JPS6157967A - Developer density controller - Google Patents

Developer density controller

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JPS6157967A
JPS6157967A JP18209384A JP18209384A JPS6157967A JP S6157967 A JPS6157967 A JP S6157967A JP 18209384 A JP18209384 A JP 18209384A JP 18209384 A JP18209384 A JP 18209384A JP S6157967 A JPS6157967 A JP S6157967A
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JP
Japan
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developer
sensor
magnet
pole
toner
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Teiichi Nishikawa
禎一 西川
Masahito Asanuma
雅人 浅沼
Yoshiki Ichikawa
善樹 市川
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Sharp Corp
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    • 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
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Abstract

PURPOSE:To stabilize the detection output of a sensor to control the density of a developer more surely by providing the sensor which detects the toner concentration so that the sensor faces a sleeve constituting a developing roll and providing a magnet, which has a magnetic pole different from one magnetic pole of a magnet in the sleeve, near the sensor. CONSTITUTION:A sensor 20 which detects the toner concentration of a developer 2 is arranged to face a pole N2 of a magnet 11. The sensor 20 is attached to an upper cover 18 of a developing tank 19 and is attached a considerable length aprat from a sleeve 10 so that the center of the sensor 20 coincides with the center of the pole N2 of the magnet 11. A magnet 17 is provided nar the sensor 20, and the magnet 17 is so arranged that the S pole differant from the pole N2 faces the magnet 11 in the sleeve 10 especially. The sensor 20 is provided in this manner to restrict a part of the developer 2 by the magnetic force of the magnet 17, and the flow of the developer 2 is controlled. Thus, a certain qualntity of the developer is accumulated in this part to uniform the flow of the developer to the sensor 20.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は記録媒体上に形成された静電潜像を可視化する
ための現像装置にかかり、特に現像剤C4度を1b制御
する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a recording medium, and particularly to a device for controlling developer C4 degree by 1b.

く従来技術〉 電子写真複写機、静電記録装置、レーザビームプリンタ
等は記録媒体上に画情報に応じた静電潜像を形成してお
り、この潜像を可視化するために現像装置を備えている
。即ち現像装置は、静電潜像にトナーを選択的に付着さ
せることで可視像化している。この場合、現像装置は例
えば上記トナーとキャリアとからなる2成分系の現像剤
を用いている。
Prior Art Electrophotographic copying machines, electrostatic recording devices, laser beam printers, etc. form electrostatic latent images on recording media according to image information, and are equipped with developing devices to visualize this latent image. ing. That is, the developing device creates a visible image by selectively attaching toner to the electrostatic latent image. In this case, the developing device uses, for example, a two-component developer consisting of the above-mentioned toner and carrier.

上記2成分系現像剤を使用して、静電潜像を可視像化す
る場合において、上記2戎分の籏度つまリキャリアとト
ナーの混合比率が適正でないと、画像濃度が薄く、見づ
らくなるか、あるいは儂過ぎて、カブリが増える等の問
題が発生する。そこで、ある一時期までは、現像装置内
にトナーを供給する供給装置にマニュアル式のトナー供
給分調整装置を付け、これを、ユーザーが、複写τ゛7
.)度の変化に気付いた時点で調整する様にしていた。
When visualizing an electrostatic latent image using the two-component developer described above, if the mixing ratio of the two-component recarrier and toner is not appropriate, the image density will be low and it will be difficult to see. This may cause problems such as increased fog or other problems. Therefore, for a certain period of time, a manual toner supply adjustment device was attached to the supply device that supplied toner into the developing device, and the user could easily use this device to make copies.
.. ) I was trying to make adjustments as soon as I noticed a change in the temperature.

ところが、トナー供給量を加減しても、現像装置内の混
合比率が急速に変化するわけではなく、応答性に問題が
あった。また、それゆえ適正だ度に調整することが困難
でもあった。さらに、ユーザーが、−々調整のだめの操
作を行うということは極めて面倒でもあった。
However, even if the amount of toner supplied is adjusted, the mixing ratio within the developing device does not change rapidly, resulting in a problem with responsiveness. Moreover, it was therefore difficult to make appropriate adjustments. Furthermore, it was extremely troublesome for the user to perform various adjustments.

上記欠点を克服するため、様々な現像濃度自動制御方法
が提案されまた実施されている。この内には、キャリア
とトナーの混合比率に応じて変化する透磁率を検知して
制御するもの、あるいは異なる色に着色されたキャリア
とトナーの、その混合比率に応じて変化する色を検知し
て制御するもの、さらに、一定量のキャリアに対するト
ナー量の変化を体積変化として捉えることにより制御す
るもの等がある。
In order to overcome the above drawbacks, various automatic development density control methods have been proposed and implemented. Among these, there are those that detect and control the magnetic permeability that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner, or those that detect and control the color that changes depending on the mixing ratio of carrier and toner that are colored in different colors. There are some that control the amount of toner by using a fixed amount of carrier, and others that control by capturing the change in the amount of toner with respect to a fixed amount of carrier as a change in volume.

