JPH048794B2 - - Google Patents
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- JPH048794B2 JPH048794B2 JP59182092A JP18209284A JPH048794B2 JP H048794 B2 JPH048794 B2 JP H048794B2 JP 59182092 A JP59182092 A JP 59182092A JP 18209284 A JP18209284 A JP 18209284A JP H048794 B2 JPH048794 B2 JP H048794B2
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
- G03G15/0849—Detection or control means for the developer concentration
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
<技術分野>
本発明は記録媒体上に形成された静電潜像を可
視化するための現像装置にかかり、時に現像剤濃
度を制御する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Technical Field> The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a recording medium, and sometimes to a device for controlling developer concentration.
<従来技術>
電子写真複写機、静電記録装置、レーザビーム
プリンタ等は記録媒体上に画情報に応じた静電潜
像を形成しており、この潜像を可視化するために
現像装置を備えている。即ち現像装置は、静電潜
像にトナーを選択的に付着させることで可視像化
している。この場合、現像装置は例えば上記トナ
ーとキヤリアとからなる2成分系の現像剤を用い
ている。<Prior art> Electrophotographic copying machines, electrostatic recording devices, laser beam printers, etc. form an electrostatic latent image on a recording medium according to image information, and are equipped with a developing device to visualize this latent image. ing. That is, the developing device creates a visible image by selectively attaching toner to the electrostatic latent image. In this case, the developing device uses, for example, a two-component developer consisting of the above-mentioned toner and carrier.
上記2成分系現像剤を使用して、静電潜像を可
視像化する場合において、上記2成分の濃度つま
りキヤリアとトナーの混合比率が適正でないと、
画像濃度が薄く、見づらくなるか、あるいは濃過
ぎて、カブリが増える等の問題が発生する。そこ
で、ある一時期までは、現像装置内にトナーを供
給する供給装置にマニユアル式のトナー供給量調
整装置を付け、これを、ユーザーが、複写濃度の
変化に気付いた時点で調整する様にしていた。と
ころが、トナー供給量を加減しても、現像装置内
の混合比率が急速に変化するわけではなく、応答
性に問題があつた。また、それゆえ適正濃度に調
整することが困難でもあつた。さらに、ユーザー
が、一々調整のための操作を行うということは極
めて面倒でもあつた。 When visualizing an electrostatic latent image using the above two-component developer, if the concentration of the two components, that is, the mixing ratio of carrier and toner is not appropriate,
The image density may be low and difficult to see, or it may be too dark, causing problems such as increased fogging. Therefore, until a certain point in time, a manual toner supply amount adjustment device was attached to the supply device that supplied toner into the developing device, and the user was able to adjust this when he noticed a change in the copy density. . However, even if the amount of toner supplied is adjusted, the mixing ratio within the developing device does not change rapidly, resulting in a problem with responsiveness. Moreover, it was therefore difficult to adjust the concentration to an appropriate level. Furthermore, it was extremely troublesome for the user to perform operations for each adjustment.
上記欠点を克服するため、様々な現像濃度自動
制御方法が提案されまた実施されている。この内
には、キヤリアとトナーの混合比率に応じて変化
する透磁率を検知して制御するもの、あるいは異
なる色に着色されたキヤリアとトナーの、その混
合比率に応じて変化する色を検知して制御するも
の、さらに、一定量のキヤリアに対するトナー量
の変化を体積変化として捉えることにより制御す
るもの等がある。 In order to overcome the above drawbacks, various automatic development density control methods have been proposed and implemented. Among these, there is one that detects and controls magnetic permeability that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner, or one that detects and controls the color that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner that are colored in different colors. There are some that perform control by using a fixed amount of carrier, and others that control by capturing a change in the amount of toner with respect to a fixed amount of carrier as a change in volume.
この内、トナー量の変化を体積変化として制御
する方法は、基準値の検知の容易さのため、使用
されることが多い。この方法を第8図により説明
すると、現像装置1内に現像剤2が撹拌ローラ4
にて十分撹拌されて入れられており、その高さ
は、濃度が一定であればほぼ一定となる。今、複
写を行うことにより現像剤2中のトナーを消費す
るとその分だけ、体積が減り、現像剤表面位置が
下がる。この様に現像剤表面位置が基準位置より
も下がると、基準位置に設置されている例えばセ
ラミツク振動子6(検知素子)と現像剤との接触
がなくなることにより、該振動子の振動が開始さ
れ、検知信号が制御回路に送られる。この信号に
基づき制御回路よりトナー供給装置9のトナー供
給ローラ8を駆動する駆動モータ(図示せず)が
付勢され、トナー供給が開始される。この後、再
び現像剤2の体積が増加し、基準位置にまで上昇
すると、上記振動子6の振動が停止し、トナー7
の供給も停止する。以後これらを繰り返すことに
より、現像剤2の濃度が自動的に制御される。図
中3は現像ローラ、5は感光体である。 Among these methods, the method of controlling the change in the amount of toner as a change in volume is often used because the reference value can be easily detected. This method will be explained with reference to FIG.
