JP2000214674A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2000214674A
JP2000214674A JP1398999A JP1398999A JP2000214674A JP 2000214674 A JP2000214674 A JP 2000214674A JP 1398999 A JP1398999 A JP 1398999A JP 1398999 A JP1398999 A JP 1398999A JP 2000214674 A JP2000214674 A JP 2000214674A
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JP
Japan
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magnetic
developer
sensor
developing
toner
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JP1398999A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsugio Ogawa
次夫 小川
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Neomax Kiko Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Hitachi Metals Kiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device provided with a high sensitivity and high resolution residual toner quantity detection sensor or a toner density detection sensor. SOLUTION: This developing device is provided with a container body 3 of a developer replenishing device and a developing roll 7 that is inside this container body consisting of a non magnetic sleeve 4 and a magnetic shaft 5 where a multiple number of magnetic poles are alternately magnetized and installed to face a photoreceptor drum 1, developer 2 that consists of a component able to be adhered to the outer surface of the non magnetic sleeve 4 and the residual quantity detection sensor or the density detection sensor 9 of the developer that detects magnetic field emitted from the developing roll 7 (the magnet shaft 5) by magnetic impedance element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子複写機などの
現像装置における一成分トナーの場合の残量検知または
二成分トナーにおける濃度検知に係わるセンサと、現像
ロール等を容器本体内に組み込んだ現像装置に関するも
ので、特に現像剤の残量又は濃度検出を高感度に検出す
る残量検出センサ又は濃度検出センサの改良に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device such as an electronic copying machine, in which a sensor for detecting a remaining amount of a one-component toner or a density of a two-component toner and a developing roll are incorporated in a container body. The present invention relates to a developing device, and more particularly to an improvement in a remaining amount detection sensor or a density detection sensor that detects the remaining amount or concentration of a developer with high sensitivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子複写機や静電プリンタ等の静電記録
装置(いわゆる乾式のコピー装置)においては、感光ド
ラムの表面に静電潜像を磁性現像剤を用いて磁気ブラシ
法などにより現像し、次ぎに熱的に又は圧力的に定着し
最終画像を得るものである。ここで、画像の濃度を一定
に保つためにはコピーにより消費されただけのトナーを
補給する必要がある。そこで一成分トナーを使用してい
るときはトナー残量の監視を、また二成分トナーを使用
しているときには、磁性キャリアとトナー粉の混合比を
高精度に監視しなければならない。そのための検出セン
サーとしてトナーレベルセンサ及びトナー濃度センサが
知られている。
2. Description of the Related Art In an electrostatic recording apparatus (so-called dry copying apparatus) such as an electronic copying machine or an electrostatic printer, an electrostatic latent image is developed on the surface of a photosensitive drum using a magnetic developer by a magnetic brush method or the like. Then, it is thermally or pressure-fixed to obtain a final image. Here, in order to keep the density of the image constant, it is necessary to replenish only the toner consumed by copying. Therefore, when the one-component toner is used, the remaining amount of the toner must be monitored. When the two-component toner is used, the mixing ratio between the magnetic carrier and the toner powder must be monitored with high accuracy. As a detection sensor therefor, a toner level sensor and a toner density sensor are known.

