JPH0481871A - Development method - Google Patents

Development method

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JPH0481871A
JPH0481871A JP19645490A JP19645490A JPH0481871A JP H0481871 A JPH0481871 A JP H0481871A JP 19645490 A JP19645490 A JP 19645490A JP 19645490 A JP19645490 A JP 19645490A JP H0481871 A JPH0481871 A JP H0481871A
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祐一 上野
Hiroharu Suzuki
弘治 鈴木
Hiroshi Takashima
高嶋 洋志
Shigekazu Enoki
繁和 榎木
Naotaka Iwata
尚貴 岩田
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Abstract

PURPOSE:To control the transfer rate of a toner to an electrostatic latent image and to adjust the image density of a visible image by irradiating the toner with light and detecting the amt. of the toner from the reflected light. CONSTITUTION:The toner on a developing roller 5 is irradiated by a light emitting element 30 and the reflected light thereof is made incident on a light receiving element 31. The output from the element 31 is inputted to a controller 33 where the output of a sensor 32 and a reference value is compared. A power source 50 is controlled by the controller 33 when judgment is made that the amt. of adhesion of the toner on the roller 5 is little. The voltage impressed to the roller 5 is then regulated so as to intensify the electric field between the roller 5 and the electrostatic latent image. The easier transfer of the toner on the roller 5 to the electrostatic latent image is assured in this way and the deficiency of the toner amt. on the roller 5 is made up.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナー担持体表面にトナーを担持して搬送し
、潜像担持体とトナー担持体とが互いに対向した現像領
域にて、潜像担持体に形成された静電潜像にトナー担持
体上のトナーを静電的に移行させて潜像を可視像化する
現像方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention carries toner on the surface of a toner carrier and conveys the toner, and in a development area where a latent image carrier and a toner carrier face each other, The present invention relates to a developing method in which toner on a toner carrier is electrostatically transferred to an electrostatic latent image formed on an image carrier to visualize the latent image.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化して記録画
像を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシミ
リ等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を外
添したトナー、すなわち−成分系!i!像剤を用いる上
記形式の現像方法を採用することは従来より周知である
In an image forming apparatus such as an electronic copying machine, a laser printer, or a facsimile machine that obtains a recorded image by visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier, a toner to which an adjuvant is externally added as necessary, i.e. -Ingredients! i! It is well known in the art to employ the above-mentioned type of development method using a developer.

かかる現像方式は、キャリアを含む二成分系現像剤を用
いる現像方式に比べ、装置の維持管理を簡素化でき、装
置の構造を小型化できる利点が得られる。この現像方法
は1例えば、トナー容器に収容されたトナーをトナー担
持体の表面に静電的に付着させ、かかるトナーを現像領
域へ搬送して現像に供するように構成されている。その
際、トナー容器内のトナーが少なくなってくると、トナ
ー担持体に供給されるトナー量も減少する。またトナー
担持体を含めた現像装置の各要素の経時的な劣化や環境
条件の変化などによってもトナー担持体に供給されるト
ナー量が減少し、或いは異常に増大することもある。
This development method has the advantage that maintenance and management of the device can be simplified and the structure of the device can be made smaller, compared to a development method using a two-component developer containing a carrier. This developing method is configured such that, for example, toner contained in a toner container is electrostatically adhered to the surface of a toner carrier, and the toner is transported to a developing area for development. At this time, when the amount of toner in the toner container decreases, the amount of toner supplied to the toner carrier also decreases. Furthermore, the amount of toner supplied to the toner carrier may decrease or increase abnormally due to deterioration over time of various elements of the developing device including the toner carrier or changes in environmental conditions.

このようにトナー担持体上のトナー量が変化すると、こ
れにより形成される可視像の濃度が変動し、所定濃度の
可視像を得ることができなくなる。
When the amount of toner on the toner carrier changes in this way, the density of the visible image formed thereby changes, making it impossible to obtain a visible image with a predetermined density.

例えばトナー担持体に担持されて現像領域へ搬送される
トナーの量が所定量よりも減少すれば、可視像の画像濃
度が低下し、その画質が劣化する。
For example, if the amount of toner carried on the toner carrier and conveyed to the development area decreases below a predetermined amount, the image density of the visible image decreases and the image quality deteriorates.

