JPH048793B2 - - Google Patents

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JPH048793B2
JPH048793B2 JP59182090A JP18209084A JPH048793B2 JP H048793 B2 JPH048793 B2 JP H048793B2 JP 59182090 A JP59182090 A JP 59182090A JP 18209084 A JP18209084 A JP 18209084A JP H048793 B2 JPH048793 B2 JP H048793B2
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sensor
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toner
magnet
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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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
    • G03G15/0849Detection or control means for the developer concentration
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    • G03G15/0853Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by magnetic means

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は記録媒体上に形成された静電潜像を可
視化するための現像装置にかかり、特に現像剤濃
度を制御する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Technical Field> The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a recording medium, and particularly to a device for controlling developer concentration.

<従来技術> 電子写真複写機、静電記録装置、レーザービー
ムプリンタ等は記録媒体上に画情報に応じた静電
潜像を形成しており、この潜像を可視化するため
に現像装置を備えている。即ち現像装置は、静電
潜像にトナーを選択的に付着させることで可視像
化している。この場合、現像装置は例えば上記ト
ナーとキヤリアとからなる2成分系の現像剤を用
いている。
<Prior art> Electrophotographic copying machines, electrostatic recording devices, laser beam printers, etc. form electrostatic latent images on recording media according to image information, and are equipped with developing devices to visualize this latent image. ing. That is, the developing device creates a visible image by selectively attaching toner to the electrostatic latent image. In this case, the developing device uses, for example, a two-component developer consisting of the above-mentioned toner and carrier.

上記2成分系現像剤を使用して、静電潜像を可
視像化する場合において、上記2成分の濃度つま
りキヤリアとトナーの混合比率が適正でないと、
画像濃度が薄く、見づらくなるか、あるいは濃過
ぎて、カブリが増える等の問題が発生する。そこ
で、ある一時期までは、現像装置内にトナーを供
給する供給装置にマニユアル式のトナー供給量調
整装置を付け、これを、ユーザーが、複写濃度の
変化に気付いた時点で調整する様にしていた。と
ころが、トナー供給量を加減しても、現像装置内
の混合比率が急速に変化するわけでなく、応答性
に問題があつた。また、それゆえ適正濃度に調整
することが困難でもあつた。さらに、ユーザー
が、一々調整のための操作を行うということは極
めて面倒でもあつた。
When visualizing an electrostatic latent image using the above two-component developer, if the concentration of the two components, that is, the mixing ratio of carrier and toner is not appropriate,
The image density may be low and difficult to see, or it may be too dark, causing problems such as increased fogging. Therefore, until a certain point in time, a manual toner supply amount adjustment device was attached to the supply device that supplied toner into the developing device, and the user was able to adjust this device when he noticed a change in the copy density. . However, even if the amount of toner supplied is adjusted, the mixing ratio within the developing device does not change rapidly, resulting in a problem with responsiveness. Moreover, it was therefore difficult to adjust the concentration to an appropriate level. Furthermore, it was extremely troublesome for the user to perform operations for each adjustment.

上記欠点を克服するため、様々な現像濃度自動
制御方法が提案されまた実施されている。この内
には、キヤリアとトナーの混合比率に応じて変化
する透磁率を検知して制御するもの、あるいは異
なる色に着色されたキヤリアとトナーの、その混
合比率に応じて変化する色を検知して制御するも
の、さらに、一定量のキヤリアに対するトナー量
の変化を体積変化として捉えることにより制御す
るもの等がある。
In order to overcome the above drawbacks, various automatic development density control methods have been proposed and implemented. Among these, there is one that detects and controls magnetic permeability that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner, or one that detects and controls the color that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner that are colored in different colors. There are some that perform control by using a fixed amount of carrier, and others that control by capturing a change in the amount of toner with respect to a fixed amount of carrier as a change in volume.

この内、トナー量の変化を体積変化として制御
する方法は、基準値の検知の容易さのため、使用
されるとが多い。この方法を第7図により説明す
ると、現像装置1内に現像剤2が撹拌ローラ4に
て十分撹拌されて入れられており、その高さは、
濃度が一定であればほぼ一定となる。今、複写を
行うことにより現像剤2中のトナーを消費すると
その分だけ、体積が減り、現像剤表面位置が下が
る。この様に現像剤表面位置が基準位置よりも下
がると、基準位置に設置されている例えばセラミ
ツク振動子6(検知素子)と現像剤との接触がな
くなることにより、該振動子の振動が開始され、
検知信号が制御回路に送られる。この信号に基づ
き制御回路よりトナー供給装置9のトナー供給ロ
ーラ8を駆動する駆動モータ(図示せず)が付勢
され、トナー供給が開始される。この後、再び現
像剤2の体積が増加し、基準位置にまで上昇する
と、上記振動子6の振動が停止し、トナー7の供
給も停止する。以後これらを繰り返すことによ
り、現像剤2の濃度が自動的に制御される。図中
3は現像ローラ、5は感光体である。
Among these methods, the method of controlling the change in the amount of toner as a change in volume is often used because the reference value can be easily detected. To explain this method with reference to FIG. 7, the developer 2 is sufficiently stirred and put into the developing device 1 by the stirring roller 4, and its height is as follows.
If the concentration is constant, it will be approximately constant. Now, when the toner in the developer 2 is consumed by copying, the volume decreases by that amount and the surface position of the developer lowers. When the developer surface position falls below the reference position in this way, the ceramic vibrator 6 (sensing element) installed at the reference position loses contact with the developer, and the vibrator starts to vibrate. ,
A detection signal is sent to a control circuit. Based on this signal, a drive motor (not shown) that drives the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is energized by the control circuit, and toner supply is started. Thereafter, when the volume of the developer 2 increases again and reaches the reference position, the vibration of the vibrator 6 stops and the supply of the toner 7 also stops. Thereafter, by repeating these steps, the concentration of the developer 2 is automatically controlled. In the figure, 3 is a developing roller, and 5 is a photoreceptor.

