专利名称:应用于复印机的自动控制图象黑度的方法和装置的制作方法
本发明系关于复印机的自动控制图象黑度的方法和装置。
在使用了两种成份型的干显影剂的静电复印机工作过程中，显影剂的调色剂被消耗掉。因此，为了始终能够提供黑度不变的复制图象，就必须测定显影剂中的调色剂含量是否比予定值少，当比予定值少时便加入调色剂。
在本技术领域：
已有几种用于复印机的控制供给调色剂的方法。
以一个常规方法为典型例子，形成潜象的一个斑点形状的显影区域被置于接近于感光鼓或者显影滚筒处。以便该区域进行显影，並对显影过的显影区域的反射光密度进行光学检测。並利用此检测值来控制调色剂的供给，以这种方式使得反射光密度保持恒定。
在另外例子中，在显影装置中设置了一个用于检测导磁率的检测器，以便检测显影剂的导磁率，並由此来控制调色剂的供料，使检测到的导磁率维持不变。
再举一个例子，利用感光鼓表面电势的变化，光学系统的光量的变化以及复印过的纸张的基础黑度，这些被检测到的数值与放电电流相结合以控制调色剂的供料。这种方法用在某些高级复印机上。
在上述的任何一种传统方法中，在显影期间调色剂实际地消耗量並没有被检测到。易使所提供的调色剂的数量可能比其应该消耗量多一些或者少一些。因此，不可能对图象黑度实行高精度的控制。再者，这些传统方法在检测方法上具有构造复杂，造价高的缺点。
因此，本发明的目的就是为了消除传统的提供调色剂的控制方法所带来的上述这些困难。
本发明的上述目的以及其它一些目的是用在复印机上采用自动控制图象黑度方法的措施来达到的。根据本发明，其显影过程是用显影偏压源加上偏置电压的显影滚筒对通过曝光而在感光鼓上形成了静电潜象进行显影的。並用一个电流检测电路对显影剂中的调色剂从显影滚筒向感光鼓上的潜象转移时所引起的电流值进行检测，並将检测到的电流值存入一个存储器内。在下一个复制过程中，根据存储器内的数值，按照予定时间周期范围，使一个推动调色剂螺旋送料器的驱动马达运转，以便把调色剂送进显影装置中去。当在予定时间的周期范围内提供的调色剂达不到要求时，调色剂所缺少的量就被存入存储器，以便在下次的复制过程，在调色剂缺少的情况下，用增加调色剂的方法来消除调色剂的缺少。
在参照附图阅读了以下详细叙述部份之后，本发明的性质、原理和应用就会显得更加明显。
在附图中图1是一个示意图，给出应用本发明中的自动控制图象黑度方法的复印机的结构。
图2也是一个示意图，其中部份是方框图。示出复印机中的显影装置和用以控制显影装置的控制系统。
下面将参照附图来叙述本发明的推荐实施例。
图1表示的是一个采用了本发明的自动控制图象黑度方法的复印机。在图1中，参考数字1表示感光鼓;2为给感光鼓1的表面充电的充电器;3为在感光鼓1的表面形成潜象的光学系统，例如聚光纤维透镜(SELFOC lens)。潜象是由显影装置4来显影的。一个传递装置5把已显影的图象传递到纸张6上，纸张6是由一个供纸装置(未画出)所提供的。纸张6通过传输装置7送到定影装置中，以使纸张6上的调色剂象在纸张6的表面上定影。然后，遗留在感光鼓1表面上的调色剂被清除器8从该处清理掉。
另一方面，显影装置4具有一个外罩4a，其中邻近感光鼓1处装有一个显影滚筒10。显影滚筒10如图2所示，其结构为一个装有一些磁极的磁性滚筒10a;和以箭头方向围绕磁滚筒10a旋转的套筒10b。由于磁性滚筒10a的磁力作用，显影剂被吸附在套筒10b的表面上，用调整杆11将其调整到一个予定高度使其达到感光鼓1处，于是对感光鼓1表面上的潜象显影。
