JPS59164572A - 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】 ■技術分野 本発明は原稿の移動、光学系の移動あるいは感光体の移
動により、原稿画像を露光走査して感光体に静電潜像を
形成し、これをトナーで現像して記録紙に転写する電子
写真複写装置に関し、特に、現像部にトナーを供給する
トナー供給系に関する。

■従来技術 この種の複写装置においては、現像部のトナー量が不足
するとコピー画像濃度が低下するので、所定枚のコピー
毎に所定量のトナーを現像部に供給したり、コピー画像
濃度あるいはそれに対応するコピー処理値を検出して、
検出結果に応じて現像部にトナーを供給したりしている
が、トナー供給装置は一般にはクラッチ、ソレノイドな
どを用いてそれをオンとして現像部に１〜ナーを供給す
るようにしている。このクラッチやソレノイドの付勢で
トナー搬送手段を感光部材の駆動系に結合することが多
く、クラッチやソレノイドの付勢時の負荷変動により、
感光部材に速度むらを生じて、静電潜像にジッターなど
の乱れを生ずる。また、転写開始直後にトナー補給が行
なわれると、現像画像の後部で供給トナーにより記録濃
度が高くなす、濃度むらを生ずる。

■目的 本発明は、トナー供給時の画像の乱れを防止することを
第１の目的とし、コピー濃度むらを防止することを第２
の目的とする。

■構成 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。なお、以下に説明する実施例は、１コピニ毎に所
定量のトナーを現像部に供給すると共に、１０枚のコピ
ー毎に画像濃度を検出して検出結果に、基づいて１−ナ
ー補給を行なうものでああり、白パターンと黒パターン
の濃度検出値の比を制御の基本として、濃度検出系や感
光体の特性変化に対して安定した記録濃度制御を行なう
ものである。

この、濃度検出値の比に基づいた濃度制御では、検出濃
度比の演算より割算を省略して、検出値をデジタル変換
する際に、Ａ／Ｄ変・換レンジを切換えて、異なったレ
ンジでデジタル変換したデータを比較した結果に基ブい
て記録濃度を制御する。

感光体上の白パターンの現像像濃度（正確にはその逆数
）Ｖｓｇと感光体上の黒パターンの現像像濃度（正確に
はその逆数）Ｖｓｐの比Ｖ　ｓｐ　／　Ｖ　ｓｇが４／
】未満であると像コン１ヘラス１へが低いのでトナー補
給が必要であり、４７１以上であると像コン１−ラスト
が高いので１〜ナー補給が不要である。このようにパタ
ーン濃度比の閾値（４／１）を設定すると、Ｖｓｐ／Ｖ
ｓＢ＝／ｌ／１よりＶｓｐ＝４Ｖｓｇを閾値として、Ｖ
　ｓｐ＜　Ａ　Ｖ　ｓＢてコンＩ〜ラスト不足：１ヘナ
ー補給要、およびＶｓｐ≧４Ｖｓｇでコン１−ラスト適
：トナー補給不要、とする濃度制御をしうる。つまり、
割算処理なしにトナー補給要否判定をしうる。また、濃
度検出アナログ信号Ｖｓｐａおよびｖｓｇａをそれぞｔ
シ］　：　４のレンジでデジタル変換すると、Ｖｓｐａ
のΔ／Ｄ変換デジタルデータはＶｓｐを示し、Ｖｓｇ’
ａのＡ／Ｄ変換デジタルデータは４ＶＳＥを示すので、
ＶｓｐａおよびＶｓｇａのデジタル変換データを比較す
るのみで１ヘナー補給要否が分かる。

この種の、濃度検出値の比に基づいて濃度制御を行なう
場合でも、複写装置毎に、あるいは濃度検出装置毎に、
特性を所定のものに初期設定する必要がある。これは発
光源、光電変換器、感光体等々のそれぞれが各１個毎に
異なった特性を有しているからである。また、濃度検出
系は一般にトナーで汚れやすい場所に配置されているの
で、濃度検出値の比による制御でも、検出値自身通常の
制御筒対応の値よりかなりずれるときには調整により、
あるいはクリーニングにより、通常の適正制御筒領域に
戻さなければならないが、この実施例では、検出値が所
定範囲よりずれると光源の明るさを変更して検出値を所
定範囲に戻す。１回ずれる毎に所定ステップ明るさをシ
フトし、光源の特性や寿命からも早やシフトが好ましく
なくなるとそこでシフトは停止し、す、−ビスマンコー
ルなどの報知をするのが好ましい。すなわち、濃度検出
値の比に基づいた制御で所定範囲内での各種特性変化に
対応したエラーを吸収し、この制御ではエラーが大きく
なる程に検出値が変動すると光源の明るさを所定ステッ
プシフ１−する。

