JPS6010275A - 電子写真プリント機械におけるマ−ク粒子の供給量を調節する制御システム - 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】 本発明は全般的に電子写真プリント機械に関し、さらに
詳しくは潜像を現像りる１〜す粒子の電荷を決定して、
これに応答して現像装置内にイ］加的な１〜す粒子を供
給することにＪ、って現像材混合物内へのトナ粒子の供
給毎を制御リ−る（幾構にｌＪｇするものである。

全般的に言って電子写真プリント方法は導電性部材を実
質的に均一な電位に帯電させて、これの　−表面を感性
化づることを含んぐいる。導電性の表面の帯電された部
分は複製されるオリジナル文古の光像に露出される。こ
れと異なり、モジュレートされた光ビームすなわちレー
ゾーピームにより帯電された導電性の表面の選択された
部分の放電を行い、導電性の表面に所望の情報を記録す
ることもできる。このようにして、複製を望まれる情報
に対応する静電的潜像が導電性表面に記録されるのであ
る。導電性部材上に静電的潜像を記録した後で、潜像は
現像材を静電的潜像に接触させることによって現像され
る。一般にこの現像材はキャリア粒子に摩擦電気的に１
４着するトナ粉末を含む。この］−す粒子はキャリア粒
子から離れて潜像に引付【ノられ、導電性部材上にトナ
粉末の像を形成し、この１・す粉末の像が引続いてコピ
ーシー１−に転写されるのである。最後にコピーシート
が加熱されて、像の形状に１−す粉末の像をコピーシー
トに永久的に固定する。

トナ粒子が現像材から消耗づ゛るにつれて付加的なトナ
粒子の供給量をこれに追加しなＧノればならない。種々
の異なる型式のトナ供給装置が公知である。例えば１９
６０年にジエイモ・ジュニアに付与された米国特許第２
．９５６．４８７号は現像された像から反射される光線
を検出するフ第１−セルを開示している。このフＡ１−
セルからの信号が適当に処理されて制御信号を形成俳る
。この制御信号は現像材混合物内への１〜す粒子の供給
量を調節する。１９６７年にトノヒユーおよびダヴイツ
ドソンその他に付与された米国特許 第３．３４８．５２２号および米国特許第３，３４８，
５２３号はともに帯電されたシ９電性ドラムの縁部に沿
った縞を露出する装置を開示している。この縞はトナ粒
子によってＷ像される。

ファイバー束が光線を導電性ドラムの現像された縞おＪ
：び裸の表面に照射する。１つの７オトセルが現像され
た縞から反射される光線を検出する。

伯の７オトセルが裸のＷｆｆｉ性表面から反射される光
線を検出する。これらのフォトセルはトナ粒子の供給量
、を制ｗＪツるのに使用されるブリッジ回路の２つの脚
を形成している。１９７１年にエイ、ブに付与された米
国特許第３．５５３，４６４号はトナ粒子によって現像
された帯電されるテープを開示している。このテープは
光源と光電変換器との間を通過さぼられる。メーターに
よって指示されるように光電変換器によって検出された
光線の強度はテープに現像されたトナ粒子のｔ！１に対
応する。もしテープが光を透過しないものであれば、光
線はテープを通過しないでテープから反射される。１９
７３年にホイテツドに付与された米国特許第３．７５４
．８２１号はトナ粒子によって現像された導電性ドラム
に固定されて電気的にバイアスを与えられた透明なプレ
ートを開示している。

光源が光線をプレートを通してフォトセルに照射する。

このフオｔ・セルからの電気的出力信号は処理されて誤
差信号が発生され、トナ供給装置を（ｊ勢して現像材混
合物に付加的なトナ粒子を供給する。１９８２年にブレ
ースに付与された米国特許第４．３１８．６５１丹は導
電性表面に密接して配置される赤外線８１度針金開示し
ている。この赤外ＩＩＡ濃度ｉ１は導電性表面に記録さ
れた１対のテスト面積部分に付着するトナ粒子の濃度を
検出する。

一方のテスト面積部分に１４着するトナ粒子の濃度から
得られる′出力信号は、現像材混合物にトナ粒子を供給
するのを制御りるために使用される他方のテスト面積部
分に４１着するＩ−ノー粒子の濃度に対応する信号とと
もに導電性表面の帯電を調節するのに使用される。での
Ｊ：うにして１〜す粒子が現像材混合物から消耗される
につれて現像材混合物にトナ粒子を供給するのを制御す
る多数の機構が提案されている。１９７３年３月６日イ
］にて１〜ラハデンベルクその他に付与された米国特許
第３．７１９．１６５号はこのような機構に関係すると
思われる。

