JPS6135470A - 現像装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、両便担体表面に形成、された静電荷像を磁気
ブラシ法により顕像化するための現像装置に関するもの
である。

従来技術 電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置。

においては、画像担体（セレン感光体、酸化亜鉛感光体
、有機光導電体、誘電体等）の表面に静電−潜像を形成
し、該静電潜像を磁性現像剤を用いて磁気ブラシ法によ
り現像し、ついで定着するか、もしくは、現像画像を普
通紙等の転写シート上に。

転写した後定着して最終ＷＪ像を得ている。

磁気ブラシ法に使用される磁性現像剤としては、強磁性
キャリアとトナー粒子の混合物である二成分系現像剤が
多く使用されている。この磁性キャリアは、鉄粉、フェ
ライト粉末、ニッケル粉末等。

もしくは、それらの表面を有機重合体で被覆したもので
あり、また、トナー粒子は、柚脂中に着色−顔料や染料
などの添加物を分散したものであり、キャリア粒子とト
ナー粒子は、それらの混合によって互に逆極性に摩擦帯
電するように材料が選定される。

上記の二成分系現像剤を用いて静電潜像を現像する場合
、現像によりトナー粒子が消費されるので現像が繰返さ
れると現像剤中のトナー濃度が低下する。トナー濃度が
低下したままで現像を行なうと、画像濃度が低下してし
まうものである。

そこで、二成分系現像剤を使用する場合は、現像中のト
ナー濃度を所定レベル（３〜１０％程度）。

に保つために、トナー濃度を検出する手段を設置し、該
検出部材からの信号に応じてトナーを補給するように現
像装置を構成するのが一般的である。

そしてトナー濃度検出方法としては、現像剤中のＩｌｌ
トナー濃度が変化して現像剤の透磁率が変化する。

ことを利用することが多く、例えば、永久磁石部材の磁
場中にホール素子を設け、現像剤からの漏洩磁束を検出
すること（特開昭５１−１１７０４７号公報参照）も提
案されているが、ホール素子は、検出１．。

精痩は高いが温度変化の影響を受けやすく信頼性に問題
がある。従って、通常は、現像剤で検出コイルの磁気回
路の一部を構成させ、検出コイルのインダクタンスの変
化としてトナー濃度を検出ｖることか多い（例えば特開
昭５３−４９４３７号および同５４−　］４９９２３３
号公報参照。

また、二成分系現像剤を用いた現像装置では、現像後の
現像剤を新たに補給された）ナーと混合する必要がある
ことから、現像後の現像剤を非磁性スリーブから掻き落
すために、非磁性スリーブ−に近接してスクレーパ部材
を設けることが多い（例えば実公昭５５−５０６８５号
、同５３−３４９２１号の各公。

報参照〕。

発明が解決しようとする問題点 ところで、検出コイルのインダクタンスの変化を検出し
てトナー濃度を検出する場合、磁性キャリアは、永久磁
石の磁界により磁気飽和するので磁石の温度特性や経時
変化に伴う飽和度の違いによるインダクタンス変化が検
出誤差として現われること、およびトナー濃度検出部材
の取付スペースの関係で検出コイルの大きさが制限され
るので現像剤の不均一混合に基く検出誤差が生じるなど
の問題が生じる。

そこで、従来からトナー濃度の検出は、現像剤の一部を
サンプルとして取り出し、永久磁石の磁界を受けない位
置で行うのが一般的である（例え。

げ特開昭５３−１２６９４４号、同５４−　’７６１６
５号の各公報参。

照）。しかし、この場合には、トナー濃度検出部材が大
型化および複雑化するという不具合がある。

従って、サンプリング機構を設けずに、かつ、−現像剤
の流れに沿って検出コイルを配置するために、トナー濃
度検出部材の検出面を上述したスフ。

レーバ部材の上面に対向して設けることも行われ。

ている。しかしながら、この場合は、検出面と現像剤と
の接触が不安定となる。すなわち現像剤密１゜度が変動
するため、検出されたトナー濃度の信頼性が劣るという
欠点があった。

本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解消し、信
頼性の高いトナー濃度の検出が可能な現像装置を提供す
ることにある。　　　　　　　　１．１問題点を解決す
るための手段 本発明の現像装置は、磁性キャリアとトナー粒子を含む
現像剤を保持する非磁性回転スリーブと、該非磁性回転
スリーブ内に設けられた複数個の磁極を有する永久磁石
部材と、前記現像剤を収容する現像槽と、前記非磁性回
転スリーブ上の現像剤。

を前記現像槽に導くスクレーパ部材と、前記非磁。

性スリーブ上の現像剤の一部を所定厚さだけ吸着。

・搬送して再びスクレーパ部材上の現像剤と合流。

せしめる、内部に永久磁石部材を設けた非磁性回転スリ
ーブと、該非磁性回転スリーブに近接して。

設けられたトナー濃度検出部材を有している０　。

作用 上記構成によれば、非磁性スリーブ上を搬送さ。

れる現像剤の殆んどはスクレーパに導かれて現像１．１
槽内に回収される。しかして現像部の中央部には上記非
磁性スリーブとは別に内部に固定磁石部材を有する非磁
性回転スリーブが設けられているた。

め、上記現像剤の一部はこのスリーブ上に吸着・搬送さ
れてついで再びスクレーパ上の現像剤と合流する。　こ
こで、非磁性回転スリーブに近接したトナー濃度検出部
材により現像剤中のトナー濃度が検出される。この時、
第２のスリーブ上においては、現像剤は一定の厚さでし
かも定常状態で搬送されるため、トナー濃度の安定した
検出が可能となる。

実施例 以下、本発明の詳細を図面により説明する。

ここで、第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図である。

まず、第１図において、磁性キャリアとトナーからなる
二成分系の現像剤２は、現像槽３内に収容され、また現
像槽３の内部には、図示矢印２方向に回転する感光体ド
ラム１に対向して円筒状の１，１非磁性スリーブ４が回
転自在に自ｅ許されている。

非磁性スリーブ４内には表面に複数個（図では４個）の
磁極を有する永久磁石５を、軸６に固定してなる永久磁
石部材７が配置されている。該磁極のうちＨ１極は、現
像ギャップＤに対向する位置に１゜ある現像磁極、８１
極は、掻き落し磁極、Ｓ、極は、搬送磁極を各々示して
いる。非磁性スリーブ４０回転方向Ｘ方向からみて、Ｂ
ｌ極の後方にはスクレーバ部材１５が設置されている。

次に第２図に示すようにスクレーパ部材１５の上、）。

方には、非磁性スリーブ１６が回転自在に設けられ該ス
リーブ内には永久磁石１７を軸１８に固着している磁石
ロール１９が固設されている。スリーブ１６の周囲には
スリーブ上の現仰剤厚さ’Ｅ調節する規制部材２０と、
トナー濃度検出部材８が設けられてい。

る。ここで礎石ロール１９の長さｔは検出部材８の検出
面の長さｔｏと同等又はそれ以上（図ではｔ〉１−ｏ　
）に設定されている。磁石ロールの軸１８およびスリー
ブの駆動軸２１はそれぞれアーム２２′に支持されてい
る。なおトナー濃度検出部材としては、例１．。

えば特開昭５９−９９４５２号および特開昭５９−９９
４６３号の各署に記載の如くの公知のものが使用できる
。

非磁性スリーブ４の感光体ドラム１と反対側の位置には
、一対のスクリュウ９．９′が回転自在に設着されてお
り、スクリュー９．９′の上方には、トナ１゜−２ａを
収容するトナ一槽１０が形成されている。トナ一槽１０
の下部開口には、軸Ｎの回りに多孔質弾体層１２ｆ−固
定してなるトナー補給ロール１３が回転自在に設けられ
ている。また現像槽３には、非磁性スリーブ４上の現像
剤の厚さを規制するドクタ一部材１４が設置されている
。

上記構成になる現像装置の動作は、まず、非磁性スリー
ブ４を、図示矢印Ｘ方向に回転させると５該スリーブ４
上に吸着された現像剤２は、ドクターギャップ０から現
像ギャップＤに向って搬送される。現像ギヤツブＤ付近
において、現像剤２により形成された磁気ブラシで感光
体ドラム１の表面を摺擦して、該ドラム１上に形成され
た静電潜像（図示せず）が現像される。現像ギャップＤ
を。

通過後の現像剤２は、スクレーバ部材１５により非１．
。

磁性スリーブ４から掻き落されて現像槽３内に回。

収される。

次に、回収後の現像剤２は、トナー補給ロール１３の回
転により、トナ一槽１０から排出されたトナー２ａと共
にスクリュー９，９′によって攪拌混合され１−。

た後、再び非磁性スリーブ４上に吸収されて現像に供さ
れる。

上記の現像過程において、スクレーパ上ニはスリーブ１
７が設けられているため、現像剤３の一部はスリーブ１
７上に吸着され、規制部材１８によりその厚さが規制さ
れるため、スリーブ１７上を一定の定常状態で安定して
搬送される。そしてこの搬送過程において、現像剤がＳ
極上を通過する時にトナー濃度検出部材８により、精度
の高いトナー濃度の検出を行なうことができる。また磁
石ロールは図示の如くの磁極配置を有しているため　ｙ
ｌ極上を通過後の現像剤３はスリーブ１７から落下して
スクレーパ１５上の現像剤３と合流して現像槽２内に導
かれる。

要するに、上記構成によれば、現像後の現像剤１．。

の一部をスクレーパーとは別の位置に案内して要定した
現像剤の流れを形成して、この流れに接してトナー濃度
検出部材を設けるため、トナー濃度を高精度で検出する
ことができる。

そして検出されたトナー濃度に応じて外部信号１−。

を出力して、図示しない駆動手段によってトナー補給ロ
ールの回転を制御してトナー濃度に応じたトナー補給を
行なうことができる。

具体例 第１図において、感光体ドラム１としてＢｅドラム（外
径１２０關φ、周速１５０１１１／　ｓｅａ　）を、非
磁性スリーブ４として、外径３１！ｌ＋都のＢａ−７工
ライト磁石を用いた。また、永久磁石５において、Ｎλ
極は、８００Ｇ　ＳＩＪ　寓、Ｓ　ｚ　ＳＳ　ｍ極は、
全テロ５０Ｇ（ｔ、Ｎずレモスリーブ上での値）とし、
磁極開角度θネ、θＳは、各々９０゜・１２０°とした
。ただし、Ｎｌ極と永久磁石部材７の。

中心０を結ぶ線と水平線ｔのなす角度θｌは、１０ｏと
した。現像剤としては粒径１００−ＱＯＯｃａ＋＋の鉄
粉キャリアア（日本鉄粉製１ｅＦＶ）と、粒径ト卸μｍ
のトナー粒子を用いた。

そしてドクターギャップｄおよび現像ギャップＤをいず
れも４冨冨に設定し、非磁性スリーブ４を２００ｒ、ｐ
、ｍ、で回転させ、現像剤中のトナー濃度の基準値を５
％に設定して連続１万枚のフビーテスＦを行なった。

ここで、磁石ロール１６は外径ｌ　’７１１１φ、長さ
２０１１１のＢａ７工ライト磁石を軸に固着して形成し
、非磁性スリーブ１７は外径２（岬のステンレス鋼製パ
イプで形成し、スリーブ上の磁束密度はＮ極が４００Ｇ
ＳＳ極が５００Ｇとし、スリーブを１５０ｒ、ｐ、ｍで
回転させた。

またギャップｇはｚＯ關に設定した。更にトナー濃度検
出部材は特開昭５９−９９４６３号公報の第１図に記８
載のものを用いた（Ｌｏ−１６龍）。

上記条件の下で出力信号の中央値を＆５Ｖに、かつ、目
標変動幅ＩＶ以下に設定した時の出力信号を一測定した
。その結果、出力信号の変動幅は、１ｖ以下に収めるこ
とができた。比較のために、スリーブ１６を取外しスク
レーパ部材と平行にトナー濃度検出部材を設けた以外は
上記と同様の条件で、出力信号を測定したところ、出力
変動幅は、＆５Ｖであった。

発明の効果 以上に述べたように、本発明は、総合して、現像剤中の
トナー濃度の高精度の検出を可能とする効果を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る現像装置の一実施例を示す断面
図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図である。 ２：現像剤、３：現像槽、４．１７：非磁性スリーブ、
５：永久磁石部材、８：トナー濃度検出部材、１５：ス
クレーバ部材、１９：研石ロールＳ２０：規制部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁性キャリアとトナー粒子を含む現像剤を保持する
   非磁性回転スリーブと、該非磁性回転スリーブ内に設け
   られた複数個の磁極を有する永久磁石部材と、前記現像
   剤を収容する現像槽と、前記非磁性回転スリーブに近接
   して設けられたスクレーバ部材と、前記スクレーバ部材
   の周囲に設けられたトナー濃度検出部材とを有する現像
   装置において、前記スクレーバ部材の上方に、内部に複
   数個の磁極を有し、前記トナー濃度検出部材と対応する
   長さを有する永久磁石ロールを固設した非磁性スリーブ
   を回転自在に設け、該非磁性スリーブに近接して前記ト
   ナー濃度検出部材を設けたことを特徴とする現像装置。