JPH05197269A - Developing device - Google Patents
Developing deviceInfo
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- JPH05197269A JPH05197269A JP902492A JP902492A JPH05197269A JP H05197269 A JPH05197269 A JP H05197269A JP 902492 A JP902492 A JP 902492A JP 902492 A JP902492 A JP 902492A JP H05197269 A JPH05197269 A JP H05197269A
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- developer
- magnet roller
- resistance
- roller
- bias voltage
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Developing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、感光体等に形成された
潜像を現像剤により可視化を行なう現像装置に関し、そ
の現像剤の抵抗の測定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for visualizing a latent image formed on a photoreceptor or the like with a developer, and to a method for measuring the resistance of the developer.
【0002】[0002]
【従来の技術】トナーとキヤリアからなる二成分現像剤
を用いた現像装置では、現像剤のトナー濃度による画質
への影響が大きい。すなわち、トナー濃度が低ければ、
画像濃度の低下となり、トナー濃度が高ければ非画像部
へのかぶりが生じやすくなる。2. Description of the Related Art In a developing device using a two-component developer composed of toner and carrier, the toner concentration of the developer has a great influence on the image quality. That is, if the toner density is low,
The image density decreases, and if the toner density is high, fogging to the non-image area is likely to occur.
【0003】そこで、現像剤のトナー濃度を制御するた
めに、従来では現像剤の透磁率を測定したり、あるいは
体積変化を測定し、これに基づいてトナー補給等の制御
を行なつている。Therefore, in order to control the toner concentration of the developer, conventionally, the permeability of the developer or the volume change is measured, and the toner replenishment and the like are controlled based on the measured permeability.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、現像剤は、
繰り返し使用に伴つて劣化したり、環境条件の変化によ
り抵抗値が変化して、トナー濃度を一定になるように制
御しているにもかかわらず、画質不良を生じさせること
がある。However, the developer is
Deterioration may occur with repeated use, or the resistance value may change due to changes in environmental conditions, resulting in poor image quality even though the toner concentration is controlled to be constant.
【0005】そのために、現像装置のマグネツトローラ
にバイアス電圧を印加するときのバイアス電流を検出し
て、現像剤の抵抗値の変化を測定している。Therefore, the change in the resistance value of the developer is measured by detecting the bias current when the bias voltage is applied to the magnet roller of the developing device.
【0006】しかしながら、現像剤の抵抗を測定する際
に安定した測定電流を得ようとするとき、バイアス電圧
とバイアス電流が直線関係を有し、かつ再現性のある測
定を行なうことが困難であつた。なぜなら、現像剤のキ
ヤリアと対向電極が直接接触するために、時として過大
な電流が流れ、測定回路を破壊してしまつたり、測定結
果が異常となつたりし、安定した再現性のある測定がで
きなかつた。However, when trying to obtain a stable measurement current when measuring the resistance of the developer, there is a linear relationship between the bias voltage and the bias current, and it is difficult to perform reproducible measurement. It was Because the carrier of the developer and the counter electrode come into direct contact with each other, sometimes an excessive current flows, which destroys the measurement circuit, or the measurement result is abnormal, resulting in stable and reproducible measurement. I couldn't do it.
【0007】本発明は、上記に鑑み、安定した現像剤の
抵抗測定を行なうことができる現像装置の提供を目的と
する。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a developing device capable of stably measuring the resistance of a developer.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1の如く、現像槽1に、マグネツトロ
ーラ2と、該マグネツトローラ2上の現像剤の穂立ちを
規制するドクター3とが内装され、前記マグネツトロー
ラ2にバイアス電圧を印加する電源回路4と、前記マグ
ネツトローラ2とドクター3とを対向電極として、現像
剤を介してこの間に流れる電流によつて現像剤の抵抗を
測定する測定回路5とが設けられ、該測定回路5に、対
向電極の電位差を制限する電流制限手段6が介装された
ものである。As shown in FIG. 1, the means for solving the problems according to the first aspect of the present invention regulates the magnet roller 2 in the developing tank 1 and the spike of the developer on the magnet roller 2. A doctor circuit 3 for applying a bias voltage to the magnet roller 2, and a current flowing between the magnet roller 2 and the doctor 3 as a counter electrode via a developer. A measuring circuit 5 for measuring the resistance of the developer is provided, and the current limiting means 6 for limiting the potential difference of the counter electrode is interposed in the measuring circuit 5.
【0009】請求項2による課題解決手段は、図6の如
く、現像槽1に、マグネツトローラ2と、該マグネツト
ローラ2上の現像剤の穂立ちを規制するドクター3とが
内装され、前記マグネツトローラ2にバイアス電圧を印
加する電源回路24と、前記マグネツトローラ2とドク
ター3とを対向電極として、現像剤を介してこの間に流
れる電流によつて現像剤の抵抗を測定する測定回路20
と、該測定回路20を開閉する開閉部21と、該開閉部
21および電源回路24を駆動制御する制御部22とが
設けられ、該制御部22は、非測定時に前記開閉部21
を開いて測定回路20を遮断する保護手段と、測定時に
前記開閉部21を閉じ、かつ作像時のバイアス電圧より
低い電圧を印加する測定手段とを有せしめられたもので
ある。According to a second aspect of the present invention, as shown in FIG. 6, a developing tank 1 is internally provided with a magnet roller 2 and a doctor 3 for regulating the rising of the developer on the magnet roller 2. A power supply circuit 24 for applying a bias voltage to the magnet roller 2 and the magnet roller 2 and the doctor 3 as counter electrodes, and the resistance of the developer is measured by a current flowing through the developer between them. Circuit 20
An opening / closing unit 21 for opening / closing the measurement circuit 20 and a control unit 22 for driving and controlling the opening / closing unit 21 and the power supply circuit 24. The control unit 22 is provided with the opening / closing unit 21 during non-measurement.
