JP2820265B2

JP2820265B2 - トナー濃度センサ異常を検出する濃度制御装置

Info

Publication number: JP2820265B2
Application number: JP1089474A
Authority: JP
Inventors: 徳昌宗宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JPH02267573A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、潜像媒体に形成された静電潜像をトナーで
現像する記録装置に関し、特に、トナー濃度を検出して
検出トナー濃度がトナー濃度基準になるようにトナー補
給を制御する。トナー濃度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

静電潜像現像により電荷担持媒体の静電潜像を可視化
する記録装置においては、電荷担持担体上の静電電位，
現像トナー濃度，現像バイアス電位，等が現像トナー画
像の濃度を左右する。電荷担持媒体が感光体であって、
これを予め一様に荷電し荷電面に画像対応の露光をして
静電潜像をトナーで現像し、トナー像を記録紙に転写す
る、いわゆる電子写真方式の複写機では、更に、露光強
度も記録濃度に影響する。

したがって従来は、複写機の記録濃度に対応してトナ
ー濃度基準値を設定し、現像装置のトナー濃度がこのト
ナー濃度基準値になるように現像装置へのトナー供給を
制御している。

たとえば特開昭57−136667号公報に提示の現像剤濃度
制御では、感光体に形成されたトナー像の濃度を検出し
てトナー濃度基準値を設定して、現像装置のトナー濃度
がこのトナー濃度基準値になるように現像装置にトナー
を補給する。

この種のトナー補給制御では、、感光体に形成された
トナー像の濃度を検出する光反射率センサ（Ｐセンサ）
および又は現像装置においてトナー濃度を検出するトナ
ー濃度センサ（Ｆセンサ）が故障すると、現像装置にお
いてトナー補給が停止したままとなってトナー濃度が低
下して行くとか、あるいは、継続してトナー補給が実行
されてトナー濃度が上昇して行くとかの問題が発生す
る。

前記特開昭57−136667号公報のトナー濃度制御装置で
は、トナー濃度基準値を設定するためにＰセンサで感光
体の光反射率を検出したときに、検出値が異常範囲であ
ると異常信号を発生しトナー濃度基準値を標準値に設定
する。これにより、Ｐセンサが故障したときの、トナー
過給やトナー不足が改善されるものと推察される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがＦセンサが異常になると、これを検出する手
段がないので、複写機の使用の継続に伴ってやはりトナ
ー過給又はトナー不足となり、これが更に進行する。

本発明はＦセンサの異常を自動的に検出することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、潜像媒体（７）に静電潜像に形成しこれ
を現像装置（11）のトナーで顕像化する記録装置の、潜
像媒体（７）の光反射率を検出する光反射率センサ（18
P），現像装置（11）のトナー濃度を検出するトナー濃
度センサ（15F），現像装置（11）にトナーを供給する
トナー供給手段（17）、および、所定タイミングで光反
射率センサ（18P）の検出値に基づいてトナー濃度基準
値（Dsn）を算出しこのトナー濃度基準値（Dsn）とトナ
ー濃度センサ（15F）の検出濃度に対応してトナー供給
手段（７）を供給付勢するトナー供給制御手段（21
0）、を備えるトナー濃度制御装置において、新たに算出されたトナー濃度基準値をそれまでに算出
されたトナー濃度基準値と比較してトナー濃度基準値の
変化方向を検出し、同一の変化方向を連続する数回に渡
って検出したとき前記トナー濃度センサの異常を示す情
報を発生するトナー濃度センサ異常検出手段（210）、
を備える。

なお、カッコ内の記号は、図面を参照し後述する実施
例の対応要素を示す。

〔作用〕

仮にトナー濃度センサ（15F）が故障すると、現像装
置（11）においてトナー過給（又はトナー供給停止）と
なり、光反射率センサ（18P）が高濃度（低濃度）を検
出し、これに基づいて算出されるトナー濃度基準値（Ds
n）が高値（低値）となる。トナー過給（供給停止）が
継続するので、トナー濃度基準値（Dsn）を算出する度
に更に高値（低値）とある。なお、トナー濃度センサ
（15F）が正常であるときには、その検出値をトナー濃
度基準値（Dsn）と対比して検出濃度が不足のときには
トナー補給をし、過多のときにはトナー補給を停止する
トナー補給／停止が間断して起るので、光反射率センサ
（18P）の検出値に基づいて算出するトナー濃度基準値
（Dsn）は連続して常時増加傾向になることはなく、ま
た連続して常時低下傾向になることもない。したがっ
て、トナー濃度基準値（Dsn）を算出する度に、それが
増大しているとき、ならびに、それが低減しているとき
には、トナー濃度センサ（15F）が異常である。

