JPH01224787A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえば電子複写機のように、画像の形成
により消費されたトナーを自動的に補給するようにした
画像形成装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、磁性体のキャリアと非磁性体のトナーと
の混合物である現像剤を用いて潜像を現像する現像器を
有した電子複写機には、良好な画像を得るために、トナ
ー濃度を常に一定とするように働くオートトナー装置を
備えたものがある。

このオートトナー装置は、たとえば第１３図に示すよう
に、現像器１００内における現像剤の透磁率をトナーセ
ンサ１０１によって監視し、トナーが少なくなって透磁
率が基準値より高くなったことを検知すると制御部１０
２を介してトナー補給用のモータ１０３を駆動し、トナ
ーカートリッジ１０４内のトナーを現像器１００へ補給
するようになっている。このような動作は、透磁率が基
準値以下になるまで繰返される。また、トナー濃度が基
準値レベル以下になった後、ある規定時間以上トナー濃
度が復帰しない場合、トナーカートリッジ１０４内に補
給用のトナーが無くなったこと（トナーエンプティ）を
判断し、これ（トナー補給）を表示部１０５で表示せし
めるとともに、コピー動作を停止するようになっている
。

ところで、上記トナーセンサ１０１は、キャリアとトナ
ーとの混合比によって変化する現像剤の磁気抵抗を検出
するこによりトナー濃度を検知している。すなわち、ト
ナーセンサ１０１は、第１４図に示すような巻線形状の
同じコイルＬ１とＬ２とを同一コア１０６上に形成した
磁気トランスを２個用い、一方を検知側として現像剤中
に設置し、他方を基準側として現像剤の基準トナー濃度
に応じた起電力が誘導されるように磁性体１０７を調整
して検知側トランスとの起電力を比較し、基準トナー濃
度に対しての濃淡を検知するようになっている。

上記のようなトナーセンサを用いてトナー濃度を制御す
る場合、現像剤の基準トナー濃度に対してトナーセンサ
のアナログ出力電圧を２！準電圧に設定する必要がある
が、従来の電子複写機においては、人間がボリウムなど
を操作することによって基準トランス側コアの透磁率を
変化させて調整するようになっていた。このように、基
準トナー濃度時のアナログ出力電圧を調整する場合は、
ボリウムなどを人間が操作しなければ成らないために非
常に煩わしいものとなっており、また調整に時間を要す
るという問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、検知手段の基準トナー濃度時の出力電圧を
調整する場合は、ボリウムなどを人間が操作しなければ
成らないために非常に煩わしいものとなっており、また
調整に時間を要するものであったという問題点を解決す
るものであり、その目的とするところは、現像剤の基準
トナー濃度に対して検知手段の出力を自動的に基準電圧
に設定することができ、よってボリウムなどを操作しな
ければ成らない煩わしさから人間を解放することができ
るとともに、調整にかかる時間を短縮することが可能な
画像形成装置を提供しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明の画像形成装置にあっては、現像手段内におけ
る現像剤中のトナー濃度を検知手段によって検知し、そ
の検知結果に応じて上記トナー濃度を制御することがで
きる画像形成装置において、前記検知手段の感度を調整
するための制御電圧をデジタル的に可変することによっ
て基準トナー濃度時の出力電圧を自動的に設定する設定
手段を設けた構成とされている。

（作用） この発明は、基準トナー濃度時の出力電圧を、設定手段
によって、検知手段の感度を調整する制御電圧をデジタ
ル的に可変することで自動設定可能とし、よってボリウ
ムなどを操作しなければ成らない煩わしさから人間を解
放するとともに、調整にかかる時間を短縮しようとする
ものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第４図、第５図はこの発明の画像形成装置、たとえば複
写機を概略的に示すものである。すなわち、複写機本体
１の上面には原稿を支承する原稿台（透明ガラス）２が
固定されている。この原稿台２には原稿のセット基準と
なる固定スケール２、が設けられ、さらに原稿台２の近
傍には開閉自在の原稿カバー１、およびワークテーブル
１゜が設けられている。そして、上記原稿台２に裁置さ
れた原稿は、露光ランプ４、ミラー５，６．７からなる
光学系が、原稿台２の下面に沿って矢印ａ方向に往復動
されることによって露光走査されるようになっている。

この場合、ミラー６．７は光路長を保持するよう、ミラ
ー５の１／２の速度にて移動される。上記光学系の走査
による原稿からの反射光、つまり露光ランプ４の光照射
による原稿からの反射光は上記ミラー５．６．７によっ
て反射された後、変倍用レンズブロック８を通り、さら
にミラー９によって反射されて感光体ドラム１０に導か
れ、原稿の像が感光体ドラム１０の表面に結像されるよ
うになっている。

上記感光体ドラム１０は図示矢印Ｃ方向に回転され、ま
ず帯電用帯電器１１によって表面が帯電される。この後
、画像がスリット露光されることにより、表面に静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像器１２によって
トナーが付着されることにより可視像化される。

一方、用紙（被転写材）Ｐは、選択された上段給紙カセ
ット１３、あるいは下段給紙カセット１４から送出ロー
ラ１５、あるいは１６によって一枚ずつ取出される。こ
の取出された用紙は、用紙案内路１７あるいは１８を通
ってレジストローラ対１つへ案内され、このレジストロ
ーラ対１９によって転写部へ送られるようになっている
。

ここで、上記給紙カセット１３．１４は、本体１の右側
下端部に着脱自在に設けられており、後述する操作パネ
ルにおいていずれか一方が選択できるようになっている
。なお、上記各給紙カセット１３．１４はそれぞれカセ
ットサイズ検知スイッチ６０１，６０２によってカセッ
トサイズが検知されるものである。このカセットサイズ
検知スイッチ６０＋、６０２は、サイズの異なるカセッ
トの挿入に応じてオン−オフされる複数のマイクロスイ
ッチにより構成されている。

上記転写部に送られた用紙Ｐは、転写用帯電器２０の部
分で感光体ドラム１０の表面と密着され、上記帯電器２
０の作用により感光体ドラム１０上のトナー像が転写さ
れる。この転写された用紙Ｐは、剥離用帯電器２１の作
用で感光体ドラム１０から静電的に剥離され、搬送ベル
ト２２によってその終端部に設けられた定着器としての
定着ローラ２３へ送られる。そして、ここを通過するこ
とにより転写像が定着され、定着後の用紙Ｐは、排紙ロ
ーラ対２４によって本体１外のトレイ２５に排出される
。

また、転写後の感光体ドラム１０は、除電用帯電器２６
によって除電された後、クリーナ２７て表面の残留トナ
ーが除去され、さらに除電ランプ２８によって残像が消
去されることにより、初期状態に復帰されるようになっ
ている。なお、２９は本体１内の温度上昇を防止するた
めの冷却ファンである。

第６図は本体１に設けられた操作パネル３０を示すもの
である。３０１は複写開始を指令する複写キー、３０２
は複写枚数の設定などを行うテンキー、３０３は各部の
動作状態や用紙のジャムなどを標示する表示部、３０４
は上段、下段給紙カセット１３．１４を選択するカセッ
ト選択キー、３０５は選択されたカセットを表示するカ
セット表示部、３０６は複写の拡大、縮小倍率を所定の
関係で設定する倍率設定キー、３０７は拡大、縮小倍率
を無段階に設定するズームキー、３０８は設定された倍
率を表示する表示部、３０９は複写濃度を設定する濃度
設定部である。

第７図は前記光学系を往復移動させるための駆動機構を
示すものである。すなわち、ミラー５および露光ランプ
４は第１キャリッジ４１．に、ミラー６．７は第２キヤ
リツジ４１２にそれぞれ支持されており、これら第１．
第２キヤリツジ４１、．４１２は案内レール４２．．４
２２に案内されて矢印ａ方向に平行移動自在とされてい
る。

また、４相パルスモータ３３はプーリ４３を駆動するよ
うになっている。このプーリ４３とアイドルプーリ４４
との間には無端ベルト４５が掛渡されており、このベル
ト４５の中途部にミラー５を支持する第１キヤリツジ４
１１の一端が固定されている。

一方、ミラー６．７を支持する第２キヤリツジ４１′２
の案内部４６には、レール４２２の軸方向に離間して２
つのプーリ４７，４７が回転自在に設けられており、こ
れらプーリ４７，４７間にはワイヤ４８が掛渡されてい
る。このワイヤ４８の一端は固定部４９に、他端はコイ
ルスプリング５０を介して上記固定部４９にそれぞれ固
定されている。また、上記ワイヤ４８の中途部には第１
キャリッジ４１．の一端が固定されている。したがって
、パルスモータ３３が回転されることにより、ベルト４
５が回転して第１キヤリツジ４１１が移動され、これに
伴って第２キヤリツジ４１２も移動される。このとき、
プーリ４７，４７が動滑車の役目をするため、第１キヤ
リツジ４１１に対して第２キヤリツジ４１２が１／２の
速度にて同一方向へ移動される。なお、第１．第２キャ
リッジ４１１．４１□の移動方向は、パルスモータ３３
の回転方向を切換えることにより制御される。

また、前記原稿台２には、指定された用紙Ｐに対応する
複写可能範囲が表示される。すなわち、カセット選択キ
ー３０４によって指定された用紙サイズを（Ｐｘ、Ｐｙ
）とし、倍率設定キー３０６．３０７によって指定され
た複写倍率をＫとすると、複写可能範囲（ｘ、ｙ）は、
ｒｘ−Ｐｘ　／　Ｋ　Ｊ　、　　ｒ　ｙ　−Ｐ　ｙ　／
　Ｋ　Ｊとなる。この複写可能範囲（ｘ、ｙ）のうち、
Ｘ方向は原稿台２の裏面に配設された指針５１．５２の
相互間距離によって表示され、Ｘ方向は前記第１キヤリ
ツジ４１、の上面部に設けられたスケール５３と前記固
定スケール２１との相互間距離によって表示されるよう
になっている。