第１図に本発明の一実施例の構成概要を示す。

これにおいては、コンタクトガラス板１上の原稿（図示
せず）の画像は、第１ミラー２１．第２ミラー２２．イ
ンミラーレンズ３および第３ミラー２３で感光体ドラム
４の表面に投射される。感光体ドラム４の反時計方向の
回転に同期して、第１ミラー２１および第２ミラー２２
が所定の速度比で左方に走査駆動される。感光体ドラム
４の静電潜像は現像器の現像ローラ７の現像剤で現像さ
れる。このようにして感光体ドラム４の表面に形成され
たトナー像は、転写チャージャ８部で記録紙に転写され
る。記録紙は分離ベルト９で定着部に送られる。

この実施例では、第１ミラー２１のホームポジションに
おける画像投影視野に白パターンＭＲｇが付されており
、その左側に黒パターンＭＲｐが付されており、第１ミ
ラー２１が露光走査のため左方に駆動されると、感光体
ドラム表面に白パターンＭＲｇと黒パターンＭＲｐの静
電潜像が連続して形成される。現像器（７）と転写チャ
ージャ８の間には、感光体ドラム４表面のトナー濃度を
検出するフォトセンサＩｌが配置されており、センサ１
１の検出信号はＡ／Ｄコンバータ１８でＡ／Ｄ変換（ア
ナログ−デジタル変換）されてマイクロプロセッサ１４
　　（ＭＰＵ２）に印加される。

マイクロプロセッサ１４は、白パターンＭＲｇと黒パタ
ーンＭＲｐの対応トナー像（トナー画像パターン）の濃
度比を演算し、濃度比よりトナー供給量を定め、トナー
供給量に対応する時間の間ソ、レノイドドライバ１５に
ソレノイド付勢指示がある間クラッチソレノイド１６に
通電する。

クラッチソレノイド１６が通電されると、トナー切出し
ローラ１０が感光体ドラム駆動系に結合されて回転し、
トナー貯留槽より現像ローラ７に供給される。

なお、第１図にｉいて５は感光体ドラム４の表面を均一
に荷電するメインチャージャ、６は、画像始端直前、後
端直後および記録紙サイズ外部を除電するイレースラン
プである。

この実施例では、マイクロプロセッサ１４がトナー画像
濃度検出から検φ値に応じたトナー供給を行ない、他の
マイクロプロセッサＭＰ０１力１その他の複写制御を行
なう。なお、記録紙サイズｌこ応じたトナー供ＫｊＭが
予め定められており、ｌｖｌ　１）　Ｕ　ｌは１コピー
毎に、コピーサイズ対応量の１−ナー供給を行なう１．
シたがって、マイクロプロセッサ１４は、定量供給では
不足した分を１−ナー供給することになる。

第２図は、第１図に示すマイクロプロセッサ１４部の電
気接続を示す。第２図にお５Ｎで、１、１　＋と１１２
はフォトセンサ１１を構成する発光ダイオーザおよびフ
第１・）−ランジスタであり、発光タイオード１１１の
光は感光体ドラム４ｔ３投射され、ドラム４の虚躬光が
フォト１−ランシスタ】】２で検出される。フォトトラ
ンジスタ１１２のエミッタ電圧が、Ａ　／　Ｉ）コンバ
ータ１８（富士連装のＭ　Ｂ　４０５２）の人力チャン
ネルＡ１に直接に、また分圧端Ｅ　Ｘ　２１　ＥＸ　ｌ
を介して入力チャンネルＡＵに印加される。

Ａ、　／　Ｄコンバータ１８のデジタルデータ（シリア
ル）出力端ＤＡＴＡ　ＯＵＴはプロセッサ１４の割込端
Ｔ１に、制御入力端（Ａ／Ｄ　　ＣＬＫ−Ｒ５）はプロ
センサ１４の出力ポートに接続されている。

Ａ／Ｄコンバータ１８の内部構成を第３図に示す。この
Ａ／Ｄコンバータ１８は、８ビツトＡ／Ｄ変換でレンジ
セレクトによりＶｃｃ／２およびＶｃｃ／８の入力電圧
範囲切換およびレンジ拡張によりレンジを４倍に拡張で
きる。

ここで予備実験結果により、標準的な場合で、以下の数
値が得られている。

白パターンＭＲ，ｇ対応部の感光体面トナー濃度検出レ
ベル（地肌レベル）Ｖｓｇ＝４．ＯＶ、および、 黒パターンＭ］？−ｐ対応部の感光体面トナー濃度検出
レベルＶｓｐ＝ｉ、６Ｖ。

これに対して入力チャンネルＡ。−Ａ３の最大電圧は２
．５■である。

以上のデータから地肌レベルＶｓｇに対してはレンジ拡
張を用いる事により、Ｖｃｃ／　２　Ｘ　４→０〜１０
Ｖの測定範囲を、黒レベルＶｓｐに対してはＶｃｃ／２
→０〜２５Ｖの測定範囲を用いる。

Ａ／Ｄコンバータ１８のＥＸ２にフォトトランジスタ１
１２のエミッタを接続し、ＥＸＩを入力チャンネルＡＯ
に接続しているので、入力チャンネルＡ。を指定したＡ
／Ｄ変換では、４倍のレンジ拡張となるので、入力チャ
ンネルＡＯを地肌レベルＶｓＢ検出用に定め、また、フ
ォトトランジスタ１１２のエミッタを直接に入力チャン
ネルＡ１に接続しているので、人力チャンネルＡ１を黒
レベルＶｓｐ検出用に定めている。

したかって、ＶｓｇのＡ／Ｄ変換テーテー４を乗じた値
とＶｓｐのＡ／Ｄ変換データの値とが同一レンジとなる
。すなわち、この時デジタル出力ｒ）と入力端子の関係
は以下の式になる。

地肌レベルＶｓｇ（ｎ）＝６２＋（ｎ　−１）　Ｘ３９
．１２６ｍＶ黒レベルしＶｓｐ（ｎ）＝１７＋（ｎ−１
）Ｘ９．７７５６＋ｎＶ（例）　地肌レベルＶｓｐ（Ｎ
）＝１６３の場合Ｖｓｇ（アナログ）＝６２＋１０２Ｘ
３９．１２６ｍＶ　＝３．９９１Ｖ黒レベルＶｓｑ（ｎ
　）＝　１０３の場合Ｖｓｐ（アナログ）＝　１７＋　
１６２　Ｘ　９．７７５６ｍＶ　＝　１．６００６Ｖ確
認によると、前述のようにＶ　ｓｐ　：４　Ｖ　ｓｇす
なわち４／１を閾値としてトナー補給制御を行なうと、
コントラストが高く維持される。

そこでこの実施例では、入力チャンネルＡ１に濃度検出
信号を入力して得た黒パターンデジタル濃度データと、
入力チャンネルＡｏに濃度検出信号を入力して得た白パ
ターンデジタル濃度データを比較してトナー補給要否を
判定するようにしている。

再び第２図を参照する。マイクロプロセッサ１４の出力
ポートＳ１〜Ｓ３には抵抗Ｒ１〜Ｒ３がそれぞれ接続さ
れ、これらの抵抗が発光ダイオード１１１に接続されて
いる。

抵抗Ｒ１〜Ｒ３は発光ダイオード１１１の明るさを定め
るものであり、マイクロプロセッサ１４が出力ポートＳ
１〜Ｓ３にセットする３ビツトの状態で発光ダイオード
１１１の明るさを次の第１表に示すどれか１つの状態に
設定しうる。

第１表 ■ 注：０はアースレベル、１は高レベル 第１表の明るさＮｏ、７は、第２図に示すフォー・セン
サー１およびそれに接続した抵抗等の、予想はらつきの
範囲において、発光ダイオード］１１に、その寿命を過
度に短くしない電流上限値を流ず状態であり、明るさ４
は、標準濃度検出状態において発光タイオード１１１に
標準電流を流す状態であり、明るさＮｏ、が４より順次
にステップ状に小さくなるにつれて発光タイオード１１
１に流ず電流が小さくなり、明るさＮｏ、が４より順次
に大きくなるにつれて発光ダイオード１１１に流す電流
が順次にステップ状に大きくなるように、抵抗Ｒ１〜Ｒ
３の値が定められている。なお、明るさＮＯ６１では、
明るさ設定コード８１〜Ｓ３が０００であって、発光ダ
イオ−１’　ｌ　１１には実質」二重流が流れない。

マイクロプロセッサ１４の出カポ−ｈ　ｐ　ｓには、ソ
レノイドドライバ１５　（第１図）を構成するスイッチ
ング１−ランジスタＴｒ２のベースか接続されており、
該トランジスタＴｒ２のコレクタにクラッチソレノイド
１６が接続されており、該出カポ−１〜ｐｓに高レベル
ｒｌ」　（Ｈ）をセントすることにより１−ランジスタ
Ｔｒ２か導通し、ソレノイド１６に電流が流れてトナー
切出しローラ１０（第１図」が駆動系に接続されて回転
する。１コピー毎にコピーサイズに対応付けた是のトナ
ー供給をも行なうため、ソレノイド１６には１ヘランジ
スタＴ　ｒ３が接続されており、Ｔｔ３のオンによって
もトナーカ１供給される。このトランジスタＴｒ３は、
複写制御マイクロプロセッサＭＰＵ　１がオン・オフ制
御する。トランジスタＴｒ２と’Ｔ、’　ｒ　３の少な
くとも一方がオンのとき、つまり１−ナー供給のときに
、ソレノイド１６の一端に接続された１−ナー供給表示
用の発光ダイオードＰＤ２が点灯する。マイクロプロセ
ッサ１４の出力ポー１〜ｉン、言こはオアゲー）・○Ｒ
１を介して、トランジスタ′「ｒｌのベースか接続され
ており、この１−ランシスタＴ　ｒ　１に警報用の発光
ダイオードＰＤＩか接続さ４しており、プロセッサ１４
が、明るさ設定を７にした後もなおかつ検出値が所定範
囲に入らないときに、「１」の出力をセットする。この
「１」により、ダイオ−＋：　ｐ　Ｄ　１が連続発光す
ると共に、もう１つのマイクロプロセッサＭＰＵ　］に
、現像濃度制御不可が報知される。ＭＰＵＩはこの信号
「１」を受けると、操作ボードのサービスマンコール指
示灯を点灯にセットし、かつそれから２０枚のコピーは
可能であるが、２０枚になると複写を停止とする保護動
作に進む。