そこで従来は、潜像担持体に、現像装置のトナーによっ
て基準パターン像を形成し、その画像濃度を発光素子と
受光素子より成るセンサによって検知し、その結果に基
づいて現像領域における静電潜像へのトナーの移行量を
制御し、可視像の画像濃度を調整していた。例えば、ト
ナー担持体上のトナー量が所定量よりも減少すると、基
準パターン像の画像濃度が低下するので、センサがこれ
を検知したとき、トナー担持体に印加する電圧を調整し
て該担持体と潜像担持体との間のバイアス電界を強め、
トナーが静電潜像へ移行しやすくすることによって、可
視像の画像濃度の低下を防止するのである。
Conventionally, a standard pattern image is formed on a latent image carrier using toner from a developing device, the image density is detected by a sensor consisting of a light emitting element and a light receiving element, and the electrostatic latent image in the developing area is detected based on the result. The image density of the visible image was adjusted by controlling the amount of toner transferred to the surface. For example, when the amount of toner on the toner carrier decreases below a predetermined amount, the image density of the reference pattern image decreases, so when a sensor detects this, it adjusts the voltage applied to the toner carrier and The bias electric field between and the latent image carrier is strengthened,
By making it easier for the toner to transfer to the electrostatic latent image, a decrease in the image density of the visible image is prevented.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが上述の従来の方法によると、先ず潜像担持体上
に基準パターン像を形成し、しかる後その画像濃度を検
知するが、この動作を、実際の現像動作時以外の時期に
行わなければならないため、画像形成速度が低下する不
具合を免れない。実際の現像動作と並行して検知動作を
行うことができれば1画像形成速度の低下を防止できる
のであるが、従来の方法ではこのような検知を行うこと
ができなかった。
However, according to the conventional method described above, a reference pattern image is first formed on the latent image carrier, and then the image density is detected, but this operation must be performed at a time other than the actual developing operation. Therefore, the problem that the image forming speed decreases cannot be avoided. If the detection operation could be performed in parallel with the actual developing operation, it would be possible to prevent a decrease in the speed of forming one image, but conventional methods have not been able to perform such detection.

本発明の目的は、上記従来の欠点を簡単な構成によって
除去した現像方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a developing method that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks with a simple structure.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形
式の現像方法において、トナー担持体上のトナーに対し
て発光素子からの光を照射し、その反射光を受光素子に
入射させることにより、トナー担持体に担持されたトナ
ー量を検知し、その結果に基づいて、現像領域における
静電潜像へのトナーの移行量を制御し、可視像の画像濃
度を調整する構成を提案する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, in the developing method of the type described at the beginning, irradiates light from a light-emitting element to the toner on a toner carrier and makes the reflected light enter a light-receiving element. We propose a configuration that detects the amount of toner carried on a toner carrier, controls the amount of toner transferred to the electrostatic latent image in the development area, and adjusts the image density of the visible image based on the result. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る方法を実施する現像装置の一例を
示す概略図であり、先ずその全体構成と作用を明らかに
する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a developing device for carrying out the method according to the present invention, and first the overall structure and operation thereof will be explained.

第1図において、潜像担持体の一例であるドラム状の感
光体1は矢印A方向に駆動され、これに対向して現像装
置2が設けられている。現像装置2のトナー容器3内に
は、必要に応じて補助剤が外添されたトナー4、すなわ
ち−成分系現像剤が収容されている。トナー4は非磁性
トナーであっても、また磁性トナーであってもよいが、
第1図の例では非磁性トナーが用いられるものとする。
In FIG. 1, a drum-shaped photoreceptor 1, which is an example of a latent image carrier, is driven in the direction of arrow A, and a developing device 2 is provided opposite to it. A toner container 3 of the developing device 2 contains a toner 4 to which an auxiliary agent is externally added as necessary, that is, a -component developer. The toner 4 may be a non-magnetic toner or a magnetic toner, but
In the example shown in FIG. 1, it is assumed that non-magnetic toner is used.

同様に第1図に示したトナーの体積固有抵抗率は107
〜1012ΩG程度であるとする。
Similarly, the volume resistivity of the toner shown in Figure 1 is 107
It is assumed that the resistance is about 1012 ΩG.

トナー容器3の前後の側板には、該容器の開口から一部
を露出した状態で現像ローラ5が支持され、該ローラ5
は感光体1に対向して、図における反時計方向に回転駆
動される。現像ローラ5はトナー担持体の一構成例をな
すものであるが、がかるローラ5の代りにベルト状のト
ナー担持体を用いることもできる。
A developing roller 5 is supported on the front and rear side plates of the toner container 3 with a portion exposed from the opening of the container.
is opposed to the photoreceptor 1 and rotated counterclockwise in the figure. Although the developing roller 5 constitutes an example of a configuration of a toner carrier, a belt-shaped toner carrier may be used instead of the roller 5.

またトナー容器3の前後の側板にはトナー供給部材の一
例であるトナー供給ローラ6が支持され。
Further, a toner supply roller 6, which is an example of a toner supply member, is supported on the front and rear side plates of the toner container 3.

該ローラ6は現像ローラ5に接触しながら例えば反時計
方向に回転駆動される。
The roller 6 is rotated counterclockwise, for example, while being in contact with the developing roller 5.

トナー容器3内のトナー4は、時計方向に回転するアジ
テータ7により撹拌されつつ、トナー供給ローラ6に運
ばれ、次いでこのローラ6によって現像ローラ5に供給
される。この供給時にトナーは所定の極性に摩擦帯電さ
れ、現像ローラ5の周面に静電的に付着し、現像ローラ
5に担持される。第1図の例では、説明の便宜上、トナ
ー4が正極性に帯電されるものとして説明する。
The toner 4 in the toner container 3 is conveyed to a toner supply roller 6 while being agitated by an agitator 7 that rotates clockwise, and then supplied to a developing roller 5 by this roller 6. During this supply, the toner is frictionally charged to a predetermined polarity, electrostatically adheres to the circumferential surface of the developing roller 5, and is carried by the developing roller 5. In the example shown in FIG. 1, for convenience of explanation, it is assumed that the toner 4 is positively charged.

現像ローラ5の周面に供給担持されたトナーは、該ロー
ラ5の回転によって搬送され、層厚規制部材の一例であ
るドクタープレー1り8によってならされ、均一な厚さ
に規制される。次いでこのトナーは感光体1と現像ロー
ラ5の対向した現像領域9へ搬送され、ここで、感光体
1に形成された静電潜像に静電的に移行し、該潜像を可
視像化する。
The toner supplied and supported on the circumferential surface of the developing roller 5 is conveyed by the rotation of the roller 5, and is leveled by a doctor plate 18, which is an example of a layer thickness regulating member, and is regulated to have a uniform thickness. This toner is then conveyed to a developing area 9 where the photoreceptor 1 and the developing roller 5 face each other, where it is electrostatically transferred to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1, converting the latent image into a visible image. become

現像に供されずに現像領域9を通過したトナーは、現像
ローラ5に担持されたままトナー供給ローラ6のところ
に戻され、また感光体1上に形成された可視像は図示し
ていない転写紙に転写され、定着装置によって転写紙上
に定着される。
The toner that has passed through the development area 9 without being subjected to development is returned to the toner supply roller 6 while being supported on the development roller 5, and the visible image formed on the photoreceptor 1 is not shown. The image is transferred to transfer paper and fixed onto the transfer paper by a fixing device.

現像ローラ5は第2図乃至第4図に示すように、例えば
アルミニウムやステンレス鋼等の導電性の基体10の周
面部分に多数の微小誘電体11が分散して固定されたも
のとなっていて、このローラ5の表面に導電性基体10
自体の導体面12と、これに固着された誘電体11の表
面が規則的又は不規則状態で露出している。各誘電体1
1の形状やその大きさは適宜設定できる。表面に露出し
た誘電体の形状が例えば円形であるとした場合、その径
は例えば10乃至500μm、好ましくは50乃至30
0μm程度に設定され、現像ローラ5の全表面積に対す
る、誘電体11の表面積比率は例えば30乃至70%程
度に設定される。誘電体11は、1〜ナーの帯電極性と
反対の極性、本例では負極性に摩擦帯電される材質のも
のが選択される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the developing roller 5 is made up of a large number of minute dielectrics 11 dispersed and fixed on the circumferential surface of a conductive base 10 made of, for example, aluminum or stainless steel. A conductive substrate 10 is placed on the surface of this roller 5.
Its conductive surface 12 and the surface of the dielectric 11 fixed thereto are exposed in a regular or irregular manner. Each dielectric 1
The shape and size of 1 can be set as appropriate. If the shape of the dielectric exposed on the surface is, for example, circular, its diameter is, for example, 10 to 500 μm, preferably 50 to 30 μm.
The surface area ratio of the dielectric material 11 to the total surface area of the developing roller 5 is set to about 30 to 70%, for example. The dielectric 11 is selected from a material that is triboelectrically charged to have a polarity opposite to that of 1 to ner, in this example, to a negative polarity.

一方、現像ローラ5に接するトナー供給ローラ6は、例
えば発泡体ローラやファーブラシローラより成り、現像
ローラ5の誘電体11の表面に接触して、これをトナー
の帯電極性と反対の負極性に摩擦帯電させる材料から構
成されている。
On the other hand, the toner supply roller 6 that is in contact with the developing roller 5 is made of, for example, a foam roller or a fur brush roller, and contacts the surface of the dielectric 11 of the developing roller 5 to make it have a negative polarity opposite to the charged polarity of the toner. Constructed from a triboelectrically charged material.

先に説明したように、現像領域9を通過した現像ローラ
部分はトナー供給ローラ6のところに移動して該ローラ
6に接触し、現像に供されなかったトナーはトナー供給
ローラ6から受けるスキャベンジンクカによって掻き落
される。同時に、現像ローラ5の誘電体11はトナー供
給ローラ6との摩擦によってトナーの帯電極性と反対の
負極性に帯電される。
As described above, the portion of the developing roller that has passed through the developing area 9 moves to the toner supply roller 6 and comes into contact with the roller 6, and the toner that has not been subjected to development is scavenged by the toner supply roller 6. scraped off by a spider. At the same time, the dielectric member 11 of the developing roller 5 is charged to a negative polarity opposite to the charging polarity of the toner due to friction with the toner supply roller 6.