しかして、本発明では、トナー濃度センサ異常検出手
段（210）が、新たに算出されたトナー濃度基準値をそ
れまでに算出されたトナー濃度基準値と比較してトナー
濃度基準値の変化方向を検出し、上述のような異常のと
き、すなわち同一の変化方向を連続する数回に渡って検
出したとき、トナー濃度センサの異常を示す情報を発生
するので、トナー濃度センサ（15F）の異常が自動検出
されかつそれを示す情報が生起される。

したがって、例えばこの情報に応答して異常報知を自
動的に行なうとか、複写機を自動的に停止にして異常報
知を自動的に行なうとか、あるいは、トナー補給を比較
的小量の定量補給に自動的に切換えるとかの、自動的な
異常対策を施して、トナー過給又はトナー補給停止の継
続を防止することができる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下
の実施例の説明より明らかになろう。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を装備した電子写真方式の
複写機の、機構主要部を示す。

第１図に示す複写機において、コンタクトガラス板１
上の原稿の画像は、ミラー３を介して照明灯２で照明さ
れ、ミラー4,レンズユニット５およびミラー６を介して
感光体７に投影される。

感光体７の表面は、メインチャージャ８で一様に荷電
され、荷電面に原稿画像が投影される。画像の投影によ
り、荷電面には静電潜像が形成される。感光体表面の、
不要な領域の電荷は、イレーサ10で消去される。静電潜
像は現像器11の現像ブラシ12₁〜12₃でトナー像に現像さ
れる。

両面複写トレイ19,手差し給紙トレイ20,第１トレイ2
1,第２トレイ22又は第３トレイ23から記録紙が送り出さ
れ、レジストローラ24で一時停止され、感光体７の移動
と同期して、トナー像（原稿画像対応）の先端が転写・
分離チヤージャ25に達するときに記録紙の先端がそこに
達するタイミングで、レジストローラ24で送り出され
る。記録紙には、転写・分離チャージャ25で、トナー像
が転写される。トナー像を受けた記録紙は、定着器26に
送られ、そこで加熱融着により、トナー像が記録紙に定
着する。定着を終えた記録紙は、排紙トレイ27に送出さ
れる。

転写済の感光体面は、除電チャージャ29で除電され、
クニーニングユニット28でクリーニングされて、メイン
チャージャ８に向かう。

コンタクトガラス板１の下面の一端部には、感光体７
上の現像済トナー像の濃度検出のための画像パターン票
31が貼着されている。

感光体７の表面の電位は、表面電位計420pで検出され
る。

現像器11には磁性体キャリアが収納されており、トナ
ー槽16より、回転ローラ17でトナーが供給される。供給
されたトナーは、アジテータ13で磁性体キャリアと混合
され、この混合のときに摩擦帯電によりトナーが帯電す
る。トナーは磁性体キャリアと共に、磁気搬送ブラシ14
で現像ブラシ12₁に供給され、ブラシ12₁部からブラシ12
₂,12₃方向に移動する。ブラシ12₃部を経たトナー（感光
体に吸着されなかった残留トナー＋磁性体キャリア）
は、一部はトナー濃度センサ（Ｆセンサ）15Fの検出端
が装備された通路を経て、残部は横搬送ユニットに落下
して横搬送されて、アジテータ13に戻る。

現像器11の後流側に、感光体７上のトナー像の濃度を
検出するための濃度検出器（Ｐセンサ）18Pが配設され
ている。

第２図に、第１図に示す複写機の電気回路構成の概略
を示す。主制御ボード200には、マイクロプセッサ210,
高速読出しメモリ220,読み出し専用メモリ230,パラレル
I/Oポート240,シリアルI/Oポート250,A/Dコンバータ260
およびタイマ270が備わっている。この主制御ボード200
に、操作ボード310,メインチャージ電源・コントローラ
8PC,グリッド電圧電源・コントローラ8GPC,ランプ制御
ボード330,ヒータ制御ボード340,電圧電源ユニット350,
自動原稿送り装置60（未着），ソーダ70（未着），両面
処理装置80,給紙ユニット360,交流ドライバ370,直流ド
ライバ380および信号処理回路390Aが装着されている。

メインチャージャ電源・コントローラ8PCは、メイン
チャージャ８のオン／オフおよびチャージャ電圧を制御
する。

グリッド電圧電源・コントローラ8GPCは、メインチャ
ージャ８のグリッド電源8Gの、オン／オフおよびグリッ
ド電圧を制御する。

ランプ制御ボード330は、照明灯２のオン／オフおよ
び発光光量を制御する。

ヒータ制御ボード340は、定着器26に備わった定着ヒ
ータHT1,HT2のオン／オフおよび温度を制御する。

高圧電源ユニット350は、現像器11のバイアス電極5a,
転写・分離チャージャ25および除電チャージャ29のオン
／オフおよび付勢電圧を制御する。

ドライバ370には、各種の交流負荷400が接続されてお
り、ドライバ380には、各種の直流負荷410が接続されて
いる。

信号処理回路390Aには、各種センサ420が接続されて
いる。各種センサ420の中に、感光体表面電位を検出す
る電位計420pが含まれている。

交流負荷400の代表的なものは、給紙，搬送系を駆動
するメインモータ，感光体７を駆動する感光体モータ，
ファンモータ，現像モータ，等々である。直流負荷410
の代表的なものは、クリーニング制御用ソレノイド，レ
ジストローラ制御用クラッチ，分離爪駆動用ソレノイ
ド，イレーサ9,10,トータルカウンタ，等々である。

各種センサ420の代表的なものは、メインモータの回
動に同期したパルスを発生するタイミングパルス発生
器，感光体モータの回動に同期したパルスを発生するタ
イミングパルス発生器，紙サイズセンサ，紙センサ，表
面電位計420p,等々である。

Ｐセンサ18Pは信号処理回路390Pに接続されており、
信号処理回路390Pが、検出濃度（感光体７上のパターン
現像トナー像濃度）を示すアナログ信号をA/Dコンバー
タ260に与える。

Ｆセンサ15Fは信号処理回路390Fに接続されており、
信号処理回路390Fが、検出濃度（現像器11内トナー濃
度）を示すアナログ信号をA/Dコンバータ260に与える。

トナー補給ローラ17には、その表面に溝が形成されて
おり、ローラ17が回転すると、該溝内のトナーが現像器
11に入る。ローラ17はクラッチ17MDでメインモータで駆
動される駆動系に結合される。すなわちクラッチ17MDが
接続（通電：オン）のときに回転してトナーを現像装置
11に補給する。クラッチ17MDはソレノイドドライバ390S
に接続されており、ソレノイドドライバ390Sは主制御ボ
ード200に接続されている。

第3a図に、主制御ボード200のマイクロプロセッサ210
の制御動作の概要を示す。

マイクロプロセッサ210、電源が投入される。（ステ
ップ1:以下、カッコ内ではステップという語を省略）
と、初期化（２）を実行して、入出力ポートを待機時の
信号レベルに設定し、内部レジスタ，カウンタ，タイマ
等をクリアする。マイクロプロセッサ210は次に、コネ
クタの接続信号および機内各ユニットの状態信号ライン
の信号レベルをチェックして、自動原稿送り装置60,ソ
ータ70等の各部接続機器の接続の有無を判定しこれに対
応して制御モードを選定し、かつ機内各ユニットの正常
／異常を判定して、異常のときには異常表示を示して待
機する（３）。

正常であるとマイクロプロセッサ210は、ヒータ制御
ボード340に、ヒータウォームアップを支持する
（４）。そして「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC
1）を実行する。この内容は後述する。

マイクロプロセッサ210は次に、定着ヒータ制御２
（５）で、定着温度が所定範囲に入ったか否かをチェッ
クし、所定範囲に入ると定温制御をヒータ制御ボード34
0に指示する。所定範囲に入っていないと、そこで所定
範囲に入るのを待ち、所定範囲に入って定温制御を指示
すると、操作ボード310にレディを表示する（6,7）。

マイクロプロセッサ210は、そこで操作ボード310のコ
ピースタートキーが操作されるのを待ち（8,9）、待っ
ている間に他のキーや操作子の操作があると、それを読
込んでコピープロセスパラメータを調整又は変更する。

