JPH02124587A - 静電複写機用現像装置 - Google Patents
静電複写機用現像装置Info
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- JPH02124587A JPH02124587A JP1248212A JP24821289A JPH02124587A JP H02124587 A JPH02124587 A JP H02124587A JP 1248212 A JP1248212 A JP 1248212A JP 24821289 A JP24821289 A JP 24821289A JP H02124587 A JPH02124587 A JP H02124587A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0914—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush with a one-component toner
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、静電複写機すなわちゼログラフ複写機の現像
装置に関する。より詳細には、本発明は、トナーとキャ
リヤとが単一の粒子状であって、光受容体に転写され、
さらに複写用の基層に転写されて、複写処理において消
耗される単一成分の現像剤を使用する現像装置に関する
。単一成分の現像剤は、二成分の現像剤(磁性キャリヤ
と非磁性トナー)と同様に所望の光学的濃度の複写物を
得るために、使用に適合した量供給されなければならな
い。二成分の現像剤装置においては、トナー成分を静電
画像に転写する速度だけでなく、トナー成分の濃度は、
二成分の現像剤を磁気ブラシアプリケータに供給する貯
蔵供給部内のキャリア成分に追加されるトナーによって
決定することができる。このようなトナー濃度制御装置
に関するその他の情報は、Benす、 FaBan、
Jr、、 et alに1982年11月9日に発行さ
れた米国特許節4,357,901号から得ることがで
きる。そこから磁気ブラシによって現像剤が供給される
貯蔵供給部および二成分粒子の大きさ(例えば、50な
いし200ミクロン)を利用することにより磁気ブラシ
の現像剤の層の厚さが十分なように静電潜像が形成され
る光受容体(ベルトまたは円筒体)に現像剤を供給する
ことが保証される。しかしながら、単一成分の現像剤に
おいては、現像剤の粒子は二成分の現像剤よりも非常に
小さい(例えば、粒子の大きさで5ないし20ミクロン
)。これらの粒子によって形成される磁気ブラシの現像
剤の層の厚さは、二成分の現像剤に対するものよりもか
なり小さい。静電複写すなわちゼログラフ複写において
、再生される画像に空白部分が形成されるのを防止する
ように適当でかつ調和した厚さのブラシを形成する問題
は、憤−成分の現像剤が使用される簡単でコンパクトな
複写機においてスペースや価格の制限から大きな容量の
現像剤を保持する貯蔵供給部がない場合により一層困難
になる。
装置に関する。より詳細には、本発明は、トナーとキャ
リヤとが単一の粒子状であって、光受容体に転写され、
さらに複写用の基層に転写されて、複写処理において消
耗される単一成分の現像剤を使用する現像装置に関する
。単一成分の現像剤は、二成分の現像剤(磁性キャリヤ
と非磁性トナー)と同様に所望の光学的濃度の複写物を
得るために、使用に適合した量供給されなければならな
い。二成分の現像剤装置においては、トナー成分を静電
画像に転写する速度だけでなく、トナー成分の濃度は、
二成分の現像剤を磁気ブラシアプリケータに供給する貯
蔵供給部内のキャリア成分に追加されるトナーによって
決定することができる。このようなトナー濃度制御装置
に関するその他の情報は、Benす、 FaBan、
Jr、、 et alに1982年11月9日に発行さ
れた米国特許節4,357,901号から得ることがで
きる。そこから磁気ブラシによって現像剤が供給される
貯蔵供給部および二成分粒子の大きさ(例えば、50な
いし200ミクロン)を利用することにより磁気ブラシ
の現像剤の層の厚さが十分なように静電潜像が形成され
る光受容体(ベルトまたは円筒体)に現像剤を供給する
ことが保証される。しかしながら、単一成分の現像剤に
おいては、現像剤の粒子は二成分の現像剤よりも非常に
小さい(例えば、粒子の大きさで5ないし20ミクロン
)。これらの粒子によって形成される磁気ブラシの現像
剤の層の厚さは、二成分の現像剤に対するものよりもか
なり小さい。静電複写すなわちゼログラフ複写において
、再生される画像に空白部分が形成されるのを防止する
ように適当でかつ調和した厚さのブラシを形成する問題
は、憤−成分の現像剤が使用される簡単でコンパクトな
複写機においてスペースや価格の制限から大きな容量の
現像剤を保持する貯蔵供給部がない場合により一層困難
になる。
ホッパー内に十分な現像剤を収納し、そのホッパーから
現像剤が重力によって現像剤担体上に落下させることを
保証しているものが提案されているのみである(198
1年6月2日発行の米国特許筒4.270,487号参
照)。しかしながら、担体上の現像剤の層の厚さが一定
であるという保証はない上、担体に供給される現像剤の
量を実際的に制御するものもない。静電容量センサーを
使用することが可能であるということが提案されたこと
がある。
現像剤が重力によって現像剤担体上に落下させることを
保証しているものが提案されているのみである(198
1年6月2日発行の米国特許筒4.270,487号参
照)。しかしながら、担体上の現像剤の層の厚さが一定
であるという保証はない上、担体に供給される現像剤の
量を実際的に制御するものもない。静電容量センサーを
使用することが可能であるということが提案されたこと
がある。
しかしながら、5ないし10ピコフアラツドの範囲の静
電容量のわずかな変化では静電容量センサーが使用でき
ない。さらに、現像装置は、機械的な振動、温度の影響
による位置や寸法の変化および静電容量の検知に影響を
与える他の過渡的な変動などの影響を受ける。
電容量のわずかな変化では静電容量センサーが使用でき
ない。さらに、現像装置は、機械的な振動、温度の影響
による位置や寸法の変化および静電容量の検知に影響を
与える他の過渡的な変動などの影響を受ける。
本発明の特徴は単一成分の現像剤を使用する静電複写器