The mixture is sufficiently stirred and its height is approximately constant as long as the concentration is constant. Now, when the toner in the developer 2 is consumed by copying, the volume decreases by that amount and the surface position of the developer lowers. When the developer surface position falls below the reference position in this way, the ceramic vibrator 6 (sensing element) installed at the reference position loses contact with the developer, and the vibrator starts to vibrate. , a detection signal is sent to the control circuit. Based on this signal, a drive motor (not shown) that drives the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is energized by the control circuit, and toner supply is started. Thereafter, when the volume of the developer 2 increases again and rises to the reference position, the vibration of the vibrator 6 stops and the toner 7
supply will also be suspended. Thereafter, by repeating these steps, the concentration of the developer 2 is automatically controlled. In the figure, 3 is a developing roller, and 5 is a photoreceptor.
この方法では、キヤリアとトナーの撹拌が十分
に為されること及びキヤリアの量が常に一定であ
ることを前提としていることは明らかである。即
ち、前者については、キヤリアとトナーとの混合
剤はある程度までは撹拌するに連れてその体積が
減少することに起因つており、また後者について
は、キヤリア量が増減すれば、それと逆方向にト
ナー量が増減し、基準濃度を維持できないことに
起因つている。 It is clear that this method assumes that the carrier and toner are sufficiently agitated and that the amount of carrier is always constant. That is, for the former, the volume of the mixture of carrier and toner decreases to a certain extent as it is stirred, and for the latter, as the amount of carrier increases or decreases, the amount of toner increases in the opposite direction. This is due to the fact that the amount increases or decreases and the standard concentration cannot be maintained.
しかしながら、メンテナンス時の交換用現像剤
が十分に撹拌されて体積変化的に収束していると
は言えず、またキヤリアについても現像時に微量
ではあるが感光体へ付着し、何度もこれを繰り返
す内にかなりの量のキヤリアが減少してしまうこ
とから、上記方法は複写枚数の増加に連れ、カブ
リを発生するという問題を抱えていた。 However, it cannot be said that the replacement developer during maintenance is sufficiently agitated and the volume change converges, and the carrier also adheres to the photoreceptor during development, albeit in a small amount, and this repeats over and over again. Since a considerable amount of the carrier is reduced during printing, the above method has the problem of fogging as the number of copies increases.
これに対し、キヤリアとトナーの混合比率に応
じて変化する透磁率を検知して制御するものであ
れば、キヤリアが減少してもトナーの混合比率を
一定にできる利点を有する。その一例を第9図に
示している。第9図において第8図と同一部分
は、同一符号で示している。図において、現像ロ
ーラ3は非磁性体からなる円筒状のスリーブ10
内にN1極を主極として多数極からなる磁石11
を設けており、該磁石11の主極が感光体5と対
向する現像領域に位置するように固定され、スリ
ーブ10が矢印方向へ回転される。これにより、
スリーブ10上に付着する現像剤2は、現像領域
へと搬送され、N1極と対向することでブラシ状
に穂立ち感光体5表面を摺擦し、トナーを静電潜
像に付着させている。上記現像剤2は現像領域へ
搬送される途中で、スリーブ10への付着量がド
クター12にて一定量に規制される。 On the other hand, if the magnetic permeability which changes depending on the carrier and toner mixing ratio is detected and controlled, there is an advantage that the toner mixing ratio can be kept constant even if the carrier decreases. An example is shown in FIG. In FIG. 9, the same parts as in FIG. 8 are indicated by the same reference numerals. In the figure, the developing roller 3 is a cylindrical sleeve 10 made of a non-magnetic material.
Magnet 11 consisting of many poles with N 1 pole as the main pole
The sleeve 10 is rotated in the direction of the arrow, with the main pole of the magnet 11 being fixed in a developing area facing the photoreceptor 5. This results in
The developer 2 adhering to the sleeve 10 is conveyed to the development area, and by facing the N1 pole, stands up like a brush and rubs against the surface of the photoreceptor 5, causing the toner to adhere to the electrostatic latent image. There is. While the developer 2 is being conveyed to the development area, the amount of the developer 2 adhering to the sleeve 10 is regulated by a doctor 12 to a constant amount.
上述の様な構成のものにおいて、トナー濃度を
検出するためのセンサー13は現像終了後の特に
N2極と対向する位置に配置されている。つまり、
スリーブ10の回転により現像後の現像剤2は、
N2極と対向することでブラシ状に穂立ち、セン
サー13の検出面に摺接する様に流れる。これに
より、現像剤2の透磁率を検出し、トナー供給装
置9のトナー供給ローラ8の駆動を制御すること
で、トナー濃度に一定に保つている。これであれ
ば、現像剤2のキヤリアが減少しても、現像剤の
体積変化に関係なくトナーの混合状態にて変化す
る透磁率を検出しているため、常にトナー濃度を
一定に制御できることになる。 In the structure as described above, the sensor 13 for detecting the toner concentration is used especially after the completion of development.
It is placed opposite the N2 pole. In other words,
The developer 2 after development due to the rotation of the sleeve 10 is
By facing the N2 pole, it stands up like a brush and flows so as to come into sliding contact with the detection surface of the sensor 13. Thereby, the magnetic permeability of the developer 2 is detected and the drive of the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is controlled to keep the toner concentration constant. With this, even if the carrier of developer 2 decreases, the toner concentration can always be controlled at a constant level because the magnetic permeability that changes depending on the mixed state of toner is detected regardless of changes in the volume of the developer. Become.
しかしながら、ドクター12にて付着量を規制
された現像剤2がセンサー13面を流れるため、
上記ドクター12にて規制される量の変化に応じ
て、センサー13に上記現像剤2が接触する面積
が大きく変化する。これにより、センサー13は
透磁率の変化として誤検出し、トナー濃度制御が
不安定になる。例えば第10図の特性図の様に、
センサー13の出力は、ドクター12の規制量に
応じて大きく変化する。この図は、横軸にドクタ
ー巾つまりドクター12とスリーブ10との間隔
xを示しており、縦軸にセンサー13による検出
出力を示したものである。図に示す様にドクター
12の間隔xが大きくなれば、現像剤2の付着量
も大きくなり、センサーによる出力が大きくな
る。このことは、ドクター12の規制量により、
センサー13の出力が大きく左右され、出力が安
定しないことを意味している。 However, since the developer 2 whose adhesion amount is regulated by the doctor 12 flows on the surface of the sensor 13,
According to a change in the amount regulated by the doctor 12, the area where the developer 2 contacts the sensor 13 changes greatly. As a result, the sensor 13 erroneously detects a change in magnetic permeability, making toner concentration control unstable. For example, as shown in the characteristic diagram in Figure 10,
The output of the sensor 13 changes greatly depending on the amount regulated by the doctor 12. In this figure, the horizontal axis shows the doctor width, that is, the distance x between the doctor blade 12 and the sleeve 10, and the vertical axis shows the detection output by the sensor 13. As shown in the figure, as the distance x between the doctor blades 12 increases, the amount of developer 2 deposited also increases, and the output from the sensor increases. This is due to the regulated amount of doctor 12.
This means that the output of the sensor 13 is greatly influenced and the output is not stable.
また、センサー13の取付位置が磁石11の磁
極N2より左右にズレてもその出力が大きく変化
する。つまり、磁石11の固定位置がズレても同
様である。その特性を第11図に示している。こ
の図は例えばN2極の中心とセンサー13の中心
とが一致する位置を20として示し、第9図にお
いてN1の主極を時計方向にずらせることで19,
18…とし、反時計方向にずらせることで21,
22…として図示した。図に示す様に、センサー
13又は磁石11の位置ずれ等においても、セン
サー13による出力が大きく変化する。 Further, even if the mounting position of the sensor 13 is shifted to the left or right from the magnetic pole N2 of the magnet 11, its output changes greatly. In other words, the same applies even if the fixed position of the magnet 11 shifts. Its characteristics are shown in FIG. In this figure, for example, the position where the center of the N 2 pole and the center of the sensor 13 coincide is shown as 20, and by shifting the main pole of N 1 clockwise in FIG.
18..., and by shifting it counterclockwise, it becomes 21,
Illustrated as 22... As shown in the figure, the output from the sensor 13 changes greatly even when the sensor 13 or the magnet 11 is misaligned.
更に、スリーブ10の回転により現像剤2は、
高速で搬送されるため、現像剤自身の流動性、現
像剤の内圧等によつても透磁率がバラツキ、検出
出力が不安定になる要因となつていた。 Furthermore, due to the rotation of the sleeve 10, the developer 2 is
Since the developer is transported at high speed, the magnetic permeability varies depending on the fluidity of the developer itself, the internal pressure of the developer, etc., which causes the detection output to become unstable.
<発明の目的>
本発明は現像剤の濃度、例えば透磁率を検出す
ることで、トナー濃度を制御するものであつて、
トナー濃度を一定に保つことを第1の目的として
おり、特にセンサー検出出力を安定することを目
的とする。<Object of the Invention> The present invention controls toner concentration by detecting developer concentration, for example, magnetic permeability.
The first purpose is to keep the toner concentration constant, and in particular, the purpose is to stabilize the sensor detection output.
また本発明は、センサーの取付位置を考慮し、
センサーによる出力を安定化することを目的とす
る。 In addition, the present invention takes into account the mounting position of the sensor,
The purpose is to stabilize the output from the sensor.
<実施例>
第1図は本発明による現像剤の濃度制御装置の
一具体例を示す現像装置部分の断面図である。図
において第7図と同一部分は同一符号を付してい
る。図において、5はドラム状の感光体、14は
感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置
である。現像装置14は現像槽19内に円筒状の
非磁性体スリーブ10と該スリーブ内に設けられ
奇数極からなる磁石11とからなる現像ローラ3
を設けている。スリーブ10は図中時計方向に回
転駆動され、磁石11は特にN1極(主極)が感
光体5の現像位置に対向すべく固定されている。
そのためスリーブ10上には磁石11の磁力によ
り現像剤2が吸着され、この現像剤2はスリーブ
10の回転に従つて感光体5と対向する現像位置
へと搬送され、この搬送後に現像槽19に戻さ
れ、撹拌ローラ4にて撹拌される。スリーブ11
上に吸着された現像剤2は感光体5と対向する位
置に搬送される途中で、ドクター12にて付着量
が一定量に規制される。ドクター12はスリーブ
10よりxの間隔を隔てる様に現像槽19の側板
にビス止めされている。<Example> FIG. 1 is a sectional view of a developing device portion showing a specific example of a developer concentration control device according to the present invention. In the figure, the same parts as in FIG. 7 are given the same reference numerals. In the figure, 5 is a drum-shaped photoreceptor, and 14 is a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the photoreceptor. The developing device 14 includes a developing roller 3 disposed in a developing tank 19, which includes a cylindrical non-magnetic sleeve 10 and a magnet 11 provided inside the sleeve and having an odd number of poles.
has been established. The sleeve 10 is rotated clockwise in the figure, and the magnet 11 is fixed so that the N1 pole (main pole) in particular faces the developing position of the photoreceptor 5.