【0003】以下、二成分現像機を例にとりトナー濃度
センサを備えた現像装置及び濃度検出機構について説明
する。図4は二成分現像機の一例を示す要部概略図であ
る。磁性キャリアとトナー10からなる二成分現像剤2
は、現像剤補給装置の容器本体3内に収容されており、
また容器本体3の内部には図示矢印方向に回転する感光
体ドラム1に対向して円筒状の現像ロール7が設置され
ている。現像ロール7は非磁性スリーブ4とその内部に
設けた複数個の磁極を有するマグネットシャフト5から
なっている。また容器本体3の内部には、トナー10に
摩擦帯電をおこさせるための羽根車9が回転自在に設置
されており、感光体ドラム側には非磁性スリーブ4に帯
電付着した現像剤2の厚さを調整するドクターブレード
13が設けられている。一方、その上方にはトナー濃度
センサ6とトナー10を収容するトナー槽12が設けて
あり、トナー槽12の下部にはトナー補給ロール11が
回転可能に設けられている。尚、ドクターブレード13
とトナー濃度センサ6の位置関係は上下逆でもよく、む
しろ、容器本体3の最も低い現像剤の溜まり部分にトナ
ー濃度センサを対向して設けることの方が多く行われて
いる。
Hereinafter, a developing device having a toner density sensor and a density detecting mechanism will be described by taking a two-component developing machine as an example. FIG. 4 is a schematic view of a main part showing an example of a two-component developing machine. Two-component developer 2 consisting of magnetic carrier and toner 10
Is housed in the container body 3 of the developer supply device,
A cylindrical developing roll 7 is provided inside the container body 3 so as to face the photosensitive drum 1 rotating in the direction of the arrow shown in the figure. The developing roller 7 includes a non-magnetic sleeve 4 and a magnet shaft 5 having a plurality of magnetic poles provided therein. An impeller 9 for causing the toner 10 to frictionally charge the toner 10 is rotatably installed inside the container main body 3, and the thickness of the developer 2 charged and adhered to the non-magnetic sleeve 4 is provided on the photosensitive drum side. A doctor blade 13 for adjusting the height is provided. On the other hand, a toner tank 12 containing the toner concentration sensor 6 and the toner 10 is provided above the toner tank, and a toner supply roll 11 is rotatably provided below the toner tank 12. The doctor blade 13
The positional relationship between the toner density sensor 6 and the toner density sensor 6 may be upside down. Rather, the toner density sensor is often provided to face the lowest developer accumulation portion of the container body 3.

【0004】二成分現像機の構成は概略以上のようであ
って、非磁性スリーブ4を図示した矢印B方向に回転さ
せると、非磁性スリーブ4上に吸着された現像剤2はド
クターギャップdから現像ギャップDに向かって搬送さ
れる。現像ギャップD付近において、現像剤2によって
形成された磁気ブラシで感光体ドラム1の表面上を摺擦
してこのドラム上に形成された静電潜像が現像される。
現像ギャップDを通過後の現像剤2は、同極対向部に至
ると反撥磁界によって非磁性スリーブ4から掻き落とさ
れて容器本体3の現像剤槽内に回収される。そして回収
後の現像剤2は、トナー補給ロール11の回転によりト
ナー槽12から排出されたトナー10と共に羽根車9に
より攪拌混合された後、再び非磁性スリーブ4上に吸着
されて現像に供されることになる。ここで、現像剤2が
現像ギャップDを通過した後にS極上付近に来ると、そ
こで現像剤層に接するトナー濃度センサ6により現像剤
のトナー濃度を検出し、検出されたトナー濃度に応じて
外部信号を出力し、図示していない駆動手段によって上
記トナー補給ロール11を回転させ、トナー濃度を一定
に保つように制御している。
The structure of the two-component developing machine is substantially as described above. When the non-magnetic sleeve 4 is rotated in the direction indicated by arrow B, the developer 2 adsorbed on the non-magnetic sleeve 4 is removed from the doctor gap d. The sheet is transported toward the developing gap D. In the vicinity of the developing gap D, the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed with the magnetic brush formed by the developer 2 to develop the electrostatic latent image formed on the drum.
When the developer 2 that has passed through the development gap D reaches the same-polarity opposing portion, it is scraped off from the non-magnetic sleeve 4 by a repelling magnetic field and is collected in the developer tank of the container body 3. The recovered developer 2 is stirred and mixed by the impeller 9 together with the toner 10 discharged from the toner tank 12 by the rotation of the toner supply roll 11, and then is adsorbed on the non-magnetic sleeve 4 again to be used for development. Will be. Here, when the developer 2 reaches the vicinity of the S pole after passing through the developing gap D, the toner density of the developer is detected by the toner density sensor 6 in contact with the developer layer, and the external density is determined in accordance with the detected toner density. A signal is output, and the toner supply roll 11 is rotated by a driving unit (not shown) to control the toner concentration to be constant.

