JPS61159663A - 複写機の自動画像濃度制御方法 - 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 この発明は現像時現像ロールより感光体ヘトナー粒子が
転移する際に生じる電流値を検出し、得られた電流値に
応じてトナー補給量を制御する複写機の自動画像濃度制
御方法に関する。

従来の技術 従来乾式二成分性現像剤を使用した電子複写機において
は、複写により現像剤中のトナーが消費されるため、複
写１儂濃度を一定に保つために現像剤中のトナー量を検
出して、規定量より不足した場合補充する必要がある。

また現像剤中のトナー量を検出する方法としては従来か
ら種々のものが提唱されている。

例えば感光体や現像ロールに近接して別の潜像を形成す
るパッチ状の現像エリアを設け、この現像エリアを現像
してその部分゛の反射濃度を光学的に検出し、得られた
検出値により反射濃度が常に一定値となるようトナー補
給量を制御する方法や、現像器内に透磁力を検出する検
出器を設けて現像剤の透磁力を検出し、得られた検出器
から透磁力が一定となるようトナー補給量を制御する方
法などが一般に採用されている。

また別の方法として感光体の表面電位変化や光学系の光
景変化、複写された用紙の地肌濃度を検出し２、得られ
た検出値により放電電流との組合せでトナー補給量を制
御する方法も一部の高級複写機に採用されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし上記何れの方法も、現像中笑際に消賛されるトナ
ー量を検出するものでないことから、トナー消費量に対
してトナー補給量が過剰もしくは過少となるなど、精度
の高い画像濃度制御が得られないと共に、検出手段が複
雑かつ高価であるなどの不具合があった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
ある。

問題点を解決するための方法 感光体の表面に形成された静電潜像を現像バイアスの印
加された現像ロールにより現像するのに先きだって、感
光体の非画像部と現像ロールの間で生じるリーク電流を
現像バイアス印加回路に設けた電流検出回路で検出して
得られた値を基準値と１で自動ゼロ調整を行い、次に感
光体の画像部を現像する際、現像ロールより感光体へト
ナーが転移することによって生じるリーク電流を上記電
流検出回路により検出して、得られた検出値より上記基
準値を差し引くことにより、真のトナー消費量を電流値
として検出し、この電流値により現像装置へ補給される
トナーの補給量を制御してなる複写機の自動画像濃度制
御方法。

実　　施　　例 この発明の一実施例を図面を参照して詳述すると、第１
図はこの発明方法を実施した複写機を示すもので、１は
感光体、２は該感光体１の表面を帯電する帯電器、３は
感光体１の表面に静電潜像を形成するセルホックレンズ
などの光学系を示す。感光体１０表面に形成された静電
潜像は現像装置４により現像された後転写器５の部分で
図示しない給紙装置により給紙された用紙６に転写され
、転写され九用紙６は搬送手段７により図示しない定着
装置へ送られて用紙６上のトナー像が用紙６の表面に定
着されると共に、感光体１表面に残留する未転写トナー
はクリーニング装置８により感光体Ｉの表面より除去さ
れる。一方現偉装置４はハウジング４ａ内に感光体１に
近接して現像ロール１０が設けられている。上記現像ロ
ール１０は第２図に示すように研極を配置した磁石ロー
ルＩＯａの周囲に矢印方向へ回転するスリーブ１０ｂを
設けた構成で、磁石ロール＋Ｏａの磁気作用でスリーブ
１０ｂの表面に付着した現像剤はトリミングパー１１に
より穏立ち高さが一定となるようトリミングされた後感
光体１に達して、感光体１表面の静電潜像を現像するよ
うになっている。また上記ハウジング４ａ内には、上記
スリーブＩＯＡより掻き取られた現像剤をハウジング４
α内に収容された現像剤と混会し、またトナーボトル）
２よりトナー供給用オーガ１３を介して新たに補充され
たトナーとハウジング４ａ内の現像剤を混合するミキシ
ングロール１４が設けられていると共に、トナーボトル
１２内のトナーをハウジング４ａ内へ補給するトナー供
給用オーガ１３は、ステッピングモータなどの駆動用モ
ータ１３σが接続されていて、次のようにトナー補給量
が制御される。

次にその方法を第３図に示すフローチャートを混えて説
明すると、感光体１０表面に形成された静電潜像を現像
ロール１０には、現像ノ（イアスミ源１５により現像バ
イアスが印加されており、現像バイアス電源１５と現像
ロール１０を接続する線路！６の途中には電流検出回路
１７が設けられていて、現像時現像ロール１０よす感光
体１ヘトナーが転移する際に発生する電流値を検出する
。すなわち感光体；と現像ロール１０の間には第２図に
示すように通常１．０〜１．５鶏程度の間隙が設けられ
ており、現像時この間隙は十分に絶縁性を有するキャリ
アと、該キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに静電的
に吸着された十分に絶縁性含有するトナーとよりなる現
像剤により埋められる。このとき摩擦帯電によりある電
荷を有するトナーとキャリアとは電気的にバランスして
いるが、静電潜像の形成された感光体１の表面と接触し
た際、静電潜像が有している電荷量に見合う分だけ現像
剤中のトナーが感光体１側へ転移する。その結果トナー
粒子が帯びていた電荷量、現像ロール１０上より電荷が
消失し、これを補充するための現像バイアス電源１５よ
り現像ロール１０へ電流が流れ、この電流が電流検出回
路１７で検出される。

通常現像ロール１０には２００〜５００　Ｖの現像バイ
アスが印加されており、また感光体１と現像ロール１０
の間は十分な眠気抵抗（通常１０９〜１００以上）を有
する現像剤により接触されるため、現像バイアス印加時
のリーク１ｆＥ流は０．２〜０．０５μＡ程度となる。

しかし感光体１が現像剤によって現像されない状態でも
、感光体１の残留電位や地肌電位と現像バイアス間に電
位差があったり、感光体１の回転軸と現像ロール１０の
電極部間における感光層の固有抵抗と現像剤固有抵抗の
合成抵抗（通常数百〜数千ＭΩ　）により現像ロール１
０よ−り感光体ｉ側へ微少電流が流れており、このＩノ
ーり電流は現像バイアスを変えることによＶ変化する。

また上記リーク電流も現像剤によるリーク電流とともに
電流検出回路１７で検出されるため、トナーの消費量分
だけのみ検出するためには、このリーク電流を差し引く
必要がある。

いま複写を開始すぺ〈スタート釦が押されると、ステッ
プ■で感光体１などの駆動系が動作を開始し、ステップ
■で非画像部の帯電及び光除電が行なわれる。その後ス
テップ■で現像装置４が動作を開始すると共に、現像装
置１１１４のオン信号が電流検出回路１７へ出力され、
電流検出回路１７はアイドリンク状態へ入る。

一方ステップ■で非画像部が現像領域へ進入すると、電
流検出回路１７は感光体１表面の光除電後の残留電位と
現像ロール１０に印加されている現像バイアス電位の電
位差により生じる微少なリーク電圧を検出して、この値
が基′＄値となるよう自動的にゼロ調整を行う。

その後画像部が現像領域へ進入するステップＯ）で基準
値の設定を終了して、演算回路１９へ基準値（ゼロレベ
ル）をセットすると共に、電流検出回路１７はステップ
■で画像部の電流を検出して電圧変換回路１８により電
圧変換した後演算回路１９へと送り、検出値より基準値
を差し引いた僅を、現像の際消費され九トナーにより生
じた電流値として算出し、トナー補給量制御回路２０へ
出力する。トナー補給量制御回路２０では入力される゛
電流値に応じたトナーがトナーボトルＩ２より現像装置
４へと補給されるよう制御信号を駆動モータ１３ａへと
出力し、これにより駆動モータ１３ｆｆがトナー供給用
オーガ１３を回転して、現像時消費され之トナーに見会
った量のトナーを現像装置１Ｉｔ４へ補給する。

また現像バイアスが変更された場合は、変更後の現像バ
イアスにより生じるリーク電流が基準値となるようゼロ
調整を行い、現像時検出された電流値よりこの基準値を
差し引いた値が演算回路１９よりトナー補給量制御回路
２０へ出力されてトナー供給用オーガ１３の駆動モータ
１３ａが回転制御されるようになる。

一万感光体１の画像部が現像装［４の現像領域を通過す
ると、ステップ■で現像装置４が停止されると同時に電
流検出回路１７にリセヅト信号が出力され、これにより
電流回路１７かリセットされると共に、連続複写の場合
はステップ■へ戻って再び上記動作を繰返すことになる
。

すなわち基準値の調整は各複写毎に行なわれるようにな
っており、実施例では各は耳間に一旦現像ロール１０を
停止して、感光体１上の予め定めた非画像部が現像ロー
ルｉｏに達したところでリーク電流を検出して、これを
基準値としてゼロ調整を行い、その後現像ロール１０が
回転して（同時または直前より回転してもよい）、画像
部の現像を行っているときのリーク電流を再び検出１、
現像時の検出電流から上記基準値を差し引いた値を、現
像時トナーが消費されることに生じる電流値として算出
するようになっている。またトナー供給用オーガ１３を
駆動する駆動モータ１３ａは５〜２０　ｒｐｍの速度で
回転するようになっているが、５〜ｌ　Ｑ　ｒｐｍ位の
回転が好ましく、トナー補給量は駆動モータ１３ａが１
秒間回転する間に１０〜１００−送られるが、駆動モー
タ１３１の回転立ち上りやトナー補給量のバラツキなど
の考慮すると５　Ｑ　、ｒｒｔｆ７ｋｃ程度が望ましい
。

発明の効果 この発明は以上詳述したように、感光体の非画像部より
検出した電流値を基準値として、現像時検出した電流値
より上記基準値を差し引くことにより現像時消費された
トナーによる電流値を算出し、得られたｔ流値によりト
ナーの補給量を制御するようにしたことから、現像バイ
アスが変更された場合でも、変更に応じて基準値もその
都度補正される九め、常に現像により消費された真のト
ナー消費量が電流値として検出できるようになる。これ
によって現像バイアスの変更などに影響されることなく
、消費量に見会ったトナー俄が補給できるため、画像濃
度の一定した複写が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は全体の構成
図、第２図は現像装置及びこれを制御するための制御系
を示す説明図、＠３図は作用を示すフローチャートであ
る。 １は感光体、１０は現像ロール、１７は電流検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 露光工程により感光体１の表面に形成された静電潜像を
   、現像バイアス電源１５を印加した現像ロール１０で現
   像するのに先きだつて、感光体１の非画像部と現像ロー
   ル１０の間で生じるリーク電流を、現像バイアス印加回
   路に設けた電流検出回路１７で検出してこれを基準値と
   し、次に現像ロール１０により感光体１の画像部を現像
   する際に生じるリーク電流を上記電流検出回路１７で検
   出して、得られた電流値より上記基準値を差し引くこと
   により真のトナー消費量を電流値として検出し、この電
   流値によりトナー補給量を制御してなる複写機の自動画
   像濃度制御方法。