JPH04204765A - 画像濃度制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機、プリンタ等に用いられる画像濃度制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、画像濃度制御装置は複写機において、トナー補給
部から現像部へのトナー補給を制御するトナー濃度制御
手段と、トナー補給部内のトナーの有無を検出するトナ
ー有無検出手段とを有する画像濃度制御装置が特開平１
．−３０７７８２号公報に記載されている。上記トナー
濃度制御手段は電荷担持体の画像領域外にトナー濃度制
御用パターンの静電潜像を形成し、このトナー濃度制御
用パターンの静電潜像を現像部により現像して顕像とし
。

この顕像の濃度を反射型フオトセ〉・すからなる濃度検
知器により検知してこの反射型フォトセンサからの前記
顕像に対する濃度検知信号と、前記電荷担持体の地肌部
に対する濃度検知信号との比率を検知し、この比率に応
じてトナー補給部から現像部へのトナー補給を制御して
いる。また、上記トナー有無検出手段は上記比率からト
ナー補給部内のトナーの有無を検出している。

また、他の画像濃度制御装置は上述と同様なトナー濃度
制御手段を有し、かつトナー補給部内のトナー残量少量
状態（以下トナーニアエンドと呼ぶ）とトナー残量無し
状態（以下トナーエンドと呼ぶ）とを検出して表示する
手段を備えたものがある。この手段は上記トナー濃度制
御手段が５枚分のコピー動作に付き１回というトナー濃
度検知時期に反射型フォトセンサによりトナー濃度制御
用パターンの顕像濃度及び地肌部の濃度を検知した際に
、反射型フォトセンサからの（・ナー濃度制御用パター
ンの顕像に対する濃度検知信号Ｖｓｐが０゜７５Ｖのト
ナーニアエンドレベル以上になった場合はトナー補給を
連続的に行うモードとし、その後３回のトナー濃度検知
時期でもＶｓｐが０．７５Ｖ以下にならない（トナー濃
度がトナーニアエンドレベルより濃くならない）場合に
トナーニアエンドモードとする。そして、トナー補給表
示を点滅させてトナー補給を連続的に行い、５０枚のコ
ピーをとるだけの時間が経過してもＶｓｐが０．７５Ｖ
以下に復帰しない場合にはトナーエンドモードとしてト
ナー補給表示を連続的に行ってコピー動作を不可とする
。また、トナー濃度検知時期にＶｓｐが０．７５Ｖ以下
に復帰した場合には、トナーニアエンドモード、トナー
エンドモードをリセットして通常モードに戻す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開平１−３０７７８２号公報記載の画像濃度制御
装置では、　　ｌ−ナーニアエンドを検出して表示する
ことが無いので、ユーザはトナー補給部のトナーニアエ
ンドが分からなくてトナー補給部へのトナー供給又はト
ナー補給部（若しくは現像装置）の交換の時期が分かり
難く、不便である。

また、上記能の画像濃度制御装置ではトナーニアエンド
モードでＶｓｐが０．７５Ｖ以下に復帰した場合にトナ
ーニアエンドモードをリセットして通常モードに戻すの
で、トナー補給部のトナー残量がトナーニアエンドレベ
ルより濃くてもトナー消費量に対してトナー補給量が不
足したことによりトナーニアエンドを検出してトナーエ
ンドモードとした後にトナー濃度がトナー残量多量側に
なる傾向を示した場合等は特にドア開閉等の作業などを
行わずにトナーニアエンドモードを解除しても良くなる
にもかかわらず、ＶｓｐがＱ、７５Ｖ以下に復帰するま
でトナーニアエンドモードを解除せず、トナーニアエン
ドモードの解除が遅れてしまう。

本発明は上記欠点を改善し、トナーニアエンドの検知及
びトナーニアエンドモードの解除を正確かつ迅速に行う
ことができる画像濃度制御装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項１の発明は電荷担持体
にＩ−チー濃度制御用パターンの静電潜像を形成してこ
のトナー濃度制御用パターンの静電潜像を現像部及びト
ナー補給部を有する現像装置の前記現像部により現像し
て顕像とし、この顕像の濃度を濃度検知器により検知し
てこの濃度検知器からの前記顕像に対する濃度検知信号
と、＠記電荷担持体の地肌部に対する濃度検知信号との
比率を検知し、この比率に応じて前記トナー補給部から
前記現像部へのトナー補給を制御するトナー濃度制御手
段を有する画像濃度制御装置において、第１図に示すよ
うに前記比率が複数回所定のトナーニアエンド検知レベ
ルよりトナー残量少量側になったことを検知してトナー
ニアエンドモードとするトナーニアエンド検知手段〕と
、前記トナーニアエンドモードでトナーニアエンドの表
示を行うトナーニアエンド表示手段２と、前記トナーニ
アエンドモードで前記比率が前記トナーニアエンド検知
レベルよりもトナー残量多量側に設定されているトナー
ニアエンド解除値よりトナー残量多量側になったことを
検知して前記トナーニアエンドモードを解除するトナー
ニアエンドモート解除手段３とを備えたものであり、 請求項２の発明は電荷担持体にトナー濃度制御用パター
ンの静電潜像を形成してこのトナー濃度制御用パターン
の静電潜像を現像部及びトナー補給部を有する現像装置
の前記現像部により現像して顕像とし、この顕像の濃度
を濃度検知器により検知してこの濃度検知器からの前記
顕像に対する濃度検知信号と２前記電荷担持体の地肌部
に対する濃度検知信号との比率を検知し、この比率に応
じて前記トナー補給部から前記現像部へのトナー補給を
制御するトナー濃度制御手段を有する画像濃度制御装置
において、第２図に示すように前記比率が複数回所定の
トナーニアエンド検知レベルよりトナー残量少量側にな
ったことを検知してトナーニアエンドモードとするトナ
ーニアエンド検知手段１と、前記トナーニアエンドモー
ドでトナーニアエンドの表示を行うトナーニアエンド表
示手段２と、前記トナーニアエンドモードで前記比率が
複数回前記トナーニアエンド検知レベル、よりトナー残
量多量側になったことを検知して前記トナーニアエンド
モードを解除するトナーニアエンドモード解除手段３と
を備えたものである７〔作　用〕 請求項１の発明ではｌ−ナー残量少量状態検知手段１が
前記比率が複数回所定のトナー残量少量状態検知ソベル
よりトナー残量少量側になったことを検知してトナー残
量少量状態モードとし、トナー残量少量状態表示手段２
が前記トナー残量少量状態モードでトナー残量少量状態
の表示を行う。