【0005】従来のトナー濃度センサとしては、例えば
差動トランス型のセンサが知られている。図4に示す例
では検出コイルL2を現像剤側に近づけて配置し、その
上に差動電圧を出力する出力コイルL3を置き、更にそ
の上には前記検出コイルL2との間で差動トランスを構
成する基準コイルL1を配置している。現像剤が検出コ
イルL2上を通過するとき現像剤中の磁性体により透磁
率μが変化するので、その透磁率変化に応じて出力コイ
ルL3の差動出力も変化することから、この変化により
トナー濃度あるいはトナー残量を検出するものである
(例えば、特開平4−72229号参照)。かくしてこ
のトナー濃度センサは、容器本体3の壁に取り付けられ
るのであるが、その検出コイルの検知面から発する交番
磁束は検知面から2〜3mmの範囲までを検知するのが
限界であった。即ちこれは局部的な透磁率の検知という
ことになるので現像剤全体の透磁率変化を検知するには
不向きであった。また、局所の検知のためにセンサの取
り付け場所によって出力が左右されることが多く取り付
け位置に制約が生じていた。
As a conventional toner density sensor, for example, a differential transformer type sensor is known. In the example shown in FIG. 4, the detection coil L2 is arranged close to the developer side, an output coil L3 for outputting a differential voltage is placed thereon, and a differential transformer between the output coil L2 and the detection coil L2 is further placed thereon. Are arranged. When the developer passes over the detection coil L2, the magnetic permeability μ changes due to the magnetic substance in the developer, and the differential output of the output coil L3 also changes according to the change in the magnetic permeability. It detects the density or the remaining amount of toner (see, for example, JP-A-4-72229). Thus, this toner concentration sensor is mounted on the wall of the container body 3. However, it has been limited to detect the alternating magnetic flux generated from the detection surface of the detection coil within a range of 2 to 3 mm from the detection surface. That is, this means local detection of magnetic permeability, and is not suitable for detecting a change in magnetic permeability of the entire developer. In addition, the output is often influenced by the mounting location of the sensor for local detection, so that the mounting position is restricted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなことか
ら、現像装置において画像を高品質に一定に保つために
はできるだけ現像剤容器内全体のトナー濃度を知る必要
があり、そのような濃度センサが望まれていた。また、
現像剤容器の外側から検知する残量センサの場合は、容
器の壁が厚いと現像剤の磁束変化を検知することが難し
く、例えば、壁の厚さが2mm以上あるとすると従来の
トナー残量検出センサでは磁束を検知できないという問
題があった。
In view of the above, in order to maintain a high quality image in a developing device, it is necessary to know the toner concentration in the entire developer container as much as possible. Was desired. Also,
In the case of the remaining amount sensor that detects from the outside of the developer container, it is difficult to detect a change in the magnetic flux of the developer if the wall of the container is thick. For example, if the wall thickness is 2 mm or more, the conventional toner remaining amount There is a problem that the detection sensor cannot detect the magnetic flux.

【0007】そこで本発明は、上記従来技術の問題点を
解消したもので、より広範囲の現像剤の濃度検出センサ
を、あるいは容器の外側に取り付けても十分に磁束変化
を検知することができる高感度な残量検出センサを備え
た現像装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has solved the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of sufficiently detecting a change in magnetic flux even if a sensor for detecting the concentration of developer in a wider range is mounted or mounted outside the container. An object of the present invention is to provide a developing device provided with a sensitive remaining amount detection sensor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、現像剤補給装
置の容器本体と、この容器本体内にあって内部に複数個
の磁極を有する現像ロールと、前記容器本体内に補給可
能に収容した現像剤と、前記現像ロールから出る磁界を
磁気インピーダンス素子により検出するようになした現
像剤の残量検出センサまたは濃度検出センサと、を備え
た現像装置である。
According to the present invention, there is provided a container body of a developer replenishing apparatus, a developing roll in the container body having a plurality of magnetic poles therein, and refillably housed in the container body. A developing device, and a sensor for detecting the remaining amount of the developer or a sensor for detecting the concentration of the developer, wherein the magnetic field emitted from the developing roll is detected by a magnetic impedance element.

