JPS5848900B2 - 画像品質制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機等の画像形成装置における画像
品質制御装置に関する。

原稿等の画像を別のシートに形成する画像形成装置ｌこ
おいては使用する機械の運転状況や原稿等の背景により
そのシートの地肌が変化し汚れる。

例えば光導電層が有機半導体よりなる感光体を使用する
電子写真複写装置においては感光体の連続使用中におけ
る残留電位、つまり原稿等の背景に相当する感光体の表
面電位は感光体の露光及び帯電による疲労、摩耗や露光
用光源の劣化、露光用ミラーの汚れ、並びに現像液の温
度等の影響を受け、約１００ボルト〜２３０ボルト程度
変化することはよく知られている。

このような残留電位の変化範囲を考慮してシートの地肌
汚れを防止するために、従来、現像電極に規定電位のバ
イアスを与え、現像すべき部材において表面電位がこの
バイアス電位以上の部分だけ現像する方式が提案されて
いる。

しかし、このような従来方式にあっては残留電位の変動
を補償すべく現像電極にバイアスを与えているが、この
残留電位は機械の運転状況等によって変化するものであ
り、またより厳密にはこのような補償は原稿の背景に対
応した部分の残留電位すなわち背景電位に応じて行うべ
きであるが、この背景電位も原稿の背景等によって変化
するものであるので、上述のような従来方式では、過剰
又は不足補償となり、画像の薄い部分が消えたり又は地
肌汚れを充分に防止できなかったりする。

そこで、残留電位を検出してその出力により現像電極に
バイアス電位を与える方式が提案されている（％願昭４
９−５２０１０）。

しかしながら、この方式では残留電位を必ずしも正確に
検出することができなかった。

すなわち、残留電位の検出を現像すべき部材の画像範囲
外で行う方法と画像範囲内で行う方法とがあるが、前者
は原稿等の背景を検出することができないから例えばカ
ラー原稿のように地肌のある原稿を用いた場合にはこの
検出は不正確であり、後者は検出点が常に画像の背景に
位置するようにすることは困難であり、いかなる原稿を
用いた場合でも背景電位を正確に検出するということは
事実上不可能であった。

本発明は上記のような欠点を除去し、現像電極に適正な
バイアスを常に与えることができ地肌汚れを防止できる
画像品質制御装置を提供しようとするものである。

以下図面を参照しながら本発明の実症例について説明す
る。

第１図に示すように電子写真複写機において原稿の画像
に応じた負の電荷の静電潜像を形成した感光体１１がロ
ーラ１２，１３で案内され案内路に沿って現像液１４中
を通り現像されてローラ１５，１６で送り出される。

その案内路は案内板１７と現像電極１８とで形成され、
入口側に検出用電極１９が配設される。

現像液１４はポンプで現像槽２０より案内板１８上に供
給される。

検出用電極１９は第２図に示すように複数のスポット検
出用電極１９１〜１９３及び平均値検出用電極１９４よ
りなり、スポット検出用電極１９１〜１９３は比較的小
さくて感光体１１の小さな部分の表面電位をトナーを介
して検出し平均値検出用電極１９４は比較的大きくて感
光体１１の大きな部分の表面電位をトナーを介して検出
する。

各検出用電極１９１〜１９４はダイオード２１〜２４の
陽極に接続され、このダイオード２１〜２４の陰極が演
算増幅器２５の正相入力端子に接続される。

したがって各検出用電極１９１〜１９４の出力のうち一
番小さいものがダイオード２１〜２４で選別されて演算
増幅器２５に加えられる。

検出用電極１９１〜１９４は感光体１１の残留電位を画
像内で検出し、したがって複写機の運転状況ばかりでな
く原稿の背景も検出する。

平均値検出用電極１９４は感光体１１上の比較的大きな
部分の表面電位を検出し、したがって画像の比較的大き
な部分の平均値を検出することになり、色の付いた原紙
の上に画像が形成されている場合に有利であり、又原稿
の黒い部分（背景でない部分）に含まれてしまって背景
を検出することができなくなることがほとんどない。

スポット検出用電極１９１〜１９３は感光体１１上の比
較的小さな部分の表面電位を検出するので、原稿の黒い
部分に含まれてしまうことが多いが、感光体１１の残留
電位をより正確に検出することができる。

したがってこれらの各検出用電極１９１〜１９４の出力
の最小をとれば感光体１１の残留電位をより正確に検出
することができる。

演算増幅器２５の正及び負の電源端子はＮＰＩ’ａ杉ト
ランジスタ２６及びＰＮＰ形トランジスタ２７のエミツ
タに接続さイ１、トランジスタ２６のコレクタが接地さ
れ、トランジスタ２γのコレクタが負の直流電源２８に
接続される。

トランジスタ２６，２７の各コレクタ・ベース間には抵
抗２９，３０及びコンデンサ３１，３２が並列に接続さ
れ、トランジスタ２６，２７のベースと演算増幅器２５
の出力端子との間に定電圧ダイオード３３，３４が接続
され、演算増幅器２５の出力端子と逆相入力端子とが接
続される。

したがって、演算増幅器２５は直流電源２８の出力がト
ランジスタ２６ ，２７を通して供給され定電圧ダイオ
ード３３，３４によりその供給電圧が一定に保たれると
共に入力電圧に応じて供給電圧レベルが変化し広い入力
電圧範囲で動作する。

又、検出用電極１９１〜１９４はケーブル３５を介して
演算増幅器２５の入力側に接続されるが、このケーブル
３５のシールドワイヤは演算増幅器２５の出力端子に接
続される。

これは検出用電極自身の対接地容量、演算増幅器２５の
入力容量、リーク電流、ケーブル３５の対接地容量によ
って検出用量極にトナーが沈澱するのを防止するためで
あり、ケーブル３５は検出用電極の検出出力に近い電圧
が加えられ、かつ交流的に接地される。

演算増幅器２５の出力端子は抵抗３６を介し定電圧ダイ
オード３７ ，３Ｂの陽極に接続され、定電圧ダイオー
ド３８の陰極は接地される。

定電圧ダイオード３７の陰極は定電圧ダイオード３９，
４０及び抵抗４１を直列に介して負の直流電源６こ接続
される。

定電圧ダイオード３７ ， ３９ ， ４０及び抵抗４
１の接続点はスイッチ４２の各固定端子に接続されスイ
ッチ４２の町動端子が現像電極１７に接続される。

定電圧ダイオード３７，３９，４０、抵抗４１及びスイ
ッチ４２は電圧調整回路を構或し、演算増幅器２５の出
力電圧をスイッチ４２により選択した一定電位を重畳す
るζとによって調整して現像電極１７に力口える。

各定電圧ダイオードのしきい値はそれぞれ数十ボルトに
設定されている。

電源電圧−ｖＣＣは従って加えられる電圧の最大値すな
わち定電圧ダイオードのしきい値に定電圧夕！゛イオー
ド３７，３９．４９のしきい値の和を加えた値よりも大
きい値が設定される。

便宜上各数値を次のように設定する。

−ＶＣＣ：一ＩＯＯＯＶ、定電圧ダイオード３８のしき
い値：５００Ｖ．定電圧ダイオード３７のしきい値：５
０Ｖ１定電圧ダイオード３９のしきい値：５０Ｖ１定電
圧ダイオード４０りしきい値：５０Ｖｏこの時各点Ａ−
Ｄ，Ｘの電位関係は次のようになる。

定電圧ダイオード３７，３９，４０によって所定の重畳
バイアスが得られるとともに−ＶＣＣを充分大きくとる
ことｌこよって電極１８側の状態の変化に拘らず安定し
たバイアス電圧を供給できる。

感光体１１は表面電位が現像電極１７のバイアス電位よ
り高い部分にトナーが付着して顕像化されるが、表面電
位がバイアス電位より低い部分にはトナーが現像電極１
７側に吸引されて付着せず地肌汚れが防」Ｐされる。

したがって地肌汚れの防止と現像電極１７のトナー沈澱
による汚れの防止とは相反する関係にあり、その最適点
をスイッチ４２で設定する。

又定電圧ダイオード３８はリミツタを構成し、原稿の黒
色部分に相当する感光体１１の最大電位の例えば半値に
リミツタ電圧を設定する。

このリミツタは背景が黒い原稿の複写を町能にする。

上述のような現像装置によれば残留電位を画像内で検出
するので、機械の運転状況ばかりでなく画像の背景をも
検出でき、かつ比較的小さなスポット検出用電極と比較
的大きな平均値検出用電極の各出力の最小をとるので、
残留電位をより正確に検出でき、したがって複写物の地
肌汚れを防止することができる。