そして、トナー残量少量状態モード解除手段３が前記ト
ナー残量少量状態モードで前記比率が前記トナー残量少
量状態検知レベルよりもトナー残量多量側に設定されて
いるトナー残量少量状態解除値よりトナー残量多量側に
なったことを検知して前記トナー残量少量状態モードを
特徴する請求項２の発明ではトナーニアエンド検知手段
１が前記比率が複数回所定のトナーニアエンド検知レベ
ルよりトナー残量少量側になったことを検知してトナー
ニアエンドモードとし、トナーニアエンド表示手段２が
前記トナーニアエンドモートでトナーニアエンドの表示
を行う。そして、トナーニアエンドモード解除手段３が
前記トナーニアエンドモードで前記比率が複数回前記ト
ナーニアエンド検知レベルよりトナー残量多量側になっ
たことを検知して前記トナーニアエンドモードを解除す
る。

〔実施例〕

第３図は本発明を応用した複写機の一例の概略を示す。

感光体ドラム１１はコピースタートスイッチが押されて
複写動作を行う時にはメインモータ１２により回転駆動
され、帯電用コロナ放電器１３により均一に帯電され、
露光装置！ｔ１４により画像露光を受けて静電潜像が形
成された後にイレーサ３３により画像領域外の不要な帯
電が消去される。露光装置！１４においては原稿台１５
上に載置された原稿が光源１６により照明されてその反
射光がミラー１７〜１９．レンズ２０、ミラー２１を介
して感光体ドラム１１に照射されると同時に光源１６及
びミラー１７〜［９を含む可動光学系が往動して原稿を
走査し、原稿の走査終了後に可動光学系が復動してホー
ムポジションに復帰する。現像装置２２は現像部２３と
トナー補給部２４とを有し、現像部２３によりｌ−ナー
とキャリアとからなる２成分現像剤を感光体ドラム１１
に供給して感光体ドラム１１−ヒの静電潜像を現像して
顕像とする。トナー補給部２４は現像部２３内の現像剤
にトナーを補給する。給紙装置２５は転写紙をレジスト
ローラ２６へ給紙し、この転写紙はレジストローラ２６
により感光体ドラム１１七の顕像と先端を合わせて送出
され、転写用コロナ放電器２７により感光体ドラム１１
上の顕像が転写されて分離用コロナ放電器２８により感
光体ドラム１１から分離される。この感光体ドラム１１
から分離された転写紙は定着装置２９により顕像が定着
され、コピーとして排紙トレイ３０へ排出される３また
、感光体ドラム１１は転写紙の分離後にクリーニング装
置３１により残留トナーが除去され、除電器３２により
除電されて次の複写動作に備える。このような複写動作
が操作部による設定枚数分だけ連続的に繰り返して行オ
）れる。

また、トナー濃度制御動作がｎ回の複写動作に付き１回
行オ〕れる。すなわち、原稿台１５の手前には一定の濃
度を有するトナー濃度制御用パターン３４が配設され、
可動光学系１６〜１９が往動する時には原稿の走査に先
立ってトナー濃度制御用パターン３４の走査が行われる
。従って、感光体ドラム１１はトナー濃度制御用パター
ン３４が露光されてその静電潜像が形成され、この静電
潜像がイし−サ３３により５回の複写動作に付き（ｎ−
１）回消去されてｎ回の複写動作に付き１回だけ消去さ
れずに残される。この残されたトナー濃度制御用パター
ン３４の静電潜像は現像部２３により現像されて顕像と
なり、この顕像は濃度が反射型フォトセンサ（以下Ｐセ
ンサと呼ぶ）からなる濃度検知器３５により検知される
。この顕像濃度の検知後にはクリーニング装置３１によ
り顕像が除去され、その電荷が除電器３２により除去さ
れるａＰセンサ３５は第４図に示すように発光ダイオー
ド３５ａとフォトトランジスタ３５ｂとからなり、発光
ダイオード３５ａは電源Ｖｃ：ｃとバッファ３６の出力
端子との間に可変抵抗３７を介して接続されている。マ
イクロコンピュータ（ｃ　ｐ　ｖ　）３８はイレーサ３
３を制御し、て上述のようにトナー濃度制御用パターン
３４の静電潜像をｎ回の複写動作に付き（ｎ’−１）回
消去させると共に、バッファ３６に制御信号を出力して
発光ダイオード３５ａを感光体トラム１１の地肌部濃度
及びトナー濃度制御用パターン３４の顕像濃度を検知ず
八きタイミングで点灯させ、発光ダイオード３５ａから
感光体ドラム１１へ光が照射されてその反射光がフォト
トランジスタ３５ｂで受光される。フナ１−トランジス
タ３５ｂは電源Ｖｅｃと接地点との間に抵抗３９を介し
て接続されており、フォトトランジスタ３５ｂのコレク
タ出力がＰセンサ３５の出力信号としてＣＰＵ３８に人
力される。発光ダイオード３５ａの発光量は感光体ドラ
ム１１のトナーが付着していない地肌部に対してＰセン
サ３５の出力信号電圧が４ｖになるように可変抵抗３７
により調整される。ＣＰＵ３ｇは感光体ドラム１１の地
肌部及びトナー濃度制御用パターン３４の顕像に対する
Ｐセンサ３５の出力信号電圧を取り込んでアナログ／デ
ィジタル（Ａ／Ｄ）変換部でＡ／Ｄ変換し、感光体ドラ
ム１１の地肌部に対するフォトセンサ３５の出力信号電
圧Ｖｓｇとトナー濃度制御用パターン３４の顕像に対す
るフォトセンサ３５の出力信号電圧Ｖｓρとに基づいて
バッファ５０を介してトナー補給クラッチ５１を制御す
ることによりトナー補給部２４から現像部２３へのトナ
ー補給を制御する。現像部２３で例えば黒色トナーによ
り感光体ドラムＩＪ上の静電潜像を現像する場合は現像
剤のトナー濃度が適正な濃度であればＶｓｇ＝４Ｖ、Ｖ
ｓｐ＝０．５Ｖとなる。そして、ＣＰＵ３８は従来と同
様にＶｓｇ≦ＶｓｐＸ８のときにトナー補給クラッチを
所定の時間オンさせてトナー補給部２４にトナー補給を
行わせ、Ｖ　ｓｇ＞　Ｖ　ｓｐＸ　８のときにトナー補
給クラッチをオフさせることで現像剤のトナー濃度を適
正な濃度に制御する。また、現像部２３はカラートナー
とキャリアとからなる現像剤を用いて現像を行うことが
できるが、この場合にはＣＰＵ３ｇが後述のようにトナ
ー濃度の制御を行う。