【0009】上記した磁気インピーダンス素子(以下、
MI素子という。)によるインピーダンス効果とは、磁
性体にMHz帯域の高周波電流を流すと、外部磁界によ
り磁性体のインピーダンスが変化し、それによる磁性体
の両端電圧の振幅が数ガウスの微小磁界で数10%変化
する現象である。MI素子の磁束検出の分解能は、例え
ばMR素子に対して、その数百倍以上に達するという高
感度が得られるものである。すなわち、ここでは現像ロ
ール(マグネットシャフト)を磁界発生源とし、他方、
磁気センサを高透磁率の磁性素子で形成する。これによ
って、両者が相対移動したときに現像ロール(マグネッ
トシャフト)から発生する磁束変化を磁気センサで検知
すると、この磁気センサの透磁率が変化するので高周波
電流の表皮効果が現れ、磁気インピーダンスの変化が発
生する。つまり、現像ロールの磁界変化をMI素子の超
高感度センサを利用して検知し、そのインピーダンスの
変化を電気信号に変換して出力を得ることにすれば、精
度の高い現像剤の残量検出センサまたは濃度検出センサ
と成すことが出来る。このようなMI素子センサであれ
ばセンサの取り付け位置は、現像剤に接触させるような
必要はなく容器外の遠い位置(例えば数百mm)に離し
ても十分な検知精度と高分解能を得ることが出来るので
ある。
The above-described magneto-impedance element (hereinafter, referred to as
It is called an MI element. The impedance effect of ()) means that when a high-frequency current in the MHz band is applied to a magnetic material, the impedance of the magnetic material changes due to an external magnetic field. It is a phenomenon that does. The resolution of the magnetic flux detection of the MI element is high, for example, several hundred times higher than that of the MR element. That is, here, the developing roll (magnet shaft) is used as a magnetic field generating source,
The magnetic sensor is formed of a magnetic element having a high magnetic permeability. When the magnetic sensor detects a change in magnetic flux generated from the developing roll (magnet shaft) when the two move relative to each other, the magnetic permeability of the magnetic sensor changes, so that a skin effect of a high-frequency current appears and a change in magnetic impedance. Occurs. In other words, if a change in the magnetic field of the developing roll is detected using an ultra-high sensitivity sensor of the MI element, and a change in the impedance is converted into an electric signal to obtain an output, the remaining amount of the developer can be detected with high accuracy. It can be a sensor or a concentration detection sensor. With such an MI element sensor, the mounting position of the sensor does not need to be in contact with the developer, and sufficient detection accuracy and high resolution can be obtained even if the sensor is located far away from the container (for example, several hundred mm). Can be done.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
とともに説明する。図1は本発明に係る現像装置の一例
を示す概略説明図である。図2は磁性素子の一実施例を
示す説明図である。図3は磁気インピーダンス特性を示
す特性線図である。本発明の現像装置は、残量検出セン
サまたは濃度検出センサ以外は従来技術を利用できるの
で、それらの部分についての説明は、上述した図4の説
明と同様ということで省略する。尚、以下の実施例も濃
度センサを例にとっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of the developing device according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of the magnetic element. FIG. 3 is a characteristic diagram showing magnetic impedance characteristics. Since the developing device of the present invention can use the conventional technology other than the remaining amount detection sensor or the density detection sensor, the description of those portions will be omitted because it is the same as the description of FIG. 4 described above. Note that the following embodiments also take a density sensor as an example.

