JPS5999462A - 現像剤のトナ−濃度制御装置 - Google Patents

現像剤のトナ−濃度制御装置

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JPS5999462A
JPS5999462A JP20752482A JP20752482A JPS5999462A JP S5999462 A JPS5999462 A JP S5999462A JP 20752482 A JP20752482 A JP 20752482A JP 20752482 A JP20752482 A JP 20752482A JP S5999462 A JPS5999462 A JP S5999462A
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JP
Japan
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developer
toner
toner concentration
output
magnetic
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Pending
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JP20752482A
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English (en)
Inventor
Kenichi Kanai
健一 金井
Osamu Shimoe
治 下江
Sadaji Tashiro
田代 貞二
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Priority to EP83903586A priority patent/EP0126165B2/en
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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
    • G03G15/0853Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by magnetic means

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、2成分系現像剤のトナー濃度制御ll装置に
関するものである。
電子写真複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の現像
剤には、磁性キャリアと着色トナーとの混合粉からなる
2成分系現像剤がある。このような現像剤を用いて静電
潜像を現像すると、現像剤中の磁性キャリアは、減少し
ないが、着色トナーが潜像に付着して消費されるので、
現像剤中の磁性キャリアに対する着色トナーの比率(以
下トナー濃度と称す)が低下するものである。
良質の現像を行うためには、現像剤のトナー濃度を所定
の範囲内に保持することが必要であり、このために、現
像剤の1−ナー淵度を検出して、現像剤中に着色トナー
を補充する現像剤のトナー淵度制御21]装置がある。
従来の上記装置のトナー濃度検出手段としては、現像剤
の流れがとり囲む現像容器中の適切な箇所に平板状の電
気コイルを設【プ、現像剤のトナー濃度が低下するにと
もない、コイルインダクタンスが高くなることを利用し
、コイルインダクタンス値を測定して1−ナー′m度を
検出していた。
しかるに、上記インダクタンスによる検出は、インダク
タンス値が温度、湿度の変化で変動するため温度補償を
行う必要があり、例えば、湿度補償回路をイ]加するな
どして回避しているが、構成部品点数が多くなることな
どの問題があって、製品間のばらつきを考慮すると、そ
の十分な補償は、困難であるという欠点があった。
本発明は、上記のような諸欠点を解消したもので、温度
、湿度等の外部環境の変化に影響されることがなく、安
定して精度が高い現像剤のトナー濃度制御装置の提供を
、その目的とするものである。
本発明の特徴は、磁性キャリアと着色トナーを含んだ現
像剤を収容する容器の所定の位置にトナー濃度検出器を
設け、該トナー濃度検出器の出力に応じて現像剤のトナ
ー濃度が所定の範囲となるように着色トナーを容器中に
補充するようにした現像剤のトナー濃度制御装置におい
て、前記トナー濃度検出器に磁気空隙部を有する複数の
磁気回路を設け、片方の磁気回路の結合度を現像剤のト
ナー濃度が所定範囲にあるときに示す結合度と等価な値
に設定し、他方の磁気回路の結合値でトナm度を測定し
、前記両磁気回路の結合値の比較を、両磁気回路の差動
出力を位相検波することににつで行なう現像剤のトナー
濃度制御装置にある。
以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
ここで、第1図は、一実施例に係る現像剤のトナー濃度
制御装置を使用した現像装置の縦断側面図、第2図およ
び第3図は、それぞれ、そのトナー濃度制御装置に用い
るトナー濃度検出器の概略構成説明図およびその動作側
説明図である。
第1図において、1は側板、2は、非磁性体からなる底
板で、側板1および底板2で現像容器を構成する。3は
、側板1に保持されたマグネットロール、4は、マグネ
ットロール3のまわりに回転自在に支持された非磁性の
スリーブで、矢印六方向に駆動され、マグネットロール
3の磁力でその表面に現像剤5を吸着保持しつつ回転す
る。
6は、スリーブ4の表面から現像剤をかき落づための分
離板、7は容器中の現像剤のレベルを安定にするための
安定化板、8は、矢印B方向に回転して現像剤中の磁性
キャリアと着色トナーの混合状態を均一にするための撹
拌機、9は、トナー補充口10を有するカバーである。
11は、補充トナーホッパー、12は、ソレノイドに制
御されるトナー補給弁、13は、補充用の着色トナー、
14は、現像剤のトナーm度検出器であり、現像剤の磁
性キャリアと着色トナーの混合比がばらつくことがなく
比較的に安定な容器下部の底板2に固定される。以下、
トナー濃度検出器14の構成9作用を、第2図および第
3図に基づいて説明する。
トナーm度検出器14は、第2図に示すように磁気空隙
部16a、16bを有する口字状の磁心15aおよび1
5bにて、2つのトランス17aおよび17bを構成す
る。トランス17aおよび17bには、それぞれ1次コ
イル1−1a、L+bおよび2次コイルL2a、L2b
が巻回されている。また、2次側には、参照信号検出コ
イルLna、LRbが巻回され、1次コイルL1a、し
1bは、2つの磁気回路内において、磁束が反対まわり
に流れるように直列につながれて発振器18の出力端子
に接続され、2次コイルL2a、L2bは、両者の差動
出力を得るために極性を反対にして直列につながれ、参
照信号検出コイルLpa。
LRIIは、極性を同じくして直列につながれ、位相検
波器19の信号入力端子ならびに参照信号入力端子に、
それぞれ接続されている。この磁気回路において、形式
的には、1次コイルL 1a +L1bと2次コイルし
2a、L2bで差動型のトランスが、1次コイルL+a
、L+bと参照信号検出コイルLRa+LRbによって
、通常の型のトランスが構成される。位相検波器19の
出力は、電位比較器20に入力されるように接続され、
その出力は、補給弁駆動回路21に接続される。
なお、前記容器下部の底板2に固定された1〜ナ一濃度
検出器14は、コ字状磁心15aの磁気空隙部16aに
現像剤5が位置し、コ字状磁心15bの磁気空隙部16
bには、トランスの結合係数調整用の調整ねじが設けて
あり、トランス17bの結合係数がトナ−1lfa度が
所定の範囲にあるとぎに示す値と等価となる結合度に調
整される。
以上の構成において、現像装置のスリーブ4が・矢印六
方向に回転すると、その表面に現像剤5の磁気ブラシを
形成して静電潜像を現像する。現像後、磁気ブラシは、
分離板6によりスリーブ4の表面から分離され、容器の
底部にかき落される。
かき落された現像剤5は、撹拌機8でむらがな(撹拌さ
れ、再び、磁気ブラシを形成するように循環する。
いま、発振器18からの発振出力が、1次コイルL1a
、L1bに印加されると、それぞれの磁気回路の結合度
に対応した出力信号が2次コイルし2a、L2bに誘起
される。しかして、現像剤中のトナー濃度が所定値の範
囲内であれば、トランス17aの磁気回路の結合度が、
あらかじめこの所定値に設定されたトランス17bの磁
気回路の結合度と等価となるので、両2次コイルL 2
 a +L2bの出力は逆位相であるがために打消され
て、その差動出力は0となる。
また、静電潜像の現像にともなって、現像剤中の着色ト
ナーが減少し、トナー濃度が低下した場合は、現像剤中
の磁性キャリア密度が増加するので、現像剤の見掛は上
の透磁率が大きくなり、トランス17aの磁気回路の結
合度の方がトランス17bの磁気回路の結合度より大と
なり、差動出力を生ずる。したがって、その差動出力を
位相検波器19により検知し、当該位相に対応した位相
検波出力を出力する。
この出力信号は、電位比較器20において、あらかじめ
設定されたトナー8度に対応する基準電圧と比較され、
その出力によって補給弁駆動回路21を駆動してトナー
補給弁12を作動し、着色1〜ナー13を補充する。
なお、前記トナー濃度の設定値りに対する現像剤の1〜
ナ一濃度が示す濃度差−2α、−α、α−〇、十α、+
2α(α:正の定数)に対する2次コイル1−2a、L
2bの出力と、その差動出力おにび位相検波出力をあら
れずと第3図のように示される。
以上説明したように、本実施例に係る現像剤の1ヘナ一
濃度制御装置は、トナーm度検出器に空隙部をイjする
複数の磁気回路を設け、2つの磁気回路の出ツノ信号を
比較して1−ナー濃度を検出し、着色ドブ−を補給する
ものであるから、温度、湿度等の外部環境の変化にはほ
とんど影響されない。
なj3、上記実施例に係るトナー濃度検出器14におい
ては、位相検波器の参照信号をトランスの出力として取
り出しているが、発振器18部から取出してもよく、ま
た、発振器18は、独立した発振器を使用したものであ
るが、1次コイルをインダクタとして使用した10発振
器を用いてもよい。
さらに、1次コイルL1a、’L1bの接続は、並列に
つないでもよく、また、磁束が同一方向に回っても機能
することが確認された。
その他、検出されるトナー濃度は、現像剤が現実の混合
粉体であり、検出面上を流れていること、また、トナー
補給弁12を開放して着色トナーを補給してから、現像
剤が一様に混合するまでに時間の遅れをもつことから時
間的ゆらぎが生ずるので、位相検波器19と電位比較器
20−どの間に積分器あるいは平滑回路を挿入して、位
相検波出力を時間的に平均化すること、および電位比較
器に適当なヒステリシスをもlζせること、また、補給
弁駆動回路21に時間的な遅れを設けること等は、トナ
ー濃度制御装置全体の機能を安定させるために実用上有
用であることはいうまでもない。
なお、本実施例に係る1〜ナ一濃度検出器14には、位
相検波器19を用いているが、位相比較器を用いても、
トナー濃度の過不足を精度よく判定できるものである。
つぎに、他の実施例を、第4図に基づいて説明する。
ここで、第4図は、他の実施例に係る現像剤のトナー濃
度制御装置のトナー濃度検出器の概略構成説明図である
本実施例に係る現像剤のトナー濃度制御装置と前記実施
例に係るトナー濃度制御装置の構成上の相違点は、トナ
ー澗1哀検出器のみであり、他は、はぼ同様である。
第4図で、第2図と同一符号は、同等部分を示すもので
ある。22は、1」字状の磁心で、磁気空隙部23a 
、23bをもつ1対の磁気回路において、一部共通磁路
部分24を有している。1次コイルL1は、一部共通磁
路部分24に巻回された発振器18の出力端子に接続さ
れる。2次コイルL2a、L2bおよび参照信号検出コ
イルLR’a 。
LRbは、それぞれH字状磁心23の1片25a。
25bに対称に巻回され、2次コイルL2 a 。
L211は、両者の差動出力を得るために極性を反対に
して直列につながれ、参照信号検出コイルLRa、LR
bは、極性を同じくして直列につながれ、前記実施例の
第2図と同様に位相検波器19の信号入力端子ならびに
参照信号入力端子に接続される。位相検波器19の出力
は、電位比較器20に入力されるように接続され、その
出力は、補給弁駆動回路21に接続される。
この実施例に係るトナー濃度検出器の構成は、上記のと
おりであり、その作用、効果は、第2図に示す前記実施
例に係るトナー濃度検出器の作用。
効果と同様であるので、説明を省略する。
以上述べたように、本発明は、総合して、温度。
湿度等の外部環境の変化に影響されることがなく、安定
で精度がよい現像剤のトナー濃度制御装置を所期できる
ものであって、実用的効果に優れた発明ということがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る現像剤のトナー濃度
制御装置を使用した現像装置の縦断側面図、第2図およ
び第3図は、それぞれそのトナー濃度制御装置に用いる
トナー濃度検出器の概略構成説明図およびその動作側説
明図、第4図は、他の実施例に係る現像剤のトナー濃度
制御装置に用いるトナー濃度検出器の概略構成説明図で
ある。 2・・・底板、5・・・現像剤、13・・・着色トナー
、14・・・トナー濃度検出器、15a、15.b・・
・磁心、16a、16b・・・磁気空隙部。 特t′[出願人 日  立  金  属  株式会社 代  理  人 弁理士  竹 本 松 司 526− 第  4   図 手   続   補   正   書 昭和58年11月11日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第207524号 2、発明の名称 現像剤のトナー濃度制御装置 3、補正をする者 事件との関係    特 許 出願人 住所  東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (
508)  日 立 金 属 株式会社4、代理人〒1
05 5、補正命令の日付   な しく自発補正)6、補正
により増加する発明の数   な し8、補正の内容 (1)明It’l1店第10頁第9行の「時間的ゆらぎ
が」を「位相検波出力にゆらぎや遅れが」と補正する。 (2)同上第10頁第14行の「時間的な遅れ」を「J
3いて、適切な量子化駆動を行わせたり、プツトタイム
」と補正する。 (3)同上第11頁第17行の「H字状磁心23」を「
1」字状磁心22」と補正する−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁性主11リアと着色トナーを含んだ現像剤を収
    容する容器の所定の位置にトナーm度検出器を設【ブ、
    該トナー濃度検出器の出力に応じて現像剤のトナー濃度
    が所定の範囲となるように着色トナーを容器中に補充す
    るようにした現像剤のトナー濃度制御装置におい一〇、
    前記トナー1度検出器に磁気空隙部を有する複数の磁気
    回路を設け、片方の磁気回路の結合度を現像剤のトナー
    濃度が所定範囲にあるときに示す結合度と等価な値に設
    定し、他方の磁気回路の結合度でトナー濃度を測定し、
    前記両磁気回路の結合値の比較を、両磁気回路の差動出
    力を位相検波することによって行うことを特徴とする現
    像剤のトナー濃度制御装置。
  2. (2)両磁気回路の結合値の比較を位相比較器で行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の現像剤のト
    ナー濃度制御装置。
  3. (3)容器の所定位置を、容器下部の底板とすることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の現
    像剤のトナー濃度制御装置。
JP20752482A 1982-11-29 1982-11-29 現像剤のトナ−濃度制御装置 Pending JPS5999462A (ja)

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EP83903586A EP0126165B2 (en) 1982-11-29 1983-11-28 Apparatus for controlling toner concentration in developer
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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