すなわちゼログラフ複写器のコンパクトな現像装置を提
供することである。
すなわちゼログラフ複写器のコンパクトな現像装置を提
供することである。
本発明の他の特徴は、所望の光学的濃度を有する複写が
得られ、静電複写すなわちゼログラフ複写で再生される
画像に空白部分が形成されるのを防止した、単一成分の
現像剤の供給が制御されるコンパクトな現像装置を提供
するである。
得られ、静電複写すなわちゼログラフ複写で再生される
画像に空白部分が形成されるのを防止した、単一成分の
現像剤の供給が制御されるコンパクトな現像装置を提供
するである。
本発明のさらに他の特徴は、光受容体に供給される現像
剤の層を適切な厚さに保つために現像剤の供給を制御す
る静電複写器すなわちゼログラフ複写器のコンパクトな
現像装置を提供することである。
剤の層を適切な厚さに保つために現像剤の供給を制御す
る静電複写器すなわちゼログラフ複写器のコンパクトな
現像装置を提供することである。
本発明のさらに別の特徴は、静電容量センサーを使用し
、現像剤の層の厚さの変化や回転する歯車やシャフト、
および温度の変化などの環境の変化による静電容量の非
常に小さな変化にもかかわらず磁気ブラシにおける現像
剤の厚さを適切に維持する静電画像またはゼログラフ画
像を現像する改良された現像装置を提供することにある
。
、現像剤の層の厚さの変化や回転する歯車やシャフト、
および温度の変化などの環境の変化による静電容量の非
常に小さな変化にもかかわらず磁気ブラシにおける現像
剤の厚さを適切に維持する静電画像またはゼログラフ画
像を現像する改良された現像装置を提供することにある
。
本発明の現像装置は、現像剤を光受容体に転写する磁気
ブラシの単一成分の現像剤の厚さを制御する。この厚さ
は、ブラシに隣接する空間の現像剤の量によって決定さ
れる誘電率を検知することによって検知される。好まし
くは、不規則な振動に実質的に影響を受けないような剛
性の導電部材からなる棒状部材がロールまたは円筒体の
表面から離して配設される。この円筒体すなわちロール
の上に現像剤の層がブラシとして形成される。棒状部材
とロールとの間の静電容量は、式C=eo・Kd−a/
dとして現像剤の層の誘電率に比例する。
ブラシの単一成分の現像剤の厚さを制御する。この厚さ
は、ブラシに隣接する空間の現像剤の量によって決定さ
れる誘電率を検知することによって検知される。好まし
くは、不規則な振動に実質的に影響を受けないような剛
性の導電部材からなる棒状部材がロールまたは円筒体の
表面から離して配設される。この円筒体すなわちロール
の上に現像剤の層がブラシとして形成される。棒状部材
とロールとの間の静電容量は、式C=eo・Kd−a/
dとして現像剤の層の誘電率に比例する。
ここにおいて、Cはセンサーによって表わされる静電容
量であり、dはセンサーと磁気ブラシの円筒体すなわち
ロールとの対向面間の距離であり、eOは自由空間の誘
電率であり、aは棒状部材の面積(コンデンサのプレー
ト面積)であり、Kdは該空間における現像剤に量によ
る誘電率である。コンパクトな複写機用の現像装置にお
ける静電容量の変化は、ピコファラッドの単位であるこ
とがある。それにもかかわらず、この静電容量の変化は
、棒状部材を含むセンサーによって感知される静電容量
の変化をデユーティサイクルが変化する繰返しパルス列
に変換することによって現像剤の分与を制御するのに適
した制御電圧を形成する。好適実施例においては、この
デユーティサイクルの変化するパルス列はタイマ回路に
よって形成される。
量であり、dはセンサーと磁気ブラシの円筒体すなわち
ロールとの対向面間の距離であり、eOは自由空間の誘
電率であり、aは棒状部材の面積(コンデンサのプレー
ト面積)であり、Kdは該空間における現像剤に量によ
る誘電率である。コンパクトな複写機用の現像装置にお
ける静電容量の変化は、ピコファラッドの単位であるこ
とがある。それにもかかわらず、この静電容量の変化は
、棒状部材を含むセンサーによって感知される静電容量
の変化をデユーティサイクルが変化する繰返しパルス列
に変換することによって現像剤の分与を制御するのに適
した制御電圧を形成する。好適実施例においては、この
デユーティサイクルの変化するパルス列はタイマ回路に
よって形成される。
タイマ回路の1つは、繰返しパルス列を形成し、センサ
ーの静電容量によって制御されるモノステーブル@路と
して作動する他の時間回路を17i1期させるのに使用
される。回路は、センサーを形成し、磁気ブラシや静電
容量センサー用の棒状部材と同じフレームにしっかりと
固定された棒状部材に近接して配設された回路基板」二
に実装される。このような構造およびパルス列のデユー
ティサイクルの変化は、不規則な振動によって影響され
ないような周波数であり、所望の光学的な濃度を有し、
空白部分がないように現像されるように静電画像に現像
剤を均一に供給することができる適切な厚さを維持する
ように現像剤の厚さを正確に制御する。
ーの静電容量によって制御されるモノステーブル@路と
して作動する他の時間回路を17i1期させるのに使用
される。回路は、センサーを形成し、磁気ブラシや静電
容量センサー用の棒状部材と同じフレームにしっかりと
固定された棒状部材に近接して配設された回路基板」二
に実装される。このような構造およびパルス列のデユー
ティサイクルの変化は、不規則な振動によって影響され
ないような周波数であり、所望の光学的な濃度を有し、
空白部分がないように現像されるように静電画像に現像
剤を均一に供給することができる適切な厚さを維持する
ように現像剤の厚さを正確に制御する。
現在における好適実施例だけでなく、本発明の上記およ
び他の目的、特徴および利点は、添付図面に関連してな
される次の説明を読むことによりより明確になるであろ
う。
び他の目的、特徴および利点は、添付図面に関連してな
される次の説明を読むことによりより明確になるであろ
う。
第1図を参照すると、現像装置10が示されている。そ
の現像装置の主な構成部材は、現像剤を光受容体14に
供給する磁気ブラシ12である。
の現像装置の主な構成部材は、現像剤を光受容体14に
供給する磁気ブラシ12である。
光受容体は、ドラムとして示されており、このドア
ラム上に静電潜像が形成される。現像剤は、商用化され
ている単一成分の現像剤である。これは、カーボンブラ
ックのようなトナー成分をプラスチック接着剤で塗付し
た小さな粒子状の磁性材料、通常は鉄または酸化鉄で構