Is provided so as to shut off the measuring circuit 20 and a measuring means for closing the opening / closing part 21 at the time of measurement and applying a voltage lower than the bias voltage at the time of image formation.
【0010】請求項3による課題解決手段は、図7の如
く、現像槽1に、マグネツトローラ2と、少なくとも2
個の撹拌ローラ30,31とが内装され、前記マグネツ
トローラ2にバイアス電圧を印加する電源回路32と、
2個の撹拌ローラ30,31に電圧を印加する電圧供給
回路33と、該電圧供給回路33に流れる電流により現
像剤の抵抗を測定する測定部と、この測定結果に応じて
マグネツトローラ2あるいは感光体のバイアス電圧を制
御する制御部37とが設けられたものである。As shown in FIG. 7, the means for solving the problem according to the third aspect is such that the developing tank 1 is provided with a magnet roller 2 and at least two magnet rollers.
A power supply circuit 32, which internally includes agitating rollers 30 and 31, and applies a bias voltage to the magnet roller 2.
A voltage supply circuit 33 that applies a voltage to the two stirring rollers 30 and 31, a measuring unit that measures the resistance of the developer by the current flowing through the voltage supply circuit 33, and the magnet roller 2 or the magnetic roller 2 depending on the measurement result. A control unit 37 for controlling the bias voltage of the photoconductor is provided.
【0011】[0011]
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、マ
グネツトローラ2にバイアス電圧を印加すると、現像剤
を介してドクター3に電流が流れる。この現像剤通過電
流は、電流制限手段6によりマグネツトローラ2に印加
するバイアス電圧に比例した値となる。そのため、この
測定結果から現像剤の抵抗の変化を検知することができ
る。In the means for solving the problems according to the first aspect, when a bias voltage is applied to the magnet roller 2, a current flows through the doctor 3 through the developer. This developer passing current has a value proportional to the bias voltage applied to the magnet roller 2 by the current limiting means 6. Therefore, the change in the resistance of the developer can be detected from the measurement result.
【0012】請求項2によると、作像時には、開閉部2
1を開いて測定回路20を遮断することにより、現像剤
通過電流の増大等による過大電流が測定回路21へ流れ
ない。また、現像剤の抵抗を測定するときには、開閉部
21を閉じて、電源回路24により作像時のバイアス電
圧より低い電圧をマグネツトローラ2に印加する。する
と、現像剤を介して電流がドクター3から測定回路20
に流れ、現像剤の抵抗を検知できる。According to a second aspect of the present invention, the opening / closing section 2 is used during image formation.
By opening 1 to shut off the measuring circuit 20, an excessive current due to an increase in developer passing current does not flow to the measuring circuit 21. When measuring the resistance of the developer, the opening / closing unit 21 is closed and the power supply circuit 24 applies a voltage lower than the bias voltage at the time of image formation to the magnet roller 2. Then, an electric current flows from the doctor 3 through the developer to the measuring circuit 20.
And the resistance of the developer can be detected.
【0013】請求項3によると、撹拌ローラ30,31
に電圧を印加すると、現像剤を介して電流が流れ、これ
を測定することにより現像剤の抵抗を検知する。この測
定結果に基づいて、現像剤の劣化によつて現像剤の抵抗
が増加した場合、マグネツトローラ2へのバイアス電圧
を減少させるか、あるいは感光体の表面電位を増加させ
て、画像濃度の低下を防ぐ。According to claim 3, the stirring rollers 30, 31
When a voltage is applied to the developer, a current flows through the developer, and the resistance of the developer is detected by measuring the current. Based on this measurement result, when the resistance of the developer increases due to the deterioration of the developer, the bias voltage to the magnet roller 2 is decreased or the surface potential of the photoconductor is increased to increase the image density. Prevent the decline.
【0014】[0014]
(第一実施例)図1は本発明の第一実施例を示す現像装
置の構成図であり、現像槽1に、マグネツトローラ2
と、該マグネツトローラ2上の現像剤の穂立ちを規制す
るドクター3とが内装され、前記マグネツトローラ2に
バイアス電圧を印加する電源回路4と、前記マグネツト
ローラ2とドクター3とを対向電極として、現像剤を介
してこの間に流れる電流によつて現像剤の抵抗を測定す
る測定回路5とが設けられ、該測定回路5に、対向電極
の電位差を制限する電流制限手段6が介装されている。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a developing device showing a first embodiment of the present invention, in which a developing tank 1 and a magnet roller 2 are provided.
And a doctor 3 for regulating the rising of the developer on the magnet roller 2, the power supply circuit 4 for applying a bias voltage to the magnet roller 2, the magnet roller 2 and the doctor 3. The counter electrode is provided with a measuring circuit 5 for measuring the resistance of the developer by a current flowing through the developer, and the current limiting means 6 for limiting the potential difference of the counter electrode is provided in the measuring circuit 5. It is equipped.
【0015】前記マグネツトローラ2は、感光体7に対
向して配され、円筒状の導電性非磁性体金属からなるス
リーブと、その内部に固定配置された複数個の磁石とか
らなり、スリーブはモータにより回転可能とされてい
る。The magnet roller 2 is disposed so as to face the photoconductor 7, and is composed of a cylindrical sleeve made of a conductive non-magnetic metal and a plurality of magnets fixedly arranged inside the sleeve. Is rotatable by a motor.
【0016】前記ドクター3は、導電性非磁性体、例え
ばアルミニウムの押し出し成型品、SUS304ステン
レス鋼からなり、マグネツトローラ2の上方に、マグネ
ツトローラ2と0.5mmの間隔を有して現像槽1に固
定されている。The doctor 3 is made of a conductive non-magnetic material, for example, an aluminum extrusion molded product, SUS304 stainless steel, and is developed above the magnet roller 2 with a distance of 0.5 mm from the magnet roller 2. It is fixed to tank 1.
【0017】また、現像槽1にはトナーホツパー8が装
着され、トナー補給口9にトナー補給ローラ10が回転
自在に配されている。A toner hopper 8 is mounted on the developing tank 1, and a toner replenishing roller 10 is rotatably arranged at a toner replenishing port 9.
【0018】トナー補給口9の下方に、トナーを撹拌し
て安定した摩擦帯電を行なう撹拌ローラ11が配され、
該撹拌ローラ11とマグネツトローラ2との間に、現像
剤をマグネツトローラ2に搬送する搬送ローラ12が配
され、各ローラ11,12は回転自在に現像槽1に支持
されている。なお、図中、13はトナー濃度センサであ
る。Below the toner supply port 9, a stirring roller 11 for stirring the toner and performing stable triboelectric charging is arranged.
A conveying roller 12 that conveys the developer to the magnet roller 2 is arranged between the stirring roller 11 and the magnet roller 2, and the rollers 11 and 12 are rotatably supported by the developing tank 1. In the figure, 13 is a toner concentration sensor.
【0019】前記電源回路4は、感光体7の非画像部へ
のトナー付着を防止するために、マグネツトローラ2の
スリーブに200V程度のバイアス電圧を印加するため
の電源を備え、定電圧制御がなされている。The power supply circuit 4 is equipped with a power supply for applying a bias voltage of about 200 V to the sleeve of the magnet roller 2 in order to prevent toner from adhering to the non-image portion of the photosensitive member 7, and constant voltage control is performed. Has been done.
【0020】前記測定回路5は、マグネツトローラ2に
接続された電源回路4とドクター3とを接続した回路
で、現像剤通過電流検出用の抵抗14および電流制限手
段としての抵抗6が介装されており、検出値を増幅器1
5により増幅してCPU16のアナログポートへ送つて
いる。The measuring circuit 5 is a circuit in which a power source circuit 4 connected to the magnet roller 2 and a doctor 3 are connected, and a resistor 14 for detecting a developer passing current and a resistor 6 as a current limiting means are interposed. The detected value is detected by the amplifier 1
It is amplified by 5 and sent to the analog port of the CPU 16.
【0021】上記の如く構成された現像装置において、
マグネツトローラ2にバイアス電圧を印加して、現像剤
を介してドクター3から測定回路5に流れる電流を検出
することにより、現像剤の抵抗測定を行つた結果が図2
である。In the developing device configured as described above,
By applying a bias voltage to the magnet roller 2 and detecting the current flowing from the doctor 3 to the measuring circuit 5 through the developer, the resistance of the developer is measured.
Is.
【0022】図からわかるように印加電圧が100V以
上において再現性が失われ、かつ電流電圧の直線関係と
なる領域を外れていることが分かる。なお、ここで使用
した現像剤はフエライトにシリコン樹脂をコーテイング
した平均粒径80μmのキヤリアと、スチレンアクリル
樹脂からなる平均粒径10.5μmのトナーを重量%で
4%となるように撹拌混合した2成分現像剤である。As can be seen from the figure, when the applied voltage is 100 V or more, the reproducibility is lost and the current voltage is out of the linear relationship. The developer used here was a carrier obtained by coating a ferrite with a silicone resin and having an average particle diameter of 80 μm, and a toner made of styrene acrylic resin and having an average particle diameter of 10.5 μm, which was mixed by stirring so as to be 4% by weight. It is a two-component developer.
【0023】この現像装置を環境テスト室に持ちこみ、
種々の環境条件下で抵抗測定を行つた結果が図3であ
る。この図から、環境条件による現像剤の抵抗変化が測
定できていることが分かる。Bring this developing device to the environmental test room,
FIG. 3 shows the results of resistance measurement under various environmental conditions. From this figure, it can be seen that the resistance change of the developer due to environmental conditions can be measured.
【0024】次に、この現像剤のトナー濃度を2%、6
%に調整し、それぞれ同様に抵抗測定を行つた結果が図
4である。トナー濃度の違いによつて抵抗値が異なつて
いるのが明確に現れており、さらに安定した測定結果が
得られるのは先の例と同じく、印加電圧が100V以下
の場合のみである。Next, the toner concentration of this developer is set to 2% and 6
FIG. 4 shows the result of adjusting the resistance to% and performing resistance measurement in the same manner. It is clear that the resistance value is different due to the difference in toner concentration, and more stable measurement results can be obtained only when the applied voltage is 100 V or less, as in the previous example.
【0025】これらの特性と測定結果を利用すれば、環
境変化による現像剤の特性変化を検知して、画像の変化
を補正することが可能となる。あるいはトナー濃度を一
定値に制御するように、トナー補給を増やしたり、減ら
したりすることが可能となる。By utilizing these characteristics and the measurement results, it becomes possible to detect the characteristic change of the developer due to the environmental change and correct the image change. Alternatively, it is possible to increase or decrease toner supply so that the toner density is controlled to a constant value.
【0026】次に、マグネツトローラ2とドクター3の
間隔を0.7mmと0.4mmに設定した場合、トナー
濃度4%の現像剤の抵抗測定を行つた結果が図5であ
る。この図から間隔が0.7mmの場合、安定した抵抗
測定結果が得られる印加電圧はやや増加して140V程
度まで測定可能であるが、一方、0.4mm間隔の場
合、80V以下でないと安定した測定ができないことが
分かる。これは、マグネツトローラ2とドクター3の間
を搬送される現像剤の圧力が変化し、実質の抵抗値が変
化したためと思われる。Next, when the distance between the magnet roller 2 and the doctor 3 is set to 0.7 mm and 0.4 mm, the result of resistance measurement of the developer having a toner concentration of 4% is shown in FIG. From this figure, when the interval is 0.7 mm, the applied voltage for which a stable resistance measurement result is obtained can be slightly increased and can be measured up to about 140 V. On the other hand, when the interval is 0.4 mm, it is stable unless it is 80 V or less. You can see that you cannot measure. It is considered that this is because the pressure of the developer conveyed between the magnet roller 2 and the doctor 3 changed and the actual resistance value changed.
【0027】このように、現像剤抵抗測定に当たり印加
すべき電圧は、対向電極の位置関係やマグネツトローラ
2の磁力配置パターン、現像剤の物性(キヤリア粒径、
飽和磁化)等によつて適宜決定されるものであるが、略
100V以下とすることによつて安定した抵抗測定が行
えるようになつた。これによつて現像剤の繰り返し使用
に伴う劣化や環境条件の変化による抵抗変化を精度よく
検出し、この情報にしたがつて適切なプロセスコントロ
ールを行うことによつて、画質の変化を押さえ常に安定
した複写画像を提供することができる。As described above, the voltage to be applied in measuring the resistance of the developer depends on the positional relationship of the counter electrodes, the magnetic force arrangement pattern of the magnet roller 2, the physical properties of the developer (carrier particle size,
It can be appropriately determined according to (saturation magnetization) and the like, but stable resistance measurement can be performed by setting it to about 100 V or less. As a result, it is possible to accurately detect changes in resistance caused by repeated use of the developer and changes in resistance due to changes in environmental conditions, and perform appropriate process control according to this information to suppress changes in image quality and always stabilize the image. It is possible to provide the copied image.
【0028】しかも、この方法によれば、新たな電極を
設ける必要も無く、既存のマグネツトローラ2とドクタ
ー3を用いることが可能であり、更には電源も既存の現
像バイアス電圧を利用することが可能である。ただし、
既存の現像バイアス電圧を使用する場合は、対向電極間
の電位差を100V程度とするために、電流制限用抵抗
6は、抵抗値106〜107Ωとすることが望ましい。Moreover, according to this method, it is possible to use the existing magnet roller 2 and the doctor 3 without providing a new electrode, and the power source can also use the existing developing bias voltage. Is possible. However,
When the existing developing bias voltage is used, it is desirable that the current limiting resistor 6 has a resistance value of 10 6 to 10 7 Ω so that the potential difference between the counter electrodes is about 100V.
【0029】また、マグネツトローラ2のスリーブ上の
現像剤は、ドクターにより均一な厚さに保たれているの
で、常に一定した測定を行えるという効果がある。Further, since the developer on the sleeve of the magnet roller 2 is kept to have a uniform thickness by the doctor, there is an effect that a constant measurement can be always performed.
【0030】(第二実施例)図6は本発明の第二実施例
を示す現像装置の構成図である。本実施例の現像装置で
は、マグネツトローラ2とドクター3とを対向電極とし
て現像剤を介してこの間に流れる電流によつて現像剤の
抵抗を測定する測定回路20と、該測定回路20を開閉
する開閉部21と、該開閉部21および電源回路24を
駆動制御する制御部22とが設けられている。(Second Embodiment) FIG. 6 is a block diagram of a developing device showing a second embodiment of the present invention. In the developing device of the present embodiment, the magnet roller 2 and the doctor 3 are used as opposed electrodes, and a measuring circuit 20 for measuring the resistance of the developer by a current flowing between the measuring roller 20 and the measuring circuit 20 is opened and closed. There are provided an opening / closing part 21 for controlling the opening / closing part 21 and a control part 22 for driving and controlling the opening / closing part 21 and the power supply circuit 24.
【0031】前記測定回路20は、一端がドクター3に
接続され、他端が通過電流検出用抵抗23を介してアー
スされている。そして、その中間点がCPU22のアナ
ログポートに接続されている。The measuring circuit 20 has one end connected to the doctor 3 and the other end grounded through a passing current detecting resistor 23. The intermediate point is connected to the analog port of the CPU 22.
【0032】前記開閉部21は、開閉スイツチからな
り、前記測定回路20に介装されている。また、電源回
路24において、電源はCPU22からの出力信号によ
り出力電圧が可変とされている。The opening / closing section 21 is composed of an opening / closing switch and is interposed in the measuring circuit 20. In the power supply circuit 24, the output voltage of the power supply is variable according to the output signal from the CPU 22.
【0033】前記制御部22は、CPUからなり、非測
定時に前記開閉部21を開いて測定回路20を遮断する
保護手段と、測定時に前記開閉部21を閉じ、かつ作像
時のバイアス電圧より低い電圧をマグネツトローラ2に
印加する測定手段とを有せしめられている。The control unit 22 is composed of a CPU, and includes a protection means for opening the opening / closing unit 21 to cut off the measuring circuit 20 when the measurement is not performed, and a bias voltage for closing the opening / closing unit 21 for the measurement and bias voltage at the time of image formation. It is provided with measuring means for applying a low voltage to the magnet roller 2.
【0034】なお、他の構成は、上記第一実施例と同じ
である。The other structure is the same as that of the first embodiment.
【0035】本実施例の場合、現像剤の抵抗測定時に
は、CPU22からの出力信号により開閉スイツチ21
を閉じるとともに、マグネツトローラ2に低電圧100
Vのバイアス電圧を印加するように電源回路24を可変
する。In the case of the present embodiment, when the resistance of the developer is measured, the open / close switch 21 is output by the output signal from the CPU 22.
And close the magnet roller 2 at low voltage 100
The power supply circuit 24 is changed so that the bias voltage of V is applied.
【0036】そして、作像時には、開閉スイツチ21を
開いて測定回路20を遮断し、マグネツトローラ2に2
00Vのバイアス電圧を印加する。At the time of image formation, the open / close switch 21 is opened to shut off the measuring circuit 20, so that the magnet roller 2 is turned on.
A bias voltage of 00V is applied.
【0037】これによつて、第一実施例と同様の効果を
奏するとともに、高電界による現像剤通過電流の増大
(短絡状態)、測定回路の破損や現像のための電場形成
の阻害を防ぐことができ、測定回路の保護を図ることが
できる。As a result, the same effect as that of the first embodiment is obtained, and the increase of the developer passing current (short-circuit state) due to the high electric field, the damage of the measuring circuit, and the inhibition of the electric field formation for development are prevented. Therefore, the measurement circuit can be protected.
【0038】(第三実施例)図7は本発明の第三実施例
を示す現像装置の構成図である。本実施例の現像装置
は、現像槽1に、マグネツトローラ2と、搬送ローラ1
2と、2個の撹拌ローラ30,31が回転自在に内装さ
れている。(Third Embodiment) FIG. 7 is a block diagram of a developing device showing a third embodiment of the present invention. The developing device of this embodiment includes a developing tank 1, a magnet roller 2, and a conveying roller 1.
Two and two stirring rollers 30 and 31 are rotatably installed.
【0039】前記マグネツトローラ2は、第一実施例に
示したものと同じであり、マグネツトローラ2へのバイ
アス電圧を可変できる電源回路32が接続されている。The magnet roller 2 is the same as that shown in the first embodiment, and a power supply circuit 32 capable of varying the bias voltage to the magnet roller 2 is connected.
【0040】前記撹拌ローラ30,31は、トナー補給
口9の下方に配され、トナーホツパーから供給されたト
ナーを効率よく撹拌して安定した摩擦帯電を行なつてい
る。The stirring rollers 30 and 31 are arranged below the toner supply port 9 and efficiently stir the toner supplied from the toner hopper to perform stable triboelectric charging.
【0041】これらの撹拌ローラ30,31の間には、
現像剤の抵抗測定用電圧を印加する電圧供給回路33が
接続されている。電圧供給回路33には、測定電圧印加
用の電源34と、現像剤通過電流検出用の抵抗35とが
介装され、その検出値を増幅する増幅回路36が接続さ
れており、抵抗35と増幅回路36とから測定部が構成
されている。これによつて増幅された信号はCPU37
のアナログポートに出力される。Between the stirring rollers 30 and 31,
A voltage supply circuit 33 for applying a voltage for measuring the resistance of the developer is connected. A power supply 34 for applying a measurement voltage and a resistor 35 for detecting a developer passing current are interposed in the voltage supply circuit 33, and an amplifier circuit 36 for amplifying the detected value is connected to the voltage supply circuit 33. The measuring unit is composed of the circuit 36. The signal amplified by this is the CPU 37.
Is output to the analog port of.
【0042】このCPUからなる制御部37には、現像
剤の抵抗の測定結果に応じてマグネツトローラ2へのバ
イアス電圧を制御する機能を備えている。The control unit 37 composed of this CPU has a function of controlling the bias voltage to the magnet roller 2 according to the measurement result of the resistance of the developer.
【0043】例えば、現像剤の劣化に伴う抵抗の増加の
場合には、マグネツトローラ2へのバイアス電圧を減少
させる機能と、画像濃度の低下はないがバツクグラウン
ドのかぶりが増加するとき、すなわち長期使用中にキヤ
リアにトナーが付着するスペントトナーによるトナー帯
電不良から生じる現像剤の抵抗増加の場合には、マグネ
ツトローラ2へのバイアス電圧を増加させる機能であ
る。For example, when the resistance increases due to the deterioration of the developer, the function of decreasing the bias voltage to the magnet roller 2 and the fact that the image density does not decrease but the background fog increases, that is, This is a function of increasing the bias voltage to the magnet roller 2 when the resistance of the developer increases due to toner charging failure due to spent toner that adheres to the carrier during long-term use.
【0044】このような現像装置を用いて、撹拌ローラ
30,31に電圧を印加して現像剤の抵抗測定を行つた
結果が図8である。図から分かるように、撹拌ローラ3
0,31への印加電圧が5〜24V程度であつても安定
した抵抗測定を行なえることが分かる。この際に使つた
現像剤は、フエライトにシリコン樹脂をコーテイングし
た平均粒径80μmのキヤリアと、スチレンアクリル樹
脂からなる平均粒径10.5μmのトナーを重量%で4
%となるように撹拌混合した2成分現像剤である。FIG. 8 shows the result of measuring the resistance of the developer by applying a voltage to the stirring rollers 30 and 31 using such a developing device. As can be seen, the stirring roller 3
It is understood that stable resistance measurement can be performed even when the applied voltage to 0 and 31 is about 5 to 24V. The developer used in this case was a carrier having an average particle size of 80 μm coated with a silicone resin on a ferrite and a toner having an average particle size of 10.5 μm made of styrene acrylic resin in a weight ratio of 4%.
It is a two-component developer that is agitated and mixed so as to have a ratio of%.
【0045】この現像装置を用いて、通常の電子写真式
複写機に装着し寿命テストを行い、画像濃度と共に、現
像剤抵抗値の変化を示したのが図9である。図からコピ
ー枚数の増加とともに現像剤抵抗が増加し、これに伴つ
て画像濃度が低下しているのが分かる。これは、現像剤
中のキヤリアのコート材が剥がれることに伴つて、トナ
ーの摩擦帯電電荷が増加し画像濃度低下につながってい
るものと推測される。FIG. 9 shows a change in the developer resistance value along with the image density when the life test was carried out by mounting the developing device in a usual electrophotographic copying machine. From the figure, it can be seen that the developer resistance increases as the number of copies increases, and the image density decreases accordingly. It is presumed that this is because as the carrier coating material in the developer is peeled off, the triboelectric charge of the toner is increased and the image density is reduced.
【0046】そこで、現像剤抵抗値を検出して、現像バ
イアス電圧を図10に示すような一定の関係で制御しな
がら寿命テストを行つた結果が図11である。この場
合、現像剤の劣化に伴い、現像バイアス電圧を減少させ
ることで、画像濃度の低下を押えることができる。Therefore, FIG. 11 shows the result of carrying out the life test while detecting the developer resistance value and controlling the developing bias voltage in a constant relationship as shown in FIG. In this case, the decrease in image density can be suppressed by decreasing the developing bias voltage as the developer deteriorates.
【0047】また、現像バイアス電圧を制御する代わり
にメインチヤージヤーの帯電条件、例えばスコロトロン
チヤージヤーにおけるグリツドバイアス電圧を制御する
ことでも同様の効果を得ることができる。図12に示す
ように、現像剤抵抗値に対してグリツドバイアス電圧値
を変化させて、現像バイアス電圧の場合と同じように、
この比例関係でグリツドバイアス電圧を制御しながら寿
命テストを行つた結果を図13に示す。これは、現像剤
の劣化を感光体の表面電位を増加させることで補うこと
ができ、画像濃度を安定させることができる。Further, instead of controlling the developing bias voltage, the same effect can be obtained by controlling the charging condition of the main charger, for example, the grid bias voltage in the scorotron charger. As shown in FIG. 12, by changing the grid bias voltage value with respect to the developer resistance value, as in the case of the development bias voltage,
FIG. 13 shows the result of a life test performed while controlling the grid bias voltage in this proportional relationship. This can be compensated for by deterioration of the developer by increasing the surface potential of the photoconductor, and the image density can be stabilized.
【0048】次に、現像剤としてフエライトにシリコン
樹脂をコーテイングした平均粒径80μmのキヤリア
と、スチレンアクリル樹脂からなる平均粒径8.0μm
のトナーを重量%で6%となるように撹拌混合した2成
分現像剤を用い、寿命テストを行つたところ、図14の
結果を得た。Next, a carrier having an average particle size of 80 μm coated with a silicone resin on a ferrite as a developer and an average particle size of 8.0 μm made of styrene acrylic resin.
A two-component developer obtained by stirring and mixing the above toner in an amount of 6% by weight was subjected to a life test, and the results shown in FIG. 14 were obtained.
【0049】この場合、画像濃度の低下は見られなかつ
たが、バツクグラウンドのかぶりが著しく増加する傾向
が見られた。同時に、現像剤抵抗値は減少する傾向を見
せている。これは、現像剤中のキヤリアにスペントトナ
ーが付着し、トナーへの正常な摩擦帯電を阻害し、いわ
ゆる逆帯電トナー、弱帯電トナーが増加した結果である
と推定される。トナー粒径が小さい場合に特徴的な現像
剤劣化である。In this case, the image density did not decrease, but the background fogging tended to increase remarkably. At the same time, the developer resistance value tends to decrease. It is presumed that this is because the spent toner adheres to the carrier in the developer, hinders normal triboelectric charging of the toner, and so-called reversely charged toner and weakly charged toner increase. This is a characteristic deterioration of the developer when the toner particle size is small.
【0050】これに対し、図15に示すような関係で現
像バイアス電圧を制御しながら寿命テストを行つたとこ
ろ、寿命を通じてバツクグラウンドのかぶり増加を押え
ることができ、常時安定した背景汚れのないコピー画質
を得ることができた。これは、現像剤劣化に伴う背景汚
れの増加を、現像バイアス電圧を増加させることで補償
したものである。On the other hand, when a life test was conducted while controlling the developing bias voltage in the relationship shown in FIG. 15, it was possible to suppress the increase in fog of the background over the life, and to obtain a stable copy without background stains. I was able to obtain image quality. This compensates for an increase in background stain due to developer deterioration by increasing the developing bias voltage.
【0051】このように、寿命テストにおいて発生する
画像の変化は、採用される現像剤の劣化要因や環境条件
にも左右され、画像の濃度が変化する場合や、背景が汚
染される場合、転写効率やトナー消費量が増加する場合
などがあるが、それぞれの変化要因を正しく知ることに
よつて、現像剤の抵抗値変化を、画像の変化防止のため
のプロセスコントロール情報とすることが可能である。As described above, the image change occurring in the life test depends on the deterioration factor of the employed developer and the environmental condition, and when the image density is changed or the background is contaminated, the transfer is performed. Although there are cases where efficiency and toner consumption increase, it is possible to use the change in the resistance value of the developer as process control information for preventing changes in the image by knowing each change factor correctly. is there.
【0052】しかも、この方法によれば、撹拌ローラ3
0,31に対して極めて低い印加電圧でも安定した現像
剤電流信号が取り出せるため、複写機に使用される2次
側電圧を使用することができる。Moreover, according to this method, the stirring roller 3
Since a stable developer current signal can be taken out even with an applied voltage extremely low with respect to 0 and 31, the secondary side voltage used in the copying machine can be used.
【0053】また新たな電極を設ける必要も無く、既存
の撹拌ローラを用いることが可能である。撹拌ローラは
現像剤と新たに補給されるトナーを効率よく撹拌混合し
安定した摩擦帯電電荷を与えるためのものであり、現像
剤との接触面積が大きくなおかつ高速回転されるため、
現像剤の抵抗測定を行うための電極としては好適であ
る。しかも、補給されるトナーの直下に撹拌ローラが存
在するため、トナー補給に伴う現像剤のトナー濃度の変
化を応答時間の送れなく測定することが可能であり、迅
速なプロセスコントロールを行うことができる。Moreover, it is not necessary to provide a new electrode, and the existing stirring roller can be used. The stirring roller is for efficiently stirring and mixing the developer and the toner to be newly supplied to give a stable triboelectric charge, and since the contact area with the developer is large and is rotated at high speed,
It is suitable as an electrode for measuring the resistance of the developer. Moreover, since the agitating roller exists just below the toner to be replenished, it is possible to measure the change in the toner concentration of the developer due to the toner replenishment without sending the response time, and it is possible to perform a quick process control. ..
【0054】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明の
請求項1によると、マグネツトローラとドクターとを対
向電極として、現像剤を介してこの間に流れる電流によ
つて現像剤の抵抗を測定する測定回路を設け、測定回路
に、対向電極の電位差を制限する電流制限手段を介装す
ることにより、測定回路に過大な電流が流れることなく
安定した現像剤の抵抗測定を行うことができる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the resistance of the developer is reduced by the electric current flowing between the magnet roller and the doctor as opposed electrodes through the developer. By providing a measuring circuit for measurement and interposing a current limiting means for limiting the potential difference of the counter electrode in the measuring circuit, stable resistance measurement of the developer can be performed without an excessive current flowing in the measuring circuit. ..
【0056】しかも、現像剤の抵抗測定のために、新た
な電極を設ける必要も無く、既存のマグネツトローラと
ドクターを用いることが可能であり、更には電源も既存
の現像バイアス電圧を利用することが可能であるので、
部品数を増加させずに安価に行うことができる。Moreover, it is not necessary to provide a new electrode for measuring the resistance of the developer, and the existing magnet roller and doctor can be used. Further, the power source uses the existing developing bias voltage. Because it is possible
It can be performed inexpensively without increasing the number of parts.
【0057】また、マグネツトローラのスリーブ上の現
像剤は、ドクターにより均一な厚さに保たれているの
で、常に一定した測定結果を得ることができる。Further, since the developer on the sleeve of the magnet roller is kept in a uniform thickness by the doctor, it is possible to always obtain a constant measurement result.
【0058】請求項2によると、マグネツトローラとド
クターとを対向電極として、現像剤を介してこの間に流
れる電流によつて現像剤の抵抗を測定する測定回路に、
この回路を開閉する開閉部を設け、非測定時に開閉部を
開いて測定回路を遮断し、測定時に開閉部を閉じ、かつ
作像時のバイアス電圧より低い電圧を印加することによ
り、高電界による現像剤通過電流が増大して測定回路が
破損することを防ぐことができ、測定回路の保護を図る
ことができる。According to a second aspect of the present invention, in the measuring circuit for measuring the resistance of the developer by the electric current flowing between the magnet roller and the doctor as the counter electrodes,
By providing an opening / closing part that opens / closes this circuit, the opening / closing part is opened during non-measurement to shut off the measurement circuit, the opening / closing part is closed during measurement, and a voltage lower than the bias voltage at the time of image formation is applied. It is possible to prevent damage to the measurement circuit due to an increase in the developer passing current, and it is possible to protect the measurement circuit.
【0059】請求項3によると、2個の撹拌ローラに電
圧を印加する電圧供給回路と、電圧供給回路に流れる電
流により現像剤の抵抗を測定して、この測定結果に応じ
てマグネツトローラあるいは感光体のバイアス電圧を制
御することにより、画像の濃度が変化する場合や背景が
汚染される場合、現像剤の抵抗値変化を、画像の変化防
止のためのプロセスコントロール情報とすることが可能
となり、現像剤の寿命を通じて画像濃度の低下を防止で
きるとともに、バツクグラウンドのかぶり増加を押える
ことができ、常時安定したコピー画質を得ることができ
る。According to the third aspect, the resistance of the developer is measured by the voltage supply circuit for applying a voltage to the two stirring rollers and the current flowing in the voltage supply circuit, and the magnet roller or the magnet roller is measured according to the measurement result. By controlling the bias voltage of the photoconductor, when the density of the image changes or the background is contaminated, it is possible to use the change in the resistance value of the developer as the process control information for preventing the image change. In addition, it is possible to prevent a decrease in image density throughout the life of the developer, suppress an increase in fog in the background, and always obtain a stable copy image quality.
【0060】しかも、現像剤の抵抗測定のために新たな
電極を設ける必要も無く、既存の撹拌ローラを用いてい
るため、現像剤と新たに補給されるトナーを撹拌混合し
ながら、現像剤の抵抗測定を行うことができるので、電
極としては好適であり、しかも補給されるトナーの直下
に撹拌ローラが存在するため、トナー補給に伴う現像剤
の特性変化に即座に対応でき、迅速なプロセスコントロ
ールを行うことができる。Moreover, since it is not necessary to provide a new electrode for measuring the resistance of the developer and the existing stirring roller is used, the developer and the toner to be newly supplied are stirred and mixed, and Since resistance measurement can be performed, it is suitable as an electrode. Moreover, since a stirring roller exists just below the toner to be replenished, it is possible to immediately respond to changes in the characteristics of the developer due to toner replenishment, and rapid process control. It can be performed.
【図1】本発明の第一実施例を示す現像装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a developing device showing a first embodiment of the present invention.
【図2】マグネツトローラへの印加電圧に対する現像剤
の抵抗測定値の関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a resistance measurement value of a developer and a voltage applied to a magnet roller.
【図3】環境変化による現像剤の特性変化を示す図FIG. 3 is a diagram showing changes in characteristics of a developer due to environmental changes.
【図4】トナー濃度変化による現像剤の特性変化を示す
図FIG. 4 is a diagram showing changes in characteristics of a developer due to changes in toner concentration.
【図5】マグネツトローラとドクターとの間隔変化によ
る現像剤の特性変化を示す図FIG. 5 is a diagram showing a change in the characteristics of the developer due to a change in the distance between the magnet roller and the doctor.
【図6】本発明の第二実施例を示す現像装置の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a developing device showing a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第三実施例を示す現像装置の構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a developing device showing a third embodiment of the present invention.
【図8】撹拌ローラへの印加電圧に対する現像剤の抵抗
測定値の関係を示す図FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a resistance measurement value of a developer and a voltage applied to a stirring roller.
【図9】寿命テストによる現像剤の抵抗および画像濃度
の変化を示す図FIG. 9 is a diagram showing changes in developer resistance and image density due to a life test.
【図10】現像剤の抵抗変化に対するマグネツトローラ
へ印加するバイアス電圧の関係を示す図FIG. 10 is a graph showing the relationship between the bias voltage applied to the magnet roller and the resistance change of the developer.
【図11】マグネツトローラへの印加電圧を制御した時
の寿命テストによる画像濃度の変化を示す図FIG. 11 is a diagram showing a change in image density due to a life test when the voltage applied to the magnet roller is controlled.
【図12】現像剤の抵抗変化に対する感光体を帯電させ
るグリツド電圧の関係を示す図FIG. 12 is a graph showing the relationship between the change in the resistance of the developer and the grid voltage for charging the photoconductor.
【図13】感光体へのグリツド電圧を制御したときの寿
命テストによる画像濃度の変化を示す図FIG. 13 is a diagram showing changes in image density due to a life test when the grid voltage to the photoconductor is controlled.
【図14】寿命テストによる現像剤の抵抗およびかぶり
濃度の変化を示す図FIG. 14 is a diagram showing changes in developer resistance and fogging density by a life test.
【図15】現像剤の抵抗変化に対するマグネツトローラ
へ印加するバイアス電圧の関係を示す図FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the bias voltage applied to the magnet roller and the resistance change of the developer.
1 現像槽 2 マグネツトローラ 3 ドクター 4 電源回路 5 測定回路 6 電流制限手段 21 開閉部 22,37 制御部 30,31 撹拌ローラ 33 電圧供給回路 1 Developing Tank 2 Magneto Roller 3 Doctor 4 Power Supply Circuit 5 Measuring Circuit 6 Current Limiting Means 21 Opening / Closing Unit 22,37 Control Unit 30,31 Stirring Roller 33 Voltage Supply Circuit
Claims (3)
ネツトローラ上の現像剤の穂立ちを規制するドクターと
が内装され、前記マグネツトローラにバイアス電圧を印
加する電源回路が設けられた現像装置において、前記マ
グネツトローラとドクターとを対向電極として、現像剤
を介してこの間に流れる電流によつて現像剤の抵抗を測
定する測定回路が設けられ、該測定回路に、対向電極の
電位差を制限する電流制限手段が介装されたことを特徴
とする現像装置。1. A developing tank is internally provided with a magnet roller and a doctor for controlling the rising of the developer on the magnet roller, and a power supply circuit for applying a bias voltage to the magnet roller is provided. In the developing device, the magnet roller and the doctor are used as counter electrodes, and a measuring circuit for measuring the resistance of the developer by the current flowing through the developer is provided, and the measuring circuit is provided with a potential difference between the counter electrodes. A developing device, wherein a current limiting means for limiting the temperature is interposed.
ネツトローラ上の現像剤の穂立ちを規制するドクターと
が内装され、前記マグネツトローラにバイアス電圧を印
加する電源回路が設けられた現像装置において、前記マ
グネツトローラとドクターとを対向電極として、現像剤
を介してこの間に流れる電流によつて現像剤の抵抗を測
定する測定回路と、該測定回路を開閉する開閉部と、該
開閉部および電源回路を駆動制御する制御部とが設けら
れ、該制御部は、非測定時に前記開閉部を開いて測定回
路を遮断する保護手段と、測定時に前記開閉部を閉じ、
かつ作像時のバイアス電圧より低い電圧を印加する測定
手段とを有せしめられたことを特徴とする現像装置。2. The developing tank is internally provided with a magnet roller and a doctor for controlling the rising of the developer on the magnet roller, and a power supply circuit for applying a bias voltage to the magnet roller is provided. In the developing device, using the magnet roller and the doctor as counter electrodes, a measuring circuit for measuring the resistance of the developer by a current flowing through the developer, an opening / closing unit for opening and closing the measuring circuit, A control unit for driving and controlling the opening / closing unit and the power supply circuit is provided, and the control unit opens the opening / closing unit during non-measurement and shuts off the measurement circuit, and closes the opening / closing unit during measurement.
Further, the developing device is provided with a measuring means for applying a voltage lower than a bias voltage at the time of image formation.
とも2個の撹拌ローラとが内装され、前記マグネツトロ
ーラにバイアス電圧を印加する電源回路が設けられた現
像装置において、2個の撹拌ローラに電圧を印加する電
圧供給回路と、該電圧供給回路に流れる電流により現像
剤の抵抗を測定する測定部と、この測定結果に応じてマ
グネツトローラあるいは感光体のバイアス電圧を制御す
る制御部とが設けられたことを特徴とする現像装置。3. A developing device in which a developing roller is internally provided with a magnet roller and at least two stirring rollers, and a power supply circuit for applying a bias voltage to the magnet roller is provided, the two stirring rollers. A voltage supply circuit for applying a voltage to the voltage sensor, a measurement unit for measuring the resistance of the developer by the current flowing through the voltage supply circuit, and a control unit for controlling the bias voltage of the magnet roller or the photosensitive member according to the measurement result. And a developing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP902492A JPH05197269A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Developing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP902492A JPH05197269A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Developing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05197269A true JPH05197269A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=11709092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP902492A Pending JPH05197269A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Developing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05197269A (en) |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP902492A patent/JPH05197269A/en active Pending
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