JPH0572880A

JPH0572880A - 静電荷像現像装置

Info

Publication number: JPH0572880A
Application number: JP3238271A
Authority: JP
Inventors: Hisao Okada; 久雄岡田; Takao Umeda; 高雄梅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】スリップリングの外周や感光体ドラムのスリッ
プリングが接触する場所に飛散トナーが固着し、現像ギ
ャップが拡大することによって、画像濃度が低下した
り、細線が現像されなくなるという問題を生じない現像
装置を提供する。【構成】光源の光強度、帯電器の帯電強度、バイアス電
圧の大きさ、交流バイアス電圧の周波数のいずれかまた
はこれらの組合せを調節するための調節部と、感光体と
現像スリーブの間隔を検出する検出手段と、前記間隔の
検出結果に応じて前記調節部に、現像濃度を一定にする
ための調節量を指示する調節量指示部とを有することを
特徴とする静電荷像現像装置。前記感光体と前記スリッ
プリングの間に固着したトナーを取り除くためのクリー
ニング手段を有することを特徴とする静電荷像測定装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機や光プリンタ、フ
ァクシミリ等の現像装置に係り、特に静電荷像を非接触
で現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電荷像の現像装置において、感
光体ドラムと現像スリーブの間隔は、磁気ブラシ現像装
置、非接触現像装置を問わず一般に、図１２に示すよう
に、スリップリング２を用いて一定に保つ方法が用いら
れている。これは、スリップリング２を現像スリーブ３
の回転軸５に被せ、スリップリング２を感光体ドラム４
に押し当てることによって、間隔を一定に保つ方法であ
る。この方法においては、スリップリングの内径と外径
の差が、リングの各部で一定であれば、感光体ドラムと
現像スリーブの間隔は一定に保たれる。実際には、加工
精度によって内径と外径の差が場所によって違ってくる
が、１０ミクロン以内に抑えることは容易である。

【０００３】非接触現像装置では、現像スリーブ上のト
ナーは、現像ギャップ間の電界により、スリーブから飛
び出し、感光体上の静電荷像に付着して、感光体上の静
電荷像を現像する。通常、感光体ドラムと現像スリーブ
の間隔（即ち現像ギャップ）は、１００から３００μｍ
程度であり、感光体ドラムや現像スリーブの加工精度に
よって、１０μｍ程度のばらつきが生じても、現像特
性、特に現像濃度にむらが発生することはない。

【０００４】ところが、レーザビームプリンタや複写機
等の、スリップリングを用いた現像装置は、使用を重ね
る毎に、トナーが飛散して装置内部を汚染していく。特
に感光体ドラムや現像スリーブの周囲には、多くのトナ
ーが飛散する。飛散したトナーは、感光体ドラムとスリ
ップリングとが接触する場所に付着し、スリップリング
が押し当てられることによって押しつぶされ、その場所
に固着してしまう。そのため、図１３のように、感光体
ドラム４とスリップリング２との間隔は、固着したトナ
ー３２により押し広げられ、初期設定間隔よりも拡大し
てしまう。長期使用後は、その間隔の拡大量は、１００
ミクロンにも及ぶことがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、感光体
ドラムと現像スリーブの間隔の拡大する現象は、特に、
静電荷像を非接触で現像する装置に、大きな影響を及ぼ
す。非接触現像装置では、感光体ドラムと現像スリーブ
との間隔の拡大は、画像濃度の低下を発生させる。現像
ギャップ間の電界は、感光体の表面電位と現像スリーブ
の電位の差を、現像ギャップの間隔で割ったものである
から、現像ギャップが拡大すれば電界が弱くなる。従っ
て、トナーを現像スリーブから飛び出させる力も弱くな
り、静電荷像が良好に現像されなくなる。具体例として
は、初期の現像ギャップの設定値を１５０ミクロンとし
た場合、この現像ギャップの拡大量が３０ミクロンにな
ると、細線の濃度や解像度が低下し始め、更に５０ミク
ロン以上になると、べたの濃度低下も目立ってくると共
に、細線は現像されなくなるという問題がある。特に、
計算機出力用のレーザビームプリンタのように、使用頻
度が高いものには、飛散トナー固着による上記の影響が
短期間で現れてくる。

【０００６】本発明の目的は、上記のようなトナーの飛
散によって、画像濃度が低下することなく、細線も良好
に現像できる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】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様によれば、光を受光し静電荷像
を形成するための感光体と、前記感光体を露光するため
の光源と、前記感光体を帯電させるための帯電器と、前
記静電荷像にトナーを付着させて現像するための現像ス
リーブと、前記現像スリーブに交流および直流バイアス
電圧を印加するためのバイアス電圧印加部と、前記感光
体に接して、前記感光体と前記現像スリーブの間隔を保
持するスリップリングと、前記光源の光強度、前記帯電
器の帯電強度、前記バイアス電圧の大きさ、前記交流バ
イアス電圧の周波数のいずれかまたはこれらの組合せを
調節するための調節部と、前記感光体と前記現像スリー
ブの間隔を検出する検出手段と、前記間隔の検出結果に
応じて前記調節部に、現像濃度を一定にするための調節
量を指示する調節量指示部とを有することを特徴とする
静電荷像現像装置が提供される。

