JPS6093470A - 現像剤トナ−濃度検知装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、静電潜像の現像に用いられる磁性二成分現
像剤中のトナー濃度を検知する現像剤トナー濃度検知装
置に関する。

〔従来技術〕

従来、現像剤中のトナー濃度検知手段として、ギヤリア
とトナーからなる磁性二成分現像剤を、学反射率を検出
してトナー濃度（混合比）を測定するようにしたものは
、米国特許第３８３０４０１号な−どに示されているよ
うに公知である。

また、かかるトナー濃度検知手段において、光電センサ
ーの出力を安定化させるために、光電センサーの前面に
透光板を配置し、該透光板にｔ傷創を接触させるように
構成したものは、実開昭５７−１７２４６４号に示され
ている。

ところで、現像剤の光学反射率を測定する場合に、後者
のように透光板を介して測定を行い、透光板に現像剤を
接触させるように構成すると、セイザーの汚れを防止す
ることはできるが、センサーの光電検知出力は小さな値
になる欠点がちる。

また、前者のように、センサーを現像剤から離間させて
配置すれば、光電検知出力は大きくなるが、センサーの
汚れを防止するための構成が複雑化する欠点が生ずる。

次に、従来装置のかかる欠点を、具体的構成例に基づい
て説明する。

第１図（５）は、従来の公知技術によって構成したトナ
ー濃度検知装置の概略図である。図において、Ｉは酸荷
保持部利で、導電支持体３の表面に光導電体、絶縁体等
で構成される電荷保持層２を設けて構成されている。４
は現像ローラーで、マグネットローラー５及び非磁性ス
リーブ６からなり、非磁性スリーブ６は反時計方向に回
動するように構成されている。７は現像機／・ウジング
の一部で、８はドクターブレードである。９はトナー濃
度検知のだめのセンサーで、センサー本体１１の開口部
に透光板１０を設けである。現像剤は磁力によって現像
ローフ−４上に保持搬送され、現像穂立領域Ｘで電荷保
持部材ｌ」−に形成されている静電潜像に接して現像を
行ない、トナー濃度検知穂立領域Ｙでトナー濃度センサ
ー９に対向して、トナー混合比の検知を受ける。この際
、透光板１０が現像剤の穂立部に接触しているために、
トナーによる汚染なしに光電検知を行うことができる。

第１図（１３＋は、第１図囚に示した装置に用いるトナ
ー濃度センサーの１構成例を示す図で、センサー本体］
１には開口１２．１３が設けられていて、各開口内には
発光ダイオード等の光源１４と受光素子］５が装着され
ている。まだ、開口部分には」二記の夷うに、トナーの
浸入を防止するための透光板１０が設けられている。

本発明者の実験によれば、上記のように、トナー濃度セ
ンサー９の透光板１０を現像剤に接する位置に配置し、
透光板１００表面を導電処理して、トナーの帯電と同極
性で現像バイアス電圧よりも１００■以上高いバイアス
電圧を印加しておくと、トナー濃度センサーはトナーに
よって汚染されることなく、安定した検知出力が得られ
るが、その値は極めて小さいことが確認された。

これに対して、トナー濃度センサーを現像剤面から順次
離間させると、検知出力は一旦増大して、やがてまた減
少するように変化し、最大出力が得られる位置における
出力は、濃度センサーが現像剤に接している場合の検知
出力に比べて、５〜１０倍に達することが確認された。

ところが、トナー濃度センサーを現像剤から離間させる
と、先に述べたように透光板に汚れが発生して、安定し
た検知出力が得られない問題点が生ずる。

〔発明の目的〕

本発明は、犬なる光電検知出力が得られると共に、トナ
ー濃度七ンーリ°−がトナーによって汚染されることが
なく、安定した検知出力が得られる１・す・−濃度検知
装置を提供すること目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、現像ローラー上の現像剤表面とトナー濃度セ
ンサーとの距離を周期的に変更する手段を設け、現像剤
表面とトナー濃度センツ〒が接近した状態でトナー濃１
反センサーの透光板と現像剤を接触させ、現像剤表面と
トナー濃度センザーが離間した状態で得られる光電検知
信号をサンプリングしてトナー濃度検知信号とするよう
に構成し、。

