JPH04309981A - 現像ユニット - Google Patents

現像ユニット

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JPH04309981A
JPH04309981A JP3345294A JP34529491A JPH04309981A JP H04309981 A JPH04309981 A JP H04309981A JP 3345294 A JP3345294 A JP 3345294A JP 34529491 A JP34529491 A JP 34529491A JP H04309981 A JPH04309981 A JP H04309981A
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JP
Japan
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developer
signal
developing unit
capacitance
toner
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JP3345294A
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Jan Bares
ジャン・ベアーズ
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    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
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    • G03G15/0851Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by electrical means

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、電子写真印刷装置、特に印刷装
置に用いられる現像ユニットの湿度補償に関するもので
ある。
【0002】米国特許第3,814,516号は、抵抗
が湿度に反比例する温度補償塩化リチウムセルを有する
湿度補償制御装置を開示している。塩化リチウムセルは
ホイートストンブリッジに接続されて、周囲環境におけ
る湿度変化を表す電圧出力を発生する。この電圧出力を
利用して、湿度変化に合わせてトナー放出信号が補正さ
れるようになっている。
【0003】米国特許第4,208,985号は、現像
剤混合物内でのトナーの濃度を監視する装置を開示して
いる。この装置には、現像剤混合物を保管するためのタ
ンクが設けられている。サンプリングシリンダがタンク
内に設けられている。サンプリングシリンダの外周に検
出コイルが巻き付けられている。現像剤混合物はサンプ
リングシリンダを流れ、コイルによって測定されたイン
ダクタンスによってトナー濃度の測定値がわかるように
なっている。
【0004】米国特許第4,395,112号は、大気
中の相対湿度が所定値以上である時、現像剤ローラに加
える電気バイアスの大きさを低い値に変化させる現像ユ
ニットを開示している。
【0005】米国特許第4,592,645号及び第4
,786,869号は、複数の磁気回路を備えたトナー
レベル検出器を設けたトナー濃度検出装置を開示してい
る。各磁気回路には、磁気ギャップ及び回路に巻き付け
られたコイル部材が設けられており、磁気回路から差動
出力を発生する。基準交流信号が与えられ、位相検出器
がそれぞれの回路の位相を比較して、その結果に基づい
た直流電圧を発生することによって、磁気キャリア及び
トナーを含有する現像剤のトナー濃度を検出できるよう
になっている。
【0006】米国特許第4,660,505号は、2成
分現像剤で静電潜像を現像する装置を開示している。こ
の装置には、現像剤容器、非磁性混合ローラ、磁気ロー
ラ及びトナー濃度を検出するための検出器が設けられて
いる。検出器が或る位置にある時、それは湿度変化に非
常に敏感である。別の位置にある時、検出器は相対湿度
の変化に対して比較的鈍感である。
【0007】米国特許第4,888,618号は、湿度
センサ及び温度センサを含む大気センサをトナーホッパ
付近または現像装置付近に設けた電子写真印刷装置を開
示している。30分毎に温度及び湿度データから絶対湿
度が決定される。この情報を利用して、コントラスト電
位を計算するための適当な係数が参照用テーブルから選
択される。計算されたコントラスト電位は記憶される。
【0008】本発明の特徴によれば、少なくともトナー
粒子及びキャリア粒を有する現像剤源を保管する手段を
