專利名稱:復(fù)印機(jī)自動(dòng)控制圖象黑度的方法和裝置的制作方法
本發(fā)明論及了復(fù)印機(jī)自動(dòng)控制圖象黑度的方法。
二元型干式顯影劑靜電復(fù)印機(jī)在工作過程中，要消耗顯影劑中的調(diào)色劑。因此，為了要使復(fù)印圖象的黑度始終保持恒定，必須檢測(cè)顯影劑中調(diào)色劑的量是否符合規(guī)定值。當(dāng)顯影劑中的調(diào)色劑的量低于規(guī)定值時(shí)，需添加調(diào)色劑。
本技術(shù)領(lǐng)域：
已有控制復(fù)印機(jī)調(diào)色劑劑量的幾種方法。
常規(guī)方法的典型一例是，讓形成潛象的斑點(diǎn)形顯影區(qū)靠近感光鼓，或者靠近顯影滾筒。顯影區(qū)被顯影時(shí)，同時(shí)也就利用光學(xué)法檢測(cè)了所顯影的顯影區(qū)的反射光密度。然后，利用所測(cè)定的值，按照使反射光密度始終保持恒定的方法來控制調(diào)色劑的供給量。
在另一實(shí)例中，在顯影裝置中裝一個(gè)檢測(cè)導(dǎo)磁率的檢測(cè)器，用以檢測(cè)顯影劑的導(dǎo)磁率。調(diào)色劑的供給量就按照使檢測(cè)的導(dǎo)磁率一直保持恒定值的方法進(jìn)行控制。
再一個(gè)實(shí)例中，通過檢測(cè)感光鼓表面的電位變化量、光學(xué)系統(tǒng)的光量變化量和復(fù)印紙基本黑度，利用檢測(cè)的值和放電電流來控制調(diào)色劑的供給量。這種方法一般都用于某些高級(jí)復(fù)印機(jī)。
上述任何一種常規(guī)方法，都不檢測(cè)顯影期間調(diào)色劑的實(shí)際消耗量，因此，調(diào)色劑的供給量容易多于調(diào)色劑的消耗量或者少于調(diào)色劑的消耗量，這樣就不可能非常精確地控制圖象的黑度。此外，因?yàn)槌Ｒ?guī)方法所用的檢測(cè)裝置比較復(fù)雜，而且制造成本高，所以，用常規(guī)方法控制調(diào)色劑的供給量是不利的。
本發(fā)明的目的是要消除上述用常規(guī)方法控制調(diào)色劑供給量所存在的問題。
本發(fā)明的上述目的和其它目的已通過設(shè)計(jì)復(fù)印機(jī)自動(dòng)控制圖象黑度的方法達(dá)到。根據(jù)本發(fā)明，這種方法就是，通過曝光，在感光鼓表面上形成的靜電潛象被顯影滾筒(顯影偏壓源將顯影偏壓加到該滾筒上)顯影之前，先利用裝在顯影偏壓供給電路中的電流檢測(cè)電路檢測(cè)感光鼓無圖象區(qū)和顯影滾筒之間的漏泄電流，將其作為基準(zhǔn)值。然后，用電流檢測(cè)電路檢測(cè)在顯影滾筒對(duì)感光鼓的圖象區(qū)進(jìn)行顯象時(shí)引起的漏泄電流，從而，獲得第一個(gè)電流值。為了檢測(cè)調(diào)色劑的消耗量，從所獲得的第一個(gè)電流值中減去基準(zhǔn)電流值，將其所得的結(jié)果作為第二個(gè)電流值，調(diào)色劑的供給量就利用這種第二個(gè)電流值進(jìn)行控制。
通過閱讀下列詳細(xì)的說明及附圖，就可清楚地了解本發(fā)明的特點(diǎn)、原理和效用。
在本文的幾個(gè)附圖中，圖1是一幅說明性的附圖，它示出了根據(jù)本發(fā)明的復(fù)印機(jī)采用自動(dòng)控制圖象黑度的方法時(shí)，其構(gòu)件的配置情況。
圖2也是一幅說明性的附圖，它是方塊圖的一部分，示出了復(fù)印機(jī)的顯影裝置和控制顯影裝置的控制系統(tǒng)。
圖3是一幅說明復(fù)印機(jī)工作的流程圖。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案將參照附圖加以說明。
圖1表示一臺(tái)按照本發(fā)明，使用自動(dòng)控制圖象黑度方法的復(fù)印機(jī)。在該圖中，參考數(shù)字1標(biāo)示一個(gè)感光鼓;參考數(shù)字2標(biāo)示一個(gè)充電裝置，該充電裝置用來給感光鼓1的表面充電;參考數(shù)字3標(biāo)示一個(gè)在感光鼓1表面上形成潛象的光學(xué)系統(tǒng)，例如聚光纖維透鏡SELFOC lens。潛象由顯影裝置4顯影。傳遞裝置5將顯影的圖象傳遞到由復(fù)印機(jī)供給裝置(圖上未示出)供給的復(fù)印紙6上。復(fù)印紙6由傳輸裝置7傳送到定影裝置，在此，將復(fù)印紙6上的調(diào)色劑圖象定影在復(fù)印紙6的表面上。然后，用清除裝置8除去感光鼓1表面上剩余的調(diào)色劑。
另一方面，顯影裝置4還有一個(gè)外罩4a，罩內(nèi)，在靠近感光鼓1的位置裝一個(gè)顯影滾筒10，該顯影滾筒的結(jié)構(gòu)如圖2所示。從圖中可以看出，它含有一個(gè)里面排列磁極的磁性滾筒10a和一個(gè)套筒10b，該套筒按箭頭所示的方向，繞著磁性滾筒10a轉(zhuǎn)動(dòng)。在磁性滾筒10a的磁作用下，附著在套筒10b表面上的顯影劑在用調(diào)整桿11將其高度調(diào)到預(yù)定的高度之后，可接觸到感光鼓1，這樣，就能對(duì)感光鼓表面上的潛象進(jìn)行顯影。
混合輥14裝在外罩4a中，它適合于把從套筒10b上清除下的顯影劑與外罩4a中的顯影劑混合，以及適合把外罩4a中的顯影劑與調(diào)色劑進(jìn)行混合，該調(diào)色劑是由調(diào)色劑的螺旋送料器13從調(diào)色劑瓶12中新供給的。顯影劑中含有調(diào)色劑和鐵粉，調(diào)色劑經(jīng)顯影滾筒10傳送在感光鼓1上。鐵粉仍留在外罩4a中。經(jīng)過幾次顯影之后，外罩4內(nèi)的顯影劑中的調(diào)色劑比率降低。為了把調(diào)色劑從調(diào)色劑瓶12供給到外罩4a中，將調(diào)色劑螺旋供料器連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)13a(例如步進(jìn)電機(jī))上，調(diào)色劑的供給量按下述方法控制調(diào)色劑供給量的控制方法也按照?qǐng)D3的流程圖加以說明。
正象圖2所示的那樣，利用顯影偏壓源15將顯影偏壓加到顯影滾筒10上。電流檢測(cè)電路17設(shè)置在線16上，顯影偏壓源15通過線16連接到顯影滾筒上。在顯影期間，電流檢測(cè)電路17工作，檢測(cè)由于調(diào)色劑從顯影滾筒10傳送到感光鼓1產(chǎn)生的電流。一般來說，在光敏滾筒1和顯影滾筒10之間有一個(gè)大小為1.0～1.5毫米的間隙，如圖2所示。顯影期間，該間隙之間充滿顯影劑。該顯影劑由足夠高絕緣電阻的載體和足夠高絕緣電阻的調(diào)色劑組成。調(diào)色劑通過與載體摩擦產(chǎn)生靜電電荷，被吸附到充有電荷的載體上。在此情況下，調(diào)色劑和載體都按上述的摩擦方式充電，并處于電平衡狀態(tài)。但是，當(dāng)顯影劑與已形成靜電潛象的感光鼓1表面接觸時(shí)，便把潛象充電量對(duì)應(yīng)數(shù)量的上色劑從顯影劑傳送到感光鼓1上。結(jié)果，顯影滾筒10的電荷減少，其減少的量跟所傳送的調(diào)色劑電荷量一樣多。為了補(bǔ)充這種減少的電荷量，電流從顯影偏壓源15流到顯影滾筒10上，同時(shí)利用電流檢測(cè)電路17檢測(cè)此電流。
在一般情況下，加到顯影滾筒10上的顯影偏壓的量值為200伏～500伏，感光鼓1和顯影滾筒10之間間隙充滿的顯影劑電阻為109～1010歐姆或者更高些。因此，在加顯影偏壓時(shí)，漏泄電流的量值大約為0.2微安～0.05微安。然而，即便在感光鼓1還沒有被顯影的情況下，因?yàn)槭Ｓ嚯娢?或者感光鼓1的基本電位)和顯影偏壓(或者感光層特殊電阻和感光鼓1與顯影滾筒10電極區(qū)之間顯影劑特殊電阻的混合電阻，其量值為幾百兆歐～幾千兆歐)之間存在電位差，于是，產(chǎn)生一個(gè)小的漏泄電流從顯影滾筒10流到感光鼓1上。不過調(diào)整顯影偏壓可以改變這種漏泄電流。上面介紹的漏泄電流以及由于顯影劑引起的漏泄電流都由電流檢測(cè)電路17檢測(cè)。因?yàn)檎{(diào)色劑不斷消耗，因此，為了只檢測(cè)由調(diào)色劑流動(dòng)而引起的電流，必須減去漏泄電流。
