JPS6120605Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はキヤリアとトナーを含む混合から成る
現像剤の濃度調整装置に関するものである。

電子写真若しくは静電記録の現像方法としてキ
ヤリアとトナーの混合から成る現像剤を用いる。
例えばマグネツト現像法を適用する場合には、そ
の現像剤の磁性キヤリアとトナー（例えば着色樹
脂微粉末）の混合比率が現像効果の上から極めて
重要な要素となる。即ちマグネツトに付着した現
像剤は静電潜像を摺擦してその潜像をトナーで顕
画する。その結果現像剤からトナーが除々に消費
されキヤリアに対するトナーの比率が低下して、
即ち現像剤の濃度が低下して次第に現像画像の濃
度が薄くなる。そこでトナーを適宜補給するが、
その場合トナーが適正以上に補給されると画像の
濃度が濃くなり過ぎると共にカブリがふえる不都
合を生ずる。従つて好ましい色調の画像を連続し
て得るためには現像剤の濃度を適正レベルにして
而もそのレベルを常に一定に維持させる必要があ
る。

従来上記現像剤の濃度を自動的に制御する方法
が知られている。それはキヤリアとトナーの色を
違えておき、トナーの消費に従つてキヤリアとト
ナーの混合体たる現像剤の混合色濃度が変化する
ことを利用して、その変化を光学的に検知し、そ
の変化に応じて現像剤へのトナーの補給機構を制
御せしめ、現像剤濃度を一定に保つようにしたも
のである。

然しながら、この方法はキヤリアとトナーの色
調が類似していると使用出来ず、又色検出光学系
がトナーの飛散によつて汚れ、適正な濃度を検知
しなくなる等の欠点がある為実用的でなかつた。

本考案は上記従来の検知方法とは原理を全く異
にして上記欠点を回避し、現像剤の濃度を常に正
確に且つ鋭敏に検知して調整する新規な装置を得
ることを目的とし、キヤリアとトナーの混合から
成る電子写真現像剤のトナー濃度を、その現像剤
の体積の変化によつて検知、基本的には適正濃度
のときの現像剤の基準装置に現像剤が存在するか
否かを検知してホツパからの補給を制御しトナー
濃度を一定に保つことを要旨とする。

即ちキヤリアとキヤリアより比重の小さいトナ
ーとを混合した現像剤を含む現像容器、その現像
剤を撹拌する撹拌手段と、上記現像容器にトナー
を補給するためのホツパとを有し現像剤濃度が適
正条件にあるとき上記現像容器内の現像剤表面レ
ベルを一定基準位置としその基準位置に対応した
現像容器の周辺位置に、上記基準位置における現
像剤の有無を検出する検出器を設け、かつ上記基
準位置を調整すべくその検出器の位置を上記容器
に沿つて移動可能とし、現像剤が調整した上記基
準位置に達してないことを上記検出者が検出した
とき上記ホツパからトナーを上記現像容器に補給
させて上記現像容器内のトナーとキヤリアの混合
比を常に一定に維持させることを特徴とするもの
である。

現像剤のキヤリアの比重は、トナーのそれより
も十分に大きい。例えばマグネツト現像法におい
ては、一般にキヤリアとして鉄・酸化鉄・ニツケ
ル等の金属粉が、トナーとしては着色樹脂粉が用
いられる。言い換えるならば現像剤中のトナーは
検知し得るべく十分な体積を占めている。上記キ
ヤリアとトナーの合成からなる現像剤の体積は、
現像剤中のトナー含有比率の減少にともないキヤ
リアのみの体積値に向かつて減少する。従つてそ
の現像剤の体積値の減少により現像剤濃度が判別
されるもので、第１図は鉄粉とスチレン樹脂の混
合物から成る現像剤の体積とトナー含有比率の関
係を示す。

一例として特公昭42−23910号公報に開示の電
子写真方法において、現像用トナーは、スチレン
樹脂中にカーボンを12％重量濃度の割合で分散さ
せ、５〜15μに微粉砕したものが使用される。こ
の時トナーは0.3〜0.35のみかけの比重を示す。
また現像用キヤリアとして250〜400メツシユの鉄
粉が用いられており、該キヤリアのみかけの比重
は2.5〜3.0ほどである。

