JPH0434582A - ２成分現像法を用いる現像装置のトナー濃度安定構造設定方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電子写真法の現像装置であって、トナーとキ
ャリアを所定の比率で混合した２成分現像剤を用いる現
像装置のトナー濃度安定構造設定方法に関する。

［従来の技術〕 従来より、電子複写機やレーザビームプリンタ等の画像
形成装置に利用されている電子写真法は、感光トラム表
面の感光体を露光して潜像を形成し、この潜像に現像装
置て現像剤であるトナーを付着させトナー像とし、この
トナー像を記録用紙に転写すると共に定着装置によって
定着させてハードコピーとするものである。

このような電子写真法で用いられる現像剤には、トナー
のみのＬ成分系のものと、トナーとキャリアを所定の比
率て混合した２成分系のものとかあるか、−船釣には、
高解像度か可能である等の長所を有する２成分系の現像
剤か広く用いられている。

２成分系の現像剤のキャリアは、磁性体により形成され
、トナーを摩擦帯電させると共に現像空間まて搬送する
ものである。

このようなキャリアを含む２成分系の現像剤ては、現像
に際してトナーは消費されるかキャリアは消費されない
為、現像作用に伴って現像剤中のトナー量か減少してト
ナーとキャリアの比率（即ちトナー濃度）か変化する。

良好な現像を行なう為には、このトナーとキャリアの比
率を常に高精度て一定に維持しておくことか必要であり
、この為、２成分系の現像剤を使用する現像装置では、
トナーセンサを設け、このトナーセンサによりトナー濃
度を検知すると共に、該トナー濃度か変化（減少）した
場合にはトナーを補給して常に一定のトナー濃度を維持
するよう構成される。

トナーセンサーは、磁気検出用のセンサーコイル、発振
器及び検出信号を検波する検波器とにより構成され、セ
ンサーコイルの表面に近接する現像剤の見掛は透磁率を
検知して対応する直流電圧を出力するものである。

［従来技術の課題］ しかし乍ら、透磁率ては非磁性体であるトナーとトナー
の存在しない空間部分との区別かてきず、従って、この
ような透ａｉ率に依拠するトナーセンサーによるトナー
濁度検知では、磁性体であるキャリアの密度（位置関係
）を検知していることとなり、キャリアの密度か回して
あればトナーの密度か異なっても同しトナー濃度として
把握（検出）してしまうという問題かある。

その結果、このようなトナーセンサーか検知した不確実
なトナー濃度に基いてトナーの供給制御を行なう現像装
置ては、トナー濃度を高精度て一定に維持することかて
きず、従って、良好な現像を行なうことかてきないもの
であった。

ところで、現像剤全体の密度は現像装置の機構的要因（
特に穂切り板下の圧力）に依存して定まるものであり、
現像装置の構成を現像剤か適当な密度て安定するように
設定することかできれば、前述の如きトナーセンサーに
よるトナー濃度検知精度を高めてトナー濃度を安定的に
制御することか可能となる。

ここて、現像剤全体の密度か低目となる（穂切り板下の
圧力が低い）設定の現像装置ては、現像剤全体の密度は
低い為、現像剤中に於るトナーの存在可能な空間域（キ
ャリア間空間）か広く、トナーの消費・補給を繰返すう
ちにこのキャリア間空間にトナーか入り込むことによっ
て透磁率（キャリアｒ度）は同してあっても実際のトナ
ー濃度は高くなる。

一方、現像剤全体の密度か高目となる（穂切り板下の圧
力か高い）設定の現像装置ては、現像剤全体の密度か高
い為に現像剤中に於るトナーの存在可能なキャリア間空
間は狭く、又、トナー密度も高いか、トナーの消費・補
給を繰返すとトナー同士か反発し合ってキャリア間空間
に於て適度なトナー密度を得る（トナー密度は低下する
）こととなり、その結果、透磁率（キャリア密度）は同
してあっても実際のトナー濃度は低くなる。

［発明の目的］ 本発明は、上記の如き事情に鑑み、現像剤を良好に現像
作用を行なえる理想的な密度に安定して維持てきるよう
に現像装置の機構的要因を設定することのてきる、２成
分現像法を用いる現像装置のトナー濃度安定構造設定方
法の提供、を目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的達成の為、本発明に係る２Ｉｓ、分現像法を用
いる現像装置のトナー濃度安定構造設定方法は、トナー
濃度センサを有する現像装置に所定トナー濃度に調合さ
れた現像剤を充填して所定時間現像作用とそれに伴うト
ナー消費に応じたトナー補充を行ない、作動を中止して
トナー濃度センサの出力か所定トナー濃度に調合された
現像剤を検知した出力と略等しく安定した後、当該現像
装置内の現像剤のトナー濃度を測定し、この時のトナー
濃度か所定トナー濃度となるように現像装置の穂切り板
下の形状を設定するものである。

［発明の実施例］ 次に１図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る２成分現像法を用いる現像装置
のトナー濃度安定構造設定方法を利用して現像装置の構
造を設定する構成の概念図てあ図中ＩＯは現像装置てあ
り、現像ロール１１の下側のトナー収容部１２内に、当
該トナー収容部１２内のトナーを攪拌循環する為の二本
のオーガスクリュウ１３．１４か平行に配置され、該オ
ーガスクリュウ１３．１４によって攪拌循環されるトナ
ーの透磁率を検知するトナーセンサ１５か一方のオーガ
スクリュウ１３に隣接して配置されている。

現像ロール１１は、図中矢印て示す如く反時計回りに回
転駆動されるようになっており、その回転方向前方のト
ナー収容部１２の縁（当該現像装置のバウンシングの側
板１０Ａ）に、台座１６を介して穂切り板１７か装着さ
れている。

台座１６は、鉛直なバウンシングの側板１０Ａに沿って
上下にその位置を移動可能として装着されている。

該台座１６の現像ロール１１と対向する面（穂切り板下
面１６Ａ）は、穂切り板１７保持部位側か僅かに現像ロ
ール１１に接近する略現像ロール１１の外周に沿う円弧
状に形成されており、当該台座１６を側板１０Ａに沿っ
て移動することによって穂切り板１７の先端と現像ロー
ル１１表面との間隔（ドクターギャップ）か変化すると
共に、穂切り板下面１６Ａか現像ロール１１に対して離
接してその外周とのＭ隔か変化するようになっている。

トナーセンサ１５からの出力は、積分回路２１を介して
ペンレコータ等の記録手段２２に入力されて記録される
。一方、当該現像装置１０の制御部３０にも入力される
ようになっており、制御部３０は、第３図のフローチャ
ートに示す如く、入力ｆｆ１（トナーセンサ１５出カニ
ＴＡ）をコンパレータて基準値　Ｔと比較して入力値か
基準値を越えた場合（トナー濃度か低くなったと判断さ
れた場合）には、トナー収容部１２の上側に配置された
トナーホッパ１８を作動させて所定量のトナーをトナー
収容部１２内に補充して常にトナー濃度を一定に維持す
るように制御する。

現像装置１０の現像ロール１１に隣接して、穂切り板１
７より回転方向下流側に、導電性部材て円筒状に形成さ
れたトナー吸着ロール４０か配置されている。

該トナー吸着ロール４０は、図中矢印て示す如く時計回
り方向に回転駆動されるようになっていると共に、その
現像ロール１１と対向する位置より回転方向下流側にク
リーニンクフレート４１か出接配置されており、該クリ
ーニンクフレート４１によって当該トナー吸着ロール４
０に吸着したトナーを掻き落すようになっている。

トナー吸着ロール４０と、現像装Ｍ１０の現像ロール１
１には、夫々所定のバイアス電圧か印加されるようにな
っており、各々のバイアス電圧は本実施例の構成ては、
トナー吸着ロール４０か一５ｏｏｖ、現像ロール１１は
一８００ｖとなっている。

而して、上記構成によれば、現像装置１０を作動させる
と、現像ロール１１にはトナー収容部１２と対向する位
置でその表面に現像剤か吸着され、該吸着された現像剤
は現像ロール１１の回転に伴なって穂切り板１７てその
高さを揃えられる。そして、現像ロール１１の回転によ
ってトナー吸着ロール４０との対向位置に至ると、現像
剤中のトナーはバイアス電圧の差によってトナー吸着ロ
ール４０に吸着される。つまり、トナー吸着ロール４０
か実際の現像作用の際の感光体ドラムと同様に機能し、
トナーか消費されるものである。尚、トナー吸着ロール
４０に吸着されたトナーは、クリーニンクフレートによ
って掻き落される。

上記の如き構成とし、第２図のフローチャートに示す安
定トナー濃度探査工程によってトナー濃度安定構造を設
定することかてきる。

まず、所定のトナー濃度の調合された現像剤を現像装置
１０に充填しくＳｌ）、現像剤を検知したトナーセンサ
１５の出力を確認・記録する（Ｓ２）。その後、現像装
置ｌＯを作動させて前述の如くトナーをトナー吸着ロー
ル４０に吸着させて消費させると共に、該トナー消費に
伴なうトナー補充（現像装置ｌＯの制御部３０による通
常の制御）を１サイクルとしてこの工程を所定サイクル
繰返す（Ｓ３．Ｓ４）。

所定サイクル繰返した後、トナー消費を中止してトナー
センサ１５からの出力か安定する迄（即ち現像剤か均一
状態となる迄）空運転を行ない（Ｓ５）、トナーセンサ
１５からの出力か安定しくＳ６）　、然もその値か所定
トナー濃度の現像剤を検知した値と略等しい値となった
時（Ｓ７）、現像装置１０内の現像剤をサンプリンクし
てその実際のトナー濃度を検査しくＳ９）、このトナー
濃度か所定トナー濃度であるか否かを確認する（ＳＩＯ
，５ｌｌ）。尚、トナーセンサ１５からの出力か所定ト
ナー濃度の現像剤を検知した値とは異る値で安定した場
合には、トナーを増減するよう操作して（Ｓ８）所定ト
ナー濃度の現像剤を検知した値と略等しい値に安定させ
る。

このトナーセンサ１５からの出力か所定トナー濃度の現
像剤を検知した値と略等しい値で安定した時の現像剤の
実際のトナー濃度か所定のトナー濃度であれば、その現
像袋Ｎ１０は現像剤の密度変化の少ない構成であるとい
うことかできる。

ここて２実際のトナー濃度か所定トナー濃度より高い場
合には、現像剤の密度か低いということであり、従って
、ｍ切り板１７の台座１６を現像ロール１１に近づける
方向に移動調整して穂切り板１７下の圧力か高くなるよ
うに設定（穂切り板下面１６Ａと現像ロール１１との間
隔を狭く）シ（Ｓ１３）、再度前述の工程を繰返す。

又、トナー濃度か所定のトナー濃度より低い場合には、
現像剤の密度か高いということてあり、従って、穂切り
板エフの台座１６を現像ロール】１から離れる方向に移
動調整して穂切り板１７下の圧力か低くなるように設定
（穂切り板下面１６Ａと現像ロール１１との間隔を狭く
）シ（Ｓ１２）、再度前述の工程を繰返す。

つまり、現像装置ｌＯ内の現像剤の密度は、穂切り板１
７に至る穂切り板１７下の圧力（即ち穂切り板下面１６
Ａと現像ロール１１との間隔）によって決まるものであ
り、この穂切り板１７下の圧力か最適値となる。現像ロ
ール１１に対する穂切り板下面１６Ａの形状及び位置を
設定することて現像剤の密度変化の少ない現像装置を構
成することか可能となるものである。

第４Ｉ２Ｉに、初期トナー濃度か４％の現像剤を用いて
現像作用を行った際の穂切り板下面１６Ａと現像ロール
１１の間隔に対するトナー濃度の変化のクラ７を示す。

これによって台座１６の位置を移動させる（穂切り板下
面１６Ａと現像ロール１１の間隔を変化させる）ことに
てトナー濃度か変化することか解る。勿論１図中トナー
濃度か４％で変化しない位置か最も望ましい位置である
。

上記の如く穂切り板１７の台座１６位置を調整しつつ前
述の安定トナー濃度探査工程を繰返し、トナーセンサ１
５からの出力か所定トナー濃度の現像剤を検知した値と
略等しい値て安定した時の現像剤のトナー濃度か所定の
トナー濃度となる位置を見フけ、当該位置に於る台座１
６の穂切り板１７下面形状に倣って現像装置１０を構成
すれば、当該現像装置１０内に於る現像剤の密度変化か
少なく、従って、透磁率に基いてトナー濃度を高精度に
把握することかてき、トナーセンサ１５の検知出力に甚
くトナー補充制御によってトナー濃度を高精度に維持す
ることのてきる現像装置ＩＯ構成とすることかできるも
のである。

尚、上記安定トナー濃度探査工程て用いる現像袋ｆｉｌ
ｏは、穂切り板１７の台座１６を移動調整することによ
りその穂切り板１７下面と現像ロールとの間隔か変化し
てトナーに加わる圧力を可変調整可能として構成した試
作治具とし、該試作冶具によフて構成を設定した後、そ
れに倣って現像袋ＷｌＯを構成すれば良いものである。

［発明の効果〕 以上述べたように１本発明に係る２成分現像法を用いる
現像装置のトナー濃度安定構造設定方法によれば、現像
剤の密度変化の少ない現像装置構成を合理的に探すこと
がてき、これによって設定された構成とすることによっ
て、透磁率に依拠するトナーセンサの検知出力に基〈ト
ナー補充制御によってもトナー濃度を高精度に維持する
ことかてき、現像作用を良好に行うことのてきる現像装
置と成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る２成分現像法を用しする現像装
置のトナー濃度安定構造設定方法な渾１１用して現像装
置の構造を設定する構成の概念図、第２図は安定トナー
濃度探査工程のフローチャート、第３図は現像装置の制
御フローチャート、第４図は穂切り板下の圧力とトナー
濃度との関係を示すグラフである。 １０・・・現像装置 １５・・・トナーセンサー １６・・・台座 １６Ａ・・・穂切り板下面 １７・・・穂切り板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー濃度センサを有する現像装置に所定トナー濃度に
   調合された現像剤を充填して所定時間現像作用とそれに
   伴うトナー消費に応じたトナー補充を行ない、作動を中
   止してトナー濃度センサの出力が前記所定トナー濃度に
   調合された現像剤を検知した出力と略等しく安定した後
   、当該現像装置内の現像剤のトナー濃度を測定し、この
   時のトナー濃度が所定トナー濃度となるように前記現像
   装置の穂切り板下の形状を設定すること、を特徴とする
   ２成分現像法を用いる現像装置のトナー濃度安定構造設
   定方法。