う。

第５図は上記現像装置２２の概略を示す。

現像部！２２は現像部２３と（−・ナー補給部２４とを
接着して一体に構成しており、トナーエンド時には現像
部＠２２の全体が交換される。現像部２３は内部に２０
０ｇの現像剤が充填され、この現像剤がパドル４０によ
り撹拌されて現像ローラ４１により汲み北げられる。こ
の現像ローラ４１により汲みＬげられる現像剤はドクタ
４２により所定の量になるように掻き落された後に感光
体ドラム１１に供給されて感光体ドラム１１上の静電潜
像をトナーで現像し、ドクタ４２により掻き落された現
像剤はセパレータ４３によりパドル４０側に戻される。

現像ローラ４１には現像バイアス電源５６から現像バイ
アス電圧が印加され、現像ローラ４１及びパドル４０は
メインモータ１２により回転駆動される。トナー補給部
２４はトナーを収容するホッパー４４と、このホッパー
４４内のトナーを撹拌して現像部２３へ供給するアジテ
ータ４５と、現像部２３へのトナー補給量を規制する小
穴付きのマイラー４６とからなり、ホッパー４４には３
００ｇのトナーが充填される。アジテータ４５はトナー
補給クラッチにより回転駆動源に対して接離され、トナ
ー補給クラッチのオンにより回転してトナー補給を行う
。

第６図は上記現像装万２２におけるホッパー４４内のト
ナー残量とアジテータ・１５によるドアー補給量との関
係を示す。

アジテータ４５によるトナー補給部はぶツバ−４・１内
のトナーが満杯（３００ｇ）に近い時には約２０ル／ｍ
ｉｎ程度と多く、その後１２〜１４ｇ＃ｍｉｎとなって
トナーエンド近くまで安定している。

また、現像！！ｊｉｆ２２は新規に使用する時には現像
部２３内の現像剤を所定の時間撹拌してその＃Ｅ電量を
立ち丘げる必要があり、新規なものを検知するための新
規装置検知ト段が設けられている。第７図（ａ）（ｂ）
はその新規装置検知手段を説明するための図である。第
７図（、）は現像装置？、２の新規な状態を示す図で、
メインモータ１２により駆動されてパドル４０を回転さ
せるためのギヤ４７の軸にねじが切られており、そこに
初期状態検知セン叶４８を遮光するだめの遮光部材４９
が取り付けられている、この遮光部材４９は現像装置２
２を複写機本体に新規に取付けた時には初期状態検知セ
ンサ４８における発光部から受光部への光を遮断し、初
期状態検知センサ４８の出力信号が高レベルとなる。そ
して。

ギヤ４７がメインモータ１２により回転駆動されてパド
ル４０が回転することにより現像部２３内の現像剤が撹
拌される際には、遮光部材４９がギヤ４７の軸の回転に
伴ってギヤ４７の軸上を右側に進み、現像部２３内の現
像剤が所定の時間撹拌された後には遮光部材４９が初期
状態検知センサ４８における発光部から受光部への光を
遮断しなくなって初期状態検知センサ４８の出力信号が
低レベルになる。

このように新規な現像装置２２が検知されると、長期間
の保存、放置により帯電々荷が落ちこんでいる現像剤中
のトナーの帯電量を現像剤の撹拌により立ち丑げ、かつ
カラー現像を行う場合現像剤の所定現像電界におけるト
ナー付着量を検知して複写動作時のトナー制御レベル等
を決めるためのインチングモードに入る。ＣＰＵ３８は
初期状態検知センサ４８の出力信号が高レベルから低レ
ベルになったことによりインチングモードの設定に行い
、複写動作を行うコピーモートとほぼ同様な動作（但し
、転写紙を給紙せず、感光体ドラム１１１−のトナー制
御用パターン３４の静電潜像以外をイレーザ３３で消去
する）を行わせて現像剤の撹拌やカラー現像時トナー制
御レベルの設定を行う、すなわち、インチングモートで
はＣＰＵ３８は通常、１０〜５０枚複写（例えば２０枚
複写）を行う程度の時間だけバッファ５２を介してリレ
ー５３をオンさせてこのリレー５３の接点５３ａにより
メインモータ１２を回転させることでパドル４０を回転
させて現像剤の撹拌を行い、その後半には感光体ドラム
１１にトナー制御用パターン３４の静電潜像を上述のよ
うに形成させてイレーザ３３により適当な大きさに修正
させる。この１−チー制御用パターン３４の静電潜像は
現像部２３により所定の現像電界Ｖ　１ｎｃｈの条件下
で現像されて顕像となり、その濃度及び感光体ドラム１
１の地肌部濃度がＰセンサ３５により検知される。ここ
に、現像電界Ｖｉｎｃｈは Ｖｉｎｃｈ＝　Ｖｐ　−Ｖｂｐ。

