JPH05709B2

JPH05709B2 -

Info

Publication number: JPH05709B2
Application number: JP58037873A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hasegawa; Shuichi Yamazaki; Koichi Noguchi; Yasushi Furuichi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1993-01-06
Also published as: JPS59164572A

Description

〔作用〕

電子制御装置により露光走査期間にトナー供給
が非作動とされるので、トナー供給装置の動作に
よる感光体駆動系の負荷変動や機械的な振動ある
いは電気系の電圧変動等を生じないので、画像形
成が乱れることがなくなる。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〕以下、第１図以下に示す一実施例を説明する
が、この実施例は複写機であつて、１コピー毎に
所定量のトナーを現像部に供給すると共に、10枚
のコピー枚に画像濃度を検出して検出結果に基づ
いてトナー補給を行なうものであり、画像濃度検
出用の白パターンと黒パターンの濃度検出値の比
を制御の基本として、濃度検出系や感光体の特性
変化に対して安定した記録濃度制御を行なうもの
である。この、濃度検出値の比に基づいた濃度制御で
は、検出濃度比の演算より割算を省略して、検出
値をデジタル変換する際に、Ａ／Ｄ変換レンジを
切換えて、異なつたレンジでデジタル変換したデ
ータを比較した結果に基づいて記録濃度を制御す
る。感光体上のパターンの現像像濃度（正確にはそ
の逆数）Vsgと感光体上の黒パターンの現像像濃
度（正確にはその逆数）Vspの比Vsp／Vsgが
４／１未満であると像コントラストが低いのでト
ナー補給が必要であり、４／１以上であると像コ
ントラストが高いのでトナー補給が不要である。
このようにパターン濃度比の閾値（４／１）を設
定すると、Vsp／Vsg＝４／１よりV4＝4Vsgを
閾値として、Vsp＜4sg40でコントラスト不足：
トナー補給要、および、Vsg≧4Vsgでコントラ
スト適：トナー補給不要、とする濃度制御をしう
る。つまり、割算処理なしにトナー補給要否判定
をしうる。また、濃度検出アナログ信号Vspaお
よびVsgaをそれぞれ１：４のレンジでデジタル
変換すると、VspaのＡ／Ｄ変換デジタルデータ
はVspを示し、VsgaのＡ／Ｄ変換デジタルデー
タは4Vsgを示すので、VspaおよびVsgaのデジ
タル変換データを比較するのみでトナー補給要否
が分かる。この種の、濃度検出値の比に基づいて濃度制御
を行なう場合でも画像形成装置毎に、あるいは濃
度検出装置毎に、特性を所定のものに初期設定す
る必要がある。これは発光源、光電変換器、感光
体等々のそれぞれが各１個毎に異なつた特性を有
しているからである。また、濃度検出系は一般に
トナーで汚れやすい場所に配置されているので、
濃度検出値の比による制御でも、検出値自身通常
の制御検出値の値よりかなりずれるときには調整
により、あるいはクリーニングにより、通常の適
正制御可領域に戻されなければならないが、この
実施例では、検出値が所定範囲よりずれると光源
の明るさを変更して検出値を所定範囲に戻す。１
回ずれる毎に所定ステツプ明るさをシフトし、光
源の特性や寿命から最早やシフトが好ましくなく
なるとそこでシフトは停止し、サービスマンコー
ルなどの報知をするのが好ましい。すなわち、濃
度検出値の比に基づいた制御で所定範囲内での各
種特性変化に対応したエラーを吸収し、この制御
ではエラーが大きくなる程に検出値が変動する
と、光源の明るさを所定ステツプシフトする。図１に本発明の一実施例の構成概要を示す。これにおいては、コンタクトガラス板１上の原
稿（図示せず）の画像は、第１ミラー２₁、第２
ミラー２₂、イソミラーレンズ３および第３ミラ
ー２₃で感光体ドラム４の表面に投射される。感
光体ドラム４の反時計方向の回転に同期して、第
１ミラー２₁および第２ミラー２₂所定の速度比で
左方に走査駆動される。感光体ドラム４の静電潜
像は現像器の現像ローラ７の現像剤で現像され
る。このようにして感光体ドラム４の表面に形成
されたトナー像は、転写チヤージヤ８部で記録紙
に転写される。記録紙は分離ベルト９で定着部に
送られる。この実施例では、第１ミラー２₁のホームポジ
シヨンにおける画像投影視野に白パターンMRg
が付されており、その左側に黒パターンMRpが
付されており、第１ミラー２₁露光走査のため左
方に駆動されると、感光体ドラム表面に白パター
ンMRgと黒パターンMRpの静電潜像が連続して
形成される。現像器７と転写チヤージヤ８の間に
は、感光体ドラム４表面のトナー濃度を検出する
フオトセンサ１１が配置されており、センサ１１
の検出信号はＡ／Ｄコンバータ１８でＡ／Ｄ変換
（アナログ−デジタル変換）されてマイクロプロ
セツサ１４（MPU２）に印加される。マイクロ
プロセツサ１４は、白パターンMRgと黒パター
ンMRpの対応トナー像（トナー画像パターン）
の濃度比を演算し、濃度比よりトナー供給量を定
め、トナー供給量に対応する時間の間ソレノイド
ドライバ１５にソレノイド付勢指示がある間クラ
ツチソレノイド１６に通電する。クラツチソレノイド１６が通電されると、トナ
ー切出しローラ１０が感光体ドラム駆動系に結合
されて回転し、トナー貯蔵槽より現像ローラ７に
供給される。なお、第１図において５は感光体ドラム４の表
面を均一に荷電するメインチヤージヤ、６は、画
像始端直前、後端直後および記録紙サイズ外部を
除電するイレースランプである。この実施例では、マイクロプロセツサ１４がト
ナー画像濃度検出から検出値に応じたトナー供給
を行ない、他のマイクロプロセツサMPU１がそ
の他の複写制御を行なう。なお、記録紙サイズに
応じたトナー供給量が予め定められており、
MPU１は１コピー毎に、コピーサイズ対応量の
トナー供給を行なう。したがつて、マイクロプロ
セツサ１４は、定量供給では不足した分をトナー
供給することになる。第２図は、第１図に示すマイクロプロセツサ１
４部の電気接続を示す。第２図において、１１₁
と１１₂はフオトセンサ１１を構成する発光ダイ
オーザおよびフオトトランジスタであり、発光ダ
イオード１１₁の光は感光体ドラム４に投射され、
ドラム４の反射光がフオトトランジスタ１１₂で
検出される。フオトトランジスタ１１₂のエミツ
タ電圧が、Ａ／Ｄコンバータ１８（富士通製の
MB4052）の入力チヤンネルA₁に直接に、また分
圧端EX₂、EX₁を介して入力チヤンネルA₀に印加
される。Ａ／Ｄコンバータ１８のデジタルデータ（シリ
アル）出力端DATA OUTはプロセツサ１４の
割込端T₁に、制御入力端（Ａ／Ｄ CLK〜RS）
はプロセツサ１４の出力ポートに接続されてい
る。Ａ／Ｄコンバータ１８の内部構成を第３図に示
す。このＡ／Ｄコンバータ１８は、８ビツトＡ／
Ｄ変換でレンジセレクトによりVcc／２および
Vcc／８の入力電圧範囲切換およびレンジ拡張に
よりレンジを４倍に拡張できる。ここで予備実験結果により、標準的な場合で、
以下の数値が得られている。白パターンMRg対応部の感光体面トナー濃度
検出レベル（地肌レベル）Vsg＝4.0V、および黒パターンMRp対応部の感光体面トナー濃度
検出レベルVsp＝1.6V。これに対して入力チヤンネルA₀〜A₃の最大電
圧は2.5Vである。以上のデータから地肌レベルVsgに対してはレ
ンジ拡張を用いる事により、Vcc／２×４→０〜
10Vの測定範囲を、黒レベルVspに対しては
Vcc／２→０〜25Vの測定範囲を用いる。Ａ／Ｄ
コンバータ１８のEX₂にフオトトランジスタ１１
_２のエミツタを接続し、EX₁を入力チヤンネルA₀
に接続しているので、入力チヤンネルA₀を指定
したＡ／Ｄ変換では、４倍のレンジ拡張となるの
で、入力チヤンネルA₀を地肌レベルVsg検出用
に定め、また、フオトトランジスタ１１₂のエミ
ツタを直接に入力チヤンネルA₁に接続している
ので、入力チヤンネルA₁を黒レベルVsp検出用
に定めている。したがつて、VsgのＡ／Ｄ変換データに４を乗
じた値とVspのＡ／Ｄ変換データの値とが同一レ
ンジとなる。すなわち、この時デジタル出力ｎと
入力電圧の関係は以下の式になる。地肌レベルVsg(n)＝62＋（ｎ−１）×39.126ｍＶ黒レベルVsp(n)＝17＋（ｎ−１）×9.7756ｍＶ（例）地肌レベルVsp(N)＝163の場合 Vsg（アナログ）＝62＋102×39.126ｍＶ＝3.991V 黒レベルVsq(n)＝103の場合 Vsp（アナログ）＝17＋162×9.7756ｍＶ＝1.6006V 確認によると、前述のようにVsp＝4Vsgすな
わち４／１を閾値としてトナー補給制御を行なう
と、コントラストが高く維持される。そこでこの実施例では、入力チヤンネルA₁に
濃度検出信号を入力して得た黒パターンデジタル
濃度データと、入力チヤンネルA₀に濃度検出信
号を入力して得た白パターンデジタル濃度データ
を比較してトナー補給要否を判定するようにして
いる。再び第２図を参照する。マイクロプロセツサ１
４の出力ポートＳ１〜Ｓ３には抵抗Ｒ１〜Ｒ３が
それぞれ接続され、これらの抵抗が発光ダイオー
ド１１₁接続されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３は発光ダイオード１１₁の明る
さを定めるものであり、マイクロプロセツサ１４
が出力ポートＳ１〜Ｓ３にセツトする３ビツトの
状態で発光ダイオード１１₁の明るさを次の第１
表に示すどれか１つの状態を設定しうる。

