JPS6333705B2

JPS6333705B2 -

Info

Publication number: JPS6333705B2
Application number: JP11815980A
Authority: JP
Inventors: Koremasa Inukai
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1988-07-06
Also published as: JPS5742064A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば電子写真複写機等に採用され
る乾式現像装置におけるトナー濃度制御装置に関
する。

乾式現像装置において通常用いられる現像剤は
微細なる着色樹脂粉末であるトナーと、このトナ
ーとの摩擦帯電によりその周囲に静電的にトナー
を吸着でき得る如く処理された粒状のキヤリヤと
の混合成分からなつている。しかし、このような
トナーとキヤリヤとの混合成分からなる粉体現像
剤を用いる場合、現像剤中のトナー濃度が適正値
よりも高くなるとキヤリヤと結合しない煙状の浮
遊トナーが増大し、コピー画像等において、白地
になるべき部分にまでトナーが付着して、いわゆ
る「かぶり」と称される現像が生じるとともに機
内に飛散して機内を汚す。また、逆にトナー濃度
が低くなるとコピー画像全体が淡くなつて原稿に
対して忠実な再現がなされなくなる。このように
トナー濃度が適正でないとコピー画質を低下さ
せ、現像剤はもとより装置全体の寿命を短くする
といつた悪影響を及ぼすことは周知である。

複写装置としての出力であるコピー画質はもと
より、装置を常に良好な状態に保つためにコピー
によつて消費されたトナーは必要に応じて補給さ
れ、トナー濃度を適正範囲に保つ必要がある。

現像剤中へのトナー補給は、一般に機械的に一
定量のトナーを一定間隔で補給する手段がとられ
る。しかしながら、複写される原稿にはトナー消
費量を大きく異にするさまざまなものがあり、単
に機械的なトナー補給のみでは常に消費量に対応
した量を補給することは無理である。そこで、複
写装置の使用者はコピー画像から判断してトナー
補給量の調節ダイヤルを操作し適当と思われる濃
度のコピー画を得るようにしているが、この調節
ダイヤルの操作が行なわれても現像剤の挙動特性
等により現像剤濃度は直ちには追従し得ず、どう
しても所望の濃度のコピー画を得ようとすれば数
枚ないし数十数のコピー画を無駄にすることを余
儀なくされる。時として調節ダイヤルの操作手順
が不適切であつた場合現像剤濃度は適正範囲を大
きく外れ、コピー画像はもとより現像剤装置のす
みずみまで悪影響を及ぼすこととなる。これを避
けて常に適正濃度のコピー画像を得ようとするな
らば、使用者は神経質にコピー画濃度の監視と調
節ダイヤルの操作を強いられることになり、複写
装置の取扱いが非常に煩雑なものとなる。あるい
は使用者にこのような負担をかけない複写装置と
するためには相当線密に計算されたトナー量が計
量補給可能な精密なトナー補給装置を備える必要
があり、構造が複雑で高価となるといつた問題が
ある。

以上のような問題を解決するため近年現像剤の
トナー濃度を電気的、磁気的、光学的等の手段に
よつて検出し、消費されたトナー量に対応したト
ナーを自動的に補給して適正濃度を維持しようと
する試みが種々行われている。しかしながら、電
子写真に用いられる現像剤は特殊な粉体であつて
濃度の自動検出には非常な困難性を伴う。

光学的手段による濃度検出法として先ず現像剤
の体積変化を検出する方法と現像剤自身の光学的
反射量あるいは透過量の変化を検出する方法が挙
げられる。両者の方法においては共に夫夫の検出
方法に適合する特性を有する現像剤の選択が必要
である。しかし、この現像剤は必ずしもその複写
装置としての目的性能に合致しない場合もあり得
る。

光学的手段による他の方法として特公昭52−
46095号の如く、循環搬送中の現像剤の浮遊トナ
ーを濃度検出用として設けられたプローブ（プー
リ）に付着させ、プローブに付着したトナーのた
めに起る光量変化を検出しこれを濃度に置換える
方法がある。しかしながら、この方式においてそ
の後のさらに詳しい実験により以下のような事実
のあることが判明した。

現像剤濃度に比例したトナー量が導電体プロー
ブに付着するその源動力はトナーの保有する帯電
量が一因と考えられている。プローブへの付着が
トナーの物性だけに依るものであれば現像剤の他
の成分であるキヤリヤの種類が変更されても同様
な付着の態様が示されるはずである。キヤリヤは
その形状、粒度（大きさ）、電流値…等により分
類される。第１図のＡのグラフは例えば粒度150
〜250メツシユ、電流値73.5μA、…の代表的な不
定形状キヤリヤを含む現像剤の各トナー濃度にお
けるトナー付着量を表したものである。また、ト
ナーはキヤリヤとの摩擦帯電の機会を多く与えら
れると保有帯電量が増加する。第２図のA_O，A_N
のグラフは上記現像剤の使用開始時とＮ枚コピー
後における帯電量の変化を表わしたものである。
この場合、現像剤濃度が高いほどトナー電荷量が
小さく、キヤリヤとの結合力が弱いので、このよ
うなプローブ等の他の部材に付着し易くなるとい
うことは説明できる。

一方、第１図のＢおよび第２図のB_O，B_Nのグ
ラフは上記Ａの現像剤と同じトナーと粒度100〜
250メツシユ、電流値42.8μA、…の球状キヤリヤ
から成る現像剤に対するトナー付着量とトナー帯
電量の変化であるが、この組合せの現像剤の場
合、トナー帯電量は前者の現像剤に比べて全体的
に低く帯電量そのものは濃度に比例しているもの
のプローブへのトナー付着量は濃度２％以上でほ
とんど区別不可能な程度に飽和していることがわ
かる。詳しい説明を加えると球状キヤリヤを含む
Ｂの現像剤の濃度２％におけるトナー帯電量は不
定形キヤリヤを含むＡの現像剤の濃度４％にほぼ
対応しており、これは同時に第１図におけるグラ
フＡおよびＢの４％と２％の検出器出力レベルと
一致したものとなつている。すなわち、この種の
プローブへのトナー付着量はトナー帯電量がある
値以下になると飽和してしまつて濃度の検出が不
能になる。つまり、トナーは組合せられるキヤリ
ヤの種類によつて帯電量に影響を与えられるもの
であり、この濃度検出方式においては使用される
現像剤のトナー帯電量の下限値が高いところにあ
り、特性によつて使用範囲が限定されるというこ
とが理解されよう。しかもトナーの保有する湿度
特性とプローブを現像剤の循環経路の外側に配置
しなければならないという構造上の制約とにより
環境湿度の変化に対するトナー付着の態様は強い
影響を受け、使用条件はさらに制約される。

この方法は使用する現像剤と環境条件が適切で
あれば現像剤の実質濃度にほぼ比例した検出を行
うことが可能である。しかし、現像剤のとりわ
け、トナーの湿度に対する特性変化と構造上プロ
ーブが現像剤の循環経路外に設けられていること
に起因して環境の湿度変化に対する付着の態様は
非常に強い影響を受ける。ある値以上の湿度条件
下ではこの方式は濃度検出装置としての用を成し
得ない。さらに、前述の２方法と同様にこの方式
による濃度検出に適用可能な現像剤の種類に制約
があることが判明した。しかも、この濃度検出方
式のみならず、従来のほとんど全ての方式におい
て、濃度検出のために相当複雑な機構を有する特
別な装置を付加する必要があり、コスト的にも高
価となり、この点からも改善されることが急がれ
ている。

本発明は、上記事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、簡単かつ安価な構
成でありながら、信頼性の高いトナー濃度検出を
行い適正なトナー濃度制御を行い得るようにした
乾式現像装置におけ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、本発明の一実施例を第３図ないし第５図
にもとづいて説明する。第３図中１は磁気ブラシ
式現像装置で、この現像装置１は前端開口縁を感
光ドラム２の周面に近接させたケース３と、この
ケース３内に収容されケース３内の現像剤ａを吸
引して磁気ブラシ４を形成するマグネツトローラ
５と、上記ケース３の開口下端縁に沿つて取着さ
れ磁気ブラシ４を一定の厚みに揃えるドクターブ
レード６とを有している。

