JPH0322991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真に関し、さらに具体的にはト
ナー濃度を制御する事によつてコピーの品質を改
良する事に関する。

〔本発明の背景〕

従来、トナー濃度を維持するための多くの機構
が知られている。本発明が関連する１つの類はパ
ツチ感知装置と呼ばれるものである。この種類の
装置においてはトナーを帯びるテスト・パツチが
トナー濃度の測定の尺度として使用される。もし
光学密度が低すぎる事がわかれば、トナーが現像
ステーシヨンに加えられる。

この類の装置の中で特に良好な装置は米国特許
第4178095号に示されており、本願発明はその第
２図の改良に関する。この特許は本発明の電子写
真技法の背景を示すため及びこの分解の状態を示
すため本明細書に取入れられたものである。

この特許においては光放出ダイオード（LED）
がその反射光を用いてトナーを帯びない裸の光導
電体をながめる時には低いレベルで電気的に付勢
され、その反射光がより反射率の低いトナーを帯
びたテスト・パツチをながめる時にはより高いレ
ベルで電気的に付勢される。高レベルでのLED
の付勢はこれ等の２つの光導電体領域をながめる
フオトセル３４がトナー濃度が正しい時に実質的
に同じ強度の反射光を検出する様に工場で調節さ
れる。例示的な正しいトナー濃度はトナー／キヤ
リア混合体の濃度を100重量％としてトナー濃度
１重量％である。

この特許は上記高レベルのLED付勢の大きさ
を変化させる事によつて正しいトナー濃度の制御
点になる様に調節可能なポテンシヨメータＰ１を
開示している。例えば、もしこの付勢レベルが増
大されると、より多くの光が所与の光学密度のト
ナーを帯びたテスト・パツチから反射される。こ
の結果、制御装置はトナーを現像剤混合器に追加
する様に動作し、より高いトナー濃度制御点で生
ずる様なより高い光学密度ででもさらにトナーの
追加が生ずる事になる。従来の技術はトナー像の
光学密度は像が光導電体自体上にある場合でも、
光導電体から紙の如きコピー基板へ転写された後
でも次の３つの変数の関数である事を認識してい
る。(1)トナー及びキヤリア・ビーズより成る現像
剤混合物中のトナー濃度。(2)光導電体によつて支
持されている像の電圧、従つて初期の光導電体の
帯電の大きさ。(3)現像電極バイアス電圧、例えば
磁気ブラシ現像器の磁気ブラシ・ローラに印加さ
れる電圧の大きさ。

〔本発明の概要〕

本発明はパツチ感知装置として知られているト
ナー濃度制御装置、即ちトナーを帯びるテスト・
パツチの光学密度に応答する事によつてトナー濃
度を制御する種類の装置の改良に係わる。

本発明は光導電体の帯電動作と独立したトナー
濃度の制御を与える装置及び方法を与える事にあ
る。なんとなれば光導電体の電荷は本発明の動作
中実質上０であるからである。

より具体的には、本発明に従い、トナー濃度は
光導電体のパツチ像領域が実質上の０電圧にある
状態で調節される。次に現像器の現像電極電圧が
大きさ及び極性の両者において変化され、トナー
を帯びたテスト像パツチを発生するのに使用され
る現像静電場ベクトルが再生モードの大きさ、及
び極性を有する如くされる。しかしながら今の場
合この電場ベクトルは正確な現像電極バイアスの
みに基因して存在し、さらに重要な事には従来技
法の場合の如く未知量であることが多い光導電体
の電荷電圧を含んでいない。

この様にして、トナー濃度は再生中生じ得る光
導電体の不適切な大きさの電荷とは独立した正確
な再生モード現像静電場に調節される。

一度トナー濃度が本発明に従い適切に調節され
ると、光導電体電荷及び現像電極電圧の通常の動
作時の大きさ及び極性は実際の再生即ちコピー動
作のために再確立される。

本発明はこれを具体化するために手動もしくは
自動装置の両方を考慮している。この手動装置は
おそらく低コスト電子写真再生装置において最も
有用である。すべての再生装置は定期的保守を必
要とするので、本発明の原理の内には光導電体の
帯電を禁止するサービス・モード動作に装置を置
き、他方これと同時に上述の如く現像ステーシヨ
ンの現像電極電荷を変化させる制御機能を与え
る。

次にサービスマンは少なく共１枚のコピーで運
転する。このコピーの光学密度は再生装置の製造
者によつて与えられる標準体と比較される。もし
コピーの光学密度が低いと、自動的に添加される
１コピー当りの重量単位で計量されるトナーの割
合が増大される。もし光学密度が高ければ１コピ
ー当りのトナーの添加率が減少される。

本発明を具体化する自動化装置は光導電体上も
しくはこのトナーがコピーの基材に転写された後
のトナーを帯びたテスト・パツチから反射される
光を使用する。

上述の米国特許第4178095号の装置が光導電体
のテスト・パツチの光学密度を観測し、他方
IBM3800サブシステムの印加密度制御装置が紙
に転写されたトナーを帯びたパツチの光学密度を
測定するに、いずれの場合にも、光導電体の電荷
が実質上０で、現像用の電場が専ら、現像電極電
圧の極性及び大きさの両方を変化させる事によつ
て与えられるサービス・モード動作がトナー濃度
を調節するのに使用される。

第１図は本発明の動作を説明した図である。こ
の図の再生モードと記された左方部分はスカラー
の形で複写機のグリツド放電コロナによつて複写
機の光導電体が帯電される負の850ボルトを示し
ている。光が黒い像を帯びる白紙から反射して光
導電体上に達する時は、光導電体はその黒い像部
分が元の光導電体の電荷（もしくはこれに極めて
近い）を保持し、他方光導電体の白い像部分が実
質上完全に放電された（ここでは−30ボルトとし
て示されている）裏返しの静電潜像を形成する。

複写機の現像器のバイアス電圧源は磁気ブラシ
現像器の金属ローラ上に−350ボルト現像電極バ
イアスを与える。従つて、現像用ニツプにある
（即ちこの金属ローラ及び光導電体の黒い像部分
間の空間にある）正に帯電されたトナー粒子は−
500ボルトの現像静電場にさらされる。この負の
方向に向う電圧勾配は金属ローラから光導電体の
黒い像部分に延びている。従つて、この光導電体
の部分はトナーで覆われる、即ち裏返しの可視的
トナー像に現像される。

この再生モード動作はトナーを帯びたテスト・
パツチが指示された暗電圧（勿論灰色電圧）にあ
る従来のパツチ感知装置トナー濃度装置を一般的
に示したものである。このトナーを帯びたパツチ
領域の光学密度が複写機の現像ステーシヨン内の
トナー濃度の尺度として選択される。従来の技法
の測定装置は指示された暗電圧の大きさが知られ
た値である時にのみ正確である。

第１図の右方部分は本発明のトナー濃度モード
動作を示している。このモードは再生動作モード
ではなく、この間には再生動作が生じないトナー
濃度モードとして指示された動作サイクルであ
る。この場合、トナーが与えられるべき光導電体
のテスト・パツチはほとんどもしくは全く電荷を
有さない。例えば、この動作モード中グリツドに
よる帯電コロナは脱勢される。そうでなくて、も
し帯電コロナが動作していても、複写機の中間像
消去灯がオンに転ぜられ、光導電体は放電され
る。この場合、光導電体のテスト・パツチ領域は
図では白色電圧と記された極めて低い大きさの電
圧、実質的に０ボルトの電圧を帯びている。

光導電体のテスト・パツチ領域が現像ニツプに
到達すると、磁気ブラシ現像器の現像電極電圧の
極性及び大きさは−350ボルトから＋470ボルトに
スイツチされる。この図から明らかにされる如
く、＋470ボルトのバイアスは再生モードに使用さ
れたのと同じ−500ボルト現像電極静電場を与え
る。しかしながら、電場の大きさは光導電体の電
荷の関数としては変化しない。複写機の動作がさ
らに続くと、光導電体の電荷の大きさは相対的に
未知の値を有し得る。しかしながら、＋470ボルト
の現像電極電圧は正確な電力源から与えられ、知
られた値のものである。従つて本発明に従つて、
結果としてのトナーを有するテスト・パツチの光
学密度が正確なトナー濃度の尺度となる。

上述の米国特許第4178095号から選択された第
２図はトナーを有さない光導電体の領域からの反
射光を本発明の第１図のトナー濃度モードに従つ
て形成された上述のトナーを帯びたテスト・パツ
チからの反射光を比較するのに使用される特に良
好なパツチ感知装置である。

この特許に説明された如き、又本発明によつて
考察された如きトナーを有さない光導電体の領域
は現像電極電圧が−350ボルトである時に現像ニ
ツプを通つて通過される放電された光導電体の任
意の領域である。容易に認められる如く、−300ボ
ルトの結果の現像電磁場は現像器の金属ローラか
ら光導電体に向つて正の電荷勾配を有し、従つて
正のトナーは光導電体上に付着されない。

しかしながら、トナーを有する光導電体領域は
第１図のトナー濃度モード動作を使用して上述の
如く形成される。

もし本発明に従つて形成されるトナーを帯びる
テスト・パツチの光学密度が低ければ、トナーが
添加され、さらに正しいトナー濃度が達成される
迄、トナー濃度モード動作の複写機サイクルが繰
返される。

１度正しいトナー濃度が、本発明の動作によつ
て達成されると、複写機は第１図の再生モードに
スイツチして戻される。

第２図の動作の詳細な説明のためには米国特許
第4178095号を参照されたい。簡単に説明すると
光導電体のトナーを帯びたテスト・パツチを照射
するにはLED３３が使用される。次に夫々トナ
ーを帯びたサンプル入力としての光導電体の裸の
領域もしくは基準サンプル入力が付勢される。こ
れらの２つの入力信号は夫々トランジスタＱ１及
びＱ２をオンに転ずる様に動作する。明らかに
LEDの電気的付勢、及び従つてその光出力は、
トランジスタＱ１，Ｑ２のエミツタ抵抗器の値が
異なる事によつてトランジスタＱ２が導通した事
によつて、トランジスタＱ１が導通した時よりも
高くなる。

トランジスタＱ１のエミツタ回路中の100オー
ムのポテンシヨメータＰ１は、トナー濃度が適切
な時には、相対的に非反射性のトナーを帯びたテ
スト・パツチから、及び相対的に反射性の裸の光
導電体からフオトセル３４に等しい反射光を与え
る様に製造中に調整される。

その後、複写機の動作中、トナーを帯びたテス
ト・パツチの反射率が高くなりすぎる時は（光学
密度が低すぎる時は）「トナー低」信号が付勢さ
れて、トナーが複写機の磁気ブラシ現像器に追加
される。この結果、トナーのテスト・パツチは
（その後の第１図の“トナー濃度モード”サイク
ル中に）より反射性を示さなくなり、及びトナー
濃度が適切な大きさに回復（増大）される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を示した図である。
第２図は本発明の方法を実施するに適した従来の
装置の図である。 Ｑ１，Ｑ２……トランジスタ、Ｐ１……ポテン
シヨメータ、３４……フオトセル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の極性の再生光導電体電荷を確立する様
   に動作可能な光導電体帯電装置と、上記第１の極
   性で上記光導電体の電荷の大きさ以下の再生現像
   電極電圧を発生し得る現像装置を有し、光導電体
   の潜像のトナー付着が光導電体の潜像の電圧の大
   きさから上記現像電極電圧の大きさを引いた大き
   さに等しい現像静電場の結果として生じる電子写
   真再生機械中でトナー濃度を維持する方法であつ
   て、 (a) 上記光導電体の電荷を実質上０に減少する段
   階、 (b) 上記現像電極電性の極性及び大きさを上記現
   像静電場と実質上同一の静電場を確立する様に
   但し上記光導電体の結果的トナー付着が光導電
   体の電荷と実質上独立である様に変化させる段
   階、 (c) 上記段階(b)中の上記光導電体の上記トナー付
   着から生ずる光学密度を測定し該光学密度が低
   すぎる時にのみトナー濃度を増大させる段階よ
   り成る電子写真再生機械中のトナー濃度を維持
   する方法。