一方、前述の如くトナー供給ローラ6の周面に接触しな
がら現像ローラ5に運ばれるトナーは、トナー供給ロー
ラ6と現像ローラ5との摩擦によって正極性に摩擦帯電
される。このとき、現像ローラ4の各誘電体11は負極
性に摩擦帯電していて、各誘電体11のまわりには導体
面12が存在し、現像ローラ5の表面は、多数の誘電体
11のところだけに選択的に負極性の電荷が付与されて
いる。これにより第5図に示すように、負に帯電した各
誘電体11とそのまわりの導体面12との間に閉型界E
が形成され、現像ローラ5の表面の近傍には無数と言え
る程多数の微小閉型界(マイクロフィールド)が形成さ
れる。各誘電体11の表面積は大変微小であるため、各
閉型界は所謂エツジ効果によってその強度が大変強くな
る。かかる閉型界によって、正に帯電したトナーは、誘
電体11に強く引かれ該ローラ5上に多量に離れ難い状
態で保持される。現像ローラ5に担持されたトナーがド
クターブレード8によって層厚を規制されるとき、帯電
の充分なトナーは微小閉型界によって現像ローラ5の表
面に強く保持されるが、帯電量の小なるトナーはドクタ
ーブレード8との接触圧によって除去され、帯電量の大
なる!・ナーだけが多量に現像領域9へ搬送され、前述
の如く静電潜像を可視像化する。
On the other hand, as described above, the toner conveyed to the developing roller 5 while in contact with the circumferential surface of the toner supply roller 6 is frictionally charged to a positive polarity by the friction between the toner supply roller 6 and the developing roller 5. At this time, each dielectric material 11 of the developing roller 4 is frictionally charged to a negative polarity, and a conductive surface 12 exists around each dielectric material 11, and the surface of the developing roller 5 is A negative charge is selectively applied only to the As a result, as shown in FIG. 5, a closed field E is created between each negatively charged dielectric material 11 and the surrounding conductor surface 12.
are formed, and a large number of minute closed fields (microfields) are formed near the surface of the developing roller 5. Since the surface area of each dielectric 11 is very small, the strength of each closed field becomes very strong due to the so-called edge effect. Due to this closed field, the positively charged toner is strongly attracted to the dielectric 11 and held on the roller 5 in a large amount in a state where it is difficult to separate. When the layer thickness of the toner carried on the developing roller 5 is regulated by the doctor blade 8, the sufficiently charged toner is strongly held on the surface of the developing roller 5 by the micro closed field, but the toner with a small amount of charge is is removed by the contact pressure with the doctor blade 8, resulting in a large amount of charge! - Only a large amount of toner is transported to the developing area 9, and the electrostatic latent image is visualized as described above.

感光体1の導電性のベースはアースされ、これに対して
現像ローラ5の導電性基体10には、電源50によって
直流電圧、又はこれに交流を重畳した電圧が印加され、
かかる状態で、感光体1と現像ローラ5の間に電界が形
成され、潜像の可視像化が実行される。
The conductive base of the photoreceptor 1 is grounded, whereas the conductive base 10 of the developing roller 5 is applied with a DC voltage or a voltage obtained by superimposing AC on it by a power source 50.
In this state, an electric field is formed between the photoreceptor 1 and the developing roller 5, and the latent image is visualized.

上述のように、図示したfI;l像装置2によると多量
のトナーを現像ローラ5に担持して現像領域9へ搬送し
、高品質な可視像を形成することができる。ところが、
先にも説明した如く、I・ナー容器3内のトナー4の量
が減少してくると、現像ローラ5へ供給されるトナー量
も不足し、これを放置すれば可視像の画像濃度が低下し
、その画質が劣化する。環境条件の変化などによっても
現像ローラ5に担持されて現像領域9へ搬送される1ヘ
ナー量が減少することがある。或いは環境条件の変化な
どにより、現像ローラ5上に過大な量のトナーが担持さ
れ、これが現像領域9へ搬送されることもあり、この場
合には可視像の画像濃度が異常に高くなり、やはりその
画質が劣化する恐れがある。
As described above, according to the illustrated fI;l image device 2, a large amount of toner can be carried on the developing roller 5 and conveyed to the developing area 9, thereby forming a high-quality visible image. However,
As explained earlier, when the amount of toner 4 in the I/toner container 3 decreases, the amount of toner supplied to the developing roller 5 also becomes insufficient, and if this is left untreated, the image density of the visible image will decrease. and its image quality deteriorates. The amount of hener carried by the developing roller 5 and transported to the developing area 9 may decrease due to changes in environmental conditions. Alternatively, due to changes in environmental conditions, an excessive amount of toner may be carried on the developing roller 5 and transported to the developing area 9. In this case, the image density of the visible image becomes abnormally high. After all, there is a risk that the image quality will deteriorate.

