときに濃度センサによ
って、所定のトナー濃度に相当する反射率を有する基準
体として測定される。このように基準体を兼ねたシャッ
タ１１０は基準体としての耐久性が高い。そのため、濃
度センサを安定して校正することができる。また、基準
体を兼ねたシャッタ１１０は安価に設けることができ
る。

【００４１】図１２および図１３は、シャッタ１１０が
開閉する様子を示す図であり、防護カバー８０およびシ
ャッタ１１０を、図１１に示す現像ロール１２の方から
見たときの様子が示されている。

【００４２】シャッタ１１０は、幅が狭い柄部１１１
と、柄部１１１の一端につながった、幅が広い板部１１
２からなり、図１２には、シャッタ１１０の板部１１２
が測定窓を塞いでいる様子が示されている。また、図１
３には、シャッタ１１０が、柄部１１１の、板部１１２
がつながった一端とは逆の端を中心に回転することによ
り測定窓８１が開放された様子が示されている。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、所定タイミングで測定位置に移動する、所定
のトナー濃度を示すものとして濃度センサによって測定
される基準体や、基準体を兼ねたシャッタが備えられ、
基準体やシャッタの測定結果によって濃度センサが校正
されるので、濃度センサを高精度に校正することができ
る。

【００４４】また、基準体やシャッタは安価に設けるこ
とができる。

【００４５】更に、基準体を兼ねたシャッタは耐久性が
高いので、濃度センサを安定して校正することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の第１実施形態を示す図であ
る。

【図２】基準体が、清掃器に対抗する位置に到達した状
態を示す図である。

【図３】各現像ユニットがホームポジションに到達した
状態を示す図である。

【図４】現像再開直後の状態を示す図である。

【図５】ある現像ユニットが測定位置に到達した状態を
示す図である。

【図６】本発明の第２実施形態を示す図である。

【図７】第２実施形態での非現像時の状態を示す図であ
る。

【図８】本発明の第３実施形態を示す図である。

【図９】第３実施形態での非現像時の状態を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第４実施形態を示す図である。

【図１１】濃度センサ周辺の拡大図である。

【図１２】測定窓が塞がれている様子を示す図である。

【図１３】測定窓が開放されている様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，３現像装置２感光ロール１０，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ現像ユニッ
ト１１ハウジング１２現像ロール２０円軌道２１現像位置２２測定位置３０回転軸４０濃度センサ５０基準体５１ブラケット５２，５３待避位置６０清掃ブラシ７０直線軌道７１測定位置８０保護カバー８１測定窓９０支持板１００フレーム１１０シャッタ１１１柄部１１２板部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大森公人神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者木村秀貴神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者諸藤康治神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H077 AD06 BA09 CA11 DA10 DB25 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にトナーを貯蔵するハウジングと、
該ハウジング内部のトナーを該ハウジング外に搬送す
る、該ハウジングから一部が露出した現像ロールとを備
えた現像ユニットであって、相互に異なる色のトナーを
貯蔵した複数の現像ユニットを具備し、これら複数の現
像ユニットを一体的に、これら複数の現像ユニットの現
像ロールの、ハウジングから露出した部分が、表面に静
電潜像が形成される像担持体に近接あるいは接触した現
像位置を経由する所定軌道を辿り、かつ該複数の現像ユ
ニットの現像ロールが順次に該現像位置に到達するよう
に移動させることにより、該現像位置に到達した現像ロ
ールが搬送したトナーで前記像担持体表面の静電潜像を
現像する現像装置において、前記複数の現像ユニットのうち前記現像ロールが前記所
定軌道上の所定の測定位置に到達した現像ユニットの現
像ロール上のトナー濃度を測定する濃度センサと、前記測定位置に所定のタイミングで移動する、前記濃度
センサによって、所定のトナー濃度を示すものとして測
定される基準体とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記基準体が、前記測定位置を経由する
とともに前記現像位置を回避しながら、前記複数の現像
ユニットとともに移動するものであることを特徴とする
請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記基準体が、前記所定軌道外の所定の
待避位置と前記測定位置とを経由して移動するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】前記基準体を清掃する清掃器を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】内部にトナーを貯蔵するハウジングと、
該ハウジング内部のトナーを該ハウジング外に搬送す
る、該ハウジングから一部が露出した現像ロールとを備
えた現像ユニットであって、相互に異なる色のトナーを
貯蔵した複数の現像ユニットを具備し、これら複数の現
像ユニットを一体的に、これら複数の現像ユニットの現
像ロールの、ハウジングから露出した部分が、表面に静
電潜像が形成される像担持体に近接あるいは接触した現
像位置を経由する所定軌道を辿り、かつ該複数の現像ユ
ニットの現像ロールが順次に該現像位置に到達するよう
に移動させることにより、該現像位置に到達した現像ロ
ールが搬送したトナーで前記像担持体表面の静電潜像を
現像する現像装置において、前記複数の現像ユニットのうち前記現像ロールが前記所
定軌道上の所定の測定位置に到達した現像ユニットの現
像ロール上のトナー濃度を測定する濃度センサと、前記濃度センサを覆う、前記濃度センサの前面に測定窓
が開けられたカバーと、所定のトナー濃度を示すものとして前記濃度センサによ
って測定される基準体を兼ねた、前記カバーの測定窓を
所定のタイミングで塞ぐシャッタとを備えたことを特徴
とする現像装置。