JPH055570Y2 - - 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59−274275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 この考案は、上記自動画像濃度制御方法を実施
する自動画像濃度制御装置において、電流−電圧
増幅回路の線型増幅領域を好適に設定することに
より正確な制御を行う複写機の自動画像濃度制御
装置を提供しようとするものである。

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量を現像バイアス印加
回路と現像ロールとの間に設けた電流検出手段に
より等価的に検出してこの電流値に応じてトナー
供給モータを回転駆動することにより、トナーを
現像装置へ補給する複写機の自動画像濃度制御装
置において、上記電流検出手段により検出した電
流を電流−電圧変換して制御装置へ出力する変換
回路が、前記電流を第一の変換率で電圧変換する
第一の演算回路と、第二の変換率で電圧変換する
第二の演算回路とを有しており、前記第一の演算
回路は感光体上の静電潜像の画像占有率を有する
領域全般の検出電流値に渡つて電流−電圧変換率
が線形変換率を有するように構成されており、一
方前記第二の演算回路は前記画像占有率の出現頻
度の高い領域の検出電流値の領域に渡つて線形変
換率を有するように前記第一の演算回路の基準電
圧よりも低い基準電圧を参照して電圧変換を成す
回路構成であり、前記第一の演算回路の出力端
子、および前記第二の演算回路の出力端子をそれ
ぞれ前記制御装置の別々の入力端子に接続すると
ともに、前記制御装置は前記第一の演算回路から
の信号により粗のトナー補給制御を行い、前記第
二の演算回路からの信号によりより精密なトナー
補給制御を行うよう構成されており、該制御装置
は前記トナー供給モータを回転制御するよう構成
することにより入力電流に対する出力電圧を使用
頻度の高い画像占有率側へシフトさせて、この出
力電圧を例えば後段に接続されるアナログ−デイ
ジタル変換器の分解能をより詳細に活用できるよ
うに成して精密なトナー供給量を算出することに
より、自動画像濃度制御の精度を向上させた複写
機の自動画像濃度制御装置を提供するものであ
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。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。

一方上記現像装置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流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（第１図）内の
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（第１図）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上より電荷が消失し、これ
を補充するため現像バイアス電源１２より現像ロ
ール１０へ微弱電流が流れる。

この微弱電流は現像時現像ロールより感光体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、電流検出器１４で検
出された微弱電流Ｉは複数のトランジスタQ₁，
Q₂，Q₃を介して電流−電圧変換器を構成するオ
ペレーシヨナルアンプＵ２の反転入力へ入力され
ており、このオペレーシヨナルアンプＵ２の非反
転入力側には基準電圧である例えば4.5Vが入力
されている。また上記オペレーシヨナルアンプＵ
２の出力側はマイクロコンピユータよりなる制御
装置１５の入力端子PD１へ接続されている。オ
ペレーシヨナルアンプＵ２の出力電圧TP１は入
力電流Ｉに対して第４図に示すように入力電流Ｉ
のほぼ全域に渡つて線型の増幅率を有するように
第１の変換率で変化するようオペレーシヨナルア
ンプＵ２の周辺回路が設定されている。

一方電圧変換器オペレーシヨナルアンプＵ３の
反転入力には基準電圧例えば4Vが入力され、非
反転入力側には上記オペレーシヨナルアンプＵ２
の出力が入力されている。またオペレーシヨナル
アンプＵ３の出力側は制御装置１５の入力端子
PD０へ接続されている。

上記オペレーシヨナルアンプＵ３の基準電圧は
従来ではオペレーシヨナルアンプＵ２の基準電圧
と同一であつたが、この考案の実施例では、オペ
レーシヨナルアンプＵ２の基準電圧より低い4V
に設定されている。すなわち静電潜像の画像頻度
の高い領域Ｃにおいて線型の増幅率を有してお
り、かつオペレーシヨナルアンプＵ２の増幅率よ
り大きくなるよう回路が設定されている。これに
よつてオペレーシヨナルアンプＵ３の出力TP２
は第４図のTP２′よりTP２へとシフトされるた
め、使用頻度の高い領域Ｃにおいての画像濃度制
御の精度を次のように向上させることができる。

作用を説明すると、電流検出器１４で検出され
る電流値Ｉは、原稿の画像占有率により第４図Ａ
〜Ｄの範囲で変化する。制御装置１５では電流検
出器１４で検出され、かつオペレーシヨナルアン
プＵ２で電流−電圧増幅された信号TP１をアナ
ログ−デイジタル変換して、この信号をもとにま
ず粗のトナー供給量を算出し、次にオペレーシヨ
ナルアンプＵ３より入力される信号TP２により
Ｃの領域の電圧をアナログ−デイジタル変換して
精密なトナー供給量の算出を行つているが、従来
では精密なトナー供給量の算出を第４図のTP
２′で示すデータを参照して行つていたため、す
なわち使用頻度の少ない領域を詳細に検出してい
たため、トナー補給精度が悪かつた。この考案で
はTP２′をTP２へシフトさせて、もつとも使用
頻度の高い画像占有率であるＣ領域でのデータ
TP２を参照してより精密なトナー供給量の算出
を行うことにより、精度を向上させたものであ
る。

第２図、第３図を参照すると上記制御装置１５
の出力側にはトナー供給モータ１６が接続されて
いて、制御装置１５より出力される制御信号によ
り回転が制御されると共に、トナー供給モータ１
６にはトナー供給用オーガ１７が接続されてい
て、トナー供給モータ１６の回転に伴いトナーボ
ルト１８内のトナーが現像装置４へ供給されるよ
うになつている。

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
たトナー量を現像バイアス印加回路と現像ロール
との間に設けた電流検出手段により等価的に検出
してこの電流値に応じてトナー供給モータを回転
駆動することにより、トナーを現像装置へ補給す
る複写機の自動画像濃度制御装置において、上記
電流検出手段により検出した電流を電流−電圧変
換して制御装置へ出力する変換回路が、前記電流
を第一の変換率で電圧変換する第一の演算回路
と、第二の変換率で電圧変換する第二の演算回路
とを有しており、前記第一の演算回路は感光体上
の静電潜像の画像占有率を有する領域全般の検出
電流値に渡つて電流−電圧変換率が線形変換率を
有するように構成されており、一方前記第二の演
算回路は前記画像占有率の出現頻度の高い領域の
検出電流値の領域に渡つて線形変換率を有するよ
うに前記第一の演算回路の基準電圧よりも低い基
準電圧を参照して電圧変換を成す回路構成であ
り、前記第一の演算回路の出力端子、および前記
第二の演算回路の出力端子をそれぞれ前記制御装
置の別々の入力端子に接続するとともに、前記制
御装置は前記第一の演算回路からの信号により粗
のトナー補給制御を行い、前記第二の演算回路か
らの信号によりより精密なトナー補給制御を行う
よう構成されており、該制御装置は前記トナー供
給モータを回転制御するよう構成することにより
入力電流に対する出力電圧を使用頻度の高い画像
占有率側へシフトさせて、この出力電圧を参照し
てトナー供給量を算出するようにしたことから、
従来の使用頻度の低い領域での出力を参照してい
た場合に比べてトナー供給精度を大幅に向上でき
る。これによつて自動画像濃度制御の精度も向上
するため、常に安定した濃度の複写が得られる。

【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
体の構成図、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
図は検出電流と出力電圧の関係を示す線図であ
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、１６はトナー供給モータ。

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量を現像バイアス印加
   回路と現像ロールとの間に設けた電流検出手段に
   より等価的に検出してこの電流値に応じてトナー
   供給モータを回転駆動することにより、トナーを
   現像装置へ補給する複写機の自動画像濃度制御装
   置において、上記電流検出手段により検出した電
   流を電流−電圧変換して制御装置へ出力する変換
   回路が、前記電流を第一の変換率で電圧変換する
   第一の演算回路と、第二の変換率で電圧変換する
   第二の演算回路とを有しており、前記第一の演算
   回路は感光体上の静電潜像の画像占有率を有する
   領域全般の検出電流値に渡つて電流−電圧変換率
   が線形変換率を有するように構成されており、一
   方前記第二の演算回路は前記画像占有率の出現頻
   度の高い領域の検出電流値の領域に渡つて線形変
   換率を有するように前記第一の演算回路の基準電
   圧よりも低い基準電圧を参照して電圧変換を成す
   回路構成であり、前記第一の演算回路の出力端
   子、および前記第二の演算回路の出力端子をそれ
   ぞれ前記制御装置の別々の入力端子に接続すると
   ともに、前記制御装置は前記第一の演算回路から
   の信号により粗のトナー補給制御を行い、前記第
   二の演算回路からの信号によりより精密なトナー
   補給制御を行うよう構成されており、該制御装置
   は前記トナー供給モータを回転制御するよう構成
   したことを特徴とする複写機の自動画像濃度制御
   装置。