Therefore, the developer 2 is attracted onto the sleeve 10 by the magnetic force of the magnet 11, and as the sleeve 10 rotates, the developer 2 is conveyed to a developing position facing the photoreceptor 5, and after being conveyed, it is transferred to the developer tank 19. It is returned and stirred by the stirring roller 4. Sleeve 11
While the developer 2 adsorbed on the photoreceptor 5 is conveyed to a position facing the photoreceptor 5, the amount of adhesion is regulated by a doctor 12 to a constant amount. The doctor 12 is screwed to the side plate of the developer tank 19 at a distance x from the sleeve 10.
上述の様に構成された現像装置14において、
現像剤2のトナー濃度を検出するためのセンサー
20は、現像後の磁石11のN2極と対向する様
に配置されている。このセンサー20は現像槽1
9の上蓋18に取付けられており、磁石11の
N2極の中心にセンサー20の中心が一致するよ
うに、スリーブ10から相当の距離を隔てて取付
けられている。つまり、センサー20はスリーブ
10とセンサー20との間隔yをドクター幅xに
対しx>yになるように配置している。 In the developing device 14 configured as described above,
A sensor 20 for detecting the toner concentration of the developer 2 is arranged to face the N2 pole of the magnet 11 after development. This sensor 20 is the developer tank 1
9 is attached to the upper lid 18 of the magnet 11.
The sensor 20 is mounted at a considerable distance from the sleeve 10 so that the center of the sensor 20 coincides with the center of the N2 pole. That is, the sensor 20 is arranged so that the distance y between the sleeve 10 and the sensor 20 is x>y with respect to the doctor width x.
第1図に示す様にセンサー20を配置すること
で、センサー20面に接触する現像剤の量が、ド
クター12の間隔xが変化してもあまり変化せ
ず、安定した透磁率の検出力を得ることができ
る。つまり、第9図に示す様にセンサー13部の
回りの不安定要素子である空間(空気)15が排
除され、センサー20面に接触する現像剤の量が
一定になり、安定した検出が望める。 By arranging the sensor 20 as shown in FIG. 1, the amount of developer that comes into contact with the surface of the sensor 20 does not change much even if the distance x between the doctor blades 12 changes, ensuring stable magnetic permeability detection ability. Obtainable. In other words, as shown in FIG. 9, the space (air) 15 that is an unstable element around the sensor 13 is eliminated, and the amount of developer that comes into contact with the sensor 20 surface becomes constant, allowing for stable detection. .
第2図は本発明によるセンサー20の出力に基
くトナー濃度制御の一例を示すブロツク図であ
る。図に示す様にセンサー20は、フエライトコ
ア21に、基準信号を加えるコイルL1、現像剤
2の透磁率を検出するためのコイルL2及び基準
のトナー濃度を設定するためのコイルL3を巻付
けており、特にコイルL2側を検出する現像剤1
と対向させ、現像剤2とフエライトコア21とで
閉磁路を構成している。またコイルL3側にはフ
エライトコア21ともう一つの閉磁路を構成する
ネジ状に基準調整コア22が設けられており、該
コア22にてコイルL3に通る磁束を調整する。
コイルL2及びコイルL3は逆向きに巻付けられて
おり、一端が共通接続されている。そして、コイ
ルL3の他端は接地され、コイルL2の他端は位相
検波器23の一方の端子に接続されている。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of toner concentration control based on the output of sensor 20 according to the present invention. As shown in the figure, the sensor 20 includes a ferrite core 21, a coil L 1 for applying a reference signal, a coil L 2 for detecting the magnetic permeability of the developer 2, and a coil L 3 for setting the reference toner concentration. The developer 1 is wrapped around the coil and detects the coil L2 side in particular.
The developer 2 and the ferrite core 21 form a closed magnetic path. Further, on the coil L 3 side, a screw-shaped reference adjustment core 22 is provided that forms another closed magnetic path with the ferrite core 21, and the core 22 adjusts the magnetic flux passing through the coil L 3 .
Coil L 2 and coil L 3 are wound in opposite directions and have one end commonly connected. The other end of the coil L 3 is grounded, and the other end of the coil L 2 is connected to one terminal of the phase detector 23 .