【０００８】また、本発明の第２の態様によれば、光を
受光し静電荷像を発生する感光体と、前記静電荷像にト
ナーを付着させて現像するための現像スリーブと、前記
感光体に接して、前記感光体と前記現像スリーブの間隔
を保持するスリップリングと、前記感光体と前記スリッ
プリングの間に固着したトナーを取り除くためのクリー
ニング手段を有することを特徴とする静電荷像測定装置
が提供される。

【０００９】

【作用】光を受光し静電荷像を発生する感光体と、静電
荷像にトナーを付着させて現像するための現像スリーブ
とを間隔をおいて配置する非接触現像法では、前記感光
体と前記現像スリーブ間の電界強度により、トナーを現
像スリーブから飛び出させる力即ち現像濃度が変化す
る。また、前記電界が、交流が成分を有する場合には、
電界の向きが、交流の周波数で切り替わり、トナーは感
光体ドラムと現像スリーブの間を交互に行き来する。こ
の時、電界強度が強くとも、トナーが感光体に到達する
前に、電界の向きが変わると現像スリーブに引き戻され
るため、交流周波数によって、感光対に達するトナーの
濃度が変化する。従って、現像特性を良好にするために
は、電界強度と周波数を最適な状態に保持する必要があ
る。

【００１０】電界強度は、感光体および現像スリーブの
電位差と、これらの間隔によって決まる。固着トナーに
よって、間隔が広がった場合には、電位差を大きくする
ことにより、電界強度を一定に保つことが可能である。
感光体の静電荷像の電位は、感光体の帯電量と、露光量
によって低くすることができる。また、現像スリーブの
電位は、印加されるバイアスによって高くすることがで
きる。また、交流の場合には、周波数を低くすることに
より、間隔が広がっても、トナーが感光体に到達するこ
とができる。交流電圧は、現像スリーブに印加されてい
る。

【００１１】本発明では、現像スリーブと感光体の間隔
を検出手段によって検出し、この検出結果を用いて、電
界強度および周波数の調節量を決定し、帯電量、露光
量、印加バイアス、周波数を調節する手段に指示する調
節指示手段を設けた。帯電量、露光量、印加バイアス、
周波数は、いずれか一つを調節する様にしても良いし、
これらの組み合わせを調節する様にしても良い。

【００１２】このように、感光体と現像スリーブの間隔
が拡大したら、その拡大量に応じて、電界強度や交流周
波数を補正することによって、画像濃度の低下や細線の
現像不良などの現像特性の低下を防ぐことが可能とな
る。

【００１３】また、本発明の第２の態様によれば、前記
感光体と前記現像スリーブの間隔を保持するスリップリ
ングと、前記感光体との間に固着したトナーを、クリー
ニング手段により取り除くことができる。そのため、前
記間隔は広がらず、現像濃度に影響を与えない。従っ
て、画像濃度の低下や細線の現像不良などの現像特性の
低下を防ぐことが可能となる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）本発明の第１の実施例を図１を用いて説明
する。図１に示すように、スリップリング２ａ、２ｂ
と、を現像スリーブ３は、回転軸５に取り付けられ、こ
の軸を中心に回転する。回転軸５は、現像スリーブ保持
部材７によって保持され、感光体ドラム４の両端部分４
ａ、４ｂに、スリップリング２ａ、２ｂを押しつけてい
る。表面に感光体の膜を有する感光体ドラム３は、回転
軸６を中心に回転する。スリップリング２ａ、２ｂの外
径は、現像スリーブ３の外径より、数１００ミクロン大
きく、この差がほぼ感光体４と現像スリーブ３の間隔と
なる。この間隔を、以後現像ギャップ９０と称す。

【００１５】現像スリーブ３と感光体ドラム４には、電
位差が与えられているため、現像ギャップ９０には、電
界が生じている。現像スリーブ３の表面には、トナーが
付着しており、トナーは、現像ギャップ９０の電界によ
り力を受けて、現像スリーブ３から飛び出し、感光体ド
ラム４の表面の静電荷像に付着することにより、静電荷
像を現像する。電界の強度は、現像スリーブ３と感光体
ドラム４の間隔に依存して変化するため、これに伴いト
ナーを飛び出させる力が変化し、画像濃度も変化する。