前述′の特許の記載のＩＩＩ係のある部分を簡単に要約
すると、この特許は、磁気ブラシが導電性表面の帯電さ
れない面積部分に周服的に接触づる時にこの磁気ブラシ
によって生ずる自己バイアス電位をザンプリングするこ
とによって現像材混合物のトナ粒子の濃度を監視り°る
ようになっている磁気ブラシ現像ステーションを開示し
ている。トナ粒子は磁気ブラシによって検出された電位
に逆比例して現像＠置に供給される。

本発明の１つの特徴によれば、マーク粒子（ｍａｒｋｉ
ｎｏ　ｐａｒｔｉｃｌｅ）によって潜像を現像する装置
が設（）られる。この装置はマーク粒子の成る供給口を
貯蔵する装置を含む。この貯蔵装置にマーク粒子を供給
する装置が設けられている。マーク粒子を貯蔵装置から
潜像に密接する位置に運搬する運搬装置が設番ノら、れ
ている。この運搬装置は潜像に供給されるマーク粒子の
電荷を感知して、これを指示する信号を供給装置に伝達
づる。この供給装置は受入れた信号に応答して貯蔵装置
内へのマーク粒子の供給ｍを調節Ｊ−る。

本発明の伯の特徴ににれば、導電性表面に記録された静
電的潜像を右りる型式の電子写真プリント機械が提供さ
れる。摩擦電気的に付着するトナ粒子を有り゛る少なく
とも二１Ｘ７リア粒子を含む現像材が潜像に密接して前
進さけられ、トナ粒子がキャリア粒子から離れて潜像に
引付けられ、４電性表面上にドブ粉末の像を形成する。

現像材の成る供給ｍを貯蔵する装置が設番ノられる。こ
の貯蔵装置にトナ粒子を供給する装置が設けられる。現
像材を貯蔵装置から潜像に密接する位置に運搬する装置
が設けられる。この運ｍ装買は潜像に付着されたトナ粒
子の電荷を感知してこれを指示する信号を供給装置に伝
達し、貯蔵装置内への１・す粒子の供給ｍを調節ず◇。

本発明のさらに他の特徴によれば、マーク粒子によって
潜像を現像する方法が提供される。この方法はハウジン
グ内にマーク粒子の成る供給量を貯蔵する工程を含む。

ハウジング内のマーク粒子は現像ローラにて潜像に密接
りる位置に運搬され、マーク粒子が潜像に引付【ノられ
るＪ、うになす。潜像に引付けられたマーク粒子の電荷
が感知される。

感知された電荷に応答してマーク粒子がハウジング内に
供給される。

本発明のさらに他の特徴によれば、摩擦電気的に付着す
るトナ粒子を有する少なくども１１７９７粒子を含む現
像材によって導電性表面に記録された静電的潜像を現像
する方法が提供される。この方法はハウジング内に現像
材の成る供給量を貯蔵する工程を含む。現像材は現像ロ
ーラに”Ｃ潜像に密接した位置に運搬され、トナ粒子が
潜像に引付けられるようになす。潜像に引付けられたト
ナ粒子の電荷が感知される。感知された電荷に応答して
付加的なトナ粒子がハウジング内に供給されるのである
。

本発明の仙の特徴は、添ｆ′Ｊ図面を参照して述べられ
る以下の説明によつく“明らかになる。

本発明は以下にその望ましい実施例を参照して説明され
るが、本発明をこのような実施例に限定する企図゛のな
いことは理解されねばならない。反対に本発明は特許請
求の範囲に限定されるような本発明の精神および範囲に
含まれる総ての変形、修正および等価的なものを広く包
含することを企図している。

本発明の特徴を全般的に理解するために図面が参照され
る。これらの図面を通じて同様の符号【よ総で同様の部
材を示づように使用されている。第１図は本発明の装置
を組込んだ図解的な電子写真プリント機械の種々の部材
を概略的に示す。以下の説明から本発明の装置が広い範
囲の変形形態の電子写真プリント機械にもよく適応し、
こ１に説明された特定の実施例に本発明の応用面が制限
されるものでないことは明らかである。

