JPS6059593B2 - 複写機のトナ−濃度を制御する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は静電複写機、具体的には複写紙上に均一なト
ナー密度を維持する方法及び装置に係る。

以下に述べられる米国特許出願は本発明のトナー濃度の
制御装置として利用しうるものであり、それ等の出願は
本明細書で参照されている。

１９７詳４月１０日に出願された米国特許出願番号第８
９４９５６号明細書に静電複写機の為のテストサイクル
品質制御システムが開示されており、そのシステムに於
て、光の反射の測定は（１）光導電体上のトナー化され
ている試験領域からと、（２）光導電体の清浄にされた
基準領域からとで比較される。

このシステムの出力は、現像用トナーの濃度、光導電体
の潜像電圧及び光導電体又は複写機の光学系のきれいさ
の度合などの如き、プロセスの質の変化をチェックする
為に使われる。１９７師４月１０田こ出願された米国特
許出願番号第８９４９５５号明細書にも同様なテストサ
イクル◆システムが開示されている。

この装置に於ては、単一の光感知装置がトナー化されて
いる試験領域から、そして清浄にされた基準領域から反
射された光を感知する為に使われている。基準領域から
の、又は適正にトナー化されたテスト領域からの反射を
惑知するか否かて、単一の光感知器が同じ励起を生ずる
ように、単一の光源が異なつた電流レベルで順次に付勢
されている。１９７８年４月１０日に出願された米国特
許出願第８９４９５４号明細書は、同様のテストサイク
ル・システムを開示している。

上記の如き単一の光感知装置の等しい励起を有さないこ
の装置に於ては、光導電体のテスト潜像電圧と複写機の
バイアス電圧との間の実質的に一定の差異を維持する為
に、複写紙の照明用ランプの付勢を調節するが又は複写
機の現像電極のバイアス電圧を調節している。１９７８
年４月１０日に出願された米国特許出願第８９４９５７
号明細書は、同様なテストサイクル・システムを開示し
ている。

この装置に於ては、例えば光導電体上のトナー膜の状態
を表示する回路が与えられている。その様な状態は光導
電体の清浄さ−れた基準領域から異常に低い反射として
惑知される。この発明は静電複写機、具体的に言えば均
一なコピー品質を維持することに関する。

より具体的に言えば複写機が動作開始状態や、複写機が
オン状態にあり長い待機状態にある場合の如く、或る臨
界的な事態に於ては過度な濃度のコピー又は黒色のコピ
ーを与えることが知られている。その結果、複写紙上の
濃いトナー層がホットロールの表面から剥がれそこなつ
てホットロールの周囲に付着するので、コピーの白地部
分の汚れやホットロールの汚れを引き起こす。この本発
明は複写の品質即ち、一定の黒さを維持するように閉ル
ープの態様て光導電体の荷電即ち充電の大きさを制御す
る。電子複写式のコピアに於て荷電された潜像は受光材
料上に作られる。

トナーとキャリヤの現像潜合体を加えることにより現像
される受光材料がコピー紙自体から分離されている場合
には、これ等の潜像は現像されたトナー像がコピー紙へ
転移され続いてトナー像がコピー紙へ融着される。その
様な機械で現在用いられている現像材及び混合体の共通
したタイプは磁気ブラシ現像器、及びトナーと呼ばれて
いる黒色粉末物質て被われている磁気ビーズの如きキャ
リヤ材料を含む混合体から構成されている。トナーは光
導電体の荷電された潜像を現像する為にその潜像に吸引
され、且つ潜像からコピー紙へ転移される（ここでコピ
ー紙は光導電体から分離される）。最後に、トナーを付
着するホットロール熔融器などの使用によつて最終的な
複複写物を得る為に、加熱ロールの直接加圧でトナーが
コピー紙へ熔融される。トナーは複写された像として機
械からコピー紙によつて運ひ去られるので、複写機の現
像器内に、定期的に再補給されねばならない供給物であ
ることは明らかてある。

現像剤混合物中のトナー粒子の濃度（即ち、トナーとキ
ャリヤビーズとの比率）は潜像の良好な現像に重要なこ
とであるのは又明らかてある。余りにも薄いトナーの濃
度は、現像された像が極めて薄くなり、そして余りにも
濃いトナー濃度は、現像された像が極めて濃く、黒くな
る。現像剤混合物中のトナーの濃度を維持する為に多く
の試みがなされてきた。

上述した特許出願は本発明に特に使用しうるトナー濃度
制御の概要が述べられている。既に述べた如く、通常の
静電複写方法に於ては、光導電体は例えば直流でマイナ
ス８５０ボルトの如き均一な電圧に荷電される。

