JPS6243674A - 電子複写機 - 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） この発明は電子複写機に関し、特に消費トナー量に応じ
て自動的にトナー補給が行なわれる電子複写機に関する
。

（従来技術） この種の電子複写機が、たとえば、昭和６０年３月１１
日付で公開された特開昭６０−４５２７６号公報などに
開示されている。

この従来技術は、原稿１度（原稿の白地に対する環部分
の面積率）を検出して、それに応じたトナー量を補給す
るものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来技術では、トナーの補給量は検知した原稿濃
度によってのみ制御されるため、必ずしも適正な量のト
ナーが補給されるとは限らない。

なぜならば、トナー消費量は原稿濃度にのみ依存するも
のではないからである。

それゆえに、この発明の主たる目的は、常に適正な量の
トナーを補給できる電子複写機を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、原稿濃度検知手段によって
検知した原稿濃度および原稿サイズ検知手段によって検
知した原稿サイズに基づいて消費トナー量を計算する消
費トナー量計算手段および計算した消費トナー量に基づ
いてトナー補給手段を制御するためのトナー補給制御手
段を備える、電子複写機である。

（作用） 原稿濃度が原稿濃度検知手段によって検知され、原稿サ
イズは原稿サイズ検知手段によって検知される。消費ト
ナー量計算手段では、得られた原稿濃度および原稿サイ
ズに基づいて、たとえばテーブルを参照しあるいは所定
の数式に従って演算することによって、その原稿が複写
されるときに消費されるであろうトナー量を計算する。

したがって、補給されるトナー量は、原稿濃度および原
稿サイズに応じたものとなる。

（発明の効果） この発明によれば、原稿濃度と原稿サイズとによって補
給されるトナー量が決まるため、従来のように原稿濃度
のみに基づくものに比べ、一層適切な量のトナーを補給
することができる。そのために、この発明によれば、現
像装置内のトナー濃度の変動が少なくなり、この結果安
定した濃度の複写画像が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第２図はこの発明の一実施例の内部構造を示す構造図解
図である。電子複写機１０は本体１２を含む。本体１２
の上面には原稿台１４が設けられる。本体１２の一端側
には給紙カセット１６が装脱自在に装着される給紙部が
形成され、本体１２の他方端側には排紙トレイ１８を含
む排紙部が形成される。したがって、原稿台１４に載せ
られた原稿が、給紙カセット１６から供給された複写紙
に記録されて、排紙トレイ１８上に排出される。

本体１２上の原稿台１４は、たとえば透明なガラス板か
らなり、その上面には、原稿カバー２０が開閉可能に装
着される。この長方形の原稿台１４には、第３図に示す
ように、２辺に跨がってＬ字形の原稿案内板２２が設け
られる。この原稿案内板２２には、たとえばＢ５からＡ
３までの原稿の縦方向および横方向のサイズを示す表示
が設けられる。縦方向の表示部近傍に対向する原稿カバ
ー２２には、載置された原稿のサイズを検知するだめの
ホトセンサ２４ａ、２４ｂおよび２４Ｃが、原稿台１４
の第３図において点線で示す位置に設けられる。これら
ホトセンサ２４ａ〜２４゜は、載置された原稿によって
光が反射されるが否かによって原稿サイズを検知する。

たとえば、原稿台１４に８４サイズの原稿が載置された
ときには、ホトセンサ２４ｂおよび２４ａに反射光が受
光される。

なお、不定形原稿やホトセンサの光に対して反射性質を
もたない原稿などでは他の方法によって原稿サイズ検知
を行なえばよい。

本体１２の上部前端部には、第４図に示すような、操作
パネル２６が設けられる。この操作パネル２６には、倍
率設定キー２８１画像濃度設定キー３０およびテンキー
３２などの各種の操作キーが設けられる。倍率設定キー
２８によって設定された拡大３等倍または縮小の複写倍
率は、倍率表示部４０に表示される。テンキー３２で設
定される複写枚数は、枚数表示部４２に表示される。画
像１度設定キー３０は、トナー像濃度すなわち複写画像
の濃度を設定するためのもので、設定画像濃度は設定濃
度表示部４４で段階的に表示される。操作パネル２６に
は、さらに記録紙サイズ表示部４６が設けられる。

次に、この実施例の内部構造について説明する。第２図
において、本体１２の内部のほぼ中央部には、その周側
表面にたとえばアモルファスシリコンのような光導電層
すなわち感光剤がコーティングされた感光体ドラム５２
が、矢印方向に回転可能に組み込まれる。感光体ドラム
５２の頂部には、図示しないが、感光体ドラム５２を均
一に所定の極性（たとえばプラス極性）に帯電するため
の帯電用コロトロンが固定的に取り付けられる。

感光体ドラム５２の周側面近傍の帯電コロトロンの下流
側には、後述する静電潜像をトナーによって現像するた
めの現像装置５４が設けられる。この現像装置５４の下
流側には、感光体ドラム５２表面に付着したトナー量す
なわち現像されたトナー像濃度を検知するためのホトセ
ンサ５６が設けられる。

このホトセンサ５６によってトナー像１度を検知するた
めに、原稿台１４上に設けられたセンサシート７０が用
いられる。すなわち、後述のミラーユニ、トが原稿を走
査する直前にセンサシート７０を走査し、そのトナー像
を感光体ドラム５２上に形成し、そのトナー像がホトセ
ンサ５６を通過するタイミングでホトセンサ５６からそ
のときの像濃度に応じた電圧の信号として取り出される
ホトセンサ５６の下流側には、図示しないが転写用コロ
トロン、分離用コロトロンおよびクリーニングブレード
などが設けられる。

原稿台１４上に載置された原稿によって形成された原稿
像は、現像装置５４の上流で感光体ドラム５２の周側表
面に結像される。すなわち、原稿台１４の下方にはミラ
ーユニット６２が設けられ、このミラーユニット６２は
、原稿面を照射しながら移動する露光光源５８と、この
露光光源５８と一体的に動いて原稿面からの反射光を受
ける可ＩＪ、　ミラー６０とを含む。この可動ミラー６
ｏによって反射された原稿像は、それに対向する可動ミ
ラ一対６４ａおよび６４ｂによってさらに反射されて、
ズームレンズ６６に入射される。ズームレンズ６６に入
射されたｍＦ像が可動ミラー６４ｂに対向する固定ミラ
ー６５を通って感光体ドラム５２表面に結像される。こ
のようにして、感光体ドラム５２上に原稿像に応じた静
電潜像が形成される。

ズームレンズ６６とほぼ同じ高さの位置には、原稿の濃
度を検知するためのホトセンサ６８が設けられる。すな
わち、このホトセンサ６８で原稿の複数のポイントの濃
度を読み取ることによって原稿全体の濃度として検知す
る。

なお、ミラーなどを用いてセンサに原稿全面を集光させ
、ポイントではなく全ての入力を積分して原稿濃度を求
めるようにしてもよい。

現像装置５４には、トナー補給モータ１ｏ２　（第５図
）で回転される補給ローラ７４によってトナーホッパ７
６からトナーが補給される。補給ローラ７４によって補
給されたトナーは、攪（１コローラフ８によってキャリ
アと混合され、マグネットローラ８０によって感光体ド
ラム５２に向けて搬送される。このとき、マグネットロ
ーラ８０の感光体ドラム５２と対峙する部分に、デベロ
ッパ７２の穂立てが形成され、この穂立ての先が感光体
ドラム５２に接触することによって、たとえばプラス電
荷に形成された静電潜像に、たとえばマイナス帯電され
たトナーが付着される。このように、現像装置５４によ
って、感光体ドラム５２上に形成された静電潜像がトナ
ー像として形成される本体１２の一端側に装脱自在に装
着された給紙力セント１６内から記録紙が送り込まれ、
記録紙上に転写コロトロンによってトナー像が転写され
る。その後、周知の定着処理を終えて記録紙が排紙トレ
イ１８上に排出される。

第５図はこの実施例の制御システムの一例を示すブロッ
ク図である。制御システムには、ＣＰＵ８２が含まれる
。このＣＰＵ８２は、電子複写機全体の動作および消費
トナー量の計算ならびにその計算に基づいてトナー補給
量を制御する。このＣＰＵ８２には、制御用プログラム
などを格納しておくためのＲＯＭ８４およびＣＰＵ８２
による制御の際にデータの一時格納を行ないかつ制御に
必要な種々のフラグのための領域やタイマ８８を有する
ＲＡＭ８６が連結される。また、ｃｐｕｓ２には、Ｉ１
０ポート９０を介して、第４図に示すキ一群が接続され
たキーマトリクス９２．第４図の各表示部を駆動するた
めの表示ドライバ９４、ホトセンサ６８を含む原稿濃度
センサ９６，３つのホトセンサ２４ａ〜２４ｃ（第３図
）を含む原稿サイズセンサ９８およびモータドライバ１
００が接続される。原稿濃度センサ９６および原稿サイ
ズセンナ９８の出力は、Ａ／Ｄ変換され、Ｉ１０ボート
９０を介してＣＰＵ８２に入力される。原稿濃度および
原稿サイズに基づいて、ＣＰｔＪ８２で消費トナー量が
計算される。この計算された消費トナー量に基づいて、
トナー補給モータ１０２を制御するための信号がモータ
ドライバ１００に出力される。

次に、第５図を参照して、第１Ａ図および第１Ｂ図に示
すフロー図に基づいて、この実施例の動作について説明
する。なお、通常の電子複写機に関する制御はよく知ら
れているところであり、ここでは主として、トナー補給
の制御について説明する。

第１Ａ図において、スタートキーが操作されると、最初
のステップＳｌでは、原稿サイズセンサ９８からのサイ
ズデータがＣＰＵ８２に入力され、ＲＡＭ８６にストア
される。次いでステップＳ３では、原稿濃度センサ９６
からの濃度データがＣＰＵ８２に入力され、同様にＲＡ
Ｍ８６にストアされる。

次のステップＳ５では、検知された原稿サイズおよび原
稿濃度に基づいて消費トナー量が計算される。

この消費トナー量の計算は、たとえば第６図に示すよう
なグラフに基づいて行なわれる。このようなグラフは、
ＲＯＭ８４内に予めストアされている。

たとえば、原稿濃度が所定値Ａ（たとえば４％）で、原
稿サイズが“Ａ４”のときの基準消費トナー量が“Ｂ”
として決められている。同じ原稿サイズで原稿濃度が増
減したときは、第６図のグラフの“Ａ４″で示す直線に
従って消費トナー量を計算すればよい、また、同じ原稿
濃度Ｘで、原稿サイズが“８４″の場合には、消費トナ
ー量は“Ｂ＋ΔＢｌ”として求めることができ、原稿サ
イズが“Ａ３″の場合には“Ｂ＋ΔＢ２”として求める
ことができる。このようにして、この例では、原稿濃度
と原稿サイズとに基づいて、そのとき消費するであろう
トナー量が計算される。

この消費トナー量の計算の後、トナー補給サブルーチン
Ｓ７が実行される。第１Ｂ図に示スサブルーチンの最初
のステップＳ９でＣＰＵ８２は、モータドライバ１００
に信号を与え、応して、トナー補給モータがオンされる
０次いでステップＳ１１で、タイマ８８　（第５図）に
よって、トナーを一定量補給するのに必要な一定時間が
カウントされる。もし、計算した消費トナー量が一定の
基ｒ７値Ｂ　（たとえば原稿サイズＡ４で原稿濃度Ａの
ときの消費トナー量）以上であれば、それに応じテｚ−
−補給量を増加させるだめの補正時間がステップ５１３
でカウントされる。タイマ８８による補正時間のカウン
トが終了すると、ステップＳ１５で、ＣＰＬＩ８２はモ
ータドライバ１００に信号を与え、応じてトナー補給モ
ータ１０２がオフされる。その後、第１Ａ図のメインル
ーチンに戻る。

ステップＳ１７では、連続コピーかどうかが判別され、
連続コピーであれば先のステップＳ５およびＳ７を繰り
返す。連続コピーでなければ、次のステップＳ１９で複
写動作が終了され、電子複写機は待機状態になる。

このように、この実施例では、消費トナー量が所定以上
のときにはトナー補給量を増加させ、所定以下のときに
は一定量のトナーを補給するようにした。

第７図はこの発明の他の実施例の動作を説明するための
フロー図を示す。この実施例は、計算した消費トナー量
が所定以上のときは定量補給を行ない、所定以下のとき
はトナー補給量を減じるようにする。

まず、第７図のステップ５ＩＯＩでは、先の第１Ａ図の
ステップ８１〜Ｓ５と同じようにして、検知した原稿サ
イズおよび原稿濃度に基づいて消費トナー量が計算され
る。次いで、ステップ５１０３で複写動作がスタートさ
れる。

