JPH052936Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は現像時、現像ロールより感光体へト
ナーが転移することによつて生じる微弱電流を検
出して、この検出電流に応じて、トナーの補給量
を制御する複写機の自動画像濃度制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来電子複写機においては、露光工程により感
光体の表面に形成された静電潜像を、現像工程で
トナー像に現像し、転写工程でこのトナー像を用
紙へ転写している。また現像工程では、現像バイ
アス電圧の印加された現像ロールにより感光体の
表面を現像しているが、現像時現像ロールより感
光体へトナーが転移する際、現像バイアス印加回
路に微弱電流が発生する。この微弱電流は現像ロ
ールより感光体へ転移したトナー量、すなわち現
像時のトナー消費量に比例するため、この電流値
を検出して、この電流値に見合つたトナーを新た
に現像装置へ補給すれば、現像装置内における現
像剤のトナー濃度は常に一定となり、これにより
安定した濃度の複写画像が得られるようになる。

また上記方法を利用した「複写機の自動画像濃
度制御方法」もすでに特願昭59−247175号、特願
昭59−274176号、特願昭59−274177号、特願昭59
−274178号などで出願されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような自動画像濃度制御装置では高湿度状
態では現像装置内又は回路基板上でリーク電流が
発生するため、このリーク電流の影響を受けて精
度の高い濃度制御が行なえないなどの不具合があ
つた。

この考案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手段及び作用〕

現像時消費されたトナー電荷量を、現像バイア
ス印加回路に設けられた電流検出手段により検出
して、この電流値に応じてトナー供給モータの回
転時間を制御することにより、トナーを現像装置
へ供給するようにした複写機において、上記電流
検出手段で検出された電流を増幅する電流−電圧
増幅回路の初期電圧をもとに、その電圧値が現像
モータ動作開始後、最初の規定時間の間、その電
圧値を維持したことによりリーク電流が発生した
と判定し、リーク電流が発生したとの判定の場合
は標準的な原稿を複写した場合に消費されるトナ
ーに見合つた量のトナーが現像装置へ供給される
ようトナー供給モータを回転制御するようにした
複写機の自動画像濃度制御装置であつて、リーク
電流が発生し、トナー電流が正常に検出されなく
ても、そのことに起因するトナー濃度の不足が最
小限に防止されるものである。

〔実施例〕

この考案の一実施例を図面を参照して詳述す
る。第１図において１は複写機の感光体、２は該
感光体１の表面を帯電する帯電器、３は原稿光像
を感光体１の表面に導いて感光体１の表面に静電
潜像を形成するセルホツクレンズなどの光学系を
示す。露光工程によつて感光体１の表面に形成さ
れた静電潜像は現像装置４によりトナー像に現像
された後、このトナー像は転写器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、さらに搬送手段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。また用紙６に転写されずに感光体１
の表面に残留する未転写トナーはクリーニング装
置８により除去される。

さて上記現像装置４はハウジング４ａ内に感光
体１と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図に示すように磁
極を配置した磁石ロール１０ａの周囲に、図示し
ない駆動系により矢印方向へ回転されるスリーブ
１０ｂを設けた構造で、現像バイアス印加回路１
１により現像バイアス電源１２が印加されている
と共に、磁石ロール１０ａの磁気作用でスリーブ
１０ｂの表面にはハウジング４ａ内（第１図）の
現像剤がブラシ状に吸着されている。またスリー
ブ１０ｂの表面に吸着された現像剤は、トリミン
グバー１３により穂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
の表面に形成された静電潜像を現像するようにな
つており、現像ロール１０より感光体１へトナー
が転移する際、現像バイアス印加回路１１に次の
ように微弱電流が流れる。

すなわち感光体１と現像ロール１０の間には第
２図に示すように通常1.0〜1.5mm程度の隙間があ
り、現像時この隙間は十分に絶縁性を有するキヤ
リアと、該キヤリアとの摩擦帯電によりキヤリア
に静電的に吸着された十分に絶縁性を有するトナ
ーによつて埋められる。このとき摩擦帯電により
ある電荷を有するトナーとキヤリアは電気的にバ
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
電荷分、現像ロール１０上よりこの電荷を補充す
るため微弱電流が流れる。

この微弱電流は現像時現像ロール１０より感光
体１へ転移したトナー量、すなわち現像により消
費されたトナー消費量と比例するもので、現像バ
イアス印加回路１１に設けられた電流検出器１４
により検出された後、電流−電圧増幅回路を経て
制御装置１５へ取込まれる。上記電流−電圧増幅
回路は第３図に示すように２個のオペレーシヨナ
ルアンプＵ２，Ｕ３を有していて、トナー消費に
伴つて発生する微弱電流Ｉは複数のトランジスタ
Q₁，Q₂，Q₃、オペレーシヨナルアンプＵ２，Ｕ
３を経て制御装置１５へ取込まれるが、高湿度時
には現像装置内又は電流−電圧増幅回路の基板上
などでリーク電流ｉが発生し、オペレーシヨナル
アンプＵ２へ流れる電流Ｉが減少し、その結果制
御装置１５へ入力される電圧TP１が影響を受け
るため、精度の高い濃度制御が行なえなくなる不
具合が生じる。

この考案では上記不具合を除去するため、次に
記載するようにリーク電流が発生したか否かを判
定している。

いま第３図に示す電流−電圧増幅回路におい
て、リーク電流すなわち前記トナー電流Ｉと逆方
向に流れる電流ｉが発生したか否かを検出するた
めの設定電流i₁を例えば1μAとする。これは実験
的にリーク電流は1μAの値であることによつて最
小限を実験的に1μAと定めたものである。

すなわちリーク電流ｉが1μAより大きい場合に
は、抵抗Ｒ２両端間の電圧降下は10V以上となる
よう、その抵抗値が設定されているので、定電圧
ダイオードCR１によりバイアスされた電圧値
10Vを越える。このためトランジスタQ₁，Q₂，
Q₃は逆方向にバイアスされてカツトオフの状態
となる。なお検出設定電流値i₁は抵抗Ｒ２の値及
び定電圧ダイオードCR１のツエナー電圧を変え
ることにより適宜変更できるものである。リーク
電流ｉが1μA以上発生した状態において（第４図
Ｃ参照）画像占有率の高い原稿を複写した場合、
その部分で発生するトナー電流が大きくなつてリ
ークとして設定した電流1μAを越えるので、この
静電画像部分では、リーク電流との差分が電流検
出器１４で検出されて第４図ｃに示すような電圧
v₁が１枚の原稿分の静電潜像が終了するまで積分
器として動作するオペレーシヨナルアンプＵ２に
より保持されて制御装置１５へ出力される。

しかし通常現像モータがオン後（すなわち静電
潜像が現像ロールの現像位置に到達した時点以
後）、最初t₁の時間は画像がない場合が多く、ト
ナー消費によつて生ずる電流はほとんどなく小量
電流しか流れないので、正常時には同図ｂに示す
ように下方に少し電圧が低下するが、リーク電流
ｉが発生するとトランジスタQ₁がカツトオフさ
れるのでオペレーシヨナルアンプＵ２へ電流が流
入せず、この間制御装置１５へ入力される電圧
TP１はオペレーシヨナルアンプＵ２の初期電圧
Ｖ１に維持され、その後時間t₁が経過した後トナ
ー消費量がリーク電流ｉを越える程増大した場
合、トナー消費電流とリーク電流の差分の電流が
変換されて第４図ｃに示すような電圧変化v₁とな
り、保持される。

尚、リーク電流ｉが発生しない場合には、第４
図ｂに示すように、原稿の先端の対応部分で（時
間t₁の間）微小電流により電圧降下が発生し、そ
の後画像部分の電流値が順次、オペレーシヨナル
アンプＵ２及びその周辺回路より成る積分回路に
よつて積分されて出力信号TP１となる。１枚分
の原稿の静電潜像の終端に対応して、制御装置１
５の内部に設けられた放電器（図示せず）によ
り、前記出力信号は初期電圧に放電される。

従つて制御装置１５で現像機動作後、t₁時間の
間、オペレーシヨナルアンプＵ２より入力する電
圧TP１をモニタし、これが正常動作時の第４図
ｂに示す電圧変化をせず、第４図ｃに示すように
t₁時間において初期電圧V₁を維持した場合には、
リーク電流が発生したものと判定し、トナー供給
量を通常原稿を複写した場合に消費されるトナー
に見合つた量のトナーが現像装置４へ供給される
ようトナー供給モータ１６へ制御信号を出力す
る。この電圧変化又はV₁電圧より変化しないこ
とを検出することは、通常よく知られた手段によ
り検出され得る。例えば、制御装置１５内におい
て、オペレーシヨナルアンプＵ２の出力電圧TP
１は、まず初期電圧V₁が記憶・保持される。現
像モータのオン信号が発生すると、その時点より
t₁時間の間、出力電圧TP１がモニターされ前記
記憶された初期電圧V₁の値と、時間t₁中の出力電
圧TP１が比較される。その結果、t₁時間内の電
圧が初期電圧V₁とほぼ同一電圧であつた場合に
はリーク電流が発生したものと判定するように回
路又はプログラム制御の構成と成すことができ
る。第１図においてトナー供給モータ１６にはト
ナー供給用オーガ１７が接続されていて、回転に
伴いトナーボルト１８内のトナーを現像装置４へ
と補給する。また制御装置１５へ入力される電圧
の変化が第４図ｂに示す様に時間t₁の間初期電圧
V₁から変化したパターンのときは、リーク電流
が発生していない正常の状態と判定して、入力さ
れる電圧に応じてトナー供給量を算出し、制御信
号をトナー供給モータ１６へ出力して、現像時消
費されたトナーに見合つた量のトナーを現像装置
４へと供給供給するものである。

〔考案の効果〕

この考案は以上詳述したように、『現像時消費
されたトナー電荷量を、現像バイアス印加回路に
設けられた電流検出手段により検出して、この電
流値に応じてトナー供給モータの回転時間を制御
することにより、トナーを現像装置へ供給するよ
うにした複写機において、上記電流検出手段で検
出された電流を増幅する電流−電圧増幅回路の初
期電圧をもとに、その電圧値が現像モータ動作開
始後、最初の規定時間の間、その電圧値を維持し
たことによりリーク電流が発生したと判定し、リ
ーク電流が発生したとの判定の場合は標準的な原
稿を複写した場合に消費されるトナーに見合つた
量のトナーが現像装置へ供給されるようトナー供
給モータを制御するようにした』ことから、高湿
度下の複写でリーク電流が発生しても、トナーが
補給されないなどの不具合が生じない。これによ
つて複写環境の変化による影響を少なくすること
ができ、信頼性が一段と向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、第１図は全
体的な構成図、第２図は現像装置及び制御系の説
明図、第３図は電流−電圧増幅回路の回路図、第
４図ａ，ｂ，ｃは動作を示すタイミングチヤート
である。 ４は現像装置、１１は現像バイアス印加回路、
１５は制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 現像時消費されたトナー電荷量を、現像バイア
   ス印加回路に設けられた電流検出手段により検出
   して、この電流値に応じてトナー供給モータの回
   転時間を制御することにより、トナーを現像装置
   へ供給するようにした複写機において、上記電流
   検出手段で検出された電流を増幅する電流−電圧
   増幅回路の初期電圧をもとに、その電圧値が、感
   光体上の静電潜像が現像ロールの現像位置に到達
   する時点に同期して駆動される現像モータの動作
   開始後最初の規定時間の間、その電圧値を維持し
   たことによりリーク電流が発生したと判定し、リ
   ーク電流が発生したとの判定の場合は標準的な原
   稿を複写した場合に消費されるトナーに見合つた
   量のトナーが現像装置へ供給されるようトナー供
   給モータを回転制御するようにした複写機の自動
   画像濃度制御装置。