JPH0511629B2 - - Google Patents

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量を制御する複
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
像剤中のトナー量を検出して、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量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の潜像
を形成するパツ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 しかし上記何れの方法も、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
れないと共に、検出手段が複雑かつ高価であるな
どの不具合があつた。

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
先きだつて、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得られた値を基準値
として自動ゼロ調整を行い、次に静電潜像を現像
バイアス電源を印加した現像ロールで現像する
際、現像ロールより感光体の静電潜像へ現像剤中
のトナーが転移するときに生じる電流を、現像バ
イアス印加回路に設けた電流検出回路により検出
して、得られた検出値より上記基準値を差し引く
ことにより、真のトナー消費量を電流値として検
出し、この電流値により現像装置へ補給されるト
ナーの補給量を制御してなる複写機の自動画像濃
度制御方法。

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は該感光体１の表面を
帯電する帯電器、３は感光体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。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、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６の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
４はハウジング４ａ内に感光体１に近接して現像
ロール１０が設けられている。上記現像ロール１
０は第２図に示すように磁極を配置した磁石ロー
ル１０ａの周囲に矢印方向へ回転するスリーブ１
０ｂを設けた構成で、磁石ロール１０ａの磁気作
用でスリーブ１０ｂの表面に付着した現像剤はト
リミングバー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１に達して、感光
体１表面の静電潜像を現像するようになつてい
る。また上記ハウジング４ａ内には、上記スリー
ブ１０ｂより掻き取られた現像剤をハウジング４
ａ内に収容された現像剤と混合し、またトナーボ
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４ａ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４ａ内へ補給するトナー供給用オーガ１３
は、ステツピングモータなどの駆動用モータ１３
ａ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。

次にその方法を第３図に示すフローチヤートを
混えて説明すると、感光体１の表面に形成された
静電潜像を現像ロール１０には、現像バイアス電
源１５により現像バイアスが印加されており、現
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へト
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の間には第２
図に示すように通常1.0〜1.5mm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
とキヤ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
の現像バイアス電源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と現像ロー
ル１０の間は十分な電気抵抗（通常10^9〜10Ω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0.2〜0.05μA程度
となる。しかし感光体１が現像剤によつて現像さ
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つたり、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M〓）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により変化する。
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。

いま複写を開始すべくスタート釦が押される
と、ステツプで感光体１などの駆動系が動作を
開始し、ステツプで非画像部の帯電及び光除電
が行なわれる。その後ステツプ現像装置４が動
作を開始すると共に、現像装置４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。

一方ステツ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ツプ
で基準値の設定を終了して、演算回路１９へ基準
値（ゼロレベル）をセツトすると共に、電流検出
回路１７はステツプで画像部の電流を検出して
電圧変換回路１８により電圧変換した後演算回路
１９へと送り、検出値より基準値を差し引いた値
を、現像の際消費されたトナーにより生じた電流
値として算出し、トナー補給量制御回路２０へ出
力する。トナー補給量制御回路２０では入力され
る電流値に応じたトナーがトナーボトル１２より
現像装置４へと補給されるよう制御信号を駆動モ
ータ１３ａへと出力し、これにより駆動モータ１
３ａがトナー供給用オーガ１３を回転して、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へ補給する。また現像バイアスが変更され
た場合は、変更後の現像バイアスにより生じるリ
ーク電流が基準値となるようゼロ調整を行い、現
像時検出された電流値よりこの基準値を差し引い
た値が演算回路１９よりトナー補給量制御回路２
０へ出力されてトナー供給用オーガ１３の駆動モ
ータ１３ａが回転制御されるようになる。

一方感光体１の画像部が現像装置４の現像領域
を通過すると、ステツプで現像装置４が停止さ
れると同時に電流検出回路１７にリセツト信号が
出力され、これにより電流回路１７がリセツトさ
れると共に、連続複写の場合はステツプへ戻つ
て再び上記動作を繰返すことになる。

すなわち基準値の調整は各複写毎に行なわれる
ようになつており、実施例では各複写間に一旦現
像ロール１０を停止して、感光体１上の予め定め
た非画像部が現像ロール１０に達したところでリ
ーク電流を検出して、これを基準値としてゼロ調
整を行い、その後現像ロール１０が回転して（同
時または直前より回転してもよい）、画像部の現
像を行つているときのリーク電流を再び検出し、
現像時の検出電流から上記基準値を差し引いた値
を、現像時トナーが消費されることに生じる電流
値として算出するようになつている。またトナー
供給用オーガ１３を駆動する駆動モータ１３ａは
５〜20rpmの速度で回転するようになつている
が、５〜10rpm位の回転が好ましく、トナー補給
量は駆動モータ１３ａが１秒間回転する間に10〜
100mg送られるが、駆動モータ１３ａの回転立ち
上りやトナー補給量のバラツキなどの考慮すると
50mg／sec 程度が望ましい。

発明の効果 この発明は以上詳述したように、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
像するのに先きだつて、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
してこれを基準値とし、次に静電潜像を現像バイ
アス電源を印加した現像ロールで現像する際、現
像ロールより感光体の静電潜像へ現像剤中のトナ
ーが転移するときに生じる電流を、現像バイアス
印加回路に設けた電流検出回路により検出して、
得られた電流値より上記基準値を差し引くことに
より真のトナー消費量を電流値として検出し、こ
の電流値によりトナーの補給量を制御するように
したことから、現像バイアスが変更された場合で
も、変更に応じて基準値もその都度補正されるた
め、常に現像により消費された真のトナー消費量
が電流値として検出できるようになる。これによ
つて現像バイアスの変更などに影響されることな
く、消費量に見合つたトナー量が補給できるた
め、画像濃度の一定した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、第１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
すフローチヤートである。 １は感光体、１０は現像ロール、１７は電流検
出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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で現像するのに先きだつて、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で検出してこれを基準値とし、次に静
   電潜像を現像バイアス電源を印加した現像ロール
   で現像する際、現像ロールより感光体の静電潜像
   へ現像剤中のトナーが転移するときに生じる電流
   を、現像バイアス印加回路に設けた電流検出回路
   により検出して、得られた電流値より上記基準値
   を差し引くことにより真のトナー消費量を電流値
   として検出し、この電流値によりトナー補給量を
   制御してなる複写機の自動画像濃度制御方法。