JPS623950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気写真現像装置におけるトナーおよ
び強磁性担体材料から成る現像剤混合物のトナー
濃度を測定するための装置であつて、現像剤混合
物をドラムの光導電性表面に付着させるための円
筒体に対して接線方向に傾斜を以て延在する、付
着しなかつた現像剤混合物のためのかき落し・排
出板が設けられており、該かき落し・排出板上
に、１つの部材に支持されたコイルが設けられて
おり、該コイルは測定発振器の構成部分である、
現像剤混合物のトナー濃度を測定するための装置
に関する。

光導電性の層表面上の静電潜像がトナーおよび
強磁性の担体材料から成る現像剤混合物を用いて
現像される周知の複写機においては、トナー粒子
だけが消費され、強磁性の担体材料もしくは物質
はそのまま残存して再使用することができる。し
たがつて所望の濃度の現像されたコピーを得るた
めには、現像剤混合物のトナー濃度が非常に狭い
公差範囲内で予め定められた値に保たれるように
現像剤混合物を、周期的にまたは連続的に消費さ
れたトナーを補償するようにして補充する必要が
ある。現像剤混合物のトナー濃度が適切な濃度よ
りも低い場合には現像されたコピーの濃度は不充
分となり、そしてまたトナー濃度が過度に高い場
合には望ましくない下地を有するコピーが得られ
る。

ドイツ国特許願公開公報第2014430号には、現
像剤混合物の標本がAC電圧回路に設けられたコ
イルの巻線を通過せしめられ、該回路の出力信号
がコイルのインダクタンスしたがつてまた現像剤
混合物の標本のトナーの濃度に依存するようにな
り、さらにトナー濃度を測定するための装置を設
けて上記AC電圧回路に結合して、その出力信号
に応答するようにした現像剤混合物のトナー濃度
をモニタし制御するための冒頭に述べた型の装置
が開示されている。現像剤混合物の標本を採取し
てコイルの巻線のところを通過させるための装置
は非磁性材料から作られて該コイルを貫通する標
本管を備えている。

またドイツ連邦共和国特許公開公報第2525952
号に開示されている現像剤のトナー濃度をモニタ
するための装置も類似の方法で構成されておつ
て、現像剤を供給するための入口および出口オリ
フイスを備えた通路と、該通路を少なくとも部分
的に囲繞し、そして現像剤のトナー濃度の変化を
表わす尺度として測定コイルのインダクタンス変
化を測定するための測定計器に接続されている測
定コイルを備えている。

さらにまたドイツ連邦共和国特許公開公報第
1936815号には現像剤混合物の一部と共にコイル
の磁気回路を形成する強磁性のコアを有するコイ
ルからなる現像剤のトナー濃度測定装置が開示さ
れている。コイルおよびその磁気回路はインダク
タンスを形成し、その変動で発振回路の出力周波
数が影響を受け、その結果現像剤混合物の透磁率
の変動で周波数変化を惹起するようにしている。
コイルのコアは現像剤容器の壁の外部と接触して
おり、したがつて該現像剤容器は磁界がこの壁を
通つてこの現像剤容器内に入り、コイルの磁気回
路がコアに対向して位置する現像剤混合物の部分
を介して閉路されるように少なくともこの領域に
おいて磁性材料から作らねばならない。

上記のような従来より知られているトナー濃度
測定装置の共通の特徴は用いられる漏洩インダク
タンスが部分的に現像剤混合物の領域内に達しそ
して現像剤混合物の標本についてだけの測定が行
なわれるという点にある。したがつてこれらの装
置による測定は統計的測定であつて測定値が現像
剤混合物のトナー濃度の平均値を表わすものであ
るか否か確実性をもつて判定することができな
い。さらに別の欠点は用いられているコイルが或
る程度の高さを有しており、したがつて複写機の
或る個所しか設置できないこと、ならびにコイル
またはコイルを通る管の内径が小さいために現像
剤混合物が詰まつてしまつてそのために頻繁な清
浄が必要となるという点に見られる。

したがつて本発明の目的は冒頭に述べたような
現像剤混合物のトナー濃度測定装置において、複
写機の非常に制限された利用空間条件に適合し、
そして光導電性の層から現像剤容器内に戻る方向
に流れる現像剤混合物内に直接配設することがで
き、それによつてトナー濃度の典型的平均値を高
い精度でもつて決定することができるようにイン
ダクタンスを有する要素を設けることにより、従
来の測定装置を改良しようとするものである。

本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式
の装置ににおいて、前記支持部材が前かき落し・
排出板上に取付けられた、かき落し・排出板の全
幅に亙つて延在する板状条片として形成されてお
り、前記コイルは条片の現像剤混合物側の面に設
けられていて、前記条片の全幅に亙つて検出する
ように隣接して並べられた複数の扁平コイルから
成り、該複数の扁平コイルはその導電路が条片面
上にあり、かつ電気的に互いに接続されており、
条片面上の導電路が電気絶縁性の材料で被覆され
ている構成にすることによつて解決される。