成されている。これらの粒子からなる現像剤は、ホッパ
ー16から円筒体」二に供給される。ホッパーからの現
像剤の分与は、バルブまたはアプリケータ、好ましくは
スポンジローラー18によって行なわれる。このスポン
ジローラーは、アクチュエータ(起動手段)20によっ
て回転させられている。このアクチュエータは直流モー
ターであってもよい。アプリケータローラー18は、担
体円筒体12にさらに現像剤を供給することが必要な時
回転する。分与アプリケータ18を作動するには、他の
手段、例えば、ステッピングモーターあるいはソレノイ
ド作動ラチェット機構などを使用してもよい。現像剤は
円筒体の周囲に層として磁気ブラシを形成する。円筒担
体の内側には、磁石が配列されている。円筒担体かまた
は配列された磁石のいずれかが回転し=8 てもよい。本発明の実施例においては、配列された磁石
がモーター22によって回転させられる。
ている単一成分の現像剤である。これは、カーボンブラ
ックのようなトナー成分をプラスチック接着剤で塗付し
た小さな粒子状の磁性材料、通常は鉄または酸化鉄で構
成されている。これらの粒子からなる現像剤は、ホッパ
ー16から円筒体」二に供給される。ホッパーからの現
像剤の分与は、バルブまたはアプリケータ、好ましくは
スポンジローラー18によって行なわれる。このスポン
ジローラーは、アクチュエータ(起動手段)20によっ
て回転させられている。このアクチュエータは直流モー
ターであってもよい。アプリケータローラー18は、担
体円筒体12にさらに現像剤を供給することが必要な時
回転する。分与アプリケータ18を作動するには、他の
手段、例えば、ステッピングモーターあるいはソレノイ
ド作動ラチェット機構などを使用してもよい。現像剤は
円筒体の周囲に層として磁気ブラシを形成する。円筒担
体の内側には、磁石が配列されている。円筒担体かまた
は配列された磁石のいずれかが回転し=8 てもよい。本発明の実施例においては、配列された磁石
がモーター22によって回転させられる。
配列された磁石が取付けられている軸はモーターに連結
され、複写機が作動している間連続的に回転する。モー
ターの作動はモーター制御装置24を介してオン−オフ
指令ラインによって制御される。Uで示す出力が、モー
ターがオンであるかオフであるかおよび円筒担体が回転
しているか停止しているかを示すために得られる。円筒
担体は矢印28で示す方向に移動し、現像剤は供給部1
6と光受容体14との間を運搬される。また、光受容体
は、通常静電複写機において行なわれているように回転
している。
され、複写機が作動している間連続的に回転する。モー
ターの作動はモーター制御装置24を介してオン−オフ
指令ラインによって制御される。Uで示す出力が、モー
ターがオンであるかオフであるかおよび円筒担体が回転
しているか停止しているかを示すために得られる。円筒
担体は矢印28で示す方向に移動し、現像剤は供給部1
6と光受容体14との間を運搬される。また、光受容体
は、通常静電複写機において行なわれているように回転
している。
このように円筒担体は、現像剤用の磁気ブラシをその表
面に形成している。現像剤の層の厚さは、円筒担体の周
囲に沿って頂部(最高点)と底部(最低点)との間で変
化する。これらの頂部と底部との位置は、配列された磁
石の位置に依存する。
面に形成している。現像剤の層の厚さは、円筒担体の周
囲に沿って頂部(最高点)と底部(最低点)との間で変
化する。これらの頂部と底部との位置は、配列された磁
石の位置に依存する。
ブラシの先端を形成している頂部は、光受容体14上に
均一な層の現像剤を供給するように光受容体14の表面
に接触することが望ましい。距離りで示されるブラシの
先端までの高さは、非常に小さく、1/10インチ(2
,5an)以下であるので、層の厚さを監視し、非常に
正確に維持することが重要である。これは、ブラシがホ
ッパー16とスポンジローラー18によって形成される
供給ステーションと光受容体14で現像剤を転写する点
との間を走行する領域内の空間の誘電率を検知すること
によって行なわれる。この領域は、担体12の表面から
dによって示される距離だけ間隔をあけて配設された棒
状部材26によって画定され、前記距離dは、棒状部材
を担体」二の現像剤の層に接触しないように維持するの
に十分な距離である。
均一な層の現像剤を供給するように光受容体14の表面
に接触することが望ましい。距離りで示されるブラシの
先端までの高さは、非常に小さく、1/10インチ(2
,5an)以下であるので、層の厚さを監視し、非常に
正確に維持することが重要である。これは、ブラシがホ
ッパー16とスポンジローラー18によって形成される
供給ステーションと光受容体14で現像剤を転写する点
との間を走行する領域内の空間の誘電率を検知すること
によって行なわれる。この領域は、担体12の表面から
dによって示される距離だけ間隔をあけて配設された棒
状部材26によって画定され、前記距離dは、棒状部材
を担体」二の現像剤の層に接触しないように維持するの
に十分な距離である。
棒状部材26は、実質的に距Hdを変化させないような
堅固な棒状部材であることが望ましい。距離dは、例え
ば、棒状部材26の表面が担体上に形成されたブラシ1
2の現像剤の層と接触しないように維持されることを保
証するように約0.125インチ(3,2nwn)であ
る。棒状部制は、断面が矩形なものとして示されている
が、現像剤の層が形成される担体の表面の曲率に沿って
湾曲していてもよい。棒状部材は、第2図および第3図
から明らかなように、現像装置に取付は易く、また装置
の価格を低減させるので矩形構造が望ましい。棒状部材
26の材質は、導電材、特にアルミニウムが適している
。該棒状部材は、担体円筒体の軸に平行に伸びていて、
ブラシ12の担体円筒体の長さに対応した長さであるこ
とが好ましい。従って、棒状部材26とブラシの表面に
よって形成される、静電センサーにより検出または検知
される静電容量を部分的に決定する領域の空間が存在す
る。ブラシを形成しているロールまたは円筒体の表面が
コンデンサの一方のプレートを形成し、それに対する接
続は、yで示すリード線を介して得られている。棒状部
材26によって形成される他方のプレートへの接続は、
Xによって示される端子に接続されているリード線によ
って得られる。前述した静電容量に対する式から明らか
なように、これらのプレートによって形成される空間内
の誘電率だけでなく、コンデンサのプレー1〜の面積が
検知される静電容量を決定する。この静電容量の変化は
非常に小さく、例えば、磁気ブラシと棒状部材がほぼ2
50nynの長さであり、棒状部材がほぼ]、 2 m
mの幅である静電複写機用の典型的なコンパクトな現像
装置における50ピコフアラツドの通常の静電容量にお
いては、5ないし10ピコフアラツドである。検知され
、端子Xおよび7間に現われる静電容量に従ってローラ
ー18を回転させるモーター20のWおよびZで示され
る端子に作動電圧を供給することによってスポンジロー
ラーアプリケータ18が作動させられる。ローラー18
が回転すると、スポンジ材は現像剤を取り上げ、それを
ホッパーの開口部に運搬する。配列された磁石は。
堅固な棒状部材であることが望ましい。距離dは、例え
ば、棒状部材26の表面が担体上に形成されたブラシ1
2の現像剤の層と接触しないように維持されることを保
証するように約0.125インチ(3,2nwn)であ
る。棒状部制は、断面が矩形なものとして示されている
が、現像剤の層が形成される担体の表面の曲率に沿って
湾曲していてもよい。棒状部材は、第2図および第3図
から明らかなように、現像装置に取付は易く、また装置
の価格を低減させるので矩形構造が望ましい。棒状部材
26の材質は、導電材、特にアルミニウムが適している
。該棒状部材は、担体円筒体の軸に平行に伸びていて、
ブラシ12の担体円筒体の長さに対応した長さであるこ
とが好ましい。従って、棒状部材26とブラシの表面に
よって形成される、静電センサーにより検出または検知
される静電容量を部分的に決定する領域の空間が存在す
る。ブラシを形成しているロールまたは円筒体の表面が
コンデンサの一方のプレートを形成し、それに対する接
続は、yで示すリード線を介して得られている。棒状部
材26によって形成される他方のプレートへの接続は、
Xによって示される端子に接続されているリード線によ
って得られる。前述した静電容量に対する式から明らか
なように、これらのプレートによって形成される空間内
の誘電率だけでなく、コンデンサのプレー1〜の面積が
検知される静電容量を決定する。この静電容量の変化は
非常に小さく、例えば、磁気ブラシと棒状部材がほぼ2
50nynの長さであり、棒状部材がほぼ]、 2 m
mの幅である静電複写機用の典型的なコンパクトな現像
装置における50ピコフアラツドの通常の静電容量にお
いては、5ないし10ピコフアラツドである。検知され
、端子Xおよび7間に現われる静電容量に従ってローラ
ー18を回転させるモーター20のWおよびZで示され
る端子に作動電圧を供給することによってスポンジロー
ラーアプリケータ18が作動させられる。ローラー18
が回転すると、スポンジ材は現像剤を取り上げ、それを
ホッパーの開口部に運搬する。配列された磁石は。
ローラー18の表面の現像剤を吸着する。ローラー18
が回転している限りにおいては、さらに現像剤が磁気ブ
ラシ上に分与される。モーター20が停止すると、現像
剤の供給は停止される。従って、モーター20をオン・
オフすることによって棒状部材26と磁気ブラシの対向
する表面とで形成されるコンデンサの静電容量は静電セ
ンサーによって検知され、従って現像剤の量を制御する
ことができる。
が回転している限りにおいては、さらに現像剤が磁気ブ
ラシ上に分与される。モーター20が停止すると、現像
剤の供給は停止される。従って、モーター20をオン・
オフすることによって棒状部材26と磁気ブラシの対向
する表面とで形成されるコンデンサの静電容量は静電セ
ンサーによって検知され、従って現像剤の量を制御する
ことができる。
また、現像装置10は回路28を有し、この回路28は
回路の異なる点に接続された文字X、y、w、zおよび
Uによって示される端子x、y、w、2およびUに接続
している。この回路は、一定の周波数で繰返すパルス列
を形成し、このパルスのデユーティサイクルは、棒状部
材26を有する静電容量センサーによって検出された静
電容量により変化する。静電容量をデユーティサイクル
の変化する電気信号に変えることによりモーター20を
オン・オフすることによって現像剤の供給を制御するの
に容易に使用することができる大きさの電気信号を形成
するのには極めて小さな静電容量の変化を利用すること
ができる。
回路の異なる点に接続された文字X、y、w、zおよび
Uによって示される端子x、y、w、2およびUに接続
している。この回路は、一定の周波数で繰返すパルス列
を形成し、このパルスのデユーティサイクルは、棒状部
材26を有する静電容量センサーによって検出された静
電容量により変化する。静電容量をデユーティサイクル
の変化する電気信号に変えることによりモーター20を
オン・オフすることによって現像剤の供給を制御するの
に容易に使用することができる大きさの電気信号を形成
するのには極めて小さな静電容量の変化を利用すること
ができる。
可変のデユーティサイクルを有するパルス列を形成する
回路は、第1および第2のパルス列発生器を備えている
。この第1および第2のパルス列発生器は、同一の集積
回路に設けられていてもよい。本発明の好適実施例にお
いては、これらは555として周知のRCタイマである
。この種の適当なタイマは、■ntersil Com
panyがら入手可能であル■C1II7555テある
。コノタイマは、放電(DCH)、しきい値(THR)
、制御電圧(CV)、7− ス(GND)、トリガー(
TRG)、出力(OUT)およびリセット(R5T)と
して示される複数の入力および出力端子を有している。
回路は、第1および第2のパルス列発生器を備えている
。この第1および第2のパルス列発生器は、同一の集積
回路に設けられていてもよい。本発明の好適実施例にお
いては、これらは555として周知のRCタイマである
。この種の適当なタイマは、■ntersil Com
panyがら入手可能であル■C1II7555テある
。コノタイマは、放電(DCH)、しきい値(THR)
、制御電圧(CV)、7− ス(GND)、トリガー(
TRG)、出力(OUT)およびリセット(R5T)と
して示される複数の入力および出力端子を有している。
第1のタイマ29は、非安定またはフリーランニング動
作を行なう発振器として接続されている。これはDHC
およびTHR出力をTRG入力に接続することによって
達成されている。タイマ29の非安定発振器構成によっ
て形成されるパルス列の周期は、抵抗30およびコンデ
ンサ32によって決定され、抵抗30とコンデンサ32
は、装置に影響を与える温度変化にかかわらずパルス繰
返し速度を正確に維持するように精密な構成部材である
ことが好ましい。パルス列はタイマ29の出力端子(O
LIT)から出力され、符号33で示す波形によって示
される。パルスの周期Tおよび継続時間は、一定である
。この第1のパルス列は、第2のタイマ回路34をトリ
ガーし、この回路34をデューティサイクル変換器とし
て作動させるのに使用される。タイマ34によって形成
されるパルス列のデユーティサイクルは、センサーによ
り検出される静電容量によって決定される。静電容量は
、端子Xおよびyの間に接続され、第1図において点線
で示されかつ符号35で示されているコンデンサによっ
て表わされている。固定抵抗3Gおよび可変抵抗または
ポテンショメータ37によって形成される抵抗もまたパ
ルスの継続時間すなわちデユーティサイクルを決定して
いる。ポテンショメータ37は、装置の組立て時に装置
を校正し、調整するためのものである。デユーティサイ
クルの変化は、パルス列の周期以内であって、このパル
ス列は第1の発生器またはタイマ29から供給されるク
ロックパルス列である。静電容量が変化すると、デユー
ティサイクルも変化する。これはタイマ34がモノステ
ーブル動作するように接続されていて、そのターンオフ
時間は、静電容量センサー(符号35で示す静電容量)
と抵抗36およびポテンショメータ37により表わされ
る抵抗とによって決定されるからである。出力パルス列
は、符号39で示されている。パルス列の周期は、クロ
ックパルス列33のものと同じであることがわかるであ
ろう。しかしながら、Tel、Tc2 ・で示されるデ
ユーティサイクルは変化する。デユーティサイクルTe
lによって第1の半サイクルの中に示されているデユー
ティサイクルは50%である。
作を行なう発振器として接続されている。これはDHC
およびTHR出力をTRG入力に接続することによって
達成されている。タイマ29の非安定発振器構成によっ
て形成されるパルス列の周期は、抵抗30およびコンデ
ンサ32によって決定され、抵抗30とコンデンサ32
は、装置に影響を与える温度変化にかかわらずパルス繰
返し速度を正確に維持するように精密な構成部材である
ことが好ましい。パルス列はタイマ29の出力端子(O
LIT)から出力され、符号33で示す波形によって示
される。パルスの周期Tおよび継続時間は、一定である
。この第1のパルス列は、第2のタイマ回路34をトリ
ガーし、この回路34をデューティサイクル変換器とし
て作動させるのに使用される。タイマ34によって形成
されるパルス列のデユーティサイクルは、センサーによ
り検出される静電容量によって決定される。静電容量は
、端子Xおよびyの間に接続され、第1図において点線
で示されかつ符号35で示されているコンデンサによっ
て表わされている。固定抵抗3Gおよび可変抵抗または
ポテンショメータ37によって形成される抵抗もまたパ
ルスの継続時間すなわちデユーティサイクルを決定して
いる。ポテンショメータ37は、装置の組立て時に装置
を校正し、調整するためのものである。デユーティサイ
クルの変化は、パルス列の周期以内であって、このパル
ス列は第1の発生器またはタイマ29から供給されるク
ロックパルス列である。静電容量が変化すると、デユー
ティサイクルも変化する。これはタイマ34がモノステ
ーブル動作するように接続されていて、そのターンオフ
時間は、静電容量センサー(符号35で示す静電容量)
と抵抗36およびポテンショメータ37により表わされ
る抵抗とによって決定されるからである。出力パルス列
は、符号39で示されている。パルス列の周期は、クロ
ックパルス列33のものと同じであることがわかるであ
ろう。しかしながら、Tel、Tc2 ・で示されるデ
ユーティサイクルは変化する。デユーティサイクルTe
lによって第1の半サイクルの中に示されているデユー
ティサイクルは50%である。
静電容量が、例えば、棒状部材26と磁気ブラシ担体1
2との対向する面間の空間内における磁気ブラシ12の
現像剤の層の増加によって増加すると、デユーティサイ
クルも増大する。これは、波形39の第2のサイクル内
にTc2でいくらか誇張して示されている。従って、デ
ユーティサイクルの変化は、非常に小さな静電容量の変
化を効果的に増幅しているものである。パルス列33お
よび39の繰返し周期は、25および100KHz間の
範囲であることが望ましい。この比較的速い周波数は、
現像剤の層の厚さの変化よりも速い速度で発生する不規
則な振動によって装置が影響を受けないように役立って
いる。これらの厚さの変化は、第2−托 の、すなわちデユーティサイクル変換タイマ34からの
出力波形を積分することによって検出されるデユーティ
サイクルにおける実質的な変化に反映されている。積分
回路40は、抵抗42とコンデンサ44を有している。
2との対向する面間の空間内における磁気ブラシ12の
現像剤の層の増加によって増加すると、デユーティサイ
クルも増大する。これは、波形39の第2のサイクル内
にTc2でいくらか誇張して示されている。従って、デ
ユーティサイクルの変化は、非常に小さな静電容量の変
化を効果的に増幅しているものである。パルス列33お
よび39の繰返し周期は、25および100KHz間の
範囲であることが望ましい。この比較的速い周波数は、
現像剤の層の厚さの変化よりも速い速度で発生する不規
則な振動によって装置が影響を受けないように役立って
いる。これらの厚さの変化は、第2−托 の、すなわちデユーティサイクル変換タイマ34からの
出力波形を積分することによって検出されるデユーティ
サイクルにおける実質的な変化に反映されている。積分
回路40は、抵抗42とコンデンサ44を有している。
yで示される磁気ブラシ運搬体12からの接続は、コン
デンサ44のアースに接続されている。回路28のアー
スを使用してもよい。
デンサ44のアースに接続されている。回路28のアー
スを使用してもよい。
積分回路40は、演算増幅器である比較回路45に接続
され、この比較回路は、ヒステリシス効果を形成すべく
フィードバック抵抗46を有している。比較器の出力電
圧は、2つの抵抗47および48からなる分圧器によっ
て決定される。積分された可変デユーティサイクルを有
するパルス列39は、磁気ブラシ12の現像剤の層が減
少した程度に負になる時、比較器45はオンになり、ゲ
ート回路49に出力レベルを供給する。ヒステリシス抵
抗46は、積分器から比較器への入力電圧が比較器をオ
ンするに必要であった負の電圧よりもより負の方向にな
るまで、比較器がオフすることを防止している。このヒ
ステリシス効果は、現像剤の供給開始と終了との間に十
分な時間を設けることを保証し、現像剤が必要な適切な
厚さまで補給されることを保証している。比較器がオン
である時、発光ダイオード回路50によって現像剤が供
給されていることが表示される。
され、この比較回路は、ヒステリシス効果を形成すべく
フィードバック抵抗46を有している。比較器の出力電
圧は、2つの抵抗47および48からなる分圧器によっ
て決定される。積分された可変デユーティサイクルを有
するパルス列39は、磁気ブラシ12の現像剤の層が減
少した程度に負になる時、比較器45はオンになり、ゲ
ート回路49に出力レベルを供給する。ヒステリシス抵
抗46は、積分器から比較器への入力電圧が比較器をオ
ンするに必要であった負の電圧よりもより負の方向にな
るまで、比較器がオフすることを防止している。このヒ
ステリシス効果は、現像剤の供給開始と終了との間に十
分な時間を設けることを保証し、現像剤が必要な適切な
厚さまで補給されることを保証している。比較器がオン
である時、発光ダイオード回路50によって現像剤が供
給されていることが表示される。
ゲート回路49は、モーター制御装置24から得られる
制御電圧Uによって禁止される演算増幅器によって形成
されている。演算増幅器ゲート49は、抵抗52を介し
て電力トランジスタ54のベースに制御電圧を供給する
ために前記制御電圧は低レベルでなければならない。電
力1−ランジスタ54は、飽和スイッチとして作動して
いる。
制御電圧Uによって禁止される演算増幅器によって形成
されている。演算増幅器ゲート49は、抵抗52を介し
て電力トランジスタ54のベースに制御電圧を供給する
ために前記制御電圧は低レベルでなければならない。電
力1−ランジスタ54は、飽和スイッチとして作動して
いる。
1〜ランジスタ54が導通するとダイオード55を通っ
てVcで示される作動電圧源から1〜ランジスタ54を
通ってそのコレクタとエミッタ間に電流が流れる。Wお
よび2で示されるモーター20の端子は、ダイオードの
両端に接続されている。従って、電流がトランジスタ5
4を通過して流れると、ダイオ−1〜55の両端の電圧
効果がモータ20をオンさせるように作動する。これに
よってスポンジロールアプリケータ18が回転し、現像
剤が磁気ブラシ12に供給される。制御電圧がなくなる
と、電力トランジスタ54は、オフになり、モーター2
0は停止して、現像剤の供給が停止される。ダイオード
55は、モーターのターンオフ時の逆極性スパイクを転
流する。磁気ブラシが走行していない場合には、現像剤
が供給されないことが望ましい。このために、モーター
制御装置24からの制御レベルUは、電力トランジスタ
をオンにする制御電圧がゲート49を通過するのに禁止
するように供給されている。従って、磁気ブラシ上の現
像剤の層があまりにも大きく形成され、棒状部材26と
磁気ブラシの対向する面の間の間隙を塞ぐようなことが
ない。勿論、センサーの棒状部材26とブラシとの間の
空隙を維持することが望ましい。それにもかかわらず、
空隙が維持されない場合には、静電容量が減少し、低い
デユーティサイクルのパルス列39による直流値が比較
器45を作動するのに不十分になるので、制御型圧がな
くなるデユーティサイクルまで静電容量は実質的に減少
する。このようにして、センサーが現像剤で塞がった場
合には、現像剤の供給はない。
てVcで示される作動電圧源から1〜ランジスタ54を
通ってそのコレクタとエミッタ間に電流が流れる。Wお
よび2で示されるモーター20の端子は、ダイオードの
両端に接続されている。従って、電流がトランジスタ5
4を通過して流れると、ダイオ−1〜55の両端の電圧
効果がモータ20をオンさせるように作動する。これに
よってスポンジロールアプリケータ18が回転し、現像
剤が磁気ブラシ12に供給される。制御電圧がなくなる
と、電力トランジスタ54は、オフになり、モーター2
0は停止して、現像剤の供給が停止される。ダイオード
55は、モーターのターンオフ時の逆極性スパイクを転
流する。磁気ブラシが走行していない場合には、現像剤
が供給されないことが望ましい。このために、モーター
制御装置24からの制御レベルUは、電力トランジスタ
をオンにする制御電圧がゲート49を通過するのに禁止
するように供給されている。従って、磁気ブラシ上の現
像剤の層があまりにも大きく形成され、棒状部材26と
磁気ブラシの対向する面の間の間隙を塞ぐようなことが
ない。勿論、センサーの棒状部材26とブラシとの間の
空隙を維持することが望ましい。それにもかかわらず、
空隙が維持されない場合には、静電容量が減少し、低い
デユーティサイクルのパルス列39による直流値が比較
器45を作動するのに不十分になるので、制御型圧がな
くなるデユーティサイクルまで静電容量は実質的に減少
する。このようにして、センサーが現像剤で塞がった場
合には、現像剤の供給はない。
第2図および第3図を参照すると、磁気ブラシ形成担体
12、ホッパー16、スポンジローラーアプリケータ1
8および矩形の回路基板80上に実装された回路28を
有する現像装置の構造が示されている。検知用の棒状部
材26もまた現像装置の構造の一部を構成していて、比
較的堅い線材56のリード線によって回路に接続されて
いる。
12、ホッパー16、スポンジローラーアプリケータ1
8および矩形の回路基板80上に実装された回路28を
有する現像装置の構造が示されている。検知用の棒状部
材26もまた現像装置の構造の一部を構成していて、比
較的堅い線材56のリード線によって回路に接続されて
いる。
回路基板80と磁気ブラシの円筒担体の端部上のボスと
の間に接続されたリード線によってアースが形成されて
いる。ローラーアプリケータ]8を駆動するモーター2
0もまた構造の一部を形成している。
の間に接続されたリード線によってアースが形成されて
いる。ローラーアプリケータ]8を駆動するモーター2
0もまた構造の一部を形成している。
この構造は、側面部プレート58および60によって形
成されるフレーム内に設けられている。
成されるフレーム内に設けられている。
このプレートは、非導電材であってもよいが、少なくと
も検知用の棒状部材の端部の近傍においては非導電材で
かつ絶縁材でなければならない。棒状部材は、ねじ62