在外罩4a内装有一个混合滚筒14。混合滚筒14是用于混合从套筒10b上掉下来的显影剂与外罩4a内的显影剂的，以及将外罩4a内的显影剂与由调色剂螺旋送料器13从调色剂瓶12新供给的调色剂相混合。显影剂是由调色剂和铁粉所组成。调色剂由显影滚筒10传送到感光鼓1上。铁粉仍然保留在外罩4a内。经过几次显影之后，外罩4a内显影剂中的调色剂的比率就降低了。为了把调色剂从调色剂瓶12送进外罩4a中，所采用的调色剂螺旋送料器13被连接到一个驱动马达13a，例如，步进马达上，并通过如下过程来控制调色剂的供给量如图2所示，由一个显影偏置电源15所提供的显影偏置电压加到显影滚筒10上。在导线16上装有一个电流检测电路17，显影偏置电源15通过电流检测电路17与显影滚筒10相连接。在显影过程中，电流检测电路17对调色剂从显影滚筒10转移到感光鼓1时所产生的电流进行检测。通常，在感光鼓1与显影滚筒10之间有1.0到1.5毫米的间隙，如图2所示。在显影期间，这个间隙内被显影剂所填充。显影剂是由具有足够高绝缘电阻的载体与具有足够高绝缘电阻的调色剂所构成。由于与载体摩擦就充有电荷，调色剂便被吸附到载体上。在这种情况下，通过上述摩擦方式而充有电荷的调色剂与载体是处于一种电平衡状态;当显影剂与已形成静电潜象的感光鼓1相接触时，相应于潜象电荷量的调色剂，便从显影剂中转移到感光鼓1上。结果，显影滚筒10上的电荷就减少了，其减少的量为转移了的调色剂的电荷量。为了补充这部份电荷的减少，电流由显影偏置电源15向显影滚筒10流动，同时电流检测电路17对此电流进行检测。
通常，被加到显影滚筒10上的显影偏置电压的数量级为200伏特到500伏特。在感光鼓1与显影滚筒10之间的间隙填充有足够高电阻(一般在109到1010欧姆，或更高)的显影剂。因此，当加上显影偏压时的漏电流为0.2微安到0.05微安数量级。这个漏电流值为用作基准值。在显影期间，当一定数量的调色剂从显影滚筒10转移到感光鼓1时，则超过该基准值的电流被电流检测电路17检测到。
在电流检测电路17里，每次复制都要进行一次零点调整，以使基准值为零，仅仅是超过基准值的电流值，作为检测到的电流值而被输出。具体说，每一次复制过程，显影滚筒10都要停止转动一次，当感光鼓1上无图象的区域达到显影滚筒10时，该区域的部份电荷被检测，并且用以进行零调整。在这一过程中，予定的显影偏压是加到显影滚筒10上。在显影之前，用被检测到的该区域的部份电荷，以便执行零点调整，然后才对图象区域的电流进行检测。
出一方面，由电流检测电路17所检测到的电流值被送到积分器18中，以进行积分。积分器18的输出被送到A-D(模-数)转换器19中去进行A-D转换。转换器19的输出被加到一个带动调色剂螺旋送料器13的驱动马达13a上。其结果，驱动马达13a被驱动，通过调色剂螺旋送料器13的作用将调色剂从调色剂瓶12供给到显影装置4中去。这些被供给的调色剂在外罩4a内的显影剂混合之后用于显影。然而，如果在显影时，这些调色剂是按照检出的电流值而采用实时方式供给时，那么，就会出现一次供给大量调色剂现象。因此，在外罩4a内的调色剂在与显影剂充分混合之前就可能被用来显影，此外，调色剂也可能会从外罩4a部份地漏出。虽然这些困难可采用逐渐地供应调色剂的方法来消除，可是这种方法有以下几点不利之处采用这种方法，就必须大大降低驱动马达13a的速度，随之效率也降低了。再者，由于驱动马达13a的转速上升与下降的特性，在短周期内开关操作驱动马达，对其响应特性是所不希望的。
为了克服上述这些困难，本发明所采用的是这样一种方法，将检测到的电流值存入存储器内，根据该电流值，便带动着调色剂螺旋送料器13的驱动马达13a被驱动0.5到3.5秒的时间，从调色剂瓶12把调色剂传送到显影装置4中去。这样，对于每一次复制过程所供给的调色剂的量定在15到200毫克。于是，向显影装置4一次供给大量调色剂的困难就被克服掉了。
另一方面，既便当复制时，调色剂所消耗的量比调色剂采用上述方式所供给的量较大些时，在下一次复制时，供给显影装置的调色剂又等于调色剂的给定量，因此调色剂的供给量不足。这时，调色剂是以不足部份被存入存储器，当接下来的复制中，如调色剂的消耗量较少时，通过增加调色剂就消除了调色剂量的不足;也就是说，在接下来的复制中，相当于调色剂消耗量的调色剂量被供给到显影装置4中。