コピースタートキーが操作されると、トナー濃度制御
（TDC2）を実行する。トナー濃度制御（TDC2）の内容は
後述する。次にコピー動作を開始して１枚の記録を行な
い（10）、１コピーサイクルを終了すると、コピーカウ
ントレジスタｎ（電源オンからのコピーサイクルの実行
回数を記憶するレジスタ）の内容を１大きい数値に更新
し（11）、コピーカウントレジスタＮ（コピースタート
キーが操作されてからのコピー枚数）の内容を１大きい
数値に更新して（12）、レジスタｎの内容が500以上か
をチェックして（13）、500以上であると、「トナー濃
度基準値Dsnの設定」（TDC1）の実行要を示すため、フ
ラグレジスタFDsに１を書込む（14）。そして、レジス
タＮの内容が操作ボード310に設定されているコピー枚
数（指定値）Nsに達しているかをチェックする（15）。
達していないと、コピー動作（10）に進んで、また１コ
ピーサイクルを実行する。

レジスタＮの内容がコピー枚数Nsに達すると、コピー
エンドサイクルをセットして、フラグレジスタFDsの内
容をチェックし、それが１であるとFDsをクリアして（1
7）「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC1）を実行す
る。レジスタFDsの内容が０であったときには、操作ボ
ード読取（８）に進む。

以上に説明した制御動作により、「トナー濃度基準値
Dsnの設定」（TDC1）は、複写機電源が投入されたとき
と、その後、コピー延べ枚数が500になった後であって
制定数Nsの連続コピーを終了したとき、に実行され、
「トナー濃度制御」（TDC2）は、１コピーサイクル毎に
実行される。

第3b図に、「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC1）
の内容を示す。

このサブルーチンTDC1に進むとマイクロプロセッサ21
0は、Ｆセンサ15Fの検出値すなわちトナー濃度を読込み
（19）、検出トナー濃度が、トナーエンド参照値（最低
値）Dm以上であるかをチェックする（20）。Dm未満であ
ると、現像装置11においてトナー不足（トナー補給要）
であるので、この「トナー濃度基準値Dsnの設定」の内
容は実質上実行せず（Dsnは更新せず）、メインルーチ
ン（第3a図）に戻る。Dm以上であると、操作ボード310
に「記録濃度調整中」を示す表示をして（21）、パター
ン31の露光記録（ただし記録紙の供給はなし）のための
感光体帯電をして（22〜25）、電位計（420pの検出電位
を、Ｐセンサ濃度検出用の基準値と比較し、検出電位が
該基準値になるように、メインチャージャ８の帯電グリ
ッド電圧を調整する（26）。この内容の詳細は後述す
る。この調整を終了すると、現像モータを駆動し、現像
バイアスをオンにする（27）。これにより現像器11が現
像付勢状態となる。次にパターン31を感光体に投影（露
光）して（28）、パターン31の感光体上の現像トナー像
の濃度をＰセンサ18Pで検出する（29,30）。この検出に
おいては、パターン31の外部の、白露光部のＰセンサ18
P検出電圧Vsg（反射率が高いと高レベル）を時系列で16
回読込み（29）、パターン31の内部の黒領域のトナー像
のＰセンサ18P検出電圧Vsp（反射率が高いと高レベル:V
sgよりも低レベル）を16回読込む（30）。次に、Vsgの
平均値VsgaおよびVspの平均値Vspaを演算し、両者の比V
spa/Vsapを算出する（31）。

次に、今回より４回前に算出したトナー濃度基準値を
格納するトナー濃度基準レジスタDsn_-4に、今回より３
回前に算出したトナー濃度基準値を格納するトナー濃度
基準レジスタDsn_-3のデータを書込み（P1）、該レジス
タDsn_-3には今回より２回前に算出したトナー濃度基準
値を格納するトナー濃度基準レジスタDsn_-2のデータを
書込み（P2）、該レジスタDsn_-2には今回より１回前に
算出したトナー濃度基準値を格納するトナー濃度基準レ
ジスタDsn_-1のデータを書込み（P3）、そして、該レジ
スタDsn_-1には今回算出したトナー濃度基準値Dsnを格納
するトナー濃度基準レジスタDsnのデータを書込む（P
4）。

次に、Vspa/Vsgaが0.11以上0.4以下の範囲内にあるか
をチェックし（32）、該範囲内にあると、標準記録濃度
であるので、該標準記録濃度を得るトナー濃度基準値D₀
（トナー濃度基準標準値）をトナー濃度基準レジスタDs
nに書込む（33）。Vspa/Vsgaが0.11以上0.4以下の範囲
を外れていると、外れている偏差に対応した補正量（＋
又は−）ｆ（Vspa/Vsga）を標準値D₀に加算（補正量が
−であると実質上減算となる）してトナー濃度基準レジ
スタDsnに書込む（34）。

次に第3c図を参照する。マイクロプロセッサ210は次
に、トナー濃度基準レジスタDsnのデータ（今回の算出
値）,Dsn_-1のデータ（前回の算出値）,Dsn_-2のデータ
（前々回の算出値）,Dsn_-3のデータ（３回前の算出値）
およびDsn_-4のデータ（４回前の算出値）より、トナー
濃度基準値が連続増加変化しているかをチェックし（P5
〜P8）、また、トナー濃度基準値が連続減少変化してい
るかをチェックする（P9〜P12）。そして、連続増加変
化しているとき、又は連続減少変化しているときには、
Ｆセンサ15Fが異常であるとして、Ｆセンサ異常フラグ
レジスタFAFに、異常を示す１（異常情報）を書込み（P
13）、サービスマンの点検用のメモリに、Ｆセンサ異常
を書込んで（P14）、操作ボード310の異常表示灯を点灯
する（P15）。トナー濃度基準値が増，減しているとき
には、Ｆセンサ15Fは正常であるとして、Ｆセンサ異常
フラグレジスタFAFをクリア（異常情報を消去）し（P1
6）、サービスマンの点検用のメモリよりＦセンサ異常
を消去して（P17）、操作ボード310の異常表示灯を点灯
する（P18）。

次にマイクロプロセッサ210は、Ｐセンサ濃度検出の
ために設定した状態を解除してエンドサイクルを設定し
て（36）、メインルーチン（第3a図）に戻り（ステップ
５に進み）、定着温度が所定値異常になっていると、ヒ
ータ制御ボード340に定温制御を指示してレディを表示
して、操作ボード読取り（８）を進む。

第3d図に、「帯電グリッド電圧調整」（26）の内容を
示す。これに進むとマイクロプロセッサ210は、メイン
チャージャ８で荷電した面が表面電位計420Pに到達する
のを待って（261）、到達すると表面電位計420Pの検出
電位Psを読込む（262）。そして、表面電位が380以上42
0以下に指定されているので、その範囲を外れている
と、検出電位Psがその範囲に入る方向にグリッド電圧を
変更する（268）。

グリッド電圧を変更すると、グリッド電圧を変更して
メインチャージャ８で荷電した面が表面電位計420Pに到
達するのを待って（261）、到達すると表面電位計420P
の検出電位Psを読込む（262）。

以上のようにして、検出電位Psが、所定範囲（265の
内容）の電位になると、前述の「現像モータオン，電像
バイアスオン」（27）に進む。

上述のようにこの実施例では、メインチャージャ８の
グリッド電圧を調整して感光体７の露光前の表面電位を
設定して、この表面電位面をパターン票31の画像で露光
し、そして現像装置11で現像して可視パターンを得て、
この可視パターンの濃度をＰセンサ18Pで検出するよう
にしている。

第3e図に、「トナー濃度制御」（TDC2）の内容を示
す。これに進むとマイクロプロセッサ210は、Ｆセンサ
以上フラグレジスタFAFの内容をチェックして（P19）、
それが１（Ｆセンサ15Fが異常）であると、ステップP20
〜P26の少量の定量トナー補給を行なう。

すなわち、第3e図に示す「トナー濃度制御」（TDC2）
は１回のコピー動作（１枚のコピー処理）毎に実行する
（第3a図のTDC2−10〜15−TDC2の繰返しを参照）が、少
量の定量トナー補給はKs（＝コピーサイズ×１枚のコピ
ーの基準トナー消費量）の積算値が設定値Qp以上になっ
たときに行なうために、まず、今回の１回のコピーのト
ナー消費量Ksを算出して、これをレジスタＭの内容に加
えた和を、レジスタＭに更新書込みにして（P20）、レ
ジスタＭの内容がQp以上になったかをチェックする（P2
1）。Qp以上になっていないと、メインルーチン（第3a
図）に戻る。

Qp以上になったときには、レジスタＭをクリアし（P2
2）、クラッチ17MDをオンにして（P23）、タイマTdをス
タートする（P24）。そしてタイマTdのタイムオーバを
待って（P25）、タイムオーバするとクラッチ17MDをオ
フにして（P26）メインルーチンに戻る。これにより、T
dの間のトナー補給ローラ17が回転して、トナー槽16の
トナーが現像器11に供給される。

「トナー濃度制御」（TDC2）に進んだときに、Ｆフラ
グ異常レジスタFAFの内容が０（Ｆセンサ15Fが正常）で
あるときには、Ｆセンサ15Fの検出電圧（現像器11内ト
ナー濃度）をデジタル変換して読込み（41）、検出濃度
がトナーエンド参照値（最低値）Dm未満かをチェックし
て（42）、未満であるとトナーエンド表示をセットして
（43）、トナー補給参照値レジスタDsにトナーエンド参
照値Dmを書込む（44）。検出濃度がDm以上であったとき
には、トナーエンド表示をリセットする（45）。

次に、ステップ41で読込んだトナー濃度検出値が、ト
ナー補給参照値レジスタDsの内容Ds以上か否かをチェッ
クし（46）、検出値がDs未満であると、クラッチ17MDを
接（オン）にして（47）タイマTs₁をスタートし（4
8）、そして内部割込ITs₁（内部タイマ割込み）を許可
する（49）。検出値がDs以上のときには、クラッチ17MD
を断（オフ）にして（50）、内部割込ITs₁を禁止する
（51）。

次に、トナー濃度基準値レジスタDsnの内容Dsnと、ト
ナー補給参照値レジスタDsの内容Dsとを比較して（5
2）、Dsn＞Dsのときには内部割込ITs₂が許可されている
かをチェックして（52）、許可されていないタイマTs₂
（Ts₁より大）をスタートして（54）内部割込ITs₂を許
可する（55）。Dsn≦DsのときにはレジスタDsにDs₂を書
込んで（56）内部割込ITs₂を禁止する（57）。

内部割込ITs₁が許可されているときには、タイマTs₁
がタイムオーバする毎に第3f図に示す内部割込ITs₁を実
行し、内部割込ITs₂が許可されているときには、タイマ
Ts₂がタイムオーバする毎に第3g図に示す内部割込ITs₂
を実行する。

まず第3f図を参照して内部割込ITs₁の処理を説明する
と、まず最初にステップ41と同様にＦセンサ15Fの検出
値すなわちトナー濃度を読込み（61）、読込んだトナー
濃度がトナー補給参照値レジスタDsの内容Ds以上である
かをチェックする（62）。トナー濃度がDs以上になって
いると、クラッチ17MDをオフにして（64）、内部割込IT
s₁を禁止して（65）メインルーチン（第3a図）に戻る。
トナー濃度がDs未満であるとトナー補給の継続が必要で
あるので、またタイマTs₁をスタートして（63）メイン
ルーチン（第3a図）に戻る。

次にまず第3g図を参照して内部割込ITs₂の処理を説明
すると、まず最初にトナー濃度基準値レジスタDsnの内
容Dsnと、トナー補給参照値レジスタDsの内容Dsとを比
較して（71）、Dsn＞D_sのときにはトナー補給参照値レ
ジスタDsの内容DsをdD分大きい値に更新して（72）また
タイマTs₂をスタートして（73）メインルーチン（第3a
図）に戻る。Dsm≦Dsのときには、内部割込ITs₂を禁止
して（74）メインルーチンに戻る。

次に、前述の「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC
1），「トナー濃度制御」（TDC2），「内部割込ITs₁」
（60）および「内部割込ITs₂」（70）の処理によっても
たらされるトナー補給動作を要約して説明する。

（１）トナー補給参照値Dsがトン濃度基準値Dsn以上で
あって、現像器11のトナー濃度がDm以上のときには、Ｆ
センサ15Fで検出したトナー濃度がDs未満になるとま
ず、トナー補給が開始され（46,47）内部割込ITs₁が許
可される（49）。その後内部割込ITs₁の実行により、時
間Ts₁の経過毎にＦセンサ15Fで検出したトナー濃度が読
込まれて（61）、トナー濃度がDs未満の間は、クラッチ
17MDがオンに維持されて補給ローラ17が回転を継続する
（ステップ63の実行のみである）が、トナー濃度がDs以
上になった時点で、クラッチ17MDがオフにされて（6
4）、補給ローラ17が停止し、内部割込ITs₁の実行が停
止する（65）。

（２）電源オンの直後、あるいはその後は500枚のコピ
ー毎に、Ｆセンサ15Fのトナー濃度検出値がDm以上であ
ることを条件に「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC
1）が実行されてトナー濃度基準値Dsnが設定されるが、
実際にトナー補給要否に参照されるのは、トナー補給参
照値レジスタDsの内容である。

「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC1）で、基準値D
snが、前の基準値よりも小さく設定されたときには、第
3d図のステップ56で、参照値DsはDsnに即座に更新され
るが、基準値Dsnが前の基準値より大きく設定されたと
きには、参照値DsがTs₂の時間経過毎にdDづつ大きくさ
れて（54,55,71〜73）、Ds≧DsnになったときにDsnに設
定される（71,74,56）。したがって、基準値Dsnが前の
基準値より大きく設定されたときには、参照値Dsはすぐ
には該大きい値Dsnに変更されず、dD/Ts₂の速度で次第
に増大する。一方、上記（１）により、Ｆセンサ15Fの
トナー濃度検出値が参照値Ds未満のときにはトナー補給
（クラッチ17MDオン）をし、検出濃度が参照値Ds以上の
ときにはトナー補給をしない（クラッチ17MDオフ）せ
ず、Ts₂＞Ts₁であって、トナー補給速度（サンプリング
間隔Ts₁）よりも参照値Dsの更新速度が遅い（サンプリ
ング間隔Ts₂）ので、トナー補給速度は、基準値Dsnを再
設定し即座にDsnとトナー濃度検出値を比較して後者が
前者より低いときトナー補給をする従来の場合（第４図
のDD1）と対比して、低くなるので、すなわち連続的に
補給を継続しないで間欠的に補給することになるので、
基準値Dsnが、前の値よりも大きい値に更新されたと
き、急激かつ多量のトナー補給は行なわず、現像装置11
内外へのトナー飛散が低減し、記録画像にかぶりを生じ
ない。

第４図に、上記実施例によってもたらされる現像器11
内の現像剤のトナー濃度の推移を概念的に示す。従来は
トナー濃度基準値Dsnが高値に更新されると現像器11へ
のトナー補給が高速で行なわれるので、トナー濃度はDD
1のように高速で上昇するが、トナー飛散等を生ずる。
上記実施例では参照値Dsがゆるやかに上昇するので、ト
ナー補給速度が比較的に低く抑制され、トナー濃度の上
昇はゆるやかとなり、トナー飛散等を実質上生じない。

（３）トナー槽16においてトナーがなくなると、トナー
補給動作（46〜49,61〜63）を継続しても現像器11にお
いてトナー濃度は向上せず、複写動作（10）を繰返すに
従がって現像器11においてトナー濃度が順次低下し、Ｆ
センサ15Fのトナー濃度検出値が順次低下する。この実
施例では、トナーエンド表示を、Ｆセンサ15Fのトナー
濃度検出値がDm未満になったときに行なうようにしてお
り（42,43）、また、トナー濃度検出値がDm未満になる
と、現像装置11においてトナー濃度が本来不足であるの
で、「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC1）において
も、トナー濃度基準値Dsnの更新は行なわないようにし
ている（20）が、トナー濃度検出値がDm未満になっても
複写は可能としているので、トナー槽16でトナーが無く
なると、Ｆセンサ15Fのトナー濃度検出値が低下して行
き、参照値Dsに対するトナー濃度検出値の偏差が次第に
大きくなり、トナー槽16への新規トナーの補充が遅れる
と、この偏差が大きい。この状態でトナー槽16へ新規ト
ナーを補充すると、その直後は、参照値Dsに対するトナ
ー濃度検出値の偏差が大きいので、現像装置11へのトナ
ー補給動作（46〜49,61〜63）が連続して継続し、トナ
ー補給速度が高過ぎて従来のトナー飛散等の問題を生じ
うる。そこでこの実施例では、これをも防止するため、
トナー濃度がDm未満になると、トナー補給参照値レジス
タDsにDmを書込む（44）。したがって、新規トナーがト
ナー槽16に補充されないと、トナー補給参照値レジスタ
Dsの内容は、補充があるまで、Dmに維持される。すなわ
ちDsn＞Dsの状態が継続する。

トナー槽16に新規トナーが補充されてトナー補給動作
（46〜49,61〜63）により、トナー濃度がDm以上になる
と、Ts₂の周期でDsがdDづつ大きい値に更新されて（41,
42,45,46〜55,71〜73）、dD/Ts₂の速度で現像器11のト
ナー濃度が上昇し、上記（２）の、トナー濃度基準値Ds
nが大きい値に更新されたときの、現像器11へのトナー
補給速度の抑制と同様なトナー補給速度の抑制が実現す
る。