この方法では、キヤリアとトナーの撹拌が十分
に為されること及びキヤリアの量が常に一定であ
ることを前提としていることは明らかである。即
ち、前者については、キヤリアとトナーとの混合
剤はある程度までは撹拌するに連れてその体積が
減少することに起因つており、また後者について
は、キヤリア量が増減すれば、それと逆方向にト
ナー量が増減し、基準濃度を維持できないことに
起因つている。
It is clear that this method assumes that the carrier and toner are sufficiently agitated and that the amount of carrier is always constant. That is, for the former, the volume of the mixture of carrier and toner decreases to a certain extent as it is stirred, and for the latter, as the amount of carrier increases or decreases, the amount of toner increases in the opposite direction. This is due to the fact that the amount increases or decreases and the standard concentration cannot be maintained.

しかしながら、メンテナンス時の交換用現像剤
が十分に撹拌されて体積変化的に収束していると
は言えず、またキヤリアについても現像時に微量
ではあるが感光体へ付着し、何度もこれを繰り返
す内にかなりの量のキヤリアが減少してしまうこ
とから、上記方法は複写枚数の増加に連れ、カブ
リを発生するという問題を抱えていた。
However, it cannot be said that the replacement developer during maintenance is sufficiently agitated and the volume change converges, and the carrier also adheres to the photoreceptor during development, albeit in a small amount, and this repeats over and over again. Since a considerable amount of the carrier is reduced during printing, the above method has the problem of fogging as the number of copies increases.

これに対し、キヤリアとトナーの混合比率に応
じて変化する透磁率を検知して制御するものであ
れば、キヤリアが減少してもトナーの混合比率を
一定にできる利点を有する。その一例を第8図に
示している。第8図において第7図と同一部分
は、同一符号で示している。図において、現像ロ
ーラ3は非磁性体からなる円筒状のスリーブ10
内にN1極を主極とて多数極からなる磁石11を
設けており、該磁石11の主極が感光体5と対向
する現像領域に位置するように固定され、スリー
ブ10が矢印方向へ回転される。これにより、ス
リーブ10上に付着する現像剤2は、現像領域へ
と搬送され、N1極と対向することでブラシ状に
穂立ち感光体5表面を摺擦し、トナーを静電潜像
に付着させている。上記現像剤2は現像領域へ搬
送される途中で、スリーブ10への付着量がドク
ター12にて一定量に規制される。
On the other hand, if the magnetic permeability which changes depending on the carrier and toner mixing ratio is detected and controlled, there is an advantage that the toner mixing ratio can be kept constant even if the carrier decreases. An example is shown in FIG. In FIG. 8, the same parts as in FIG. 7 are indicated by the same symbols. In the figure, the developing roller 3 is a cylindrical sleeve 10 made of a non-magnetic material.
A magnet 11 consisting of multiple poles with the N1 pole as the main pole is installed inside the magnet 11, and the main pole of the magnet 11 is fixed to be located in the developing area facing the photoreceptor 5, and the sleeve 10 is moved in the direction of the arrow. be rotated. As a result, the developer 2 adhering to the sleeve 10 is transported to the development area, and by facing the N1 pole, it stands like a brush and rubs against the surface of the photoreceptor 5, converting the toner into an electrostatic latent image. It is attached. While the developer 2 is being conveyed to the development area, the amount of the developer 2 adhering to the sleeve 10 is regulated by a doctor 12 to a constant amount.

上述の様な構成のものにおいて、トナー濃度を
検出するためのセンサー13は現像終了後の特に
N2極と対向する位置に配置されている。つまり、
スリーブ10の回転により現像後の現像剤2は、
N2極と対向することでブラシ状に穂立ち、セン
サー13の検出面に摺接する様に流れる。これに
より、現像剤2の透磁率を検出し、トナー供給装
置9のトナー供給ローラ8の駆動を制御すること
で、トナー濃度に一定に保つている。これであれ
ば、現像剤2のキヤリアが減少しても、現像剤の
体積変化に関係なくトナーの混合状態にて変化す
る透磁率を検出しているため、常にトナー濃度を
一定に制御できることになる。
In the structure as described above, the sensor 13 for detecting the toner concentration is used especially after the completion of development.
It is placed opposite the N2 pole. In other words,
The developer 2 after development due to the rotation of the sleeve 10 is
By facing the N2 pole, it stands up like a brush and flows so as to come into sliding contact with the detection surface of the sensor 13. Thereby, the magnetic permeability of the developer 2 is detected and the drive of the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is controlled to keep the toner concentration constant. With this, even if the carrier of developer 2 decreases, the toner concentration can always be controlled at a constant level because the magnetic permeability that changes depending on the mixed state of toner is detected regardless of changes in the volume of the developer. Become.

しかしながら、ドクター12にて付着量を規制
された現像剤2がセンサー13面を流れるため、
上記ドクター12にて規制される量の変化に応じ
て、センサー13に上記現像剤2が接触する面積
が大きく変化する。これにより、センサー13は
透磁率の変化として誤検出し、トナー濃度制御が
不安定になる。例えば第9図の特性図の様に、セ
ンサー13の出力は、ドクター12の規制量に応
じて大きく変化する。この図は、横軸にドクター
巾つまりドクター12とスリーブ10との間隔x
を示しており、縦軸にセンサー13による検出出
力を示したものである。しかも、センサー13と
スリーブ10との間隔を2.2mmに設定した。図に
示す様にドクター12の間隔xが大きくなれば、
現像剤2の付着量も大きくなり、センサーによる
出力が大きくなる。このことは、ドクター12の
規制量により、センサー13の出力が大きく左右
され、出力が安定しないことを意味している。
However, since the developer 2 whose adhesion amount is regulated by the doctor 12 flows on the surface of the sensor 13,
According to a change in the amount regulated by the doctor 12, the area where the developer 2 contacts the sensor 13 changes greatly. As a result, the sensor 13 erroneously detects a change in magnetic permeability, making toner concentration control unstable. For example, as shown in the characteristic diagram of FIG. 9, the output of the sensor 13 changes greatly depending on the amount regulated by the doctor 12. In this figure, the horizontal axis represents the doctor width, that is, the distance x between the doctor 12 and the sleeve 10.
, where the vertical axis shows the detection output by the sensor 13. Moreover, the distance between the sensor 13 and the sleeve 10 is set to 2.2 mm. As shown in the figure, if the distance x between the doctor blades 12 becomes larger,
The amount of adhered developer 2 also increases, and the output from the sensor increases. This means that the output of the sensor 13 is greatly influenced by the amount regulated by the doctor 12, and the output is not stable.

また、センサー13の取付位置が磁石11の磁
極N2より左右にズレてもその出力が大きく変化
する。つまり、磁石11の固定位置がズレても同
様である。その特性を第10図に示している。こ
の図は例えばN2極の中心とセンサー13の中心
とが一致する位置を20として示し、第8図にお
いてN1の主極を時計方向にずらせることで19,
18……とし、反時計方向にずらせることで2
1,22…として図示した。図に示す様に、セン
サー13又は磁石11の位置ずれ等においても、
センサー13による出力が大きく変化する。
Further, even if the mounting position of the sensor 13 is shifted to the left or right from the magnetic pole N2 of the magnet 11, its output changes greatly. In other words, the same applies even if the fixed position of the magnet 11 shifts. Its characteristics are shown in FIG. In this figure, for example, the position where the center of the N 2 pole and the center of the sensor 13 coincide is shown as 20, and by shifting the main pole of N 1 clockwise in FIG.
18... and move it counterclockwise to 2
Illustrated as 1, 22... As shown in the figure, even if the sensor 13 or magnet 11 is misaligned,
The output from the sensor 13 changes significantly.

更に、スリーブ10の回転により現像剤2は、
高速で搬送されるため、現像剤自身の流動性現像
剤の内圧等によつても透磁率がバラツキ、検出出
力が不安定になる要因となつていた。
Furthermore, due to the rotation of the sleeve 10, the developer 2 is
Since the developer is transported at high speed, the magnetic permeability varies due to the internal pressure of the fluid developer itself, which causes the detection output to become unstable.

<発明の目的> 本発明は現像剤の濃度、例えば透磁率を検出す
ることで、トナー濃度を制御するものであつて、
トナー濃度を一定に保つことを第1の目的として
おり、特にセンサー検出出力を安定化することを
目的とする。
<Object of the Invention> The present invention controls toner concentration by detecting developer concentration, for example, magnetic permeability.
The first purpose is to keep the toner concentration constant, and in particular, the purpose is to stabilize the sensor detection output.

また本発明はセンサーの取付位置を考慮し、セ
ンサーによる出力を安定化することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to stabilize the output from the sensor by considering the mounting position of the sensor.

