JPS6020119Y2

JPS6020119Y2 - トナ−濃度制御装置

Info

Publication number: JPS6020119Y2
Application number: JP1978039190U
Authority: JP
Inventors: 朝信仲嶺; 孝士藤井
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1978-03-27
Publication date: 1985-06-17
Also published as: JPS54141947U; US4236486A

Description

【考案の詳細な説明】この考案はたとえば粉体現像剤を用いる電子写真複写機
において現像剤中のトナー濃度を一定に自動制御するト
ナー濃度制御装置の改良に関する。

一般に、たとえばトナーとキャリヤからなる粉体現像剤
を用いる電子写真複写機においては、現像剤中のトナー
濃度が所定値よりも高くなると、画像の白地になるべき
部分にまでトナーが付着していわゆる１かぶリョと称さ
れる現象を生じ、逆にトナー濃度が低くなると、画像全
体が淡くなって原稿に対して忠実な再現がなされなくな
るなど、画質に悪影響をおよぼすほか現像剤自身の寿命
を短くしてしまうことはよく知られている。

このため、現像剤中のトナー濃度を常に一定に保つこと
が要望されているが、原稿にはトナー消費量を大きく異
にする様々なものがあって、単に機械的にトナー補給を
行うのみでは、トナー濃度を最適な一定値内に常に保つ
ことは困難である。

そこで最近、このような問題を解決するために、現像剤
中のトナー濃度を電気的、磁気的あるいは光学的な方法
で検出し、その検出信号に応じてトナーを自動的に補給
するトナー濃度制御装置が種々考えられている。

これらのうち光学的な方法によるトナー濃度制御装置は
たととえば第１図に示すようになっており、以下その詳
細を説明する。

第１図において、１は感光体たとえば電子写真複写機に
おける感光ドラムで、図示矢印Ａ方向に回転するように
なっており、図示しない露光部でその感光面に静電潜像
が形成されるようになっている。

２は感光ドラム１に相対向して設けられた磁気ブラシ現
像装置で、これは現像剤３を収容する装置本体４、この
本体４内に設けられ図示矢印Ｂ方向に回転する磁気ブラ
シ５、この磁気ブラシ５の高さを規制するドクタブレー
ド６、スクレーパ７、現像剤３を攪拌する攪拌器８など
から構成されている。

上記磁気ブラシ５は、周囲に永久磁石９，９・・・・・
・が固定して配置された芯棒１０と、この芯棒１０を包
囲し矢印Ｂ方向に回転するように形成された非磁性体ス
リーブ１１とから構成されている。

そして、１２は磁気ブラシ５において永久磁石９の影響
を強く受けて現像剤があたかも穂のように立っている穂
立部である。

また、１３はトナー補給装置で、これはトナー１４を収
容するトナーホッパ１５、このホッパ１５内のトナー１
４を本体４内に供給するトナー補給ローラ１６、この補
給ローラ１６を回転駆動せしめる駆動機構１７などから
構成されている。

一方、現像装置２の上方部位には、円板状のプローブ１
８がその外周部が磁気ブラシ５に対して常に所定深さを
もって接するように設けられており、このプローブ１８
は図示しない駆動機構により常時または必要に応じて図
示矢印Ｃ方向に回転されるようになっている。

上記プローブ１８は、導電性でかつ非磁性の材料で形成
されていて、その周面全体がトナーの付着し易くかつ所
定の光反射率を有するトナー採集面１８ａとなっており
、このトナー採集面１８ａに現像剤３からトナーを分離
して付着させるようになっている。

しかして、上記プローブ１８の上部はカバー１９で包囲
されており、このカバー１９には、プローブ１８の周面
と相対向して検出器２０が設けられている。

この検出器２０は、プローブ１８のトナー採集面１８ａ
に付着したトナー２１の量（つまり濃。

度）を光学的に検出するためのもので、たとえば発光ダ
イオードなどの光源を有し、この光源からの光を光学系
を介してプローブ１８のトナー採集面１８ａに照射し、
その反射光を光学系を介してソーラセルなどの受光素子
で受け、それを電気値：号に変換するようになっている
。

そして、上記検出器２０の出力信号は制御回路２２に供
給される。

この制御回路２２は、検出器２０の出力信号を増幅して
たとえばあらかじめ設定された基準値と比較腰その比較
結果に応じて前記トナー補給弓装置１３の駆動機構１７
を制御するものである。

このような構成において、たとえば今、静電潜像が形成
された感光ドラム１が回転し、またスリーブ１１も回転
すると、スリーブ１１の表面にはその内部の永久磁石９
の作用により現像剤３が吸引されて磁気ブラシ５が形成
され、スリーブ１１とともに矢印Ｂ方向に移動する。

磁気ブラシ５は、ドクタブレード６によって現像に適し
た厚みに規制され、感光ドラム１の感光面と摺接してそ
の静電潜像にトナーを付着させることにより現像を終え
る。

そして、スリーブ１１に吸着された現像剤は、スクレー
パ７によって剥されて本体４内に回収され、攪拌器８に
よって充分攪拌されたの−ち再び磁気ブラシ５を形成し
て現像に供される。

一方、スリーブ■の上方において、プローブ１８は磁気
ブラシ５と接して回転している。

このとき、磁気ブラシ５はスリーブ１１の回転とともに
矢印Ｂ方向に移動し、現像を終えてスクレーパ７：の領
域にさしかかる手前でプローブ１８の外周部と衝突する
。

この衝突の瞬間、静電的に吸着していたトナーとキャリ
ヤが分離され、その分離したトナーのみがプローブ１８
のトナー採集面１８ａに付着する。

このときのトナー付着量は、現像剤３中のトナー濃度に
略比例するようになる。

しかして、プローブ１８のトナー採集面１８ａに付着し
たトナー２１は、プローブ１８の回転に伴って検出器２
０の真下（トナー濃度検出部）に移動し、ここで検出器
２０の光源がプローブ１８のトナー採集面１８ａを光照
射する。

このとき、トナー２１の付着量によってトナー採集面１
８ａからの反射光量が変化するので、この変化を検出器
２０の受光素子が検出してそれを電気信号に変換する。

このようにして変換された電気信号は制御回路２２に供
給され、あらかじめ設定された基準値と比較される。

そして、その比較結果に応じた制御回路が駆動機構１７
に供給され、補給ローラ１６が駆動制御されるものであ
る。

なお、プローブ１８のトナー採集面１８ａに付着したト
ナー２１は、プローブ１８が更に回転して磁気ブラシ５
と摺接することにより、現像剤中の帯電キャリヤに大部
分運び去るれる。

このようにして、現像剤３中のトナー濃度を自動的に制
御するものであるが、上記した従来のトナー濃度制御装
置には次のような問題があった。

すなわち、トナー濃度検出用のプローブ１８に関して、
従来のものは非常に高価で、そのトナー採集面１８ａを
長期的に同一表面状態として保持することが非常に困難
であり、このため現像剤３からトナー濃度に応じたトナ
ー量を分離してトナー採集面１８ａに付着させることが
容易でなく、同一特性のプローブを得るのがむずかしい
。

したがって、常に安定した正確なトナー濃度制御が期待
できなかった。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするここは、プローブのトナー採集面にその回転方向
に沿って微細な溝を形成することにより、特性が一様で
かつ長期的に安定して現像剤中からトナーを分離し採集
することが可能で、しかもコスト的にも安価で製造が容
易なプローブが得られ、常に安定した正確なトナー濃度
制御が可能となるトナー濃度制御装置を提供しようとす
るものである。

以下、この考案の一実施例について図面を参照して説明
する。

なお、全体的な構成国は第１図と何ら変わらないのでそ
れは省略し、要部のみを図に示して説明する。

この考案はたとえば第２図ａ、ｂに示すよに、プロー
ブ１８のトナー採集面１８ａに複数の微細な溝２３を形
成したものである。

すなわち、第２図ａ、ｂはこの考案によるプローブ１
８を単体で示すもので、そのトナー採集面１８ａに旋盤
加工処理などにより、幅全体にわたりプローブ１８の回
転方向に沿って複数の微細な溝２３を形成している。

このようにすることにより、磁気ブラシ５て持ち運ばれ
た現像剤３中のトナーをトナー採集面１８ａの微細な溝
２３にこすりこむことにより、トナー採集後、それが容
易にふり落されることなく確実に検出部まで採集トナー
２１を運び出すことができるばかりか、トナー濃度の検
出後も溝状態ゆえ容易にトナー採集面１８ａが現像剤３
でクリーニングされるようになる。

また、トナー採集面１８ａは旋盤加工などで簡単に仕上
げできるので、コストも安価にできて製造が容易となる
ばかりか、現像剤３との摩擦による影響も溝方向にある
ので、トナー採集面１８ａは何ら影響されない。

さらに、トナー採集面１８ａに微細な溝２３を形成する
ことにより、検出器２０の光源からの照射光を反射させ
る際、その反射光を均一化する作用もある。

これにより、プローブ１８の特性を均一特性に補正する
効果が得られるものである。

なお、前記実施例では、プローブ１８のトナー採集面１
８ａに光を照射し、その反射光を検出することによりト
ナー濃度を検出する場合について説明したが、これに限
らず、たとえばトナー採集面１８ａを透明部材で形成す
ることにより、その透過光を検出してトナー濃度を検出
する場合も同様に実施し得る。

また、プローブ１８の周面全体をトナー採集面１８ａと
した場合について説明したが、これに限らず、たとえば
第３図ａ、ｂに示すように、周面の一部分のみをトナ
ー採集面１８ａとした場合も同様に実施できる。

さらに、制御回路２２において検出器２０の出力信号と
比較する基準値は、あらかじめ設定しておく場合につい
て説明したが、これに限らず、たとえば第４図ａ、ｂに
示すように、プローブ１８の周面の一部分にトナーが全
く付着しない材料をコーティングすることによりここを
基準面１８ｂとし、それ以外の周面をトナー採集面１８
ａとし、前記基準面１８ｂからの反射光をも検出してそ
の検出信号を基準値としてもよい。

その他、この考案は前記実施例に限定されるものではな
く、この考案の要旨を変えない範囲で種々変形突腕可能
なことは勿論である。

以上詳述したようにこの考案によれば、プローブのトナ
ー採集面にその回転方向に沿って微細な溝を形成するこ
とにより、特性が一様でかつ長期的に安定して現像剤中
からトナーを分離して採集することが可能となり、しか
もコスト的にも安価で製造が容易なプローブが得られ、
常に安定した正確なトナー濃度制御が可能となるトナー
濃度制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトナー濃度制御装置の構成を示す縦断側面図、
第２図ａ、ｂはこの考案の一実施例におけるプローブ
を示すもので、ａは斜視図、ｂは側面図、第３図ａ、
ｂおよび第４図ａ、ｂはこの考案の他の実施例におけ
るプローブを示すもので、ａは斜視図、ｂは側面図であ
る。１・・・・・・感光体、２・・・・・・磁気ブラシ現像
装置、３・・・・・・現像剤、５・・・・・・磁気ブラ
シ、１３・・・・・・トナー補給装置、１８・・・・・
・プローブ、１８ａ・・・・・・トナー採集面、２０・
・・・・・検出器、２２・・・・・・制御回路、２３・
・・・・・微細な溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転するスリーブ上に現像剤の磁気ブラシを形成して感
光体に形成された静電潜像を現像する磁気ブラシ現像装
置と、この現像装置へトナーを補給するトナー補給装置
と、前記現像装置のスリーブの回転とともに移動する磁
気ブラシに接し、かつその接触点で前記磁気ブラシの移
動方向と逆方向に回転し、現像剤からトナーを分離して
採集するトナー採集面を有し、そのトナー採集面が導電
性でかつ非磁性の材料で形成されていて、その局面がト
ナーを付着し易くかつ所定の光反射率または光透過率を
有し、回転方向に沿って微細な溝が形成されているプロ
ーブと、このプローブのトナー採集面に対した光を照射
しその反射光または透過光を検出しそれを電気信号に変
換する検出器と、この検出器の出力信号を基準値と比較
しその比較結果に応じて前記トナー補給装置を制御する
制御回路とを具備したことを特徴とするトナー濃度制御
装置。