JPS60147772A - トナ−センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子複写機、７ノ？クシミリおよび各種プリン
タなどの現像機におｔノる一成分トナーの残量検知又は
二成分１〜ナーにお番ノるトナー溌度検知を行）ｔ−ナ
ーセンサに関するものである。

電子複写機、ファクシミリおＪ、び静電プリンタなどの
静電記録装置などにおいては、感光ドラムの表面に静電
潜像を磁性現像剤を用いて、磁気ブラシ法などにより現
像し、つぎに熱的に又は圧力的に定着し、最終画像を得
ている。

安定した画像を保つためには一成分ｌ−ナー使用時はｌ
・ナー残量の監視を、また二成分ｊ・ナー使用時は強磁
性キャリアと１〜ナー粉の混合比を高精度に監視しな番
ノればならない。そのためのセンサーとしてトナーレベ
ルセンサおよびｌ−ナー＊ｉｔ−ン→ノーが種々の方式
で実用化されてきた。

（のなかの一つに、磁気空隙部を有する磁心を用いて対
称形磁気回路を形成したもので、磁−現像剤が一方の空
隙部に対向して磁気回路を構成しているときは、イれど
等価な磁性体を他の空隙部に調整可能な構成に配置して
、２次コイル間の、差動出力の位相検波出力が丁度零と
なるようにし、所定のトナーレベル以下になるか、又は
所定のトナー濃度より薄くなったとき、上記のバランス
がくずれて正出力又は負出力を出すようにしたトナーセ
ンサを提案した。（特願昭５７−２０７５２４号）しか
し、上記方式においては、形状的に厚さ方向に寸法をと
ってしまうこと、およびそのために現１ｍ機と現像剤の
温度上昇により、感知側トランスど調整側トランスのア
ンバランスが生じ、温度特性などを悪化さＵることがあ
るなどの問題点もあった。

本発明の目的は、上述の従来方式での欠点を解消し、［
・ナーセンリの薄形化および温を徒特性を改善したもの
である。

本発明のトナー廿ンサは、対称形の磁気空隙部を有する
一対のトランスから構成されるものにおいて、現像機中
の現像剤に対して一対の検出トランスを平行に配設し、
薄形構成を実現し、かつ温度特性の改善などを特徴とす
るものである。

以下に本発明の詳細を図面により説明づる。

第１図は本発明の一実施例に係る二成分現像機を示覆も
のである。

磁性キトリアどトナー１０からなる二成分現像剤２は、
現像剤槽３内に収容され、又現像剤４Ｗ３の内部には図
示矢印爪方向に回転する感光体ドラム１に対向して円筒
状の非磁性スリーブ４ど、イの内部にマグネッ［・ロー
ル５が複数極着磁されている。又現像機内部には、トナ
ーに摩擦帯電をおこさせるための羽根車９が回転自在に
設置されている。その上方には、トナー１０を収容する
１〜ナ一槽１１が形成されている。トナ一槽１１の下部
には、トナー補給ロール１１が回転可能に設けられてい
る。また非磁性スリーブ４の土の現像剤の厚さを規制す
るドクタ一部材１３が設置されている。

以上のような構成において、非磁性スリーブ４を図示し
た矢印Ｂ方向に回転させると、スリーブ上に吸着された
現像剤２は、ドクターギャップｄから現像ギャップＤに
向って搬送される。現像ギヤツブＤ付近において、現像
剤２により形成された磁気ブラシで感光体ドラム１の表
面上を摺擦して該ドラム上に形成された静電潜像が現像
される。

現像ギャップＤを通過後の現像剤３は、同極対向部に至
ると反撥磁界によって、非磁性スリーブ４からかきおと
されて現像剤１３内に回収される。

次に回収後の現像剤３は、ｌ・ナー補拾ロール１１の回
転によりトナ一槽１２から排出されたトナー１０ととも
に羽根車９により、撹拌混合された後、再び非磁性スリ
ーブ４１’に吸収されて現像に供されることになる。現
像剤２が現像ギＩ７ツブ１〕を通過した後にＳ極上付近
゛にくると、イこで現像剤層に接するトナー）虞度［ン
４）Ｇにより現像剤のトナー濃度を検出し、検出された
トナー濃度に応じて、外部信号を出力して図示していな
い駆動手段によってトナー補給ロール１１を回転させ、
トナー１門度を一定にするよう制御している。

以上が現像機と、トナーｍ度ヒン畳すの動作である。

上記動作で述べたトナー濃度しンサに関し、本発明者等
が先に提案した構成の例を第２図（ａ）。

゛・（ｂ）に示した。磁気空隙部を有する磁心１４゜１
５に１次コイル１７’、１’８と２次コイル１６゜１９
が巻回されており、現像剤１０と磁気回路的にバランス
をとる調整用磁性体２１が配設されている。１次コイル
１７．１８をその一部として形成される発振回路２０の
発振信号は、それぞれ２次コイル１６．１７に互いに逆
位相に伝送されるが、現像剤１０と磁心１４および磁心
１５と、調整用磁性材２１との磁気回路における磁気抵
抗が同等なら２次コイル１６．１７での誘起電圧の差り
Ｊ電圧は、増幅器２２を通じて増幅された後、１次コイ
ル側での発振電圧と位相検波回路２３で検波出力され、
ある電圧値を出力する。しかるにトナーが消費されると
１−ナー濃度が薄くなり、現像剤１０の実効透磁率が大
となって、２次コイル１６の誘起電圧が大どなり、検波
出力も大どなる。

従って、コンパレータ２４の出力はハイレベルとなりト
ナー供給ロールの駆動出力回路２５が働いて［・ナーが
補給される。一方、余分にトナーが補給されるど、同様
に２次コイル１Ｇの誘起電圧が小となり検波出力も小と
なる。従って、トナー供給■−ルも駆動されることもな
くなり、０Ｎ−ＯＦＦ方式でトナー濃度一定に保つ制御
が行われる。

−力筒２図（ａ　）で示した磁心は断面口字形の組合せ
であるが、第２図（ｂ）にような断面Ｅ形のコアの組合
せ形状にしても同様に上記動作は可能である。また、イ
の様子も同様である。検出１〜ランス（２７，１６，１
７）と調整１〜ランス（２８，１８，１９，２１）の巻
線極性などを示したのが第３図である。

以上の動作につき（トナー濃度）−（位相検出出力）の
関係でみると第４図のようになる。位相検波を０ＭＯ３
の排他的理論和（Ｅｒ　−ＯＲゲー１−）で構成した場
合、第４図中に示したように、ＶＣＣ５Ｖでスレッシュ
ホールド電圧的２．５■となるので約３ｗｔ％に設定し
たことになる。１点近傍で駆動回路２５は０Ｎ−ＯＦＦ
することになる。

しかるに第２図（ａ　）　（ｂ　）に示したような一対
の磁心が現像剤１０に対して縦に設けられている構成の
ものでは、寸′法的に厚くなってしまうことと、そのた
めに現像槽内の温度上昇により、一対の磁心に温度差が
生じ、高周波発振のため使用しているフェライト磁心の
温特の影響をうけて、濃度制御性の温度特性が変化する
ことがあり、精度よくおさえることができないことがあ
る。

そこで本発明者等は、第５図（ａ）（ｂ）に示した例の
ように、一対の外径約１．０ＩＩｌｌｌｌφｘ６ｍｍｂ
の磁心に巻線をそれぞれ約５０回巻いたものを現像剤に
対して平行に配設することにより薄形化が実現でき、ま
た、各磁心の温度差がなくなり、ｉ・ナー濃度制御特性
の温特が著しく改善できた。すなわち、トナー濃度をさ
らに精度よく安定に検知でさるようになった。また、現
像剤の流れをうける感知面が広くなり、さらに安定した
現像剤の流れの状態にすることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の係る現像装置の例を示す断面図、第
２図は本発明の従来のトナー濃度センサーの例を示１断
面および回路ブロック図、第３図は本発明トナー濃度セ
ンサーの巻線構成と回路ブロック図、第４図は本発明の
トナー濃度と位相検波出力の関係を示す図、第５図（ａ
　）　（ｂ　）は本発明の一実施例を示すＩ−ナーセン
サの磁心構成図である。 涼３回 クジ 茅４画 θｔ２Ｊ４．５Ａプ トナー濃屓　（ｙｙ−７〆）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気空隙部を有Ｊる磁心に１次コイルおよび２次コイル
   を各回してなる１−ランスを一対有し、それぞれ１次コ
   イル同志および、２．次コイル同志を接、続してから、
   １次コイル側には発振回路を形成し、それぞれの磁気空
   隙部の一方の近傍に磁性体があるときに、２次コイル間
   の差動出力電圧の１η相が互いに逆になるように構成し
   、前記２次コイルの位相検波出力により１−ナーレベル
   又は１−ナー）１度を検出するようにした１−ノーセン
   号において、現像剤に対して一対のトランスの位置関係
   が平行に配設されたことを特徴とする１〜ブーセン１ノ
   。