および63によってプレートに結合されている。側面部
プレートはまた捧64および66によって互いに組み付
けられている。
も検知用の棒状部材の端部の近傍においては非導電材で
かつ絶縁材でなければならない。棒状部材は、ねじ62
および63によってプレートに結合されている。側面部
プレートはまた捧64および66によって互いに組み付
けられている。
支持棒68が、回路基板80の下端部に沿ってブラケッ
ト捧68の溝により回路基板を支持するブラケットとし
てだけでなく、側面部プレート60および58を組み付
ける連結バーとして作用している。 ブラケット捧68
および他の連結棒64および66は、側面部プレートに
ねじ(図示)せずによって固定されている。
ト捧68の溝により回路基板を支持するブラケットとし
てだけでなく、側面部プレート60および58を組み付
ける連結バーとして作用している。 ブラケット捧68
および他の連結棒64および66は、側面部プレートに
ねじ(図示)せずによって固定されている。
検知用の棒状部材26は堅固な棒である。回路基板80
は検知用の棒状部材26の側近に配設されて固定され、
フレームにしっかりと固着されている。符号70および
71で示す側面部プレート58および60上の溝、およ
びブラケット棒68」二の溝は、回路基板8oをその位
置に固定するのに役立っている。構成部材72(集積回
路、抵抗コンデンサ、トランジスタおよびダイオード)
は検知用の棒状部材26に面した基板の一方の側に設け
られている。検知用の棒状部材および回路基板の領域上
にわたってカバー73が設けられ、このカバーは導電材
であることが好ましい。このカバー73もまた側部プレ
ート58および60の溝あるいは段部に配設されている
。カバー73の上端部は回路基板80の上端部に接触し
ている。このようにして、静電容量の検知が行なわれ、
周囲の影響を受は易い領域は、実質的に囲まれ、シール
1くされていることに注意されたい。このようにして、
検知される静電容量を変動させる影響物を低減するよう
にしている。
は検知用の棒状部材26の側近に配設されて固定され、
フレームにしっかりと固着されている。符号70および
71で示す側面部プレート58および60上の溝、およ
びブラケット棒68」二の溝は、回路基板8oをその位
置に固定するのに役立っている。構成部材72(集積回
路、抵抗コンデンサ、トランジスタおよびダイオード)
は検知用の棒状部材26に面した基板の一方の側に設け
られている。検知用の棒状部材および回路基板の領域上
にわたってカバー73が設けられ、このカバーは導電材
であることが好ましい。このカバー73もまた側部プレ
ート58および60の溝あるいは段部に配設されている
。カバー73の上端部は回路基板80の上端部に接触し
ている。このようにして、静電容量の検知が行なわれ、
周囲の影響を受は易い領域は、実質的に囲まれ、シール
1くされていることに注意されたい。このようにして、
検知される静電容量を変動させる影響物を低減するよう
にしている。
磁気ブラシ12は円筒体の外層として形成され、円筒体
内に磁石74が配設されている。この磁石の配列は、モ
ーター22に連結した軸75に接続されている。光受容
体14は、現像剤の層の運搬体を形成している円筒担体
に近接したローラー76の周りに掛けられた点線で示す
ベルトである。
内に磁石74が配設されている。この磁石の配列は、モ
ーター22に連結した軸75に接続されている。光受容
体14は、現像剤の層の運搬体を形成している円筒担体
に近接したローラー76の周りに掛けられた点線で示す
ベルトである。
従って、ブラシの先端はトナーをベル1−上の静電潜像
に供給するように光受容体のベルトに接触している。ア
プリケータ18は、軸77上にスポンジゴムまたはプラ
スチック材のロールで示されている。この軸77は、歯
車機構78および82によりモーター20に連結され、
モーターがオンになった時、軸77が回転する。
に供給するように光受容体のベルトに接触している。ア
プリケータ18は、軸77上にスポンジゴムまたはプラ
スチック材のロールで示されている。この軸77は、歯
車機構78および82によりモーター20に連結され、
モーターがオンになった時、軸77が回転する。
スポンジロールアプリケータ18は、ホッパー16の下
端をシールしている。ホッパーは、金属プレー1−83
および84によって形成されている。
端をシールしている。ホッパーは、金属プレー1−83
および84によって形成されている。
プレー1へ83は、ロールアプリケータ18の周りに湾
曲している。プレー1−84は、その下端部において湾
曲していて、ロールが磁気ブラシ担体に対向して配設さ
れている部分以外の所に現像剤が閉じ込められるように
している。カバー86が、符号87で示す蝶番によって
側面部プレートに連結されている。このカバーの下側に
は、カバーを閉じた時に、ホッパー16を塞ぐように、
スポンジ材の層が設けられている。カバーは、現像剤を
追加するのにホッパーを開けるために上方に回動するこ
とができる。
曲している。プレー1−84は、その下端部において湾
曲していて、ロールが磁気ブラシ担体に対向して配設さ
れている部分以外の所に現像剤が閉じ込められるように
している。カバー86が、符号87で示す蝶番によって
側面部プレートに連結されている。このカバーの下側に
は、カバーを閉じた時に、ホッパー16を塞ぐように、
スポンジ材の層が設けられている。カバーは、現像剤を
追加するのにホッパーを開けるために上方に回動するこ
とができる。
堅固な検知用の棒状部材は、回路基板80に非常に近接
して設けられている。堅固な線材5Gは。
して設けられている。堅固な線材5Gは。
ねじ88によって検知用の棒状部材に取付けるための1
7!cJ部を有した端子85を備えており、堅固な接続
部を形成していて、これによって棒状部材26と磁気ブ
ラシ12の間で検知される静電容量が振動や他の機械的
な変動によって影響されるのを防止している。本装置は
、非常にコンパクトであって、例えば、大きさが5イン
チ(]、2.7■)×4インチ(10,2cm) X
10インチ(25,4cn+)であり、コンパクトな複
写機に使用されるものである。
7!cJ部を有した端子85を備えており、堅固な接続
部を形成していて、これによって棒状部材26と磁気ブ
ラシ12の間で検知される静電容量が振動や他の機械的
な変動によって影響されるのを防止している。本装置は