【0011】図1において現像ロール7内のマグネット
シャフト5には、外周に複数の磁極(通常4〜8極)こ
こでは4つの磁極が交互に着磁されており、非磁性のス
リーブ4を外装し回転自在に設けている。尚、非磁性ス
リーブ4は必ずしも必要ではないし、また磁極の数も適
宜設定できるものである。またカートリッジタイプの現
像装置にも用いることが出来る。さて図1において、9
1は第1の磁性素子であり、92は第1の磁性素子に対
して現像ロール(マグネットシャフト)の着磁ピッチの
1/2ピッチ分ずらして設けた第2の磁性素子である。
そして第1と第2の磁性素子を合わせてトナー濃度セン
サを構成している。
In FIG. 1, a plurality of magnetic poles (usually 4 to 8 poles) are alternately magnetized on the outer periphery of a magnet shaft 5 in a developing roll 7. It is provided rotatably. The non-magnetic sleeve 4 is not always necessary, and the number of magnetic poles can be set as appropriate. It can also be used for a cartridge type developing device. Now, in FIG.
Reference numeral 1 denotes a first magnetic element, and reference numeral 92 denotes a second magnetic element provided to be shifted from the first magnetic element by a half pitch of a magnetizing pitch of a developing roll (magnet shaft).
The first and second magnetic elements together constitute a toner density sensor.

【0012】図2は上記第1と第2の磁性素子を示して
おり本実施例に用いたMI素子である。本例では非磁性
基板84(以下、基板と言う。)上に高透磁率磁性膜
(以下、磁性膜と言う。)80をつづら折りパターンに
形成することによって構成されている。実施例において
基板84は、例えばチタン酸カルシウム(Ti−Ca系
セラミック)酸化物ガラス、チタニア(TiO2)、ア
ルミナ(Al2O3)等の非磁性材を長方形の平板とした
ものを用いている。一方、磁性膜80は、Fe―Co―
B系等のアモルファス膜やFe―Ta―C系、Fe―T
a―Nb系等の微結晶膜等の高透磁率金属磁性膜からな
り単層あるいは複数層に形成される。ここでは、磁性薄
膜を例に取っているが、本発明のMI素子はこれに限る
ことはなく、例えばφ30μmのCo―Fe―Si―B
系アモルファスワイヤを用いたMI素子とすることもで
きる。
FIG. 2 shows the first and second magnetic elements, which are MI elements used in this embodiment. In the present embodiment, a high permeability magnetic film (hereinafter, referred to as a magnetic film) 80 is formed in a zigzag pattern on a non-magnetic substrate 84 (hereinafter, referred to as a substrate). In this embodiment, the substrate 84 is made of a non-magnetic material such as calcium titanate (Ti-Ca-based ceramic) oxide glass, titania (TiO2), alumina (Al2O3) or the like, which is a rectangular flat plate. On the other hand, the magnetic film 80 is made of Fe—Co—
B type amorphous film, Fe-Ta-C type, Fe-T
It is composed of a high magnetic permeability metal magnetic film such as an a-Nb based microcrystalline film or the like, and is formed in a single layer or a plurality of layers. Here, a magnetic thin film is taken as an example, but the MI element of the present invention is not limited to this. For example, a Co—Fe—Si—B
An MI element using a system amorphous wire can also be used.

【0013】上記磁性膜80は、複数本の直線上に並ぶ
磁気検知部81と、この磁気検知部81に対し垂直な方
向にあって磁気検知部端を順次折り返すように連結する
複数本の直線上の磁気連結部82とからなるつづら折り
パターンに形成されている。つづら折りでなくとも少な
くとも磁気検知出部が2つで、磁気連結部が1つとした
構成も可能である。さらに、この磁性膜の磁気検知部8
1の両端部に連続して端子83、83’が設けられてい
る。この端子83、83’はCu、Au等の導電膜とし
て形成されるか、あるいは磁性膜80の両端部を延長し
て形成される。
The magnetic film 80 includes a plurality of magnetic detectors 81 arranged on a plurality of straight lines, and a plurality of straight lines connected in a direction perpendicular to the magnetic detectors 81 so as to sequentially turn the ends of the magnetic detectors. It is formed in a zigzag pattern composed of the upper magnetic coupling portion 82. It is also possible to adopt a configuration in which at least two magnetic detection output portions and one magnetic coupling portion are provided without being folded. Further, the magnetic detecting portion 8 of the magnetic film
Terminals 83 and 83 'are provided continuously at both ends of the device 1. The terminals 83 and 83 ′ are formed as conductive films of Cu, Au, or the like, or formed by extending both ends of the magnetic film 80.