Ｖｐ：ｌ−チー制御用パターン３４の静電潜像電位で複
写動作時の感光体ドラム１１の＃Ｆ電？位（通常６００
〜９００　Ｖ・・・絶対値）より数百Ｖ低い電位 ｖｂρ０：インチングモ−１・にてトナー制御用パター
ン３４の静電潜像型を現像するときの現像バイアス電圧
で、通常は複写動 作の途中におけるＩヘナー制御用パター３ン４の静電潜
像型を現像するときの現像バイアス電圧ｖｂｐど同等以
上の電位（例えばＶｂｐ＝２００〜３００ＶのときＶｂ
ｐ≦ｖｂｐｏ≦Ｖｂｐ＋１０Ｖが好適） である。インチング終了前の数回のトナー制御用パター
ン３４の顕像濃度及び感光体ドラム１１の地肌部濃度の
検知ではＣＰＵ３８はトナー制御用パターン３４の顕像
に対するＰセンサ３５の出力値Ｖｓｐｏと。

感光体ドラム１１の地肌部に対するＰセンサ３５の出力
値Ｖｓｇとの比率Ｖｓｐｏ／Ｖｓｇの平均値を求めて所
定トナー濃度の現像剤による現像特性を検出する。

インチング終了後には操作部５４のコピースタートスイ
ッチ５５からのコピースタート信号により上述のように
複写動作及びトナー濃度制御動作を行わせるが、カラー
現像を行う場合にはトナー濃度制御はＣＰ０３ｇが第８
図に示すように感光体ドラム１１の地肌部に対するＰセ
ンサ３５の出力信号電圧Ｖｓｇとトナー濃度制御用パタ
ーン３４の顕像に対するＰセンサ３５の出力信号電圧Ｖ
Ｓρとの比率ＶＳＰ／ｓｇを上記インチングデータＶｓ
ｐｏ／　Ｖｓｇ（＝　ｈナー濃度制御しベルＬＥＶＩ）
と比較し、その結果に応じてトナー補給クラッチを制御
することにより行われる。Ｐセンサ３５の特性は第９図
に示すように感光体ドラム１１上の濃度検知部分のトナ
ー付着量が多いほど出力電圧値が小さくなり、黒色トナ
ーの場合にはカラートナーの場合より出力電圧値が小さ
くなる。現像装置２２における現像剤のトナーが黒色ト
ナーであるかカラートナーであるかが図示しないトナー
色センサにより検知され、このトナー色センサの出力信
号に基づいてＣＰＵ３８はトナーが黒色トナーである場
合には前述のようにＶｓｇ≦ＶｓｐＸ８であるか否かに
応じてトナー補給クラッチ５１をオン／オフ制御してト
ナー濃度を適正な濃度に制御する。また、トナーがカラ
ートナーである場合にはＣＰＵ３８はＶ　ｓｐ　／　Ｖ
　ｓｇがトナー濃度制御しベルＬＥＶＩ以上になったと
きにトナー補給クラッチ５１をオンさせ、Ｖ　ｓｐ　／
　Ｖ　ｓｇがトナー濃度制御レベルＬＥＶ　１未満にな
ったときにはトナー補給クラッチ５１をオフさせてトナ
ー濃度を一定に制御する。

このトナー濃度制御によりトナーの補給及び消費のバラ
ンスが良好である場合にはトナー濃度はトナー濃度制御
レベルＬＥＶ　１の付近に制御されるが、ホッパー４４
内のトナーの残量が少なくなったりトナー消費量が多く
てトナー供給が不足したりすると、Ｖ　ｓｐ　／　Ｖ　
ｓｇが上昇してトナー濃度制御レベルＬＥＶＩより大幅
にはずれてしまう。そこで、この例ではＣＰＵ３８は第
８図に示すようにＶｓｐ／Ｖｓｇが上記インチングデー
タＶ　ｓｐｏ　／　Ｖ　ｓｇに１より大きな一定の値を
乗じたトナー残量少量状１ｍ（トナーニアエンド）検知
レベルＬＥＶ２よりｍ回（累積回数で５〜１０のいずれ
かが好適）大きくなった場合にはホッパー４４内のトナ
ーが所定の少量以下になったというトナーニアエンドで
あると判断して通常モードからトナーニアエンドモート
に切り替え、表示装置５７にトナーニアエンドの表示を
行オ〕せる。

そして、ＣＰＯ３８はトナーニアエンドモートでトナー
消費量が減少したりユーザがホッパー４４内にトナーを
補充したりしてＶＳｐ／Ｖｓｇがトナーニアエンド解除
値ＬＥＶ３以下になると、直ちにトナーニアエンドモー
ドを通常モードに切り替えて表示装！！５７のトナーニ
アエンド表示を解除する。ここに。

トナーニアエンド解除値ＬＥＶ３はトナーニアエンド検
知レベルＬＥＶ２より小さい（トナー残量多量側となる
）レベルであり、かつトナー濃度制御レベル１４ＥＶＩ
より大きい（トナー残量少量側となる）レベルである。

通常、Ｐセンサ３５はバラツキ（静電潜像ムラ、現像ム
ラに起因）があるが、トナーニアエンドモードを上述の
ようなトナーニアエンド解除値ＬＥＶ３で解除して通常
モードに切り替えればＰセンサ３５のバラツキの影響を
大幅に軽減することができ、特にＰセンサ３５の感度が
黒色トナーより低いカラートナーで現像を行う場合に有
効となる。しかも、ホッパー・１４のトナーＰｉ量が１
ヘナーニアエンド検知レベルＬＥＶ２より濃くてもトナ
ー消費量に対してトナー補給量が不足したことによりト
ナーニアエンドを検出してトナーエンドモードとした後
にトナー濃度がトナー残量多量側になる傾向を示した場
合等は特にドア開閉等の作業などを行わずにトナーニア
エンドモードを正確かつ迅速に解除することができる。

