JPS6227392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トナー濃度検出装置に関するもので
ある。

従来、トナーとキヤリアとからなる二成分乾式
現像剤のトナー濃度をその流動度で測定するセン
サーとして第１図に示すようなものが考えられて
いる。すなわち、所定直径のオリフイス部１とこ
のオリフイス部１の上部に位置して上方拡開のす
りばち形の保持部２とが一体的に形成されたロー
ト３が設けられ、このロート３の下部には前記オ
リフイス部１の内径よりも大きい内径のパイプ部
４が垂直に取付けられ、このパイプ部４の外周に
はコイル５が巻回されている。このコイル５には
発振回路６、周波数カウンタ７、比較回路８が順
次接続され、この比較回路８にはトナー補給回路
９が接続されている。

したがつて、保持部２内に供給された現像剤１
０はその流動度に基いてオリフイス部１で流量が
制限されるが、流動度はトナー濃度によつて変化
するためパイプ部４中を流下する現像剤１０のキ
ヤリアの量が変化してその量に応じてコイル５か
ら構成される発振回路６での発振周波数が変化す
る。この周波数は周波数カウンタ７でカウントさ
れ、比較回路８において基準値との比較がなさ
れ、それがあらかじめ定めた基準値よりも低くな
るとトナー濃度が低いということになつてトナー
補給回路９を駆動し、現像剤１０中のトナー濃度
が所定値になるまでトナー補給を行なう。

しかしながら、このような構造による場合には
つぎのような問題がある。すなわち、現像剤１０
のトナー濃度が高くなつて流動性が悪くなつたり
現像剤１０が一度に多量にオリフイス部１に流れ
込んだ場合、保持部２において現像剤１０の架橋
現象が生じ、オリフイス部１で目詰りが起こり現
像剤１０が流下しなくなつてしまうことがある。

そこで、目詰り防止の一案として保持部２の現
像剤１０の流入口にマスクをする方法が考えられ
る。ところが、この方法では多量の現像剤１０が
一度にオリフイス部１に流れむことによつて生ず
る目詰りは防止できるものの、現像剤１０のトナ
ー濃度がたとえば2.5wt％から3wt％以上になる
と一度に多量に流れ込まなくても目詰りが頻発す
るものである。また、オリフイス部１の径を大き
くすることも考えられるが、この手段でも目詰り
の頻度は減少させうるものの目詰りを皆無にする
ことはできない。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構造にして現像剤の架橋現象をなく
し、目詰りの生ずることのないトナー濃度検出装
置を得ることを目的とするものである。

本発明は、現像剤を保持する上方拡開の保持部
とこの保持部の下端に位置する所定直径のオリフ
イス部とからなるロートと、このロートの前記オ
リフイス部に下方から連通するとともに前記オリ
フイス部より直径の大きい内径のパイプ部と、こ
のパイプ部の外周に巻回されたコイルとが一体的
に結合されてなるセンサーと、このセンサーに振
動を与える打撃装置と、前記コイルが接続される
トナー濃度の検出回路とよりなり、前記ロートか
ら自由落下する現像剤の流動度を前記検出回路に
よつて透磁率の変化として検知するようにしたこ
とを特徴とするものである。したがつて、ロート
から自由落下する現像剤の流動度を検出回路によ
つて透磁率の変化として検知する場合に、そのセ
ンサーのロートに打撃装置により打撃を与えるこ
とにより、ロートのオリフイス部での架橋現象に
よる現像剤の目詰りを防止することができ、正確
なトナー濃度を検出することができるものであ
る。

本発明の実施例を第２図ないし第３図に基いて
説明する。第１図で示した部分と同一部分は同一
符号を用い説明も省略する。まず、一部しか図示
していないがドラム状に形成されて一方向に回転
する感光体ドラム１１が設けられ、この感光体ド
ラム１１の左下方に現像装置１２が設けられてい
る。この現像装置１２は、二成分系の乾式の現像
剤１０を貯える容器１３と前記感光体ドラム１１
に近接して回転するスリーブ１４とその下方のス
リーブ１５と前記スリーブ１４の表面より現像剤
１０をかき落して流下させるかき落し板１６とこ
のかき落し板１６に保持されそのかき落し板１６
の下縁部に位置する第１図で示したセンサー１７
と前記容器１３中の現像剤１０を撹拌する撹拌羽
根１８，１９とよりなる。

しかして、前記センサー１７の近傍にはこのセ
ンサー１７に間欠的に振動を与える打撃装置２０
が設けられている。すなわち、この打撃装置２０
は図示しない駆動機構により前記撹拌羽根１８を
回転させる撹拌羽根用主軸２１にベアリング等に
よつて回転自在に取付けられたアーム部２２とこ
のアーム部２２の一端に連設されつつ前記センサ
ー１７に対向する打撃部２３と前記かき落し板１
６にそつて流下する現像剤１０を受ける受け皿２
４を前記アーム部２２の他端に連設してなる。

このような構成において、スリーブ１４の回転
により現像剤１０は感光体ドラム１１へ送り出さ
れ、その感光体ドラム１１に形成された静電潜像
に応じて現像剤１０中のトナーは感光体ドラム１
１の表面に吸引され、余剰の現像剤１０はかき落
し板１６によりかき落されその一部がセンサー１
７上へ落下する。そこで、第１図に示したように
トナー濃度が低ければトナー濃度が所定値になる
までトナーの補給が行なわれる。

ここで、センサー１７部においては、保持部２
にある程度の現像剤１０が堆積しオリフイス部１
から流下する。この際、保持部２の下端に現像剤
１０の架橋現象が生ずることがあるが、かき落し
板１６にそつて流下する現像剤１０の一部はアー
ム部２２に連設された受け皿２４上にも流下する
ので、この受け皿２４上に堆積した現像剤１０が
所定重量を越すと打撃装置２０はバランスをくず
し撹拌羽根主軸２１を中心に回動する（第２図点
線）。これにより、打撃部２３がセンサー１７に
衝突しセンサー１７を振動させる。このセンサー
１７の振動により架橋状態となつている現像剤１
０のキヤリアの１個１個がそれぞれ運動し易い方
向に動き、あるキヤリアは下方に動きあるキヤリ
アは上方へ動くということになり、架橋に緩みが
生じ、結局架橋状態が壊されることになる。この
ようにして架橋が壊れて現像剤１０がオリフイス
部１に流れ出すと数10秒以上流れ続ける。この数
10秒は連続コピー時においてA4サイズの３枚以
上のコピーに相当するがセンサー１７への打撃回
数を１枚コピー当り１回にすることで目詰りを防
止することができる。もつとも、打撃回数を１
回／秒以上にした場合には現像剤１０の流量に乱
れを生じ正確なトナー濃度の測定ができなくな
り、また打撃の瞬間には現像剤１０の流れが止ま
るのでよりトナー濃度の測定精度を向上させるに
は打撃タイミング時には検出を中止するようにす
ればよい。

他方、打撃部２３の打撃動作とともに受け皿２
４も回動して傾きこの受け皿２４上の現像剤１０
を流下させる。このように受け皿２４から現像剤
１０がなくなつた後は打撃装置２０が撹拌羽根用
主軸２１を中心に回動して実線で示す原位置に復
帰する。この一連の動作は現像剤１０がスリーブ
１４の回転によりくみ上げられている間間欠的に
くり返して行なわれる。なお、この動作のサイク
ルは受け皿２４の大きさやかき落し板１６でかき
落される現像剤１０の量等によつて決まる。

なお、第２図ないし第３図に示した構成におい
てセンサー１７を打撃しているのでこのセンサー
１７の耐久性等に悪影響を及ぼす可能性がある
が、打撃部２３においてはその先端にゴム等の弾
性体を着脱自在に取付けることにより破損時に交
換しうる構成とすればよい。また、センサー１７
側にあつてはこれをかき落し板１６にねじ止め等
で固定するものでは打撃によりねじが弛んでしま
う可能性があるので、溶接又は接着による取付け
手段とすればよい。もつとも、溶接等による取付
け手段であつても一枚のセンサー支持板２５に取
付けた場合このセンサー支持板２５が打撃により
次第に上方に反つてしまうこともありうるので、
第４図に示すようにセンサー支持板２５の側面に
補強板２６を溶接すれば変形することなく一層良
好となる。また、打撃部２３が衝突する部分にお
いてセンサー１７の一部がへこんでしまうことも
ありうるので、その部分の厚みを増すとか第５図
に示すようにレール２７に挾持されて交換可能な
保護板２８を設けるとかの手段で防止できる。

さらに、打撃装置２０の回動動作の適正さ、す
なわち受け皿２４とこの受け皿２４上に堆積する
現像剤１０の量との関係の適正さを確保するため
には、第６図に示すように原位置において受け皿
２４をやや上方に傾斜させて設定し、現像剤１０
の重みで受け皿２４が傾いたとき点線で示すよう
に水平面２９に対し少し傾むくようにするとか、
第７図に示すように受け皿２４の現像剤１０が流
下する側にばね３０で付勢された蓋３１を設け、
この蓋３１が現像剤１０のある重量によつて開か
れるとかの手段でよい。

つぎに、第８図は本発明の第二の実施例を示す
ものである。この実施例は主軸２１に回動自在に
取付けられたアーム部２２の一端に先端に打撃部
２３を有する打撃棒３２を回転自在に取付け、こ
の打撃棒３２の後端側に形成された長孔３３に固
定棒３４の一端を係合させて打撃装置３５を構成
したものである。なお、３６は受け皿２４用のス
トツパーである。

このような構成においても、かき落し板１６に
そつて受け皿２４上に流下した現像剤１０の量が
所定量を越えると主軸２１を中心にアーム部２２
が回動し打撃棒３２を押し上げつつ回動させる。
これにより、打撃部２３がセンサー１７に衝突し
てこのセンサー１７を振動させる。したがつて、
保持部２に架橋現象が生じてもその架橋を壊すこ
とができ目詰りを防止できる。

また、第９図は本発明の第三の実施例を示すも
ので、打撃装置３７として獅子おどしの原理を利
用して、打撃部２３を原位置おいてセンサー１７
に当接させて設け、アーム部２２にばね３８を連
結することにより構成したものである。

このような構成において、受け皿２４上に流下
した現像剤１０の量が所定量を越えると主軸２１
を中心としてアーム部２２が反時計方向に回動し
打撃部２３はセンサー１７から離反する。ところ
が、アーム部２２にばね３８が取付けられている
のでこのばね３８によりアーム部２２が反動的に
時計方向に回動し、打撃部２３がセンサー１７に
衝突する。これにより、架橋現象が生じても壊さ
れるので目詰りすることはない。

さらに、第１０図は本発明の第四の実施例を示
すもので、打撃装置３９として回動中心となる主
軸２１と打撃部２３との間におけるアーム部２２
の一部（又は全部）をスプリング４０で形成する
とともにその一端を一方向にのみ回転するストツ
パー４１に係止させることにより構成したもので
ある。

このような構成において、受け皿２４上に流下
した現像剤１０により受け皿２４が傾むくとスプ
リング４０が点線で示すように反つてその先端と
ストツパー４１との接触面積が次第に減少し、ス
プリング４０がある程度反るとついにはストツパ
ー４１からはずれスプリング４０の弾性で反動的
に打撃部２３を動作させることとなる。これによ
り、センサー１７に振動が与えられ目詰りが防止
される。そして、打撃動作および受け皿２４上の
現像剤１０の流下の後受け皿２４が原位置に戻
る。このとき、スプリング４０側の先端が下方へ
の回動の際ストツパー４１を反時計方向に回動さ
せ、その先端とストツパー４１との係止関係は実
線で示すようになる。

なお、第二の実施例ないし第四の実施例におい
ても、第４図ないし第７図で示した事項は同様に
考慮される。

また、これらの実施例では受け皿２４を有する
打撃装置２０，３５，３７，３９を用いその打撃
動作の動作源として受け皿２４上に流下した現像
剤１０の重量を利用したものについて説明した
が、モータに連結されたカム等により動作させて
もよいものである。

本発明は、上述のように現像剤を保持する上方
拡開の保持部とこの保持部の下端に位置する所定
直径のオリフイス部とからなるロートと、このロ
ートの前記オリフイス部に下方から連通するとと
もに前記オリフイス部より直径の大きい内径のパ
イプ部と、このパイプ部の外周に巻回されたコイ
ルとが一体的に結合されてなるセンサーと、この
センサーに振動を与える打撃装置と、前記コイル
が接続されるトナー濃度の検出回路とよりなり、
前記ロートから自由落下する現像剤の流動度を前
記検出回路によつて透磁率の変化として検知する
ようにしたので、ロートから自由落下する現像剤
の流動度を検出回路によつて透磁率の変化として
検知する場合に、センサーに打撃装置により打撃
を与えることにより、そのセンサーのロートのオ
リフイス部での架橋現象による現像剤の目詰りを
防止することができ、正確なトナー濃度を検出す
ることができるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一例を示す縦断側面図、第２図
は本発明の第一の実施例を示す縦断側面図、第３
図はその斜視図、第４図はその一部を改良した斜
視図、第５図は縦断側面図、第６図は側面図、第
７図は側面図、第８図は本発明の第二の実施例を
示す側面図、第９図は本発明の第三の実施例を示
す側面図、第１０図は本発明の第四の実施例を示
す側面図である。 １……オリフイス部、２……保持部、３……ロ
ート、４……パイプ部、５……コイル、１７……
センサー、２０……打撃装置、３５……打撃装
置、３７……打撃装置、３９……打撃装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤を保持する上方拡開の保持部とこの保
   持部の下端に位置する所定直径のオリフイス部と
   からなるロートと、このロートの前記オリフイス
   部に下方から連通するとともに前記オリフイス部
   より直径の大きい内径のパイプ部と、このパイプ
   部の外周に巻回されたコイルとが一体的に結合さ
   れてなるセンサーと、 このセンサーに振動を与える打撃装置と、 前記コイルが接続されるトナー濃度の検出回路
   とよりなり、 前記ロートから自由落下する現像剤の流動度を
   前記検出回路によつて透磁率の変化として検知す
   るようにしたことを特徴とするトナー濃度検出装
   置。