このような不具合を回避す入く、従来は現像装置によっ
て可視像化した基準パターン像を感光体上に形成し、こ
れをセンサで検知して可視像の画像濃度を調整していた
のであるが、これによって画像形成速度が低下する不具
合を免れなかったことは、先に述べた通りである。
In order to avoid such problems, conventionally a standard pattern image visualized by a developing device was formed on a photoreceptor, and this was detected by a sensor to adjust the image density of the visible image. However, as mentioned above, this has inevitably resulted in the problem of a reduction in image forming speed.

そこで、本実施例においては、現像ローラ5上のトナー
の量をセンサによって検知し、これに基づいて可視像の
画像濃度を調整するように構成されている。以下、その
具体的構成例を明らかにする。
Therefore, in this embodiment, the amount of toner on the developing roller 5 is detected by a sensor, and the image density of the visible image is adjusted based on this. A specific example of its configuration will be clarified below.

第1図及び第4図に示すように、例えばドクターブレー
ド8と現像領域9との間の現像ローラ部分に対向して、
発光素子30と受光素子31を有するセンサ32が配置
されている。発光素子30からの光によって現像ローラ
5上に担持されたトナーを照射し、その反射光を受光素
子31に入射させることにより、現像ローラ5上のトナ
ーの量を検知するのである。
As shown in FIGS. 1 and 4, for example, facing the developing roller portion between the doctor blade 8 and the developing area 9,
A sensor 32 having a light emitting element 30 and a light receiving element 31 is arranged. The amount of toner on the developing roller 5 is detected by irradiating the toner carried on the developing roller 5 with light from the light emitting element 30 and making the reflected light enter the light receiving element 31.

第6図及び第7図は、上述のセンサ32によって現像ロ
ーラ上のトナーの量を検知できる理由を明らかにする説
明図である。現像ローラ5の近傍空間の電界は、現像ロ
ーラ5の表面Xから離れる程、すなわち第6図及び第7
図にYで示した向きの距離が大きくなる程弱くなる。こ
のため、第7図に示す如く現像ローラ5の表面Xに少量
のトナー4が付着しているときは、このトナー4が現像
ローラ5の表面に均一な層をなして付着し、そのばらつ
きも少ないが、第6図に示す如く現像ローラ5上のトナ
ー4の量が多いときは、現像ローラ5の表面からY方向
に離れるに従ってトナーの量が減少し、その表面が凹凸
をなす。特に本例のように、現像ローラ5の表面に誘電
体11の表面と導体面12とが露出し、これらの間に微
小閉電界が形成されているときは、トナーの帯電極性と
逆極性に帯電した誘電体11の表面に多量にトナーが付
着する傾向となるので、現像ローラ上のトナー量が多い
と、その表面の凹凸は著しくなる。
FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams illustrating the reason why the amount of toner on the developing roller can be detected by the sensor 32 described above. The electric field in the space near the developing roller 5 increases as the distance from the surface X of the developing roller 5 increases, that is, as shown in FIGS.
The larger the distance in the direction indicated by Y in the figure, the weaker it becomes. Therefore, when a small amount of toner 4 adheres to the surface X of the developing roller 5 as shown in FIG. Although it is small, when the amount of toner 4 on the developing roller 5 is large as shown in FIG. 6, the amount of toner decreases as the distance from the surface of the developing roller 5 in the Y direction increases, and the surface becomes uneven. In particular, as in this example, when the surface of the dielectric 11 and the conductive surface 12 are exposed on the surface of the developing roller 5 and a minute closed electric field is formed between them, the charged polarity of the toner is opposite to that of the toner. Since a large amount of toner tends to adhere to the surface of the charged dielectric 11, when the amount of toner on the developing roller is large, the surface becomes noticeably uneven.

上述のように現像ローラに担持されたトナーの量の多少
によって、トナー層表面の形態に相違を生じるのである
。本発明はこの点に着目してなされたものである。すな
わち、第6図のように多量のトナー4が現像ローラ上に
担持されているとき、これに発光素子30から光を照射
すると、トナー層表面に多数の凹凸があるため、その反
射光は激しく散乱するが、第7図のようにトナーの付着
量が少ないと、反射光の散乱は極めて少なくなる。
As mentioned above, the shape of the surface of the toner layer varies depending on the amount of toner carried on the developing roller. The present invention has been made with attention to this point. That is, when a large amount of toner 4 is carried on the developing roller as shown in FIG. 6, when light is irradiated from the light emitting element 30 onto the developing roller, the reflected light is intense due to the many irregularities on the surface of the toner layer. However, when the amount of attached toner is small as shown in FIG. 7, the scattering of reflected light becomes extremely small.

従って前者のようにトナー量が多いときは受光素子31
には少量の光が入射することになり、後者のようにトナ
ー量が少なくなると、受光素子31には多量の光が入射
する。このように受光素子31への入射光量の相違によ
って、現像ローラ5上のトナーの量を検知することがで
きるのである。
Therefore, when the amount of toner is large as in the former case, the light receiving element 31
A small amount of light will be incident on the light receiving element 31, and when the amount of toner is small as in the latter case, a large amount of light will be incident on the light receiving element 31. In this way, the amount of toner on the developing roller 5 can be detected based on the difference in the amount of light incident on the light receiving element 31.

センサ32によるトナー量の検知後の処理は従来と変り
はなく、検知結果に基づいて、現像領域9における静電
潜像へのトナーの移行量を制御し、可視像の画像濃度を
調整する。すなわち、センサ32の受光素子31からの
出力が第4図に示したように制御装置33に入力され、
ここでセンサ32の出力と基準値とが比較され、これに
よって例えば現像ローラ上のトナーの付着量が所定量よ
りも少ないと判断されたときは、制御装置33によって
電源50(第1図も参照)が制御され、現像ローラ5と
、感光体1上の静電潜像との間の電界が強められるよう
に、現像ローラ5への印加電圧が調整される。これによ
り、現像ローラ5上のトナーが静電潜像へ移行しやすく
なるので、現像ローラ5上のトナー量の不足を補うこと
ができ、所定濃度の可視像を形成できる。現像ローラ5
上のトナーの量が多すぎると判断されたとき、感光体1
の静電潜像と現像ローラ5との間の電界が弱まるように
現像ローラ5への印加電圧を制御し、トナーが潜像に移
行し難しく、所定濃度の可視像が得られるように制御す
ることもできる。このようにして、常に所定濃度の可視
像を形成することができるのである。
The processing after detecting the amount of toner by the sensor 32 is the same as in the past, and based on the detection result, the amount of toner transferred to the electrostatic latent image in the development area 9 is controlled and the image density of the visible image is adjusted. . That is, the output from the light receiving element 31 of the sensor 32 is input to the control device 33 as shown in FIG.
Here, the output of the sensor 32 is compared with a reference value, and if it is determined that the amount of toner adhering to the developing roller is less than a predetermined amount, the controller 33 controls the power supply 50 (see also FIG. 1). ) is controlled, and the voltage applied to the developing roller 5 is adjusted so that the electric field between the developing roller 5 and the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is strengthened. This makes it easier for the toner on the developing roller 5 to transfer to the electrostatic latent image, making it possible to compensate for the lack of toner on the developing roller 5 and forming a visible image with a predetermined density. Developing roller 5
When it is determined that the amount of toner on the photoreceptor 1 is too large,
The voltage applied to the developing roller 5 is controlled so that the electric field between the electrostatic latent image and the developing roller 5 is weakened, the toner is difficult to transfer to the latent image, and a visible image with a predetermined density is obtained. You can also. In this way, a visible image of a predetermined density can always be formed.

また第1図に示したドクターブレード8を金属などの導
体により構成し、これに対して、破線で示した如く電源
51によって、現像ローラ5上の1〜ナーの帯電極性と
同極性の電圧を印加し、トナーに対して電荷を注入する
ことにより、トナーの電荷量を高めることもできるが、
このような構成を採用した場合、センサ32の出力に基
づいて。
Further, the doctor blade 8 shown in FIG. 1 is made of a conductor such as metal, and a voltage of the same polarity as the charged polarity of 1 to 3 on the developing roller 5 is applied to it by a power source 51 as shown by the broken line. It is also possible to increase the amount of charge on the toner by injecting charge into the toner.
When such a configuration is adopted, based on the output of the sensor 32.

制御装置33によって電源51を制御し、1<フタ−ブ
レート8に印加する電圧を調整することもできる。例え
ば現像ローラ5上のトナーの量が少なすぎると判断され
たときは、ドクターブレード8への印加電圧を高め、]
−トナに注入される電荷量を増大させ、このトナーが現
像領域9において感光体1上の静電潜像に移行しやすく
し、可視像の画像濃度の低下を防止するのである。また
現像ローラ5上のトナーの量が多すぎるときは、ドクタ
ーブレード8への印加電圧を下げ、トナーに注入される
電荷量を減少させ、このトナーが現像領域9において静
電潜像へ移行し難くシ、可視像の画像濃度が異常に高く
なる不具合を阻止するように制御することもてきる。
It is also possible to control the power supply 51 by the control device 33 and adjust the voltage applied to the lid plate 8. For example, when it is determined that the amount of toner on the developing roller 5 is too small, the voltage applied to the doctor blade 8 is increased.
- The amount of charge injected into the toner is increased, and this toner is easily transferred to the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 in the development area 9, thereby preventing a decrease in the image density of the visible image. Furthermore, when the amount of toner on the developing roller 5 is too large, the voltage applied to the doctor blade 8 is lowered to reduce the amount of charge injected into the toner, and this toner is transferred to an electrostatic latent image in the developing area 9. However, it is also possible to perform control to prevent the problem of abnormally high image density of the visible image.

いずれにしても図示した構成では、現像ローラ5上の(
−ナーの量を直接検知しているので、通常の現像動作時
にこの検知動作を実行し、これに対する処置をなすこと
ができる。よって、専ら検知動作だけを行う時間をなく
すことができ、従来のように一旦感光体に基準パターン
像を作り、その画像濃度を検知する方法に比へ、全体の
画像形成速度を速めることができる。
In any case, in the illustrated configuration, (
- Since the amount of toner is directly detected, this detection operation can be performed during normal developing operation, and countermeasures can be taken accordingly. Therefore, it is possible to eliminate the time required to perform only the detection operation, and the overall image forming speed can be increased compared to the conventional method of once creating a reference pattern image on a photoreceptor and then detecting the image density. .

なお、第4図、第6図及び第7図では、便宜」1発光素
子30と受光素子31とを現像ローラ5の表面に対して
傾斜させて配置した状態で示しであるが、トナー層の表
面の凹凸状態の検知精度を高めるため、発光素子30か
らの光が現像ローラ5の表面に対して垂直に入射し、そ
の反射光を受光素子31で受光できるように画素子30
,3]を配置することが望ましい。
4, 6, and 7, for convenience, the light emitting element 30 and the light receiving element 31 are shown as being inclined with respect to the surface of the developing roller 5. In order to increase the accuracy of detecting the uneven state of the surface, the pixel element 30 is arranged so that the light from the light emitting element 30 is perpendicularly incident on the surface of the developing roller 5 and the reflected light is received by the light receiving element 31.
, 3] is desirable.

また発光素子1の光源としてI−(e −N eレーザ
などを用いることができるが、このような光が感光体1
に当り、その静電潜像に悪影響を与える恐れのあるとき
は、発光素子30から受光素子31までの光ビームを覆
う遮光部材(図示せず)を設け、その光が感光体1を照
射しないように構成するとよい。
Further, an I-(e-N e laser or the like can be used as a light source for the light emitting element 1, but such light does not reach the photoreceptor 1.
If there is a risk of adversely affecting the electrostatic latent image, a light shielding member (not shown) is provided to cover the light beam from the light emitting element 30 to the light receiving element 31 to prevent the light from irradiating the photoreceptor 1. It is recommended to configure it as follows.

さらに、トナー層を照射する光ビームの光束径があまり
小さいと、トナーの極く一部だけに光が当って、トナー
層表面の凹凸状態を正しく検知できなくなるので、この
光束径をトナー粒子の直径よりも大きく上まわる大きさ
とし、トナー層表面の比較的大きな面積を検知できるよ
うに構成することが有利である。例えばトナー粒子の直
径が5乃至20μmであるとしたとき、光ビームの光束
径を100乃至150μm程度に設定するのである。
Furthermore, if the diameter of the light beam of the light beam that irradiates the toner layer is too small, the light will hit only a small portion of the toner, making it impossible to accurately detect the uneven state of the surface of the toner layer. It is advantageous to have a size that is much larger than the diameter so that a relatively large area of the surface of the toner layer can be detected. For example, when the diameter of the toner particles is 5 to 20 μm, the diameter of the light beam is set to about 100 to 150 μm.

また、現像ローラ5に付着したトナーの量と受光素子3
1の受光量の関係をさらに追加的に説明すると1両者の
関係は第8図に例示する如くなる。
Also, the amount of toner attached to the developing roller 5 and the light receiving element 3
To further explain the relationship between the amount of light received in 1, the relationship between 1 and 1 is as illustrated in FIG.

1ヘナ一付着量の少ないPで示した範囲においては。1. In the range indicated by P where the amount of henna adhesion is small.

トナー層だ(づについて考えると、トナー付着量と受光
量は点線の如く変化するが、現像ローラ自身の表面平滑
度やその反射率の影響により実際は実線のように変化す
る。また、現像ローラ上のトナー付着量の多いRで示し
た範囲においては、曲線が一定値に近づき、トナー付着
量が増大しても受光量に大きな変化は見られない。これ
に対し、通常の現像動作時の現像ローラ5上の1ヘナ一
付着址は、第8図にQで示した範囲となり、この範囲で
トナー量を検知することになるが、かかる範囲において
は、トナー付着量と受光量の関係がほぼ一定となり、正
しくトナー斌の検知を行うことができる。
Considering the toner layer, the amount of toner adhesion and the amount of light received change as shown by the dotted line, but they actually change as shown in the solid line due to the influence of the surface smoothness of the developing roller itself and its reflectance. In the range indicated by R, where the amount of toner adhesion is large, the curve approaches a constant value, and there is no significant change in the amount of light received even if the amount of toner adhesion increases.On the other hand, during normal development The amount of henna deposited on the roller 5 falls within the range shown by Q in FIG. It becomes constant, and toner drop can be detected correctly.