上記コイルL1には基準信号を出力する発振器
24が接続されており、基準信号が供給されてい
る。発振器24の基準信号の反転信号は上記位相
検波器23の他の端子に供給されている。位相検
波器23は両信号の位相差に応じた方形波(パル
ス)状の信号として出力し、この出力信号は平滑
回路25に供給される。つまり現像剤2のトナー
濃度が低下すれば、透磁率が大きくなり、これに
比例してコイルL2の誘起される電圧も大きく且
つ位相もずれる。そして、ほとんど変化しないコ
イルL3の誘起電圧と上記コイルL2との電圧との
合成信号が位置検波器23に供給されることで、
基準の信号との位相関係が比較され、出力信号の
パルス幅が大きくなる。従つて、平滑回路25で
はパルス幅が広いことから高い電圧として次の電
圧比較器26に供給する。そのため、電圧比較器
26は信号(“H”)を出力する。これにより、出
力部27にてトナー供給ローラ8を回転させるモ
ータ等を駆動することになる。 An oscillator 24 that outputs a reference signal is connected to the coil L1 , and is supplied with the reference signal. An inverted signal of the reference signal of the oscillator 24 is supplied to the other terminal of the phase detector 23. The phase detector 23 outputs a square wave (pulse) signal according to the phase difference between the two signals, and this output signal is supplied to the smoothing circuit 25. In other words, when the toner concentration of the developer 2 decreases, the magnetic permeability increases, and the voltage induced in the coil L2 increases in proportion to this, and the phase shifts as well. Then, a composite signal of the induced voltage of the coil L 3 that hardly changes and the voltage of the coil L 2 is supplied to the position detector 23, so that
The phase relationship with the reference signal is compared, and the pulse width of the output signal is increased. Therefore, since the pulse width is wide in the smoothing circuit 25, the voltage is supplied to the next voltage comparator 26 as a high voltage. Therefore, the voltage comparator 26 outputs a signal (“H”). As a result, the output unit 27 drives the motor that rotates the toner supply roller 8 .
しかし、トナー濃度が一定のレベルであれば、
電圧比較器26の出力は(“L”)となり、供給ロ
ーラ8は回転されない。つまり、基準トナー濃度
の現像剤2を現像槽19内に収容した時の平滑回
路25からの出力が、電圧比較器26の基準電圧
より低く(又は等しく)なるように、センサー2
0の基準調整コア22を調整している。そのた
め、トナー濃度が低下すれば、比較器26の基準
電圧より大きくなるような信号(パルス幅)が位
相検波器23より出力され、トナー供給が基準ト
ナー濃度に達するまで制御される。 However, if the toner concentration is at a certain level,
The output of the voltage comparator 26 becomes (“L”), and the supply roller 8 is not rotated. In other words, the sensor 2
0 reference adjustment core 22 is being adjusted. Therefore, if the toner concentration decreases, the phase detector 23 outputs a signal (pulse width) that is larger than the reference voltage of the comparator 26, and the toner supply is controlled until the reference toner concentration is reached.
第3図は第2図の詳細を示す回路構成図であ
る。図において、電源電圧VDは、抵抗R1を介
してツエナーダイオードZD1及びコンデンサC
1からなる定電圧回路28に供給され、一定電圧
として発振器24を構成する排他的論理和回路
EX1の一方の入力端子に供給されている。回路
EX1の発振出力はセンサー20のコイルL1に及
びコンデンサC3に供給されている。コイルL1
他の端子は抵抗R2及びコンデンサC2との接続
部に接続されており、抵抗R2を介して回路EX
1の出力と逆位相の発振出力信号が回路EX1の
もう一方の入力端子に供給されると共に後述する
位相検波器23の排他的論理和回路EX3の一方
の入力端子に供給されている。発振器14の発振
周波数はコンデンサC2,C3等にて決められ
る。 FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing details of FIG. 2. In the figure, the power supply voltage V D is connected to a Zener diode ZD1 and a capacitor C through a resistor R1.
an exclusive OR circuit that is supplied to the constant voltage circuit 28 consisting of 1 and constitutes the oscillator 24 as a constant voltage.
It is supplied to one input terminal of EX1. circuit
The oscillation output of EX1 is supplied to coil L1 of sensor 20 and to capacitor C3. Coil L 1
The other terminal is connected to the connection with the resistor R2 and the capacitor C2, and is connected to the circuit EX via the resistor R2.
An oscillation output signal having an opposite phase to the output of 1 is supplied to the other input terminal of the circuit EX1, and is also supplied to one input terminal of an exclusive OR circuit EX3 of a phase detector 23, which will be described later. The oscillation frequency of the oscillator 14 is determined by capacitors C2, C3, etc.
センサー20の検出用コイルL2と基準トナー
濃度調整コイルL3との合成誘起電圧は、コンデ
ンサC5を介して直流分がカツトされて増幅用ト
ランジスタQ1のベース端子に供給されている。
トランジスタQ1のコレクタは、抵抗R3を介し
て定電圧が供給され、エミツタは接地されてい
る。トランジスタQ1の増幅されたコレクタ出力
は、波形整形にかかる排他的論理和回路EX2を
介して上述した位相検出のための排他的論理和回
路EX3の他の端子に供給されている。つまり、
回路EX3は、基準信号と透磁率変化による検出
信号との位相差に応じた幅のパルス信号を出力す
る。このパルス信号は次に抵抗R5及びコンデン
サC6からなる平滑回路25にて、パルス幅に応
じた信号(電圧)に変換され、比較回路26の排
他的論理和回路EX4の一方の入力端子に被検出
信号として加えられている。 The combined induced voltage of the detection coil L 2 and the reference toner concentration adjustment coil L 3 of the sensor 20 is supplied to the base terminal of the amplifying transistor Q1 with the direct current component cut off via the capacitor C5.