<実施例> 第1図は本発明による現像剤の濃度制御装置の
一具体例を示す現像装置部分の断面図である。図
において第7図と同一部分は同一符号を付してい
る。これは、トナー濃度変化を透磁率の変化とし
て検出するもので、基準となるトナー濃度の透磁
率と、トナー濃度低下時の透時率との比較を行い
トナー補給を行う。図において、5はドラム状の
感光体、14は感光体に形成された静電潜像を現
像する現像装置である。現像装置14は現像槽1
9内に円筒状の非磁性体スリーブ10と該スリー
ブ内に設けられ奇数極からなる磁石11とからな
る現像ローラ3を設けている。スリーブ10は図
中時計方向に回転駆動され、磁石11は特にN1
極(主極)が感光体5の現像位置に対向すべく固
定されている。そのためスリーブ10上には磁石
11の磁力により現像剤2が吸着され、この現像
剤2はスリーブ10の回転に従つて感光体5と対
向する現像位置へと搬送され、この搬送後に現像
槽19に戻され撹拌ローラ4にて撹拌される。ス
リーブ10上に吸着された現像剤2は感光体5と
対向する位置に搬送される途中で、ドクター12
にて付着量が一定量に規制される。ドクター12
はスリーブ10よりxの間隔を隔てる様に現像槽
19の側板にビス止めされている。
<Example> FIG. 1 is a sectional view of a developing device portion showing a specific example of a developer concentration control device according to the present invention. In the figure, the same parts as in FIG. 7 are given the same reference numerals. This detects a change in toner concentration as a change in magnetic permeability, and performs toner replenishment by comparing the magnetic permeability at a reference toner concentration with the permeability when the toner concentration decreases. In the figure, 5 is a drum-shaped photoreceptor, and 14 is a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the photoreceptor. The developing device 14 is the developing tank 1
A developing roller 3 comprising a cylindrical non-magnetic sleeve 10 and a magnet 11 having an odd number of poles is provided inside the sleeve. The sleeve 10 is rotated clockwise in the figure, and the magnet 11 is particularly
A pole (main pole) is fixed to face the developing position of the photoreceptor 5. Therefore, the developer 2 is attracted onto the sleeve 10 by the magnetic force of the magnet 11, and as the sleeve 10 rotates, the developer 2 is conveyed to a developing position facing the photoreceptor 5, and after being conveyed, it is transferred to the developer tank 19. It is returned and stirred by the stirring roller 4. The developer 2 adsorbed onto the sleeve 10 is conveyed to a position facing the photoreceptor 5 when it is transferred to a doctor 12.
The amount of adhesion is regulated to a certain amount. doctor 12
is screwed to the side plate of the developer tank 19 at a distance x from the sleeve 10.

上述の様に構成された現像装置において、現像
剤2のトナー濃度を検出するためのセンサー20
は、磁石11のN2極と対向する様に配置されて
いる。このセンサー20は現像槽19の上蓋18
に取付けられており、磁石11のN2極の中心に
センサー20の中心が一致するように、スリーブ
10から相当の距離を隔てて取付けられている。
In the developing device configured as described above, a sensor 20 for detecting the toner concentration of the developer 2 is provided.
is arranged to face the N2 pole of the magnet 11. This sensor 20 is connected to the upper lid 18 of the developer tank 19.
The sensor 20 is mounted at a considerable distance from the sleeve 10 so that the center of the sensor 20 coincides with the center of the N2 pole of the magnet 11.

またセンサー20には、第2図に示す様にセン
サー部に流れる現像剤を規制するための規制板1
5を設けている。該規制板15は、その先端が上
蓋18まで延長されており、その部分が例えば上
蓋18の内側に固定されている。規制板15は第
1図に示す様にスリーブ10の周面に沿うように
設けられ、センサー部に向う現像剤の流れる量を
規制している。特に、図に示す通り規制板15
は、磁石11の磁極S1による現像剤2の穂立ち量
を規制し、センサー20へ現像剤2を案内する様
にしている。しかも、本発明においては、センサ
ー20はスリーブ10とセンサー20との間隔y
をドクター12にて現像剤を規制する幅xに対
し、x>yの関係になる様に配置している。
The sensor 20 also has a regulating plate 1 for regulating the developer flowing into the sensor section, as shown in FIG.
5 is set. The distal end of the regulating plate 15 extends to the upper lid 18, and that portion is fixed to the inside of the upper lid 18, for example. As shown in FIG. 1, the regulating plate 15 is provided along the circumferential surface of the sleeve 10, and regulates the amount of developer flowing toward the sensor section. In particular, as shown in the figure, the regulation plate 15
The magnetic pole S 1 of the magnet 11 regulates the amount of spikes of the developer 2 and guides the developer 2 to the sensor 20 . Moreover, in the present invention, the sensor 20 has a distance y between the sleeve 10 and the sensor 20.
are arranged in such a manner that x>y with respect to the width x in which the developer is regulated by the doctor 12.

第1図に示す様にセンサー20を配置すること
で、センサー20面に接触し流れる現像剤の量は
常に一定に保たれる。つまり、スリーブ10にて
搬送される現像剤の量が増減しても、規制板15
にてセンサー20面を流れる現像剤がスリーブ1
0と規制板15との間で一定量に規制される。そ
のため、ドクター12による現像剤2の付着量等
が変化してもセンサー部を流れる現像剤の量が一
定に保たれ、安定した透磁率の検出出力を得るこ
とができ、トナー濃度を常に一定に制御できる。
しかも、センサー20のスリーブ10との間隔y
をドクター12とスリーブ10との間隔xより小
さくしていることから、規制板15にて現像剤を
規制する効果が高まり、センサー部へ流れる現像
剤の量を一定にすることがより確実になる。
By arranging the sensor 20 as shown in FIG. 1, the amount of developer flowing in contact with the surface of the sensor 20 is always kept constant. In other words, even if the amount of developer conveyed by the sleeve 10 increases or decreases, the regulating plate 15
The developer flowing on the sensor 20 surface is connected to the sleeve 1.
The amount is regulated to a certain amount between 0 and the regulating plate 15. Therefore, even if the amount of developer 2 deposited by the doctor 12 changes, the amount of developer flowing through the sensor section is kept constant, making it possible to obtain a stable magnetic permeability detection output and keeping the toner concentration constant. Can be controlled.
Moreover, the distance y between the sensor 20 and the sleeve 10 is
Since this is made smaller than the distance x between the doctor 12 and the sleeve 10, the effect of regulating the developer by the regulating plate 15 increases, and it becomes more reliable to keep the amount of developer flowing to the sensor section constant. .

また、規制板15にて、現像剤を規制し押さえ
るようにしていることから、現像剤の流速が緩や
かになり、より安定した検出が可能になる。
Further, since the developer is regulated and suppressed by the regulation plate 15, the flow velocity of the developer becomes gentler, and more stable detection becomes possible.

第3図は本発明によるセンサー20の出力に基
くトナー濃度制御の一例を示すブロツク図であ
る。図に示す様にセンサー20は、フエライトコ
ア21に、基準信号を加えるコイルL1、現像剤
2の透磁率を検出するためのコイルL2及び基準
のトナー濃度を設定するためのコイルL3を巻付
けており、特にコイルL2側を検出する現像剤2
と対向させ、現像剤2とフエライトコア21とで
閉磁路を構成している。またコイルL3側にはフ
エライトコア21ともう一つの閉磁路を構成する
ネジ状に基準調整コア22が設けられており、該
コア22にてコイルL3に通る磁束を調整する。
コイルL2及びコイルL3は逆向きに巻付けられて
おり、一端が共通接続されている。そして、コイ
ルL3の他端は接地され、コイルL2の他端は位相
検波器23の一方の端子に接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of toner concentration control based on the output of sensor 20 according to the present invention. As shown in the figure, the sensor 20 includes a ferrite core 21, a coil L 1 for applying a reference signal, a coil L 2 for detecting the magnetic permeability of the developer 2, and a coil L 3 for setting the reference toner concentration. The developer 2 that is wrapped around the coil and detects the coil L 2 side in particular.
The developer 2 and the ferrite core 21 form a closed magnetic path. Further, on the coil L 3 side, a screw-shaped reference adjustment core 22 is provided that forms another closed magnetic path with the ferrite core 21, and the core 22 adjusts the magnetic flux passing through the coil L 3 .
Coil L 2 and coil L 3 are wound in opposite directions and have one end commonly connected. The other end of the coil L 3 is grounded, and the other end of the coil L 2 is connected to one terminal of the phase detector 23 .

上記コイルL1には基準信号を出力する発振器
24が接続されており、基準信号が供給されてい
る。発振器24の基準信号の反転信号は上記位相
検波器23の他の端子に供給されている。位相検
波器23は両信号の位相差に応じた方形波(パル
ス)状の信号として出力し、この出力信号は平滑
回路25に供給される。つまり現像剤2のトナー
濃度が低下すれば、透磁率が大きくなり、これに
比例してコイルL2の誘起される電圧も大きく且
つ位相もずれる。そして、ほとんど変化しないコ
イルL3の誘起電圧と上記コイルL2との電圧との
合成信号が位相検波器23に供給されることで基
準の信号との位相関係が比較され、出力信号のパ
ルス幅が大きくなる。従て、平滑回路25ではパ
ルス幅が広いことから高い電圧として次の電圧比
較器26に供給する。そのため、電圧比較器26
は信号(“H”)を出力する。これにより、出力部
27にてトナー供給ローラ8を回転させるモータ
等を駆動することになる。
An oscillator 24 that outputs a reference signal is connected to the coil L1 , and is supplied with the reference signal. An inverted signal of the reference signal of the oscillator 24 is supplied to the other terminal of the phase detector 23. The phase detector 23 outputs a square wave (pulse) signal according to the phase difference between the two signals, and this output signal is supplied to the smoothing circuit 25. In other words, when the toner concentration of the developer 2 decreases, the magnetic permeability increases, and the voltage induced in the coil L2 increases in proportion to this, and the phase shifts as well. Then, a composite signal of the induced voltage of the coil L 3 , which hardly changes, and the voltage of the coil L 2 is supplied to the phase detector 23, so that the phase relationship with the reference signal is compared, and the pulse width of the output signal is becomes larger. Therefore, since the pulse width is wide in the smoothing circuit 25, the voltage is supplied to the next voltage comparator 26 as a high voltage. Therefore, the voltage comparator 26
outputs a signal (“H”). As a result, the output unit 27 drives the motor that rotates the toner supply roller 8 .

しかし、トナー濃度が一定のレベルであれば、
電圧比較器26の出力は(“L”)となり、供給ロ
ーラ8は回転されない。つまり、基準トナー濃度
の現像剤2を現像槽19内に収容した時の平滑回
路25からの出力が、電圧比較器26の基準電圧
より低く(又は等しく)なるように、センサー2
0の基準調整コア22を調整している。そのた
め、トナー濃度が低下すれば、比較器26の基準
電圧より大きいなるような信号(パルス幅)が位
相検波器23より出力され、トナー供給が基準ト
ナー濃度に達するまで制御される。
However, if the toner concentration is at a certain level,
The output of the voltage comparator 26 becomes (“L”), and the supply roller 8 is not rotated. In other words, the sensor 2
0 reference adjustment core 22 is being adjusted. Therefore, if the toner concentration decreases, a signal (pulse width) larger than the reference voltage of the comparator 26 is output from the phase detector 23, and the toner supply is controlled until the reference toner concentration is reached.

第4図は第3図の詳細を示す回路構成図であ
る。図において、電源電圧VDは、抵抗R1を介
してツエナーダイオードZD1及びコンデンサC
1からなる定電圧回路28に供給され、一定電圧
として発振器24を構成する排他的論理和回路
EX1の一方の入力端子に供給されている。回路
EX1の発振出力はセンサー20のコイルL1に及
びコンデンサC3に供給されている。コイルL1
他の端子は抵抗R2及びコンデンサC2との接続
部に接続されており、抵抗R2を介して回路EX
1の出力と逆位相の発振出力信号が回路EX1の
もう一方の入力端子に供給されると共に後述する
位相検波器23の排他的論理和回路EX3の一方
の入力端子に供給されている。発振器24の発振
周波数はコンデンサC2,C3等にて決められ
る。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing details of FIG. 3. In the figure, the power supply voltage V D is connected to a Zener diode ZD1 and a capacitor C through a resistor R1.
an exclusive OR circuit that is supplied to the constant voltage circuit 28 consisting of 1 and constitutes the oscillator 24 as a constant voltage.
It is supplied to one input terminal of EX1. circuit
The oscillation output of EX1 is supplied to coil L1 of sensor 20 and to capacitor C3. Coil L 1
The other terminal is connected to the connection with the resistor R2 and the capacitor C2, and is connected to the circuit EX through the resistor R2.
An oscillation output signal having an opposite phase to the output of 1 is supplied to the other input terminal of the circuit EX1, and is also supplied to one input terminal of an exclusive OR circuit EX3 of a phase detector 23, which will be described later. The oscillation frequency of the oscillator 24 is determined by capacitors C2, C3, etc.

センサー20の検出用コイルL2と基準トナー
濃度調整コイルL3との合成誘起電圧は、コンデ
ンサC5を介して直流分がカツトされて増幅用ト
ランジスタQ1のベース端子に供給されている。
トランジスタQ1のコレクタは、抵抗R3を介し
て定電圧が供給され、エミツタは接地されてい
る。トランジスタQ1の増幅されたコレクタ出力
は、波形整形にかかる排他的論理和回路EX2を
介して上述した位相検出のための排他的論理和回
路EX3の他の端子に供給されている。つまり、
回路EX3は、基準信号と透磁率変化による検出
信号との位相差に応じた幅のパルス信号を出力す
る。このパルス信号は次に抵抗R5及びコンデン
サC6からなる平滑回路25にて、パルス幅に応
じた信号(電圧)に変換され、比較回路26の排
他的論理和回路EX4の一方の入力端子に被検出
信号として加えられている。
The combined induced voltage of the detection coil L 2 and the reference toner concentration adjustment coil L 3 of the sensor 20 is supplied to the base terminal of the amplifying transistor Q1 with the direct current component cut off via the capacitor C5.
A constant voltage is supplied to the collector of the transistor Q1 via the resistor R3, and the emitter is grounded. The amplified collector output of the transistor Q1 is supplied to the other terminal of the above-mentioned exclusive OR circuit EX3 for phase detection via an exclusive OR circuit EX2 for waveform shaping. In other words,
The circuit EX3 outputs a pulse signal with a width corresponding to the phase difference between the reference signal and the detection signal due to the change in magnetic permeability. This pulse signal is then converted into a signal (voltage) according to the pulse width by a smoothing circuit 25 consisting of a resistor R5 and a capacitor C6, and is sent to one input terminal of an exclusive OR circuit EX4 of a comparator circuit 26 to be detected. It is added as a signal.

上記排他的論理和回路EX4は、基準入力端子
を接地しており、一方の入力端子にスレツシユホ
ールド以上の電圧が入力すれば信号(“H”)を出
力する。そのため、回路EX4の一方の入力端子
に加えられる被検出信号値は、現像剤が基準トナ
ー濃度時にスレツシユホールド以下(又は等し
い)の値になるように基準調整コア22を調整し
ている。従つて、トナー濃度が低下すれば透磁率
の変化により検出信号の位相が基準時の位相より
大きくずれ、排他的論理和回路EX3よりパルス
幅の広い信号が出力される。そして、平滑回路2
5は基準時の値いより高い電圧値に変換して、回
路EX4に加える。これにより回路EX4より
“H”信号が出力される。この信号(“H”)は、
出力部27の抵抗R7を介してトランジスタQ2
のベース端子に供給され、トランジスタQ2を導
通常状にする。トランジスタQ2は導通すること
で、例えばトナー供給ローラ8を回転させるため
のモータを駆動する。
The exclusive OR circuit EX4 has a reference input terminal grounded, and outputs a signal ("H") when a voltage equal to or higher than the threshold is input to one input terminal. Therefore, the reference adjustment core 22 is adjusted so that the detected signal value applied to one input terminal of the circuit EX4 is less than (or equal to) the threshold when the developer has a reference toner concentration. Therefore, when the toner concentration decreases, the phase of the detection signal deviates significantly from the reference phase due to a change in magnetic permeability, and a signal with a wider pulse width is output from the exclusive OR circuit EX3. And smoothing circuit 2
5 is converted to a voltage value higher than the reference value and applied to circuit EX4. As a result, an "H" signal is output from the circuit EX4. This signal (“H”) is
Transistor Q2 via resistor R7 of output section 27
is supplied to the base terminal of Q2, making transistor Q2 conductive. When the transistor Q2 becomes conductive, it drives a motor for rotating the toner supply roller 8, for example.

以上は、トナー濃度変化に基く、透磁率を検出
しトナー補給を行いトナー濃度を一定に保つため
の制御回路の一例であるが、これは単なる一例で
あつて本発明は第3図に示す様な回路に限定され
るものではない。つまり、第3図は透磁率を位相
検出により行つているが、透磁率の変化を直接電
圧変化として検出するようにしても良い。また透
磁率でなく、現像剤の導電率を検出することで、
トナー濃度を検出できる。
The above is an example of a control circuit for detecting magnetic permeability based on changes in toner concentration and replenishing toner to keep the toner concentration constant. It is not limited to circuits such as That is, although magnetic permeability is detected by phase detection in FIG. 3, changes in magnetic permeability may be detected directly as voltage changes. In addition, by detecting the conductivity of the developer instead of the magnetic permeability,
Can detect toner density.

本発明の如く透磁率変化を検出するためのセン
サー20を第1図に示す位置に配置したことで、
上述した通り安定した検出出力を得ることができ
る。第5図にその特性を示す。この図は現像剤2
の付着量を規制するドクター12とスリーブ10
との間隔xを変化させた時のセンサー20に基く
出力変化をする特性図である。しかも、センサー
20とスリーブ10との間隔yを1.5mmに設定し
規制板も、ほぼそれに対応する様に設けた。この
結果のセンサー20による検出出力VPCは第5図
に示す通りである。この図から理解できる通り、
第9図による従来のものと比べ、出力変化が非常
に小さくなつていることがわかる。
By arranging the sensor 20 for detecting changes in magnetic permeability at the position shown in FIG. 1 as in the present invention,
As described above, stable detection output can be obtained. Figure 5 shows its characteristics. This figure shows developer 2
Doctor 12 and sleeve 10 that regulate the amount of adhesion
It is a characteristic diagram showing the output change based on the sensor 20 when the distance x between the sensor 20 and the sensor 20 is changed. Furthermore, the distance y between the sensor 20 and the sleeve 10 was set to 1.5 mm, and the regulating plate was also provided to correspond to this distance. The resulting detection output V PC from the sensor 20 is as shown in FIG. As you can see from this diagram,
It can be seen that the output change is much smaller than the conventional one shown in FIG.

また、第6図は主極N1の位置をずらせてセン
サー20による出力変化を示す特性図である。こ
の図は第10図と同様にセンサー20を固定し、
磁石11を基準位置から主極N1の高さHを20mm
を定位置とし、これより時計回転19…16又は
反時計回転21…23させた場合の出力変化を示
している。図に示す様に第10図と対比すれば、
本発明による出力変化は、ほとんど生じないこと
が判明した。
Furthermore, FIG. 6 is a characteristic diagram showing changes in the output from the sensor 20 by shifting the position of the main pole N1 . In this figure, the sensor 20 is fixed as in Fig. 10,
The height H of the main pole N1 from the reference position of the magnet 11 is 20 mm.
is the normal position, and the output changes are shown when clockwise rotations 19...16 or counterclockwise rotations 21...23 are performed. As shown in the figure, if you compare it with Figure 10,
It has been found that the present invention causes almost no output change.

通常、画像濃度調整のため磁石11の主極N1
の感光体5に対する角度及びドクター幅を初期状
態で調整している。そのため、所定(基準)の現
像剤のトナー濃度に対してセンサー20による出
力変化がないことが望ましい。この点、本発明に
よれば、第5図及び第6図に示す如く第9図及び
第10図に比べ出力変化が非常に少なく、トナー
濃度を一定に保つために大きな効果を有する。
Usually, the main pole N 1 of the magnet 11 is used to adjust the image density.
The angle with respect to the photoreceptor 5 and the doctor width are adjusted in the initial state. Therefore, it is desirable that the output of the sensor 20 does not change with respect to a predetermined (reference) toner concentration of the developer. In this regard, according to the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, the output changes are much smaller than those in FIGS. 9 and 10, which is very effective in keeping the toner concentration constant.

<発明の効果> 本発明の現像剤の濃度制御装置によれば、現像
後の現像剤の規制を規制部材にて磁石の一磁極に
対応させて行い、規制された現像剤をそのままセ
ンサー位置へと案内するため、現像剤の規制がよ
り効果的に行われ、常に一定量の現像剤を規制部
材に押された状態でセンサーへと安定して供給で
き、現像剤の流速が緩やかになり、より安定した
濃度検出出力が得られ、正確なトナー濃度検出を
行える。
<Effects of the Invention> According to the developer concentration control device of the present invention, the developer after development is regulated by the regulating member in correspondence with one magnetic pole of the magnet, and the regulated developer is directly directed to the sensor position. As a result, the developer is regulated more effectively, a constant amount of developer can always be stably supplied to the sensor while being pushed by the regulation member, and the flow rate of the developer is slowed down. A more stable density detection output can be obtained and accurate toner density detection can be performed.

またセンサーとスリーブとの間隔をスリーブと
ドクターとの間隔より小さく設定していることか
ら、現像剤のより安定した供給を可能とすると共
に、センサーの中心を磁石の一磁極の中心に一致
させていることから、透磁率センサーを用いて
も、磁石の磁力に影響されることなくトナー濃度
検出が安定する。
In addition, since the distance between the sensor and the sleeve is set smaller than the distance between the sleeve and the doctor, a more stable supply of developer is possible, and the center of the sensor is aligned with the center of one magnetic pole of the magnet. Therefore, even if a magnetic permeability sensor is used, toner concentration detection is stable without being affected by the magnetic force of the magnet.

従つて、現像剤のトナー濃度を決められた範囲
内に保持することが容易になる。
Therefore, it becomes easy to maintain the toner concentration of the developer within a predetermined range.

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

第1図は本発明による現像剤の濃度制御にかか
る現像部の断面図、第2図は第1図にかかるセン
サー部を示す平面図、第3図は本発明にかかる現
像剤の濃度制御回路の一例を示すブロツク図、第
4図は第3図の詳細を示す回路図、第5図及び第
6図は本発明の濃度制御にかかる特性図、第7図
は従来の体積変化による現像剤の濃度制御にかか
る現像部の断面図、第8図は従来の透磁率変化に
よる現像剤の濃度制御にかかる現像部の断面図、
第9図及び第10図は第8図によるセンサー出力
を示す特性図である。 2:現像剤、3:現像ローラ、5:感光体、
8:トナー供給ローラ、10:スリーブ、11:
磁石、12:ドクター、15:規制板、20:セ
ンサー、23:位相検波器、24:基準信号発振
器、26:比較器、27:出力部、x:ドクター
間隔、y:センサーとスリーブとの間隔。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing section for controlling developer concentration according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a sensor section according to FIG. 1, and FIG. 3 is a developer concentration control circuit according to the present invention. A block diagram showing an example, FIG. 4 is a circuit diagram showing details of FIG. 3, FIGS. 5 and 6 are characteristic diagrams related to density control of the present invention, and FIG. 7 is a developer using conventional volume change. FIG. 8 is a cross-sectional view of a developing section related to concentration control of a conventional developer by changing magnetic permeability.
9 and 10 are characteristic diagrams showing the sensor output according to FIG. 8. 2: developer, 3: developing roller, 5: photoreceptor,
8: Toner supply roller, 10: Sleeve, 11:
Magnet, 12: Doctor, 15: Regulation plate, 20: Sensor, 23: Phase detector, 24: Reference signal oscillator, 26: Comparator, 27: Output section, x: Doctor interval, y: Distance between sensor and sleeve .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多数極からなる磁石と、該磁石の周囲を覆う
ように回転される非磁性体スリーブとからなる現
像ローラを用い、該現像ローラによる磁石の主極
(N1)での現像剤の穂立ちにて記録媒体を摺擦
し、該記録媒体に形成された潜像を現像する現像
装置において、 現像剤の濃度を透磁率変化として検出し、この
検出出力に応じてトナー供給を制御するためのセ
ンサーを、現像後のスリーブと対向する位置に上
記スリーブ上に付着する現像剤の量を規制するド
クターとフリーブ間の間隔xに対し、上記スリー
ブとセンサー間の間隔yがy<xとなる関係に、
且つ該センサーの中心が上記磁石の一磁極(N2)
の中心と一致するように配置してなり、 現像後の上記磁石の主極とは異なる一磁極
(S1)による現像剤の穂立ち量を規制し、該規制
した現像剤をそのまま上記スリーブと対向して配
設されたセンサーへと案内してなる規制部材を設
け、 上記センサーの検出出力に応じてトナー補給を
制御することを特徴とする現像剤の濃度制御装
置。
[Claims] 1. Using a developing roller consisting of a magnet with multiple poles and a non-magnetic sleeve that is rotated to cover the periphery of the magnet, In a developing device that develops a latent image formed on a recording medium by rubbing a recording medium with spikes of developer, the concentration of the developer is detected as a change in magnetic permeability, and toner is supplied according to this detection output. A sensor for controlling the sleeve is placed at a position facing the sleeve after development, and the distance y between the sleeve and the sensor is <x,
And the center of the sensor is one magnetic pole (N2) of the above magnet.
The magnetic pole (S1), which is different from the main pole of the magnet, regulates the amount of spikes of the developer after development, and the regulated developer is directly opposed to the sleeve. What is claimed is: 1. A developer concentration control device, comprising: a regulating member guided to a sensor disposed in a manner that controls toner replenishment according to a detection output of the sensor;
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