JPS6140989B2 - - 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
であり詳細にはキヤ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
に関するものである。 一般に電子写真若しくは静電記録の現像方法に
おいてはキヤリヤ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ツト現像法を適用
する場合には、その現像剤の磁性キヤリヤとトナ
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
ツトに付着した現像剤は静電潜像を摺擦してその
潜像をトナーで顕画する。その結果現像剤からト
ナーが徐々に消費されキヤリヤに対するトナーの
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カ
ブリがふえる不都合を生ずる。従つて好ましい色
調の画像を連続して得るためには現像剤の濃度を
適正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。それはキヤリヤとトナーの
色を違えておき、トナーの消費に従つてキヤリヤ
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、この方法はキヤリヤとトナーの色
調が類似していると使用出来ず、又色検出光学系
がトナーの飛散によつて汚れ、適正な濃度を検知
しなくなる等の欠点がある為実用的でなかつた。 本発明の目的は、上記光学的検知方法とは全く
原理を異にした濃度検知手段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。 現像剤のキヤリヤの比重は、トナーのそれより
も十分に大きい。例えばマグネツト現像法に於て
は、一般にキヤリヤとして鉄・酸化鉄・ニツケル
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。上記キヤリ
ヤとトナーの合成からなる現像剤の体積は、現像
剤中のトナー含有比率の減少にともないキヤリヤ
のみの場合の体積値に向かつて減少する。従つて
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
トナー濃度をキヤリヤ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・透電率・導電
率・透磁率等）が同じものであつても正確な検知
が可能な特長がある。 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つて
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
の磁極配置を取られている。そして磁性キヤリヤ
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表面を摺擦して現像す
る。現像を終了した磁気ブラシはスリーブの回転
によつ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フリーブ上に設け
られたスクレーパー６により掻き取り除去され
る。現像剤の落下位置には傾斜支切り板７が設け
られており、この傾斜支切り板上にはスリーブの
軸方向に傾斜した搬送翼８が設けられてあり、ス
クレーパー上から除去落下された現像剤は傾斜支
切り板７上をこの搬送翼８に従つて現像剤自身の
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スリーブ軸方向へ変位を
受けながら一定量の現像剤が撹拌移動するもので
ある。スリーブ軸方向へ送られた現像剤は最後に
スリーブの軸方向後端で現像剤容器とは別に設け
られた現像剤通路９内の搬送スクリユーローラー
１０上へ第一穴１１から落下し、傾斜支切り板７
上の搬送翼８による搬送方向とは逆方向に搬送さ
れる。そして最終的には第二穴１２より搬送スク
リユーローラー１０による搬送力とスリーブ内の
磁石による磁気引力により現像容器内へ再び送ら
れスリーブ式磁気ローラーに吸引されて現像に供
するものである。 ところで搬送スクリユウ１０は搬送翼８の現像
剤搬送能力よりも20〜40％大きな搬送能力を有す
る如く構成されている。該構成により搬送翼によ
り手前位置に戻された現像剤は、全て、搬送スク
リユウにより奥側位置に送られ、該スクリユウの
搬送力により上方に盛り上がる。 該奥側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４図に示す如く変化
する。 破線１３は現像剤量が少ない時実線１４は現像
剤が多い時を示す。実験の結果現像剤量30c.c.の変
化によりレベルの上下位置が約１cm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１％の変化に相当するものであつ
た。 該レベル位置変化は、支切り板７の現像剤移動
穴１１の径を、搬送翼８により送られる現像剤
が、ちようど通過するように設定することによ
り、極大となり、レベル位置検知は極めて容易と
なるものである。 第４図に示す実施例において検知手段１５とし
て電気的、磁気的の他光、超音波等の検知素子を
用いる方法が応用可能である。検知手段１５で現
像位置レベルが検知されると次に判別回路１８に
より判別され判別回路１８からの出力信号に応じ
てソレノイド２０を動作させトナー補給装置１９
からトナーが補給される。第５図には検知手段と
して最も簡単な方法である微作動マイクロスイツ
チを用いた場合を説明する。１６はフロートであ
り現像剤上に接触し、レベル変化に従つて上下運
動を行なう。このフロートはマイクロスイツチ１
７に接続されていて上下運動に従つてスイツチの
ON、OFFを行なう。マイクロスイツチからの電
気信号は判別回路１８により判別される。 １９は、判別回路１８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、ソレ
ノイド２０の吸引力を用いて、ホツパーから現像
器へのトナー落下の落下穴制御を行い、画像焼き
により消費されたトナーをすみやかに補給する如
くなされた制御手段である。該トナー補給量制御
は、タイマー回路を用いて、ホツパーの動作時間
を制御する方法においても可である。 他の実施例として第６図は磁性現像剤のレベル
による透磁率変化をコイルのインダクタンス変化
として検知するものである。検知素子２１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１４
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、コイルのインダクタ
ンスが増大し、共振回路は共振点に至る。又現像
剤レベルか曲線１３の時即ちコイルから現像剤が
遠ざかつた時にはコイルの磁気抵抗が増し、イン
ダクタンス値が減少して共振点からはずれる。２
２は共振周波数

【式】を発する発振 回路であり、２３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１
８で判別されトナー補給装置１９，２０を作動さ
せる。第７図は第２図とは別の実施例を示すもの
で二本のスクリユウにより本発明現像装置を実施
した場合である。第２図と同じ記号は同じものを
示す。スクリユウ２４は現像剤中に埋まる如く設
定されており一定の現像剤搬送を示す。 スクリユウ２５はスクリユウ２４より、搬送能
力を大なる如く構成されている。７は、スクリユ
ウの支切り板であり、現像剤移動及び、奥側への
現像剤のたまりが、適当に行なわれるように設定
されており、該位置に現像剤レベルの検知手段が
設けられるものである。この他現像手段そのもの
については各種知られているが上記現像剤濃度検
知手段はいずれにも適用可能であり本発明に包含
されるものである。本発明によれば、現像装置内
を流動循環される現像剤のトナー消費に伴う体積
変化を局所的位置にて増幅させることができるか
ら、極めて僅かな体積変化でも容易にかつ精確に
検知することができる。そして、その検知に伴い
現像剤量を補給する場合にも補給結果を精確に検
知できるので精度のよい濃度制御が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像剤の体積とトナー含有比率の関係
を示すグラフ図、第２図は本発明現像装置の一実
施例図、第３図は第２図の部分斜視図、第４図、
第５図、第６図はトナー濃度検知手段の各実施例
図、第７図は本発明現像装置の別の実施例図であ
る。 図において１は磁石、２は非磁性スリーブ、４
は規制板、５は感光ドラム、７は傾斜支切板、８
は搬送翼、１５は検知手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像容器内の現像剤を現像容器長手方向に搬
   送する第１の搬送手段と、 第１の搬送手段よりも大きい搬送力で第１の搬
   送手段の現像容器長手方向の搬送方向とは逆方向
   に現像剤を搬送する第２の搬送手段と、 第１、第２の搬送手段の間に配置され、これら
   の現像容器長手方向に関する現像剤搬送方向の現
   像剤移動を支切る支切り板と、 支切り板の現像容器長手方向の両端側に設けら
   れ、第１、第２の搬送手段との間で現像剤の受け
   渡しを許容する現像剤移動用穴と、 第２の搬送手段から第１の搬送手段への現像剤
   移動用穴近傍で且つ第２の搬送手段側で、第２の
   搬送手段の大きい搬送力で搬送されてくる現像剤
   の現像剤位置レベルに応じて現像剤濃度を検知す
   る検知手段と、 検知手段の信号に応じて現像剤の補給を制御す
   る手段と、を有することを特徴とする電子写真現
   像装置。