上記トナーとキヤリアは、トナー重量濃度15％
の割合で混合されマグネツトブラシを形成し感光
板を現像するがこの現像剤中のトナー成分体積は
キヤリア成分の体積と同等或いはそれ以上の量を
占めている。

言い換えるならば、該現像剤を使用して画像再
生を行なつた時トナー消費につれ現像装置内の現
像剤体積は大きく変化する。

本考案は上記の物理現象を利用して現像剤濃度
の検出並びにその濃度調整を行なうもので、第２
図に示すように電子写真現像装置の現像剤容器１
に、現像剤２の表面レベルの或一定基準位置を設
定してその位置に窓ガラス３，４を対設し、ラン
プ５、光電素子６を配置して容器内を通して透過
光量を測定することにより、現像剤の有無を測定
して現像剤の体積変化即ちその濃度を検知するこ
とができる。

そこで上記の基準位置をそれ以上に現像剤が有
る場合現像剤濃度が適正条件にあるように設定し
ておけば、現像剤の表面レベルがその基準位置よ
り下つたとき即ち全体の体積が設定量より減少し
たときトナーを補給することにより濃度調整が行
なわれる。

その手段の一例としては上記光電装置５，６か
らの信号で制御回路７を作動させ、例えばモータ
を駆動して現像剤補給装置のホツパ７の口の弁９
を開いてトナーａを現像剤容器１内に落下させ
る。落下したトナーは撹拌器１０により現像剤２
中に直ちに撹拌分散せしめられて現像剤の濃度を
増大させる。その補給により現像剤の体積が増加
し、光電装置３，４間の透過光量が漸次減少し光
量零を検出したとき、補給作動を停止させる。

容器１内の現像剤２の表面レベルを均一化する
ため適当に振動を与えるを可とする。又窓ガラス
３，４を上下に長く形成し、その面に沿つて光電
装置５，６を上下させることにより、表面基準位
置の調整を行なうことができる。それによつて所
望のトナー濃度を任意に調整でき、画像の濃淡を
調整できる。

本考案はキヤリアとトナーの総体積で決められ
る現像剤の体積の変化を利用するものであるか
ら、キヤリア・トナーの全ての物理量例えば（比
重・色相・透電率・導電率・透磁率等）が同じも
のであつても実施可能な特長がある。従つて前記
従来の検知方法における問題点は解消され、よつ
てトナー濃度を正確鋭敏に検出でき、検出精度を
高く保てる。

尚透過光の検知窓３，４の汚れの影像は実用上
無視することができる。そして現像剤の体積変化
による、基準装置における現像剤の有無を検知し
て現像剤の濃度が適正か否かを判別し、その検出
出力に応じてトナーの補給を制御してトナー濃度
を一定にするものであるから、濃度調整の精度を
高く保持しかつ全体の装置が極めて簡単に構成さ
れるもので、キヤリアとトナーを含む混合から成
る電子写真現像剤の自動濃度調整装置として極め
て有効適切である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真現像剤の濃度と体積の関係を
示す曲線図、第１図は現像剤の体積を検出してそ
の濃度を調整する機構例の説明図。 １は現像剤容器、２は現像剤、３，４は透過光
検知窓、５はランプ、６は光電素子、７は制御回
路、８はトナー補給ホツパ、９は弁、ａはトナ
ー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. キヤリアとキヤリアより比重の小さいトナーと
   を混合した現像剤と、その現像剤を撹拌する撹拌
   手段を持つた現像容器と、上記現像容器にトナー
   を補給するためのホツパーとを有し、現像剤が適
   正なキヤリアとトナーの混合比率にあるときに、
   上記現像容器内に占める現像剤の表面レベルを一
   定基準位置として定め、上記基準位置における現
   像剤の有無を検出する検出器を上記基準位置付近
   に設け、かつ上記基準位置を調整すべくその検出
   器の位置を上記容器に沿つて移動可能とし、現像
   剤が調整した上記基準位置に達していないことを
   上記検出器が検出すると上記検出器の検出信号に
   より上記ホツパーからトナーを上記現像容器に補
   給させ、そのトナーと上記現像容器中の現像剤を
   上記撹拌手段により撹拌して体積増加させ、増加
   した現像剤が上記基準位置に達したことを上記検
   出器が検出するとトナーの補給を停止させて上記
   現像容器内のトナーとキヤリアとの混合比率を常
   に一定に維持させることを特徴とする現像剤の濃
   度調整装置。