なお、ＣＰＵ３ｇは現像部２３が黒色トナーで現像を行
う場合にはｎを例えば５に設定する。また、ＣＰＯ３８
は現像部２３がカラートナーで現像を行う場合には例え
ばＶｓｐ／Ｖｓｇがトナーニアエンド検知しベルＬＥＶ
２未満のときにｎを５〜１０のいずれかとし、Ｖｓｐ／
Ｖｓｇがトナーニアエンド検知レベルＬＥＶ２以上のと
きにｎを１〜５のいずれかとする。

第１０図乃至第１７図は現像部Ｗ２２でカラートナーに
より現像を行う場合における上記ＣＰＵ３８の処理フロ
ーの一部を示す。

第１３図はＣＰＯ３８が感光体ドラム１１の地肌部濃度
及びトナー濃度制御用パターン３４の顕像に対するＰセ
ンサ３５の出力信号を読み込むためにＰセンサ３５をオ
ンさせてからフォトセンサ３５の出力信号のサンプリン
グが終Ｙするまで一定のインターバル（例えば４　ｍ５
ｅｃ）で実行されるＰセンサパターンサンプリングルー
チンを示す。ＣＰＵ３８がＰセンサ３５からＡ／Ｄ変換
部を介して読み込んだデータは００１１〜ＦＦＨであり
、Ｏｖ〜５ｖに相当する。ちなみに、Ａ８Ｈは３．３ｖ
に相当する。Ｐセンサ３５の発光ダイオード３５ａは感
光体ドラム１１におけるトナー濃度制御用パターン３４
の顕像より手前の地肌部がＰセンサ３５の濃度検知位置
に来た時よりオンする。

ＣＰＵ３８はＰセンサ３５の出力信号をＡ／Ｄ変換部を
介してサンプリングデータバッファに順次にサンプリン
グして取り込み、そのサンプリングデータよりＶｓｇと
Ｖｓｐとを求める。この場合、ＣＰＵ３８はＶｓｐチエ
ツクモートを解除しておいて感光体ドラム１１の地肌部
とトナー濃度制御用パターン３４の顕像とのスレシコル
ドレベルをＡ８Ｈとして上記サンプリングデータがスレ
ショルドレベル以下に２度連続してなった点の１５〜８
サンプル前の８データの平均値をＶｓｇとした後にＶｓ
ｐチエツクモードとし、次にＶＳｐチエツクモートでは
サシブリングデータがスレショルドレベル以下に２度連
続してなった点の９〜１６サンプル後の８データの平均
値をＶｓｐとしてからｐｔンサレベルチェックリクエス
ト（フラグ）をセットする。ここに、サンプリングデー
タバッファは第１８図に示すようにＲＡＭ上の１６バイ
トの領域を用いており、新しいデータが読み込まれると
、サンプリングデータバッファの内容が上に１バイトづ
つシフトして行く、サンプリングデータバッファは読み
込まれたデータが最下位まで格納されることにより最新
の１６バイトのデータが記憶される。また、ＣＰＵ３８
はサンプリングデータがスレショルドレベル以下になる
前にスレッショルドカウンタ、Ｖｓｐチエツクカウンタ
をＯにイニシャライズし、サンプリングデータがスレシ
ョルドレベル以下になった回数をスレッショルドカウン
タでカウントしてこのスレッショルドカウンタが２にな
ったか否かを判断することで、サンプリングデータがス
レショルドレベル以下に２度連続してなったか否かを判
断する。また。

ＣＰＵ：３８はＶｓｐチェンクモードで１サンプル毎に
Ｖ３ρチエツクカウンタをカラン１−アソフ″し、この
Ｖｓｐチエツクカウンタが１６より大きくなったか否か
を判断することで、サンプリングデータがスしショルド
レヘル以下に２度連続してなった点の１６サンプル後で
あるか否かを判断する。

第１７図は上記ＣＰＵａ８の現像初期設定ルーチンを示
す。

この現像初期設定ルーチンは現像装置２２でカラートナ
ーにより現像を行う場合のインチングモードにおいて、
上記Ｐセンサパターンサンプリングルーチンが終了した
後に実行されるルーチンであり、第１４図に示すＰセン
サレベルチエツクルーチンより制御が移されてトナー濃
度制御等の基準となるデータを得る。すなわち、ＣＰＯ
３８はチエツクスタートカウンタを可動光学系の１スキ
ヤン毎にカウントアツプさせ、チエツクスタートカウン
タがＩＯになるまでは現像装置２２の新しい現像剤をな
じませるためにイレーサ３３を制御して感光体トラムｌ
ｌ上の１−チー制御用パターン３！の静電潜像を消去さ
せる。ＣＰＵ３８はチエツクスタートカウンタか１１以
七になると、加算カウンタを１スキヤン毎にカウントア
ツプさせなから」二層Ｐセンサパターンサンプ１．７ン
グルーチンで求めたＶｓｇとＶＳｐとの比率Ｖｓｐ／Ｖ
ｓｇを加算バッファで加算する。そして、ＣＰＵ３８は
加算カウンタが８になると、加算バッファの内容を８で
割ることによりＶｓｐ／ＶＳｇの平均値を求めてこれを
Ｒｃｏｎｔｒｏ−Ｌ（＝　ｔ−ナー濃度制御レベルＬＥ
ＶＩ）とし、このＲｃｏｎｔｒｏＬに１．１を掛けた値
をトナーニアエン］−検知レベル：モード０（トナーニ
アエンド検知レベルＬＥＶ２）とすると共に、　Ｒｃｏ
ｎｔｒｏｌに１．２を掛けた値をトナーエンド検知レベ
ル：モードＯとする。このＲｃｏｎｔｒｏ、ｌ、　トナ
ーニアエンド検知レヘル；モードＯ，トナーエンド検知
レベル：モードＯはコピーモー・ドでトナー濃度制御７
トナーニアエンド検知、トナーエンド検知に用いられる
が、次の現像初期設定ルーチンまで＃！続して用いられ
る。なお、ＣＰＵ３８はチェソクスタート力つシタ、加
算カウンタ、加算バッファを現像初期設定ルーチンの開
始前にあらかし〃）０にクリアする。

第１Ｏ図は上記ＣＰＵ３８のＰセンサチエツクタイミン
グ判定ルーチンを示す。

このＰセンサチエツクタイミング判定ルーチンはＰセン
サチエツク（ｉ−チー制御用パターン３４の顕像の形成
及びその濃度の読み込み）を行うかどうかを判定するル
ーチンである。ＣＰＵ３８は上述のＲｃｏｎｔｒｏＬ　
トナーニアエンド検知レベル：モードＯ，トナーエンド
検知レベル：モー１’　０を求める以航の現像初期設定
モード時には常にモートＯのＰセンサチエツクを行うよ
うに設定する。また、ＣＰＯ３８は現像初期設定時以外
にはチエツクカウンタで可動光学系の１スキヤン毎に５
まで繰り返してカウントアツプさせ、５スキヤンに１回
（チエツクカウンタがＯのとき）モードＯのＰセンサチ
エツクを行うように設定し、チエツクカウンタが１で且
つモード１イネーブルのときにモートｌのＰセンサチエ
ツクを行うように設定する。モート１イネーブルは第１
４図のＰセンサレへルチェソクルーチンでセントされる
。、ＣＰＴｊ３８はそれ以外のときにはＰセンサチエツ
クを行わないように設定する。

第１５図は上記ＣＰＵ３８のＰセンサバイアス出カル−
チンを示す。

このＰセンサバイアス出カル−チンはトナー制御用パタ
ーン３４の静電潜像先端が現像ローラ４１に達するタイ
ミングより所定の時間だけ前のタイミングで実行される
ルーチンである。ＣＰ（Ｊ３８は現像装置２２がカラー
トナーで現像を行う場合において、現像初期設定モード
時には現像バイアス電源５６の現像バイアス電圧を一２
８０■に設定し、モートＯのＰセンサチェノ９時には一
３４０Ｖに設定し７モートｌのＰセンサチェノ９時には
一２００Ｖに設定する。なお、ＣＰＯ３８は現像バイア
ス電源５６の現像バイアス電圧をｌ・チー制御用パター
ン３４の静電潜像先端が現像ローラ４１に達する前に画
像部用の現像バイアス電圧（指定された仕上り濃度ある
いは自動濃度調整によって異なる）に切り替えろ。

第１６図はｈ　記ＣＰ　Ｌ；　：１８のＰセンサグリノ
ミ−出力ルーチンを示す。

このＰセンサグリッド出カル−チンは感光体トラム１１
におけるトナー制御用パターン３４が露光される部位が
帯電用コロナ放電器１：３に達するタイミングより所定
の時間だけ前のタイミングで実行されるルーチンである
。ＣＰＵ３８はモードＯのＰセンサチェノ９時には帯電
用コロナ放電器１３のグリッドに対する出力を一６６０
ｖに設定し、モートＪのＰセンサチェノ９時には一７４
０Ｖに設定する。

なお、現像初期設定モード時はモーｌ−０のＰセンサチ
エツクが行われるので、帯電用コロナ放電器１３のグリ
ッドに対する出力が一６６０■に設定されることになる
。なお、ＣＰＵ３８はｉｇ用コロナ放電器１３のグリッ
ド電位を感光体ドラム１１におけるトナー制御用パター
ン３４が露光される部位が帯電用コａす放電器１３に達
する前に画像部用の一定出力値（例えば−９２０Ｖ）に
切り替える。

第１４図は上記ＣＰＵ３８のＰセンサトノベルチェツク
ルーチンを示す。

このＰセンサレベルチエツクルーチンは第１３図のＰセ
ンサパターンサンプリングルーチンにてトナー制御用パ
ターン３４の顕像濃度読み込みが終了する（Ｐセンサレ
ベルチエツクリクエストがセットされる）と実行される
ルーチンであり、ここでホッパー４４がトナーエンドか
どうかのチエツクを行っている。ＣＰＵ３８は現像初期
設定モート時には第１７図の現像初期設定ルーチンヘジ
ャンブする。

また、ＣＰＵ３８は現像初期設定モードでなければ、モ
ードＯのＰセンケチ１フ９時（第１０図のＰセンケチ１
フ９５フ５２１判定ルーチンでチエツクカウンタが０の
とき）にはまず次の回にＰセンサチエツクをするか否か
の判定を行い、つまりＶｓρ／Ｖｓｇ≧０．６４か否か
を判定してＶ　ｓｐ　／　Ｖ　ｓｇ≧０．６４ならば次
の第１０図のＰセンケチ１フ９５フ５２１判定ルーチン
でモード１のＰセンサチエツク設定とするようにモード
１イネーブルをセットする。−方、ＣＰＵ３ｇはＶｓｐ
／Ｖｓｇく０．６２ならばモード１にてＶｓｐ／Ｖｓｇ
がトナーニアエンド検知レベルを越えた回数をカウント
するためのトナーニアエンドモード１．モード１のニア
エンドカウンタをクリアする。次に、ＣＰＯ３８はモー
ド０のトナーエンドチエツクを行い、つまりＶ　ＳＰ　
／　Ｖ　ｓｇがＶｓｐ／Ｖｓｇ≧トナーニアエンド検知
レベル：モード０（＝ＬＥＶ２）となった回数をモード
Ｏのニアトナーエンドカウンタでカウントしてその回数
が１０回になると、トナーニアエンドモードＯとして複
写動作中であれば複写動作を中断させて複写不可とする
。

また、ＣＰＵ３８はＶｓｐ／ＶＳｇがＶｓｐ／Ｖｓｇ＜
　トナーエンドレベル：モードＯとなったときにモード
Ｏのトナーエンドカウンタをクリアし、Ｖｓｐ／Ｖｓｇ
がＶ　ＳＰ　／　Ｖ　ｓｇ≧トナーニアエンド検知レベ
ル：モードＯとならないときにはトナーニアエンドモー
ド０．モードＯのニアエンドカウンタをクリアする。さ
らに、ＣＰＵ３８はＶｓｐ／ＶｓｇがＶｓｐ／Ｖｓｇ≧
トナーエンド検知レベル：モードＯ（＞ＬＥＶ２）とな
った回数をモード０のトナーエンドカウンタでカウント
してその回数が２回になると、トナーエンドモードＯに
して複写動作中であれば複写動作を中断させて複写不可
とする。