光導電体は光導電体表面上の荷電を選択的に消散させる
為に、原文書から反射された照明に向けられる。文書の
白い部分は光導電体を低いレベルに放電するのに反し、
情報を坦持する着色部分はマイナス８５０ボルトよりや
）少ない比較的高い充電状態を光導電体上に残す。灰色
の影は光導電体を種々の荷電レベルに放電する。この様
にして光導電体は原文書の静電荷電潜像を保持する。ひ
とたび荷電潜像が光導電体上に誘起されると、トナーが
潜像上に置かれる現像技術の対照となる。

複写機の現像領域に於て、潜像の一様な領域て均一なト
ナーの配分を生ずるように現像電極バイアス電圧が通常
与えられる。これは、磁気ブラシ現像機に於て、磁気ブ
ラシへ直接にバイアス電圧を印加することによりしばし
ば達成される。コピー紙上のトナー密度は変化すること
、特に或る臨界的な事態の場合、極めて黒く、即ち濃く
なることが観察されている。これは均一な複写の品質が
維持されない不都合を齋し、加えて過剰なトナーの坦持
するコピー紙がホットロール熔融器の加熱されているト
ナー付着ローラーの周囲に巻き付く。米国特許第２９５
６４８７号はこの概略を教示しており、同特許によると
光導電体の明暗潜像のトナー密度が感知され、そして光
導電体の荷電がその密度の関数として制御される。

コピアの運転開始時期や長時間の待機期間の如く、極め
て高密度のトナー像を生ずる或る臨界的な事態にこの装
置は対応し得ない。米国特許第３９７６３７４号は複写
装置が記載されており、これは装置の全ての部分、特に
給紙装置を運転可能状態にさせる為の複写機運転開始の
過渡的期間の間、充電段階、露光段階又は現像段階の少
なくとも１つを不動作にさせるものである。

この特許は、或る臨界的な事態の発生後の過度な複写濃
度を取り扱つておらず、又複写機の有効な運転時間を遅
らせることになる。米国特許第４１０５３２４号は原文
書の照度、光導電体の充電の大きさ又は現像電極のバイ
アス電圧を複写機の待機／運転経過の関数として変化さ
せる複写装置が記載されている。

より具体的に述べると、複写機の運転時には容量が制御
態様で充電され、複写機の待機時には容量が制御態様で
放電される。この特許は閉ループ態様で光導電体の荷電
の大きさを制御する為に光導電体のトナー像を動的に惑
知することを欠いている。本発明は、現像器のトナーの
濃度が変わつていないのに或る期間の間、過度な濃さの
複写が通常生ずることが知らている臨界的な事態に対処
する方法及びその装置を含んでいる。

本発明により、その様な事態の発生は複写機の使用を禁
止せず、むしろ減少された光導電体充電電圧て過渡的使
用を開始する。例えは光導電体が正規の負電圧へ充電さ
れているシステムに於て、負電圧の大きさは減少される
。その後、閉ループ制御器が光導電体トナー密度に応答
し光導電体の荷電を次第に増加し、一方同時に、調和し
た複写品質、即ち各枚とも均一なトナー濃度を有するコ
ピーを生ずる。閉ループ制御及び臨界期間経過後、制御
器は正規の光導電体充電を再設定する。より具体的に言
えば、トナー濃度制御装置は光導電体のトナー像を観測
するのに使われる。

その様な臨界的な事態に続く上述の過渡期間の間、この
像は次第に濃度が下がつて来るので、所望の複写濃度を
維持する為に光導電体の荷電は正規値の方へ増加される
。正規の荷電に到達した後、又はその少し前に、このト
ナー濃度制御装置は、その後現像器のトナー濃度を制御
することにより再度所望の濃度を維持させるのを可能に
する。本発明の上記の及び他の特徴及びその利点や応用
は、以下に示される良好な実発明の詳細な説明から明ら
かになる。

第１図は、本発明を適用した電子複写装置１０を示して
いる。

電子複写方法の細部はこの道の専門家には良く知られて
おり、本発明の１部を構成しない。

種々の複写機能を遂行する為に、多くの技術が存在する
ことは理解されるべきてある。第１図を参照すると、静
電複写機１０は、像を受け取る光導電体面を与える光導
電体ドラム１１を含む。

ドラム１１の与えられた部分は、充電段１２、露光段１
３、現像段２３、転移段１４及びＬ清掃段１５を通過し
て回転される。充電段に於ける光導電体へ印加された均
一な荷電は、露光段に於て消散される。この荷電の消滅
は光線１６の反射された光線（ＦＯＯｔｐｒｉｎｔ）に
よつて達成される。光線１６は、ドラム１１のほＳ゛軸
部分に延び且つ静止している原文書１７の反射特性に従
つて、光導電体の作動領域を放電するのに動作する。

原文書１７は可動レンズ１８及び反射器１９により線状
走査される。光源２０は、光で原文書を照明するのに反
射器１９と協働する。この光は、走査方向２１に対し平
行に延びる。文書１７はその長手方向を走査方向２１と
平行して文書ガラス２２上に置かれる。この反射された
光によつて線状走査される光導電体ドラム１１の領域は
、光導電体の作動領域として定義される。即ち、その領
域は複写されるべき反射像を含み且つ転移段１４に於け
る紙葉と一致する。光導電体の潜像は、黒色の熱可塑性
樹脂粉末即ちトナーが荷電像領域のみに選択的に、付着
されるところの現像段２３へ差し向けられる。

その後、現像された像は、転移段１４に於ける静電気力
によつて紙葉へ転移される。紙葉は、それからホットロ
ール熔融器の形式を持つ定着段２４を通過し、そこで熱
がトナーを臨時に液体化して、それを紙葉に付着させ永
久像を紙葉の上に形成させる。紙葉は、その後排出ポケ
ット即ち受皿２５へ排出され、取り出される。転移段て
残された光導電体上のトナーは、光導電体の再充電以前
に清掃段１５て取り除かれる。紙葉は、第１の容器２７
又は第２の容器２８から経路５６へ選択的に供給される
。容器２７及ひ２８は、紙葉の送り方向と平行した方向
と一致した縦方向て貯蔵された紙葉を蓄積している。こ
れ等の２つの容器は異なつた長さの紙葉の使用を許し、
原文書１７の長さに最．も近く対応する紙の長さの選択
を手操作て行なわせる。原文書１７が載置される文書ガ
ラス２２を参照すると、全ての原文書は文具類の基準コ
ーナー標識として言及されている左一前−コーナーであ
．る。

レンズ１８を含む反射光学系はこの基準コーナーを時計
方向へ回転している光導電体ドラム１１の背後へ反射す
るよう働く。光導電体ドラム１１は、可撓性の光導電体
ウェブが剛性のドラムの金属面上に坦持されている型・
式のものであつて良い。

光導電体はドラムの内部に位置している供給ローラ及び
巻上げローラに可撓性の条帯の形で貯蔵されている。２
つのローラの間に延びる光導電体の部分はドラムの周囲
を取り巻き且つ電子複写の操作に関与する。

使用している光導電体部分を交換する為に、光導電体の
長さ方向に条帯が供給ローラから巻上げローラへ進めら
れる。ドラムの表面は軸方向に延びる開口を有し、その
開口を通じて、光導電体がドラムの内部へ入り且つ出て
来る。この開口はシール条帯で閉じられている。アール
・エー●パーリア等の米国特許第３５８８２４２号はそ
の様な光導電体ドラムの構造を示す１例である。種々の
複写プロセス装置の多くの制御はドラム１１の動きと同
期して達成される。

ドラム位置変換器２９は、この道の専門家に公知の態様
てその様な複写機を達成する為に、信号出力を継電器論
理、単体半導体論理、固体半導体論理又はマイクロコン
ピュータへ与える。第１図の複写装置はＩＢＭのシリー
ズ■、複写機を示し、且つ本発明の背景及び技術状態を
説明する為に１９７＠３月の上記機械のサービスマニュ
アル２４１−５９２８−０が参考として用いられる。

この複写機はドラム１１の１回転で同じ原文書を２部作
ることが出来る。この型の複写機の或る改良が上述した
米国特許出願のトナー濃度制御を利用すること、即ち光
導電体ドラム１１の作動領域の清掃部分からの反射と、
この作動領域内にあるトナー化されているテスト面から
の反射とを順次にサンプルする反射感知器３０を利用す
ることてある。

感知器３０はその枠の中に、上述した米国特許出願第８
９４９５６号の発光ダイオード（ＬＥＤ）３３及び光感
知器３４を組込んでいる。その特許出願に開示されてい
るように、或る場合ダミーサイクルと言われている、ト
ナー濃度制御サイクルが起きた時、若し現像機２３へト
ナーを付加する必要が指示きれたとすると、第２図の信
号３８が補充器３１へ送られる。この補充器はトナーの
供給を司どり、複写プロセスに使用する現像器２３の中
に予定量のトナーを投入するよう動作する。上述した米
国特許出願に開示されているように、ドラム１１の軸に
対して平行に荷電された光導電体テスト条帯か、又は代
案として、四角形の小面積を有する荷電されたテスト小
領域（上記の何れをも以下テスト・バッチという）を、
その領域かトナー化する現像器２３の中に移動する以前
に、ドラムの作動領域上に作る。

テスト条帯即ちテスト・バッチ上にあるトナーの密度は
（１）現像器内のトナー濃度、（２）テスト●バッチに
於ける光導電体の充電電圧レベル及び（３）トナーによ
り運ばれるトリボ電荷（ＴｒｉｂＯｅｌｅｃｔｒｉｃ）
の関数である。第２図を参照すると、回路網３５は上述
した米国特許出願第８９４９５６号の第６図の装置であ
る。その出願明細書に説明されている如く、基準サンプ
ル入力線３６一及びトナー化サンプル入力線３７は、光
感知器３４をして、光導電体の汚れていない領域からの
光反射及びバッチ３２の如きトナー化されたテスト・バ
ッチからの光反射とを探知させるように、ドラム１１の
特定の位置と同期して、ＬＥＤ３３を付勢するよう動作
する。若し、バッチのトナー密度が低すぎれば、低トナ
ー線３８が信号を出す。上述の特許出願に記載されてい
るように、バッチ３２のトナー濃度が極度に低いと線６
５に信号を生ずる。第２図の装置に於て、テスト・バッ
チを形成する為に、ダミー光導電体サイクルを行なわせ
る周期は微秒なものではない。

複写要求動作の終ソーか、又は長時間の複写要求動作の
場合、ｎ枚目の複写の後に上述のダミー●サイクルを起
こすのが好ましい。この場合、ｎは３５位である。本発
明に於ては、複写の質に影響しそうな臨界事態の発生に
応答して、この同じ信号３８は閉ループ制御に影響する
よう働き、閉ループ制御システムの動作に応答して、充
電段１２により影響される光導電体荷電を正規より低い
レベルから正規のレベルへ増加させる。

例えば、充電段１２は格子型コロナ装置が好ましく、光
導電体充電はこのコロナの格子電圧を与えることにより
荷電されて良い。本発明を制限することではないが、上
述の臨界事態の特定な場合として、複写機を比較的長時
間待機状態に置く場合、例えば２時間を越えて不使用に
する場合が挙げられる。

その様な不使用の時間後、複写機から最初に得られるコ
ピーは、白地であるべき紙面が過度に灰色になることを
含んで過度にトナー化される。この様な過度のトナーは
複写の質を低下させるはかりてなく、トナーの埃で複写
機内部を汚染するとか、、熔融器２４のホットロールの
周囲に巻き付かせることになる。電源スイッチ３９を動
作する様な場合の如く、複写機の始動毎の臨界事態（コ
ピアのオフ−オン事態とも呼ばれる）の場合にも利益が
あることが判つている。この複写の品質の低下は過渡的
状態である。

即ち、複写の品質は多数の複写が行なわれた後は許容し
うるものになる。この現象の原因は、はつきり判つてい
ない。現像器２３中のトナー／キャリヤのトリボ電荷が
失われるか又は変化することにより生ずるのかも知れな
い。本発明はリレー、単体半導体論理、固体半導体論理
又はマイクロコンピュータなどの種々の手段で達成しう
る。

本発明を説明するために示した第３図の流れ図の形式は
斯の道の専門家には既知である。このフロー・チャート
に於て、臨界的な事態４０及び４１、即ち第１図のスイ
ッチ３９をオンにした複写機オフからオン事態の発生、
又は例えばマイクロコンピュータで実行されるクロック
により刻時される２時間不使用期間の発生はオア４２で
感知され、その結果、アンド回路４４の一方の入力４３
へ印加される。次に起こるべく事態は操作者が複写機を
使用する要求即ち事態４５である。操作者により選ばれ
たコピー枚数の複写動作が、光導電体ドラム１１をマイ
ナス７２０ボルトへ荷電する（事態４６）為に制御され
る第１図の充電段１２で始まる。

原書類１７の１枚目のコピーが作られる。次に起こる事
態はテスト・バッチ３２上のトナー濃度を検査する為（
事態４７）、第２図の装置を動作させることである。こ
の検査結果はバッチ３２上のトナーの低濃度を示す第２
図の信号３８（又は多分６５）の存在か（第３図の事態
４８）、若しくはその様な信号の不在（第３図の事態４
９）かの何れかてある。若しテスト・バッチが濃すぎる
と、複写動作はマイナス７２０ボルトの光導電体充電を
行なうこと、及ひ複写機のトナー濃度制御回路網の動作
を通常の周期て継続する（事態５０）。

この動作態様は光導電体充電をこの状態で以て、後続す
る複写の要求を行なう可能性をも含む（事態５１）。低
められた光導電体充電電圧ての複写処理動作・は、他の
処理条件が同じにされている限り、通常はより低いトナ
ー濃度を生ずる。例えば若しトナーがその荷電の一部を
失つたとすれば、トナー密度は事実高くなるだろう。通
常は極くわずかのコピーで事態４８が起こる。

それが起きた時、事態４０，４１の何れかＳ゛起きた後
のこの最初の低トナー信号３８の存在は事態５２で示さ
れる如く、補充器３１から現像器２３へトナーを補充す
るよう動作しない。然し乍ら、惹起されることは事態５
３で示される如く、光導電体の充電状態が直ちにマイナ
ス７２０ボルトからマイナス７９０ボルトへ変化される
ことである。事態４８が発生されぬ時は何時でも事態５
３が起こる。後続のコピーは今やマイナス７９０ボルト
の光導電体荷電で作られる。事態５４で示される後続の
複写要求を含むかも知れないこれ等の相次ぐ複写の間、
複写機のトナー濃度制御システムは５５で示されるよう
に通常の態様て動作する。トナー濃度制御システムの動
作が低トナー濃度信号３８（第２図）を発生すると、事
態５６が起こる。その結果第３図の５７で示されるよう
に、トナーが補充器３１から現像器２３へ投入される。
加えて光導電体の充電状態は５８で示される如く、マイ
ナス８６０ボルトへ直ちに変更される。これは複写機の
正規の充電状態、即ち動作充電状態てあり、この状態て
事態４０及び４１の何れかが再ひ起こる迄、複写機は動
作を継続する。事態４０及び４１のない全ての後続複写
要求５９は、この状態の光導電体充電て発生され、且つ
トナー濃度制御システムは、６０，６１及び６２て示さ
れるように意図された如くトナーを送る為に働く。第４
図は第３図の発明とは別の論理構成を示す。

第４図て、複写要求人力線８０は複写機の使用が要求さ
れている限り能動化される。例えば、若し使用者が第１
図の複写機により、１枚の原文．書から１枚のコピーを
要求したとすれば線８０は短時間たけ能動化される。こ
の時間の間、線８０か能動化されている結果として駆動
線８１も又能動化され、且つノット駆動線８２は能動化
されない。１枚の原文書の多量の複写要求により、又は
．１枚以上の原文書の１以上の複写の何れかによつて、
若し多量のコピー要求がなされたとすれば、より長い時
間の間、線８０及び８１は能動化され、線８２は非能動
化される。

線８３の能動信号は、複写要求が今だ終了していないこ
とを複写機・の制御手段へ知らせる。各複写要求の終り
て、線８２は能動化し、２時間タイマ８４のタイミング
機能の開始を可能にする。

複写機の不使用の期間かそのまま２時間経過した場合に
於てのみ、線８５が能動化される。複写要求が２時間の
複写機の未使用以内になされた時、線８６はタイマ８４
をリセットする。線８５が非能動一能動遷移状態を作つ
た時はいつでも、フリップフロップ８７はセットされ、
且つ線８８が能動化される。線８８の能動信号は２時間
不使用の臨界的事態の発生を示す。

他の臨界的事態の惑知を考えてみるに、フリツｌプフロ
ツプ８９は、線９０のパワーオフからパワーオン遷移に
よリセットされる。

この遷移は第１図の電源スイッチ３９がオンにされた時
発生する。後に、このスイイツチがオフにされた時、フ
リップフロップ８９がリセットされる。フリップフロッ
プ８９がセットされた時その出力線９１は、能動一非能
動遷移を作り、フリップフロップ９２がセットされる。
その結果、線９３が能動化する。線９３の能動信号は複
写機のオフからオンの臨界的事態の発生を示す。

線８８又は線９３、何れかの能動入力はオア回路９５の
動作により、線９４を能動化させる。

線９４は能動化されている時、アンド回路９６及び９７
へ１つの入力を与える。アンド回路９７は、線８０が能
動化されることにより指示される次の複写要求の発生を
待つ。能動化された線９４は、線１０１の能動信号によ
りカウンタ１００（後述する）をゼ狛にリセットさせる
。

能動化された線９４は、線１０３上の非能動から能動遷
移によつてフリップフロップ１０２をリセットさせる。
能動化された線９４は、フリップフロップ１０８をセッ
トさせる。第４図の装置は今や臨界的事態を探知して複
写要求を待つている。

これが起きた時、線９８は能動化しアンド回路９６が動
作し、且つ線９９が能動化する。

線９９上の非能動から能動遷移はフリップフロップ１０
４をセットし、斯くして線１０５をアクティブにする。
その結果、１０６で示された電源は第１図の充電段１２
のグリツドヘマイナス７２０ボルトを印加するよう制御
される。線９９の非能動さら能動遷移はフリップフロッ
プ９２をリセットし、（パワーオフからパワーオンの臨
界的事態が起きた場合）、且つ線９３が非能動になる。
然し乍ら、他の臨界的事態の場合、即ちタイマ８４が臨
界的事態の発生を探知した楊合とすれば、線８１が複写
要求を受けることにより、その非能動から能動遷移を作
り、且つ複写機が動作を開始した時にフリップフロップ
８７がリセットし、且つ線８８が非能動化する。

何れの事態に於てもオア回路９５の出力９４も又非能動
化する。

その結果、アンド回路９７は複写機の相次ぐ使用の間、
定期的に生する後続の複写要求にもはや応答しない。臨
界的事態の発生後、最初の複写動作か今開始された。

その複写動作の間で且つその複写動作のみの間、線１０
８は能動化して、第２図のトナー濃度制御装置をして、
この動作の最初のコピー後のみバッチ濃度サンプル動作
を行なわせる。その後、線１０８が能動化されていると
してもバッチ濃度惑知の周期は通常の周期、即ち各複写
要求の終り、又は長時間の複写要求のｎコピーの後であ
る。臨界的事態の発生がオア回路９５の出力９４の非能
動から能動遷移を発生させた後に、最初のコピー要求が
生ずることは記憶されるべきである。

この遷移は線１０９によつてフリップフロップ１０８を
セットするのに影響がある。このフリップフロップはセ
ットされた時、線１１０上の能動信号により補充器３１
から現像段２３へのトナーの補給を禁止する。第２図の
出力３８は通常その様なトナー補給に影響するよう意図
されており、これにより現像器２３のトナ−ーキャリヤ
混合物内のトナー濃度を適正に維持する。複写機の動作
が連続するにつれて、臨界的事態後のこの最初のコピー
要求に於てか、又は後続のコピー要求に於てかの何れか
で、第２図のトナー濃度制御手段の出力３８は最初に発
生する低トナー信号３８を生ずる。

この最初の信号はカウンタ１００に１しを読ませる。そ
の結果、線１１１は非能動から能動遷移を作り且つフリ
ップフロップ１０４はリセットされる。このフリップフ
ロップのリセットは、その出力線１１２をして非能動か
ら能動遷移にさせてフリップフロップ１１３がセットさ
れる。線１１４は今、能動化する。その結果、第１図の
光導電体ドラム１１は、マイナス７９０ボルトへ充電さ
れる。複写機は全ての複写要求と、光導電体電圧がマイ
ナス７９０ボルトでトナー濃度制御テストサイクルを行
なうことを遂行する。４ その後少し経つて２番目に起こる低トナー信号が、導体
３８に表われる。

カウンタ１００は今度はＲ２Ｊに増加する。その結果、
線１１６は非能動から能動遷移を作る。線１１７上のこ
の遷移はフリップフロップ１０８をリセットにする。そ
の結果、線１１０は不能動になり且つトナーは現像段２
３へ補給される。加えて、線１１８上のこれと同じ遷移
はフリップフロップ１１３をリセットする。その出力線
１１９は非能動から能動遷移を作り、フリップフロップ
１０２がセットされる。フリップフロップ１０２がセッ
トすると、線１２０上の能動信号が光導電体ドラム１１
をその正規の動作電圧マイナス８６０ボルトへ相次いで
充電させる。マイナス７２０ボルトからマイナス７９０
ボルトへ更にマイナス８６０ボルトへの、上記の光導電
体充電順序の閉ループ制御が再度発生する臨界的事態の
次の発生迄、複写機はその正常な態様で動作を継続する
。

第５図は充電段１２により、光導電体ドラム１１の充電
に変化を与える電源回路を示す。

導体１３０の電圧レベルは負電圧充電コロナ１３２と関
連するグリッド１３１の電圧レベルを決定する。直流源
１３３は抵抗器１３４及び１３５からなる直列回路と、
８個の電圧調整管（ＶＲ）１３６の直列接続とに加えら
れる。トランジスタ回路網１３７は線１０５，１１Ｊ４
，１２０（第４図で発生される）上の制御信号に応答し
、光導電体の必要とする夫々の負電圧充電を夫々、マイ
ナス７２０，７９０又は８６０ボルトを達成するように
ＶＲ管を短絡する。

本発明は臨界的事態の発生に応じて低い（即ち門少ない
負電位）光導電体充電を生ずる。

若しトナー濃度を含む他の全てのファクターが一定に止
まるものと仮定すると、この低い充電は第２図のテスト
・バッチ３２に於て、低いトナー濃度を生ずる。然し乍
ら本発明がなければ、その様な臨界的）事態の発生は過
度に濃いトナー濃度を生じて質の悪い複写又は熔融器の
巻付きを生ずる。起こるかもしれない他の可能性は、そ
の様な臨界的事態発生以前に補充器３１が空になつた場
合の幾分異例な場合である。

この場合、トナーを補充器３１へ加えるべき複写機の警
告ランプを、若し操作者が無視し、且つその代わりに続
けて数千枚のコピーを取ろうとした場合、トナー濃度は
臨界的事態の発生以前に本来的に低下する。続く臨界的
事態の発生はより低い光導電体充電と、テスト●バッチ
３２上に正常より低いトナー密度とを生する。低いトナ
ー濃度と低い光導電体電圧との双剰効果は、第２図の線
６５を上記の特許出願に記載された如く、能動化させる
。明らかな如く、この信号は中間的な充電レベル、マイ
ナス７９０ボルトを最初に通ることなく、マイナス８６
０ボルトの正規の作動電圧へ充電段１２を直ちに引き上
げるのに使うことが出来る。この道の専門家は本発明を
第４図以外の種々の手段で具現するのを選択し得る。

本発明はマイクロコンピュータ制御でもなし得る。より
具体的には、マイクロコンピュータは米国特許第４０８
６６５８号に開示された型のものが望ましい。

上記の特許はマイクロコンピュータとそのインストラク
ションの範囲を開示している。

この道の専門家には、第３図及び第４図の発明を実施す
るプログラムを書くのは容易であろう。このインストラ
クションの範囲を使つて、ソースプログラムが書かれ、
アツセンブラによつてそのプログラム５が目的データ又
は機械用語へ変換され、且つ第３及ひ第４図の発明を遂
行する為の第１及び第２図の制御に影響する為にマイク
ロコンピュータがこのデータでロードされる。第６，７
及び８図はその様なプログラムのシグメントのフローチ
ャートである。

第６図は上述した２つの臨界的事態の発生を探知するシ
グメントてある。第７図は若し臨界的事態が発生した場
合、補充器３１からトナーを選択的に投与する為に動作
するシグメント、又は相次ぐ複写動作のｊ間、光導電体
電圧をその動作値へ設定する為に動作するシグメントで
ある。第８図は第６図及び第７図によリセットされるフ
ラグと呼ばれている様な、第１図のトナー補充器３１又
は第５図のＶＲ管の制御に影響するシグメントである。
以下のテクーブルは第６，７及び８図に使われる記憶語
を定義する。駆 動 複写機主モータが付勢される限り
ＹＥＳＯ ＰＯＲ臼℃ 複写機がオフからオンになつた後の み
で最初のポーリングループをリセット。

ＣＯＮＶＰＯＲ臨界的事態後の最初の複写ＹＥＳ。゛雨
ＲＳＭＰＣＴコピーが作られたとき増加する力 ウン
タ。３５を計数した後バッチ３２の卜 ナー濃度をチ
ェックするよう第２図が動作 する。

ＴＮＲＣＲｌ−５第２図のトナー濃度装置が１つ のテ
ストサイクルを完成する間、光導電体ノ ドラム１
１の２回半回転の活動状態。

ＥＣｌ−１６光導電体ドラム１１の各半回転ごとの １
６の個々の異なつたドラム位置。ＥＸＬＩＴＥ第２図の
導体６５上の信号が能動化す ればＹＥＳＯＴＮＲＦＤ
ＲＥＱ第２図の導体３８上の信号が能動 化すればセッ
ト。

第６図を参照するとプログラム入力点が２００で示され
ている。

プログラムの部分２０１はコピアが作動しているか否か
を決定する。コピアが作動しているか否か、マイクロコ
ンピュータにより最後のポーリングループ以来、コピア
がオフからオン事態を経験したか否かを決定する為に、
部分２０２がテストする。ＹＥＳ状態はこの特定の臨界
的事態の発生を合図し、且つ第５図の２つの■Ｒ管は２
０３て滅勢され、斯くして次の複写要求のマイナス７２
０ボルトの光導電体充電事態を開始する。２つのフラグ
、即ちＶＲｌフラグ及び■Ｒ２フラグがセットされる。

これ等の２つのフラグがセットされる時、制御レジスタ
（第８図２２３）にロードされ且つ第５図のこの■Ｒ制
御に影響する。一度これが発生すると、部分２０５がＰ
ＯＲＦＬＧをセットする。

全ての後続のポーリングループの為の２０２はＮＯ状態
にある。コピー要求が受け取られ且つ１駆動ョが能動化
する迄、次のポーリングループは今や部分２０４に進む
。部分２０４，２０７，２０８は２時間の未使用期間が
生じたか否かをテストする。部分２０７のＲＹＥＳョ出
力は、その様な発生を表示し、且つ部分２０８は上に記
載された部分２０３が動作するよう動作すると同様に、
第５図のＶＲ管を制御するよう動作する。出口２０９は
シグメントの終りである。

１駆動ョが能動化する時、第６図の入口２１０は第７図
のシグメントに入る。

プログラムにより達成される最初の機能は複写機の未使
用時間、即ち部分２１１を計時するカウンタをリセット
することてある。部分２１２は今や臨界的事態の発生後
にこれが最初の複写であるか否かをテストする。若しそ
うであれば、それが最初の複写の直．後、動作するよう
に第２図のトナー濃度制御手段の動作周期を制御するカ
ウンタを部分２１３がセットする。次の部分２１４は、
（１）第２図のテストサイクル動作の複写機表示のダミ
ーサイクルと、（２）バッチ，３１が第２図に示された
位置にあるようにドラム１１の適正な位置とを見い出す
為に動作する。

若しテストが行なわなければ、シグメントは２１５（第
８図）へ出る。テストが行なわれれば、部分２１６はテ
スト結果が１過度に少ないトナーョであつたか否かを決
定する為に、線６５（第２図）をテストする。若し結果
がＲＹＥＳＪであれば、シグメントは機能３００を経て
２１５へ出る。機能３００は上述の手段であり、その手
段によつて第２図の線６５が能動化している時、充電段
１２を中間の充電レベルを通らずマイナス８６０ボルト
の正規の動作値へ戻すのを可能にする。若し特に低いト
ナーが経験されなけれは、（上述の如く補充器３１中の
トナーの個渇に、通常関連している異常状態を想起され
たい）部分２１７は第２図のトナー濃度制御手段の動作
が、線３６上に信号を発生したか否かを決定する為に、
線３８をテストする。その様な信号の発生がなけれは２
１５へ出させる。然し乍ら、複写機動作がトナーの付加
の必要を、即ち線３８上の能動信号を（即ちＴＮＲＦＤ
ＲＥＱがセット）発生し、この特定の複写機動作が正規
めマイナス８６０ボルトの動作電圧以外て行なわれてい
るか否かを見る為に、第６図の部分２０３又は２０８に
セットされたＶＲフラグを部分２１８及び２１９がテス
トする。

若しそうならば、部分２２０及ひ２２１は、第２図の動
作に従つて閉ループ態様で、夫々マイナス７９０ボルト
又はマイナス８６０ボルトへの電圧変化に影響する。第
７図の出口２１５は、第６図の出口２０９のように第８
図に入る。

部分２２２は、マイクロコンピュータによる複写機制御
に使われる制御レジスタへ第６図のＶＲフラグをロード
する為に光導電体ドラム１１の各半サイクル中の特定の
位置で動作される。若しセットされれば、これ等のフラ
グはマイナス７９０ボルト又はマイナス７２０ボルトの
光導電体充電に影響するよう第５図のＶＲ管を制御する
。加えて、トナー投与要求はセットされているＴＮＲＦ
ＤＲＥＱによつて表示されても良い。これは又部分２２
３により制御レジスタヘロードされる。２２４の点は、
第６，７及び第８図のシグメントの出口である。

プログラムの複写機制御シグメントは制御レジスタを制
御し、且つ第５図及び複写機の特定の動作状態の為に要
求される光導電体の充電電圧とを制御する。

例えば以下のプログラムリストは、第６図の具体例てあ
り、且つ複写機制御機能と同様、第７及び第８図がこの
道の専門家により履行し得る教示を含んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した電子複写装置の概要図、第２
図は第１図の複写装置に適用されたトナー濃度制御装置
、第３図は本発明を開示するフローチャート、第４図は
本発明とは別の論理構成を示し、第５図は第１図の充電
段及びその制御グリッド電源を示し、第６，７，８図は
マイクロコンピユニタの使用によつて本発明を構成する
プログラム●フローチャート●シグメントである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 均一なトナー濃度を維持するため、光導電体上に現
   われるテストパターンのトナー濃度が低濃度であること
   を感知した時、現像器へトナーを補給する手段を具備す
   る複写機を制御する方法において、トナー濃度が実際に
   変化しないのにも拘らず、上記テストパターン上に大き
   なトナー濃度を招来する過渡状態として知られている臨
   界的事態に対応するために、光導電体の充実の大きさを
   正規の動作値より減少し且つ現像器へのトナー補給を禁
   止することと、減少された大きさに充電された光導電体
   上で次に現われるトナー濃度を感知することと、次の低
   いトナー濃度が感知された時、光導電体の充電を上記正
   規の動作値の大きさの方向へ増加することと、光導電体
   の充電の大きさが所定の大きさに増加され且つ低トナー
   濃度が感知された時にのみ現像器へトナーの補給を可能
   とすることから成る複写機の制御方法。 ２ 正規の動作電圧に充電され且つ露光により静電潜像
   が形成される光導電体と、上記静電潜像をトナー化する
   ための現像器と、予定のトナー濃度を維持するため、上
   記光導電体上に定期的に形成されトナー化されたテスト
   パターンから反射光を感知して、上記現像器へトナーを
   補給するトナー濃度制御装置とを具備する複写機におい
   て、トナー濃度が実際に変化しないのにも拘らず、上記
   テストパターン上に大きなトナー濃度を招来する過渡状
   態として知られている臨界的事態に対処するため、上記
   光導電体上のトナー濃度を減少するように、光導電体の
   充電電圧の大きさを減少する手段と、上記臨界的事態の
   間の少くとも上記過渡状態の初期の間で上記現像器への
   トナー補給を禁止する手段と、上記テストパターンのト
   ナー濃度が、上記過渡状態の衰退の間で、減少した時に
   、上記光導電体の充電の大きさを増加し、且つ少くとも
   上記過渡状態が消滅してしまつた時、上記現像器へトナ
   ーの補給を可能とする手段とから成る複写機。