この内、トナー量の変化を体積変化として制御する方法
は、基準値の検知の容易さのため、使用されることが多
い。この方法を第5図により説明すると、現像装置1内
に現像剤2が攪拌ローラ4にて十分攪拌されて入れられ
ており、その高さは、濃度が一定であればほぼ一定とな
る。今、複写を行うことにより現像剤2中のトナーを消
費するとその分だけ、体積が減り、現像剤表面位置が下
がる。この様に現像剤表面位置が基準位置よりも下がる
と、基準位置に設置されているfllえ:ばセラミック
振動子6 (検知素子)と現像剤との接触がなくなるこ
とにより、該振動子の振動が開始され、検知信号が制御
回路に送られる。この信号に基づき制御回路よりトナー
供給装置9のトナー供給ローラ8を駆動する駆動モータ
 (図示せず)が付勢され、トナー供給が開始される。
Among these methods, the method of controlling the change in the amount of toner as a change in volume is often used because the reference value can be easily detected. This method will be explained with reference to FIG. 5. The developer 2 is sufficiently stirred and put into the developing device 1 by the stirring roller 4, and its height is approximately constant as long as the concentration is constant. Now, when the toner in the developer 2 is consumed by copying, the volume decreases by that amount and the surface position of the developer lowers. When the developer surface position falls below the reference position in this way, the contact between the developer and the ceramic vibrator 6 (sensing element) installed at the reference position is lost, causing the vibrator to vibrate. is started and a detection signal is sent to the control circuit. Based on this signal, a drive motor (not shown) that drives the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is energized by the control circuit, and toner supply is started.

この後、再び現像剤2の体積が増加し、基準位置にまで
上昇すると、上記振動子6の振動が停止し、トナー7の
供給も停止する。以後これらを繰り返すことにより、こ
の方法では、キャリアとトナーの攪拌が十分に為される
こと及びキャリアの量が常に一定であることを前提とし
ていることは明らかである。即ち、前者については、キ
ャリアとトナーとの混合剤はある程度までは攪拌するに
連れてその体積が減少することに起因っておシ、また後
者については、キャリア量が増減すれば、それと逆方向
にトナー量が増減し、基準濃度を維持できないことに起
因っている。
Thereafter, when the volume of the developer 2 increases again and reaches the reference position, the vibration of the vibrator 6 stops and the supply of the toner 7 also stops. By repeating these steps thereafter, it is clear that this method assumes that the carrier and toner are sufficiently stirred and that the amount of carrier is always constant. That is, for the former, the volume of the mixture of carrier and toner decreases to a certain extent as it is stirred, and for the latter, as the amount of carrier increases or decreases, the volume decreases in the opposite direction. This is due to the fact that the amount of toner increases and decreases and the standard density cannot be maintained.

しかしながら、メンテナンス時の交換用現像剤が十分に
攪拌されて体積変化的に収束しているとは言えず、また
キャリアについても現像時に微量ではあるが感光体へ付
着し、何度もこれを繰り返す内にかなシの量のキャリア
が減少してしまうことから、上記方法は複写枚数の増加
に連れ、カプリを発生するという問題を抱えていた。
However, it cannot be said that the replacement developer during maintenance is sufficiently agitated and the volume change converges, and the carrier also adheres to the photoreceptor during development, albeit in a small amount, and this repeats over and over again. The above method has the problem that capri occurs as the number of copies increases, since the amount of carrier decreases within the paper.

これに対し、キャリアとトナーの混合比率に応じて変化
する透磁率を検知して制御するものであれば、キャリア
が減少してもトナーの混合比率を一定にできる利点を有
する。その−例を第6図に示している。第6図において
第5図と同一部分は同一符号で示している。図において
、現像ローラ3は非磁性体からなる円筒状のスリーブ1
0内にN1極を主極として多数極からなる磁石11を設
けており、該磁石11の主極が感光体5と対向する現像
領域に位置するように固定され、スリーブ10が矢印方
向へ回転される。これにより、スリーブ10上に付着す
る現像剤2は、現像領域へと搬送され、N1極と対向す
ることでブラシ状に穂立ち感光体5表面を摺擦し、トナ
ーを静電潜像に付着させている。上記現像剤2は現像領
域へ搬送される途中で、スリーブ10への付着量がドク
ター12にて一定量に規制される。
On the other hand, if the magnetic permeability, which changes depending on the mixing ratio of carrier and toner, is detected and controlled, there is an advantage that the mixing ratio of toner can be kept constant even if the carrier decreases. An example thereof is shown in FIG. In FIG. 6, the same parts as in FIG. 5 are indicated by the same reference numerals. In the figure, the developing roller 3 is a cylindrical sleeve 1 made of a non-magnetic material.
A magnet 11 consisting of a large number of poles with the N1 pole as the main pole is provided in the magnet 11, and the main pole of the magnet 11 is fixed so as to be located in the developing area facing the photoreceptor 5, and the sleeve 10 rotates in the direction of the arrow. be done. As a result, the developer 2 adhering to the sleeve 10 is conveyed to the development area, and by facing the N1 pole, stands up like a brush and rubs the surface of the photoreceptor 5, thereby adhering the toner to the electrostatic latent image. I'm letting you do it. While the developer 2 is being conveyed to the development area, the amount of the developer 2 adhering to the sleeve 10 is regulated by a doctor 12 to a constant amount.