また、ＣＰＵ３８はモード１のＰセンケチ１フ９時（第
１Ｏ図のＰセンケチ１フ９５フ５２１判定ルーチンでチ
エツクカウンタが１のとき）にはＶ５ρ／ＶｓｇがＶｓ
ｐ／Ｖｓｇ≧０．５７になったときにモードｌのニアエ
ンドカウンタをカウントアツプさせ、そのカウント値が
５以上になったときにトナーニアエンドモード１にする
（第ｔｉ図のフローにてトナーエンドマーク点滅となる
）、ここに、Ｐセンサチエツクモード１とＰセンサチエ
ツクモード０とは作像条件（帯電用コロナ放電器１３の
グリッド電圧、現像バイアス電圧）が異なるので、第１
４図のフローにおけるモード１での０．５７はモードＯ
での０．６２より濃度の高いレベルである。

第１２図は上記ＣＰＵ３８の機械停止判断ルーチンを示
す。

この機械停止判断ルーチンは第１０図のＰセンケチ１フ
９５フ５２１判定ルーチンとほぼ同じタイミングでコー
ルされる。ＣＰＵ３ｇはトナーニアエンドモード０の状
態で１スキヤン毎にモードＯのストンプカウンタをカウ
ントアツプさせ、このモード０のストップカウンタが５
０以上になったときにトナーニアエンドモード０にして
複写動作中であれば複写動作を中断させて複写不可とす
る。また、ＣＰＵ３ｇはトナーニアエンドモード１の状
態で１スキヤン毎にモード１のストップカウンタをカウ
ントアツプさせ、このモードＩのストップカウンタが２
０以上になったときにトナーエンドモード１にして複写
動作中であれば複写動作を中断させて複写不可とする。

第１１図は上記ＣＰＵ３８のトナーエンド表示ルーチン
を示す。

このトナーエンド表示ルーチンはほとんど常時コールさ
れる。ＣＰＵ３ｇはトナーエンドモードＯ及びトナーエ
ンドモード１のときには表示装置５７のトナーエンドマ
ークを点灯させてホッパー４４のトナーエンドを表示さ
せ、複写動作を不可とする。

また、ｃｐｕ３ｇはトナーニアエンドモードＯ及びトナ
ーニアエンドモード１のときには表示袋［５７のトナー
エンドマークを点滅させてホッパー４４のトナーニアエ
ンドを表示させ、トナーエンドモード０．トナーエンド
モード１．トナーニアエンドモードＯ，トナーニアエン
ドモート１のいずれでもないときには表示装置ｉ５７の
トナーエンドマーグを消灯させる。

第１９図は本発明の他の実施例におけるトナーニアエン
ドの検知及びトナーニアエンドモードの解除例を示す。

この実施例では上記複写機において、トナーニアエンド
解除レベルをトナーニアエンド検知レベルＬＥＶ２と同
じレベルとしている。そして、ＣＰＵ３８はＶ　ｓｐ　
／　Ｖ　ｓｇがトナーニアエンド検知レベルＬＥｖ２よ
り複数回（累積回数で５〜１０のいずれかが好適）大き
くなった場合にはトナーニアエンドであると判断して通
常モードからトナーニアエンドモードに切り替え、表示
装［５７にトナーニアエントの表示を行わせる。また、
ＣＰＵ３８はトナーニアエンドモードでトナー消費量が
減少したりユーザがホッパー４４内にトナーを補充した
りしてＶｓρ／Ｖｓｇが上記レベルＬＥＶ２以下に複数
回（累積回数で１〜５のいずれかが好適）なると、直ち
にトナーニアエンドモードを通常モートに切り替えて表
示装置５７のトナーニアエンド表示を解除する。

第２０図は本発明の他の実施例におけるトナーニアエン
ドの検知及びトナーニアエンドモードの解［１を示す。

この実施例では上記複写機において、ＣＰＴゴ３８が第
１４図のフローの代りに第２０図のフローを行うように
したものである。この実施例ではＣＰＵ：’１８はモー
ド１のＰセンサチエツク時にはＶｓρ／ＶｓｇがＶｓｐ
／Ｖｓｇ≧０．５７になったときにモート１のニアエン
ドクリアカウンタをＯにクリアし、てモート１のニアエ
ンドカウンタをカウントアツプさせ、そのカウント値が
５以上になったときにトナーニアエンドモード１にする
。また、ＣＰＵ３８はモート１のＰセンサチエツク時に
Ｖｓｐ／ＶｓｇがＶ　ｓ　ｐ　／Ｖｓｇ≧０．５７にな
ったときにはモート１のニアエンドクリアカウンタをカ
ウントアツプさせ７そのカウント値が３以上になったと
きにモート１のニアエンドクリアカウンタ及びモート１
のニアエンドカウンタをＯにクリアしてトナーニアエン
ドモード１をクリアする。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明によれば、１！荷担持体に
トナー濃度制御用パターンの静電潜像を形成してこのト
ナー濃度制御用パターンの静電潜像を現像部及びトナー
補給部を有する現伽装置の前記現像部により現像してＭ
ｌとし、この顕像の濃度を濃度検知器により検知してこ
の濃度検知器からの前記顕像に対する濃度検知信号と、
前記電荷担持体の地肌部に対する濃度検知信号との比率
を検知し、この比率に応じて前記トナー補給部から前記
現像部へのトナー補給を制御するトナー濃度制御手段を
有する画像濃度制御装置において、前記比率が複数回所
定のトナー残量少量状態検知レベルよりトナー残量少量
側になったことを検知してトナー残量少量状態モートと
するトナー残量少量状態検知手段と、前記トナー残量少
量状態モードでトナー残量少量状態の表示を行うトナー
残量少量状態表示手段と、耐層トナー残量少量状態モー
ドで前記比率が前記トナー残量少量状態検知レベルより
もトナー残量多量側に設定されているトナー残量少量状
態解除値よりトナー！Ｉｉ凌多を側になったことを検知
し２て前記トナー残量少黴状態モードを解除するトナー
残量少量状態モート解除手段とを備えたので、濃度検知
器からの前記顕像に対する濃度検知信号ではなくて上記
比率を見てトナーニアエンドの検知及びトナーニアエン
ドモードの解除を行うことになる。このため、トナー補
給部のトナー残量がトナーニアエンドレベルより濃くて
もトナー消費量に対してトナー補給量が不足したことに
よりトナーニアエンドを検出してトナーエンドモードと
した後にトナー濃度がトナー残量多量側になる傾向を示
した場合等であってトナーニアエンドモードを解除して
も良い場合には、トナーエンドモードの解除を迅速に行
うことができ、トナーニアエンドの検知及びトナーエン
ドモードの解除を正確かつ迅速に行うことができる。

また、請求項２の発明によれば、電荷担持体にトナー濃
度制御用パターンの静電潜像を形成してこのトナー濃度
制御用パターンの静電潜像を現像部及び１ヘナ一補給部
を有する現像装置の前記現像部により現像しτ顕像とし
、この顕像の濃度を、農度検知器により検知してこの濃
度検知器からの前記顕像に吋する濃度検知信号と、前記
電荷担持体の地肌部に対する濃度検知信号との比率を検
知し。

この比率に応じて前記）・ナー補給部から前記現像部へ
のトナー補給を制御するトナー濃度制御手段を有する画
像濃度制御装置において、前記比率が複数回所定のトナ
ー残量少量状態検知レベルよりトナー残量少量側になっ
たことを検知してトナー残量少量状態モートとするトナ
ー残量少量状態検知手段と、前記トナー残量少量状態モ
ードでトナー残量少量状態の表示を行うトナー残量少量
状態表示手段と、前記トナー残量少量状態モードで前記
比率が複数回前記トナー残量少量状態検知レベルよりト
ナー残量多量側になったことを検知して前記トナー残量
少量状態モードを解除するトナー残量少量状態モート解
除手段とを備えたので、請求項１の発明と同様にトナー
ニアエンドの検知及び１〜ナーニアエントモートの解除
を正確かつ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の構成を示すブロック図、第２
図は請求項２の発明の構成を示すブロック図、第３図は
本発明を応用した複写機の一例を示す断面図、第４図は
同複写機の回路構成を示すブロック図、第５図は同複写
機の現像装置を示す断面図、第６図は同複写機における
ホッパー内トナー残量とトナー補給量との関係を示す特
性図、第７図（ａ）（ｂ）は同複写機における新規現像
装置検知部の２つの状態を示す正面図、第８図は同複写
機におけるトナーニアエンドの検知及び解除例を示す図
、第９図は同複写機におけるＰセンサの感度特性を示す
特性図、第１０図乃至第１７図は同複写機におけるＣＰ
Ｕの処理フローを示すフローチャート、第１８図は同Ｃ
ＰＵのサンプリングデータバッファを示す図、第１９図
及び第２０図は本発明の他の各実施例におけるトナーニ
アエンドの検知及び解除例を示す図である。 １・・・トナーニアエンド検知手段、２・・・トナーニ
アエンド表示手段、３，４・・・トナーニアエンド解除
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電荷担持体にトナー濃度制御用パターンの静電潜像
   を形成してこのトナー濃度制御用パターンの静電潜像を
   現像部及びトナー補給部を有する現像装置の前記現像部
   により現像して顕像とし、この顕像の濃度を濃度検知器
   により検知してこの濃度検知器からの前記顕像に対する
   濃度検知信号と、前記電荷担持体の地肌部に対する濃度
   検知信号との比率を検知し、この比率に応じて前記トナ
   ー補給部から前記現像部へのトナー補給を制御するトナ
   ー濃度制御手段を有する画像濃度制御装置において、前
   記比率が複数回所定のトナー残量少量状態検知レベルよ
   りトナー残量少量側になったことを検知してトナー残量
   少量状態モードとするトナー残量少量状態検知手段と、
   前記トナー残量少量状態モードでトナー残量少量状態の
   表示を行うトナー残量少量状態表示手段と、前記トナー
   残量少量状態モードで前記比率が前記トナー残量少量状
   態検知レベルよりもトナー残量多量側に設定されている
   トナー残量少量状態解除値よりトナー残量多量側になっ
   たことを検知して前記トナー残量少量状態モードを解除
   するトナー残量少量状態モード解除手段とを備えたこと
   を特徴とする画像濃度制御装置。 ２、電荷担持体にトナー濃度制御用パターンの静電潜像
   を形成してこのトナー濃度制御用パターンの静電潜像を
   現像部及びトナー補給部を有する現像装置の前記現像部
   により現像して顕像とし、この顕像の濃度を濃度検知器
   により検知してこの濃度検知器からの前記顕像に対する
   濃度検知信号と、前記電荷担持体の地肌部に対する濃度
   検知信号との比率を検知し、この比率に応じて前記トナ
   ー補給部から前記現像部へのトナー補給を制御するトナ
   ー濃度制御手段を有する画像濃度制御装置において、前
   記比率が複数回所定のトナー残量少量状態検知レベルよ
   りトナー残量少量側になったことを検知してトナー残量
   少量状態モードとするトナー残量少量状態検知手段と、
   前記トナー残量少量状態モードでトナー残量少量状態の
   表示を行うトナー残量少量状態表示手段と、前記トナー
   残量少量状態モードで前記比率が複数回前記トナー残量
   少量状態検知レベルよりトナー残量多量側になったこと
   を検知して前記トナー残量少量状態モードを解除するト
   ナー残量少量状態モード解除手段とを備えたことを特徴
   とする画像濃度制御装置。