以上、導体面12と誘電体11の表面が表面に露出した
現像ローラ5を用い、その表面近傍に微小閉型界を形成
する形式の現像装置に本発明を適用した具体例を説明し
たが、本発明は、従来より公知な各種形式のトナー担持
体を用いる現像装置にも広く適用できる。例えば導電性
の基体表面に絶縁層を積層して成るトナー担持体を用い
、その表面の絶縁層を、例えば第1−図に示した如きト
ナ−供給ローラ6との摩擦により帯電させ、その電荷に
よってトナーをトナー担持体表面に付着させる現像装置
においても、そのトナー担持体上のトナーの付着量の多
少によって、第6図及び第7図に示したように、トナー
層表面に激しい凹凸ができたり、逆にその表面が平滑に
なるので、これをセンサによって検知し、トナー量を検
出することができる。
Above, a specific example in which the present invention is applied to a developing device that uses the developing roller 5 in which the conductive surface 12 and the surface of the dielectric 11 are exposed and forms a minute closed field near the surface has been described. The present invention can be widely applied to developing devices that use various types of toner carriers that are conventionally known. For example, a toner carrier formed by laminating an insulating layer on the surface of a conductive substrate is used, and the insulating layer on the surface is charged by friction with, for example, a toner supply roller 6 as shown in FIG. Even in a developing device that attaches toner to the surface of a toner carrier, severe unevenness may occur on the surface of the toner layer, as shown in FIGS. 6 and 7, depending on the amount of toner attached to the toner carrier. On the other hand, since the surface becomes smooth, this can be detected by a sensor and the amount of toner can be detected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、トナー担持体上のトナー量を直接検知
するので、その検知動作を通常の現像動作時に実行でき
、無駄な時間を省くことができる。
According to the present invention, since the amount of toner on the toner carrier is directly detected, the detection operation can be performed during normal developing operation, and wasted time can be saved.

これにより、画像形成速度を従来よりも速めることが可
能である。
Thereby, it is possible to increase the image forming speed compared to the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る方法を実施する現像装置の一例を
示す断面図、第2図は現像ローラの誘電体と該ローラに
付着するトナーを模式的に拡大して示した説明図、第3
図は同じく誘電体の表面を模式的に表わした現像ローラ
表面の拡大図、第4図は現像ローラと、これに対置され
たセンサの斜視図、第5図は現像ローラ表面の近傍に形
成される微小閉型界を説明する図、第6図及び第7図は
現像ローラ表面のトナーの付着状態を示す説明図。 第8図は現像ローラ上のトナー付着量と受光素子の受光
量との関係の一例を示す図である。 4・・・トナー    9・・・現像領域30・・・発
光素子  31・・・受光素子代理人 弁理士 星 野
 則 夫 第 ? 図 第3 図 O 第4 図 第5 図
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a developing device for carrying out the method according to the present invention, FIG. 3
The figure is an enlarged view of the surface of the developing roller that also schematically represents the surface of the dielectric, FIG. 4 is a perspective view of the developing roller and the sensor placed opposite it, and FIG. FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating the state of adhesion of toner on the surface of the developing roller. FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the amount of toner adhering to the developing roller and the amount of light received by the light receiving element. 4...Toner 9...Development area 30...Light emitting element 31...Light receiving element Representative Patent attorney Norio Hoshino Husband? Figure 3 Figure O Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 トナー担持体表面にトナーを担持して搬送し、潜像担持
体とトナー担持体とが互いに対向した現像領域にて、潜
像担持体に形成された静電潜像にトナー担持体上のトナ
ーを静電的に移行させて潜像を可視像化する現像方法に
おいて、 前記トナー担持体上のトナーに対して発光素子からの光
を照射し、その反射光を受光素子に入射させることによ
り、トナー担持体に担持されたトナー量を検知し、その
結果に基づいて、現像領域における静電潜像へのトナー
の移行量を制御し、可視像の画像濃度を調整することを
特徴とする現像方法。
[Scope of Claims] Toner is carried on the surface of a toner carrier and transported, and in a development area where the latent image carrier and the toner carrier face each other, an electrostatic latent image formed on the latent image carrier is processed. In a developing method in which a latent image is visualized by electrostatically transferring toner on a toner carrier, the toner on the toner carrier is irradiated with light from a light emitting element and the reflected light is received. The amount of toner carried on the toner carrier is detected by entering the element, and based on the result, the amount of toner transferred to the electrostatic latent image in the development area is controlled, and the image density of the visible image is adjusted. A developing method characterized by adjustment.
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