上述の様な構成のものにおいて、トナー濃度を検出する
ためのセンサー13は現像終了後の特にN2極と対向す
る位置に配置されている。つまり、スリーブ10の回転
により現像後の現像剤2は、N2極と対向することでブ
ラシ状に穂立ち、センサー13の検出面に摺接する様に
流れる。これにより、現像剤2の透磁率を検出し、トナ
ー供給装置9のトナー供給ローラ8の駆動を制御するこ
とで、トナー濃度に一定に保っている。これであれば、
現像剤2のキャリアが減少しても、現像剤の体積変化に
関係なくトナーの混合状態にて変化する透磁率を検出し
ているため、常にトナー濃度を一定に制御できることに
なる。
In the structure as described above, the sensor 13 for detecting the toner concentration is arranged particularly at a position facing the N2 pole after the development is completed. That is, as the sleeve 10 rotates, the developer 2 after development faces the N2 pole, stands up like a brush, and flows so as to come into sliding contact with the detection surface of the sensor 13. Thereby, the magnetic permeability of the developer 2 is detected and the drive of the toner supply roller 8 of the toner supply device 9 is controlled to maintain a constant toner concentration. If this is the case,
Even if the amount of carrier in the developer 2 decreases, the toner concentration can always be controlled to be constant because the magnetic permeability, which changes depending on the mixed state of the toner, is detected regardless of changes in the volume of the developer.

しかしながら、ドクター12にて付着量を規制された現
像剤2がセンサー13面を流れるため、上記ドクター1
2にて規制される量の変化に応じて、センサー13に上
記現像剤2が接触する面積が大きく変化する。これによ
り、センサー13は透磁率の変化として誤検出し、トナ
ー濃度制御が不安定になる。特に第6図に示す、センサ
ー13と現像剤2との間にできる、空間(空気)14の
大小により、センサー13の検出出力が大きく変化する
。例えば、第7図の特性図に示される様に、センサー1
3の出力は、ドクター12の規制量(幅X)に応じて犬
きく変化する。このように、ドクター幅Xを変えること
は、スリーブ10にて搬送される現像剤2の量を制御す
ることで、空間14が変化することになる0従って、第
7図に示す様に空間140大小によって、センサー13
の出力が大きく左右され、出力が安定しないことを意味
している。
However, since the developer 2 whose adhesion amount is regulated by the doctor 12 flows on the surface of the sensor 13, the doctor 1
According to the change in the amount regulated by the developer 2, the area where the developer 2 contacts the sensor 13 changes greatly. As a result, the sensor 13 erroneously detects a change in magnetic permeability, making toner concentration control unstable. In particular, the detection output of the sensor 13 changes greatly depending on the size of the space (air) 14 formed between the sensor 13 and the developer 2, as shown in FIG. For example, as shown in the characteristic diagram of FIG.
The output of No. 3 changes sharply depending on the amount of control (width X) of the doctor 12. In this way, changing the doctor width X means changing the space 14 by controlling the amount of developer 2 conveyed by the sleeve 10. Therefore, as shown in FIG. Depending on the size, sensor 13
This means that the output is greatly affected and the output is not stable.

また、センサー13の取付位置が磁石11の磁”l N
 2 より左右にズしてもその出力が大きく変化する。
Also, the mounting position of the sensor 13 is the same as that of the magnet 11.
2 Even if you shift left or right, the output changes greatly.

つまり、磁石11の固定位置がズしても同様である。そ
の特性を第8図に示している。この図は例えばN2極の
中心・とセンサー13の中心・とが一致する位置におけ
る感光体5と対向するN1極と定位置との間を20−と
して設定し、第6図においてN1の主極を時計方向にず
らせることで19.18・・・とじ、反時計方向にずら
せることで21.22・・・とじて図示した。図に示す
様に、センサー13又は磁石11の位置ずれ等において
も、センサー13による出力が大きく変化する。
In other words, the same applies even if the fixed position of the magnet 11 is shifted. Its characteristics are shown in FIG. In this figure, for example, the distance between the N1 pole facing the photoconductor 5 and the fixed position at the position where the center of the N2 pole and the center of the sensor 13 coincide is set as 20-, and the main pole of N1 in FIG. By shifting clockwise, 19.18... is bound, and by shifting counterclockwise, 21.22... is illustrated. As shown in the figure, the output from the sensor 13 changes greatly even when the sensor 13 or the magnet 11 is misaligned.

更に、スリーブ10の回転により現像剤2は、高速で搬
送されるため、現像剤自身の流動性、現像剤の内圧等に
よって透磁率がバラツキ、検出出力が不安定になる要因
となっていた。
Furthermore, since the developer 2 is conveyed at high speed by the rotation of the sleeve 10, the magnetic permeability varies depending on the fluidity of the developer itself, the internal pressure of the developer, etc., which causes the detection output to become unstable.

