JP3031444B2 - 現像剤濃度検知装置 - Google Patents

現像剤濃度検知装置

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JP3031444B2 JP13560492A JP13560492A JP3031444B2 JP 3031444 B2 JP3031444 B2 JP 3031444B2 JP 13560492 A JP13560492 A JP 13560492A JP 13560492 A JP13560492 A JP 13560492A JP 3031444 B2 JP3031444 B2 JP 3031444B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一又は複数のキャリアと
トナーからなる複数成分現像剤の濃度検知装置に係り、
特に透磁率の異なる複数のキャリアとトナーからなる現
像剤中の、例えばトナー濃度を検知する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばキャリアとトナーから
なる2成分現像剤を用いた現像装置は公知であり、この
種の現像装置においては所定混合比で前記現像剤が収納
された現像容器にトナー補給機構を介してトナー容器を
連接するとともに、現像容器内にトナー濃度センサを配
し、所定の電子写真現像動作により前記現像容器からト
ナーが消費される毎に生じる該トナーとキャリアとの混
合比の変化をトナー濃度センサにて検知し、該検知信号
に基づいて前記トナー補給機構を駆動制御しながら逐次
トナー容器より現像容器内にトナーを供給するように構
成している。そして前記トナー濃度を検知するセンサに
は、キャリアとトナーの透磁率が異なる点に着目して一
般に透磁率センサを用い、そして該装置においては精度
よく濃度検知を可能にするために、例えば特開平2ー9
3568号において、撹拌羽根により検知センサ表面を
摺擦且つ撹拌混合しながら該センサより現像濃度に対応
した振動波形成分を出力し、該波形成分と基準濃度レベ
ルを比較しながら前記トナー補給機構を駆動制御を行な
うように構成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記構成
を取っても現像剤の特性として撹拌混合を行なうと、現
像剤が摩擦帯電を起こす為に又前記撹拌により空気を抱
込む為に、見掛け上の嵩密度が増加してしまう。一方前
記センサは現像剤の透磁率を検知するものである為に、
見掛け上の堆積が増えると検知レベルが透磁率が低下す
る方向にシフトしてしまい、精度よい濃度検知が困難に
なる。
【0004】そこで例えば特開昭60−196786号
において、現像時間若しくは撹拌時間をカウントし該時
間の経過に従って、基準濃度設定レベルを変化するよう
にした技術も提案されている。しかしながらかかる技術
は見掛け上の嵩密度と現像時間若しくは撹拌時間とが比
例関係にある事を前提にして成立つものであるが、現像
容器内の現像剤の増減及び機内環境等によって嵩密度が
増減し撹拌時間と必ずしも一致せず、精度よい測定が困
難である。
【0005】本発明はかかる技術的課題を達成する為
に、常に一定の嵩密度での測定を可能とし、これにより
長期に亙って安定した現像剤濃度を検知可能な検知装
を提供する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決する為の手段】キャリアとトナーの様に透
磁率の異なる複数の構成剤からなる現像剤中の、トナー
濃度若しくはキャリア濃度、キャリアの劣化状態を検知
するもので、又その構成剤においても二成分に限定され
ず、多成分の場合もある。そして単に現像剤を堆積した
状態において、該現像剤を周期的に撹拌しながらその堆
積部における現像剤濃度を透磁率センサにて計測するの
ではなく、センサの現像剤濃度検知域を挟んで一対の磁
石を異極を向合わせて対面配置する等の手段により、現
像容器内に収納した前記現像剤の内、センサ被検知現像
剤のみを磁力変動のない固定磁場内で磁気的に保持した
状態で、透磁率センサにて現像剤濃度を検知する。すな
わち、前記透磁率センサの現像剤濃度検知域を挟んで一
対の直線状磁石を異極を向合わせて前記透磁率センサの
発生する磁界と略直交する面上に平行配置して固定磁場
を形成するとともに、 前記直線状磁石に上方に配置さ
れ、回転軸を有して回転可能な羽根部材であって、前記
一対の直線状磁石の平行配置域を越える前記回転軸の軸
心方向幅を有するとともに前記直線状磁石に非接触で回
転可能な先端部を有して形成した現像剤供給片と、 前記
回転軸に前記現像剤供給片と所定角度離間して配置され
た、前記固定磁場内の透磁率センサ検知面表面を摺擦可
能なクリーニング片を具備した一対の羽根部材を備え、
該一対の羽根部材を回転させることにより、前記現像容
器内に収納した他の現像剤を前記現像剤濃度検知域に前
記現像剤供給片による強制供給操作と、前記透 磁率セン
サ検知面表面の現像剤を前記クリーニング片によって強
制排除させるとともに、前記透磁率センサ検知面表面の
クリーニングを行う強制排除クリーニング操作とを、時
間差をもって周期的に行うように構成した事を特徴とす
るものである。
【0007】かかる技術手段によれば被検知現像剤が、
固定磁場内で磁気的に保持されているために、該被検知
域に侵入する現像剤が撹拌等により摩擦帯電若しくは空
気を抱込んだ場合でも固定磁場内の磁力線によりこれら
が磁気的に収縮し、常に所定密度で磁気保持した状態で
センサ検知を行なう事が出来る。
【0008】又前記磁場は固定磁場であるために、透磁
率センサの検知精度に悪影響を与えないが、特に前記透
磁率センサの発生する磁界と略直交する面上に前記一対
の直線状磁石を平行配置する等の手段により、前記固定
磁場の磁力線方向を、透磁率センサの発生する磁界と略
直交する面上に設定する事により、一層の精度向上につ
ながる。
【0009】そして、単に前記検知域のトナーは磁気保
持されている為に、通常の撹拌手段ではその入替えが困
難である。そこで本発明は、前記検知域に磁気保持され
た被検知現像剤を強制排除する排除手段と、前記現像容
器内に収納した他の現像剤を前記検知域に強制供給する
供給手段とを設け、前記両手段による強制排除と強制供
給を時間差をもって周期的に行なうように構成してい
る。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図1
は本発明の実施例に係る現像装置周りの要部構成を示
し、その機械的構成について簡単に説明するに、1はキ
ャリアとトナーが所定濃度割合で収納された現像容器
で、感光体ドラム2と対面する開口側に、不図示のマグ
ロールが内包されたスリーブ3を回転自在に軸支させる
と共に、該現像容器1の上方に仕切板5を介してトナー
容器1Aを取り付ける。そして前記仕切板5の任意箇所
に形成したテーパ状のガイド凹部6の底側にスリット開
口部6aを設けると共に、該開口部6aにスポンジが包
被されたトナー補給ローラ7を回転自在に取り付け、該
ローラ7に駆動回路9により回転制御可能な補給モ−タ
8を連結する。
【0011】一方現像容器1は、前記スリット開口部6
aの直下に撹拌羽根11を、その下流側の現像スリーブ
3側に軸21を中心として回転可能な回転部材20を取
り付け、前記補給ローラ7より供給されたトナーを撹拌
羽根11により撹拌混合した後、後記するように被検知
域Aへの現像剤の押込みと、該検知域Aよりの現像剤の
掻き取り排除を行なう。そして前記回転部材20下方の
現像容器1底面にはキャリアとトナーの混合率を透磁率
変化として捉えるトナー濃度センサ(透磁率センサ)
0が検知面10aを容器底面上に露出させ且つ該底面と
面一になるように配設され、その検知信号をCPU19
に送信する。
【0012】そして図2に示すように、前記検知面10
aを挟んでその両側に位置する容器1底面に一対の棒状
永久磁石31(例えばプラスチックマグネット)が、異
極を向合わせて平行に対面配置させている。一方、前記
回転部材20は図1に示すように、回転軸21と該回転
軸21に取付けられた2種類の異なる羽根部材22、2
3からなる。即ち第1の羽根部材22は、前記永久磁石
31配置間隔より狭幅にして前記センサ検知面10aを
摺擦可能な長さを有する可撓性板状部材で形成され、前
記検知面10a摺擦側を人口皮革22a、その背面側を
シリコンゴム22bの2層構造となし、シリコンゴム2
2bにより弾性力を又人口皮革22aにより検知精度に
影響を与える事なく掻き取り可能に構成している。
【0013】一方、第2の羽根部材23は断面T字状を
なし、その軸方向幅を前記永久磁石31配置間隔をより
大なる広幅にして、夫々の羽根長さを前記永久磁石31
上面と接触しない程度の短幅に設定された硬質非磁性板
状部材で形成され、例えばポリカーボネートやABS樹
脂で形成される。尚該第2の羽根部材23の軸方向長さ
を現像容器1幅とほぼ同等程度の長さに設定し、撹拌機
能をもたせてもよい。
【0014】次に本実施例の作用を説明する。先ずトナ
ー補給ローラ7の回転によりスリット開口部6aを介し
て現像容器1側に供給されたトナーは撹拌羽根11によ
り現像容器1内で現像剤と均一に撹拌された後、回転部
材20側に導かれる。そして、図3(A)に示す矢印の
ように第2の羽根部材23により押し込まれた現像剤は
時間差をもって第1の羽根部材22により掻き取られ
る。 よって、回転部材20側では先ず、図3(A)に示
すように第2の羽根部材23により一対の永久磁石31
間に挟まれる検知域A内に均一混合された現像剤が押込
まれると、該一対の磁石間に生成される磁力線により磁
気的に保持される。従って前記検知域Aに押込まれた現
剤が摩擦帯電により帯電し、又撹拌により空気を含ん
でいる場合でも該現像剤が、図3(B)に示すように前
記磁力線により磁気的に収縮し、常に所定密度で磁気保
持した状態でセンサ検知を行なう事が出来る。
【0015】而も前記磁場は一対の永久磁石31に挟ま
れる固定磁場であり、而も前記透磁率センサ10の発生
する磁界と略直交する面上に前記一対の磁石31を平行
配置し磁力線方向を、透磁率センサの発生する磁界と略
直交する面上に設定している為に、前記磁力線が透磁率
センサ10に悪影響を及ぼす恐れはない。又、前記回転
部材20は、図3(C)に示すように第の羽根部材2
2により一回転毎に前記センサ表面をスクレーパしなが
ら、前記検知域Aに磁気保持された被検知現像剤を強制
排除するとともに、そして該排除された空域に第の羽
根部材23により前記現像容器1内に収納した他の現像
剤を前記検知域Aに供給させる事が出来る。従って前記
の羽根部材23の必ずしも断面T型に形成せず、一
文字状に形成してもよいが、断面T型に形成する事によ
り回転部材20一回転当りのトナー供給量が多くなり、
結果として透磁率センサ10より出力される振動波形成
分が大きくなる。
【0016】そして前記透磁率センサ10より出力され
る振動波形成分Sは特開平2ー64560号に示すよう
に、基準濃度レベルLと比較しながら前記補給モ−タ8
を精度よく駆動制御する。
【0017】
【効果】以上記載した如く本発明によれば、現像剤が撹
拌等によって帯電若しくは空気を混合した場合において
も、常に一定の嵩密度での測定を可能とし、これにより
長期に亙って安定した現像剤濃度を検知可能な検知装
を得る事が出来る。等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例にかかる現像装置周りの概略
構成を示す。
【図2】 透磁率センサと永久磁石の配置関係を示す斜
視図である。
【図3】 本発明の作用を説明する慨略図である。
【符号の説明】
1 現像容器 1A トナー容器 20 回転部材 7 補給ローラ 10 トナー濃度センサ(透磁率センサ)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−161247(JP,A) 特開 昭52−48325(JP,A) 特開 昭53−56037(JP,A) 特開 昭53−107850(JP,A) 特開 昭63−106679(JP,A) 特開 昭64−38778(JP,A) 特開 平2−64560(JP,A) 特開 昭54−39642(JP,A) 特開 昭56−74278(JP,A) 特開 平4−9084(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 - 15/095 G03G 15/00 303

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透磁率の違う複数の構成剤からなる現像
    剤を収納する現像容器と、該現像剤と対面可能に配設さ
    れた透磁率センサを具え、該透磁率センサにより前記現
    像剤中の、選択された一又は複数の構成剤の比率を現像
    剤濃度として検知可能に構成した現像剤濃度検知装置に
    おいて前記透磁率センサの現像剤濃度検知域を挟んで一
    対の直線状磁石を異極を向合わせて前記透磁率センサの
    発生する磁界と略直交する面上に平行配置して固定磁場
    を形成するとともに、 前記直線状磁石に上方に配置され、回転軸を有して回転
    可能な羽根部材であって、前記一対の直線状磁石の平行
    配置域を越える前記回転軸の軸心方向幅を有するととも
    に前記直線状磁石に非接触で回転可能な先端部を有して
    形成した現像剤供給片と、 前記回転軸に前記現像剤供給片と所定角度離間して配置
    された、前記固定磁場内の透磁率センサ検知面表面を摺
    擦可能なクリーニング片を具備した一対の羽根部材を備
    え、 該一対の羽根部材を回転させることにより、前記現像容
    器内に収納した他の現像剤を前記現像剤濃度検知域に前
    記現像剤供給片による強制供給操作と、前記透磁率セン
    サ検知面表面の現像剤を前記クリーニング片によって強
    制排除させるとともに、前記透磁率センサ検知面表面の
    クリーニングを行う強制排除クリーニング操作とを、時
    間差をもって周期的に行うように構成し た事を特徴とす
    る現像剤濃度検知装置。
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