【００１６】距離センサ１ａ、１ｂは、現像スリーブ保
持部材７に取り付けられており、感光体ドラムの４ａ、
４ｂとの距離９１を測定する。基準ギャップ設定部８に
は、距離センサ１ａ、１ｂと感光体ドラムの４ａ、４ｂ
との、初期の距離が設定されている。測定された距離９
１から、初期の距離を、各々、差演算器９ａ、９ｂで差
し引けば、ギャップの拡大量が得られる。このギャップ
の測定は、図１のように、感光体ドラム４の両端で行
う。両端で行った場合は、両端でのギャップの拡大量に
差が生じることがある。その為、図１のように、両端の
拡大量をバイアス調節量指示部１０で演算処理して、現
像バイアスの補正をどのように行うかを決め、その結果
に応じて、現像スリーブに可変にバイアスを印加する可
能なバイアス回路１１を制御する。

【００１７】現像ギャップ９０が拡大した場合に、現像
スリーブ３に印加する電界即ち現像バイアスを補正する
ことにより、画像濃度を一定に保つ手順について説明す
る。現像ギャップ９０に印加する電界には、直流電圧の
みを印加する現像バイアス、直流に交流を重畳させて印
加する現像バイアスがある。図２は、交流を重畳させた
現像バイアスを現像スリーブ３に印加した場合の、現像
ギャップ９０と画像濃度の関係を示した図である。交流
成分の周波数をパラメータとして示した。図２からわか
るように、現像ギャップ９０が狭いときには、交流成分
の周波数が高い方が画像濃度が高く、現像ギャップ９０
が広いときには、周波数が低い方が画像濃度が高くなる
傾向がある。画像濃度の絶対値は、トナーの粒径や帯電
量、現像バイアスの直流電圧成分によって変化するが、
この傾向は保たれる。従って、初期の現像ギャップ９０
が、前述のように数百ミクロンである場合には、現像ギ
ャップ９０拡大量が測定されたら、バイアス調節量指示
部１０は、バイアス印加部１１の印加する現像バイアス
の交流成分の周波数を、低く補正する制御を行うことに
より、現像ギャップ９０の拡大による画像濃度の低下を
防ぐことが可能となる。

【００１８】現像ギャップ９０の拡大量から現像バイア
スを制御する手順についてさらに詳細に説明する。図１
８に示すように、バイアス調節量指示部１０は、現像ギ
ャップ９０の初期値を格納する現像ギャップ初期値格納
手段６３と、現像ギャップ９０に適した直流バイアス電
圧値、交流バイアス電圧値、交流バイアス周波数を出力
する変換処理部６２と、加算器６１を有している。差演
算部９から、バイアス調節量指示部１０に、現像ギャッ
プ拡大量が入力すると、加算器６１は、現像ギャップ初
期値格納手段６３から現像ギャップ初期値を受け取り、
現像ギャップ拡大量と加算して、現在の現像ギャップ９
０の大きさを求める。

【００１９】変換処理部６２は、現在の現像ギャップ９
０の値から、そのギャップに適した直流バイアス電圧
値、交流バイアス電圧値、交流バイアス周波数を出力す
る。そして、バイアス印加部１１は、変換処理部６２の
出力値の通りの直流バイアス電圧値、交流バイアス電圧
値、交流バイアス周波数を、現像スリーブ３に印加す
る。

【００２０】図１９は、現像ギャップ９０と直流バイア
ス電圧値、交流バイアス電圧値、交流バイアス周波数の
変換関係を示すグラフである。現像ギャップＧが決まる
と、変換曲線８１により直流バイアス電圧値Ｖ_DC、変換
曲線８２より交流バイアス電圧値Ｖ_AC、変換曲線８３よ
り交流バイアス周波数ｆ_ACが決まる。ギャップの下限Ｇ
ｍｉｎと上限Ｇｍａｘは、現像ギャップ９０の許容変動
範囲で定義する。ギャップのわずかな変動にたいして
は、バイアス電圧等の補正量はギャップの変動量に比例
した量とすることができる。従って、変換曲線８１、８
２、８３は直線で表すことができ、ギャップの上限、下
限の電圧、周波数のみを変換処理部６２で保持すれば、
その間の現像ギャップの電圧、周波数は、直線補間によ
って得ることができる。

【００２１】図３は、現像スリーブ３に直流バイアスを
印加した場合の、現像ギャップ９０と画像濃度の関係を
示した図である。直流バイアス電圧をパラメータとして
示した。現像ギャップ９０が広くなるほど、画像濃度は
低くなる傾向がある。また、直流バイアス電圧は大きい
方が、画像濃度が高くなる。従って、ギャップの拡大量
に応じて、バイアス調節量指示部１０は、バイアス印加
部１１の印加する直流バイアス電圧を、大きくする方向
に補正する制御を行うことにより、現像ギャップ９０の
拡大による画像濃度の低下を防ぐことが可能となる。

【００２２】現像ギャップ９０の拡大量から現像バイア
スを制御する手順についてさらに詳細に説明する。直流
バイアスを制御する場合、図１６に示すように、バイア
ス調節量指示部１０は、現像ギャップ９０の初期値を格
納する現像ギャップ初期値格納手段６３と、現像ギャッ
プ９０に適した直流の現像バイアスを出力する変換処理
部６０と、加算器６１を有している。差演算部９から、
バイアス調節量指示部１０に現像ギャップ拡大量が入力
すると、加算器６１は、現像ギャップ初期値格納手段６
３から現像ギャップ初期値を受け取り、現像ギャップ拡
大量と加算して、現在の現像ギャップ９０の大きさを求
める。