A constant voltage is supplied to the collector of the transistor Q1 via the resistor R3, and the emitter is grounded. The amplified collector output of the transistor Q1 is supplied to the other terminal of the above-mentioned exclusive OR circuit EX3 for phase detection via an exclusive OR circuit EX2 for waveform shaping. In other words,
The circuit EX3 outputs a pulse signal with a width corresponding to the phase difference between the reference signal and the detection signal due to the change in magnetic permeability. This pulse signal is then converted into a signal (voltage) according to the pulse width by a smoothing circuit 25 consisting of a resistor R5 and a capacitor C6, and is sent to one input terminal of an exclusive OR circuit EX4 of a comparator circuit 26 to be detected. It is added as a signal.
上記排他的論理和回路EX4は、基準入力端子
を接地しており、一方の入力端子にスレツシユホ
ールド以上の電圧が入力すれば信号(“H”)を出
力する。そのため、回路EX4の一方の入力端に
加えられる被検出信号値は、現像剤が基準トナー
濃度時にスレツシユホールド以下(又は等しい)
の値になるように基準調整コア22を調整してい
る。従つて、トナー濃度が低下すれば透磁率の変
化により検出信号の位相が基準時の位相より大き
くずれ、排他的論理和回路EX3よりパルス幅の
広い信号が出力される。そして、平滑回路25は
基準時の値より高い電圧値に変換して、回路EX
4に加える。これにより回路EX4より“H”信
号が出力される。この信号(“H”)は、出力部2
7の抵抗R7を介してトランジスタQ2のベース
端子に供給され、トランジスタQ2を導通常状に
する。トランジスタQ2は導通することで、例え
ばトナー供給ローラ8を回転させるためのモータ
を駆動する。 The exclusive OR circuit EX4 has a reference input terminal grounded, and outputs a signal ("H") when a voltage equal to or higher than the threshold is input to one input terminal. Therefore, the detected signal value applied to one input terminal of circuit EX4 is below (or equal to) the threshold when the developer has a reference toner concentration.
The reference adjustment core 22 is adjusted so that the value becomes . Therefore, when the toner concentration decreases, the phase of the detection signal deviates significantly from the reference phase due to a change in magnetic permeability, and a signal with a wider pulse width is output from the exclusive OR circuit EX3. Then, the smoothing circuit 25 converts the voltage value to a higher voltage value than the value at the reference time, and
Add to 4. As a result, an "H" signal is output from the circuit EX4. This signal (“H”) is output from the output section 2.
It is supplied to the base terminal of the transistor Q2 through the resistor R7 of 7, making the transistor Q2 conductive. When the transistor Q2 becomes conductive, it drives a motor for rotating the toner supply roller 8, for example.
以上は、トナー濃度変化に基く、透磁率を検出
しトナー補給を行いトナー濃度を一定に保つため
の制御回路の一例であるが、これは単なる一例で
あつて本発明は第3図に示す様な回路に限定され
るものではない。つまり、第3図は透磁率を位相
検出により行つているが、透磁率の変化を、直接
電圧変化として検出するようにしても良い。また
透磁率でなく、現像剤の導電率を検出することで
トナー濃度を検出できる。 The above is an example of a control circuit for detecting magnetic permeability based on changes in toner concentration and replenishing toner to keep the toner concentration constant. It is not limited to circuits such as That is, although magnetic permeability is detected by phase detection in FIG. 3, changes in magnetic permeability may be detected directly as voltage changes. Furthermore, the toner concentration can be detected by detecting the conductivity of the developer instead of the magnetic permeability.
本発明の如く透磁率変化を検出するためのセン
サー20を第1図に示す位置に配置したことで、
上述した通り、安定した検出出力を得ることがで
きる。ここで、第1図に示すものであれば、現像
剤2の一部がセンサー20の部分にて規制され、
現像剤2の進入側のセンサー部付近に徐々に現像
剤溜まりを形成することが考えられる。このため
現像剤に溜りの変化に応じて、センサー20の透
磁率の検出出力が変化するものと思われる。その
ため、第4図に示す様に、センサー20に現像剤
2の進入側に対向して整流板16を取付けてい
る。この整流板16は、非磁性体のものが好まし
い。上記整流板16をセンサー20に取付けたも
のを、現像装置に設けた状態を第5図に示してい
る。センサー20は取付板17に固定され、該取
付板17を介して第5図に示す様に上蓋18に固
定されており、センサー20にて規制された現像
剤2は、センサー20の前面(整流板16を設け
た面)に溜ることなく左右に流れ、センサー20
に接し流れる現像剤2は、常にスリーブ10にて
搬送されてくる新しいものとなり、その量がx>
yの関係にセンサー20を配置することから、常
に一定に保たれてセンサー20への案内される。
よつて、センサー20の出力は、より安定して検
出が可能となる。 By arranging the sensor 20 for detecting changes in magnetic permeability at the position shown in FIG. 1 as in the present invention,
As described above, stable detection output can be obtained. Here, if it is shown in FIG. 1, a part of the developer 2 is regulated at the sensor 20,
It is conceivable that a developer pool is gradually formed near the sensor section on the entrance side of the developer 2. Therefore, it is thought that the magnetic permeability detection output of the sensor 20 changes in accordance with changes in the amount of developer accumulated. Therefore, as shown in FIG. 4, a rectifying plate 16 is attached to the sensor 20 facing the developer 2 entrance side. This current plate 16 is preferably made of a non-magnetic material. FIG. 5 shows a state in which the rectifying plate 16 is attached to the sensor 20 and installed in a developing device. The sensor 20 is fixed to a mounting plate 17, and is fixed to the upper lid 18 via the mounting plate 17 as shown in FIG. The sensor 20
The developer 2 flowing in contact with is always new and transported by the sleeve 10, and the amount of developer 2 is x>
Since the sensors 20 are arranged in a relationship of y, the guide to the sensors 20 is always kept constant.
Therefore, the output of the sensor 20 can be detected more stably.
尚、センサー20に整流板16を設けてなる
が、センサー20そのものを整流板16と同様の
作用効果を有する形状に形成してもよい。そこ
で、センサー20が図に示す様に、円形状であれ
ば規制された現像剤はその位置に溜ることなくス
リーブ10の回転に応じて左右に流れて撹拌ロー
ラ4へと搬送される。 Although the sensor 20 is provided with the rectifying plate 16, the sensor 20 itself may be formed into a shape having the same effect as the rectifying plate 16. Therefore, if the sensor 20 has a circular shape as shown in the figure, the regulated developer does not accumulate at that position, but flows left and right according to the rotation of the sleeve 10 and is conveyed to the stirring roller 4.
第6図は、第5図に示すセンサー20による出
力特性を示す。この第6図は、現像剤の付着量を
規制するドクター12とスリーブ10との間隔x
を変化させた場合のセンサー20の検出出力を示
すものである。また、上記間隔xを2.0mmと規定
した時のセンサー20とスリーブ10との間隔y
は1.5mmとしている。この第6図に示すものと第
10図に示す従来のものと比べ、本発明の方がセ
ンサー20による出力変化が非常に小さくなつて
いることがわかる。 FIG. 6 shows the output characteristics of the sensor 20 shown in FIG. FIG. 6 shows the distance x between the doctor 12 and the sleeve 10, which regulates the amount of developer attached.
2 shows the detection output of the sensor 20 when changing . Also, the distance y between the sensor 20 and the sleeve 10 when the above distance x is defined as 2.0 mm.
is set to 1.5mm. It can be seen that the output change due to the sensor 20 in the present invention is much smaller than the one shown in FIG. 6 and the conventional one shown in FIG.
また、第7図は主極N1の位置をずらせてセン
サー20による出力変化を示す特性図である。こ
の図は第11図と同様にセンサー20を固定し磁
石11を基準位置から主極N1の高さHを20mmを
定位置とし、これより時計回転19…16又は反
時計回転21…23させた場合の出力変化を示し
ている。図に示す様に第11図と対比すれば、本
発明による出力変化は、ほとんど生じないことが
判明した。また、整流板16を設けることなく円
形状のセンサー20を設けることで、第6図及び
第7図に示す特性とほぼ同様の結果を得た。 Further, FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in the output from the sensor 20 by shifting the position of the main pole N1 . In this figure, the sensor 20 is fixed in the same way as in Figure 11, the magnet 11 is set at a fixed position with the height H of the main pole N1 being 20 mm from the reference position, and the magnet 11 is rotated clockwise 19...16 or counterclockwise 21...23. It shows the output change when As shown in the figure, when compared with FIG. 11, it was found that almost no output change occurred due to the present invention. Further, by providing the circular sensor 20 without providing the rectifying plate 16, almost the same results as the characteristics shown in FIGS. 6 and 7 were obtained.
通常、画像濃度調整のため磁石11の主極N1
の感光体5に対する角度及びドクター幅を初期状
態で調整している。そのため、所定(基準)の現
像剤のトナー濃度に対してセンサー20による出
力変化がないことが望ましい。この点、本発明に
よれば、第6図及び第7図に示す如く第10図及
び第11図に比べ出力変化が非常に少なく、トナ
ー濃度を一定に保つために大きな効果を有する。 Usually, the main pole N 1 of the magnet 11 is used to adjust the image density.
The angle with respect to the photoreceptor 5 and the doctor width are adjusted in the initial state. Therefore, it is desirable that the output of the sensor 20 does not change with respect to a predetermined (reference) toner concentration of the developer. In this regard, according to the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the output changes are much smaller than those in FIGS. 10 and 11, which is very effective in keeping the toner concentration constant.
<発明の効果>
本発明の現像剤の濃度制御装置によれば、スリ
ーブとセンサーとの間隔を現像剤の規制を行うド
クターとスリーブとの間隔より小さくしても、現
像剤の進入側がくさび形状に形成されていること
から現像剤のセンサー進入側に停滞ができず、常
に新しい現像後の現像剤をセンサーへと導くこと
ができると共に、常に一定量の現像剤の供給を行
うことができ、より一層安定したトナー濃度を検
出を行える。<Effects of the Invention> According to the developer concentration control device of the present invention, even if the distance between the sleeve and the sensor is smaller than the distance between the doctor and the sleeve, which regulates the developer, the developer entrance side remains wedge-shaped. Because the developer is formed on the sensor entrance side, no stagnation occurs on the sensor entrance side, and new developed developer can always be guided to the sensor, and a constant amount of developer can always be supplied. The toner concentration can be detected more stably.