プロセッサ１４の明るさ設定信号Ｓ１〜Ｓ３はアンドゲ
ートＡＮ＋にも与えられ、それらがすべて１であると（
明るさＮｏ、７）＋　ＡＮ　１の出力が「１ｊとなって
フラッシャ−発振器ＰＧが付勢さ九て点滅パルスを上記
オアゲートＯＲＩに与える。したがって、明るさ設定を
Ｎ０９７に設定した時点に、ダイオードＰＤＩが点滅す
る。この点滅は、濃度検出が上限リミットに達っしたこ
とを意味するが、もう１つのプロセッサＭＰＵ２にはこ
れは報知されない。

マイクロプロセッサ１４の割込端ＩＮＴには、複写機電
源投入中の１０枚のコピー毎に１パルスが、トナー濃度
制御指示信号として複写制御用のプロセッサＭＰＵ１よ
り印加され、また割込端Ｔｏには、感光体トラム４の所
定小角度の回転につき１パルス発生されるドラム回転同
期パルスが印加される。

更には、マイクロプロセッサ１４の入力端ｐＣに、露光
走査中および現像中に高レベル「１」　（この１はトナ
ー補給禁止を指示する。）の信号がマイクロプロセッサ
ＭＰＵＩよりオアゲート０Ｒ２（第２図）を介して与え
られる。後述するように。

プロセッサ１４は、ドラム回転同期パルスをカラン１−
シてトナー供給量を制御するが、これはオアゲー１−　
ＯＲ２の出力が「０」　（トナー供給量）のときにのみ
行なう。プロセッサ１４の出力ポートにはコネクタ２２
を介してモニタユニットＭＯＮを着脱接続しうるように
なっており、複写機の保守点検時等にモニタユニッＩ−
Ｍ　ＯＮがサービスマンにより接続される。

モニタユニッｌ−Ｍ　ＯＮは、白レベルＶｓｇ表示用の
キャラクタディスプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３゜黒レベル
Ｖｓρ表示用のキャラクタディスプレイ２０Ｐ１〜２０
１）３および濃度比Ｖ　ｓｇ　／　Ｖ　ｓｐ表示用のキ
ャラクタディスプレイ２０Ｒ１，２ＯＲ２、セフメン１
へデコーダ２１ＤＳ、桁デコーダ２ＩＤＣ、セグメン１
−ドライバＤＡＭ１〜７および桁ドライバＤＴＲ１〜８
が備わっており、このユニットＭＯＮをコネクタ２２に
接続すると、Ｖｓｇ、　ＶｓｐおよびＶ　ｓｇ　／　Ｖ
　ｓｐが表示される。なお、第２図においてスイッチ１
９はトナー濃度制御指示スイッチであり、これを−瞬閉
とすると、１〜す一濃度制御が開始される。このスイッ
チ１９は保守点検時に閉とされる。

第４図に複写制御用のマイクロプロセッサＭＰＵＩの、
主に定量トナー供給に視点を置いた複写制御フロー（一
部分）の概要を示す。

ＭＰＵＩは、複写機各部の状態がコピー可能状態になる
と、トナー濃度制御指示タイミングをとるためのコピ一
枚数カウンタ（プログラムカウンタ）に１をセットして
プリントスイッチ（ＳＷ）の閉（複写指示）を待つ。そ
してプリントＳＷが閉とされると、チャージャを付勢し
、露光を開始しかつドラム回転同期パルスのカウントを
開始し、第１ミラー２１でドラム４に投影した白パター
ンＭＲｇがセンサ１１部に到達した時点に、マイクロプ
ロセッサ１４　（ＭＰＵ２）の割込端ＩＮＴにトナー濃
度制御指示信号（スタートパルス）を与える。

コピ一枚数カウンタの内容が１−１０のときには、スタ
ートパルスを与えず、イレースランプ６を付勢して黒パ
ターンＭＲＰまで除電する。そして複写制御を継続する
。そして１コピーを終了すると用紙サイズデータ（用紙
サイズに対応付けたトナー供給時間ニドラム回転同期パ
ルスの数）をトナー補給カウンタ（プログラムカウンタ
）にセットしてトランジスタＴｒ′３（第２図）をオン
にセットし、その後ドラム回転同期パルスが到来する毎
に１ヘナー補給カウンタを１デクレメントし、トナー補
給カウンタの内容が零になるとトランジスタＴｒａをオ
フとする。次いでコピ一枚数カウンタを１インクレメン
トする。そして連続複写（リピートモード）設定のとき
には再度複写を開始し、１枚コピー設定のときにはプリ
ントＳＷ待ちに戻る。コピ一枚数カウンタの内容が１１
になる毎にコピ一枚数カウンタの内容を１にリセットし
、コピ一枚数カウンタの内容が１のときのみプロセッサ
ＭＰＵ２　（１４）に１ヘナ一濃度制御を指示するので
、複写中はコピー１０枚に１回の割合で１−ナー濃度制
御が行なわれる。また、】コピーの終了（現像の終了）
後に１コピ一分の所定量のトナー供給をするので、露光
走査中および潜像の現像中はソレノイド１６が通電され
ず、感光体駆動系に負荷変動を与えず、また機械的な振
動を生じない。

更には、コピーの先頭と後尾で記録濃度が異なることは
ない。

次にプロセッサ１４　（ＭＰＵ２）によるトナー濃度制
御を説明する。白、黒パターンＭＲｇ、。

ＭＲｐの感光体ドラム４上への投影像のトナー濃度検出
、検出値に基づいたトナー供給要否判定および判定に基
づいたトナー供給設定は、割込入力端ＩＮＴへの、ＭＰ
ＵＩよりのトナー濃度制御指示パルス（スタートパルス
）の印加に応答して割込制御で行なわれ、設定量のトナ
ー供給制御とディスプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３．２０Ｐ
１〜２０Ｐ３．２ＯＲ１，２ＯＲ２の表示付勢制御はメ
インルーチンで行なわれる。

まず割込制御を第５ａ図に示すフローチャートを参照し
て説明すると、プロセッサ１４　（以下ＭＰＵ２と称す
る）は割込入力端ＩＮＴが高レベル「１」から低レベル
「０」になると、コネクタ２２への出力ポートに「０」
をセラ１−シてモニタユニットＭＯＮの表示を消す。次
にＡ／Ｄコンバータ１８にデータ変換タイミングパルス
（Ａ／ＤＣＬＫ）を印加してＡ／Ｄ変換データ（８ビツ
ト）をシリアルにボートＴ、で読み、Ａ／Ｄ変換データ
を、Ａ／Ｄデータレジスタに加算メモリする。このＡ／
Ｄ変換とデータの加算を１６（２’）回繰り返えすと、
Ａ／Ｄデータレジスタの内容を４ピッ１−下位桁にずら
す。この桁シフトによりＡ／Ｄデータレジスタの内容は
２４回のＡ／Ｄ変換テーテー平均値を示す。先に説明し
たように、ＩＮＴへの１ヘナ一濃度制御指示パルス（ス
ター１−パルス）は、白パターンＭＲｇの投影１〜ナー
像がセンサ１１−（］、１１１１１２）部に到達したタ
イミングで発っせられるので、入力チャンネルＡ。を指
定した前述のＡ／Ｄ変換データは、白レベルのトナー濃
度（Ｖｓｇ）を示す。ＭＰＵ２は、白レベルドナー濃度
の平均値ＶｓｇをＶｓｇレジスタにメモリする。次に、
Ｖ’　ｓ　ｇレジスタの内容を所定範囲の下限ａと比較
し、それがａより大きいと次に上限すと比較し、それが
ｂより小さいと、検出値が適正範囲内にあるので、白パ
ターンと黒パターンの境界検出に進む。下限値ａは、標
準状態でＶｓｇが４■のときで２．６ｖとし、その変換
レンジでは標準値が４／４＝ｌＶであるので、 ａ＝２．６／４＝０．６５Ｖ としている。上限値すは、５．４ＶとしてＡ／Ｄ変換レ
ンジが１／４であるので ｂ＝５．４／４＝１．３５Ｖ としている。

白パターントナー像濃度検出値が下限値ａより小さかっ
たときには、明るさ設定レジスタの現在メモリしている
明るさ指示値ｋを参照し、それが最大値７であると明る
さ設定がすでに最大になっているので出力ポートｐａに
現像濃度制御不可信号「１」をセットし、毎期状態（割
込パルス待ち）に戻る。７でなかったときには、明るさ
設定レジスタの内容ｋを前の値ｋに１を加えた値に更新
すし、毎期状態に戻る。

白パターントナー像濃度検出値が上限値すより大きかっ
たときには、明るさ設定レジスタの現在メモリしている
明るさ指示値ｋを参照し、それが最大値１であると明る
さ設定がすでに最小になっているので出力ポートｐ’　
ａに現像濃度制御不可信号ｒｌＪをセットし、待期状態
（割込パルス待ち）に戻る。■でなかったときには、明
るさ設定レジスタの内容ｋを前の値により１を引いた値
に更新し、待期状態に戻る。

さて、検出値Ｖｓｇが所定範囲ａ　”　ｂの内にあった
ときには、次に白パターン（ＭＲｇ）トナー像と黒パタ
ーン（ＭＲｐ）　トナー像の境界検出のため読取カウン
タをクリアし、Ａ／Ｄ変換の入力チャンネルをＡ１にセ
ラ１〜し、同様にドラム回転同期パルスの到来を待って
Ａ／Ｄ変換を行なう。先に説明したように、入力チャン
ネルＡ１には、トナー濃度検出電圧がダイレクト（分圧
なし）で印加され、しかも、その入力アナログ電圧の最
大値制限が２．５ｖであり、更には白パターンのトナー
濃度検出電圧（アナログ）は、先の検出値判定で下限ａ
を２．６■にしているので、常に２．５ｖ以上であり、
しかも黒パターンのトナー濃度検出電圧は２．５ｖ未満
であるので、入力チャンネルＡ１の入力電圧が２．５ｖ
以上（フルスケール２．５ｖであるので、以上のときは
デジタルデータは２，５ｖを、示す）であるか否かで白
パターンか黒パターンかが分かる。それでＭＰＵ２は、
デジタル変換データが２．５ｖを示すものであるときに
はまだセンサ１１は白パターンを検出しているとして再
度Ａ／Ｄ変換を行ない、これを繰り返す。デジタル変換
データが２．５ｖ未満を示すものになると、読取カウン
タの内容を１インクレメントし、またドラム回転同期パ
ルスの到来を待ってＡ／Ｄ変換データが２．５ｖ未満で
あると（読取カウンタの内容が零になると）、センサ１
１の検出視野に黒パターンのトナー像が入ったとして、
Ａ／Ｄコンバータ１８の入力チャンネルをＡ１に指定し
、カウンタをクリアする。その後、過渡域の検出をさけ
るため、５個のドラム回転同期パルスの到来を待つ。な
お、Ａ／Ｄ変換データが一度２．５ｖ未満を示すものに
なってから（ｍ−１，）回の繰り返しＡ／Ｄ変換の間に
一度でもデータが２．５ｖを示すものになると、読取カ
ウンタに再度３をセラ１−シて、再度３回のＡ／Ｄ変換
において連続して２．５ｖ未満となるまでＡ／Ｄ変換を
繰り返えす。

さて、読取カウンタの内容が６になる゛とＡ／Ｄ変換を
行ない、その後ドラム回転同期パルスが到来する毎にＡ
／Ｄ変換を行なって２４回のＡ／Ｄ変換データをＡ／Ｄ
データレジスタに積算する。

２４回の変換とデータの累算を終了すると、Ｍ　Ｐ　ｔ
、Ｊ　２は、Ａ／Ｄデータレジスタの内容を下位桁方向
に４ビツトすらす。これによりＡ／［）データレジスタ
の内容は入力電圧検出値（ＶＳＰ）の平均Ｖｓｐを示す
ものとなっている。この段階でｖｓｇは白レベルの１６
回のサンプリングの平均値の】／４の値を示し、Ｖｓｐ
は黒レベルの１６回のサンプリングの平均値を示す。こ
こではＭＰＵ２は、これらの濃度ＶｓｐとＶｓｇを比較
して、コン１−ラス（・が低い（Ｖ　ｓｐ＞　Ｖ　ｓｇ
）ときにはトナーカウンタ（レジスタ）１，２に所定値
をセットし、トナー供給フラグをセラ１〜する。

約１ｇのトナー供給はドラム回転同期パルスを１７９２
パルスカウントする時間であるので、１回のトナー供給
量（所定量）をＫとすると、ソレノイド１６を通電とす
る期間は、Ｋ　Ｘ１７９２＝　Ｋ　Ｘ　７　Ｘ２１′で
ある。そこでＭＰＵ２は、下位８ビツトのメモリを分担
するトナーカウンタ１　（レジスタ）と上位８ビツトの
メモリを分担する１〜ナーカウンタ２にＫＸ７Ｘ２８を
メモリする。これは下位８ピッ１−の１〜ナーカウンタ
１に全ビット０をメモリし、上位８ビツトのトナーカウ
ンタ２にＫＸ７を示す２進データを格納することにより
実現される。

Ｍ　Ｐ　Ｕ　２は、このようにトナー供給時間（ドラム
回転同期パルスのカウント数）を１−ナーカウンタ１お
よび２にメモリすると、メインルーチン（第５ｂ）図に
戻る。

次に第５ｂ図を参照してＭＰＵ２のメインルーチンを説
明する。メインルーチンにおいては、ドラム同期パルス
（ポー１〜Ｔｏ）がＬの間はＭＰＵ２はディスプレイＭ
ＯＮの各キャラクタ表示ユニットをそれぞれ時分割で順
次に発光付勢するディスプレイ付勢制御を行なっている
。ドラム同期パルス（ポー１”　Ｔ　ｏ　）がＬからＨ
になると””ＭＰＵ２は、キーカウンタ（プログラムカ
ウンタ）を１インクレメントシてＩディスプレイ（１桁
）のディスプレイ付勢をしてポートＴ。を参照してそれ
が■１である間以下これを繰り返し、これをα回繰り返
すと、その間連続してポートＴ　ｏがＨであるとドラム
回転同期パルスのＨが到来したものと見なして、同期パ
ルス到来を示すキーエンドフラグ１をセットする。

さて、キーエンドフラグ１を立てる（ドラム回転同期パ
ルスの到来指標をセットする）とＭＰＵ２は、ポー１”
　ｐ　ｃを参照してそれがｒＯＪ（トナー供給筒）であ
るとトナー供給フラグを参照してそれがあると、ソレノ
イ１く１６を通電セラ１−シ、トナーカウンタの内容が
零でないときには１（ラム同期パルスがＬになるのを待
ち、待っている間ディスプレイ付勢制御を行なう。ドラ
ム同期パルスがＬになると１パルスの到来が終了したと
してキーエンドフラグとキーカウンタをクリアしてディ
スプレイ付勢をしつつポートＴ。がＨになるのを待つ。