トナー槽への新規トナーの補充直後に従来はトナー濃
度基準値Dsnに対する現像器内にトナー濃度の偏差が大
きいので現像器11へのトナー補給が高速で行なわれて、
トナー濃度は第４図のDD2のように高速で上昇するが、
トナー飛散等を生ずる。上記実施例では参照値Dsがゆる
やかに上昇するので、トナー補給速度が比較的に低く抑
制され、トナー濃度の上昇はゆるやかとなり、トナー飛
散等を実質上生じない。

（４）Ｆセンサ15Fが故障すると、例えばＦセンサ15Fの
出力が低濃度（高濃度）信号を出力したままになると、
「トナー濃度制御」（TDC2）でトナー補給が行なわれて
（トナー補給がされず）現像器11のトナー濃度が順次に
増大（低下）する。すると「トナー濃度基準値Dsnの設
定」（TDC1）でトナー濃度基準値Dsnが高く（低く）設
定されるが、Ｆセンサ15Fの出力が変わらないので、
「トナー濃度基準値Dsnの設定」（TDC1）を実行する前
に、トナー濃度基準値Dsnが高く（低く）更新される。
この更新が４回連続すると、第3c図のステップP5〜P8
（P9〜P12）を経て、Ｆセンサ15Fが異常であるとして、
レジスタFAFに１を書込み（P13）かつ異常を報知する
（P14,P15）。

このようにＦセンサ15Fの異常を検出すると、「トナ
ー濃度制御」（TDC2）では、コピー動作に伴うトナー消
費量（推定値）を積算して（P20）それが設定値Qpにな
る毎に、Tdの間トナー補給ローラ17を回転駆動して、比
較的に少量のトナー補給を行なう（P21〜P26）。

なお、ステップP13〜P15およびP20〜P26の処理に代え
て、Ｆセンサ15Fの異常を検出したときに、複写機を停
止して、サービスマンコールランプを点灯付勢するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明のトナー濃度制御装置は、トナー濃
度センサ（15F）の異常を自動検出して、これを示す情
報（FAF＝１）を発生する。したがって、該情報に対応
して、トナー濃度センサ（15F）の異常によるトナー供
給停止の継続やトナー過給の継続などのトナー補給異常
を比較的に早い段階で自動的に防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を装備した複写機の機構主要
部を示す側面図である。第２図は第１図に示す複写機に組込まれた電気回路の構
成概要を示すブロック図である。第3a図，第3b図，第3c図，第3d図，第3e図，第3f図およ
び第3g図は、第２図に示すマイクロプロセッサ210の制
御動作を示すフローチャートである。第４図は、トナー濃度基準値Dsn,参照値Dsおよびトナー
濃度の関係を示すタイムチャートである。 1:コンタクトガラス板、2:照明灯 3,4,6:ミラー、5:レンズユニット 7:感光体（潜像媒体）、8:メインチャージャ 8G:グリッド電極、10:イレーサ 11:現像器（現像装置）、12₁〜12₃:現像ブラシ 13:アジテータ、14:搬送ブラシ 15F:Fセンサ（トナー濃度センサ） 16:トナー槽、17:トナー供給ローラ（トナー供給手段） 18P:Pセンサ（光反射率センサ）、19〜23:トレイ 24:レジストローラ、25:転写・分離チャージャ 26:定着器、27:排紙トレイ 28:クリーニングユニット、29:除電チャージャ 31:画像パターン票、32:レバー 420p:表面電位計、5a:現像バイアス電極 210:マイクロプロセッサ（トナー供給制御手段，トナー
濃度センサ異常検出手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像媒体に静電潜像を形成しこれを現像装
置のトナーで顕像化する記録装置の、該潜像媒体の光反
射率を検出する光反射率センサ，該現像装置のトナー濃
度を検出するトナー濃度センサ，該現像装置にトナーを
供給するトナー供給手段、および、所定タイミングで該
光反射率センサの検出値に基づいてトナー濃度基準値を
算出しこのトナー濃度基準値と該トナー濃度センサの検
出濃度に対応してトナー供給手段を供給付勢するトナー
供給制御手段、を備えるトナー濃度制御装置において、新たに算出されたトナー濃度基準値をそれまでに算出さ
れたトナー濃度基準値と比較してトナー濃度基準値の変
化方向を検出し、同一の変化方向を連続する数回に渡っ
て検出したとき前記トナー濃度センサの異常を示す情報
を発生するトナー濃度センサ異常検出手段、を備えるこ
とを特徴とする、トナー濃度センサ異常を検出する濃度
制御装置。