ステップ５１０５では、計算した消費トナー量が予め設
定されたオーバトナー消費量以下であるかどうかが判断
される。消費トナー量がオーバトナー消費量以上であれ
ば、ステップ５１０７でトナー補給モータ１０２によっ
て補給カムが４分の１回転される。すなわち、このステ
ップ５１０７において、第８図に示す一定時間のカムの
オン信号が出力され、カム（図示せず）が１／４回転さ
れる。

その後、ステップ５１０９で一定の休止時間がカウント
されると、ステップ５１１１で再び補給カムが４分の１
回転される。以下同様にして、ステ、プ５１１３〜５１
２１において補給カムが間欠的に１／４ずつ回転される
。

もし、計算したトナー消費量が所定のオーツ〈トナー消
９１以下であれば、すなわち、ステップ５１０５におい
て“ＹＥＳ”と判断されれば、先のステ、プ５１０７が
実行されず、ステップ３１０９〜５１２１が実行される
。すなわち、計算された消費トナー量がステップ５１０
５で予め設定されたオーバトナー消費量以上と判断され
れば、ステ、プ５１０７〜５１２１の間に補給カムは３
６０″回転することになり、一方計算された消費トナー
量が設定されたオーバトナー消費量以下と判断されれば
、補給カムは２７０°だけ回転することになる。このよ
うにして、第８図に示すように、補給すべきトナー量に
応じてカムの回転角を異ならせる。

次いでステップ５１２３では、連続コピーかどうかが判
断され、連続コピーであれば先のステップ３１０５〜５
１２１を繰り返す。その後、ステップ５１２５で、複写
動作が終了し、待機状態となる。

次に、第９図に示すフロー図に基づいて、この発明のそ
の他の実施例の動作について説明する。

この実施例は、計算した消費トナー量を３段階に区分し
、応じて３段階のトナー補給を行なうようにしたもので
ある。

第７図のステップ５ｔｏｔおよび５１０３と同様にして
ステップ５２０１および５２０３が実行される。

ステップ５２０５において、計算された消費トナー量が
オーバトナー値以下かどうかが判断される。オーバトナ
ー値以下であれば、ＣＰＵ８２は、ステップ５２０７に
おいて、タイマ８８に時間データたとえば“５０”を設
定する。オーバトナー値以下でなければ、さらにステッ
プ５２０９において、アンダトナー値以上かどうかが判
断される。消費トナー量がオーバトナー値からアンダト
ナー値までの値（量）であれば、ＣＰＵ８２は、ステッ
プ３２１１において、タイマ８８に時間データたとえば
“１００″を設定する。アンダトナ−値以上であれば、
ＣＰＵ８２は、ステップ５２１３において、タイマ８８
に時間データたとえば“１５０”を設定する。このよう
にしてステップ３２０？、５２１１または３２１３Ｇ、
：おイテそれぞれ設定される時間データ“５０”、“１
００・または“１５０”は、トナー補給モータ１０２の
オン時間を規定するものである。

次のステップ５２１５で、ＣＰＵ８２がらモータドライ
バ１００に信号が与えられ、応じてトナー補給モータ１
０２がオンされる。トナー補給モータがオンされると、
ステップ５２１７で、タイマ８８のディクリメントが開
始される。そして、ステップ５２１９で感光体ドラム５
２上のトナー像濃度がトナー像濃度センサすなわちホト
センサ５６によって検知される。

その後、ステップ５２２１において、タイマ８８が６０
″になったかどうか、すなわち先のステップ５２０７，
３２１１または５２１３で設定したタイマ時間がカウン
トされたかどうかが判断される。そして、もし、タイム
アツプしたのであれば、ＣＰＵ８２は、次のステップ５
２２３において、先のホトセンサ５６からのトナー像濃
度に基づいて、アンダトナーか否かが判断される。そし
て、アンダトナーであればトナー補給モータ１０２のオ
ン状態を一定時間継続する。したがって・もし、消費ト
ナー量の計算で誤差が生じても、必ずアンダトナーの状
態が回避される。

次のステップ５２２７において、連続コピーかどうかが
判断され、連続コピーであれば先のステップ８２１５〜
５２２７を繰り返す。そして、ステップ５２２９におい
て複写動作が終了され、待機状態になる。

なお、上述の実施例では、トナー補給をオーバトナー値
以下、オーバトナー値とアンダトナー値の間およびアン
ダトナー値以上の３段階にわけて行なったが、さらによ
り多くの段階による制御も可能であろう。