電子写兵プリント機械の技術はよく知られているから、
第１図におりる種々の処理スデーションは以下に概略的
に示され、その作動が図面を参照して簡単に説明される
。

第１図に示されるように図解的な電子写真プリント機械
は導電性支持体に固定された光Ｓ電性面１２を有するド
ラム１０を使用している。光導電性向１２は電気的絶縁
性の有機樹脂にランダムに拡散された光導電性粒子を右
する電荷発生層を含むのが望ましい。導電性支持体は１
つまたはそれ以上のジアミンが溶解されている透明な電
気的に不活性のポリカーボネート樹脂を有する電荷運搬
層を含む。ドラム１０は矢印１４の方向に動さ、光１３
電性面１２の引続く部分を順次ドラム１０の通路の廻り
に配置された種々の処理スデーションを通して前進させ
る。

最初に、光導電性向１２の１つの部分は帯電ステーショ
ンＡを通過させられる。この帯電ステーション八におい
て、全体を符号１６で示されたコロナ発生装置が光導電
性面１２を比較的高い実質的に均一な電位に帯電させる
。

次に光導電性面１２の帯電された部分は結像ステーショ
ンＢに前進さＵられる。この結像ステーションＢは全体
を符号１８で示された露出装置を含む。露出装置１８内
ではオリジナル文書が表面を下方に曲番ノ°Ｃ透明なブ
ラアン上に配置される。

ランプがオリジナル文書を照明し、光線はＡ′リジナル
文棗から反射され−Ｃレンズを通して伝達され、オリジ
ナル文めの光像を形成する。この光像は光１＃電性面１
２の帯電された部分に焦点合せされ、光ｙｎ電性面上の
電荷を選択的に間数させる。このことはオリジナル文書
に含まれている情報の面積部分に対応する静電的潜像を
光導電ｉ面１２上に記録させる。光導電性面１２上に静
電的潜像が記録された後で、ドラム１０が潜像を矢印１
４の方向に現像ステーションＣに前進させる。

現像ステーションＣにおいて、全体を符号２０で示され
た磁気ブラシ現像装置が摩擦電気的に付着するＩ−す粒
子を有りる１１７９１粒子の現像材混合物を静電的潜像
に接触−りるように運搬する。潜像はキャリア粒子から
１〜す粒子を引（Ｊりて光導電性面１２上にトナ粉末の
像を形成りる。引続く静電的潜像が現像されるにつれて
、トノ粒子がＩＩｉ！像材混合材混合物ナ粒子が消耗す
る。現４＆装冑２゜内に配置されるトナ粒子供給装置は
付加的なドブ粒子を現像材温−合物に供給して、これに
にり引続く使用を可能どなず。この現像装置の１ｌＴ１
１Ｉな構造およびトナ粒子の供給を制御する態様が以下
に第２図および第３−図を参照し゛Ｃ説明される。

現像の後で、ドラム１０がトナ粉末の像を転写ステーシ
ョンＤに前進させる。転写ステーションＤｋ：おいて支
持材料のシートがトノー粉大の像に接触するように動か
される。この支持材料のシートは全体を符号２６で示さ
れるシート給送装置によって転写ステーションＤに前進
させられる。シート給送装＊２６はシート３０の積重ね
体の最り部のシートに接触すると給送ロール２８を含む
のが望ましい。この給送ロール２８は矢印３２の方向に
回転して最上部のシー１〜を前進ローラー３４によって
形成されるニップＪなわち挾持部に前進さぼる。この前
進ローラー７３４は矢印３６の方向に回転してシートを
シュート３８内にｙＪ進さ「る。

このシュート３８は前進する支持体のシートを調時され
た順序でドラム１０の光導電性面１２と接触させるよう
に指向させ、光導電性面１２上に現像されている粉末像
が転写ステーションＤにて前進する支持体のシートに接
触するようになす。

転写ステーションＤは゛コＬ１す発生装置４０を含み、
このコロナ発生装置はイオンをシートの裏側に射出する
。このことはｆ５）木像を光導電性面から離してシーｔ
・に引付番ノる。転写の後で、シートは矢印４４の方向
にコンベア４２上で運動を続け、シートを融合ステーシ
ョンＥに向！すて前進させるのが望ましい。

融合ステーションＥは全体を符号４６で示される融合組
立体を含み、この融合組立体４６は転写された粉末像を
シートに永久的に固定する。融合組立体４６は加熱され
、た融合ローラ４Ｂおよびバックアップローラ５０を含
むのが望ましい。シートは粉末像が融合ローラ４８に接
触するにうにして融合ローラ４８およびバックアップロ
ーラ５０の間を通過する。このＪ：うにして、粉末像は
シートに永久的に固定される。融合の後で、前進ローラ
５２はシー１〜を捕捉１−シー５４に前進させて、その
後で作業者によってシーｉ・をノリンｌ−ｍ械から取出
１ようになされる。

粉末像が光導電性面１２から７Ｉピーシ−１−に転写さ
れた後で、ドラム１０は光導電性向を清掃ステーション
Ｆに向って回転する。この清掃ステーションＦにおいて
、清掃ブラシが光導電性面１２に付着する残余の粒子を
除去する。

前述の説明は本発明の特徴を組込んだ電子写真プリント
機械の全般的な作動を承して本発明の目的を示すのに充
分１ｅあると者えられる。

さて本発明の特別の主題を示すために、第２図は第１図
に示されたプリンＩ−機械に示された現像装置を詳細に
示している。此の図面に示されるように、この現像装＠
２０は全体を符号５８で示された現像ローラを含む。こ
の現像ローラは導電性の軸５６上に回転可能に取（＝Ｊ
ｕられた非磁性の管状部材２２を含んでいる。この管状
部材２２は粗面にされた外周面を有するアルミニウムか
ら作られ、軸５６は不銹鋼から作られるのが望ましい。

細長い磁石２４が軸５６上に固定して取ｆ１けられ、管
状部材２２の内側にこれから間隔をおかれて配置されて
いる。例えば、磁石２４はその円周面の廻りに多数の磁
極を与えられたバリウムフェライトから作られるのであ
る。全体を符号６０で示された電流感知装置が軸５６に
連結されている。このＴｉ流感知装＠６０は電圧源６２
に接続され、この電圧源６２は軸５６に電気的なバイア
スを与え、したがって導電性の軸受を経て管状の部材２
２に電気的なバイアスを与えるようになっている。電流
感知′４Ａ置６０は電圧源６２と直列の抵抗を横切る電
圧降下を感知することによって電流の測定を行うのであ
る。電流感知装［６０からの出力は積分器６４に伝達さ
れる。この積分器６４は所望の時間間隔にわたって電流
感知装置６０から伝達される電流信号を積分する演算増
幅器となし得る。

積分器６４からの出力はアナ１−１グ・デジタル変換器
６６に伝達される。またこのアナログ・デジタル変換器
６６からの出力は電子回置プリント機械内の中央処理ユ
ニツ］−６８に伝達される。注目されることは、このア
ナログ・デジタル変換器６６が中央処理ユニット６８と
一体的な部分となし得ることである。この中央処ＪＪｊ
　：Ｌニラ１−６８は論理回路を含み、この論理回路が
また現像装置のハウジング内にトナ粒子を供給するのを
制御するだめの誤差信号を発生づるのである。このよう
にして、トナ粒子が、発生されｌこ電荷の関数とし゛Ｃ
現像装置に供給されるのである。このことは、発生され
た電荷がバイアス電流によつ−（測定できることによる
のである。当業者には同じ方法が中央処理ユニッ］〜お
よびアナログ・デジタル変換器に代えてアナログ電圧・
時間変換器によって行われ１りることを理解できる。

さて第３図を参照すれば、中央処理ユニツ１へ６８が現
像装置のハウジング内にトナ粒子を供給するのを調節す
る態様が示されている。この図面に示されるにうに中央
処理ユニット６８は誤差信号を電圧１！７０に伝達する
。この中央処理ユニット６８からの誤差信号は電圧源７
０からの出力電圧を調節し、現像装置への付加的なトナ
粒子の供給を制御するようになっている。全体を符号７
２で示されるトナ供給装置は現像ステーション２０内に
配置されている。この１−す供給装置１７２はトナ粒子
の成る供給量をその内部に貯蔵する容器７４を含む。適
当なローラ７６が容器７４に連結される室７８内に配置
され、トナ粒子をオーガ８０内に供給するようになって
いる。その例として、オーガ８０は多数の開口を有する
管内に取付けられた螺旋状のばねを含む。モータ８２が
オーガ８０の螺旋状の部材を回転させ、トナ粒子を管を
通して前進させるようになっている。これによりトナ粒
子は管の開口から現像装置のハウジングの室内に供給さ
れ、現像１］−ラ５８によって使用されるようになされ
る。モータ８２の付勢は電圧源７０によって制御される
。この電圧源７０は中央処理ユニツｌ−６８に接続され
ている。光Ｓ電性向上に現像されたＩ−す粒子のｍの測
定された電荷は電流の測定値と比例り−る。この電流の
測定値４よ積分され、所望の値と比較され゛Ｃ誤差信号
が発生され、現像装置への１・す粒子の追加ｍを制御Ｊ
る。

この誤差信号は電圧ｌ！７０を制御するのに使用され、
電圧源７０はまたモータ８２を（＝Ｊ勢する。このよう
にして、付加的な１ヘナ粒子が光８’１１性面上の現像
されたトナ粒子の電荷の関数として現像装置に供給され
るのである。

当業者には像と像との間の範囲となりのが望ましい帯電
された面積の区画を照明することによってサンプルとな
される静電的潜像が光導電性面１２上に記録できること
が判る。このサンプルとなされる静電的潜像は現像ロー
ラ５８にＪ：つぞ現像されるが、潜像上に供給されるト
ナ粒子の電荷が潜像を現像するために既述されたＪ：う
に監視されるのである。この技術は潜像上に供給される
１・す粒子の゛電荷を測定する代りに利用ぐきる。

トナ粒子供給装置は現像の間にバイアス電流に比例して
トナ粒子を供給する。このａｍは現像材の摩擦生成物（
ｔｒｉｂｏｐｒｏｄｕｃｔ　）の変化に無関係に作動時
間にわたってｍ擦電荷（ｔｒｉｂＯｃｈａｒ（Ｊｅ　）
を一定の調節可能の比率に保持する。この場合制御され
るのは現像材の溜部のＪ！！擦電荷ではなく１ヘナ粒子
のＪ！！擦電荷である。このことは溜部の摩擦電荷に対
する現像された１−す粒子の摩擦電荷の比が時間ととも
に変化するような装置において右利である。この装置は
また給送される１〜す粒子の濃度の制御装置となされる
利点を有する。それぞれの像が現像された後で、適当な
トナ粒子の量が現像装置のハウジングの溜部に供給され
゛τトナ粒子の濃度を一定に保持するようになされる♂
定常状態においτ溜部に供給されるトナ粒子の量は排出
されるトナ粒子の最と等しくなる。もしこの排出される
トナ粒子の量に対するトナ粒子の電荷の比（電荷比率７
間比率）が一定に保持されるならば溜部から出て行く１
−す粒子の量と溜部に入る最との摩擦電荷の比（Ｌｒｉ
ｂｏ）は一定となる。

溜部は電荷対供給比率によって決定される現像される１
・す粒子の摩擦電荷の値が一定ｅある点に遂する。

本発明によって提案される１〜す粒子供給装置による現
像材の性質を理論的に説明Ｊる数学的な解析は容易に誘
導できる。下記の用ＢＴＩが定義されている。

ｍ、＝Ｍ部内のトナシ仔の昂 ＩＴＩ　ｃ−溜部内の１４７９７粒子の置市、Ｒ＝Ｐ／
Ｒ上のトナ粒子の現像速痕山、＝１〜す粒子供給装置の
供給速度 ｒｉ１［ｒｒ＝トナ粒子の供給速度の誤差■Ｂ−バイア
ス電流 １、Ｒ＝Ｐ／Ｒ上の現像された１−す粒子の帯電電流 Ｉ　−１−Ｌ、Ｒ−誤差電流 Ｅｒｒ　Ｂ Ｔｒ−現像されたトナ粒子のＦｆＲ擦電荷（電荷／吊） １−Ｃ＝トナ粒子の濃度（ｒｎ　７ｍ、）に＝バイアス
電流に刻する供給率の比例４１数理想的な場合には、下
記の仮定がなされる。

（１）Ｉ、＝Ｉ、１１ 測定されたバイアス電流は現像されたトナ粒子の電流に
等しい。

他には電流の漏洩路があってはならない。

（２）　ｍ　ＰＲ＝　ｍ　ＰＲ／　Ｔ　ｒ現４１Ａ装置
のトナ粒子は摩擦電荷Ｔｒにより現像されたトナ粒子の
電荷に関係する。すなわちそのｍｉｌ！電荷はＪ：り限
定されたｍである。過大の誤った（）゛インのトナ粒子
の現像はこの仮定に抵触する。

