JPS6232477A - 現像剤供給量制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は現像剤を使用する画像形成機器において現像
剤を現像機に供給する場合の現像剤供給量制御方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、現像剤を使用する静電複写機においてその供給を
制御する場合に、次のような方法が採られている。すな
わち、トナー濃度を例えば透磁率を利用した検出方式尋
により検出して、トナー濃度を一定範囲に保つ方法や、
感光体上あるいは導電性ガラス表面にソリッド（Ｓｏｌ
ｉｄ）像を現像させ、その濃度を検知し、ソリッド濃度
を一定に保つべくトナー供給量を制御する方法などであ
る。

ところが、前者のトナー濃度検出による方法、例えば透
磁率検出型によるものにあっては、同じトナー濃度でも
条件によってかさ比重が変化してしまい、透磁率が変化
してしまうような現像剤には適用できず、更に環境、特
に湿度により最適なトナー濃度が変化する現像剤では環
境に応じた設定をする必要があり、また後者のソリッド
像の濃度を検出する方法にあっては、汚れ等による誤差
からくる濃度センサの信頼性の問題があるというように
夫々の方法固有の問題点があるのみならず、いずれの方
法においても、コスト、スペースの面で難点があり、特
に低価格機ではこｎがかかる方法を導入するのに支障と
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明はこのように使用現像剤の制約あるいは信頼性
などといった問題以外に、コスト、スベ−ス等でも問題
があるという点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、このため、基準反射板と光量セッサ金柑い
て原稿の像密度全検出し、像密度から現像剤消費量全予
測してそれに見合う分の現像剤を供給するようにし、現
像剤供給量の制御全基準反射板と光量センサを使用して
行なうようにしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、（１）は静成複写機のプラテンガラス
、（２）は原稿、（３）はプラテンガラス（１）の一端
側に設けた基準反射板で、露光ランプ（４）は基準反射
板（３）並びにプラテンガラス（１）の下面に沿って移
動せしめられる。（５）〜（８）はミラー、（９）はレ
ンズで、こ汎らは光学系を構成しておジ、露光ランプ（
４）の照射時に得らｎる反射光はこの光学系に入射せし
められ、そして原稿（２）のコピ一時には原稿像が感光
体（９）表面に静電潜像とじて形成される。光学系の途
中の上記レンズ（９）の直後方には光量センサａＤが設
けらｎている。

この光量セ／す（１１）は、後述のように、原稿（２）
の像密度の検出に際しての上記基準反射板（３）の反射
光量と原稿面の反射光量の読み取りｆｆ：行なうのに用
いられるもので、上述のようにレンズ（１１）の直後方
で感光体（１■上の像形成を妨げない位置に配置する。

こｎにより、制御に当って一点てはなく成る巾をもった
範囲の反射光Ｎｋ読み取ることができる。

（１２＋はＡ　／　Ｄ変換器、αＪはマイクロコンピュ
ータの中央処理装置（ＣＰＵ）、（１４）はＣＰ　Ｕ　
ｆ１３１により制御さｎるモータ、駆動用の電源で、現
像機（１５）への現像剤の供給は奄源圓により現像剤供
給量崖モータ（１０の動作を制御して行なう。上記基準
反射板（３）、原稿面の反射光量を検出する光量センサ
（１１］の出力は、このような制御系のＡ　／　Ｄ変換
器（１２１ｋ介してＣＰＵＱ３１−＼データとして与え
らｎる。

なお、現像剤供給量の制御に当っては原稿（２）の像密
度全検出して行なうので、既述した従来方法とは異なり
、ハードウェアとして第１図に示したような基準反射板
（３）、光量センサ（１１）を使用するが、基準反射板
（３）はＡＥ機能、光量自動補正機能用反射板を兼用す
ることができる。すなわち、基準反射板ｆ３）　ｉｄ、
本制御方法をＡＥ機能等を有する複写機に適用する場合
には、そのＡＥ機能等に用いらｎているものであってよ
い。この点は、光量センサ（ｉｌｌについても同様であ
る。

現像剤の供給量の制御は、上述のように基準反射板（３
）ヲ設けると共に、レンズ（９）の直後方に光量センサ
Ｇ１１ｔ配置し、基準反射板（３）の反射光量から基準
光量金得、原稿面の反射光量と相対比較して原稿（２）
の像密度を検出し、その像密度に応じた量の現像剤を現
像機（１５）内部に供給することにより行な９゜つまり
、原稿（２）の像密度から現像剤消費量を予測し、それ
に見合う分の現像剤を供給するのである。

像密度の検出は、基準反射板（３）の反射光量と原稿面
の反射光量全光量セ／すＧｉて読み取り、相対比較する
ことで行なうことができ、このときの原稿（２）の像密
度は、 像密度＝１−（原稿反射光量／基準光量）・・・（１）
で与えらｎるが、この実施例では、簡便な方法として、 基準光量、−×基準光量、ニュ×基準光量、・・・・・
・といった一連の基準値を設け、その基準値と原稿反射
光量を比較しランクづけするという方法を採用した。な
お、このランクづけによらない場合の制御については、
次の実施例で説明する。

さて、上記のように、基準光量から一連の基準値（基準
光量から１×基準光量ずつを減じたもの）全導き、それ
と原稿面反射光ＪｊＬ／’ｔ”比較しランクづけする場
合は、まず、基準反射板（３）反射光量音読み込む。そ
して、このときの光量から像密度−〇のときの基準光量
値を得る。

次に、上述のように、基準光量、二二工×基準光量、□
×基準光量、−−×基準光量、・・・ル　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ｎといった一連の
基準値が設けら扛ているので、原稿スキャン中、すなわ
ちコピー動作中もしくは空スキャン中に一定間隔でその
反射光量値を読み、上記の基準値と比較することにより
ランクづけする。

下記の第１表は、この−例を示すものである。

第　　１　　表 なお、上記表において、カッコ内の数値は調整用のもの
である。

そして、上記ランク値をサンプリング回数分積算し、こ
の積算値を基に必要トナー量の算出、制御を実施するの
である。

このようにして、基準反射板（３λを設けると共に、レ
ンズ（９）の直後刃に光量センサαＤを配置し、原稿（
２）の像密度を検出することにより消費現像剤量を予測
し、そｎに見合う分の現像剤を供給するよつにして現像
剤の供給の制御を行なうことができる。

従って、必要とするハードウェアは基準反射板（３）と
光量センサ０１）のみてよい。また、こｎらはＡＥ機能
等と共用できるため、そのような機能を既に具備してい
る複写機の現像剤供給の制御に適用すれば、更に一層の
低コスト、省スペース化を実現できる。

また、上述したように、基準光量から一連の基準値を導
き、そｎと原稿面反射光量全比較しランクづけする方法
を採ｎば、より簡便な方法とすることができ、更にラン
クづけに用いる値を第１表のように数種類用意すること
により容易に調整全実施することも可能となる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

前記実施例は、原稿（２）の像密度から現像剤消費量を
予測し、それに見合う分の現像剤を供給する場合に、前
述のようにランク値を積算するという方法を採ったが、
この実施例の場合は、像密度の検出について、基準反射
板（３）の反射光量全光量センサ０１）によって読み取
って基準光量を得、原稿面の反射光量を光量センサＵυ
によって読み取り、像密度＝１−（原稿反射光量／基準
光量）を算出するといった手順で行なうと共に、これを
積算して得た積算値に画像エリア巾と係数をかけて必要
現像剤量を求めるようにする。

すなわち、まず、基準反射板（３）反射光量を読み込む
。このときの光量から像密度＝０のときの基準光量を得
る。これは基準反射板（３）を調整して読み値をそのま
へ使用できるようにしてもよいし、演算で求めてもよい
。

次に、原稿スキャン中（コピー動作中あるいは空スキャ
ン中）に一定間隔で反射光量値を読む。

そして、Ａ＝１−（原稿反射光量／基準光量）を算出し
、このＡｉサンプリング回数分積算する。

ここで、サンプリング回数は、サンプリング回数＝サン
プリング周期／スキャン長（＝画像エリア長）である。

次に、上記Ａの積算値から次式で必要現像剤量を求める
。

必要現像剤量＝Ａ積算値×画像エリア巾Ｘｋ（係数）・
・・・・・（２） そして、この必要現像剤量に応じて現像剤供給装置を制
御し、現像剤の供給を行なう。

現像剤の供給に関しては、次のようにして行なう。すな
わち、像密度を読み取った次のサイクルで行なう。

第２図及び第３図は、この−例を示すもので、前者は１
コピ一動作時の場合、後者は連続コピー動作時の場合に
おけるプリントスイッチ、原稿スキャン、現像機駆動モ
ータ及び現像剤供給装置モータ（１６１のタイミングチ
ャートである。１コピ一動作時には、第２図に示すよう
に、コピーサイクルＴ］中に読んだ像密度を基に次のコ
ピーサイクル１２間にＡ２期間だけ現像剤供給装置を駆
動し、コピーサイクルＴ２中に読んだ像密度はこｆＬヲ
基に次のコピーサイクルＴ３間にＡ３期間だけ現像剤供
給装置を駆動する。連続コピー動作時には、第３図に示
す如く最初のサイクルのみ像密度の読み込みを行ない、
２サイクル目からそｎに基づいた現像剤供給を行なう。

このよつに、現像剤の供給は、次のコピー動作中に前回
読み増った像密度に見合う分音供給するといった形で行
なう。

また、この場合、１コピーサイクルで供給し切れないと
きは、余った分をメモリに記憶しておき次サイクル以降
にまわすようにしてもよい。すなわち、供給し切れない
場合は、次サイクル以降に反映させるのである。更には
、供給時間が一定値を越えるまで積算しておき越えた時
点で動作させるようにしてもよい。すなわち、現像剤供
給装置モータ（１６）の応答性を考慮して、一定時間以
上になるまで積算しておき数コピー毎に動作させてもよ
い。

なお、上述のような現像剤の供給動作の点に関しては、
前記実施例もこれと同様であってよい。

次に、本発明の更に他の実施例について説明する。

この実施例では、像密度の検出は基準反射板（３）の反
射光量と原稿面の反射光量全光量センサ（１υで読み取
り相対比較することで行ない、ｋ（係数）×像密度×画
像エリア面積で与えられる消費現像剤量すなわち必要現
像剤’ｊｉ　を求め、現像剤の供給量の制御を段階的に
行なうようにし、また更にはコピー濃度選択機能と連動
させるようにする。

すなわち、基準反射板（３）の反射光量の読み込みから
上記のように必要現像剤量を求めるまでは前記実施例と
同様であるが、次に必要現像剤量から現像剤供給装置モ
ータ（１６１の動作時間を決定するようにする。また、
この場合、現像剤供給装置モータ（１６１の回転数全制
御してもよい。

次の第２表は、この−例金示すもので、現像剤供給装置
能力が１８０ｍｇ／ｓｅｅ　　、必要現像剤ｆｆ１（Ｂ
４原稿像密度１％当り）が１１ｍｇ　Ｌｖ場合のもので
ある。

第　　２　　表 必要現像剤量ＭＤ ■　　０≦Ｍｏ＜４５ ■　４５≦ＭＤ＜９０ ■　９０≦ＭＤ　＜　１５０ ■　１５０≦Ｍｏ　＜　２２０ ■　２２０≦ＭＤ なお、上記第２表において、Ｄが標準値であるが、状況
に応じて標準値を変えることができる。

そして、また、コピー・ａ度選択機能の選択状況に応じ
て動作時間を変化させる。すなわち、例えば「うす＜」
１．「やＮうすく」、「ふつう」等のコピー濃度が選択
できるようになっている複写機にあっては、そのコピー
濃度選択機能と連動させるようにするのであり、Ｄが標
準値の場合の例を採ると、 Ｂ　←　「うずく」 Ｃ←　「や＼うすく」 Ｄ←　「ふつう」 Ｅ←　「や５こく」 Ｆ　←　「こぐ」 というように対応させるのである。

このように、現像剤の供給量の制御動作の態様として、
必要現像剤量が求められたならば、それがどの範囲のも
のかを判別し、現像剤の供給量を段階的に制御するよう
にしてもよく、更に、コピー濃度選択機能と連動させる
ようにしてもよい。

次に、本発明の更に他の実施例について述べる。

この実施例の場合は、像密度の検出は基準反射板（３）
の反射光量と原稿面の反射光＠全光量センサＵυで読み
取り相対比較することで行な９が、このとき読み取る像
密度に上限を設けるようにする。

複写機でコピーすべき、原稿としては、白地原稿や色地
原稿というように、地色が異なる場合が当然あり得る。

このような原稿を扱う場合において、現像剤の供給量の
制御を既述した如く、基準反射板（３）と光量センサ（
１１）とを用いて行なうときは、従来方法に比しコスト
、スペース等の面て有利であり、たとえ低価格機であっ
ても容易に導入できるという利点がある反面、次のよう
な不都合が生ずるおそれがある。すなわち、色地の原稿
は、白地の原稿に比べて反射光量が少なく、像密度が同
じであっても検出される像密度は色地の場合多くなって
しまい、従って原稿の像密度に応じた量の現像剤を供給
するという本制御方法の場合はそれによって適正な制御
が阻害さｎる場合が生じる。特に、自動露光機能等と組
み合わせた場合に消費量と供給量に大きな差がでてしま
う。

上述したように、読み取る像密度に上限を設けるのは、
そのような色地原稿の場合における現像剤供給過多を防
止せんとするためである。

以下に、像密度２５チを上限に設定した場合の−具体例
を説明する。

まず、［１１１記各Ｆ′：施例と同様にして、２！；　
ｆｆｉ反射毀（３）の反射光ｉ［１を読み込む。ぞし又
（二Ｓつときの光１ｔから像冨度二〇のときの基準光量
を得るよう；てする点、また、こ′ｔ′Ｌは基準反射板
（３）を調整して読み値をそのま５使用できるようにし
てもよいし、演算で求めるようにしてもよい点について
も同様である。

次に、やＩ′ｉり原稿スキャン中（コピー動作中あるい
は空スキャン中）に一定間隔で反射光量値音読んで、Ａ
＝１−（原稿反射光量、／基準光量）全算出し、このＡ
ｉサンプリング周期とスキャン長（＝画像エリア長）の
比で表わさｎるサンブリフグ回数分積算することになる
が、ここて、Ａの値がＡ　＞　０．２５の場合は、これ
をＡ＝０．２５として処理する。これにより、色地原稿
を比較的多く使用する場合であっても、既述したような
不都合が発生することはなく、かつ、本制御方法の利点
を損うこともない（像密度２５チを越えるというような
原稿が複写される頻度は少ないが、もしあつた場合には
前述の如く現像剤供給過多の防止が図れる）。

次に、このように上限をおさえた状態でＡを積算したな
らば、やはり同様に、Ａ積算値×画像エリア巾Ｘ１ｃ（
係数）から必要現像剤量を求める。

そして、必要現像剤量に応じて現像剤供給装置全制御し
現像剤の供給を行なうのである。

上記の例では、読み取る像密度に上限を設けるようにし
たが、現像剤供給量に上限を設けるよりにしても同様の
効果が得られる。従って、色地原稿の場合の現像剤供給
過多のおそれをも防止したいというときには、像密度の
読み取りあるいは現像剤供給量に上限を設けｎばよい。

また、ＡＥ機能（原稿地肌濃度検出機能）から情報をも
らって、読みとった像密度を補正する方式をとればより
正確に色地原稿に対応することができ、前方式の様に上
限を設ける必要もなくなる。

なお、上記各実施例の場合でも、その構成は第１図に示
したハードウェア構成と同様であり、夫々マイクロコン
ピュータの制御プログラムが異なるだけだから、従来方
法と異なり基準反射板（３）と光量センサ０１）全周い
て現像剤供給量の制御ができるという点はいずｎも同じ
であり、また、既述し比透磁率検出方式のトナー濃度検
出による制御方法のように使用現像剤が制約を受けると
いう問題点もないなどの点でも同様である。更に、上記
各実施例について述べた具体的な制御の態様は、必要に
応じそれらの１乃至２以上を組み合わせて実施すること
を妨げるものではなく、例えば最初に述べたランクづけ
をする方法の場合において、ランク値を積算して得た積
算値を基に必要現像剤量を算出し、供給を行なう場合に
、現像剤供給量に上限を設定するなど、適宜組み合わせ
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によｎば、原稿の像密度に応じた
量の現像剤を供給するようにして現像剤供給量の制御を
行なうことができるので、基準反射板と光学系中に配置
した光量センサを用いて制御全実施することができ、ま
たこれらはＡＥ機能等と兼用できるため、共用する構成
とすれば更に一層の低コスト化、省スペース化に役立つ
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の各実施例方法に係るハードウェア構成
を示すブロック図、第２図は１コピ一動作の現像剤の供
給の説明に供するタイミングチャート、第３図は同じく
連続コピー動作の一例を示すタイミングチャートである
。 〔符号説明〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準反射板を設けると共に、この基準反射板の反射光量
   と原稿面の反射光量を検出する光量センサを光学系中に
   配置し、原稿の像密度を検出することにより消費現像剤
   量を予測し、それに見合う分の現像剤を供給するように
   したことを特徴とする現像剤供給量制御方法。