JPS61167965A - 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へトナー粒子が
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ｔｉ’ｅ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
写画像濃度を一定に保つために現像剤中のトナー１ｋ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１ｋ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々の潜像を形成
するバ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
量変化、複写された用紙の地肌濃度を検出し、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 しかし上記倒れの方法も、現像中実際に消費されるトナ
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Ｋ、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
これをメモリへ記憶し、次の複写工程で検出した用紙サ
イズによる係数により上記メモリに記憶された値を補正
して、補正された値をトナー供給用オーガの駆動モータ
へ出力して、駆動モータによりトナー供給用オーガを駆
動することにより前回の複写で消費され九トナーを補給
すると共に、補給しきれない場合は次以後のり写で補給
することにより、常に沙写により消費された量に見合っ
たトナーが現像装置へ補給できるようにした複写機の自
動画像濃度制御装置。

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＃ｉ該感光体１の表面を帯電する帯電器、３
は感光体１０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１表面に形成された静電
潜像は現像装［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シ給紙された用紙６に転写され
、転写された用紙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６０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１の表面より除去
される。

一方現像装置ｋ４はハウジング４α内に感光体ＩＫ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ＩＯは第２図に示すように磁極を配置し
た磁石ロール１０αの周囲に矢印方向へ回転するスリー
ブＩＯＡを設けた構成で、磁石ロール１０α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ＩＫ達して、感光体１我面の静電潜像を
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ｌ（ｌより掻き取られた現像剤をハ
ウジング４α内に収容された現像剤と混合し、マ几トナ
ーボトル１２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４ｃＬ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４α内へ補給
するトナー供給用オーガ１３け、ステッピングモータな
どの駆動モータ１３α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。

次にその方法を説明すると、感光体１の表面に形成され
た静電潜像を現像ロールｌＯには、現像バイアス電源１
５により現像バイアスが印加されており、覗、像バイア
ス電源１５と現像ロール１０を接続する線路１６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より感光体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１と現像ロール１０
０間には第２図に示すように通常１．０〜１．５ｗ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を有するト
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ｍ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＋　１１０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１
０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２００〜５００Ｖの現像バイア
スが印加されており、また感光体１と川。

像ロール１０の間は十分な電気抵抗（通常１０”〜１０
Ω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電流は０２〜０．０５μＡ　程度
となる。

しかし感光体Ｉ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Ｍｇ）により現像ロール１０
より感光体１側へ微少電流が流れており、このリーク電
流は現像バイアスを変えることＫより変化する。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。

さらに原稿を複写する場合、原稿のサイズによってスキ
ャン時間が異なるため、原稿のサイズを検出して１次の
複写時に前の複写で消費されたトナーを補給する際、前
の複写と次の複写で原稿サイズが異なると、消費量と補
給量が一致しなくなり、トナーの補給量に過不足が生じ
る丸めこれを補正してやる必要がある。

次にその方法を第３図に示すフローチャートで説明する
。

いま複写を開始すべくスタート釦が押されると、第３図
に示すステップ■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、現偉装置ｔ４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はアイドリング状態へ入る。

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
が基準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■で基準値
の設定が完了して、演算回路へ基準値（ゼロレベル）が
セットされると共に、電流検出回路１７は現像領域へ進
入した画像部の電流を画像部全体に亘って検出しくステ
ップ■）、次の複写時にその電流値に応じたトナーが現
像装置４へ供給されるようその値をメモリへ記憶する。

画像部の現像が完了して画像部が現像領域を通過すると
、ステップ■で現像装置４の駆動を停止すると同時に、
電流検出回路１７ｔ−リセットする。

また連続複写の場合は再びステップ■へ戻って上記動作
を繰返すが、前の複写の際に検出された電流値に応じて
次の複写のときにトナーを供給するに当って、次の複写
の際に用紙サイズが検出される。検出された用紙サイズ
信号は予め用紙サイズ毎に定められた補正係数に変換さ
れて演算回路へ出力され、メモリに記憶された値が補正
係数により補正される。

例えば前の回の複写でＡ３サイズの原稿が初耳されてそ
のとき消費されたトナー量が電流値としてメモリへ記憶
されている場合、次に例えばＡ４サイズの原稿を横送り
で複写すると、前の回の複写で消費されたトナー量より
次の複写で消費されるトナー量の方が多いため、補給不
足となってしまう。そこで用紙サイズを検出して前回の
複写と次回の複写で用紙サイズが異なる場合に、前回検
出した電流値を補正してトナー供給用オーガ１３の駆動
モータ１３αへ出力すると同時に、不足分を再びメモリ
へ記憶する。

そしてこのメモリへ記憶された不足分は次回の襟写時に
駆動モータ１３αへ出力されて、不足分も併せたトナー
がトナーボトル１２より現像装置４へ供給されるようト
ナー供給用オーガ１３妙Ｓ回転されるようになる。

発明の効果 この発明は以上詳述したように、感光体の弐面に形成さ
れた静電潜像を現像装置により現像する際現像ロールよ
り感光体へトナーが転移するときに生じる電流値を現像
バイアス回路に設は九電流検出回路により検出してその
値をメモリへ記憶し、次の複写の際に検出した用紙サイ
ズに応じた係数により上記メモリに記憶された値全補正
した後これをトナー供給用オーガの駆動モータへ出力し
て、前回複写の際消費されたトナー量に見合った量のト
ナーが補給されるようになすと共に、次の複写で補給し
きれない分のトナーを欠取降の複写で補給するようにし
たことから、複写すべき原稿のサイズが異なることによ
り複写毎に消費されるトナー量が変っても、常に消費量
に見合った量のトナーが補給されるため、安定した画像
濃度の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、Ｍ１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、第３図は作用を示すフローチャートであ
る。 １は感光体、４は現像装置、１０は現像ローｉ、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で検出しこれをメモリへ記憶
   し、次の複写の際に検出した用紙サイズによる係数によ
   り上記メモリに記憶された値を補正して、補正された値
   をトナー供給用オーガ１３の駆動モータ１３ａへ出力す
   ることにより現像装置４へトナーを補給すると共に、次
   の複写工程で補給しきれない分は次以後の複写工程で補
   給することを特徴とする複写機の自動画像濃度制御方法
   。