上記マグネツトローラ５は非磁性材料からなる
回転スリーブ７と、この内部に配設された複数個
の磁石８…と、これら磁石８…を保持する固定軸
９とから構成されている。

また、上記ケース３内底部に形成された現像剤
収容部１０の後方、すなわち、マグネツトローラ
５の磁力の影響を受けない部分には撹拌羽根１１
が設けられている。さらに、マグネツトローラ５
の上部後側には現像領域１２を通過し上部に位置
する磁石８の影響を受けなくなつた現像剤ａを剥
離して上記撹拌羽根１１上に案内するスクレーパ
１３が設けられている。

このように構成された現像装置１の上面後部に
はケース３内にトナーa′を自動的に補給するトナ
ー補給装置１４が連設されている。トナー補給装
置１４はトナー補給口１５を上記撹拌羽根１１に
対向させたトナーボツクス１６と、トナー補給口
１５を閉塞する状態に設けられた多孔質部材から
なるトナー補給ローラ１７とから構成されてい
る。

さらに、スクレーパ１３の下方には光学的な濃
度検出器１８が設けられ、回転スリーブ７の表面
のキヤリヤから分離した残留トナーa″のみが付着
している残留トナー付着領域１９の濃度を検出す
るようになつている。

濃度検出器１８は第４図に示すように煙状の浮
遊トナーによる汚れ防止のためのガラス付フード
２０を一体に有した保持ブロツク２１に保持され
た投光器２２と受光器２３とから構成されてい
る。また、受光器２３からの信号２４は濃度制御
回路２５によつて処理され、濃度が低い場合には
補給信号２６が出され、現像装置１の図示しない
駆動源と上記トナー補給ローラ１７との動力伝達
系２７に設けられたクラツチ２８をONするよう
になつており、トナー濃度制御装置２９を構成し
ている。

また、上記濃度検出器１８は上記スクレーパ１
３およびこれと一体の現像剤案内板３０とによつ
て周囲を囲繞された状態となつていて、現像剤ａ
中のキヤリヤの影響を受けないよう保護されてい
る。

つぎに、上記実施例の作用を説明する。回転ス
リーブ７の表面には磁石８…によつて磁力線の形
成された領域に現像剤ａがあたかも植毛されたブ
ラシの如く吸引され、いわゆる磁気ブラシ４が形
成され、回転スリーブ７が回転することにより磁
気ブラシ４も同方向に移動する。そして、ドクタ
ーブレード６によつて予め一定の厚みに揃えられ
たのち感光ドラム２の表面に摺接し、感光ドラム
２の表面に予め形成された静電潜像をトナー像化
し、いわゆる現像を行うことになる。

つぎに、現像領域１２を通過した磁気ブラシ４
はスクレーパ１３によつて回転スリーブ７の表面
から剥され、磁力の影響を受けない現像剤収容部
１０に落され、ここで磁化、非磁化、金属、非金
属を問わず、その現像装置に最適の材料より作ら
れた撹拌羽根１１によつて撹拌されることにな
る。

一方、現像によつて現像剤ａ中のトナーa′は感
光ドラム２に移動し、現像剤ａのトナー濃度が低
下し、かつ局部的に濃度むらを生じることとな
る。現像装置１の現像剤収容部１０に収容される
現像剤ａの容量は限られており、現像剤ａはケー
ス３内を極く短い周期で循環使用されるものであ
るから、理想的には次のサイクルに移るまでに低
下した濃度と濃度むらは正規の状態に回復される
ことが望ましい。

上記スクレーパ１３を通過した回転スリーブ７
の表面にはトナーa′がキヤリヤから分離・残留し
て常時付着した状態になつている。この残留トナ
ー付着領域１９のトナー付着量は詳しい実験の結
果、現像剤ａのトナー濃度に比例していることが
わかつた。第５図はマグネツトローラ５の回転ス
リーブ７に残留しているトナー量を光学的に検出
して得られたグラフであり、図中Ａ、およびＢは
前記方式で用いた同一の現像剤であり、他の異な
る種類の現像剤についてもＡ，Ｂいずれかに属す
る結果が得られた。

この実験に用いた回転スリーブ７はその表面が
特別の処理をしていない平滑面を有するものと、
120番程度のサンドブラストを行つて一様に梨地
状に慌した面を有するものの２種類について行つ
た。後者の方が前者よりもはるかに多くのトナー
付着量を得ることが可能で、第５図は後者におけ
る結果を表わしている。

回転スリーブ７の表面は現像剤ａに対し、磁力
線のある領域と無い領域とにおいて、吸引、剥
離、吸引、…を繰返し、かつ現像剤ａとの間にわ
ずかのすべりを生じながら循環搬送を与えてい
る。したがつて、回転スリーブ７の表面において
も残留付着しているトナーa″に対するキヤリヤへ
の再付着、自浄作用が行なわれており、濃度に比
例したトナー量が残留付着していることが理解で
きる。

この検出方式において不定形状キヤリヤを含む
Ａの現像剤に対するトナー付着量は前記第１図の
検出方式よりも小さくなつてはいるが濃度の判別
には十分である。

とりわけ、球状キヤリヤを含むＢの現像剤、す
なわち、トナー帯電量の小さい現像剤ａに対して
大幅に改善され、現像剤ａの実使用濃度の前後を
十分網羅する検出が可能となつた。

つまり、異なる特性の現像剤ａであつても回転
スリーブ７の表面は濃度に対応したトナー量が残
留し、この濃度検出方式に適用される現像剤ａの
特性上の制約は除かれる。

しかも、回転スリーブ７の表面は循環搬送経路
の内側にあるので、環境条件の影響を受けにくい
好条件下にあると云える。このように、回転スリ
ーブ７の表面の残留トナー量は現像剤濃度に比例
しており、濃度検出を行う対象として十分満足で
きることが判明した。

第３図において、スクレーパ１３から現像剤ａ
が回転スリーブ７に再吸着される間の領域１９に
は磁極は無く、回転スリーブ７の表面にはキヤリ
ヤから分離した残留トナーa″のみが付着している
領域で濃度検出可能な場所である。この領域１９
の一部に光学的な濃度検出器１８が設置されてい
る。

上記スクレーパ１３について説明を追加する。

一般にこの種のスクレーパはアルミニウム或い
は黄銅等の非磁性剛体部材で作られる。スクレー
パ１３は回転スリーブ７上の磁気ブラシ４すなわ
ち現像剤ａをスムーズに掻き落すためスリーブ７
との間に0.5〜１mm程度のギヤツプＧを保つて取
付けられている。したがつて多くともこのギヤツ
プＧの厚み分の現像剤ａは回転スリーブ７とスク
レーパ１３の間を通過する。このギヤツプＧが小
さすぎると回転スリーブ７とスクレーパ１３との
間に通過中の現像剤４のうちのキヤリヤ成分が詰
まつて回転スリーブ７の回転が重くなつたり異音
を発したり不具合を生じる。

ところでこのように回転スリーブ７とスクレー
パ１３が適切なギヤツプＧで構成されている現像
位置においても長時間使用しているうちにはこの
ギヤツプを現像剤ａが通過するときの抵抗により
回転スリーブ７の表面は次第にあれてくる。即ち
回転スリーブ７の表面状態が使用に伴なつて変化
する。回転スリーブ７の表面状態が変化すること
は本発明の濃度検出方式において基準反射率が変
化してしまうことになり継続的に正確かつ安定な
検出が不可能となる。また回転スリーブ７上にト
ナー成分ａのみが付着した状態では安定した出力
信号が得られるが回転スリーブ７とスクレーパ１
３とのギヤツプＧを通過してくる現像剤ａは勿論
キヤリヤ成分を含んでおり、キヤリヤ成分はあた
かもノイズの如く検出され安定した濃度信号が得
られないことがわかつた。したがつてこの濃度検
出方式を実現するために少くとも検出部付近に設
けられるスクレーパ１３は回転スリーブ７の表面
状態に変化を及ぼさずかつ検出部の手前で磁気ブ
ラシ４を形成する現像剤ａ中のキヤリヤ成分を完
全に除去し得る機能を有する必要がある。

なお、この一実施例においては、濃度検出器１
８をスクレーパ１３と現像剤ａの再吸引を行う間
の領域１９として述べたが、検出可能な場所はこ
の領域のみに限られたものではない。例えば、第
６図に示すように現像剤搬送用のマグネツトロー
ラ３１を備えた現像装置の場合には、現像用マグ
ネツトローラ５に現像剤ａを受け渡したのちの現
像剤搬送用のマグネツトローラ３１の回転スリー
ブ７の表面に残留したトナーa″を回転中、停止中
に関系なく常時濃度検出器１８によつて検出する
ようにしてもよい。その他、現像剤ａを搬送案内
あるいは撹拌するものであれば他の回転部材また
は固定部材においても濃度に比例した残留トナー
a″が確認されており、これを検出するようにして
もよい。要は現像剤流動路を形成し得る部材の残
留トナーを検出することができれば、どこの位置
に設けてもよいことは勿論である。

第６図のものは、検出器のフード２０、投受光
素子を含むホルダ２１、濃度制御回路の基板２
５′およびスクレーパ等の取付基板３３等を１つ
の基板３２上に組立てた濃度検出器１８を現像装
置本体１の外側から着脱可能な構造としたもので
現像剤ａの搬送用マグネツトローラ３１の磁石８
の無い側でかつマグネツトローラ３１の中心線に
検出器１８の光軸を一致させて設けその上方に基
板３３に貼り付けた厚さ10μのマイラ紙をクリー
ニングブレードの如くスリーブ表面７に接触させ
た。このマイラスクレーパ３４の幅はスリーブ表
面７の被検出幅の８〜10倍の長さを有する。マイ
ラクスレーパ３４によつてスリーブ表面７から掻
き取られた磁気ブラシ４としての現像剤ａは第７
図の如くマイラスクレーパ３４の両端３４ａ，３
４ｂから現像器の底面へ落下させた。

実験の結果、第６図の方法はマイラクレーパ３
４によつて掻き取られた現像剤ａをその両端３４
ａ，３４ｂから流出させるためマイラスクレーパ
３４の投影直下部分３５には直接的かつ定常的な
現像剤ａの流れが形成されない。マイラスクレー
パ３４通過後の回転スリーブ表面７に付着してい
るトナー成分a″も回転スリーブ７の回転中にはわ
づかづつながら離散する。したがつて離散したト
ナーa′が定常的な現像剤ａの流れがない領域３５
に次第に堆積して最終的には濃度検出器１８の光
路に影響を及ぼすに至る。マイラスクレーパ３４
による磁気ブラシ４を形成する現像剤ａの除去は
検出領域１９へのキヤリヤ成分の落下防止には非
常に有効であることがわかつたが検出領域１９の
後方には、それ以外の領域と同様な定常的な現像
剤ａの流れが必要であることがわかつた。

第８図は第６図の結果に基づいてマイラスクレ
ーパ３４で掻き取られた現像剤ａをそのままその
方向矢印Ｃ方向に落下させるようにしかつ検出領
域１９に対して落下中の現像剤の例えばトナー飛
散等による影響を及ぼさないように中間に仕切部
材３６を設けたものである。即ち、マイラスクレ
ーパ３４仕切部材３６を境にマグネツトローラ３
１側が検出領域１９その反対側が掻き取られた現
像剤ａの流動路となる。このような構成によりト
ナー比濃度の検出が安定的かつ継続的に可能とな
つた。