このことはトナ粒子の濃度に対１−る標準の摩擦電気（
ｔｒｉｂｏ）であって、負の帰還特性を得る必要はない
。この摩擦電気（ｔｒｉｂｏ　）がＴＣの単調な減少関
数であることが必要なだけである。

（４）山　−ｎｌ　ｄｒＴＩ　Ｐ’Ｒ ■ トナ粒子のｍは現像された量に等しい。Ｊなわち過大な
１−す粒子の漏洩がない場合である。

理想的なトナ粒子の濃度（ＴＯ）の制御装置は、バイア
ス電流により、比例的に一定の定数Ｋにしたがってｉ・
す粒子を供給するようにして構成されるのである このことは次のように書くのと同じである。

（５）　ｍ　＝　Ｋ　Ｉ　Ｂ このことは瞬間的に測定されたバイアス電流の関数とし
て供給速度を変化さけることを必要とする。しかし、こ
のことは、成る一定の時間にわたって（例えば１つのコ
ピー）電流を積分し、この積分値に関係して後で成るド
ブ゛粒子の昂を供給覆ること）同じで（遥かに実用的で
）ある。

トナ粒子の濃度（ＴＣ）は式１−４による４つの仮定Ｊ
３よび式５の与えられた条件にＪ：って決定できる。式
１．２．４おＪ：び５を相合Ｕると次の式が得られる。

（６）ｍ　＝ＩＢ　（Ｋ　１／−し・）■ この式は式３によって次のようになる。

（７）ｒ’ｎ■＋ｍ、（ＩＢ／ｍＣＡ）−＋−１，ｃｏ
／Ａ−ＩＢＫ＝０ これは最初の条件ｍｒ　（ｔ＝０）に対して時間に関係
する解を有する。

（８）　ｍ、（ｔ　）　＝ｔｎｃΔに−ｍｃＣ０または
最初の摩擦電気の条件Ｔｒ　（ｔ＝０）によって、 からトナ粒子の現像を開始する場合摩ｍ電気は、時間定
数へｍ／ＩＢにＪ：す、設定されたパラン−ター１／に
のＩＩＪ限俯に指数輿数的に接近づる（ＩＢｔはｉ間を
内の正味発生電荷）。

トナ粒子の発生摩擦電気の電荷は充分な時間の後で（定
常状態で）値１／Ｋに接近する。この値には電流／供給
間の比率または（電荷／時間）／（沿／時間）＝電荷７
量−摩擦電気 （ｔｒｔｂｏｃｈａｒｇｃ　）である。式９は式５の供
給量制御条件が安定した負の帰還（ｆｉｌじたループ）
システムであり、たとえこのシステムが妨害を受けても
所望の摩擦電気の値が保持されることを証明ｒＪ−る。

式９の時間定数Ａ　ｍ　／　Ｉ　Ｂは付加的なトナ粒子
が追加されない場合の現作材のＷｉ度低下の自然の時間
定数と比較され４りる。１・す粒子が供給されないで溜
部からトナ粒子が消耗する時の庁ｍ電気の電荷は次のよ
うになる。

式１０は自然に摩擦電気をＩ制御りる同じ１１１問定数
がまたトナ粒子供給削の＊ｉシステムを制御Ｉ　するこ
とを示？１０１−す粒子が追加されない時は（式１０に
よって示されるにうに）このシステムは最も迅速に濃度
低下を生ずる。このように他の現像可能の１−大粒子制
御システムは何れも本発明により提案されるシステムＪ
：り優れた時間定数を右ジることはできない。したがっ
て、弐〇の時間応答性は満足なものである。

例えば最初の仮定の式４にて考慮されなかった溜酊内へ
または溜部外への正味のトナ粒子の流れがある場合には
帯電電流の測定誤差または供給速度の誤差はＩ制御され
る摩ｔｌｌ電気に影響を与えるのである。この誤差は市
［ｒｒである。式４は次のように書代えることができる
。

（１１）、ｒ″ｎ＝　ｒｉ）−ｒｉｒ　、Ｒ−＋−ｒｎ
　Ｆｒｒ丁ｄ このｒ″ｎ［１１，は誤ったトノー粒子供給装置から誘
導されるもので、１〜す粒子が粉末の汚れまたは低い／
誤ったサインのトナ粒子ににつて失われるのである。同
様にもし測定されたバイアス電？ｙｔＩ８が正確に現像
されたトナ粒子の電ＭＩｐｌでない場合には式１の仮定
は誤差電流■　によって次のよｒｒ うに修正されねばならない。

（１２）　Ｉ、＝Ｉ、Ｒ＋ＩＥ、、。

誤差電流Ｉ　は現像装置ハウジングからまたＥｒｒ は光′ａ電性面との磁気ブラシの電荷交換による電気的
な漏洩路から生ずる。

式２．３．５．１１および１２を解くと次の最終的な結
果が得られる。

ｇ＋　）ｅ−ｔ、　ｔ／ｒｎｏＡ）−１こ）で 式１３により、誤差の項■　および山Ｅ１１．を［ｒｒ 導入する効果は定常状態の摩擦電気を１／ｌりから１／
に′に移行させ、時間応答作用の形態を式９におけると
同様に保持りることになることが判る。

新しい１１！擦電気１／に′は、誤差の項がｌＥ＋１８
、／■　く〈１で、ｍ／ＩＰＲ＜＜１にしたがってＰＲ
Ｅｒｒ 小さいならば１／に−に−近く保持される。もしこれら
の条件が満足されない時には制御される摩擦電気は安定
でない。何故ならば誤差の項したがつＣＫ′が時間とと
もに変化°りるからである。。Ｉ［、。

および出　は■ＰＲずなわち面ｌｌ１ｌ！適用範囲にし
たＥｒｒ がって変化せず、それぞれのコピーに対し゛て変化する
。もし■　および山４２．が一定であれば、Ｅｒｒ これらの項は容易に補正できる。

この供給装置が適性に作動するためには種々の仮定およ
び拘束条件があることは明らかである。

その結果は式１−５の有効性に基づく。さてこ）でこれ
らの式のそれぞれについて検討する。

バイアス電流測定の式１はトナ粒子の帯電電流およびバ
イアス電流が相互に関係すると仮定している。ハウジン
グから外への電流の漏洩路は問題を生じさＵる。渾洩路
（＞　１０−′Ａｍｐｓ）は主として高温／多湿の条イ
′［において問題となる。成る受光器は磁気ブラシの先
端と光導電性面との間に著しい電荷の交換を行う。この
ことは対処を要する甚だ困難な問題である。この問題の
１つの解決方法は本来的な「＠」測定を行うことである
。Ｊなわも文書間の面積の背景部分（現像されていない
）にてバイアス電流測定を行い、引続く電流測定を偏倚
ずなわら修正する値を利用して行うのである。

例えばそれぞれのコピーには常に白い面積部分があり、
それぞれのコピーにおける最小限の測定電流がこの修正
する電流どして利用できる。

摩擦電気の帯電の関係に関づる式２は発生された電荷が
一定の関係で１〜す粒子の量に関係覆るものと仮定して
いる。実際上現像材、は式２で仮定しているような鋭い
ピークを右Ｖる電荷の分布を右しない。このことは発生
された電荷の分布の形状が種々の現像電位に対し【著し
く変化しない限り問題にはならない。例えば主とし−Ｃ
背ｑ面積部分にお【ノる誤った／低い１ノーインの１・
す粒子の現像は、式２における平均の摩擦電気が一１ピ
ー旬に変化りる入力特性に関係するから、問題を生ずる
のである。

Ｔ　Ｃど摩擦電気との関係に関する式３は任意の仮定で
ある。この標準の形は単に便利のために選ばれるのであ
る。△が小さい場合はこのシステムの時間応答性は改善
される。しかし、このことはトナ粒子の濃度（Ｔ　Ｃ）
に対Ｊる摩擦電気の依存性を増大させる犠牲を伴って得
られるのである。

必要な拘束条件は、ＦＪ擦電気がトノ粒子のｍ度（ＴＣ
）の単調に減少する作用でな番ノればならないことであ
る。「増加」１°る作用は不安定な正の帰還ループシス
テムを与える。殆ど総ての現像材は適正な減少する単調
な性質を有する。

トナ粒子の吊を保有することに関する式４は、トナ粒子
が現像以外の原因で現、像装置のハウジングから失われ
る場合にのみ誤差を生ずる。

供給制御に関する式５は、１・す粒子の母がバイアス電
流にしたがって供給されることを必要とし、典型的なバ
イアス電流は０．１から１０μ八までの間で変化覆る。

この電流の正確な測定は、特に電流が積分され、大部分
のノイズがフィルターされるからまたトナ粒子の供給装
置を考Ｔｍ覆ることが重要である。供給速度はその寿命
の限り一定に保持されねばならない。勾えられた電気的
入力に対する供給されるｍの変化はそれ自体制御される
摩擦電気の移動（Ｋのシフト）に比例して生ずるのであ
る。

以上を要約すると、本発明のシステムが、静電的潜像上
に現像される１−す粒子の電荷の関数として、現像装置
のハウジングに対するトナ粒子の供給量を制御りるもの
であることが明らかである。

バイアス電流によって測定されに電荷は現像ローラにＪ
：って感知される。この電荷に比例する電気的な出力信
号が積分され゛（デジタル信号に変換され、このデジタ
ル信号がまた電子写真プリン１〜機械の中央処理ユニッ
トにょって処理される。中央処理ユニツ１〜から伝達さ
れる誤差信号は現像装置のハウジング内へのトナ粒子の
供給量を制御りるのＣある。

本発明はオリシノール文書を走査りるのに使用される光
学系とともに使用されるように説明されたが、当業者に
は本発明の装置が、光導電性面の帯電された部分の選択
された面ゼｉ部分を照射づるように配置されたモジュレ
−１−されたレーデ−ビームとともに使用されて光導電
性面上に静電的潜像を記録Ｊるようになしくｑることが
判る。

したがって、本発明にょっく静電的潜像上に現像される
トナ粒子の電荷の関数としく現像ｉｓ内へのトナ粒子の
供給量を調節する装置が提供されるのである。この装置
は上述の目的および利点を完全に満２さ′せるものであ
る。本発明はその特定の実施例について説明されたが、
当業者には多くの変形、修正が可能であることが判る。

したがって、本発明は、広く特許請求の範囲に限定され
た精神および範囲に含まれるこのような総ての変形、修
正を包含するものであることを企図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を組込んだ図解的な電子写真プリ
ン１〜機械を示す概略的立面図。 第２図は第１図のプリント機械に使用される制御機構を
示り概略的説明図。 第３図は第１図のプリント機械におけるトナ粒子の供給
ｍの調節を示１概略的説明図。 １０・・・ドラム １２・・・光導電性面 １６．４０・・・コロナ発生装置 １８・・・露出装置 ２０・・・磁気ブラシ現像装置 ２４・・・磁石 ２６・・・シート給送装置 ６０・・・電流感知装置 ６２．７０・・・電圧源 ６４・・・積分器 ６６・・・アナログ・デジタル変換器 ６８・・・中央処理ユニット ７２・・・トナ供給装置 Ａ・・・帯電ステーション Ｂ・・・結像ステーション Ｃ・・・現像ステーション Ｄ・・・転写ステーション Ｅ・・・融合ステーション Ｆ・・・清棉ステーション 代理人　浅　祠　皓 ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、３ 第１頁の続き ■発明　者　ヘンリイ・アール・ティルアメリカ合衆国
ニューヨーク州 ロチニスター・ハンプシャー・ ドライブ１１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マーク粒子によるｗｉ像の現像装置において、前
   記マーク粒子の成る供給■を貯蔵するための貯蔵装置と
   、 前記貯Ｍ装４にマーク粒子を供給するための供給装置と
   、 前記マーク粒子を前記貯蔵装置から前記潜像に密接する
   位訂に運搬するだめの運搬装置と、を包含し、 前記運ｍ装置は、前記潜像に供給されるマーク粒子の電
   荷を感知して、これを指示する信号を前記供給装置に伝
   達し、マーク粒子の前記貯蔵装欝内への供給ｍを調節す
   るようになされていることを特徴とする潜像の現像装置
   。 （２１マーク粒子によって潜像を現像する方法において
   、 ハウジング内にマーク粒子の成る供給端を貯蔵し、マー
   ク粒子が前記潜像に引イリ番）られるように現像ローラ
   にて前記ハウジング内のマーク粒子を前記潜像に密接す
   る位置に運搬し、 前記潜像に引例けられたマーク粒子の電荷を感知し、 前記感知された電向に応答してマーク粒子を前記ハウジ
   ング内に供給リーる、 ことを特徴とする潜像の現像方法。