又、検出出力を調整することにより地肌汚れと現像電極
の汚れとの相反する関係の最適点を求めることができる
。

又、本発明は感光紙１１を用いる代りに第３図に示すよ
うに例えば負に帯電される感光ドラム４３を用いる場合
にも上記実施例と同様に適用できる。

この場合、現像電極１７が複数に分割されているときに
はその分割電極１７１〜１７４間に定電圧ダイオード４
４〜４６を接続すると共にその終端を抵抗４７を介して
接地し感光体４３の走行方向に沿ってバイアス電位の傾
きを持たせることもできる。

感光体上の潜像電位は暗減衰により変化する。

静電潜像を充分に現像するためにはある程度の現像時間
が必要であるが、現像時間中にも上記暗減衰は進行する
。

従って現像初期と終期とでは潜像電位が微妙に変化して
おり、一定値のバイアス電位を与えただけでは電極効果
を有効に得ることができない。

そこで潜像電位の暗減衰特性に応じて定電圧ダイオード
４４〜４６でバイアス電位に傾きを持たせている。

又、スクイズ用金属ローラ４８を感光ドラム４３と同方
向に回転させて感光ドラム４３から現像直後に現像液を
除去している場合にはこの金属ローラ４８にスイッチ４
２からの出力をバイアスすれば金属ローラ４８を保持す
る絶縁体の汚れによっても金属ローラ４８の電圧を適正
に維持でき感光ドラム４３上の画像に悪影響しない。

又、本発明は湿式現像を行う場合に限定されるものでは
なく、第４図に示すようにパケットコンベア４９を用い
るカスケード現像装置においても検出用電極５０及び現
像電極５１を用いて上記実症例と同様に適用できる。

又第５図に示すような磁気ブラシ現像装置を用いる現像
装置にも検出用電極５２を用いて同様に本発明を適用で
きる。

この場合、現像電極の働きはキャリアがなし、キャリア
にバイアス電位を与えればよい。

以上のように本発明によればスポット検出用電極及び平
均値検出用電極により被現像材の表面電位を潜像形戒範
囲内で検出しその出力の最小をとるので、バイアス電位
を常に適正に与えることができ地肌汚れを充分に防止す
ることができる。

又、その最小値を調整することにより地肌汚れと現像電
極の汚れとの相反する関係を最適点に設定できる。

又現像電極が複数の場合もそれらに印加する現像バイア
ス電圧に被現像材の走行方向に沿って小さくなる傾きを
持たせれば電極効果が充分に得られる。

この発明を原理的な説明で記述して来たが、多くの改変
や変更が容易に行なえることは明らかであり、従ってこ
の発明は、前掲の特許請求の範囲及び精神に入れられる
べき全ての改変や変更が包含されることを意図している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実症例の構或説明図、第２図は同実
施例の検出用電極配置図、第３図〜第５図はそれぞれ本
発明の他の実施例に用いる装置の構成説明図である。 １１・・・・・・感光体、１７・・・・・・現像電極、
１９，１９１〜１９４・・・・・・検出用電極、２１〜
２４・・・・・・ダイオード、３７，３９，４０・・・
・・・定電圧ダイオード、４１・・・・・・抵抗、４２
・・・・・・スイッチ、・・・スクイズ用金属ローラ。 ４８・・・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被現像材から潜像形戒範囲内で表面電位を検出する
   比較的小さなスポット検出用電極及び比較的大きな平均
   値検出用電極と、これらの電極の出力のうちの一番小さ
   な出力を選別する選別手段と、この選別手段の出力に応
   じて現像電極に現像バイアス電圧を与える手段とを備え
   た画像品質制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の画像品質制御装置にお
   いて、選別手段の出力に所定の電位を重畳する手段を備
   えた画像品質制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の画像品質制御装置にお
   いて、現像電極が複数であって、この複数の現像電極各
   々に印加する現像バイアス電圧に被現像材の走行方向に
   沿って小さくなる傾きを持たせる手段を備えた画像品質
   制御装置。