また、センサー中心を磁石の一磁極の中心に一
致させていることから、上記磁石の磁力の影響を
受けることなく安定したトナー濃度を透磁率変化
して検出することができる。 Furthermore, since the center of the sensor is aligned with the center of one magnetic pole of the magnet, stable toner concentration can be detected by changing the magnetic permeability without being affected by the magnetic force of the magnet.
従つて、上記センサーにて正確なトナー濃度を
検出できることから現像剤のトナー濃度を決めら
れた範囲内に保持することが容易に行える。 Therefore, since the sensor can accurately detect the toner concentration, the toner concentration of the developer can be easily maintained within a predetermined range.
第1図は本発明による現像剤の濃度制御にかか
る現像剤の断面図、第2図は本発明にかかる現像
剤の濃度制御回路の一例を示すブロツク図、第3
図は第2図の詳細を示す回路図、第4図はセンサ
ーに整流板を取付けた例を示す平面図、第5図は
第4図のセンサーを現像装置に設けた現像装置の
断面図、第6図及び第7図は本発明の濃度制御に
かかる特性図、第8図は従来の体積変化による現
像剤の濃度制御にかかる現像部の断面図、第9図
は従来の透磁率変化による現像剤の濃度制御にか
かる現像剤の断面図、第10図及び第11図は第
9図によるセンサー出力を示す特性図である。
2:現像剤、3:現像ローラ、5:感光体、
8:トナー供給ローラ、10:スリーブ、11:
磁石、12:ドクター、16:整流板、20:セ
ンサー、23:位相検波器、24:基準信号発振
器、26:比較器、27:出力部、x:ドクター
間隔、y:センサーとスリーブの間隔。
FIG. 1 is a sectional view of a developer related to developer concentration control according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a developer concentration control circuit according to the present invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing the details of Fig. 2, Fig. 4 is a plan view showing an example in which a rectifying plate is attached to the sensor, and Fig. 5 is a sectional view of a developing device in which the sensor shown in Fig. 4 is installed in the developing device. 6 and 7 are characteristic diagrams related to concentration control of the present invention, FIG. 8 is a sectional view of a developing section related to conventional developer concentration control based on volume change, and FIG. 9 is a characteristic diagram related to conventional developer concentration control based on change in magnetic permeability. 10 and 11 are characteristic diagrams showing the sensor output according to FIG. 9, which are cross-sectional views of the developer related to developer concentration control. 2: developer, 3: developing roller, 5: photoreceptor,
8: Toner supply roller, 10: Sleeve, 11:
Magnet, 12: Doctor, 16: Rectifier plate, 20: Sensor, 23: Phase detector, 24: Reference signal oscillator, 26: Comparator, 27: Output section, x: Doctor interval, y: Interval between sensor and sleeve.
Claims (1)
ように回転される非磁性体スリーブとからなる現
像ローラを用い記録媒体に形成された潜像を現像
する現像装置において、 現像剤の濃度を透磁率変化として検出し、この
検出出力に応じてトナー供給を制御するためのセ
ンサーを、現像後の上記スリーブの上部に対向す
る位置に、該センサーの中心が上記磁石の一磁極
の中心に一致するように設け、 上記スリーブ上に付着する現像剤の量を規制す
るドクターとスリーブとの間隔xに対し、上記ス
リーブとセンサーとの間隔yがy<xの関係を維
持するように上記センサーを配置し、 上記センサーの現像剤の進入側前面をくさび形
状に形成された像剤溜まり防止部材を配設した ことを特徴とする現像剤の濃度制御装置。[Claims] 1. A developing device that develops a latent image formed on a recording medium using a developing roller consisting of a magnet with multiple poles and a non-magnetic sleeve that is rotated so as to cover the magnet. , A sensor for detecting the concentration of the developer as a change in magnetic permeability and controlling toner supply according to this detection output is placed at a position opposite to the upper part of the sleeve after development, and the center of the sensor is aligned with the magnet. The distance y between the sleeve and the sensor maintains a relationship of y<x with respect to the distance x between the doctor and the sleeve, which is arranged to coincide with the center of one magnetic pole and regulates the amount of developer adhering to the sleeve. A developer concentration control device, characterized in that the sensor is arranged so that the developer approaches the sensor, and a wedge-shaped developer accumulation prevention member is provided on the front surface of the sensor on the developer entrance side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18209284A JPS6157974A (en) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | Developer concentration control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18209284A JPS6157974A (en) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | Developer concentration control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6157974A JPS6157974A (en) | 1986-03-25 |
| JPH048794B2 true JPH048794B2 (en) | 1992-02-18 |
Family
ID=16112212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18209284A Granted JPS6157974A (en) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | Developer concentration control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6157974A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656531B2 (en) * | 1987-02-25 | 1994-07-27 | シャープ株式会社 | Developing device in electrophotographic process |
| JPH0792624B2 (en) * | 1988-09-30 | 1995-10-09 | キヤノン株式会社 | Development device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123242A (en) * | 1976-04-09 | 1977-10-17 | Hitachi Ltd | Detector for toner mixing ratio of developing agent |
| JPS59121079A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-12 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic toner detecting body |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP18209284A patent/JPS6157974A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6157974A (en) | 1986-03-25 |
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