JPS6019505B2 - 電子写真現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に電子写真現像装置に関するものである。

以下キャリアとトナーの混合から成る現像剤の濃度検知
手段を備えた電子写真現像装置を例にして説明する。一
般に電子写真若しくは静電記録の現像方法においてはキ
ャリャとトナーの混合から成る現像剤を用いる。

この為例えばマグネット現像法を適用する場合には、そ
の現像剤の磁性キャリャとトナー（例えば着色樹脂微粉
末）の混合比率が現像効果の上から極めて重要な要素と
なる。即ちマグネットに付着した現像剤は静亀潜像を摺
際してその潜像をトナーで頭画する。その結果現像剤か
らトナーが徐々に消費されキャリャに対するトナーの比
率が低下して、即ち現像剤の濃度が低下して次第に現像
画像の濃度が薄くなる。そこでトナーを適宜補給するが
、その場合トナーが適正以上に補給されると画像の濃度
が濃くなり過ぎると共に力ブリがふえる不都合を生ずる
。従って好ましい色調の画像を連続して得るためには現
像剤の濃度を適性レベルにして而もそのレベルを常に一
定に維持させる必要がある。従来現像剤の濃度を自動的
に制御する方法がいくつか知られている。

それはキヤリャとトナーの色を違えておき、トナーの消
費に従ってキャリャとトナーの混合体たる現像剤の混合
色濃度が変化することを利用して、その変化を光学的に
検知し。その変化に応じて現像剤へのトナーの補給機構
を制御せしめ、現像剤濃度を一定に保つようにしたもの
である。然しながら、この方法はキャリヤとトナーの色
調が頚以していると使用出来ない欠点がある為実用的で
なかった。

本発明の目的は、上記方法とは全く原理を異にした濃度
検知方法を適用した電子写真現像装置を提供することに
ある。

以下に本発明における濃度検知の原理について述べる。

現像剤のキャリャの比重は、トナーのそれよりも十分に
大きい。例えばマグネット現像法に於ては、一般にキャ
リャとして鉄・酸化鉄・ニッケル等の金属粉が、トナー
としては着色樹脂粉が用いられる。言い換えるならば現
像剤中のトナーは検知し得るべく十分な体積を占めてい
る。上記キャリャとトナ−の合成からなる現像剤の体積
は、現嫁剤中のトナ−含有比率の減少にともないキャリ
ャのみの場合の体積値に向って減少する。従ってその現
像剤の体積値の減少により現像剤濃度が判知されるもの
である。第１図は鉄粉とスチレン樹脂の混合物から成る
現像剤の体積とトナー含有比率の関係を示す。このよう
に本発明は現像剤中のトナー濃度をキャリャとトナーの
総体積で決められる現像剤の体積の変化を利用すること
により行なわれるものであるから、キヤリヤ・トナーの
全ての物理量例えば（比重・色相・透露率・導電率・透
磁率等）が同じものであっても正確な検知が可能な特徴
がある。本発明は上記の物理現象を利用して現像剤濃度
の検出並びにその濃度調整を行い、常に安定した画像を
得ることが可能となる。

以下図面に基いて詳細に説明する。

第２図第３図において１は回転スリーブ２（非磁性或い
は半磁性であることが望ましい）内に任意の極性配置に
して設けた固定磁石であり磁石配置は回転スリーブ内に
おいて図示の如く片寄って設けられ現像位置とは略反対
側のスリーブ面上の磁界が現像剤を引きつけることがで
きない程に弱く或いは零になるようにスリーブ内の磁石
に適宜の磁極配置が取られている。

そして磁性キャリャと着色荷電粒子とを有する現像剤Ｄ
を現像剤容器３内から吸引汲み上げ磁気ブラシを形成す
る。汲み上げられた磁気ブラシは次いで規制板４にて定
量に形成される。そしてこの磁気ブラシは矢印方向に回
転する感光ドラム５表面を超榛して現像する。現像を終
了した磁気ブラシはスリーブの回転によってスリーブ内
の固定磁石からの磁気引力が弱くなりこの磁気引力の弱
化とスリーブ上に設けられたスクレーパ−６により掻き
取り除去される。現像剤の落下位置には支切り板７が設
けられており、この支切り板上には現像剤蝿梓分散板８
が設けられており、スクレーパー６上から除去落下され
た現像剤は支切り板７上を蝿梓分散板８に従って現像剤
自身の自重重力による落下力及びスリーブ回転による遠
心力等の運動力の勢いで鷹幹分散されるものである。蝿
洋分散板８の略下方部分に現像剤済梓ローラ９が設けら
れており、蝿杵分散された現像剤はローラ９の回転によ
りさらに均一状態に凝拝され、スリーブ２に供給される
。また支切り板７の背部方向には現像剤位置しべル変イ
り増幅スクリュー１０が現像剤に触れる如く設けられて
おり、増幅スクリュー１０の略中央部に切返し１０ａが
ありスリーブの鞠方向奥部にある現像剤を中央部へ、又
手前部の現像剤を中央部へ搬送する如く構成されている
（第４図）。この構成により位置レベル変化増幅スクリ
ュー１０に触れる現像剤は中央部の切返し位置に向って
搬送されその位置でスクリューの搬送力により上方へ盛
り上がる。つまりスクリュー１川ま現像装置内の現像剤
容量の増減量を現像装置内の特定位置に集中させる作用
をなす。特定位置における現像剤の位置レベルは現像容
器内の現像剤量に応じて第５図に示す如く変化する。

破線１６は現像剤量が少ない時、実線１５は現像剤が多
い時を示す。

実験の結果、現像剤量３０ｃｃの変化によりレベルの上
下位置が約１肌変化した。これは、現像によりトナーの
みが消費された場合のトナー濃度変化約１％の変化に相
当するものであった。第５図は、このレベル変化を磁性
変化の検知により判別するための回路ブロックである。

磁性現像剤のレベルによる透磁率変化をコイルのィンダ
クタンス変化として検知するものであり検知素子１３と
してコイルＬを用い、コンデンサーＣとの結合により共
振回路を構成させる。現像剤レベルが曲線１５の位置、
即ち検知コイルが現像剤に近接又は没した時に透磁率が
大きくなり、コイルのィンダクタンスが増大し、共振回
路は共振点に至る。又現像剤レベルが曲線１６の時則ち
コイルか，ら現像剤が遠ざかった時にはコイルの磁気抵
抗が増し、ィンダクタンス値が減少して共振点からはず
れる。１９はＬ。

を上記コイルのインダクタンス、Ｃｏを上記コンデンサ
ーの静電容量とする・と・その共振周波数ｂ＝２布石毒
を発する発振回路であり、２０は増幅回路で共振回路か
らの出力を増幅する。

増幅回路からの出力は判別回路１４で判別される。共振
点からはずれることによる出力の減少を判別して判別出
力が得られる。１８は判別回路１４からの出力信号に応
じて現像装置内にトナーを補給する装置であり、ロータ
リソレノイド１７の回転力を用いてローレツトロール１
１の回転角度を制御し、現像装置長手方向全域に設けら
れたホツパー１２からのトナー落下量の制御を行い、消
費されたトナーを現像装置内にすみやかに且つ一様に補
給する如くなされた制御手段である。

尚ロータリソレノィドとは通電により特定の角度だけ軸
が回転するソレノィドである。

実施例の如くホッパー１２及びローレットロール１１を
現像装置の長手方向全域に設けスクレーパ６から縄枠分
散板８近辺にトナ−を落下する如く配置し補給トナーを
現像器長手方向に一様に落下する如くすると均一補給が
できる。第６図は第５図の更に詳しい回路図である。

発振回路１９として水晶発振子、判別回路１４としてオ
ベアンプを用い、トランジスタ３川こよりロータリソレ
ノィド１７を作動する。又他のトナ−補給量制御方法と
して、判別回路の出力でタイマを作動させ、タイマ時間
中はロール１１を回転して補給を続ける方法、増幅回路
の出力を利用し出力の大小に応じてタイマ時間を異なし
めてそのタイマ時間ロール１１を回転して補給する方法
、もしくは、判別回路の出力がある間、間欠的にロール
１１を回転して断続的にトナーを補給する方法、その間
欠間隔を増幅回路の出力大小に応じて変化させる方法等
がある。

又盛り上りのレベル検知手段として盛り上りの形成され
る個所に、ランプと受光素子、もしくは対電極もしくは
超音波発振子を設け、各々ランプと受光素子間の透明度
の変化もしくは電極間の静電容量の変化もしくは発振子
間の透過波の変化からしベル判別する手段を用いること
も可能である。

尚レベル検知手段を配置し易い様に盛り上りを現像剤容
器壁付近に形成する様にスクリュー配置を構成すること
も可能である。

尚本発明はキャリアとトナーの混合からなる粉体現像剤
のトナー濃度を検出するのみならず、磁性トナーのみの
現像剤の絶対量の判別も可能であり、又液体現像剤の量
の判別も可能である。

以上の様に本発明は現像剤を特定位置に搬送して盛り上
りをつくりその盛り上り程度を検知して現像剤の濃度も
しくは不足を判別するので、従来の方法より安定した正
確な現像剤濃度もしくは不足を半眠りできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理を示す特性図、第２図は本発
明による電子写真現像装置例の断面図、第３図はスリー
ブの斜視図、第４図はスクリューの斜視図、第５図は本
発明における補給制御回路フロック図、第６図は第５図
の回路例であり、図中１０はスクリュー、１３はしベル
検知回路、１１は補給用ロールである。 幕１図 第２図 第３図 多４図 帯５図 豹６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両端部から略中央部に向つて現像剤を搬送する現像
   剤レベル変化増幅部材を有し、このレベル変化増幅部材
   を現像剤容器内の現像剤滞留部上部の現像剤に触れる如
   く配置して、現像剤レベル変化増幅部材の略中央部に現
   像剤の盛り上がりを形成し、レベル検知手段によりこの
   現像剤の盛り上がりを検知することを特徴とする電子写
   真現像装置。