〈発明の目的〉 本発明は例えば現像剤の透磁率を検出することで、トナ
ー濃度を制御するものであって、トナー濃度を一定に保
つことを第1の目的としており、特にセンサーの検出出
力を安定化することを目的とする。
<Object of the Invention> The present invention controls the toner concentration by detecting the magnetic permeability of the developer, and the primary purpose of the present invention is to keep the toner concentration constant. The purpose is to stabilize the

また本発明は、トナー濃度を検出するためのセンサーへ
の現像剤の流量を一定に保ちセンサーによる出力を安定
化することを目的とする。
Another object of the present invention is to keep the flow rate of developer to a sensor for detecting toner concentration constant and stabilize the output from the sensor.

〈実施例〉 第1図は本発明による現像剤の濃度制御装置の一具体例
を示す現像装置部分の断面図である。図において第6図
と同一部分は同一符号を付している。これは、トナー濃
度変化を透磁率の変化として検出するもので、基準とな
るトナー濃度の透磁率と、トナー濃度低下時の透磁率と
の比較を行いトナー補給を行う。図において、5はドラ
ム状の感光体、15は感光体に形成された静電潜像を現
像する現像装置である。現像装置15は現像槽21内に
円筒状の非磁性体スリーブ10と該スリーブ内に設けら
れ奇数極からなる磁石11とからなる現像ローラ3を設
けている0スリーブ10は図中時計方向に回転駆動され
、磁石11は特にNl極(主極)が感光体5の現像位置
に対向すべく固定されている。そ°のため、スリーブ1
0上には磁石11の磁力により現像剤2が吸着され、こ
の現像剤2はスリーブ10の回転に従って感光体5と対
向する現像位置へと搬送され、この搬送後に現像リープ
10上に吸着された現像剤2は感光体5ど対向する位置
に搬送される途中で、ドクター12にて付着量が一定量
に規制される。ドクター12はスリーブ10エリXの間
隔を隔てる様に現像槽19の側板にビス止めされている
<Embodiment> FIG. 1 is a sectional view of a developing device portion showing a specific example of a developer concentration control device according to the present invention. In the figure, the same parts as in FIG. 6 are given the same reference numerals. This detects a change in toner concentration as a change in magnetic permeability, and performs toner replenishment by comparing the magnetic permeability at a reference toner concentration with the magnetic permeability when the toner concentration decreases. In the figure, 5 is a drum-shaped photoreceptor, and 15 is a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the photoreceptor. The developing device 15 includes a developing roller 3 consisting of a cylindrical non-magnetic sleeve 10 and a magnet 11 with an odd number of poles provided inside the sleeve in a developing tank 21. The sleeve 10 rotates clockwise in the figure. The magnet 11 is fixed so that the Nl pole (main pole) in particular faces the developing position of the photoreceptor 5. Therefore, sleeve 1
The developer 2 is attracted onto the developer 2 by the magnetic force of the magnet 11, and this developer 2 is conveyed to the developing position facing the photoreceptor 5 as the sleeve 10 rotates, and after this conveyance, it is attracted onto the developing leap 10. While the developer 2 is being conveyed to a position facing the photoreceptor 5, the amount of the developer 2 adhered to the developer 2 is regulated to a constant amount by a doctor 12. The doctor 12 is fixed to the side plate of the developer tank 19 with screws so as to be spaced apart by the sleeve 10 area X.

上述の様に構成された現像装置において、現像剤2のト
ナー濃度を検出するためのセンサー20は、磁石のN2
極と対向する様に配置されている。
In the developing device configured as described above, the sensor 20 for detecting the toner concentration of the developer 2 is connected to the N2 magnet.
It is placed facing the pole.

このセンサー20は現像槽19の上蓋18に取付けられ
ており、磁石11のN2極の中心にセンサー20の中心
が一致するように、スリーブ10から相当の距離を隔て
て取付けられている。また、センサー20には、第1図
に示す・様にセンサー近傍にマグネット17を設けてい
る。マグネ7 )17は、特にスリーブ10内の磁石1
1の対向するN2極と反対のS極が対向する様に配置し
ている。つまり、対向する磁極と異極のマグネ・y ト
17を設けている。
This sensor 20 is attached to the upper lid 18 of the developer tank 19, and is attached at a considerable distance from the sleeve 10 so that the center of the sensor 20 coincides with the center of the N2 pole of the magnet 11. Further, the sensor 20 is provided with a magnet 17 near the sensor as shown in FIG. Magnet 7) 17 is particularly used for magnet 1 in sleeve 10.
The opposite N2 pole of one and the opposite S pole are arranged to face each other. In other words, the magnets 17 having opposing magnetic poles and different polarities are provided.

以上の様にセンサー20を設けることで、マグネット1
7の磁気力により一部の現像剤2を拘束し現像剤2の流
れを規制する。そのため、その部分に一定量の現像剤の
溜りが形成され、センサー20に流れる現像剤の流れを
一定にすることができる。マグネ7ト17は、常にある
程度の現像剤2を拘束しており、この現像剤2により、
常にセンサー20面周辺に溜りを形成し、センサー20
の周囲を現像剤で満し不安定要素の空間14を除去する
0これによシ常に一定量の現像剤を送り込むように作用
する。例えば、現像剤2の搬送量が多くなれば、センサ
ー20の部分はマグネット17の作用にて、その流量が
一定に抑制され、センサー20部分以外の所ではその流
量が増加する。しかも、現像剤2の搬送量が減少すれば
、マグネット17にて現像剤2が吸引され、センサー2
0部に流れる現像剤に流れる量が常に一定になる。
By providing the sensor 20 as described above, the magnet 1
A part of the developer 2 is restrained by the magnetic force of 7, and the flow of the developer 2 is regulated. Therefore, a certain amount of developer accumulates in that portion, and the flow of the developer flowing to the sensor 20 can be made constant. The magnet 7 17 always binds a certain amount of developer 2, and this developer 2 causes
A pool is always formed around the sensor 20 surface, and the sensor 20
The space 14 of the unstable element is filled by filling the surrounding area with developer, thereby acting to always feed a constant amount of developer. For example, when the amount of developer 2 transported increases, the flow rate is suppressed to a constant level in the sensor 20 area by the action of the magnet 17, and the flow rate increases in areas other than the sensor 20 area. Moreover, if the conveyance amount of the developer 2 decreases, the developer 2 is attracted by the magnet 17, and the sensor 2
The amount of developer flowing into part 0 is always constant.

ッ        従って、ドクター12にて規制され
る現像剤の量が変化しても、マグネット17の作用にて
センサー20に流れる現像剤の量が一定に保たれる。
Therefore, even if the amount of developer regulated by the doctor 12 changes, the amount of developer flowing to the sensor 20 is kept constant by the action of the magnet 17.

そのため、センサー20の出力が安定し、正確なトナー
濃度検出が可能となり、現像剤の濃度を一定に制御でき
るQ また、現像剤2はスリーブ100回転に応じて高速で流
れるものの、センサー20では、マグネット17にて一
部が拘束されて低速となり、圧力による濃度変化のバラ
ツキも少なくすることかでさる等の効果もある。
Therefore, the output of the sensor 20 is stable, it is possible to accurately detect the toner concentration, and the developer concentration can be controlled at a constant level.Also, although the developer 2 flows at high speed according to the 100 revolutions of the sleeve, the sensor 20 A part of it is restrained by the magnet 17, resulting in a low speed, which also has the effect of reducing variations in concentration changes due to pressure.

第2図は本発明によるセンサー20の出力に基づくトナ
ー濃度制御の一例を示すブロック図である。図に示す様
にセンサー20は、フェライトコア21に基準信号を加
えるコイルL1、現像剤2の透磁率を検出するためのコ
イルL2及び基準調整のだめのコイルL3を巻付けてお
り、特にコイルL2側を検出する現像剤2と対向させ、
現像剤2とフェライトコア21とで閉磁路を構成してい
る。またコイルL3側にはフェライトコア21ともう一
つの閉磁路を構成するネジ状に基準調整コア22が設け
られており、該コア22にてコイルL3に通る磁束を調
整する。コイルL2及びコイルL3は逆向きに巻付けら
れており、一端が共通接続されている。そして、コイル
L3の他端は接地され、コイルL2の他端は位相検波器
23の一方の端子に接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of toner concentration control based on the output of the sensor 20 according to the present invention. As shown in the figure, the sensor 20 has a coil L1 for applying a reference signal to a ferrite core 21, a coil L2 for detecting the magnetic permeability of the developer 2, and a coil L3 for adjusting the reference. facing the developer 2 that detects the
The developer 2 and the ferrite core 21 constitute a closed magnetic path. Further, on the coil L3 side, a screw-shaped reference adjustment core 22 is provided that forms another closed magnetic path with the ferrite core 21, and the core 22 adjusts the magnetic flux passing through the coil L3. The coil L2 and the coil L3 are wound in opposite directions and have one end commonly connected. The other end of the coil L3 is grounded, and the other end of the coil L2 is connected to one terminal of the phase detector 23.

上記コイルLlには基準信号を出力する発振器24が接
続されており、基準信号が供給されている0発振器24
の基準信号の反転信号は上記位相検波器23の他の端子
に供給されている。位相検波器23は両信号の位相差に
応じた方形波(パルス)状の信号として出力し、この出
力信号は平滑回路25に供給される。つまり現像剤2の
トナー濃度が低下すれば、透磁率が大きくなり、これに
比例してコイルL2の誘起される電圧も大きく且つ位相
もずれる0そして、はとんど変化しないコイルL3の誘
起電圧と上記コイルL2 との電圧との合成信号が位置
検波器23に供給されることで、基準の信号との位相関
係が比較され、出力信号の較器26に供給する。そのた
め、電圧比較器26は信号(H″)を出力する。これに
より、出力部27にてトナー供給ローラ8を回転させる
モータ等を駆動することになる。
An oscillator 24 that outputs a reference signal is connected to the coil Ll, and an oscillator 24 that is supplied with the reference signal.
An inverted signal of the reference signal is supplied to the other terminal of the phase detector 23. The phase detector 23 outputs a square wave (pulse) signal according to the phase difference between the two signals, and this output signal is supplied to the smoothing circuit 25. In other words, as the toner concentration of the developer 2 decreases, the magnetic permeability increases, and the voltage induced in the coil L2 increases in proportion to this, and the phase shifts. A composite signal of the voltage of the coil L2 and the voltage of the coil L2 is supplied to the position detector 23, so that the phase relationship with the reference signal is compared, and the resultant signal is supplied to the comparator 26 of the output signal. Therefore, the voltage comparator 26 outputs a signal (H''). This causes the output section 27 to drive the motor etc. that rotate the toner supply roller 8.

しかし、トナー濃度が一定のレベルであれば、電圧比較
器26の出力は(L“)となり、供給ローラ8は回転さ
れない。つまり、基準トナー濃度の現像剤2を現像槽1
9内に収容した時の平滑回路25からの出力が、電圧比
較器26の基準電圧より低く (又は等しく)なるよう
に、センサー20の基準調整コア22を調整している。
However, if the toner concentration is at a constant level, the output of the voltage comparator 26 becomes (L''), and the supply roller 8 is not rotated.
The reference adjustment core 22 of the sensor 20 is adjusted so that the output from the smoothing circuit 25 when accommodated in the sensor 9 is lower than (or equal to) the reference voltage of the voltage comparator 26.

そのため、トナー濃度が低下すれば、比較器26の基準
電圧より大きくなるような信号(パルス幅)が位相検波
器23より出力され、トナー供給が基準トナー濃度に達
するまで制御される。
Therefore, if the toner concentration decreases, the phase detector 23 outputs a signal (pulse width) that is larger than the reference voltage of the comparator 26, and the toner supply is controlled until the reference toner concentration is reached.

第3図は第2図の詳細を示す回路G”J成図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing the details of FIG. 2.

図において、電源電圧V、は、抵抗R1を介してツェナ
ーダイオードZDI及びコンデンサC1からなる定電圧
回路28に供給され、一定電圧として発振器24を構成
する排他的論理和回路EXIの一方の入力端子に供給さ
れている。回路EXIの発振出力はセンサー20のコイ
ルL1に及びコンデンサC3に供給されている。コイル
L1の他の端子は抵抗R2及びコンデンサC2との接続
部に接続されておシ、抵抗R2を介して回路EXIの出
力と逆位相の発振出力信号が回路EXIのもう一方の入
力端子に供給されると共に後述する位相検波器23の排
他的論理和回路EX3の一方の入力端子に供給されてい
る。発振器24の発振周波数はコンデンサC2,C3等
にて決められる。
In the figure, the power supply voltage V is supplied via a resistor R1 to a constant voltage circuit 28 consisting of a Zener diode ZDI and a capacitor C1, and is supplied as a constant voltage to one input terminal of an exclusive OR circuit EXI that constitutes an oscillator 24. Supplied. The oscillation output of circuit EXI is supplied to coil L1 of sensor 20 and to capacitor C3. The other terminal of the coil L1 is connected to the connection part with the resistor R2 and the capacitor C2, and an oscillation output signal having the opposite phase to the output of the circuit EXI is supplied to the other input terminal of the circuit EXI via the resistor R2. It is also supplied to one input terminal of an exclusive OR circuit EX3 of a phase detector 23, which will be described later. The oscillation frequency of the oscillator 24 is determined by capacitors C2, C3, etc.

センサー20の検出用コイルL2と基準トナー濃度調整
コイルL3との合成誘起電圧は、コンデンサC5を介し
て直流分がカットされて増幅用トランジスタQ1のペー
ス端子に供給されている。
The combined induced voltage of the detection coil L2 and the reference toner concentration adjustment coil L3 of the sensor 20 is supplied to the pace terminal of the amplification transistor Q1 with the direct current component cut off via the capacitor C5.

トランジスタQ1のコレクタは、抵抗R3を介して定電
圧が供給され、エミッタは接地されている。
A constant voltage is supplied to the collector of the transistor Q1 via the resistor R3, and the emitter is grounded.

トランジスタQlの増幅されたコレクタ出力は、波形整
形にかかる排他的論理和回路EX2を介して上述した位
相検出のだめの排他的論理和回路EX3の他の端子に供
給されている。つまり、回路EX3は、基準信号と透磁
率変化による検出信号との位相差に応じた幅のパルス信
号を出力する。
The amplified collector output of the transistor Ql is supplied to the other terminal of the above-mentioned exclusive OR circuit EX3 for phase detection via an exclusive OR circuit EX2 for waveform shaping. In other words, the circuit EX3 outputs a pulse signal having a width corresponding to the phase difference between the reference signal and the detection signal due to the change in magnetic permeability.

このパルス信号は次に抵抗R5及びコンデンサC6から
なる平滑回路25にて、パルス幅に応じた信号(電圧)
に変換され、比較回路26の排他的論理和回路EX4の
一方の入力端子に被検出信号として加えられている。
This pulse signal is then sent to a smoothing circuit 25 consisting of a resistor R5 and a capacitor C6, which generates a signal (voltage) according to the pulse width.
and is applied to one input terminal of the exclusive OR circuit EX4 of the comparison circuit 26 as a signal to be detected.

上記排他的論理和回路EX4ば、基準入力端子を接地し
ており、一方の入力端子にスレッシュホールド以上の電
圧が入力すれば信号(H″)を出力する。そのため、回
路EX4の一方の入力端に加えられる被検出信号値は、
現像剤が基準トナー濃度時にスレッシュホールド以下の
(又は等しい)値になるように基準調整コア22を調整
している。
The exclusive OR circuit EX4 has its reference input terminal grounded, and outputs a signal (H'') when a voltage higher than the threshold is input to one input terminal.Therefore, one input terminal of the circuit EX4 The detected signal value added to is
The reference adjustment core 22 is adjusted so that the developer has a value less than (or equal to) a threshold at a reference toner concentration.

従って、トナー濃度が低下すれば透磁率の変化により検
出信号の位相が基準時の位相より大きくずれ、排他的論
理和回路EX3よシパルス幅の広い信号が出力される。
Therefore, when the toner concentration decreases, the phase of the detection signal deviates significantly from the reference phase due to a change in magnetic permeability, and a signal with a wider pulse width than the exclusive OR circuit EX3 is output.

そして、平滑回路25は基準時の値いより高い電圧値に
変換して、回路EX4に加える。これにより回路EX4
よりH“信号が出力される。この信号(′″H”)は、
出力部27の抵抗R7を介してトランジスタQ2のベー
ス端子に供給され、トランジスタQ2を導通状態にする
。トランジスタQ2は導通することで、例えばトナー供
給ロー28を回転させるためのモータを厄動する。
Then, the smoothing circuit 25 converts it to a voltage value higher than the reference value and applies it to the circuit EX4. As a result, circuit EX4
An H" signal is output from this. This signal ('"H") is
The signal is supplied to the base terminal of the transistor Q2 via the resistor R7 of the output section 27, and makes the transistor Q2 conductive. Transistor Q2 becomes conductive, thereby activating, for example, a motor for rotating toner supply row 28.

以上は、トナー濃度変化に基く、透磁率を検出しトナー
補給を行いトナー濃度を一定に保つための制御回路の一
例であるが、これは単なる一例であって本発明は第3図
に示す様な回路に限定されるものではない。つまり、第
3図は透磁率を位相検出によシ行っているが、透磁率の
変化を、直接電圧変化として検出するようにしても良い
。また、透磁率だけでなく、現像剤の導電率を検出する
ようにして、トナー濃度を検出することも可能である0 また、第4図に示す様にマグネットを現像剤2のセンサ
ー20部への進入側に設けることなく、排除側にマグネ
ット17Aを設けるようにしても、第1図と同様の作用
効果を得ることができる。即ち、マグネッ)17Aが現
像剤2の一部を拘束し、これがストッパーの役目を果す
。従って、センサー20部の現像剤の進入側に現像剤の
溜りを形成するように作用し、センサー20に流れる現
像剤磁石11の磁極N2とマグネッl−17Aとを図に
示す通り対向するように、センサー20の配置位置をず
らせばよい。この様にマグネッ)17Aを磁石11の磁
極N2と対向させれば、現像剤の一部の拘束力が強まり
、センサー20の進入側(マグネット17Aと反対側)
の現像剤の溜りを一定にする効果が高まる。
The above is an example of a control circuit for detecting magnetic permeability based on a change in toner concentration, replenishing toner, and keeping the toner concentration constant. It is not limited to circuits such as That is, although magnetic permeability is detected by phase detection in FIG. 3, changes in magnetic permeability may be detected directly as voltage changes. In addition, it is also possible to detect the toner concentration by detecting not only the magnetic permeability but also the conductivity of the developer.Also, as shown in Figure 4, the magnet is connected to the sensor 20 of the developer 2. Even if the magnet 17A is provided on the exclusion side without providing it on the entrance side, the same effects as in FIG. 1 can be obtained. That is, the magnet 17A restrains a portion of the developer 2, and this serves as a stopper. Therefore, it acts to form a developer pool on the developer entrance side of the sensor 20 section, and the developer flowing into the sensor 20 is arranged so that the magnetic pole N2 of the magnet 11 and the magnet 1-17A face each other as shown in the figure. , the arrangement position of the sensor 20 may be shifted. By arranging the magnet 17A to face the magnetic pole N2 of the magnet 11 in this way, the binding force on a portion of the developer is strengthened, and the sensor 20 enters the sensor 20 on the entrance side (the opposite side to the magnet 17A).
This increases the effect of keeping the amount of developer at a constant level.

通常、画像濃度調整のため磁石11の主極Nlの感光体
5に対する角度及びドクター幅を初期状態で調整してい
る。そのため、所定(基準)の現像剤のトナー濃度に対
してセンサー2oによる出力変化がないことが望ましい
。この点、本発明によれば、センサー2oに流れる現像
剤の量を一定にするためにマグネッ)17(17A)を
設けていることから、ドクター12の幅Xを変化させて
も、第7゛・図の様に大きな出力変化を生じることなく
安定した出力を得ることができる。
Normally, in order to adjust the image density, the angle of the main pole Nl of the magnet 11 with respect to the photoreceptor 5 and the doctor width are adjusted in the initial state. Therefore, it is desirable that the output of the sensor 2o does not change with respect to a predetermined (reference) toner concentration of the developer. In this regard, according to the present invention, since the magnet 17 (17A) is provided to keep the amount of developer flowing to the sensor 2o constant, even if the width・As shown in the figure, stable output can be obtained without large output changes.

尚、本発明によればトナー濃度の検出を、現像剤の透磁
率を検出する様にしたが、現像剤の導電率を検出する様
にしても同様である。つまり、トナー濃度が高ければ、
導電率が低くなり、逆に導電率が低くなればキャリア中
に混合されるトナーの量が減少し、これを検出すること
で、トナー濃度を容易に検出できる。
According to the present invention, the toner concentration is detected by detecting the magnetic permeability of the developer, but the same effect may be achieved by detecting the electrical conductivity of the developer. In other words, if the toner concentration is high,
The conductivity decreases, and conversely, if the conductivity decreases, the amount of toner mixed into the carrier decreases, and by detecting this, the toner concentration can be easily detected.

〈発明の効果〉 本発明の現像剤の濃度制御装置によれば、トナー濃度を
検出するためのセンサーを現像ローラを構成するスリー
ブと対向する様に設け、スリーブ内の磁石の1つの磁極
と異極のマグネ7トを上記センサー近傍に設けているこ
とから、マグネットと磁石との間の磁力による現像剤の
磁気的な拘束力により、センサー周辺を現像剤にて満す
ようにしており且つセンサーに流れる現像剤の量を一定
に規制しているため、センサーの検出出力が安定になり
より確実なる現像剤の濃度制御が可能となる0
<Effects of the Invention> According to the developer concentration control device of the present invention, a sensor for detecting toner concentration is provided so as to face the sleeve constituting the developing roller, and the sensor is disposed opposite to the magnetic pole of one of the magnets in the sleeve. Since the pole magnet 7 is provided near the sensor, the area around the sensor is filled with developer due to the magnetic force between the magnets and the developer. Since the amount of developer flowing through the sensor is regulated at a constant level, the detection output of the sensor becomes stable and more reliable developer concentration control is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による現像剤の濃度制御にかかる現像部
の断面図、第2図は本発明にかかる現像剤の濃度制御回
路の一例を示すブロック図、第3図は第2図の詳細を示
す回路図、第4図は本発明の他の実施例を示す現像部の
断面図、第5図は従来の体積変化による現像剤の濃度制
御にかかる現像部の断面図、第6図は従来の透磁率変化
による現像剤の濃度制御にかかる現像部の断面図、第7
図及び第8図は第6図によるセンサー出力を示す特性図
である。 2:現像剤 3:現像ローラ 5:感光体8:トナー供
給ロー210ニスリーブ 11:@石 12:ドクター
 17.17A:マグネット 20:センサー 23:
位相検波器24:基準信号発振器 26:比較器 27
:出力部
FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing section for controlling developer concentration according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a developer concentration control circuit according to the present invention, and FIG. 3 is a detail of FIG. 2. FIG. 4 is a sectional view of a developing section showing another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a developing section related to conventional developer concentration control based on volume change, and FIG. 6 is a sectional view of a developing section showing another embodiment of the present invention. Cross-sectional view of a developing section related to conventional developer concentration control by changing magnetic permeability, No. 7
8 and 8 are characteristic diagrams showing the sensor output according to FIG. 6. 2: Developer 3: Developing roller 5: Photoreceptor 8: Toner supply row 210 sleeve 11: @stone 12: Doctor 17.17A: Magnet 20: Sensor 23:
Phase detector 24: Reference signal oscillator 26: Comparator 27
: Output section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、多数極からなる磁石、該磁石の周囲を覆うように回
転される非磁性体スリーブ、上記磁石の一つの極と対向
し且つスリーブの回転にて搬送される現像剤のトナー濃
度を検出するためのセンサー、該センサーの近傍に配置
され上記磁石の一つの極と反対の極性を対向させたマグ
ネット、上記センサー出力に応じてトナー供給を制御す
る制御手段を備えたことを特徴とする現像剤の濃度制御
装置。
1. A magnet consisting of multiple poles, a non-magnetic sleeve rotated to cover the magnet, and detecting the toner concentration of the developer that faces one pole of the magnet and is conveyed by the rotation of the sleeve. A developer characterized in that it is equipped with a sensor, a magnet disposed near the sensor and having a polarity opposite to one of the magnets, and a control means for controlling toner supply in accordance with the output of the sensor. concentration control device.
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