また、消費トナー量の計算は原稿のサイズと濃度を検知
することにより行なったが、さらに複写画像の倍率およ
び設定されたトナー像濃度（すなわち画像濃度）なども
計算要素に加えるようにしてもよい。すなわち、複写倍
率を計算要素に加える場合には、ＣＰＵ８２　（第５図
）では、キーマトリクス９２から入力された倍率設定信
号すなわち、倍率データに基づいて前述の第６図に示す
原稿サイズを補正する。たとえば、原稿濃度が基準値Ａ
であり、原稿サイズが８４である場合、倍率１．０すな
わち等倍コピーのときには増加分ΔＢ工を考慮するが、
もし、倍率０．８２が設定されたとすると、得られるコ
ピーはＡ４であり、したがって、この増加分ΔＢ１は不
要である。さらに倍率１．１５が設定されると、得られ
るコピーはＡ３であり、したがってこのときは増加分Δ
Ｂ２を考慮しなければならない。

画像濃度をも加味する場合、たとえば７段階の濃度レベ
ルのうち、中間のレベルを基準として、濃度レベルが１
段階増減することによりたとえば一定の係数を乗除する
などして、求めた消費トナー量を補正してやればよい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例の動作を
説明するためのフロー図である。 第２図はこの発明の一実施例の内部構造を説明するため
の構造図解図である。 第３図はこの実施例の原稿サイズセンサを示す図解図で
ある。 第４図はこの実施例の操作パネルを示す図解図である。 第５図はこの実施例の制御システムの一例を示すブロッ
ク図である。 第６図はこの実施例に用いられる原稿の濃度に対するト
ナー補給量の関係を示すグラフである。 第７図はこの発明の他の実施例の動作を説明するための
フロー図である。 第８図は第７図実施例を示すタイミング図である。 第９図はこの発明のその他の実施例の動作を説明するた
めのフロー図である。 図において、７４はトナー補給ローラ、８２はＣＰＵ、
８４はＲＯＭ、８８はタイマ、９６は原稿濃度センサ、
９８は原稿サイズセンサ、１０２はトナー補給モータを
示す。 特許出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ほか１名） 第１Ａ廓１　　　　　　　第１Ｂ図 第　３し１ １人 第４図 第５図 第６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　原稿の濃度を検知するための原稿濃度検知手段、 前記原稿のサイズを検知するための原稿サイズ検知手段
   、 トナー補給手段、 前記濃度検知手段によって検知した原稿濃度と前記原稿
   サイズ検知手段によって検知した原稿サイズとに基づい
   て消費トナー量を計算する消費トナー量計算手段、およ
   び 前記消費トナー量計算手段によって計算した消費トナー
   量に基づいて前記トナー補給手段を制御するためのトナ
   ー補給制御手段を備える、電子複写機。 ２　前記トナー補給制御手段は、前記消費トナー量計算
   手段で計算した消費トナー量を所定の複数段階に区分す
   る手段、およびその区分に応じて前記トナー補給手段を
   制御する手段を含む、特許請求の範囲第１項記載の電子
   複写機。 ３　前記トナー補給制御手段は、前記計算した消費トナ
   ー量が所定量以下のときは一定量のトナーを補給し、前
   記所定量以上のときはトナー補給量を増加させるように
   前記トナー補給手段を制御する手段を含む、特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の電子複写機。 ４　前記トナー補給制御手段は、前記計算した消費トナ
   ー量が所定量以上のときは一定量のトナーを補給し、前
   記所定量以下のときはトナー補給量を減少させるように
   前記トナー補給手段を制御する手段を含む、特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の電子複写機。 ５　前記トナー補給手段はトナー補給モータを含み、 前記トナー補給制御手段は前記トナー補給モータのオン
   時間を制御する手段を含む、特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の電子複写機。 ６　トナー像濃度を手動的に設定する手段を備え、 前記消費トナー量計算手段はさらに前記トナー像濃度を
   考慮して消費トナー量を計算する、特許請求の範囲第１
   項ないし第５項のいずれかに記載の電子複写機。 ７　複写倍率を設定するための手段を備え、前記消費ト
   ナー量計算手段はさらに前記複写倍率を考慮して消費ト
   ナー量を計算する、特許請求の範囲第１項ないし第６項
   のいずれかに記載の電子複写機。