有する現像ユニットが提供されている。保管手段内に配
置されてその中の現像剤と接触する手段が、現像剤の誘
電特性を測定して、それを表す信号を発生する。
【0009】図1は、本発明の特徴を備えた現像ユニッ
トを組み込んだ電子写真印刷装置の概略立面図である。
【0010】図2は、印刷装置の様々な処理部を調整す
る制御システムを示すブロック図である。
【0011】図3は、図1の印刷装置の現像ユニットに
使用されているセンサの断面図である。
【0012】図4は、現像剤によってセンサに誘導され
るキャパシタンスの変化に対する図3のセンサの時間応
答を示すグラフである。
【0013】図1に示されている電子写真印刷装置は、
導電性基材14の上に光導電表面12を付着させたベル
ト10を用いている。好ましくは、光導電表面12はセ
レン合金で形成する。導電性基材14は好ましくはアル
ミニウム合金で形成して電気的に接地する。ベルト10
は矢印16の方向へ移動して、光導電表面12の連続部
分がその移動経路の周囲に配置された様々な処理部を順
次通過できるようにする。ベルト10はストリッピング
ローラ18、テンションローラ20及び駆動22に掛け
られている。駆動ローラ22は、ベルト10と係合した
状態で回転可能に取り付けられている。モータ24がロ
ーラ22を回転させることによって、ベルト10を矢印
16の方向へ前進させることができる。ローラ22は駆
動ベルト等の適当な手段でモータ24に連結されている
。ベルト10は、所望のばね力でテンションローラ20
をベルト10に押し付ける1対のばね(図示せず)によ
って緊張状態に保持されている。ストリッピングローラ
18及びテンションローラ20は回転自在に取り付けら
れている。
【0014】最初に、ベルト10の一部分は帯電部Aを
通過する。帯電部Aでは、コロナ発生装置26が光導電
表面12を比較的高くほぼ均一の電位に帯電する。高電
圧電源28がコロナ発生装置26に接続されている。電
源28の励起によって、コロナ発生装置26がベルト1
0の光導電表面12を帯電させる。ベルト10の光導電
表面12の帯電後、その帯電部分は露光部Bへ進む。
【0015】露光部Bでは、原稿文書30が表を下にし
て透明プラテン32上に載置されている。ランプ34が
光線を原稿文書30に照射する。原稿文書30で反射し
た光線は、その光像を形成するレンズ36を通過する。 レンズ36は光像を光導電表面12の帯電部分上に焦点
を合わせて結像することによって、その上の電荷を選択
的に消散させる。これによって、原稿文書30内に含ま
れている情報領域に相当する静電潜像が光導電表面12
上に記録される。
【0016】静電潜像が光導電表面12上に記録された
後、ベルト10は潜像を現像部Cへ進める。現像部Cで
は、磁気ブラシ現像ユニット38が現像剤を潜像と接触
する位置へ進める。好ましくは、磁気ブラシ現像装置3
8には2つの磁気ブラシ現像剤ローラ40及び42を設
ける。ローラ40及び42が現像剤を潜像と接触する位
置へ進める。これらの現像剤ローラは、それから外向き
に延出するキャリア粒及びトナー粒子のブラシを形成す
る。潜像がトナー粒子をキャリア粒から引き付けて、そ
の上にトナー粉像を形成する。連続的に静電潜像を現像
すると、トナー粒子が現像剤から減少する。トナー粒子
ディスペンサ44が現像ユニット38の現像剤ハウジン
グ46内へトナー粒子を送り込む。トナーディスペンサ
44には、トナー粒子源を保管する容器が設けられてい
る。容器の下方に設けられた現像剤溜まり部分内に配置
された発泡ローラがトナー粒子を計測してオーガへ送る
。モータがオーガを回転させることによって、トナー粒
子が現像剤ハウジングへ送り込まれる。モータの励起は
コントローラ45によって制御される。プローブ47が
コントローラ45に接続されている。プローブ47が現
像剤を流れる電流を感知して、コントローラ45へ信号
を送る。プローブ47については、1982年にベアー
ズ他に発行された米国特許第4,343,548号に詳
細に記載されており、それの関連部分は本出願に組み込
まれている。センサ49が現像剤ハウジング46内に設
けられて、その中の現像剤と接触する。センサ49は現
像剤の含水量を検出して、それを表す信号をコントロー
ラ45へ送る。コントローラ45は、プローブ47及び
センサ49からの信号の関数としてエラー信号を発生す
る。エラー信号は、現像剤の含水量に合わせて補正され
る。コントローラ45からのエラー信号を利用して、印
刷装置内の様々な処理部が調整される。例えば、コント
ローラ45からのエラー信号によって、電源28による
コロナ発生装置26やランプ34の励起及び/またはト
ナーディスペンサ44からのトナー粒子の放出が調整さ
れる。
【0017】さらに図1を参照しながら説明すると、静
電潜像の現像後、ベルト10はトナー粉像を転写部Dへ
進める。コピー用紙48が用紙送り装置50によって転
写部Dへ進められる。好ましくは、用紙送り装置50は
、用紙束54の最上位置にある用紙に接触する送りロー
ラ52を含む。送りローラ52が回転することによって
、最上位置にある用紙が用紙束54からシュート56へ
送り込まれる。シュート56は、前進中の支持材用紙4
6をベルト10の光導電表面12と接触するようにタイ
ミングを合わせて逐次送ることによって、その上に現像
されているトナー粉像が転写部Dで前進中の用紙と接触
する。転写部Dにはコロナ発生装置58が設けられてお
り、これは用紙48の裏面にイオンを噴射する。これに
よって、トナー粉像が光導電表面12から用紙48へ引
き付けられる。転写後、用紙48は矢印60の方向へ移
動してコンベヤ(図示せず)上へ移され、コンベヤは用
紙48を定着部Eへ送る。
【0018】定着部Eには定着アセンブリ62が設けら
れており、これは転写された粉像を用紙48に永久的に
付着させる。定着アセンブリ62には加熱定着ローラ6
4とバックアップローラ66とが設けられている。用紙
48は、トナー粉像が定着ローラ64に接触するように
して定着ローラ64とバックアップローラ66との間を
通過する。このようにして、トナー粉像は用紙48に永
久的に付着する。次に、シュート70が用紙48を受け
トレー72へ送り、その後でオペレータが印刷装置から
取り出すことができる。
【0019】コピー用紙がベルト10の光導電表面12
から離れた後、光導電表面12に付着している残留トナ
ー粒子がクリーニング部Fでそれから取り除かれる。ク
リーニング部Fには、光導電表面12と接触した状態で
回転可能に取り付けられた繊維ブラシ74が設けられて
いる。光導電表面12に接触した状態でブラシ72が回
転することによって、粒子が光導電表面から除去される
。クリーニングの後、放電ランプ(図示せず)が光導電
表面12に光を照射して、次の連続結像サイクルのため
の帯電に先だってそれに残っている残留電荷を消散させ
る。
【0020】次に図2を参照しながら、コントローラ4
5について詳細に説明する。図2に示されているように
、センサ49及び適当な処理回路(図示せず)からの湿
度信号が増幅器76へ送られる。適当な処理回路は、図
4に示されているように感知されたキャパシタンスに比
例した信号を発生する回路である。プローブ47及び適
当な処理回路(図示せず)からの濃度信号が増幅器78
へ送られる。適当な処理回路は、感知された現像剤の導
電率に比例した信号を発生する回路である。増幅器76
及び78からの増幅出力信号は、アナログ/ディジタル
変換器80へ送られる。アナログ/ディジタル変換器8
0からのディジタル化信号はマイクロプロセッサ82へ
送られる。マイクロプロセッサ82には、濃度信号を所
望の基準信号と比較して、その信号を湿度信号の関数と
して補正することによって、含水量の変化による現像剤
の誘電特性の変化に合わせて補正されたエラー信号を発
生する適当なアルゴリズムが設けられている。補正され
たエラー信号は印刷装置内の様々な処理部へ送られて、
それらの作動を制御する。あるエラー信号は、トナーデ
ィスペンサ44のオーガを回転させてそれからトナー粒
子を現像剤ハウジング46内へ放出できるようにするモ
ータの制御に利用される。別のエラー信号は、現像剤ロ
ーラ40及び42に加えられる電気バイアスの調整に利
用される。他のエラー信号も、コロナ発生装置26を制
御するための高電圧電源28の調整やランプ34の強さ
の調整に利用される。以上の説明から明らかなように、
マイクロプロセッサ82は、現像剤内のトナー粒子の濃
度及び現像剤の含水量の関数として印刷装置内の様々な
処理部を調整するための幾つかのエラー信号を発生する
ことができる。
【0021】図3は、センサ49を詳細に示している。 センサ49は、それを流れる現像剤の誘電特性を継続的
に監視する小型キャパシタンスセルである。センサ49
は、互いに離してハウジング88に取り付けられた1対
の平行プレート84及び86を有している。ハウジング
88の入口90は漏斗形をして、現像剤流をプレート8
4及び86間へ送ることができるようにしている。コネ
クタ92及び94がプレート84及び86をキャパシタ
ンスブリッジに接続している。このように、プレート8
4及び86は電極である。現像剤がプレート84及び8
6間を流れる時にセンサ49によって感知されるキャパ
シタンスの変化が、現像剤の誘電特性の変化の測定値で
ある。現像剤の含水量の変動は、現像剤の誘電特性を変
化させる。このことは図4にわかりやすく示されている
【0022】次に図4を参照しながら説明すると、セン
サ49は現像剤の含水量の変化に迅速に応答する。セン
サ49によって測定されたキャパシタンスは、相対湿度
20%で保管されている現像剤の場合の約12pFから
相対湿度80%で保管されている現像剤の場合の約13
.5pFまで変化する。相対湿度80%で一晩保管され
た現像剤を相対湿度20%の環境に置いた場合、キャパ
シタンス測定値が約13.5pFから12.5pFまで
下がるために約2000秒かかる。このキャパシタンス
の変化は、現像剤の誘電特性の変化の直接測定値である
。当業者であれば、キャパシタンスの変化を測定する代
わりに現像剤のインピーダンスの変化を測定してもよい
ことを理解できるであろう。いずれの場合も、現像剤の
誘電特性の変化の直接測定値が得られる。例えば、現像
剤ローラとトリムバーとの間の現像剤のインピーダンス
を測定してもよい。あるいは、電極を磁気ブラシに当接
させて設けたり、現像剤ハウジングの壁または底部に埋
め込んで、この電極と導電表面との間の現像剤インピー
ダンスを監視するようにしてもよい。所望の信号が現像
剤の含水量の単調関数であることが必要なだけであるの
で、電極に平板構造を用いる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴を備えた現像ユニットを組み込ん
だ電子写真印刷装置の概略立面図である。
【図2】印刷装置の様々な処理部を調整する制御システ
ムを示すブロック図である。
【図3】図1の印刷装置の現像ユニットに使用されてい
るセンサの断面図である。
【図4】現像剤によってセンサに誘導されるキャパシタ
ンスの変化に対する図3のセンサの時間応答を示すグラ
フである。
【符号の説明】
44  トナーディスペンサ,45  コントローラ,
47  プローブ,49  センサ,82  マイクロ
プロセッサ,88  ハウジング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくともトナー粒子及びキャリア粒
    を有する現像剤源を保管する手段と、前記保管手段内に
    配置されてその中の現像剤と接触して、現像剤の誘電特
    性を測定してそれを表す信号を発生する手段とを有して
    いることを特徴とする現像ユニット。
  2. 【請求項2】  前記測定手段は、現像剤のインピーダ
    ンスの変化を感知することを特徴とする請求項1に記載
    の現像ユニット。
  3. 【請求項3】  前記測定手段は、現像剤のキャパシタ
    ンスの変化を感知することを特徴とする請求項2に記載
    の現像ユニット。
  4. 【請求項4】  前記測定手段は、現像剤が継続的に通
    過するように現像部内に配置されたキャパシタンスセル
    を設けていることを特徴とする請求項3に記載の現像ユ
    ニット。
  5. 【請求項5】  さらに、現像剤内のトナー粒子の濃度
    を検出してそれを表す信号を発生する手段を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載の現像ユニット。
  6. 【請求項6】  さらに、少なくとも前記測定手段から
    の信号及び前記検出手段からの信号に応答して、トナー
    粒子を前記保管手段内へ放出する手段を有していること
    を特徴とする請求項5に記載の現像ユニット。
JP3345294A 1991-01-10 1991-12-26 現像ユニット Pending JPH04309981A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US639460 1991-01-10
US07/639,460 US5081498A (en) 1991-01-10 1991-01-10 Humidity compensation in electrophotographic printing by measuring the dielectric characteristics of the development mixture

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JPH04309981A true JPH04309981A (ja) 1992-11-02

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JP3345294A Pending JPH04309981A (ja) 1991-01-10 1991-12-26 現像ユニット

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US5081498A (en) 1992-01-14

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