【0014】そして、第1の磁性素子の基板84と第2
の磁性素子の基板84を前記現像ロール7に対し平行に
対向配置するように容器あるいは他の部材に取り付けて
いる。ここで、本発明では図1に示すように特に容器に
取り付けなくても対向配置さえされておればさらに後方
の部分に配置しても良いものである。以上によって、第
1の磁性素子により磁気検知を行い、他方の第2の磁性
素子を比較素子とし、両者から差動出力を得られるよう
に構成する。トナー濃度センサの動作時には、それぞれ
の磁性素子の磁性膜80の両端に設けられた端子83、
83’より高周波電流を印可し、現像ロール7(マグネ
ットシャフト5以下同様)の磁界から発生する磁束を磁
気検知部で検知することによって両端の端子83、8
3’間のインピーダンスが変化するので、この変化を電
気信号に変換して差動出力を得るようにしている。
The substrate 84 of the first magnetic element and the second
The substrate 84 of the magnetic element is mounted on a container or another member so as to be opposed to the developing roll 7 in parallel. Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, it may be arranged at a further rear portion as long as it is opposed to the container without being particularly attached to the container. As described above, the magnetic detection is performed by the first magnetic element, the other second magnetic element is used as the comparison element, and the differential output is obtained from both. During operation of the toner concentration sensor, terminals 83 provided at both ends of the magnetic film 80 of each magnetic element,
A high-frequency current is applied from 83 ', and the magnetic flux generated from the magnetic field of the developing roll 7 (the same applies to the magnet shaft 5 and below) is detected by a magnetic detecting section, so that the terminals 83, 8 at both ends are detected.
Since the impedance between 3 'changes, this change is converted into an electric signal to obtain a differential output.

【0015】よって、現像ロール7に形成された個々の
着磁領域から発生した磁束は磁性膜の磁気検知部81の
それぞれに検知され現像ロール7との相対移動によって
次々に磁束変化を検知する。このとき現像剤のトナー濃
度に応じて磁性膜の透磁率が変化するので高周波電流の
表皮効果が現れ、磁気インピーダンス効果が発生する。
尚、ここで隣り合う検知部同士では互いに順逆方向に磁
束が流れるが、磁気インピーダンス効果は、図3に示す
ように外部磁界の方向に対して対象の特性を持っている
ため磁束の方向にかかわらず、磁性膜80の全体のイン
ピーダンスは各磁気検出部のインピーダンスの和として
得ることが出来るのである。
Therefore, the magnetic flux generated from the individual magnetized areas formed on the developing roll 7 is detected by each of the magnetic detecting portions 81 of the magnetic film, and the magnetic flux changes are detected one after another by the relative movement with respect to the developing roll 7. At this time, since the magnetic permeability of the magnetic film changes according to the toner concentration of the developer, a skin effect of a high-frequency current appears, and a magnetic impedance effect occurs.
Here, the magnetic flux flows in the forward and reverse directions between the adjacent detection units, but the magneto-impedance effect has a target characteristic with respect to the direction of the external magnetic field as shown in FIG. Instead, the overall impedance of the magnetic film 80 can be obtained as the sum of the impedances of the respective magnetic detection units.