透光板の表面に付着するトナーを除去して検知出力を安
定化する共に、現像剤とトナー濃度センザーの離間によ
り犬なる検知出力を得られるようにするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。

第２同人、［Ｆ］）は、本発明のトナー濃度検知装置敬
の一実施例の概略構成図である。図において、第１図（
５）、同で示した符号と同一符号を付した部分は同一構
成部材を示す。トナー濃度センサー９は、従来例と同様
に、センサー本体１１の開口部分に透光板１０を配置し
ており、好捷しくは、透光板１０の表面を導電化処理し
ておいて、トナーの帯電上同極性のバイアス電圧を印加
しておく。２１はトナー濃度検知穂立領域Ｙにおける現
像剤穂立の高さを変更するための手段で、板状の規制板
２２と、これを回動可能に支持する軸２３とで構成され
ている。

規制板２２は、第２同人に示すように、現像ローラー４
上の現像剤層の中に先端をくい込捷せて、その厚みを減
少させる位置と、第２図（Ｂ）において、符号２：２′
として示すように、現像剤層から離間した位置との間を
周期的に移動するように構成されている。

規制板２２が、第２図囚で示す位置にある時には、規制
板の先端くい込み作用により、濃度検知穂立領域Ｙにお
ける現［象剤穂立高さが小さくなっていて、トナー濃度
センサー９から離間しており、したがって、トナー濃度
センサー９からは高い検知出力が得られる。しかし、現
像剤から離れているため透光板ＩＯの表面には、いく分
かのトナー付着を生ずる。

一方、第２図（Ｂ＋において、２２′で示すように、規
制板が現像剤層から離れた位置をとると、検知穂立領域
Ｙにおける現像剤穂立は透光板１０に接触して、トナー
付着による汚れを除去する。しかし、トナー濃度センサ
ー９の検知出力は、第２図いコの状態に比べて著しく低
下してしまう。そこで、規制板２２を周期的に往復駆動
して、第２図（５）の位置をとるタイミングを基準にし
て、トナー濃度センサー９からの高い検知出力をサンプ
リングして、トナー濃度の検知信号とするものである。

これにより、トナー濃度の高検知出力が得られると共に
、センサーの汚損を防止し安定した検知出力が得られる
。

第３図は、本発明の他の実施例の概略構成図である。こ
の実施例は、第２図（５）、（Ｂｌに示した実施例にお
ける規制板２２にかえて、穂立高さ変更子■として、偏
心カム２４を用いて、現像ローラー４上の検知穂立領域
Ｙの現像剤層の厚みを周期的に変化させるようにするも
のである。偏心カム２４は軸２５を中心に回動する構成
となっていて、第３図に示す位置にある時には、現像剤
層の厚さは規制されて、第２図（５）に示す状態と同じ
く高い検知出力が得られる。カム２４が１．８０　回転
した位置をとる時、現像剤とカム２４は非接触状態とな
り、第２図（【３）に示す状態と同様に、現像剤の穂立
が透光板１０と接触して、その汚れを除去するように作
用する。

現像剤層の厚さを規制するために、この実施例のように
、カムを採用した場合には、カムは一方向に連続的に回
転させることができるから、第２図体）、（Ｉ３）に示
した実施例のように、往復運動を行わせるメカニズムを
必要とせず、したがって、構成が簡略化して信頼性の高
い検知装置を提供することができる。

第２同人、（１３１及び第３図に示した各実施例におい
ては、マグネットローラー５を固定して非磁性スリーブ
６を回転させる構成のｇｌ、＠装置に、本発明を適用し
た例を示したが、マグネットローラーを回転させて、ス
リーブを固定した装置、あるいは、マグネットローラー
とスリーブの両者を回転させる装置に、本発明を適用す
ることも可能でちる。

第４図は、マグネノｉ・ローラー回転式の現ｒ象装置に
、本発明を適用した実施例を示す図で、マグネットロー
ラー５′が矢印方向に回転することによって、現像剤は
反時計方向に搬送される。この実施例では、第３図に示
した実施例のように、偏心カム２４を現像剤層規制のた
めに適用したものを示したが、第２図人、（Ｂｌに示し
た規制板２２を適用してもよい。

第２図［Ａ＋、（Ｂｌ〜第４図に示した実施例において
は、現像剤ローラー上の現像剤厚さを規制する手段が、
現像ローラーに対して後退した位置をとる時には、現像
剤の穂立が常時透光板に接触するようにトナー濃度セン
サーが配置されているものを示したが、透光板に現像剤
が接触するのは短時間であっても、その目的が達せられ
るので、現像前が一時的に接触するような構成にするこ
ともできる。また、透光板に現像剤が接触する領域しよ
穂立部分としているが、必ずしも穂立部分で接触させる
ように構成しなくてもよい。

第５図は、本発明の更に他の実施例を示す図である。こ
の実施例は、第２図（５）、ｆＢ）に示した実施例と同
様に、規制板２６が軸２７に支持されている構成となっ
ているが、第５図に示すように、規制板２６の先端部２
６′が現像剤層にくい込んで、その厚さを減少させると
同時に、かき取った現像剤がＺで示すように大きなたま
りを形成するように、規制板２６の先端部２６′による
かき取り量を設定しておくものである。規制板２６を例
えばソレノイドで駆動する等、高速度で現１象ローラー
４から離れる方向に移動させると、た支りＺはその高さ
を保ったままトナー濃度センサー９の方向に搬送されて
、透光板ＩＯに接触してその汚れを除去する。たまりＺ
が通過してしまうと現ｒｔ剤は透光板１０に作用しなく
なる。

この実施例では、１ナ一濃度センサー９は現像剤穂立部
あるいに非穂立部のいずれにも配置できるものであるが
、トナー濃度センサーを現像剤穂立形成部に対向して配
置した場合には、たまりＺの高さが直接透光板に接する
程の大きさがなくてもよく、穂立が形成される時に、そ
の高さが透光板に接する範囲内であればよい。

この実施例は、−１−記の」、うに、規制板２６によっ
て現像剤の大きなた］すＺを形成し、それによって現像
剤の透光板１０−の接触を容易にする点に特徴がちるも
のであり、その結果として、トナー濃度検知時における
トナー濃度センサーと現ｒ象剤の距離は十分にとること
ができるから、−・層高い光電検知出力を得ることがで
きる。

また、この実施例の特徴は、トナー濃度−ヒンサー９を
現像ローラー４上の穂立を形成していない現像剤と対向
させることもできる点にもある。トナー濃度センサー９
を穂立部でない現ｒ象剤部分に対向させた場合には、検
知出力は更に増大して、穂立部に対向させた場合に比べ
て１０倍程度の太きさとなる。

以上説明した各実施例は、現像ローラー上の現像剤層の
厚さを周期的に変更して、トナー濃度−ヒ＼ ンサーの透光板を清掃する状態と、高い光電検知出力を
得る状態とを交互に形成させるものであるが、現像ロー
ラー上の現像剤には変更を加えず、トナー濃度ヒンザー
を周期的に移動させて本発明を実施することもできる。

２°、］°　第６図は、上記原理によ・て構成した実施
例のｒ−１ 一概略構成図である。トナー濃度センサー公は、現像ロ
ーラー４上の現像剤から離れた位置をとるａの状態と１
、現像剤と透光板２９が接触する位置をとるｂの状態と
を周期的に生ずるように構成されている。ａの状態にお
いては、高い光電検知出力が得られるから、この状態に
おける光電検知出力をサンプリングしてトナー濃度検知
信号とし、ｂの状態においては、透光板２９に付着する
ｌ・ナーのクリーニングを行わせるものである。この実
施例は、現像ローラー４上の現像剤層の厚みが小さくて
、第２図人、（１３）〜第５図に示した方式の実施例７
の適用が困難な場合においても実施可能であり、また、
ａ　ノ状態におけるトナー濃度センサーの位置ヲ、最大
出力が得られる任意の位置に設定できる利点もある。

〔発明の効果〕

本発明は、現像剤トナー濃度検知装置を、現像ローラー
上の現像剤表面とトナー濃度センサリ−−との距離を周
期的に変更する手段を設けて、現像剤表面とトナー濃度
センサーが接近した状態でトナー濃度センサーの透光板
と現ｒ象剤を接触させ、現像剤表面とトナー濃度センサ
ーが離間した状態で得られた光電検知信号をサンプリン
グしてトプー−濃度検知信号とするように構成したので
、トナー濃度センサーのトナーによる汚染を防止するこ
とができると共に、高い光電検知出力を得ることができ
るから、検知精度及び検知の信頼性を向上させることが
できる。

また、現像剤表面とトナー濃度セ／ザーとの距離を周期
的に変更する手段を、現像剤層の厚さを周期的に変更さ
せる手段で構成することにより、簡単な構成で本発明を
実施することができる。

また、現像剤表面とトナー濃度セ／ザーとの距、離を周
期的に変更する手段を、トナー濃度センザーを周期的に
現像ローラーに対して接近・離間させる手段で構成する
ことにより、現像ロ〒ラー上の現像剤層の厚さが小さい
場合にも適用可能となり、また、トナー濃度センサーと
現像剤との距囲［の設定に制約がないから、透光板の清
掃とトナー濃度の検知のそれぞれに対して、最適条件の
位置にトナー濃度センサーを配置することができる等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（５）は、従来の現像剤トナー濃度検知装置の構
成例の概路線図、第１図（］３）は、トナー濃度センザ
ーの一例の概略構成図、第２図（５）は、本発明の現像
剤トナー濃度検知装置の一実施例の一動作態様を示す概
路線図、第２図ＦＢ＋は、上記実施例の他の動作態様を
示す概路線図、第３図〜第６図は、それぞれ本発明の他
の実施例の概路線図である。 図において、１は電荷保持部材、４は現像ローラー、５
はマグ不ノＩ−ローラー、６は非磁性スリーブ、８はド
クターブレード、９はトナー濃度セン１１−一、１０は
透光板、２１は穂立高さ変更手段、２２は規制板、２４
は偏心カム、２６は規制板、２８はトナー濃度センザー
を示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社１０ （Ａｌ　ｔＢ） 短２図 ｆＡ’１　ＦＢ） 顎３１′η　男４図 第５図　５６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　キャリア及びトナーからなる磁性二成分現像剤
   を磁力によって現像ローラー上に保持搬送し、該現像剤
   に対向させて透光板を介した光電式トナー濃度センサー
   を設けてなる現像剤トナー濃度検知装置において、現像
   ローラー上の現像剤表面とトナー濃度センサーとの距離
   を周期的に変更する距離変更手段を設け、現像剤表面と
   トナー濃度センサーが接近した状態でトナー濃度センサ
   ーの透光板と現像剤を接触させ、現像剤表面とトナー濃
   度センサーが離間した状態で得られる光電検知信号をサ
   ンプリングしてトナー濃度検知信号とするように構成し
   たことを特徴とする現像剤トナー濃度検知装置。
2. （２）前記距離変更手段は、現像剤の移動方向からみて
   トナー濃度センサー対向部上流側の現像ローラー上で、
   現像剤層の厚さを周期的に変更させる手段で構成され、
   現像剤層が厚い場合には前記透光板に現像剤が接触し、
   現像剤層が薄い場合に得られる光′Ｉｆ検知信号をサン
   プリングしてトナー濃度検知イ１１吋とすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の現像剤トナー濃度検
   知装置。
3. （３）前記距離変更手段は、現像ローラー上の現像剤に
   対向配置したトナー濃度センサーを周期的に現像ローラ
   ーに対して接近・離間させる手段で構成され、トナー濃
   度センサーが現像ローラーに接近した状態で仁［現像剤
   と前記透光板が接触し、トナー濃度センザーが現像ロー
   ラーから離間した状態で得られる光電検知信号をサンプ
   リングしてトナー濃度検知信号とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の現像剤トナー濃度検知装置
   。