、非常にコンパクトであって、例えば、大きさが5イン
チ(]、2.7■)×4インチ(10,2cm) X
10インチ(25,4cn+)であり、コンパクトな複
写機に使用されるものである。
以上説明したように、静電複写における現像剤の供給を
制御する改良された現像装置が提供されていることが明
確であろう。本発明の好適実施例および本発明を実施し
た好適なモードについて説明したが、本発明の範囲内に
おいて変更または修正することができることは明らかに
当業者によって示唆されうるちのであろう。従って、上
記説明は例示的なものとしてなされたものであって、こ
れによって限定されるものではない。
制御する改良された現像装置が提供されていることが明
確であろう。本発明の好適実施例および本発明を実施し
た好適なモードについて説明したが、本発明の範囲内に
おいて変更または修正することができることは明らかに
当業者によって示唆されうるちのであろう。従って、上
記説明は例示的なものとしてなされたものであって、こ
れによって限定されるものではない。
第1図は、単一成分の現像剤を使用する本発明の実施例
である現像剤装置の概略構成図であり、第2図は、第1
図の現像装置の構造をさらに詳細に示した正面図であり
、 第3図は、第2図の線3−3に沿った現像装置の断面図
である。 10・・・現像装置、 12・・磁気ブラシ、14
・・・光受容体、 16・・ホッパー18・・・スポ
ンジローラー 20・・・アクチュエータ、 24・・・モーター制御装置、 26・・棒状部材、 29.34・・タイマ、35・
・・静電容量、 40・・・積分回路、45・・・比
較器、 49・・ゲート回路。 特許出願人 マグネティック・チクノロシーズ・コーポ
レーション
である現像剤装置の概略構成図であり、第2図は、第1
図の現像装置の構造をさらに詳細に示した正面図であり
、 第3図は、第2図の線3−3に沿った現像装置の断面図
である。 10・・・現像装置、 12・・磁気ブラシ、14
・・・光受容体、 16・・ホッパー18・・・スポ
ンジローラー 20・・・アクチュエータ、 24・・・モーター制御装置、 26・・棒状部材、 29.34・・タイマ、35・
・・静電容量、 40・・・積分回路、45・・・比
較器、 49・・ゲート回路。 特許出願人 マグネティック・チクノロシーズ・コーポ
レーション
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、側面部を有するフレームと、この側面部に支持され
る磁気ブラシ形成用円筒体と、現像剤用ホッパーと、前
記ホッパーと、前記ホッパーに近接して配設され、現像
剤を円筒担体に供給するアップリケータと、円筒担体の
表面の一部に隣接して配設され、長手方向が前記円筒担
体に沿って延びる剛性の棒状部材と、前記棒状部材に接
続された回路基板と、前記フレームの側面部に配設され
た、前記棒状部材を含む前記フレームの一部を形成する
ように前記回路基板の端部を受けて支持し、前記磁気ブ
ラシと回路基板の端部によって画定される手段とを有す
る静電複写機に使用される現像装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置であって、さらに
、前記フレームの前記部分を実質的に囲む導電性材料か
らなるカバーを有する前記装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/462,651 US4524088A (en) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | Method and apparatus for controlling the thickness of developer on an applicator, such as a magnetic brush, in electrostatic reproduction |
| US462651 | 1983-01-31 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013537A Division JPS59142576A (ja) | 1983-01-31 | 1984-01-30 | 静電複写における磁気ブラシの現像剤の厚さを制御する方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124587A true JPH02124587A (ja) | 1990-05-11 |
| JPH0465381B2 JPH0465381B2 (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=23837249
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013537A Granted JPS59142576A (ja) | 1983-01-31 | 1984-01-30 | 静電複写における磁気ブラシの現像剤の厚さを制御する方法および装置 |
| JP1248212A Granted JPH02124587A (ja) | 1983-01-31 | 1989-09-26 | 静電複写機用現像装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013537A Granted JPS59142576A (ja) | 1983-01-31 | 1984-01-30 | 静電複写における磁気ブラシの現像剤の厚さを制御する方法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4524088A (ja) |
| EP (1) | EP0115316A3 (ja) |
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1984
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| US4524088A (en) | 1985-06-18 |
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| JPH0465381B2 (ja) | 1992-10-19 |
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