以一个尺寸为“A3”的其表面是全黑的(反射密度为1.0或更高)原件复制为例，它的调色剂的消耗量大约为800到1000毫克，其它情况下，当一个普通原件(图象面积为原件面积的5-60%)在复制时调色剂的消耗量的平均值为(900mg×5.5%)/100 ＝49.5mg(毫克)因此，调色剂以供给量最好选在15毫克到120毫克这个范围内。
通过以上叙述，显而易见，根据本发明的方法，用显影装置对感光鼓表面所形成一个静电潜象进行显影时，当调色剂从显影滚筒上转移到感光鼓时，所产生的电流值被电流检测电路测出並存入存储器。在接下来复制时，根据存储在存储器中的数值，以予定的时间周期范围，来驱动一个带动调色剂螺旋送料器驱动马达，把调色剂供给到显影装置。当在予定时间的周期范围内，调色剂的供给不足时，调色剂所缺少的部份就被存入存储器中，以便在接下来的调色剂消耗量较少的复制过程中增加调色剂来消除调色剂的不足。这样，根据本发明，一次向显影装置供给大量调色剂的缺点就被消除掉了。此外，所供给的调色剂在与显影装置内的显影剂被充分混合之前就被用于显影的缺点，或者调色剂部份地漏到外罩以外而把复印机内部弄脏的缺点，也都被排除掉了。而且，根据本发明，始终有相当于调色剂消耗量的调色剂供给显影装置。所以，根据本发明的方法，所复制的图象黑度总是稳定的。
权利要求
1.用于复印机的一种自动控制图象黑度的方法，其特征在于通过曝光而在感光鼓(1)的表面所形成的静电潜象，用显象滚筒(10)进行显影，该显影滚筒(10)由一个显影偏压源(15)给加上显影偏置电压，当显影剂中的调色剂从上述显影滚筒(10)被转移到上述感光鼓(1)上的静电潜象时，流过一个电流值，该电流值被设置在显影偏压施加电路中的电流检测电路(17)所检测，並被存入存储器内；在接下来的复制过程中，根据存在上述存储器内的数值，以予定的时间周期范围，驱动一个用以驱动调色剂螺旋送料器(13)驱动马达(13a)，把调色剂供给到显影装置(4)中去；在予定的时间周期范围内，当调色剂的供给不能完成时，调色剂的不足就被存入上述存储器中，从而在继之而来调色剂消耗量较少的复制过程中通过增加调色剂来消除调色剂之不足。
2.一种复印机，它具有一个在其表面可形成静电潜象的感光鼓，一个由显影偏压源施加显影偏压的显影滚筒，当显影剂中的调色剂从上述显影滚筒被转移到上述静电潜象上或上述感光鼓上时，对所流过的电流值进行检测的装置，用于存储上述电流的上述数值的存储器装置，其特征在于包括一个用以驱动调色剂螺旋送料器的驱动马达，在下一次复制时，上述调色剂螺旋送料器根据上述存储器装置中所存的数值，在予定的时间周期范围内，把调色剂供给到显影装置里去，当调色剂在予定时间周期范围内未能完成供给时，调色剂所缺少部份被存入上述存储器，以便接下来的复制中，在调色剂消耗量较少的情况下，增加调色剂来消除调出剂量的不足。
专利摘要
一种应用于复印机的自动控制图象黑度的方法和装置，其中，当调色剂颗粒从显影滚筒向感光鼓转移时就引起电流流过，把该电流值检测出来，并存入存储器内，在继之而来的复制过程中，根据存储的数值，马达在一个预定的时间周期内被驱动，而把调色剂供给到显影装置中去。当在预定的时间周期范围内，调色剂的供给未能完成，调色剂的缺少的是被存入存储器，以便接下来的复制中，在调色剂消耗量较少的情况下，以增加调色剂来消除调色剂的不足。
文档编号G03G15/09GK86100152SQ86100152
公开日1986年8月27日 申请日期1986年1月11日
发明者荻田熊辅, 新井明熊 申请人:富士全股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan