JPS5983177A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPS5983177A
JPS5983177A JP57191906A JP19190682A JPS5983177A JP S5983177 A JPS5983177 A JP S5983177A JP 57191906 A JP57191906 A JP 57191906A JP 19190682 A JP19190682 A JP 19190682A JP S5983177 A JPS5983177 A JP S5983177A
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JP
Japan
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developer
receiver
concn
ultrasonic
output
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JP57191906A
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English (en)
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Kenji Futaki
二木 憲二
Hitoshi Izukura
均 出倉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • 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
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、複写1幾、ファクシミリ及びプリンターなど
の画像形成装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
扶写磯においては、感光体などの潜像形成面に現1情剤
を刊与して潜像を顕像化するだめの現像手段、あるいは
潜像形成面に付着している現像剤を回収して潜像形成面
の41)便用をiiJ能にする回収手段が設けられてい
る。
現像手段と1〜では、トナー及びキャリアを有する現像
剤を磁力によって保持しつつ潜像形成面に対向させて現
像を行なう磁気ブラシ現像装置が知られている。
この場合、現像された像の濃度を一定に保ちかつ鮮明な
像を得るために、現1象装置内におけるトナーとキャリ
アとの比率、すなわち現像剤濃畦を検出してこれを一定
値に保持する必要がある0 ヨイヒ、回収手段としては、渭像形成面をゴムブレード
により摺擦して現像剤を掻取り、回収ボックス内に収納
するものが知られている。このような回収手段により回
収された現像剤を回収手段内に放置しておくと、継続的
な現像剤回収が小川能になるので、所定縫堆イ實した現
像剤を検出トる必要がある。
そこで従来r;i:机隊十段あるいは回収手段内に光学
的検出手段あるいは磁気的恢出手段を設け−C,す1.
像側製置あるいは現に剤の皺を検出していた。
しかしながら、光字的1莢出j=段を用いたものでに、
浮遊現像剤により検出手段が汚れでし1い、伐]υJに
亘って安定した検出を行なうことがでさず、誤検出を招
くおそれがあった。
−刀、磁気的回出手段を用いたものでは、信号処理が複
雑でβる上に、現像剤として磁性現像剤(磁性粉J:ト
ナーとの混合物からなる二成分現像剤もしくけ一成分磁
性現11 Mll )でめることがU求され、たとえば
非磁1!トー成分現像剤には」Δ用できないという問題
がめった。
〔発明の目的〕
本発明は上述した従来技術の諸問題を屏消した現1璃剤
個■月手段によって、現像剤の濃度、量を確夫に1帖出
し、常に鮮明な像の得られる画像形成装置を提供するこ
とを目的としている。
〔発明の供り菱〕
本発明はL述した目的を達成するために、現1求バリを
1菫廿波を用い−C演出し、これに応答して現1象Al
lの(浸度もしく&i鼠を。用定し、さらには測ノビさ
れた現ぼ11すの謎1徒にょ“りて耕たな現1域剤の補
給を行ない、富に鮮明な1象が得られるようにしたもの
で4iJる。
〔発明の実力出側〕
以下、本発明を図示の一実〃瓜例を参照゛しながら説明
載る。
第1図は本発明を適用しだ画1゛ρ形成装置の概111
6の(h成紮示す縦断正面図である。第1図に♂イテ、
本体1 (7) h 方には往復!11h自11E k
?−、JM 4’+’4 T−? 2が〈d持さ、/1
、この原伯台2にtよ原稿(図示せず)が戦;自さgて
いて、この原稿ti蕗元ラうノ3により照射される。蕗
尤ラング3 V(よシII((射されたI)A伍からの
反射光tよミラー4、レンズ5及びミラー6より成るケ
1′、学系を蹟もでm像形成1f11としての感光体ド
ラム7に人誹村しボ、“1家する。こり感う゛C体ドラ
ム70表面tibらかじめ帯′1jナヤージャ8によっ
て一様に帯電されており、とのist桶からの反射光に
よって織元され、静電浦1象がその着量VC形成される
ことになる。
この静′屯m像は曳鍼中段、たとえば磁気ブラシの卯、
像器9によって現像されて、現像剤が付4ぜしめらil
、てtiJ祝隙となる。一方、カセットlOビ」には転
写紙(図示せず)が収納されていて、この転写紙は伶紙
ローラ11によって給紙され゛Cレジストローク12に
込られる。このレジストローラ12は通常停止していて
、感光体ドラム70回転とタイミングを合せて回転開始
し、転写紙を仇!9″戸ヤージャ13にノペる0このh
ILe 4 ナヤージャ1;3Vこよりて八・Sノし体
ドラム7」二のil仙!114a・tバ写紙に似写され
る。次いで1・!: JJ′紙d1、Mll l#+t
、 tヤージー′14 icよ−、v でA& 死体ド
ラム7かり剥Pjft i: JL 、さらに定着器1
5に送られてIJJ1兄滓が5’E着され、排紙ローラ
16によって排41(、さJ 1−てl−+ノイJ7上
Vこ栽的:;’L、7シる。−ガ、感光陣ドラム71ユ
(lこ残留し7ている転与に(#4Lなか′、)た現1
象ハリはクリーナ18内のクリーニングプV−ド19に
よって掻@落されて回収きれる。
さらに感光体ドラム7fよ除重ラング22i′こよって
表1r11が7休に除′屯されて初期状態に尻り丹使用
u11止な伏j訳になる。
jNζき洛された現像剤は搬送スクリュー20によって
搬送されて回収ボックス21に収容される0 こitら、クリーナ18、搬送2スクリュー20及び回
収ボックス21によって回収ト段がil9成されている
第2図は、第1図における現1家器9を拡大して示した
概略11# +fti図で、める。現像器9は現1寡剤
を収容するホッパー24を・4イシ、このンjくツノく
−24内の現1!2剤が供給ロー225の矢印方向の回
転によって11(帖される。14+A會ローラ25はク
ラッチ26を弁して駆動源27と結合されて計り、クラ
ツナ26がオンすると回転する。これらが補給手段をr
I4成している0 ホツパ24から補給された現像剤は現像器9内の攪拌ス
クリュー280天印方向の回転によって攪拌されて一様
な濃度となっており、マグネットブラシ29の矢印方向
の回転によって現像剤Vよブラシ状に保持されつつ感光
体ドラム7と接触し、9J、像が行われる。現像器9の
内部の−E方には超音波受波器(以後送波器とする)3
0と超音波受波器(以後受波器とする)31とが洞内し
て配設されてなる超音波演出−1=段32が設けられで
いる。
しか1−で、現1象器9の動作中は、マグネットブラシ
29 J、−よび攪拌スクリュー28が回転しているの
で、現像器9内では現像i+1が浮遊している。この浮
遊している現暉Mlj l佳、現啄器9「′jの現1象
刑θ11度が商い程浮Jt現1家ハリの¥I;j匹は市
いO従って、込波g第30から発18さ扛る超薩波は浮
遊現像剤によって減衰され、受σだ器:31で受波され
る4イ4行波の強さは小さくなり、受波器31からの出
カッベルは小さい。
逆に、現像剤葭度が低いときは浮遊現像剤の密度は低く
、超背波の減衰は少ないために受波器31の出力レベル
は太きい。このように現像剤(r、i(H及によりて受
波器31の出力し・ベルが異なるので、受波器31の出
力を用いてクラッチ26のオンーオフ制(114Jfc
行って、供給ローラ250回転止1]61をイ丁つこと
によりコ見1象器9内の現1象剤仏警度を常に−“ボに
保つこ七ができる。
仄に第3図は?l’ 1図におけるトナー回収手段を拡
大して示した横断平面図でめる。クリーナ18内の現R
剤は駆動軸33によって駆動される歯車24を一端にも
つ搬送スクリュー20によって第3図の矢印方向に回収
路20a¥C(ijつて搬送されて回収ボックス211
rこ落ドする。
回収トナー7Fツクス21の上刃I四組IJVこは両逆
の1・゛−τ出r=殴:32と同様の、泡廿波送波器3
5と超a・波・プ波器:36とがヌ・1向して配設式)
1.た1441反4芙出゛」・段37が1.″りけL−
)れでいる。11ノ1収ボツクス21内の曳1家削の凪
が少ないときは超if l枝込波器(以後送波器とする
)35からの111力は減衰せずVCl、Qi斤波受坂
召(以後・そf反益とする)36によって受?皮される
ので受?皮器36の出力レベルは大で心り、現1′e剤
の縫が小でめることを検出する。−力回収ボックス21
内の、vi、 +“火剤の1tが大になり、送波器35
お」2び受vス器36の対向レベル而をおおうようにな
ると、JA波器35かりの出力rj’、すi、 lag
を1jによって減尺されるために、受?皮1=436の
出力レベルは小となる。回収ボックス21内のJJi、
1家剤の瀘が更に人となり、送波器35および咬−波器
36の面r元金VCお1・゛うと受l皮器36の出力レ
ベル践4執小となる。
このようにし−C回収ボックス21内のjet i8!
剤の鼠は検出手段37によって検出される。
第4図は超音波検出手段32.37による信号処理回路
の1例の概略を示すブロック図である0発振回路38の
出力は送1皮器30又は35に込られ、送波器30又は
35は20kl−(z  〜200kHzの周波数の超
音波をボ信する。送波器30又は35から出力された超
音波は受波器31又は36に人力され、受波器31又は
36からは入力に対応[7た出力を発生ずる0受波器3
1又は36からの出力は増幅回路39に送られ、増幅さ
れる。増幅回路39の出力は聞流なので、この出力は整
流回路40で整流され、平滑化されて直流に変換される
。そして、景流回its 40の出力t」、比較回路4
1に人力−され、次いで比較回路41内の基準電圧と比
較され、比較回路41からはその比較結果に応じた出力
が、クラッチドライバ42又は表示回路43に出力され
る。すなわら、比較回11’3410入力レベルが基準
1L圧レベルより大きい場合には所定レベルの出力信号
がクラッチドライバ42又は表示回路4:3に出力され
てる。その結果、クラッチ26がオンとなってローラ2
5が191転せしめられ現1埃剤が↑1)1給され、も
しくけ表示11】]略43σつに示動作が倉なわれて1
回収rJtツクス21内σ)現昧剤が(神いトになった
ことの表)」<が行なノフ!しるもので・りる。
なお、δl、 S2,83はセレクタであって、谷検出
手段32.37のいずれからの出力13−号も同−信弓
処哩回路で処岨するための切侯スイッチの作用をなす。
これらのセレクタ5l−83は連動I〜て切4奥えられ
る。図示の例でに−11、現像?−19内の現曜ハ(j
濃度を測′屯するような状態に各セレクタ81〜S3が
vJ換えられている。。
第51:’<lはt已3図のブロック図の回路の1例を
)pすp」J ++・6図である。光ツ辰回N138は
仄のように41・I成されるOインノく一タICである
ICI、IC2゜1−03は1区列に匿ヤノCされ、I
C2の出力とLC30人力とのf=j続点には、コンデ
ンサCtが接続され、世抗lモ1と直列にICIに接続
きれている。
寸だ[C3の出力は抵(冗R3を弁してコンデンサCt
 と抵抗RI O) Ji続点にfD続さJしてい2.
(、さらに[C3の出力はトランジスタQl、(、J2
σ)−:−スに接続され、トランジスタQ1のコレクタ
は抵抗1モ4 を介して電源+Vに接続され、エミッタ
tよトランジスタQ2のエミッタに接続されている。ト
ランジスタQ2のコレクタは接地されCいる。トランジ
スタQl、Q2のエミッタ接伏点はコンデンサC2の一
端に接続され、コンデンサC2の他端は抵抗kLaf弁
して接地され、かつコンデンサC2の他端はセレクタS
1の移動34点に接続きれている。セレクタS1の固定
接点には送波器30及び35が接続されている。
また、受波器31,36はセレクタS2の固定接点に接
続され、セレクタS2の移動接点は増幅回路390入力
でめる演!J−JvJ幅器(オペアンプとい5)ic4
の非反転入力2よび抵抗Rsに接続されている。抵抗t
tsの他端は接地されている。オペアンプ1c40反転
入力には抵抗11をブ「してオペアンプIC4の出力に
、!4続きれ、また抵(几凡6を介して接j也されてい
る。オペアンプIC4の出力は増幅回路39の出力とな
り清流回路400Å力に抜杖される。整流回M 40 
iiダイオードD t J、−jび抵抗ns、コンテン
リ−C3より!茂り、ダイオードI) Lのカノードは
+lk抗1モ8反ひコノアンサe aに接続され、抵f
1′Lljs、コン戸ンサC3の1ll)方は接地さ才
1ている0ちらにり゛イ側−ドIJ 1のカッ・−ドは
比収回b!341の人力であるオペアンプIC5tυ反
転入力に接Ir、’j;群れる。オペアンプ■(:5の
非反私入)J k、i: 4]1抗t(1’kJi”し
−C’its+vに仄カ光δ才1.1ブこ11丁変砥抗
バ凍VIL+  を介して接地さ7’している。
4べrンゾIC5の出力は比絞回j各41の出力となり
、セレクタS3の移!助J妾点に4反絖ざgでいる。セ
lノクタS3の固定接点はクラッテドジイバ42/えび
<’< 75<回路43にそれぞれ接続され′TXいる
。クラップ−ドライバ42は抵iノシ1もlOをを)r
して比較回1lIS41の出ノJを受けとる。ずな21
)も、トランジスタQ30)ベース(7こ抵J九ft 
10 。
1もII が[ゐ:Hシされ、砥抗it菖l の用シV
閤は1d」曳さ71でいる。トランジスタQ3のエミッ
タ&t tm爪へ41、コレクタはクラノナ26 If
介して屯(〕θ+V(′(区続き71−でいる。−刀、
セレクタS3の1m方のc61定接点にはインバータL
Ca及びA抗[12i介17でトランジスタQ4mリベ
ース及ヒ抵j丸j1・13が1ル11・・プC芒れてい
る。l・フンジスタ(λ4・リエミノタンよ1夛」B 
いれ、」レクタはう11yにダイオ・−ド1月反ひ抵1
ルlt+4を力〜し−で+:lj dM VCfi n
先さ〕Lでいる0な4・・、抵ゴ元ルドJ の1山y1
匍は接j也されている。
次に、−F記1苫成り) 、LiJ絡の1ldl Ft
Eケ説明する。腟−1”、セレクタS1〜83は夷4図
央ひ第5図の状j焦にイ)って、現14!器9ビ」の摺
41水ハ)]の祷1現を検出する蜀せ(′Cつい°C祝
明する。インバータic+。
I C2,L C3,抵抗tもt、Rz  及びコンデ
ンサCIより(戊イ)冗I辰回昂38は可(な“j辷マ
ルチバイブレータでリッて)、+d波g 20 kHz
 〜200 kllzの矩形V(イ(,,i 1hi−
j−るo 5b 11i fiJ uW ?ilにL抵
抗1七2及びコンデンサCIのmtによ、り決する。・
41辰tlj力(パまトランジスタQl、Q2により’
Ilj lハt、 J’H41tii6δれて込波命3
0に加えら1して込?反冷ン:3 t3 t′Jg 、
亀1f波r兄生する。送波器30によって′Jら王した
・(L1音波tよ浮hilt シている現摩剤耐升して
え?反語31に加えられ、受波器31の出力は増幅回路
39によって工冑幅される。そして、増幅された出力は
ダイオード1)lによって整流され、抵抗LL8.コン
デンサ03によって平滑されて正の1M流電圧となる。
この直流電圧は比較回路41のオペアンプIC5の非反
転入力に加えられ、抵抗Re 及び町f抵抗器Vl(、
t によって設定される反転入力1に圧と比較される。
現像器9内の現像剤濃度が商いときは超音波は減衰され
て受波器31に加えられるだめ受波631の出力は低く
、増幅回路39の出力も低いだめ比較回路41のオペア
ンプICsの非反転入力電圧は反転入力電圧よりも1氏
いためにオペアンプICsの出力は低レベル状態でめり
、従ってトランジスタQ3は非導通状態であるためにク
ラッチ26はオフである。それゆえ、現像剤は補給され
ない。
次に現像剤濃度が低くなり、受波器31に人力する超音
波のレベルが大になると受波器31、増幅回路39、整
流回路40の出力はそれぞれ大となり、比較回路41の
オペアンプICsの非反転入カルl−ヒが反転入力−圧
より犬になるのでオペアンプIcsの出力は尚レベルと
なり、トランジスタ(・J3は導通状態となってクラッ
チ26はオン七なシ供給ローラ25が回転して現凶剤の
補給が行われる。
現1象剤a度を設定するときは、予め可変抵抗器■几l
′ftr!周整すればよい。
以上のようにして現像剤濃度は常に一定に保たれ、従っ
て鮮明な像が得られる。送波器30゜受波器31ともに
密閉型のものを用いれば現像剤汚れに対する問題は全く
ない。
次に、セレクタ81〜S3を第4図及び第5図に示した
状態から移動させた状態とし、回収ボックス21内の現
諌剤の着を検出する場合の動作を説明する。
前述と同イ求に、インバータIC+、 IC2,IC3
゜抵抗R+、11.コンデンサCtjp成る無安定マル
チバイブレータは周波数20k)(z〜200kHzの
矩形波で@振する。見振田方はトランジスタQl、Q2
によって磁流増幅されて送波器35に加えられて送波器
35は超音波を発生する0送波器35によって発生した
Mif波は回収された現塚剤を介して受波器36に加え
られ、受波器36の出力は増幅回路40によって増1隅
される0増幅された出力はダイオードD1によって埜流
され、さらに平滑されて正の直流電圧となるQこの直流
電圧は比較回路41のオペアンプICsの非反転入力に
加えられ、非反転入力電圧と比較される。回収されたy
l、 11剤の量が少ないときは超音波は減衰せずに受
波器36に力0えられるだめ受波器36の出力は大きく
、増幅回路40の出力も太きいだめ比較回路41のオペ
アンプICsの非反転入力電圧は非反転入力電圧よりも
犬であるためにオペアンプICsの出力は高レベルとな
る。この尚レベルの信号はインバータ■C6によシ反転
されるので、トランジスタQ3は非導通状態を保持し、
従って発光ダイオードD2は点灯しない。
次に回収ボックス21内の現泳剤の鼠が犬になり、受波
器36に人力する超音波のレベルが小になると受波器3
6、増幅回路39、)概論1回路40の出力はそれぞれ
小となり、比双回絡41の非反転入力電圧が反転入力H
E圧より小になるとオペアンプIC5の出力は低レベル
となる。健って、この低レベル信号はインバータIC6
により反転されるのでトランジスタQ3は導通状態とな
って発光ダイオードが点灯し、たとえば「回収ボックス
内現像Rji大」を不す表下を行う。
なお、IJJ′夏低抗器V几lは第5図では兼用されて
いるが、切倶スイッチを用いて、現1象ハ1j#j糺用
、回収机隊剤電検出用とそれぞれ巧、用のものfc設け
てもよい。
なお、上記央〃山例において、超音波り速波、堂波力法
として1α1詠hK設置する方法を用いていたか、これ
に限らず反射波を受波する方法でもよい。
寸だ、代用回路も第4図、第5図の例に限らず他の方法
でもよい。
また、セレクタS l−83は、たとえば3回路2接点
のリレー分+liい、こえ)リレー全一定周期でオンー
オノさせることにより、周JvJ的なチェックを自動的
に行なわせることができる0〔角明の効果〕 以上−、シ1.明したように本発明しこよれば、超廿波
1’(二よる検出手段を利用して、現像剤のイ肩y、f
fi、tを+ll[実に5検出することができ、常に鮮
明な像を11ることかできる。
’Brに、」J(、像側の濃度の吹出が、浮遊現1床A
llを対象にして行なわれるので、曳像作用全11′1
接イエなう1・1b分に検出手段を設ける必快がないの
で、現閤に悪影響をおよばずおそれがない。
【図面の簡単な説明】
図面は木消明の一実画例金71<すもので1.:lL1
図は同L’lの慨略的縦断正面図、第2図は同側の安;
?lS cめるすL像器ケ拡大して示す縦断上1111
図、第3図tよ四則の蝮ISμでめる回収手段の横断側
tar図、”JG 4図ケ」゛同国のブロック図、第5
図は第4図に示しだブロック図の具体的回路図で必る。 7・感光体ドラム、9・・現塚器、18・・クリーナ、
21・・・回収ボックス、25・・・哄、蛤ローラ、3
2.37・・+11i−#波、庚出十段、41 ・比べ
回路、42・・クラッチドライバ、43・・表示回路〇
代理人 弁理士  則 近 憲 佑 (tユか1名) 第  1 図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)潜像形成田1に現像剤を付与する現像手段と、こ
    の現像手段内に浮遊する現隊剤を超音波を用いて検出す
    る超音波検出手段と、この超音波検出手段からの信号に
    応答して上記現像手段における現像剤の鑓を判別する判
    別手段とを具備したことを午子徴とする画像形成装置。
  2. (2)潜像形成面に現像剤を付与する現像手段と、この
    現像手段内に浮遊する現像剤を超音波を用いて検出する
    超音波検出手段と、この超音波検出手段からの信号に応
    答して上記現像手段における現像剤の量を判別する判別
    手段と、この判別手段からの信号に応答して上記現像手
    段に新たな現像剤を補給する補給手段とを具備したこと
    を特徴とする画像形成装置。
  3. (3)潜像形成面に付着した現像剤を耕疾す毒回収する
    回収手段と、この回収手段内の現像剤を超音波を用いて
    検出するり慎音波IQ出手段と、この超音波検出手段か
    らの信号(/(応答して−1−記回収手段内の曳1恨削
    の坩を判別する14」別−j=段とを具備したことを特
    徴とする画像形成装置6゜
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