上記指針５１．５２は、第８図に示す如く、プーリ５４
，５５との間にスプリング５６を介して掛渡されたワイ
ヤ５７に設けられている。前記プーリ５５は、モータ５
８によって回転されるようになっており、このモータ５
８が前記求めたＸ方向の複写可能範囲に応じて駆動され
ることにより、前記指針５１．５２の相互間距離が変え
られるようになっている。

また、第１キヤリツジ４１１は、用紙サイズおよび複写
倍率に応じてモータ３３が駆動されることにより、所定
の位置（倍率に応じたホームポジション）へ移動される
ようになっている。そして、複写キー３０１が操作され
ると、第１キヤリツジ４１１は、まず第２キヤリツジ４
１□方向へ移動され、その後露光ランプ４が点灯されて
第２キヤリツジ４１２から離れる方向に移動される。こ
のようにして、原稿の走査が終了すると、露光ランプ４
が消灯され、第１キヤリツジ４１、は前記ホームポジシ
ョンに復帰される。

第９図は全体的な制御回路を示すものである。

メインプロセッサ群７１は、操作パネル３０および各種
スイッチやセンサ、たとえば前記カセットサイズ検知ス
イッチ６０．．６０□などの入力機器７５からの入力を
検知し、前記各種帯電器を駆動する高圧トランス７６、
前記除電ランプ２８、前記クリーナ２７のプレードソレ
ノイド２７ａ１前記定着ローラ対２３のヒータ２３ａ１
前記露光ランプ４、および各モータ３２〜４０などを制
御して、前述の複写動作を行うものである。

上Ｊ己モータ３２〜４０のうち、モータ３５゜３７．４
０および現像器１２にトナーを補給するトナー用モータ
７７は、モータドライバ７８を介してメインプロセッサ
群７１で制御され、モータ３２〜３４は、パルスモータ
ドライバ７９を介して第１のサブプロセッサ群７２で制
御され、モータ３６，３８．３９は、パルスモータドラ
イバ８０を介して第２のサブプロセッサ群７３で制御さ
れる。

ここで、３２はレンズ用モータであり、変倍を行わせる
ための前記変倍用レンズブロック８の位置を移動させる
ためのモータである。３３は走査用モータであり、前記
露光ランプ４およびミラー５、前記ミラー６．７を原稿
走査のために移動させるためのモータである。３４はシ
ャッタ用モータであり、変倍時の感光体ドラム１０への
帯電器１１による帯電幅を調整するためのシャッタ（図
示しない）を移動させるためのモータである。

３５は現像用モータであり、前記現像器１２の現像ロー
ラ（スリーブ）などを駆動するためのモータである。３
６はドラム用モータであり、前記感光体ドラム１０を駆
動するためのモータである。

３７は定着用モータであり、前記用紙搬送路２２、定着
ローラ対２３および排紙ローラ対２４を駆動するための
モータである。３８は給紙用モータであり、前記送出ロ
ーラ１５，１６を駆動するためのモータである。３９は
紙送り用モータであり、前記レジストローラ対１９を駆
動するためのモータである。４０はファン用モータであ
り、前記冷却ファン２９を駆動するためのモータである
。

また、露光ランプ４はランプレギュレータ８１を介して
メインプロセッサ群７１で制御され、ヒータ２３ａはヒ
ータ制御部８２を介してメインプロセッサ群７１で制御
される。そして、メインプロセッサ群７１から第１．第
２のサブプロセッサ群７２．７３へは各モータの駆動／
停止命令が送られ、第１．第２のサブプロセッサ群７２
．７３からメインプロセッサ群７１へは各モータの駆動
／停止状態を示すステータス信号が送られる。また、第
１のサブプロセッサ群７２には、モータ３２〜３４の各
初期位置を検出するモータ位置センサ８３からの位置情
報が入力されている。これら第１．第２のサブプロセッ
サ群７２．７３は、たとえばマイクロコンピュータ、お
よびこのマイクロコンピュータから供給される設定値に
応じて基準クロックパルスのカウントを行い、パルスモ
ータの相切換間隔時間を制御するプログラマブル・イン
ターバル・タイマなどによって構成されている。

第１０図は感光体ドラム１０および現像器１２を取出し
て示すものである。上記現像器１２は、スリーブ１２１
が図示矢印の如く感光体ドラム］０と同方向に回転され
ることによって、ドラム１０面上の潜像を現像するよう
になっている。この現像器１２では、現像剤として、磁
性体のキャリアと非磁性体のトナーとの混合物が用いら
れている。

このような現像器１２には、オートトナー装置（図示し
ていない）が設けられており、現像剤中のトナー濃度が
常に適正濃度に保たれるようになて ５′ｔする。すなわち、現像器１２内の現像剤はミキサ
ー２２によって十分に撹拌され、この状態で現像剤中の
トナー濃度の低下がトナーセンサ８０により検知される
と、前記トナー用モータ７７が駆動されて図示せぬトナ
ーカートリッジ内のトナーが上ナー搬送口１２３より補
給されるようになっている。この場合、上記センサ８０
は、その面に沿って流れる現像剤の透磁率を監視し、ト
ナーの消費による透磁率の変化を読取るようになってい
る。そして、このセンサ８０の出力は基準トナー濃度に
対応した基準電圧と比較され、センサ８０の出力が基準
電圧よりも高い（基準濃度よりも薄い）場合、前記トナ
ー用モータ７７を複写ザイズに応じた時間だけ回転させ
て現像器１２内にトナーを補給するようになっている。

上記トナーセンサ８０は、たとえば第１１図に示すよう
に、巻線形状の同じコイルを同一コア上に形成した磁気
トランスＴ　１　、　Ｔ　２を用い、一方のトランスＴ
１を検知側として現像剤中に設置し、他方のトランスＴ
２を基準側として現像剤の基準トナー濃度に応じた起電
力が誘導されるように磁性体を調整して検知側トランス
Ｔ１との起電力を比較し、基準トナー濃度に対しての濃
淡を検知するようになっている。

すなわち、発振回路８１内の排他的論理和回路（以下、
Ｅｘ−ＯＲ回路）Ｇｌはコルピッツ発振器として動作す
るもので、このＥｘ−ＯＲ回路Ｇ１の出力端には抵抗ｒ
１を介して、Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ２の一方の入力端が接続
されているとともに、磁気トランスＴ２を構成する略コ
の字型に形成されたコアの一端に巻付けられたコイルＬ
２１の一端が接続されている。このコイルＬ２．の他端
は、磁気トランスＴ１を構成する略コの字型に形成され
たコアの一端に巻付けられたコイルＬ１１の一端に接続
されている。そして、このコイルＬ１１の他端は、前記
Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ１の一方の入力端に接続されている。

また、上記抵抗ｒ１とコイルＬ２１との接続点およびＥ
ｘ−ＯＲ回路Ｇ１の一方の入力端間には、動作点におけ
る感度調整用の可変抵抗器ＶＲと、直列接続された２つ
のコンデンサｃｌ、ｃ２とが並列に接続されており、こ
れらコンデンサｃｌ、ｃ２との接続点は接地されている
。そして、上記Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ１の他方の入力端には
電源（＋５Ｖ）が供給されており、このＥｘ−ＯＲ回路
Ｇ１の発振によってコイルＬ１１．Ｌ２１が駆動される
ようになっている。

また、磁気トランスＴ１を構成する略コの字型に形成さ
れたコアの他端にはコイルＬ２２が巻付けられている。

このコイルＬ２２の一端は接地され、他端は磁気トラン
スＴ１を構成する略コの字型に形成されたコアの他端に
巻付けられたコイルＬ１２の一端に接続されている。上
記コイルＬ１２とＬ２２とは起電力の向きが逆向きとな
るように接続されており、それぞれのコイルの起電力の
差分が得られるようになっている。なお、上記コイルＬ
　１１　ｒ　　Ｌ　１２　、およびコイルＬ２１゜Ｌ２
２は、それぞれのコアに対して巻線形状が同じとされて
いる。

」−記コイルＬ１２の他端はコンデンサＣ３を介して接
地されているとともに、コンデンサＣ４および抵抗ｒ２
を介してＥｘ−ＯＲ回路Ｇ３の一方の入力端に接続され
ている。このＥｘ−ＯＲ回路Ｇ３の他方の入力端は電源
（＋５　Ｖ）に接続されており、また出力端は前記Ｅｘ
−ＯＲ回路Ｇ２の他方の入力端に接続されているととも
に、抵抗ｒ３を介してＥｘ−ＯＲ回路Ｇ３の一方の入力
端に接続されている。また、上記コンデンサＣ４と抵抗
ｒ２との接続点は、コンデンサＣ５を介して前記可変抵
抗器ＶＲの可動片に接続されている。

上記Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ２の出力端は、積分回路８２を構
成する抵抗ｒ４の一端に接続され、この抵抗ｒ４の他端
はコンデンサＣ６を介して接地されているとともに、セ
ンサ８０の出力端に接続されている。

しかして、Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ１の発振によってコイルＬ
１．．Ｌ２．が駆動されると、その差動出力がＥｘ−Ｏ
Ｒ回路Ｇ３で反転波形整形され、Ｅｘ−ＯＲ回路Ｇ２で
駆動波形と位相比較された後、積分回路８２を通ってア
ナログ電圧（出力電圧Ｖａ）として出力されるようにな
っている。

一方、前記磁気トランスＴ１に巻付けられたコイルＬ１
２の両端間には、センサ８０の感度調整を行うための可
変コンデンサＣ７と可変容量ダイオードｄとが図示の如
く並列に接続されており、抵抗ｒ５を介して供給される
制御電圧ｖｂに応じて、センサ８０の出力電圧Ｖａを可
変できるようになっている。

第１２図はトナーセンサ８０の特性図であり、制御電圧
ｖｂと出力電圧Ｖａとの関係を示すものである。この図
からも明らかなように、トナーセンサ８０は、上記可変
容量ダイオードｄにかける制御電圧を変えることによっ
てその出力を可変することができるものであり、このト
ナーセンサ８０においては、マイクロコンピュータなど
を用いて制御電圧ｖｂをデジタル的に可変することによ
ってそあ出力電圧Ｖａを自動的に可変することができる
とともに、さらには基準トナー濃度に対応する基準電圧
への自動設定が可能とされている。

この場合、制御電圧ｖｂの制御幅を序数に分割、たとえ
ば制御電圧ｖｂの０ボルトから１４ボルトまでを２５６
に分割し、この分割された０〜２５５までの各デジタル
値にセンサの特性に応じた電圧値を割当てることによっ
て調整値を設定し、その調整値を用いてマイクロコンピ
ュータなどによって可変容量ダイオードｄに供給する制
御電圧ｖｂを制御するようにし、これによってデジタル
的にトナーセンサ８０の出力電圧Ｖａを可変することが
できる。

第１図はトナーセンサ８０のアナログ出力電圧を調整す
るための制御回路を示すものである。この制御回路は、
トナーセンサ８０の出力電圧（アナログ出力電圧）Ｖａ
をデジタル信号に変換した後に現像剤の基準トナー濃度
に対応する基準電圧と比較し、この比較結果より調整値
を決定するとともに、その調整値を調整値記憶部９１に
記憶せしめるＣＰＵ９０と、このＣＰＵ９０からの調整
値よりそのデジタル値に応じたアナログの制御電圧ｖｂ
を生成するＤ／Ａ変換器９２と、このＤ／Ａ変換器９２
からの制御電圧ｖｂをトナーセンサ８０に供給する増幅
器９３とから構成されている。

上記ＣＰＵ９０は、トナーセンサ８０の出力電圧Ｖａを
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器９４と、このデジ
タル信号と現像剤の基準トナー濃度に対応する基準電圧
とを比較する比較器、上記基準電圧などが記憶されたメ
モリ、上記比較器での比較結果より調整値を決定する演
算器（いずれも図示しない）などからなる演算処理部９
５とによって構成されている。

また、上記メモリには、調整値が記憶されている。この
調整値としては、たとえば制御電圧ｖｂの０ボルトから
１４ボルトまでを２５６に分割した際の、それぞれのデ
ジタル値（０〜２５５）にセンサの特性に応じた電圧値
（制御電圧ｖｂ）が対応付けられて記憶されている。し
たがって、調整値（デジタル値）を変更することによっ
て制御電圧ｖｂがデジタル的に変化されることとなる。

また、上記制御電圧ｖｂの制御幅は、設定しようとする
基準電圧の許容範囲内に存在する少なくとも１つのデー
タが、あるデジタル値に対応するように割付けられてい
る。これにより、トナーセンサ８０の出力を基準電圧に
精度良く収束することが可能とされている。

上記演算器では、比較器での比較によってトナーセンサ
８０の出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内にない場合
、ある調整値（基本調整値）を設定し、その際の出力電
圧Ｖａを再び比較器において基／＄雷電圧比較させる。

この結果、基本調整値に対するセンサ８０の出力電圧Ｖ
ａが基準電圧の許容範囲以下の場合、基本調整値の１／
２の調整値を基本調整値に加算し、また基本調整値に対
するセンサ８０の出力電圧Ｖａが基ｆｌＦＩ７１１圧の
許容範囲以上の場合、基本調整値の１／２の調整値を基
本調整値より減算することにより、新たな（第１の）調
整値を決定する。そして、決定された第１の調整値に対
するセンサ８０の出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲以
下か以上に応じて、半分にした基本調整値をさらに半分
（１／４）にして第１の調整値に加減算し、新たな（第
２の）調整値を決定する。このように、センサ８０の出
力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内とされるまで、これ
を繰返すこと（バイナリサーチ）により、センサ８０の
出力電圧Ｖａを現像剤の基準トナー濃度に対応する基準
電圧の許容範囲内に収束させるようになっている。

なお、上記トナーセンサ８０のアナログ出力電圧の調整
は、オートトナー調整モードにおいて行われるものであ
る。

次に、上記のような構成における調整動作について、第
２図および第３図に示すフローチャー１・を参照して説
明する。

たとえば今、トナーセンサ８０のアナログ出力電圧を調
整する場合、操作パネル３０のテンキー３０２より「０
」と「５」を入力しながら、図示せぬ電源スィッチが投
入される。すると、１夏写機本体１は、通常の複写モー
ドからＡＪ（アジャスト）モードに切換え設定される。

そして、複写キー３０□が操作されることにより、オー
トトナー調整モードに設定される。

この場合、調整モードに設定されたことが前記操作パネ
ル３０の表示部３０３において標示せしめられるととも
に（ＳＴ１．）、現像用モータ３５などが駆動される（
Ｓ　Ｔ　２）。そして、現像用モータ３５により回転さ
れるミキサ１２２によって現像器１２内の現像剤が撹拌
され、この現像剤の流動性が安定するのを待って調整値
の設定、つまりアナログ出力電圧の調整が開始されるＣ
３Ｔ３゜５Ｔ４）。

このステップ（ＳＴ４）では、第３図のフローチャート
に示す如く、バイナリサーチによってトナーセンサ８０
の感度調整用の可変容量ダイオードｄに印加する制御電
圧ｖｂをデジタル的に可変し、上記センサ８０の出力電
圧（アナログ出力電圧）Ｖａを基準トナー濃度に対応す
る基準電圧に自動的に収束させるようになっている。以
下、たとえば現像剤の基準トナー濃度４％に対して、セ
ンサ８０の出力電圧Ｖａを２．０〜２．］ボルト（基準
電圧の許容範囲）に調整する場合を例に説明する。

まず、トナーセンサ８０の出力電圧ＶａはＣＰＵ９０内
に取込まれ、内部のＡ／Ｄ変換器９４によりデジタル値
に変換された後、ａ算処理部９５において基準電圧と比
較される（ＳＴ４＋　）。この比較の結果、上記出力電
圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内にあると判断された場合
（２，０≦Ｖａ≦２．１）、処理がステップ５に移行さ
れる。

また、出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内にないと判
断された場合、たとえば制御電圧Ｖｂを７ボルトに設定
すべく、第１２図においてデジタル値°１２８”で示さ
れる調整値（基本調整値）が設定される（ＳＴ４２　）
。この調整値は、Ｄ／Ａ変換器９２によりデジタル値“
１２８“が対応する７ボルトの制御電圧Ｖｂ（アナログ
値）に変換された後、増幅器９３を介してトナーセンサ
８０に供給される。これにより、トナーセンサ８０は、
可変容量ダイオードｄにかかる制御電圧ｖｂの変化にと
もなってその感度が変化され、よってセンサ８０の出力
電圧Ｖａが可変される。

この間、１ｓｅｃの遅延時間を待って （ＳＴ４３　）　、再びトナーセンサ８０の出力電圧Ｖ
ａはＣＰＵ９０内に取込まれ、内部のＡ／Ｄ変換器９４
によりデジタル値に変換された後、演算処理部９５にお
いて基準電圧と比較される（ＳＴ４４）。この比較の結
果、上記調整値（デジタル値“１２８”）の制御電圧Ｖ
ｂ　（７ボルト）に対応する出力電圧Ｖａが基準電圧の
許容範囲内にあると判断された場合（２，０≦Ｖａ≦２
．１）、上記調整値（デジタル値“１２８”）が調整値
記憶部９１に記憶せしめられた後、処理がステップ５に
移行される。

一方、基／＄雷電圧の比較によって、７ボルトの制御電
圧Ｖｂに対応する出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲以
下であると判断された場合（ＳＴ４５）、基本調整値（
デジタル値“１２８”）を１／２にしたデジタル値“６
４”　（３，５ボルトに対応）を基本調整値（デジタル
値“１２８“）に加算することにより、第１２図におい
て、デジタル値“１９２“で示される調整値が新たに設
定される（ＳＴ４６　）。この調整値は、Ｄ／Ａ変換器
９２によりデジタル値“１９２″が対応する１０．５ボ
ルトの制御電圧ｖｂに変換された後、増幅器９３を介し
てトナーセンサ８０に供給される（　Ｓ　７４　ｇ　）
。そして、この１０．５ボルトの制御電圧ｖｂに対応す
るトナーセンサ８０の出力電圧Ｖａは、ＣＰＵ９０にお
いて基準電圧と比較される（ＳＴ４９　）。この結果、
上記１０．５ボルトの制御電圧ｖｂに対応する出力電圧
Ｖａが基ｆＩ雷電圧許容範囲内にあると判断された場合
（２，０≦Ｖａ≦２．１）には、上記調整値（デジタル
値“１９２″）が調整値記憶部９１に記憶せしめられた
後、処理がステップ５に移行される。

また、ステップ４５において、７ボルトの制御電圧ｖｂ
に対応する出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲以上であ
ると判断された場合、基本調整値（デジタル値“１２８
″）を１／２にしたデジタル値“６４”　（３，５ボル
トに対応）を基本調整値（デジタル値“１２８″）より
減算することにより、第１２図においてデジタル値“６
４゛で示される調整値が新たに設定される（ＳＴ４７　
）。

この調整値は、Ｄ／Ａ変換器９２によりデジタル値“６
４″が対応する３、５ボルトの制御電圧ｖｂに変換され
た後、増幅器９３を介してトナーセンサ８０に供給され
る（ＳＴ４ｓ　）。そして、この３．５ボルトの制御電
圧ｖｂに対応するトナーセンサ８０の出力電圧Ｖａは、
ＣＰＵ９０において基準電圧と比較される（ＳＴ４９　
）。・この結果、上記３．５ボルトの制御電圧ｖｂに対
応する出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内にあると判
断された場合（２，０≦Ｖａ≦２．１）には、上記調整
値（デジタル値”６４”）が調整値記憶部９１に記憶せ
しめられた後、処理がステップ５に移行される。

一方、このステップ４９において、トナーセンサ８０の
出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内にないと判断され
た場合、処理がステップ４．に移行されて基準電圧の許
容範囲以下か以上かが判断される。そして、許容範囲以
下と判断された場合には、基本調整値（デジタル値“１
２８°）を半分にしたデジタル値数（デジタル値“６４
″）をさらに１／２（デジタル値“３２”）にして出力
電圧Ｖａが許容範囲以下と判断された調整値（デジタル
値“１９２＃あるいはデジタル値”６４′）に加算しく
５Ｔ４６　）　、許容範囲以上と判断された場合には、
基本調整値（デジタル値“１２８”）を半分にしたデジ
タル値数（デジタル値“６４“）をさらに１／２（デジ
タル値“３２”）にして許容範囲以上と判断された調整
値（デジタル値１１９２”あるいはデジタル値“６４”
）より減算しく５Ｔ４７）、これによりセンサ８０より
出力される出力電圧Ｖａが基準電圧の゛許容範囲内とさ
れたか否かが再び判断される（ＳＴ４９）。

このように、増減する値を基本調整値（デジタル値“１
２８”）の半分ずつに制御して制御電圧ｖｂを可変する
、つまり出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲以下と判断
された場合には、基本調整値（デジタル値“１２８”）
を繰返し半分にした値（デジタル値“６４”、デジタル
値“３２”、デジタル値“１６”、デジタル値“８“、
デジタル値“４”、デジタル値“２”、デジタル値“１
”）を元の調整値（基準電圧の許容範囲以下と判断され
た出力電圧Ｖａに対応する調整値）に加算して得た新た
な調整値によって、また出力電圧Ｖａが基準電圧の許容
範囲以上と判断された場合には、基本調整値を繰返し半
分にした値を元の調整値（基準電圧の許容範囲以上と判
断された出力電圧Ｖａに対応する調整値）より減算して
得た新たな調整値によって、センサ８０の可変容量ダイ
オードｄにかける制御電圧ｖｂをデジタル的に可変する
ことにより、いわゆるバイナリサーチを行ってセンサ８
０の出力電圧Ｖａを基準電圧に収束させるようにしてい
る。したがって、基準トナー濃度時のアナログ出力電圧
が自動設定可能となるとともに、調整が精度良く、しか
も迅速に行われるものである。

なお、制御電圧ｖｂを１通り（デジタル値“６４“から
デジタル値“１”までの７段階）可変してもセンサ８０
の出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲内とされない場合
（ＳＴ４＋、ｏ　）　、上述したステップ４２乃至ステ
・ノブ４１゜が５回繰返される（ＳＴ４＋　ｓ　）。そ
れでも、出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲（２，０〜
２，１ボルト）内と判断されない場合、設定不可を操作
パネル３０の表示部３０３に標示せしめ（Ｓｒ４１２）
、処理がステップ５に移行される。

また、センサ８０の出力電圧Ｖａが基準電圧の許容範囲
（２，０≦Ｖａ≦２．１）内と判断された場合（Ｓｒ４
１．５Ｔ４４　、ＳＴ４ｇ　）　、もしくは設定不可と
された場合（Ｓｒ４１２）、現像用モータ３５などが停
止され（Ｓｒ１）　、上述した調整動作が終了される。

上記したように、トナーセンサ８０の感度調整用の可変
容量ダイオードｄにかける制御電圧ｖｂをバイナリサー
チによってデジタル的に可変することにより、そのアナ
ログ出力を基準電圧に収束させるようにしている。これ
により、基準トナー濃度時のアナログ出力電圧が自動設
定可能となる。

したがって、トナーセンサのアナログ出力電圧の調整を
精度良く、しかも迅速に行うことができ、人間が調整用
ボリウムの操作などを行う必要がなくなるとともに、調
整時間の短縮化が図れるものである。

なお、上記実施例においては、画像形成装置として電子
複写機を例に説明したが、これに限らず、たとえばオー
トトナー装置を備える現像器を有するレーザビームプリ
ンタやマイクロフィルムプリンタなどにも適用可能であ
る。

また、制御電圧ｖｂの制御幅全体を２５６に分割するよ
うにしたが、たとえば制御幅を分割するデジタル値数の
増加、あるいはその制御幅を狭くすることなどによって
、より精度の高い調整が可能である。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果コ 以上、詳述したようにこの発明によれば、現像剤の基準
トナー濃度に対してトナーセンサの出力を自動的に基準
電圧に設定することができ、よってボリウムなどを操作
しなければ成らない煩わしさから人間を解放することが
できるとともに、調整にかかる時間を短縮することが可
能な画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図乃至第１２図はこの発明の一実施例を示す
ものであり、第１図はトナーセンサの出力調整を行うた
めの制御回路を示す構成図、第２図はオートトナーの調
整動作を説明するために示すフローチャート、第３図は
調整値の設定動作を説明するために示すフローチャート
、第４図および第５図はそれぞれ画像形成装置を示すも
のであり、第４図は外観斜視図、第５図は側断面図、第
６図は操作パネルの構成を示す平面図、第７図は光学系
の駆動機構を概略的に示す斜視図、第８図は指針の駆動
機構を概略的に示す斜視図、第９図は制御系を示す構成
図、第１０図は感光体ドラムおよび現像器を取出して示
す図、第１１図はトナーセンサの回路図、第１２図はト
ナーセンサの特性図であり、第１３図はオートトナー装
置を概略的に示す構成図、第１４図はトナーセンサの基
本原理を説明するために示す図である。 １・・・複写機本体、１２・・・現像器、３０・・・操
作パネル、３５・・・現像用モータ、７１・・・メイン
プロセッサ群、７７・・・トナー用モータ、８０・・・
トナーセンサ、９０・・・ＣＰＵ、９２・・・Ｄ／Ａ変
換器、９４・・・Ａ／Ｄ変換器、９５・・・演算処理部
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ＄２図 １、事件の表示 特願昭６３−０５０９０３号 ２、発明の名称 画像形成装置 ３、補正をする者 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル６、
補正の対象 明細書、図面 ７、補正の内容 （１）　明細書の特許請求の範囲を別紙に示す通り補正
する。 （２）　同第５頁第２行目、および第８行目にそれぞれ
「検知手段の感度を」とあるを、いずれも「検知手段の
出力値を」と補正する。 （３）　同第１６頁第１４行目乃至第１５行目に「複写
サイズに応じた時間だけ」とあるを、「基準電圧より低
くなるまで」と補正する。 （４）　同第１７頁第２行目乃至第３行目に「磁性体を
」とあるを、「可変容量ダイオードに加える制御電圧を
」と補正する。 （５）　同第１７頁第１１行目に「磁気トランスＴ２Ｊ
とあるを、［磁気トランスＴ２Ｊと補正する。 （６）　同第１７頁第１４行目、および第１８頁第１２
行目にそれぞれ「磁気トランスＴ１Ｊとあるを、いずれ
も「磁気トランスＴ＋Ｊと補正する。 （７）　同第１８頁第９行目に［磁気トランスＴ、」と
あるを、「磁気トランスＴ２Ｊと補正する。 （８）　同第２０頁第３行目乃至第９行目に「一方、〜
可変できるようになっている。」とあるを、下記の通り
補正する。 記 一方、前記磁気トランスＴＩに巻付けられたコイルＬ１
□とＬｌ、との両端間には、センサ８０の出力調整を行
うための可変容量ダイオードｄが図示の如く接続されて
おり、抵抗ｒ５を介して供給される制御電圧ｖｂに応じ
て、センサ８０の出力電圧Ｖａを可変できるようになっ
ている。 （９）　同第２５頁第１２行目、および第３２頁第１３
行目にそれぞれ「センサ８０の感度調整」とあるを、い
ずれも「センサ８０の出力調整」と補正する。 （１０）　　同第２６頁第１７行目乃至第２０行目に「
これにより、〜可変される。」とあるを、下記の通り補
正する。 これにより、トナーセンサ８０は、可変容量ダイオード
ｄにかかる制御電圧ｖｂの変化にともなって出力電圧Ｖ
ａが可変される。 （１１）　　図面の第１１図を別紙に示す通り補正ｒる
。 ２、特許請求の範囲 現像手段内における現像剤中のトナー濃度を検知手段に
よって検知し、その検知結果に応じて上記トナー濃度を
制御することができる画像形成装置において、 前記検知手段の出力値を調整するための制御電圧をデジ
タル的に可変することによって基準トナーａ度時の出力
電圧を自動的に設定する設定手段を設けたことを特徴と
する画像形成装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現像手段内における現像剤中のトナー濃度を検知手段に
   よって検知し、その検知結果に応じて上記トナー濃度を
   制御することができる画像形成装置において、 前記検知手段の感度を調整するための制御電圧をデジタ
   ル的に可変することによって基準トナー濃度時の出力電
   圧を自動的に設定する設定手段を設けたことを特徴とす
   る画像形成装置。