當(dāng)按起動(dòng)按鈕來進(jìn)行復(fù)印操作時(shí)，第一步需起動(dòng)感光鼓1的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);第二步使無圖象區(qū)充電和用光學(xué)方法放電;第三步，起動(dòng)顯影裝置4，并將顯影裝置4的“接通”信號(hào)加到電流檢測(cè)電路17上，以便使其處于無載工作狀態(tài)。
第4步，當(dāng)無圖象區(qū)進(jìn)入顯影范圍時(shí)，電流檢測(cè)電路17就檢測(cè)小的漏泄電壓(該漏泄電壓由已經(jīng)過光學(xué)放電的感光鼓1表面的剩余電位和加到顯影滾筒10上的顯影偏壓之間的電位差感應(yīng)引起)，并自動(dòng)調(diào)整零位，以便使小的漏泄電壓等于基準(zhǔn)值。
第5步，圖象區(qū)進(jìn)入顯影范圍，進(jìn)行設(shè)定基準(zhǔn)值，將基準(zhǔn)值(零電平)加入運(yùn)算電路19。
第6步，電流檢測(cè)電路17檢測(cè)圖象區(qū)的電流，用電壓轉(zhuǎn)換電路18將檢測(cè)的電流值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)加到運(yùn)算電路19上。因?yàn)樵陲@影過程中要消耗調(diào)色劑，所以，計(jì)算從檢測(cè)值中減去基準(zhǔn)值后的剩余值，將此作為所提供的電流值，然后，將該電流值加給調(diào)色劑供給控制電路20。調(diào)色劑供給控制電路20將控制信號(hào)加給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)13a，以便從調(diào)色劑瓶12中把與所加電流值對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑加給顯影裝置4。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)13a驅(qū)動(dòng)調(diào)色劑的螺旋供料器13，以便把跟顯影期間消耗的調(diào)色劑量對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑加給顯影裝置4。
在顯影偏壓變化的情況下，要調(diào)零，以便使得由新的顯影偏壓引起的漏泄電流等于基準(zhǔn)值。然后，通過運(yùn)算電路19，把從顯影期間檢測(cè)的電流值中減去基準(zhǔn)值后得到的電流值加給調(diào)色劑供給控制電路20，以便控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)13a來驅(qū)動(dòng)調(diào)色劑的螺旋供料器。
另一方面，當(dāng)感光鼓1的圖象區(qū)通過顯影裝置4的顯影范圍時(shí)，在第七步，將顯影裝置4停止，把重調(diào)信號(hào)加到電流檢測(cè)電路17上，結(jié)果，重設(shè)置電流檢測(cè)電路17。在連續(xù)復(fù)印操作的情況下，重復(fù)執(zhí)行第2步的操作，并重復(fù)上面介紹的各種操作。
也就是說，每次復(fù)印操作都要調(diào)整基準(zhǔn)值。在本實(shí)施例中，每次復(fù)印操作之后，都使顯影滾筒10停一次，當(dāng)感光鼓1的預(yù)定無圖象區(qū)達(dá)到顯影滾筒10時(shí)，就檢測(cè)漏泄電流，以便將檢測(cè)的漏泄電流值作為基準(zhǔn)值調(diào)整零位。此后，轉(zhuǎn)動(dòng)顯影滾筒10(可以在調(diào)零的同時(shí)，也可以在這之前的某一瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)顯影滾筒10)，再次檢測(cè)圖象區(qū)顯影期間引起的漏泄電流流動(dòng)。計(jì)算從顯影期間檢測(cè)的電流值中減去基準(zhǔn)值后得到的電流值，將其作為顯影期間調(diào)色劑消耗而產(chǎn)生的電流值。
驅(qū)動(dòng)調(diào)色劑螺旋供料器13a的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以5～20轉(zhuǎn)/分的速度(最好以5～10轉(zhuǎn)/分的速度)轉(zhuǎn)動(dòng)，每秒鐘加給調(diào)色劑10-100毫克，但是，考慮到驅(qū)動(dòng)電機(jī)13a轉(zhuǎn)動(dòng)速度升高會(huì)使調(diào)色劑供給量發(fā)生波動(dòng)，因此，調(diào)色劑的供給速率最好選用50毫克/秒。
正像前面介紹所了解的那樣，按照本發(fā)明所提出的方法，使用從感光鼓無圖象區(qū)檢測(cè)的電流值作為基準(zhǔn)值。因?yàn)樵陲@影期間要消耗調(diào)色劑，因此，利用從顯影期間檢測(cè)的電流值中減去基準(zhǔn)值的方法來計(jì)算由調(diào)色劑消耗引起的電流值，然后，根據(jù)計(jì)算所得的電流值來控制調(diào)色劑的供給量。即便在顯影偏壓已被改變的情況下，也根據(jù)新的顯影偏壓校正基準(zhǔn)值，所以，在任何時(shí)間，顯影消耗的調(diào)色劑真實(shí)數(shù)量總可以按照電流值進(jìn)行檢測(cè)。這樣，調(diào)色劑的供給量與調(diào)色劑的消耗量一致，與顯影偏壓的變化無關(guān)，結(jié)果，使復(fù)印的圖象黑度均勻一致。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)印機(jī)自動(dòng)控制圖象黑度的方法，其特征在于由曝光在感光鼓1表面上形成的靜電潛象用顯影滾筒10顯影之前，顯影偏壓源15在該滾筒上加顯影偏壓，先用位于顯影偏壓供給電路中的電流檢測(cè)電路17檢測(cè)上述感光鼓1的無圖象區(qū)和上述顯影滾筒10之間的漏泄電流，將其作為基準(zhǔn)值，通過用上述電流檢測(cè)電路17檢測(cè)上述顯影滾筒10對(duì)上述感光鼓1的圖象區(qū)進(jìn)行顯影過程中引起的漏泄電流，來獲得第一個(gè)電流值，為了檢測(cè)調(diào)色劑的真實(shí)消耗量，從上述的第一個(gè)電流值中減去上述的基準(zhǔn)電流值，將所得的值作為第二個(gè)電流，調(diào)色劑的供給量就利用這種第二個(gè)電流進(jìn)行控制。
2.復(fù)印機(jī)具有一個(gè)感光鼓、一個(gè)在感光鼓上形成靜電潛象的面、一個(gè)顯影滾筒，顯影偏壓源在該滾筒上加顯影偏壓，用以檢測(cè)上述感光鼓無圖象區(qū)和上述顯影滾筒之間漏泄電流的裝置，該裝置的作用是檢測(cè)上述漏泄電流作為基準(zhǔn)值，其特征在于，包括一個(gè)自動(dòng)控制圖象黑度的裝置，其中，用電流檢測(cè)電路檢測(cè)在顯影滾筒時(shí)感光鼓的圖象區(qū)進(jìn)行顯象時(shí)引起的漏泄電流，以獲得第一電流，為了檢測(cè)調(diào)色劑的真實(shí)消耗量，從所獲得的上述第一電流值中減去上述的基準(zhǔn)電流值，將其作為第二個(gè)電流值，利用這種第二電流值來控制調(diào)色劑的供給量。
專利摘要
復(fù)印機(jī)自動(dòng)控制圖象黑度的方法及裝置，其中當(dāng)調(diào)色劑的微粒在顯影期間從顯影滾筒被傳動(dòng)到感光鼓時(shí)引起電流流動(dòng)，檢測(cè)其電流值，并利用所檢測(cè)的電流值來控制調(diào)色劑的供給量。
文檔編號(hào)E04B2/56GK86100133SQ86100133
公開日1986年8月27日 申請(qǐng)日期1986年1月8日
發(fā)明者新井明雄, 荻田雄輔, 田村徹 申請(qǐng)人:富士全碌股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan