專利名稱:應用于復印機的自動控制圖象黑度的方法和裝置的制作方法
本發明系關于復印機的自動控制圖象黑度的方法和裝置。
在使用了兩種成份型的干顯影劑的靜電復印機工作過程中，顯影劑的調色劑被消耗掉。因此，為了始終能夠提供黑度不變的復制圖象，就必須測定顯影劑中的調色劑含量是否比予定值少，當比予定值少時便加入調色劑。
在本技術領域：
已有幾種用于復印機的控制供給調色劑的方法。
以一個常規方法為典型例子，形成潛象的一個斑點形狀的顯影區域被置于接近于感光鼓或者顯影滾筒處。以便該區域進行顯影，並對顯影過的顯影區域的反射光密度進行光學檢測。並利用此檢測值來控制調色劑的供給，以這種方式使得反射光密度保持恒定。
在另外例子中，在顯影裝置中設置了一個用于檢測導磁率的檢測器，以便檢測顯影劑的導磁率，並由此來控制調色劑的供料，使檢測到的導磁率維持不變。
再舉一個例子，利用感光鼓表面電勢的變化，光學系統的光量的變化以及復印過的紙張的基礎黑度，這些被檢測到的數值與放電電流相結合以控制調色劑的供料。這種方法用在某些高級復印機上。
在上述的任何一種傳統方法中，在顯影期間調色劑實際地消耗量並沒有被檢測到。易使所提供的調色劑的數量可能比其應該消耗量多一些或者少一些。因此，不可能對圖象黑度實行高精度的控制。再者，這些傳統方法在檢測方法上具有構造復雜，造價高的缺點。
因此，本發明的目的就是為了消除傳統的提供調色劑的控制方法所帶來的上述這些困難。
本發明的上述目的以及其它一些目的是用在復印機上采用自動控制圖象黑度方法的措施來達到的。根據本發明，其顯影過程是用顯影偏壓源加上偏置電壓的顯影滾筒對通過曝光而在感光鼓上形成了靜電潛象進行顯影的。並用一個電流檢測電路對顯影劑中的調色劑從顯影滾筒向感光鼓上的潛象轉移時所引起的電流值進行檢測，並將檢測到的電流值存入一個存儲器內。在下一個復制過程中，根據存儲器內的數值，按照予定時間周期范圍，使一個推動調色劑螺旋送料器的驅動馬達運轉，以便把調色劑送進顯影裝置中去。當在予定時間的周期范圍內提供的調色劑達不到要求時，調色劑所缺少的量就被存入存儲器，以便在下次的復制過程，在調色劑缺少的情況下，用增加調色劑的方法來消除調色劑的缺少。
在參照附圖閱讀了以下詳細敘述部份之后，本發明的性質、原理和應用就會顯得更加明顯。
在附圖中圖1是一個示意圖，給出應用本發明中的自動控制圖象黑度方法的復印機的結構。
圖2也是一個示意圖，其中部份是方框圖。示出復印機中的顯影裝置和用以控制顯影裝置的控制系統。
下面將參照附圖來敘述本發明的推薦實施例。
圖1表示的是一個采用了本發明的自動控制圖象黑度方法的復印機。在圖1中，參考數字1表示感光鼓;2為給感光鼓1的表面充電的充電器;3為在感光鼓1的表面形成潛象的光學系統，例如聚光纖維透鏡(SELFOC lens)。潛象是由顯影裝置4來顯影的。一個傳遞裝置5把已顯影的圖象傳遞到紙張6上，紙張6是由一個供紙裝置(未畫出)所提供的。紙張6通過傳輸裝置7送到定影裝置中，以使紙張6上的調色劑象在紙張6的表面上定影。然后，遺留在感光鼓1表面上的調色劑被清除器8從該處清理掉。
另一方面，顯影裝置4具有一個外罩4a，其中鄰近感光鼓1處裝有一個顯影滾筒10。顯影滾筒10如圖2所示，其結構為一個裝有一些磁極的磁性滾筒10a;和以箭頭方向圍繞磁滾筒10a旋轉的套筒10b。由于磁性滾筒10a的磁力作用，顯影劑被吸附在套筒10b的表面上，用調整桿11將其調整到一個予定高度使其達到感光鼓1處，于是對感光鼓1表面上的潛象顯影。
在外罩4a內裝有一個混合滾筒14。混合滾筒14是用于混合從套筒10b上掉下來的顯影劑與外罩4a內的顯影劑的，以及將外罩4a內的顯影劑與由調色劑螺旋送料器13從調色劑瓶12新供給的調色劑相混合。顯影劑是由調色劑和鐵粉所組成。調色劑由顯影滾筒10傳送到感光鼓1上。鐵粉仍然保留在外罩4a內。經過幾次顯影之后，外罩4a內顯影劑中的調色劑的比率就降低了。為了把調色劑從調色劑瓶12送進外罩4a中，所采用的調色劑螺旋送料器13被連接到一個驅動馬達13a，例如，步進馬達上，并通過如下過程來控制調色劑的供給量如圖2所示，由一個顯影偏置電源15所提供的顯影偏置電壓加到顯影滾筒10上。在導線16上裝有一個電流檢測電路17，顯影偏置電源15通過電流檢測電路17與顯影滾筒10相連接。在顯影過程中，電流檢測電路17對調色劑從顯影滾筒10轉移到感光鼓1時所產生的電流進行檢測。通常，在感光鼓1與顯影滾筒10之間有1.0到1.5毫米的間隙，如圖2所示。在顯影期間，這個間隙內被顯影劑所填充。顯影劑是由具有足夠高絕緣電阻的載體與具有足夠高絕緣電阻的調色劑所構成。由于與載體摩擦就充有電荷，調色劑便被吸附到載體上。在這種情況下，通過上述摩擦方式而充有電荷的調色劑與載體是處于一種電平衡狀態;當顯影劑與已形成靜電潛象的感光鼓1相接觸時，相應于潛象電荷量的調色劑，便從顯影劑中轉移到感光鼓1上。結果，顯影滾筒10上的電荷就減少了，其減少的量為轉移了的調色劑的電荷量。為了補充這部份電荷的減少，電流由顯影偏置電源15向顯影滾筒10流動，同時電流檢測電路17對此電流進行檢測。
通常，被加到顯影滾筒10上的顯影偏置電壓的數量級為200伏特到500伏特。在感光鼓1與顯影滾筒10之間的間隙填充有足夠高電阻(一般在109到1010歐姆，或更高)的顯影劑。因此，當加上顯影偏壓時的漏電流為0.2微安到0.05微安數量級。這個漏電流值為用作基準值。在顯影期間，當一定數量的調色劑從顯影滾筒10轉移到感光鼓1時，則超過該基準值的電流被電流檢測電路17檢測到。
在電流檢測電路17里，每次復制都要進行一次零點調整，以使基準值為零，僅僅是超過基準值的電流值，作為檢測到的電流值而被輸出。具體說，每一次復制過程，顯影滾筒10都要停止轉動一次，當感光鼓1上無圖象的區域達到顯影滾筒10時，該區域的部份電荷被檢測，并且用以進行零調整。在這一過程中，予定的顯影偏壓是加到顯影滾筒10上。在顯影之前，用被檢測到的該區域的部份電荷，以便執行零點調整，然后才對圖象區域的電流進行檢測。
出一方面，由電流檢測電路17所檢測到的電流值被送到積分器18中，以進行積分。積分器18的輸出被送到A-D(模-數)轉換器19中去進行A-D轉換。轉換器19的輸出被加到一個帶動調色劑螺旋送料器13的驅動馬達13a上。其結果，驅動馬達13a被驅動，通過調色劑螺旋送料器13的作用將調色劑從調色劑瓶12供給到顯影裝置4中去。這些被供給的調色劑在外罩4a內的顯影劑混合之后用于顯影。然而，如果在顯影時，這些調色劑是按照檢出的電流值而采用實時方式供給時，那么，就會出現一次供給大量調色劑現象。因此，在外罩4a內的調色劑在與顯影劑充分混合之前就可能被用來顯影，此外，調色劑也可能會從外罩4a部份地漏出。雖然這些困難可采用逐漸地供應調色劑的方法來消除，可是這種方法有以下幾點不利之處采用這種方法，就必須大大降低驅動馬達13a的速度，隨之效率也降低了。再者，由于驅動馬達13a的轉速上升與下降的特性，在短周期內開關操作驅動馬達，對其響應特性是所不希望的。
為了克服上述這些困難，本發明所采用的是這樣一種方法，將檢測到的電流值存入存儲器內，根據該電流值，便帶動著調色劑螺旋送料器13的驅動馬達13a被驅動0.5到3.5秒的時間，從調色劑瓶12把調色劑傳送到顯影裝置4中去。這樣，對于每一次復制過程所供給的調色劑的量定在15到200毫克。于是，向顯影裝置4一次供給大量調色劑的困難就被克服掉了。
另一方面，既便當復制時，調色劑所消耗的量比調色劑采用上述方式所供給的量較大些時，在下一次復制時，供給顯影裝置的調色劑又等于調色劑的給定量，因此調色劑的供給量不足。這時，調色劑是以不足部份被存入存儲器，當接下來的復制中，如調色劑的消耗量較少時，通過增加調色劑就消除了調色劑量的不足;也就是說，在接下來的復制中，相當于調色劑消耗量的調色劑量被供給到顯影裝置4中。
以一個尺寸為“A3”的其表面是全黑的(反射密度為1.0或更高)原件復制為例，它的調色劑的消耗量大約為800到1000毫克，其它情況下，當一個普通原件(圖象面積為原件面積的5-60%)在復制時調色劑的消耗量的平均值為(900mg×5.5%)/100 ＝49.5mg(毫克)因此，調色劑以供給量最好選在15毫克到120毫克這個范圍內。
通過以上敘述，顯而易見，根據本發明的方法，用顯影裝置對感光鼓表面所形成一個靜電潛象進行顯影時，當調色劑從顯影滾筒上轉移到感光鼓時，所產生的電流值被電流檢測電路測出並存入存儲器。在接下來復制時，根據存儲在存儲器中的數值，以予定的時間周期范圍，來驅動一個帶動調色劑螺旋送料器驅動馬達，把調色劑供給到顯影裝置。當在予定時間的周期范圍內，調色劑的供給不足時，調色劑所缺少的部份就被存入存儲器中，以便在接下來的調色劑消耗量較少的復制過程中增加調色劑來消除調色劑的不足。這樣，根據本發明，一次向顯影裝置供給大量調色劑的缺點就被消除掉了。此外，所供給的調色劑在與顯影裝置內的顯影劑被充分混合之前就被用于顯影的缺點，或者調色劑部份地漏到外罩以外而把復印機內部弄臟的缺點，也都被排除掉了。而且，根據本發明，始終有相當于調色劑消耗量的調色劑供給顯影裝置。所以，根據本發明的方法，所復制的圖象黑度總是穩定的。
權利要求
1.用于復印機的一種自動控制圖象黑度的方法，其特征在于通過曝光而在感光鼓(1)的表面所形成的靜電潛象，用顯象滾筒(10)進行顯影，該顯影滾筒(10)由一個顯影偏壓源(15)給加上顯影偏置電壓，當顯影劑中的調色劑從上述顯影滾筒(10)被轉移到上述感光鼓(1)上的靜電潛象時，流過一個電流值，該電流值被設置在顯影偏壓施加電路中的電流檢測電路(17)所檢測，並被存入存儲器內；在接下來的復制過程中，根據存在上述存儲器內的數值，以予定的時間周期范圍，驅動一個用以驅動調色劑螺旋送料器(13)驅動馬達(13a)，把調色劑供給到顯影裝置(4)中去；在予定的時間周期范圍內，當調色劑的供給不能完成時，調色劑的不足就被存入上述存儲器中，從而在繼之而來調色劑消耗量較少的復制過程中通過增加調色劑來消除調色劑之不足。
2.一種復印機，它具有一個在其表面可形成靜電潛象的感光鼓，一個由顯影偏壓源施加顯影偏壓的顯影滾筒，當顯影劑中的調色劑從上述顯影滾筒被轉移到上述靜電潛象上或上述感光鼓上時，對所流過的電流值進行檢測的裝置，用于存儲上述電流的上述數值的存儲器裝置，其特征在于包括一個用以驅動調色劑螺旋送料器的驅動馬達，在下一次復制時，上述調色劑螺旋送料器根據上述存儲器裝置中所存的數值，在予定的時間周期范圍內，把調色劑供給到顯影裝置里去，當調色劑在予定時間周期范圍內未能完成供給時，調色劑所缺少部份被存入上述存儲器，以便接下來的復制中，在調色劑消耗量較少的情況下，增加調色劑來消除調出劑量的不足。
專利摘要
一種應用于復印機的自動控制圖象黑度的方法和裝置，其中，當調色劑顆粒從顯影滾筒向感光鼓轉移時就引起電流流過，把該電流值檢測出來，并存入存儲器內，在繼之而來的復制過程中，根據存儲的數值，馬達在一個預定的時間周期內被驅動，而把調色劑供給到顯影裝置中去。當在預定的時間周期范圍內，調色劑的供給未能完成，調色劑的缺少的是被存入存儲器，以便接下來的復制中，在調色劑消耗量較少的情況下，以增加調色劑來消除調色劑的不足。
文檔編號G03G15/09GK86100152SQ86100152
公開日1986年8月27日 申請日期1986年1月11日
發明者荻田熊輔, 新井明熊 申請人:富士全股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan