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JP2712039B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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Publication number
JP2712039B2
JP2712039B2 JP63321726A JP32172688A JP2712039B2 JP 2712039 B2 JP2712039 B2 JP 2712039B2 JP 63321726 A JP63321726 A JP 63321726A JP 32172688 A JP32172688 A JP 32172688A JP 2712039 B2 JP2712039 B2 JP 2712039B2
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JP
Japan
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developer
toner
detection window
glass
developing device
Prior art date
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JP63321726A
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JPH02166483A (ja
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昭仁 保坂
憲一 松本
繁 大木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH02166483A publication Critical patent/JPH02166483A/ja
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子写真法により画像を形成する装置に用い
られる現像装置に関し、特に二成分系現像剤のトナー濃
度を制御可能なものに関する。
(従来の技術) 磁性粒子とトナー粒子との混合体から成る二成分系現
像剤を使用する現像装置では現像操作の度毎に該現像剤
中のトナー粒子が消費されて磁性粒子(すなわちキャリ
ヤ)が残留するので現像剤中のトナー濃度は現像操作の
度毎に低下してゆく。従って、該現像剤中のトナー濃度
を常に一定値に保つためには、現像装置内で使用中の現
像剤のトナー濃度を常に正確に検出し、その検出結果に
応じてトナーを補給しなければならない。
このため、従来より、使用中の現像剤のトナー濃度を
検出可能な現像装置として、例えば第6図に示すような
ものが案出されている。
第6図に示す現像装置は、特開昭53−107853号公報に
て開示された現像剤濃度の検出方法を使用するものであ
る。この装置にあっては、二成分系の現像剤D1が収容さ
れる現像剤容器100の内部にトナー濃度検出用のセンサ1
01が設けられ、このセンサ101にて得られた信号に基づ
いてトナー補給槽102内のスクリュウフィーダ103を駆動
し、トナーT1を補給して、感光ドラム111に付着すべき
現像剤D1の濃度調整を行う。すなわち、同図に示すよう
に、現像剤担持体としての現像スリーブ104近傍に配設
したセンサ101は、発光素子105及び受光素子106を有
し、現像スリーブ104上に吸着されてセンサ101の直下に
移動してくる現像スリーブ104上の現像剤D1に透明ガラ
ス窓107を通して発光素子105から発生する光を照射し、
この光が現像スリーブ104上の付着現像剤に反射した反
射光を赤外線透過フィルター108を介して受光素子106に
入射するようになっている。
そして、この受光素子106にて入射光を電気信号に変
換し、該電気信号を差動増幅器109において基準値と比
較しつつその差分を増幅して上記スクリュウフィーダ10
3を駆動するモータ110を制御することとしている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、斯かる従来例の場合、トナー濃度を常に精
度良く検出するためには、トナー濃度を検出する手段の
検知部に現像剤が付着しないことが必要である。
従って、第6図に示す装置にあっては、センサ101の
透明ガラス窓107を現像スリーブ104に近接配置し、該ス
リーブ104上に形成される現像剤D1の穂立ちD10で透明ガ
ラス窓107を摺擦することにより、このガラス窓107表面
への現像剤D1の付着を防止することとしている。
しかしながら、現像スリーブ104上において上記穂
立ちD10を常に一定の位置にて発生させることは非常に
困難であること、酸化鉄粉等の導電性材料からなる現
像剤D1の磁性粒子は、近年、耐久性を向上させるため樹
脂コーティングを施してあるので、現像剤D1の抵抗が高
くなって透明ガラス窓107上に帯電が発生すること、
透明ガラス窓107自体のガラス接触角が小さいためガラ
ス表面107には物質が付着しやすいこと等の理由によ
り、斯かる従来例にあっては、透明ガラス窓107のガラ
ス表面107aに現像剤D1が付着しやすく、高精度の濃度検
出を行うことができないという欠点があった。
そこで、本発明は上記した従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、トナ
ー濃度を検出する手段への現像剤の付着を防止して常に
正確な現像剤の濃度検出を行い得る現像装置を提供する
ことにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明にあっては、トナー
粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像剤容器
と、現像剤を担持して現像剤容器外に搬出する現像剤担
持体と、現像剤によって摺擦されトナー濃度を光学的に
検知するための検知窓と、を有する現像装置において、 前記現像剤のトナー粒子の帯電極性をマイナス、磁性
粒子の帯電極性をプラスとし、 前記検知窓をフッ素樹脂で被覆し、現像剤との摩擦に
より検知窓表面がマイナスに帯電するように構成したこ
とを特徴とする。
(作用) 上記構成を有する本発明にあっては、現像剤担持体に
より現像剤を容器外に搬出する。この場合、現像剤は、
マイナスの帯電極性を有するトナー粒子と、プラスの帯
電極性を有する極性粒子とを有し、検知窓の現像剤に接
触する面にはフッ素樹脂によるコーティングを施してあ
るので、現像剤から受ける摺擦力は小さくなると共にマ
イナスに帯電する。従って、トナー濃度を検出するため
に設けた検知窓には摺擦帯電が起こりにくくまた帯電し
た場合の極性はマイナスとなるので、その表面への現像
剤の付着が防止される。
(実施例) 以下に第1図乃至第4図を参照して本発明の現像装置
の一実施例を説明する。
第1図において、1は矢印A方向に回転する像担持体
としての感光ドラム、2はマグネットローラ、3は矢印
B方向に回転する現像剤担持体としての現像スリーブ、
4はトナーTと樹脂コーティングを施した磁性粒子とか
らなる現像剤Dを収容する現像剤容器、5は現像剤攪拌
機、6はトナー補給槽、7はトナーTの補給用のスクリ
ュウフィーダ、8は該スクリュウフィーダの駆動モー
タ、9は現像スリーブ3上に吸着された現像剤Dの層厚
を制御するための、規制部材としてのブレード、10は現
像スリーブ3に現像バイアス電圧を印加するためのバイ
アス電源、90はブレード9の壁に形成され透明部材とし
てのガラス91が嵌め込まれている検知窓、11は該検知窓
90のガラス91の一方の面(現像剤Dに接しない側の面)
に面して設置された現像剤Dのトナー濃度検出器(トナ
ー濃度検出手段)、12は該トナー濃度検出器11の出力信
号と基準値との差を増幅してモータ8の制御信号を発生
する制御回路、である。
さらに、上記ガラス91の現像剤容器4内部側の面(現
像剤に接する面)には、後述するフッ素樹脂によるコー
ティング膜91aが形成されている。
トナー濃度検出器11は、第2図に示すように、検出器
ボディー11aの内部に、発光素子11b、受光素子11c、基
準信号発生用受光素子11d、スリット11e及び11f等が設
けられており、ボディー11aの前面開口部がブレード9
の検知窓90に合致するようにボディー11aがブレード9
に着脱可能に取付けられている。
なお、第1図において、現像装置を構成しているのは
感光ドラム1を除いた部分である。
以上の構成において、現像スリーブ3が感光ドラム1
の回転に同期して矢印B方向に回転すると、現像スリー
ブ3の磁界により現像剤容器4内の現像剤Dは現像スリ
ーブ3に吸引されつつ該スリーブ3の周面の移動につれ
て第1図で矢印P1の方向に現像剤容器4内を上昇した
後、ブレード9の下端と現像スリーブ3の外周面との間
の間隙で決る厚さの層に等しい量の現像剤Dのみが該容
器4外へ搬出され、感光ドラム1の外周面に供給され
る。
一方、ブレード9によりせき止められた現像剤Dは、
矢印P2方向へブレード9の内壁面に沿って上昇しつつガ
ラス91のコーティング膜91aの表面を摺擦し、しかる後
矢印P3で示すように現像剤容器4内へ反転下降する。
尚、フッ素樹脂としては、例えばPFA(商品名、四フ
ッ化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体)
を用い、検知窓90のガラス91にこのPFAをコーティング
した後、高温で焼き付けることによりコーティング膜91
aを形成してある。ここで、このガラス91の厚みは0.6mm
で、コーティング膜91aの膜厚は6μmである。
本実施例においては、第1図に示す如く、現像スリー
ブ3の表面の周方向に交叉する方向、特にスリーブ3の
軸方向に延びるブレード9に検知窓90を設け、さらにこ
の窓90に嵌入されるガラス91の現像剤Dに接する面にフ
ッ素樹脂によるコーティング膜91aを形成したことか
ら、トナー濃度検出器の検知面が現像スリーブに対面す
る従来例に比べ、コーティング膜91a表面における現像
剤Dからの摺擦力は小さく、この結果、ガラス91表面に
おける摺擦帯電が起こりにくい。尚、この摺擦力は現像
剤Dの押し上げる力によりブレード9の下部では大き
く、上部では小さいが、全体的な摺擦力は前記従来例に
比べはるかに小さく、また、コーティング膜91aを構成
するフッ素樹脂は離型性が良いのでガラス91への現像剤
Dの付着が防止される。
ところで、本出願人は上記構成の現像装置を用いて初
期から10万枚まで画像形成を行い、その間のガラス91表
面における摩擦帯電状態を測定した。
この測定方法は、ガラス91のPFAコーティング膜91a面
の裏面全体を導電性テープなどでアースして、コーティ
ング膜91aの表面電位を測定するものである。
上記測定においては、摩擦帯電による電位は第3図に
示すように−40V近傍で略一定となった。本実施例にあ
っては、現像剤Dの極性として、トナーTをマイナス、
キャリアをプラスになるような構成しており、第3図に
示す如くコーティング膜91aの帯電電位が上がると、そ
の表面にキャリアが付着する。尚、この帯電電位とコー
ティング膜91aの膜厚とは相関関係があるが、コーティ
ング膜91aの膜厚の限界値を調べたところ、コーティン
グ膜91aの膜厚が60μm以上になると帯電電位が−100V
以上となり、トナーTの極性がマイナスの場合キャリア
付着が発生し問題になることが確認された。また、トナ
ーTの極性がプラスの場合はトナー付着が発生し問題に
なることが確認された。
さて、現像剤Dのトナー濃度を検出する場合には、検
知窓90に沿って上昇しつつある現像剤Dに検知窓90を通
して発光素子11bから赤外光等が照射され、この赤外光
が現像剤Dにおいて反射された後、その反射光が受光素
子11cで電気信号に変換される。一方、発光素子11bから
後方へ発射された光はスリット11fを通って基準信号発
生用受光素子11dに入射し、該受光素子11dにおいて電気
信号に変換される。
受光素子11cから発生される電気信号と基準信号発生
用受光素子11dから生ずる電気信号とは制御回路12に入
力され、該制御回路12では両入力信号の差が増幅されて
モータ8の制御信号として制御回路12から出力される。
従って、現像剤Dからの反射光が正しく受光素子11dに
到達すれば、トナー濃度を高精度に且つ常に安定して検
出できるとともに、現像剤容器4中の現像剤Dのトナー
濃度を常に所定値に保持することができる。
第4図は本実施例において、受光素子11cから生じる
電気信号と受光素子11dから生じる電気信号の差分信号
を示したものである。本実施例では初期の現像剤Dのト
ナー濃度を6%にした場合に差分信号が0Vになるように
セットしてある。
而して、同図にあっては、トナー濃度が上がれば差分
が増大する一方、トナー濃度が下がれば差分信号が減少
しており、この結果、トナー濃度と差分信号の電圧とは
異常な変動がなく比例関係にあることが理解される。す
なわち、本発明の現像装置によれば、検知窓90のガラス
91のコーティング膜91a表面には現像剤Dが付着せず、
常に正確なトナー濃度の検出を行い得ることが証明され
た。
第5図は本発明に係る現像装置の他の実施例を示すも
ので、上方に向けて現像を行うタイプのものである。前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、本実施例にあっては、現像剤容器4の上方に、マグ
ネットローラ2を有する現像スリーブ3が設けられ、こ
のスリーブ3を矢印B方向へ回転することにより前記実
施例同様の現像が行われる。そして、現像剤Dの厚みを
規制するブレード9は、現像スリーブ4の表面に対して
交叉するように設けられ、さらにブレード9には透明な
ガラス91を嵌め込んだ検知窓90が形成されている。この
ガラス91の下面は前述の如くフッ素樹脂のコーティング
が施され、またブレード9の上面にはトナー濃度検出器
11が設けられ、この検出信号に基づいてトナーTを補給
するようになっている。
而して、本実施例にあっても、現像剤Dは矢印Pに示
す如く現像スリーブ3に対面しないガラス91に沿って流
れるため、前記実施例と同様にガラス表面への現像剤D
の付着を防止することができる。尚、その他の構成及び
作用については前記実施例と同一であるのでその説明を
省略する。
(発明の効果) 以上述べたように本発明にあっては、現像剤のトナー
粒子の帯電極性をマイナス、磁性粒子の帯電極性をプラ
スとし、検知窓の現像剤に接触する面にフッ素樹脂コー
ティング膜を形成するようにしたので、検知窓の透明部
材の摩擦帯電が起こりにくく、帯電した場合の極性はマ
イナスとなり、また、離型性が高いフッ素樹脂を使用し
たことからも透明部材に現像剤が付着するような事態は
発生しない。この結果、本発明によれば現像剤中のトナ
ー濃度と検知窓を介して常に正確に且つ安定して検出す
ることができると共に、現像剤中のトナー濃度を常に一
定値に制御することが可能となる。
【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の要部を示す
縦断面図、第2図は第1図のII−II線矢視断面図、第3
図は同実施例における検知窓のガラス表面の摩擦帯電状
態を示すグラフ、第4図は同実施例のトナー濃度検出器
の出力とトナー濃度との関係を示すグラフ、第5図は本
発明の他の実施例を示す概略縦断面図、第6図は従来の
現像装置を示す概略縦断面図である。 符号の説明 1……感光ドラム(像担持体) 3……現像スリーブ(現像剤担持体) 4……現像剤容器 9……ブレード(規制部材) 11……トナー濃度検出器(トナー濃度検出手段) 90……検知窓 91……ガラス(透明部材) 91a……フッ素樹脂のコーティング膜 D……現像剤、T……トナー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−18377(JP,A) 特開 昭55−134876(JP,A) 特開 昭57−37374(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を
    収容する現像剤容器と、現像剤を担持して現像剤容器外
    に搬出する現像剤担持体と、現像剤によって摺擦されト
    ナー濃度を光学的に検知するための検知窓と、を有する
    現像装置において、 前記現像剤のトナー粒子の帯電極性をマイナス、磁性粒
    子の帯電極性をプラスとし、 前記検知窓をフッ素樹脂で被覆し、現像剤との摩擦によ
    り検知窓表面がマイナスに帯電するように構成したこと
    を特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】フッ素樹脂のコーティング巻くの厚みは60
    μm以内であることを特徴とする請求項1記載の現像装
    置。
JP63321726A 1988-12-20 1988-12-20 現像装置 Expired - Lifetime JP2712039B2 (ja)

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JPS55134876A (en) * 1979-04-09 1980-10-21 Ricoh Co Ltd Residual developer amount sensor cover in dry type developing device
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