【００２３】変換処理部６０は、現像ギャップ９０の値
から、そのギャップに適した直流現像バイアス電圧をバ
イアス印加部１１に出力する。ただし、直接バイアス電
圧を発生するのではなく、バイアス回路１１に与える電
圧またはディジタル値を出力する。バイアス回路１１は
バイアス調節量指示部１０から出力された電圧を増幅し
てバイアス電圧とするかまたは、ディジタル値に応じた
バイアス電圧を発生し、現像スリーブ３に印加する。

【００２４】図１７は、ギャップと現像バイアスの関係
を示す図であり、図１７中のＶ_Hは、感光体ドラム４の
非画像部電位、Ｖ_Lは画像部電位、Ｖ_B、Ｖ_B'はバイアス
電圧である。ただし、これらは反転現像の場合を示して
いる。また、Ｇはギャップ初期値、ｇはギャップ拡大
量、Ｇｍｉｎはギャップの下限、Ｇｍａｘはギャップの
上限である。線分８１は、現像ギャップと現像バイアス
の変換関係を示す曲線である。ギャップ初期値Ｇの時
の、バイアスをＶ_Bとする。ギャップがｇだけ拡大した
ら、Ｇ＋ｇのギャップに対応するバイアス電圧Ｖ_B'が得
られる。Ｇｍａｘはバイアス電圧がＶ_Hになるギャップ
であるが、バイアス電圧がＶ_Hより大きくなると非画像
部も現像されてしまうため、バイアス補正が、可能なギ
ャップの上限となる。同様に現像ギャップ９０が狭くな
ると、バイアス電圧が小さくなるが、現像ロールへの付
着力を打ち破るためにはある程度大きくなければなら
ず、その為バイアス電圧の下限値も決まり、その時のギ
ャップがＧｍｉｎとなる。

【００２５】バイアス調節量指示部１０の印加バイアス
の補正量は、上述のように、現像ギャップ９０の拡大量
に対して、連続的に変化させる方法と、拡大量を段階的
に分け、それぞれの段階に応じて補正量を変化させる方
法とがある。段階に応じて、補正量を変化させる方法で
あっても、段階を細かくすることにより、十分に画像濃
度を一定に保つことができる。

【００２６】以上に説明したように、本実施例によれ
ば、現像ギャップ９０を規制するスリップリング２ａ、
２ｂや感光体ドラム４のスリップリング２ａ、２ｂが接
触する部分にトナーが固着して現像ギャップ９０が拡大
しても、画像濃度が低下しない静電荷像現像装置を実現
できる。

【００２７】次に、上述の第１の実施例の距離センサ１
の測定方法の例を示す。

【００２８】図４は、光学式距離センサ１２ａを用いた
現像ギャップ９０の測定方法の実施例である。図４のよ
うに、光学式距離センサ１２ａを現像スリーブ保持部材
７に取付け、感光体ドラムの端部４ａに光を照射し、反
射光を、再びセンサで受光する。光学式距離センサ１２
ａは、受光した位置により、感光体ドラムの端部４ａ４
との距離を測定する。その測定値から、予め基本ギャッ
プ設定部８ａに設定されているトナーが固着する以前の
距離を、差演算部９ａにより差し引くことによって、現
像ギャップ９０の拡大量を得る。初期の光学式距離セン
サ１２ａと感光体ドラムの端部４ａとの距離は、基準ギ
ャップ設定部８ａに設定するが、初期値の設定時に、光
学式距離センサ１２ａで距離を測定しながら、差演算部
９ａの出力が０になるように、基準ギャップ設定部８ａ
を調節すればよい。

【００２９】図５は、静電容量式ギャップセンサを用い
た現像ギャップ９０の測定方法を示す実施例である。感
光体ドラム４は、アルミニウム等の金属で作られている
ことを利用し、スリップリング２ａが接触する面４ａ
に、電極２０を向い合わせ、電極２０と感光体ドラムの
面４ａ間の静電容量を測定する。電極２０は、電極保持
部材２１に取り付けられ、電極保持部材２１は、現像ス
リーブ保持部材７に固定されている。容量−ギャップ変
換処理部２２は、静電容量が電極２０の面積に比例し、
感光体ドラムの面４ａとの距離に反比例する関係を用い
て、静電容量の測定値から、現像ギャップ９０の増加量
を計算する。また、この実施例の場合、電極２０の面を
現像スリーブ３の面と、同じ位置にしておけば、静電容
量の測定値から逆算して得られた距離は、感光体ドラム
４と現像スリーブとの間隔そのものとなる。ギャップの
拡大量は、前述の例と同様に、初期の値を差し引いて得
られる。

【００３０】図６と図７は、光の透過量を用いた現像ギ
ャップ９０の測定方法を示す実施例である。スリップリ
ング２ａに、透光性のある材料で張り出し部３０ａを作
り、張り出し部３０ａの内側から、感光体ドラム４の端
部４ａに向かって、光照射部３１ａから光を照射する。
光は、スリップリング２ａの張り出し部３０ａと固着ト
ナー３２を透過し、感光ドラム４の端面４ａで反射さ
れ、再び固着トナー３２と張り出し部３０ａを透過す
る。反射してきた光を、受光部３１ｂで検出し、その光
量を用いて、光量−厚み変換処理部３３が固着トナー３
２の厚みを求める。光照射部と受光部３１は、張り出し
部３０ａの内側に支持されるように、現像スリーブ保持
部材７に設置する。光量−厚み変換処理部３３は、固着
トナー３２の厚みが厚いほど、光の減衰が大きくなるこ
とを利用して、固着トナー３２の厚みを求める。

【００３１】次に、光の透過量を用いて、現像ギャップ
９０を測定する場合の、バイアス調節量指示部の補正方
法を説明する。静電荷量図１４に、感光体ドラム３の回
転位置と、反射光の減衰量の関係を示した。感光体ドラ
ム３の回転位置によって固着トナー量が異なり、減衰量
は回転位置によって変化する。回転位置ごとに、現像バ
イアスを補正すると、ハードウエアの増加と装置コスト
の増加を招き、また感光体の両側でギャップ拡大量は異
なることがあるため、平均値Ｄｈまたはピーク値Ｄｐを
減衰量として用いる。図１５は、減衰量Ｄとギャップ拡
大量の関係であり、減衰量は、ギャップの拡大量が小さ
い時は、ギャップ拡大量にほぼ比例し、ギャップ拡大量
がある程度大きくなると飽和する特性がある。これは、
トナー厚さがある程度になると光がほとんど減衰してし
まい、それ以上厚くなっても減衰量が変わらなくなるた
めである。図１５の関係を、光量−厚み変換処理部３３
に記憶しておき、減衰量Ｄから、ギャップ拡大量ｇを求
める。

【００３２】図４、５、６では、感光体ドラム４の片端
部のみを示したが、これらの方法は、同様に両端で測定
することができる。

【００３３】（実施例２）本発明の第２の実施例を図８
を用いて説明する。本実施例は、感光体ドラム４への、
露光器４０からの露光量を多くして、露光部の表面電位
の低下を大きくすることにより、現像ギャップの電界
を、一定に保つものである。図８のように、露光調節量
指示部４１は現像ギャップ拡大量を受け取り、露光量を
調整可能な露光器４０の露光量の補正量を求め、露光器
駆動部４２を制御する。露光器４０に、レーザやＬＥＤ
を用いた場合には、露光器駆動部４２が、露光器４０に
供給する電圧や電流を制御することにより、露光量を容
易に制御することができる。現像ギャップ拡大量の測定
方法は、実施例１と同様の方法を用いることができるの
で、ここでは説明を省略する。

【００３４】本実施例を用いることにより、現像ギャッ
プが拡大した場合にも、露光量を大きくするで、画像濃
度の低下を防止できる。

【００３５】（実施例３）本発明の第３の実施例を、図
９を用いて説明する。本実施例は、帯電器４３のグリッ
ド４４の電位を制御することにより、感光体ドラム４全
体の表面電位を低下させ、現像ギャップの電界を一定に
保つものである。図９のように、現像ギャップの拡大量
を受け取ったグリッド電圧調節量指示部４５は、グリッ
ド４４の電位の補正量を求め、グリッド電源４６を制御
することによってグリッド４４の電位を制御する。帯電
器４３として、グリッド４４を備えたスコロトロン帯電
器を用いれば簡単に実現できる。また、グリッド４４を
備えないコロトロン帯電器の場合は、帯電器電源４７を
直接制御してもよい。

【００３６】本実施例を用いることにより、現像ギャッ
プが拡大した場合にも、グリッド４４の電位を制御する
ことで、画像濃度の低下を防止できる。

【００３７】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
を図１０、図１１を用いて説明する。本実施例は、感光
体ドラム４とスリップリング２ａ、２ｂの接触部に固着
した飛散トナーを、取り除くことにより、現像ギャップ
を一定に保つものである。。

【００３８】図１０に、感光体ドラム４に固着したトナ
ーを取り除く方法を示した。感光体ドラム４のスリップ
リング２ａ、２ｂが接触する部分に、クリーニングテー
プ５０をバックアップロール５３で、感光体ドラム４側
に押し付け、感光体ドラム４の回転方向と逆方向に、供
給ロール５１から巻き取りロール５２側に送りだして、
スリップリング２ａ、２ｂとの接触部の固着トナーを除
去する。これらクリーニング装置は、図１０に示すよう
に、例えば、帯電器４３とクリーナー５５の間に配置す
ることができる。

【００３９】図１１には、スリップリング２のクリーニ
ング方法を示した。バックアップロール５４が、クリー
ニングテープ５０のガイドをするような構造にした他
は、図１０の仕組みとほぼ同様であるので説明を省略す
る。バックアップロール５４をこのような構造とするこ
とによって、幅の狭いスリップリング２からクリーニン
グテープ５０が外れることが無い。

【００４０】クリーニングテープ５０としては、表面が
目の細かい紙ヤスリのようになったものや、一般に知ら
れている磁気ヘッド等のクリーニングテープを用いるこ
とが可能である。磁気ヘッド等のクリーニングテープ材
料としては、ポリエステル表面に研磨剤を塗布したテー
プや、単にポリエステル表面を粗面処理したテープがあ
る。また、マニラ麻等の植物繊維を織って作ったテープ
も、固着トナーのクリーニングに適している。なお、こ
のクリーニングは、感光体ドラム４をクリーナー５５で
クリーニングした後で行うようにした方が良い。

【００４１】ただし、固着トナーのクリーニングは、常
時行う必要性は無い。固着トナーが多くなり、画像濃度
を一定に保つことができなくなった時点で行えば良い。
そのため、クリーニング機構には、バックアップロール
５３、５４をクリーニング時以外は退避させ、クリーニ
ング時には感光体ドラムに押しつけるようなリトラクト
機構５６を設ける。リトラクト機構５６は、電磁ソレノ
イド等で実現することができ、クリーニングする際に、
電磁ソレノイドに電流を流し、バックアップロール５３
を感光体ドラム４に押し当てるようにする。

【００４２】また、クリーニングを行うタイミングは、
図１０に示す濃度センサ７０で固着トナーの濃度を測定
し、その測定値とクリーニング濃度設定部７１で設定さ
れた設定値とを比較器７２で比較し、測定値のほうが大
きい場合にリトラクト機構駆動部５７に信号を送り、リ
トラクト機構を動作させて、バックアップロール５３を
感光体ドラム４に押し当ててクリーニングする。

【００４３】また、実施例１で述べた現像ギャップ測定
方法を設けて、現像ギャップを測定し、現像ギャップが
一定値以上になった場合に、クリーニングを行うように
することもできる。トナーの固着による現像ギャップ９
０の拡大は急激に起こるものではないので、現像ギャッ
プの測定は１日、１週間、１か月のように定期的に、或
いは１千ページ、１万ページ、１０万ページのように一
定ページ印刷する毎に、現像ギャップ９０の拡大量を検
出し、前述の補正を行うようにすればよい。また、起動
時に行うようにしてもよい。

【００４４】また、クリーニングを行うタイミングは、
固着トナーが現像に影響しない程度に抑えられていれば
良いので、印刷枚数や感光体ドラムの回転数、稼働時間
等が一定値を越える毎にクリーニング機構を動作させれ
ば良い。例えば、複写器ではコピーカウンタ、ＦＡＸで
は通信回数カウンタの１０００の桁が変化する毎に行う
等が考えられる。

【００４５】実施例１、２、３において、現像ギャップ
９０が、上限Ｇｍａｘと下限Ｇｍｉｎから外れた場合に
は、補正によっても現像ギャップの電界を一定に保つこ
とができなくなる。そこで、バイアスの補正は上限、下
限の値で固定するとともに、外部に通報手段を設けて、
保守管理を促すようにするとさらによい。また、現像ギ
ャップ９０が、上限Ｇｍａｘを越えた場合に、バイアス
調節量指示部１０は、実施例４のリトラクト機構駆動部
５７に、信号を送り、クリーニングを指示するようにす
ることも可能である。この場合、現像ギャップ９０が、
上限Ｇｍａｘを越えるまでは、補正により、電界を一定
に保ち、上限Ｇｍａｘに達したら、クリーニングを行
う。また、クリーニング機構が備えられている場合で
も、クリーニング機構が有効に作用しなかったりする場
合があっては困るので、この場合も現像ギャップ９０の
拡大量が一定値より大きくなったら通報を出すようにし
てもよい。

【００４６】更に、本発明に使われている現像ギャップ
９０拡大量測定手段を備えたレーザービームプリンタや
複写機に、一定期間毎、一定ページ印刷毎に、測定した
現像ギャップ９０やその変化量のデータを累積使用時
間、累積印刷ページ数等と共に記憶しておくようにす
る。すると、同種の静電荷像現像装置を用いた機種の開
発時には、そのデータを使うことによって、一定期間
毎、一定ページ印刷毎に、そのデータに基づいて前述の
各種補正を行うようにすることができる。このようにす
れば、以後開発される機種には、現像ギャップ９０の変
化量測定手段が不要となり、低価格化が可能である。

【００４７】なお、前述の現像バイアスの補正、露光量
の補正、帯電量の補正を組み合わせることが可能であ
る。この場合は、個々の補正を行う方法よりも画像濃度
の低下防止が有効に作用する。

【００４８】以上で説明した本発明によって、長期間使
用後に、飛散トナーがギャップ規制部に固着し、その為
に現像ギャップ９０が拡大し、画像濃度が低下するとい
う問題を解決でき、画像濃度を一定に保つことができ
る。なお、以上の説明では現像ギャップ９０の変動は飛
散トナーが原因として進めてきたが、それ以外の原因、
例えばスリップリング２の摩耗によって、現像ギャップ
９０が狭くなる場合にも有効である。また、本発明は感
光体に非接触で静電荷像を現像する現像装置に特に有効
であるが、接触して静電荷像を現像する現像装置にも有
効である。

【００４９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
長期間使用しても、トナーの飛散によって固着トナーが
生じ、画像ギャップが拡大しても、電界強度や周波数の
調節や固着トナーを取り除くことにより、画像濃度を低
下させることなく、一定に保つことが可能である。

【００５０】これにより、従来必要としてきた固着トナ
ーを取り除いたり、感光体や現像スリーブを取り替えた
りする回数を減らすことができるため、メンテナンスが
少なく、感光体や現像スリーブの寿命の長い、使い勝手
の良い静電荷像現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す説明図。

【図２】交流バイアス周波数をパラメータとした現像ギ
ャップと画像濃度の関係を示すグラフ。

【図３】直流バイアス電圧をパラメータとした現像ギャ
ップと画像濃度の関係を示すグラフ。

【図４】光学式距離センサを用いたギャップ測定部の構
成を示す説明図。

【図５】静電容量式ギャップセンサを用いたギャップ測
定部の構成を示す説明図。

【図６】透過光を利用したギャップ測定部を主要部の構
成を示す説明図。

【図７】図６の主要部を示す拡大説明図。

【図８】本発明の第２の実施例の主要部の構成を示す説
明図。

【図９】本発明の第３の実施例の主要部の構成を示す説
明図。

【図１０】本発明の第４の実施例の主要部の構成を示す
説明図。

【図１１】本発明の第４の実施例の別の主要部の構成を
示す説明図。

【図１２】従来例の構成を示す説明図。

【図１３】従来例の構成を示す説明図。

【図１４】感光体の回転位置と反射光の減衰量の関係を
示すグラフ。

【図１５】反射光の減衰量とギャップ拡大量の関係を示
すグラフ。

【図１６】本発明の第１の実施例の主要部の構造を示す
ブロック図。

【図１７】現像ギャップと直流バイアスの関係を示すグ
ラフ。

【図１８】本発明の第１の実施例の主要部を示すブロッ
ク図。

【図１９】現像ギャップと交流バイアスの関係を示すグ
ラフ。

【符号の説明】

１・・・距離センサ、２・・・スリップリング、３・・
・現像スリーブ、４・・・感光体ドラム、５・・・現像
スリーブの回転軸、６・・・感光体の回転軸、７・・・
現像スリーブ保持部材、８・・・基準ギャップ設定部、
９・・・差演算部、１０・・・バイアス調節量指示部、
１１・・・バイアス回路、１２・・・光学式距離セン
サ、２０・・・電極、２１・・・電極保持部材、２２・
・・容量−ギャップ変換処理部、３０・・・透光性スリ
ップリング、３１・・・光照射及び検出部、３２・・・
固着したトナー、３３・・・光量−厚み変換処理部、４
０・・・露光器、４１・・・露光調節量指示部、４２・
・・露光器駆動部、４３・・・帯電器、４４・・・グリ
ッド、４５・・・グリッド電圧調節量指示部、４６・・
・グリッド電源、４７・・・帯電器電源、５０・・・ク
リーニングテープ、５１・・・供給ロール、５２・・・
巻き取りロール、５３・・・バックアップロール、５４
・・・バックアップロール、５５・・・クリーナー、５
６・・・リトラクト機構、５７・・・リトラクト機構駆
動部、６０・・・変換処理部、６１・・・加算器、６２
・・・変換処理部、６３・・・現像ギャップ初期値格納
手段、７０・・・濃度センサ、７１・・・クリーニング
濃度設定部、７２・・・比較器、８１・・・ギャップ−
直流バイアス電圧値変換曲線、８２・・・ギャップ−交
流バイアス電圧値変換曲線、８３・・・ギャップ−交流
バイアス周波数変換曲線、９０・・・現像ギャップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を受光し静電荷像を形成するための感光
体と、前記感光体を露光するための光源と、前記感光体
を帯電させるための帯電器と、前記静電荷像にトナーを
付着させて現像するための現像スリーブと、前記現像ス
リーブに交流および直流バイアス電圧を印加するための
バイアス電圧印加部と、前記感光体に接して、前記感光
体と前記現像スリーブの間隔を保持するスリップリング
と、前記光源の光強度、前記帯電器の帯電強度、前記バイア
ス電圧の大きさ、前記交流バイアス電圧の周波数のいず
れかまたはこれらの組合せを調節するための調節部と、
前記感光体と前記現像スリーブの間隔を検出する検出手
段と、前記間隔の検出結果に応じて前記調節部に、現像
濃度を一定にするための調節量を指示する調節量指示部
とを有することを特徴とする静電荷像現像装置。
【請求項２】光を受光し静電荷像を形成するための感光
体と、前記感光体を露光するための光源と、前記感光体
を帯電させるための帯電器と、前記静電荷像にトナーを
付着させて現像するための現像スリーブと、前記現像ス
リーブに直流バイアス電圧を印加するためのバイアス電
圧印加部と、前記感光体に接して、前記感光体と前記現
像スリーブの間隔を保持するスリップリングと、前記光源の光強度、前記帯電器の帯電強度、前記バイア
ス電圧の大きさのいずれかまたはこれらの組合せを調節
するための調節部と、前記感光体と前記現像スリーブの
間隔を検出する検出手段と、前記間隔の検出結果に応じ
て前記調節部に、現像濃度を一定にするための調節量を
指示する調節量指示部とを有することを特徴とする静電
荷像現像装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記固着トナ
ーを取り除くためのクリーニング手段をさらに有し、前
記調節量指示部は、前記検出結果が一定値以上になった
場合に、前記クリーニング手段に固着トナーを取り除く
ことを指示することを特徴とする静電荷像測定装置。
【請求項４】光を受光し静電荷像を形成するための感光
体と、前記静電荷像にトナーを付着させて現像するため
の現像スリーブと、前記感光体に接して、前記感光体と
前記現像スリーブの間隔を保持するスリップリングと、
前記感光体と前記スリップリングの間に固着したトナー
を取り除くためのクリーニング手段を有することを特徴
とする静電荷像測定装置。
【請求項５】請求項４において、前記感光体と前記現像
スリーブの間隔を検出する検出手段と、前記検出結果が
一定値以上になった場合に前記クリーニング手段にトナ
ーを取り除くことを指示するクリーニング指示手段とを
さらに有することを特徴とする静電荷像測定装置。
【請求項６】請求項１、２、３または５において、前記
検出手段は、光学的に距離を測定する光学式距離センサ
有することを特徴とする静電荷像現像装置。
【請求項７】請求項１、２、３、５または６において、
前記検出手段は、静電容量を用いて距離を測定するため
の静電容量式距離センサを有することを特徴とする静電
荷像現像装置。
【請求項８】請求項１、２、３、５、６または７におい
て、前記検出手段は、前記感光体と前記スリップリング
の間に固着したトナーに光を透過させ、光の減衰強度に
より前記トナーの厚さを測定する固着トナー厚さ測定手
段を有することを特徴とする静電荷像現像装置。
【請求項９】光を受光し静電荷像を形成するための感光
体と、前記静電荷像にトナーを付着させて現像するため
の現像スリーブと、前記感光体に接して前記感光体と前
記現像スリーブの間隔を保持するスリップリングと、前
記現像スリーブに用紙を給紙するための給紙手段とを有
し、原稿を前記用紙に複写する複写機において、前記給紙した用紙の枚数を数えるためのカウンタと、前
記感光体と前記スリップリングの間に固着したトナーを
取り除くためのクリーニング手段と、前記カウンタが一
定枚数を数える度に前記クリーニング手段に固着トナー
の取り除きを指示するクリーニング指示手段を有するこ
とを特徴とする複写機。
【請求項１０】光を受光し静電荷像を発生する感光体
と、前記静電荷像にトナーを付着させて現像するための
現像スリーブと、前記感光体に接して前記感光体と前記
現像スリーブの間隔を保持するスリップリングと、情報
を受信する通信手段とを有し、前記情報を印刷するファ
クシミリ装置において、前記受信した回数を数えるための通信回数カウンタと、
前記感光体と前記スリップリングの間に固着したトナー
を取り除くためのクリーニング手段と、前記通信回数カ
ウンタが一定回数を数える度に前記クリーニング手段に
固着トナーの取り除きを指示するクリーニング指示手段
を有することを特徴とするファクシミリ装置。
【請求項１１】光を受光し静電荷像を形成するための感
光体と、前記静電荷像にトナーを付着させて現像するた
めの現像スリーブと、前記感光体に接して前記感光体と
前記現像スリーブの間隔を保持するスリップリングと、
前記現像スリーブに用紙を給紙するための給紙手段とを
有し、原稿を前記用紙に記録する電子写真記録装置にお
いて、前記給紙した用紙の枚数を数えるためのカウンタと、前
記感光体と前記スリップリングの間に固着したトナーを
取り除くためのクリーニング手段と、前記カウンタが一
定枚数を数える度に前記クリーニング手段に固着トナー
の取り除きを指示するクリーニング指示手段を有するこ
とを特徴とする電子写真記録装置。