本発明による利点は測定装置で用いられる測定
コイルが非常に小さな全高しか有さず、したがつ
て一般に利用空間が極く僅かである複写機に取付
ける上に困難に遭遇せず、しかも現像剤の流れは
測定コイルによつてほとんど撹乱されることはな
く（例えば絞られることはなく）、したがつてそ
の大部分について測定が成されるという点にあ
る。

次に図面に略示した本発明の実施例を参照し詳
細に説明する。図面中第１図は複写機の現像装置
１およびドラム２の略図である。ドラム２は光導
電性の表面を備えておつて、例えば矢印Ｂで示す
方向に回転する。ドラム２の光導電性表面には静
電潜像が存在し、この潜像は可視調色像に現像す
るために現像装置１内で現像剤混合物と接触せし
められる。

現像剤混合物７は謂ゆる磁気刷子によつて現像
剤トラフ１４内の現像剤貯蔵物８から取出されて
ドラム２の表面に塗布される。磁気刷子はその縦
軸３７を中心に回転可能である円筒体３から構成
されている。円筒体３の内部にはいくつかの磁石
１５，１６，１７および１８が輻射状に配列され
ておつて、そのうち磁石１６および１７は現像剤
混合物を吸収するのに用いられ、そして磁石１５
は現像剤混合物７をドラム２に付着するのに用い
られる。円筒体３のほぼ２分の１の部分は現像剤
貯蔵物８内に浸漬されておつてトナー粒子および
担体粒子から成る現像剤混合物は磁石１６および
１７に隣接する個所で円筒体３の表面に吸着さ
れ、そして円筒体３の回転によりドラム２の表面
上に潜像を現像するために供給される。磁石１５
ないし１８の磁界の影響下で強磁性の担体粒子は
磁界の磁力線の方向に整列してトナーと共に円筒
体３の表面上に現像剤の刷子状の被覆を形成す
る。掻取刃３５がこの刷子状の被覆の厚さを制限
するために円筒体３の表面から予め設定された距
離だけ離れて現像剤トラフ１４の右側の上縁に固
定されている。磁石１５ないし１８は円筒体の殻
の内面に接近して位置する磁極が交互に変わる極
性となるように配列した棒磁石とするのが好まし
い。磁石１３の目的は円筒体３とドラム２との間
の接触後にも刷子状に配列された現像剤混合物７
をそのままの状態に維持することになる。

現像装置はコンソール３６上に配設された支持
フレーム上に取付けられている。カバー１２が現
像装置１の頂部を閉じている。現像剤トラフ１４
の基底部近傍には縦軸３８を中心に回転するミキ
サ軸１０が設けられておつて、これにより現像剤
トラフ１４内で現像剤貯蔵物８の適当で完全な混
合が行なわれる。現像装置１と一体的な構造で抽
出器１１のケーシング１３が連結されている。こ
の抽出器は現像剤トラフ１４に隣接しておつて該
現像剤トラフ１４の外部で遊離した懸濁状態にあ
る現像剤混合物を取出す機能を果たす。

ドラム２の表面に付着されなかつた現像剤混合
物７は円筒体３の表面に対して接線方向に斜めに
延びるかき落し・排出板４上に通される。かき落
し・排出板４は固定支持部に取付けられおつて、
例えばその幅を横切る方向、言換えるならば図面
の平面に対して垂直な方向に鋸歯の形状を有する
ことができ、そしてこの鋸歯４′の先端は上向に
曲げることができる。したがつて現像剤混合物７
はかき落し・排出板４上で顫動して現像剤トラフ
１４内へと落下し現像剤貯蔵物８に戻る。磁気刷
子の円筒体３に接近してかき落し・排出板の上側
の部分には要素５が配設されており、この要素５
は板状の形態をした少なくとも１つのコイル６を
備えている。かき落し・排出板４の下端は別の支
持体２０に突合せ支持されており、この固体支持
体２０にかき落し・排出板４の側縁部（図示せ
ず）が固定されている。

コイル６によつて与えられるインダクタンスを
有する要素５は現像剤混合物７内のトナーの濃度
の変化の関数としてコイル６のインダクタンスの
変化を検出するための回路の一部を構成するもの
である。そしてこの回路はまたトナー供給装置
（図示せず）を作動するための信号を発生する。

要素５はかき落し・排出板４上を顫動して現像
剤トラフ１４内に戻る現像剤混合物７がコイル６
の磁力線の領域内を通るように配列されている。

本発明の第２ａ図に示す実施例はコイル６に加
えて複数個の別のコイル６′，６″，………を有し
ており、これら別のコイル６′，６″等は板状の形
態にあつて互いに直列に電気接続されている。板
状の形態を有するこれらコイル６，６′，６″は条
片として形成された要素２１のほぼ全長従つてか
き落し・排出板４の全幅に亙つて延在する。これ
らのコイルの導電路２２は開いた矩形の形態にあ
つて個々の導電性の各々は各コイル６，６′，
６″の中心部２３から出発し、そして外に向うに
つれて大きくなる長さの側縁２４，２５を有して
いる。個々のコイルの中心部２３の通し接続点
（図示せず）から隣接のコイルに対する接続は部
分的に破線で示されている。

第２ｂ図は板状の形態にある複数個のコイル
６，６′，６″………から成る要素２１の別の実施
例を示す。導電路２６は内側から外側に螺旋状に
延びている。これらのコイルも同様に互いに直列
に接続されている。

当業者には明らかなように個々のコイルの導電
路はここに開示した好ましい実施例のものと異な
つた別のいろいろな方法で配列することができ、
そしてまた個々のコイルも異なつたエツチング方
法または例えば導電路を要素上に電気メツキする
などの他の方法で製作することができる。

要素５または２１の板状の形態にあるコイル
６，６′，６″の導電路２２または２６と現像剤混
合物７との間の導電性接触を避けるために導電路
は電気的に絶縁性で透明な材料２７で被覆されて
いる。

第２ｃ図は板状の形態を有し、そして図面には
略示されている複数個のコイル６，６′，６″……
…から成るインダクタンスを有する要素５または
２１の別の実施例を示す。各々のコイルの形状は
第２ａ図ないし第２ｂ図を参照して述べたコイル
の形態に対応するものである。

コイルは要素２１に固定されたストリツプ３９
の両側に設けられており、各側において幾何学的
に互いに隣接している。現像剤混合物７とコイル
との間の導電性接触を回避するために、コイルは
電気的に絶縁性で透明な材料２７からなる層によ
つて被覆されている。ストリツプ３９は例えば両
側に銅が被覆されているプラスチツク・フイルム
から構成することができる。既に述べたように
個々のコイルはストリツプ３９の各側において銅
層のエツチングにより形成されている。コイル
６，６′，６″のそれぞれの中心部２３は通し接続
点４０を介してストリツプ３９の他側に設けられ
た対応の対向コイル６，６′，６″………に通電接
続されている。第２ｃ図に略示するようにコイル
６，６′，６″………はマトリクス４１の個々の行
４２のコイルが互いに直列に通電接続されるよう
な方法でマトリクス４１の形態で相互接続されて
いる。しかししながらマトリクス４１の列は互い
に並列に通電接続されている。そしてこれが例え
ば正方形マトリクスである場合にはマトリクスの
全インダクタンスは個々のコイル６，６′，６″等
のインダクタンスに等しくなる。実際上それぞれ
５個のコイルを有する５つの列で配列された25個
のコイルから成る正方形マトリクスが適当である
ことが判つた。勿論正方形ではなく長方形のマト
リクスを選択することも可能である。さらにまた
マトリクス内の直列接続および並列接続の異なつ
たいろいろな組合わせも考え得る。コイルは或る
マトリクスを形成するために特定の選ばれたコイ
ルの相互接続に関係なくストリツプ３９の各側に
おいて幾何学的に隣接して配設されている。

第３図は現像剤混合物７内のトナーの濃度を測
定するための装置をブロツク・ダイヤフラムで示
す。要素５または２１は基準発振器２８に接続さ
れている測定発振器３４の一部を構成する。これ
ら２つの発振器はそのうちの１つの出力周波数だ
けが任意時点で周波数／電圧変換器２９に印加さ
れるように測定発振器３４または基準発振器２８
のいずれかをスイツチングするサイクル・タイマ
３０によつてトリガされる。変換器２９の出力電
圧は増幅器３１において適当に増幅されシユミツ
ト・トリガ回路３２をトリガする。このシユミツ
ト・トリガ回路３２は、それに接続されているモ
ータ３３が追加のトナーを添加することによつて
現像剤混合物を所望の濃度にする必要がある時に
オンに切換えられ、そして現像剤混合物が所望の
トナー濃度を有している場合にオフに切換えられ
るように調整されている。モータ３３はトナー供
給装置（図示せず）を作動するものである。

測定発振器３４の回路計設自体は周知であつて
コンデンサおよび要素５または２１のインダクタ
ンスによつて形成される発振回路を含む。この発
振回路は電源に接続されたベースを有するトラン
ジスタのコレクタ路に設けられている。このトラ
ンジスタは別のトランジスタを有する発振回路の
一要素である。２つのトランジスタのエミツタは
スイツチング・トランジスタとして作動し、サイ
クル・タイマ３０によつて開閉されるさらに別の
トランジスタのコレクタに接続されている。

要素５または２１のコイル６，６′，６″………
の組合せの漏洩インダクタンスに変化があると、
それによつて測定発振器３４の周波数が変化す
る。測定発振器３４の出力周波数は基準発振器２
８の一定の出力周波数と比較される。一般に現像
剤混合物のトナー濃度が低くなつた場合には測定
発振器３４の共振周波数が増加し、それによつて
基準発振器２８の一定の基準周波数からのこの共
振周波数の増分偏差が上昇するように設定がなさ
れている。この場合には増幅器３１の選択された
利得およびシユミツト・トリガ回路３２のトリガ
電圧に対応してモータ３３が起動される。測定発
振器３４の出力周波数が基準発振器２８の固定周
波数の値よりも低い限りにおいてはシユミツト・
トリガ回路３２は応答せず、モータ３３は静止状
態にあり現像剤混合物にはトリガは供給されな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による複写機の一部
分を示す略図、第２ａ図はインダクタンスを有し
現像剤混合物のトナー濃度を測定するための装置
の一部を形成する要素を示し、第２ｂ図および第
２ｃ図はそれぞれインダクタンスを有し現像剤混
合物のトナー濃度を測定するための装置の一部と
なる別の要素を示し、そして第３図は現像剤混合
物のトナー濃度を測定するための装置をブロツ
ク・ダイヤグラムで示す。 １……現像装置、２……ドラム、７……現像剤
混合物、８……現像剤貯蔵物、１４，１６……現
像剤トラフ、３……円筒体、１３，１５，１６，
１７，１８……磁石、３６……コンソール、１２
……カバー、３８……縦軸、１０……ミキサ軸、
１１……注出器、１３……ケーシング、４……か
き落し・排出板、４′……鋸歯、６，６′，６″…
…コイル、５，２１……条片、２０……固定支持
体、２２，２６……導電路、４０……通し接続
点、３９……ストリツプ、４１……マトクリス、
２８……基準発振器、３４……測定発振器、３０
……サイクル・タイマ、２９……変換器、３１…
…増幅器、３２……シユミツト・トリガ回路、３
３……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気写真現像装置におけるトナーおよび強磁
   性担体材料から成る現像剤混合物のトナー濃度を
   測定するための装置であつて、現像剤混合物をド
   ラムの光導電性表面に付着させるための円筒体に
   対して接線方向に傾斜を以て延在する、付着しな
   かつた現像剤混合物のためのかき落し・排出板が
   設けられており、該かき落し・排出板上に、１つ
   の支持部材により支持されたコイルが設けられて
   おり、該コイルは測定発振器の構成部分である、
   現像剤混合物のトナー濃度を測定するための装置
   において、 (a) 前記支持部材は前記かき落し・排出板４上に
   取付けられた、かき落とし・排出板の全幅に亙
   つて延在する板状条片２１として形成されてお
   り、 (b) 前記コイルは条片２１の現像剤混合物側の面
   に設けられていて、前記条片２１の全幅に亙つ
   て検出するように隣接して並べられた複数の扁
   平コイル６，６′，６″から成り、該複数の扁平
   コイルはその導電路２２〜２６が条片面上にあ
   り、かつ電気的に互いに接続されており、 (c) 前記条片面上の導電路２２〜２６は電気絶縁
   性の材料２７で被覆されていることを特徴とす
   る、現像剤混合物のトナー濃度を測定するため
   の装置。 ２ 互いに直列に通電接続されている複数の扁平
   コイル６，６′，６″………を条片２１が支持して
   いる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 中心部２３から外に向うにつれて増大する長
   さの側縁２４，２５を有する矩形の形態の扁平コ
   イル６，６′，６″………の導電路２２が設けられ
   ている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 内側から外側に向かつて螺旋状に延在する扁
   平コイル６，６′，６″………の導電路２６を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 条片２１に固着されたストリツプ３９の両側
   に設けられ、そして各側において互いに隣接する
   板状形態を備えた複数個のコイル６，６′，６″…
   ……から成るインダクタンスを備えている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ６ ストリツプ３９の一側におけるコイル６，
   ６″の中心部分２３が、通し接続点４０を介して
   ストリツプ３９の他側のコイルに通電接続されて
   いる特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ コイル６，６′，６″………がマトリクス４１
   形態で相互接続され、マトリクス４１の各行４２
   のコイルが直列に導通接続され、そして該マトリ
   クス４１の列が互いに並列に導通接続されている
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 互いに同じ大きさのインダクタンス値を有す
   るコイル６，６′，６″………が縦と横に同じ数だ
   け並べられている特許請求の範囲第７項記載の装
   置。