【0016】本発明においてMI素子からなる磁気セン
サは、1個例えば第1の磁性素子91に磁性膜を形成し
たものだけを設置しただけでも濃度検知をすることは可
能であるが、第2の磁性素子を比較素子として設け、さ
らにこれは着磁媒体、例えば現像ロール(マグネットシ
ャフト)の着磁ピッチの1/2ピッチ分だけずらして配
置することが望ましい。これによって、第1の磁性素子
91と第2の磁性素子92のそれぞれの磁性膜の両端部
から高周波電流を印加すると、第1の磁性素子の磁性膜
パターンと第2の磁性素子の磁性膜パターンに設けたそ
れぞれの磁気検知部によって現像ロールの磁束を検知
し、これによるインピーダンス変化の出力を検波回路を
介して差動アンプに入力して両者の差をとり出力を得る
ことになる。従って、第1の磁性素子の磁性膜と第2の
磁性素子の磁性膜は、1/2着磁ピッチ分ずれて配置さ
れているので、両磁性膜間に発生するインピーダンス
は、出力波形に置き換えると180度位相がずれて相互
の信号にノイズ分のずれが出ることになるが、ここで、
さらに両信号の差をとるのでノイズ分が相殺されて目的
とするインピーダンス変化のみを正弦波の状態で取り出
すことができる。よって、外来磁界のノイズを相殺し無
視することができ、現像装置の使用にも耐えられる。
In the present invention, the density of the magnetic sensor composed of the MI element can be detected only by installing one magnetic element formed on the first magnetic element 91, for example. It is desirable to provide a magnetic element as a comparison element, and to displace the magnetic element by a half pitch of a magnetized medium, for example, a magnetized pitch of a developing roll (magnet shaft). As a result, when a high-frequency current is applied from both ends of the magnetic films of the first magnetic element 91 and the second magnetic element 92, the magnetic film pattern of the first magnetic element and the magnetic film pattern of the second magnetic element are applied. The magnetic flux of the developing roll is detected by the respective magnetic detectors provided in the above, and the output of the impedance change due to this is input to the differential amplifier via the detection circuit, and the difference between the two is obtained to obtain the output. Therefore, since the magnetic film of the first magnetic element and the magnetic film of the second magnetic element are displaced from each other by 2 magnetization pitch, the impedance generated between the two magnetic films is replaced with the output waveform. 180 degrees out of phase with each other, causing a mutual noise shift in the mutual signal.
Furthermore, since the difference between the two signals is obtained, the noise component is cancelled, and only the target impedance change can be extracted in the form of a sine wave. Therefore, the noise of the external magnetic field can be canceled out and ignored, and the developing device can be used.

【0017】以上のように、本発明のMI素子を用いた
トナー濃度センサ9(磁性素子91及び磁性素子92)
によれば極めて高感度を得ることが出来るので、従来の
ように現像剤容器3に直接取り付けるような位置の制約
を受けることがなく設計の自由度が向上する。確認試験
によれば、現像剤容器3とトナー濃度センサ9との間隔
Gを100mm程度離していても現像ロール7の磁束変
化を検知することが確認された。
As described above, the toner density sensor 9 (the magnetic element 91 and the magnetic element 92) using the MI element of the present invention.
According to this method, an extremely high sensitivity can be obtained, so that the degree of freedom in design is improved without being restricted by a position where the image forming apparatus is directly attached to the developer container 3 as in the related art. According to the confirmation test, it was confirmed that even when the distance G between the developer container 3 and the toner density sensor 9 was about 100 mm, a change in the magnetic flux of the developing roll 7 was detected.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、現像剤全体の変化を捕
られることができるので、センサの取り付け位置等によ
って感度が落ちることがなく、高感度な現像剤全体の残
量又は濃度検出センサを備え、かつ設計自由度の高い現
像装置を提供することができる。
According to the present invention, a change in the entire developer can be detected, so that the sensitivity does not decrease depending on the mounting position of the sensor and the like. And a developing device having a high degree of freedom in design can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る現像装置の一例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a developing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】磁性素子の一実施例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of a magnetic element.