このようにして、ドラム回転同期パルスが到来する毎に
トナーカウンタ（１，２）を１デクレメントし、その内
容が零になると、つまり、トナーカウンタ（１，２）に
トナー供給時間をセットしてソレノイド１６をＯＮとし
てから該トナー供給時間が経過するとソレノイド１６を
ＯＦＦとし、１−ナー供給フラグをリセットして、その
後はディスプレイ付勢制御のみを行なう。

以上のように上記実施例では、複写制御を行なうマイク
ロプロセッサＭＰＵＩで、ツーピー１枚毎のトナー補給
では露光走査と現像の終了を待ってトーナー供給を付勢
し、濃度検出によ゛る不足分のトナー供給も同様に、露
光走査と現像の終了を待って行なうようにしているので
、画像の乱れや濃度むらを生じない。なお、補給したト
ナーが攪拌されつつ現像ローラに達っするまでに現像を
終了する場合は、また負荷変動による画像の乱れを防止
すればよい場合は、露光走査を終了すると同時にトナー
供給を開始すればよい。この場合には、たとえばオアゲ
ートｏＲ２を省略してミラースキャン信号のみをマイク
ロプロセッサ１４に与える。

上記実施例では、白パターン領域のトナー像濃度の検出
電圧が４■程度、黒パターン領域のトナー像濃度の検出
電圧が１．７■程度と大幅に異なり、またＡ／Ｄコンバ
ータ１８の検出入力電圧が最高２．５■で２．５■以上
の入力電圧のときには常時２．５■を示すデジタルデー
タを出力するのに着目して、白パターン領域のトナー像
濃度検出後は、Δ／１つコンバータ１８の出力データが
２．５■未満を示すものになり、しかも引き続く３回の
検出値が共に２．５■未満を示すものになったときセン
サ１１部には黒パターンが到来しているとして黒パター
ン濃度検出に移るので、パターン濃度検出タイミング設
定が簡単となっており、第１パターンである白パターン
の読取タイミングのみが設定されている。複写倍率が変
わっても他のタイミングを設定する必要がない。

また、１−ナー供給要否を白パターンと黒パターンの所
定の現像濃度比Ｖ　ｓｇ　／　Ｖ　ｓｐに基づいて定め
るので、センサの特性変化や感光体の特性変化に対して
も比較的に安定した１〜ナ一濃度制御が行なわれる。た
とえば、センサ１１による画像濃度検出電圧が標準値で
第６図に実線で示す特性を示し、センサ１］および／又
は感光体面の特性変化により第６図に点線で示す特性に
変わった場合、白。

黒パターンの現像トナー盛度検出電圧Ｖｓｇ、■ｓｐの
差は３．０■から１．５■になり、５０％の変化を示す
。ところがＶｓｇ、　Ｖｓｐの比は共に４．０である。

従ってセンサー感光体の特性変化に対して安定したシス
テムと言える。

更には、白パターンの検出値がａ−ｂ（２，６〜５．４
Ｖ）の範囲より外れると、その範囲に入る方向にダイオ
ード１１１の明るさを１ステツプ変更する。したがって
、フォ１〜センサ１１の初期特性および特性変化、感光
体の初期特性および特性変化等により、初期においては
初期値のばらつきにより検出値がａ　−ｂに入っていな
いと自動的に入る方向にダイオード１１１の明るさが調
整され、その後の特性変化やセンサの汚れなどにより検
出値がａｂより外れると入るようにダイオード１１１の
明るさを自動的に変更する。そして、このような変更で
も、も早やダイオード１１１の許容伺勢範囲ては検出値
をａ　−ｂの範囲内に変更しえないときには、ダイオー
ド１１１の付勢レベル調帖は停止」二し、濃度制御も停
止してサービスマンコールを警報し、それから２０枚の
コピーは可能であるが、２０コピーを終了すると複写不
可となる。したがって、複写機の初期（新品）設定にお
いても濃度検出系の初期設定を省略しうるし、使用を始
めても、保守点検のインターバルがきわめて長くなり、
しかもその間安定した記録濃度制御が行なわれる。この
ように、機械組立の調整が簡１１１８になり、しかもユ
ーザが使用を始めてから長い間濃度検出系の保守点検を
しなくてもよい。濃度検出系が不全になると自動的に警
報が発っせられる。感光体やセンサを交換したときでも
、濃度検出系の調整設定をする必要はない。

また」二種実施例では、黒パターントナー濃度検出電圧
ＶＳＰのＡ／Ｄ変換分解能を白パターントナー濃度検出
電圧ＶｓｇのＡ／Ｄ変換分解能の４倍としている。周知
にように、現像トナー像には荒れなどにより微小な白抜
けや黒点が散在し、同一パターン上であっても測定部位
によりわずかながら検出レベルが変動する。この変動の
絶対値はＶｓｇで太き（’Ｖｓｐで小さい。それ数分解
能を各パターン毎に定めて、Ａ／Ｄ変換の入力電圧レベ
ルを前述のように同程度とすることにより、一方の検出
レベルの変動分が大きなウェイトを占めることがなくな
る。また、特にＡ／Ｄ変換の場合、同一分解能とすると
ＶｓｇとＶｓｐの両者を含むレンジが広く、変換ピント
数を多くしなければＶｓｐがＶｓｇに対してウェイトが
低くなってしまう。しかしＡ／Ｄ変換データのビット数
は素子構成および演算処理上少ない程良い。前述のよう
に分解能をパターン毎に定めることにより、Ａ／Ｄ変換
データのビット数が少なくてすみ、その分素子構成や演
算処理が簡単になる。また、比に基づいたトナー補給要
否を、割算処理ではなく、大ｔＪ）比較処理にしている
ので、演算処理が簡単であり、′トナー補給要否判定が
早くなる。

（ｂン効果 以上の通り、本発明では、少なくとも露光走査の間は１
−ナー供給を不可としてそれを外した時点にトナー供給
を行なうので、感光体駆動系の負荷変動や機械的な振動
によって記録画像が乱れることがなくなる。　　　。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例である複写機の、主にトナー
濃度制御に関連した構成を示す概念図、第２図は第１図
に示すマイクロプロセッサ１４とＡ／１つコンバータ１
８等の接続関係を示す電気回路図、第３図は第２図に示
すＡ、　／　Ｄコンバータ１８の内部構成を示すブロッ
ク図、第４図は複写制御用マイタロプロセッサＭＰＵ１
の、主に定量トナー供給制御と１−ナー濃度制御指示タ
イミング制御を示すフローチャー１−である。第５ａ図
はマイクロプロセッサＩＶＩ　Ｐ　Ｕ　２の割込処理を
示すフローチャー１−１第５ｂ図はメインフローを示す
フローチャー１へである。第６図はフォトセンサ１１の
濃度検出電圧とトナー像濃度の関係を示すグラフである
。 第７図は、本発明を１つの変形態様で実施するＡ／Ｄコ
ンバータ部の構成を示す回路図である。 第８図は、複写シーケンス全体の制御を行なうマイクロ
プロセッサＭＰＵＩと複写各要素との組合せ概略を示す
ブロック図である。 １：コンタク１〜ガラス板 ２１〜２Ｊ　：ミラー　　　３：インミラーレンズ４：
感光体ドラム　　　５：メインチャージャ６：イレース
ランプ　　７：現像ローラ８：転写チャージャ　　９：
分離搬送ベルト１０：１−ナー切出しローラ　ＩＩ：）
第１・センサ１１１：発光ダイオード（発光源） １１２：フ第１へトランジスタ（光電変換器）１８　：
　Ａ／Ｄコンバータ　　ＶＲ二可変抵抗ＭＰＵ１：第】
のマイクロプロセッサ（電子制御装Ｗ）１４　（ＭＰＵ
２）　：第２のマイクロプロセッサ（電子制御装置）特
許出願人　株式会社リコー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，）感光体面に、露光走査により静電潜像を形成し
   、これをトナーで現像して記録紙に転写する電子写真複
   写装置において、 現像部にトナーを供給するトナー供給装置；および、 露光走査期間は１−ナー供給を不能とし、露光走査期間
   の終了後に１−ナー供給装置を、トナー補給要時に付勢
   する電子制御装置； を備えることを特徴とする電子写真複写装置。 （２）電子制御装置は、１コピー毎に所定量のトナー供
   給付勢を行なう前記特許請求の範囲第（１）項記載の電
   子写真複写装置。 （３）電子制御装置は、所定枚のコピー毎に現像濃度を
   検出し、１〜ナ一補給要時に検出値に基ついた量のトナ
   ー供給付勢を行なう前記特許請求の範囲第（１）項記載
   の電子写真複写装置。 （４）電子制御装置は、１コピー毎に所定量のトナー供
   給付勢を行ない、複数枚のコピー毎に現像濃度を検出し
   、トナー補給要時に検出値に基づいた量のトナー供給付
   勢を行なう前記特許請求の範囲第（１）項記載の電子写
   真複写装置。 （５）電子制御装置は、１コピー毎に所定量のトナー供
   給付勢を行なう第１のマイクロプロセッサ装置と、複数
   枚のコピー毎に現像濃度を検出し、検出結果に応じてト
   ナー供給付勢を行なう第２のマイクロプロセッサ装置で
   なる前記特許請求の範囲第（１）項記載の電子写真複写
   装置。 （６）トナー供給装置は、トナー供給時に電気付勢され
   る電気コイルおよび該電気コイルに通電するスイッチン
   グ素子を含み、第１および第２のマイクロプロセッサ装
   置がそれぞれ該スイッチング装置を導通付勢する構成と
   した前記特許請求の範囲第（５）項記載の電子写真複写
   装置。