（先に述べたように）一般にトナー比濃度が高
くなるに比例してトナー帯電量が小さくなり部材
へのトナー付着量は多くなるがその吸着力は弱く
なる。即ちスクレーパによつて掻き落し易くな
る。マイラスクレーパ３４はある弱い圧力で回転
スリーブ７表面に接触している。実験の結果、ト
ナー帯電量がおよそ18μc／ｇ以下になつた現像
剤ａにおいてマイラスクレーパ３４でスリーブ上
のトナー成分a″が他の現像剤４と同時にほとんど
掻き取られるようになりスクレーパ通過後回転ス
リーブ７上に残留付着している。トナー量が帯電
量18μc／ｇ以上の場合と比較して逆に少なくな
るという「逆転現象」を生じて実際のトナー比濃
度は相当高いもかかわらず逆に未だ低いと検出し
てしまう不具合を有することがわかつた。第９図
イ−Ａはこの現象を表しておりこの現像剤の場合
トナー比濃度約4.1％でトナー帯電量が18μc／ｇ
以下になり、これ以上のトナー比濃度になると上
記説明の現象により検出器出力はむしろ濃度
「低」の信号を発してしまう。

しかしながら他方、このような帯電量値以上の
現像剤に対してはマイラスクレーパ３４による掻
き落しに抗して、なおかつ強靭に回転スリーブ７
上に静電吸着しているトナーa″が検出部に現われ
てくるので回転スリーブ７の回転による離散もほ
とんどなく検出部フード２０内へのトナーa′の飛
散回り込みもなく安定した検出が持続する。

第９図ロ−Ａは他の種類の現像剤の場合のトナ
ー比濃度と検出器出力の関係を表しており使用領
域において濃度と出力は完全に比例している。

一方、前述の第８図に示す実施例のマイラスク
レーパ３４部分を磁気的手段に置換えることによ
つても同様な効果を得られる。

第１０図は第８図のマイラスクレーパ３４を廃
し代りに同様な位置に厚さ２mm、磁力400ガウス
の板状のゴム磁石３７をスリーブ表面７と0.5〜
１mm程度のギヤツプＳを有するように取付けた実
施例である。ドクタブレード６で規制された余分
の現像剤ａが落下してくるとその一部がゴム磁石
３７に吸引され磁気的に拘束される。ゴム磁石３
７を核に現像剤４の一部がある厚み３８に吸着さ
れ、ゴム磁石３７と回転スリーブ７とのすき間Ｓ
も現像剤で充填されてゴム磁石３７、仕切部材３
６を境に前記第８図に示す実施例と同様検出部１
９と流動部（矢印Ｃ側）が形成される。回転スリ
ーブ７が回転してもゴム磁石３７によつて磁気的
に吸引された現像剤３８が常に回転スリーブ７と
のすき間Ｓを埋めるように作用し回転スリーブ７
の回転に伴なつてゴム磁石３７上方から移動して
くる現像剤は磁気的拘束力の弱くなつた層上を流
動路（矢印Ｃ側）側へ滑り落下してゆきスクレー
パの作用をなす。

実験の結果回転スリーブ７とそれに対向するゴ
ム磁石３７に拘束された現像剤３８は回転スリー
ブ７にはほとんど圧力がかからない程度に接触し
ているだけであり、トナー比濃度に適宜対応して
付着している回転スリーブ７上のトナーa″がスク
レーパ作用をしている現像剤３８によつて必要以
上に取り除かれることはない。かつ強制的にトナ
ーを掻き取る作用をほとんど及ぼさないので前記
実施例で見られたトナー帯電量が低くなつた場合
の「逆転現象」は現われず検出可能な現像剤の濃
度領域が拡大される。第９図イ−Ｂ，ロ−Ｂは第
１０図に示す実施例によつて得られた前項の第８
図に示す実施例で用いたのと同じ２種類の現像剤
のトナー比濃度と検出出力との関係である。とこ
ろが反面第８図に示す実施例のようなマイラスク
レーパ３４による強制掻き落しの関門のないこの
方式では、中に比較的帯電量の低い離散しやすい
トナーa′も検出１９側に移動してくる。このよう
なトナーが回転スリーブ７の回転によつて生じる
遠心力のため回転スリーブ表面７から離散し、検
出器２０内を汚染して検出性能を次第に低下させ
る。ゴム磁石３７から検出器開口部２０′までの
距離Ｌが遠いほどこのようなトナーの飛散量が多
くなる。そのためゴム磁石３７と開口部２０′は
なるべく近い位置が良い。一方ゴム磁石３７の磁
力の及ぶ領域に現像剤３８は吸引され検出器開口
部２０′がこの領域内にあるとその一部は検出領
域１９内に垂れ下る。従つてゴム磁石３７と開口
部２０′が近すぎると垂れ下つた現像剤が検出光
路をさえ切り、安定かつ正確な濃度検出ができな
くなる。

第１１図はこのような現像剤の垂れ下りによる
不具合点を解消するため、磁石体３７の検出領域
１９方向への磁束を規制して現像剤のこの方向へ
の吸引量を他の領域よりも少なくするために磁石
体３７の検出器開口部２０′側に磁気遮へい材と
して薄肉軟鋼板３９を介した実施例である。

従つて以上説明したような現像剤、トナーの挙
動特性を考慮した位置に磁石体が設けられる。検
出器フード２０の回転スリーブ７側の開口部２
０′は開口面積が小さいほど飛散トナーの浸入量
が少なく検知光のスリーブ面投影面積と同等の開
口面積にすることによつてトナーの浸入量を０に
することができた。

以上説明してきたように、一時的に現像剤ａの
流動路となる部材表面に残留したトナー量を検出
するために光学的濃度検出器１８の開口部に至る
その途上に非剛体部材より形成される磁気ブラシ
４を形成する現像剤ａの掻き落し手段と掻き落さ
れた現像剤ａが検出器開口部および検出器光路か
ら完全に分離されて流動し得るようにすれば、継
続的に安定かつ正確な現像剤濃度の検出を行うこ
とができる。

しかして、磁気ブラシ４はスクレーパ１３によ
つて掻き落され、領域１９の回転スリーブ７の表
面は残留付着トナーa″が表われる。濃度検出器１
８の投光器２２はこの領域１９の回転スリーブ７
の表面の一部を照明する。照明された回転スリー
ブ７の表面の反射光を受光器２３によつて受光す
る。このとき、現像剤濃度に対応して回転スリー
ブ７の表面の残留トナー量は変化するから受光量
もそれに対応して変化する。

受光器２３からの信号２４は濃度制御回路２５
によつて処理され、濃度が低い場合にはトナー補
給信号２６が出される。このトナー補給信号２６
が出されるとトナー補給装置１４の動力伝達系２
７のクラツチ２８が作動し、補給ローラ１７が回
転することによつてトナーa′が現像剤収容部１０
へ落下補給される。

現像剤収容部１０で現像剤ａと補充トナーａと
の撹拌・混合が行なわれることにより、低下した
濃度およびむらが正規の状態に回復され、循環作
用により次第にマグネツトローラ５方向に移動し
て再び磁気ブラシ４となる。一回の補給において
数枚分ないし数十枚分のコピーに必要とされるト
ナー量が補給されるように設定される。現像剤ａ
のトナー濃度が高まると回転スリーブ７の表面の
残留トナーa″の量も増加する。そして、規定濃度
範囲内に達すると濃度制御回路２５が働いてトナ
ー補給は停止する。

しかして、濃度検出とそれに基くトナー補給の
自動的連係により現像剤ａのトナー濃度は規定濃
度範囲に維持されるので、複写装置の使用者は、
これまでのような経験的判断に基づく副次的操作
を行う必要がなくなつて装置の取扱いが簡便にな
るほか、複写装置としても安定した動作が補償さ
れることになる。

なお、上述の第８図に示す実施例では１枚のマ
イラスクレーパ３４を回転スリーブ７に接触させ
たもので説明したが、この形に限定したものでは
なく、第１２図の如く複数枚或いはそれ以上のス
クレーパ４０を取付けてもよい。さらに材質はマ
イラ紙のみに限定されない。現像剤ａの掻き落し
により回転スリーブ表面性への影響を与えにくい
ものであれば何でもよい。さらに所望の掻き落し
効果が得られるならば全てのスクレーパ３４，４
０を回転スリーブ７に同様に接触させなくてもよ
く一部又は全部のスクレーパ３４，４０を非接触
としてもよい。

また、第１０図に示すさらに異なる他に実施例
の磁石体３７の材質形状および取付け方は第１０
図等の形に限定されない。要は、検出領域１９手
前で現像剤の掻き落し効果を発するように設けら
れていれば磁石体３７はどのような形状、取付け
方であつてもよい（第１３図イ，ロ）。

さらに一ケ所に限定されたものではなく、複数
ケ所に適宜の形状で設けられる。

また、上述の実施例において、複写装置の磁気
ブラシ現像装置に採用した場合について説明した
が、他の方式の現像装置に採用してもよく、また
複写装置以外であつても同様な原理・構成のプリ
ンタ、フアクシミリ装置にも適用可能である。

その他、本発明は上記実施例に限らず本発明の
要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは
勿論である。

なお、上述の他の実施例（第６図〜第１３図）
の説明において、前述の一実施例および他の実施
例と同一部分は同一の符号を付して説明を省略す
る。

本発明は、以上説明したようにトナーとキヤリ
ヤの混合成分からなる粉体現像剤を循環搬送して
現像する乾式現像装置において、現像剤の少くと
も一時的に流動路となる部材表面に残留したトナ
ーの量を濃度検出器によつて検出して濃度情報と
し、この情報にもとづいて現像剤中のトナー濃度
が適正になるようにトナー補給装置を制御するよ
うにした乾式現像装置におけるトナー濃度制御装
置にある。

したがつて、従来方式において問題とされた適
用可能な現像剤や環境条件等使用上の制約が大幅
に改善され、しかも現像装置本来の機能構成以外
にプローブ等の特別の装置を付加することなく、
極めて合理的、効率的かつ正確に現像剤のトナー
濃度の検出を行うことができるとともに形状的に
もコンパクトでコストの低減が図り得、経済的、
性能的にすぐれたトナー濃度制御が行える。

また、現像剤の掻き落し手段によつてキヤリヤ
成分を除いたのち部材表面に残留したトナー量を
検出し濃度情報とするようにしたから、基準反射
率が変化することなく正確かつ安定した濃度検出
が行えるといつた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプローブ検出方式による現像剤
濃度とトナー付着量との関係を表す説明図、第２
図は現像剤濃度とトナー帯電量との関係を表す説
明図、第３図は本発明の一実施例の構成を示す概
略的側断面図、第４図は同実施例要部の概略的断
面図、第５図は同実施例によつて得られる現像剤
濃度とトナー付着量との関係を表す説明図、第６
図は本発明の他の実施例の構成を示す側断面図、
第７図は同実施例要部の斜視図、第８図は本発明
の異なる他の実施例の構成を示す側断面図、第９
図は第８図および第１０図に示す実施例により得
られた現像剤濃度と検出器出力の関係を表すグラ
フ、第１０図は本発明のさらに異なる他の実施例
の構成を示す断面図、第１１図は第１０図に示す
実施例の変形例を示す断面図、第１２図は第８図
に示す実施例の変形例を示す断面図、第１３図
イ，ロは第１０図に示す実施例の要部の変形例を
それぞれ示す説明図である。１……磁気ブラシ式現像装置、ａ……現像剤、
１３……スクレーパ、a′……トナー、１４……ト
ナー補給装置、１８……濃度検出器、a″……残留
トナー、２９……トナー濃度制御装置、３４……
マイラスクレーパ。

Claims

【特許請求の範囲】

１トナーとキヤリヤの混合成分からなる粉体現
像剤を循環搬送して現像する乾式現像装置におい
て、現像剤の少くとも一時的に流動路となる部材
表面のキヤリヤ成分を現像剤の掻落し手段によつ
て除去して、部材表面に残留するトナー量を検出
して濃度情報とする濃度検出器を設け、この濃度
検出器からの濃度情報にもとづいて現像剤中のト
ナー濃度が適正になるようにトナー補給装置を制
御するようにした乾式現像装置におけるトナー濃
度制御装置。