【図3】磁気インピーダンス特性を示す特性線図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a magnetic impedance characteristic.

【図4】従来の現像装置の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:感光体ドラム,2:二成分現像剤、3:容器本体、
4:非磁性スリーブ 5:マグネットシャフト、6:トナー濃度センサ、7:
現像ロール、8:磁気センサ、9:トナー濃度センサ、
91:第1の磁性素子、92:第2の磁性素子、80:
磁性膜、81:磁気検知部、82:比較検出部、83、
83’:端子、84:非磁性基板
1: photosensitive drum, 2: two-component developer, 3: container body,
4: Non-magnetic sleeve 5: Magnet shaft, 6: Toner density sensor, 7:
Developing roll, 8: magnetic sensor, 9: toner density sensor,
91: first magnetic element, 92: second magnetic element, 80:
Magnetic film, 81: magnetic detection unit, 82: comparison detection unit, 83,
83 ': terminal, 84: non-magnetic substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G053 AA29 AB06 AB26 BA05 CA02 CA17 DB02 2H031 AC19 BA04 BC03 DA01 2H077 AD06 AD13 AD18 AD31 AE05 DA10 DA15 DA43 DA52 EA03 3J103 AA02 GA02 GA03 GA52 GA57 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G053 AA29 AB06 AB26 BA05 CA02 CA17 DB02 2H031 AC19 BA04 BC03 DA01 2H077 AD06 AD13 AD18 AD31 AE05 DA10 DA15 DA43 DA52 EA03 3J103 AA02 GA02 GA03 GA52 GA57

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤補給装置の容器本体と、この容器
本体内にあって内部に複数個の磁極を有する現像ロール
と、前記容器本体内に補給可能に収容した現像剤と、前
記現像ロールから出る磁界を磁気インピーダンス素子に
より検出するようになした現像剤の残量検出センサまた
は濃度検出センサと、を備えたことを特徴とする現像装
置。
1. A container body of a developer replenishing device, a developing roll in the container body having a plurality of magnetic poles therein, a developer housed in the container body so as to be refillable, and the developing roll A developer remaining amount detection sensor or a concentration detection sensor configured to detect a magnetic field generated by the magnetic impedance element.
【請求項2】 前記磁気インピーダンス素子は、非磁性
基板上に成形した第1の磁性素子と第2の磁性素子とか
らなる磁気センサであり、前記現像ロールの磁界に対し
前記第1の磁性素子により磁気検知を行い、他方の第2
の磁性素子を比較素子として両者を差動動作させたこと
を特徴とする請求項1記載の現像装置。
2. The magnetic impedance element according to claim 1, wherein the magnetic impedance element is a magnetic sensor including a first magnetic element and a second magnetic element formed on a non-magnetic substrate. The magnetic detection is performed by the second
2. The developing device according to claim 1, wherein the differential operation is performed using the magnetic element as a comparison element.
【請求項3】 前記第1の磁性素子と第2の磁性素子は
前記現像ロールの着磁ピッチに対して1/2ピッチ分だ
けずらして電気的に接続して設け、 前記現像ロールと前記磁気センサを相対移動可能に対向
させ、前記第1の磁性素子および第2の磁性素子の両端
部から高周波電流を印加し、前記現像ロールからの磁束
により前記第1の磁性素子と第2の磁性素子のそれぞれ
の両端部間に発生するインピーダンスの差を電気信号に
変換して出力を得るものであることを特徴とする請求項
2記載の現像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the first magnetic element and the second magnetic element are electrically connected to each other by being shifted by a half pitch with respect to a magnetization pitch of the developing roll. A sensor is movably opposed to each other, a high-frequency current is applied from both ends of the first magnetic element and the second magnetic element, and the first magnetic element and the second magnetic element are caused by magnetic flux from the developing roll. 3. The developing device according to claim 2, wherein a difference between impedances generated between both ends of the developing device is converted into an electric signal to obtain an output.
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