【表】

【表】注：０はアースレベル、１は高レベル
第１表の明るさNo.７は、第２図に示すフオトセ
ンサ１１およびそれに接続した抵抗等の、予想ば
らつきの範囲において、発光ダイオード１１₁に、
その寿命を過度に短くしない電流上限値を流す状
態であり、明るさ４は、標準濃度検出状態におい
て発光ダイオード１１₁に標準電流を流す状態で
あり、明るさNo.が４より順次にステツプ状に小さ
くなるにつれて発光ダイオード１１₁に流す電流
が小さくなり、明るさNo.が４より順次に大きくな
るにつれて発光ダイオード１１₁に流す電流が順
次にステツプ状に大きくなるように、抵抗Ｒ１〜
Ｒ３の値が定められている。なお、明るさNo.１で
は、明るさ設定コードＳ１〜Ｓ３が000であつて、
発光ダイオード１１₁には実質上電流が流れない。マイクロプロセツサ１４の出力ポートpsには、
ソレノイドドライバ１５（第１図）を構成するス
イツチングトランジスタTr₂のベースが接続され
ており、該トランジスタTr₂コレクタにクラツチ
ソレノイド１６が接続されており、該出力ポート
psに高レベル「１」(H)をセツトすることによりト
ランジスタTr₂が導通し、ソレノイド１６に電流
が流れてトナー切出しローラ１０（第１図」が駆
動系に接続されて回転する。１コピー毎にコピー
サイズに対応付けた量のトナー供給をも行なうた
め、ソレノイド１６にはトランジスタTr₃が接続
されており、Tr₃のオンによつてもトナーが供給
される。このトランジスタTr₃は、複写制御マイ
クロプロセツサMPU１がオン・オフ制御する。
トランジスタTr₂とTr₃の少なくとも一方がオン
のとき、つまりトナー供給のときに、ソレノイド
１６一端に接続されたトナー供給表示用の発光ダ
イオードPD２が点灯する。マイクロプロセツサ
１４の出力ポートpaにはオアゲートOR１を介し
て、トランジスタTr₁のベースが接続されてお
り、このトランジスタTr₁に警報用の発光ダイオ
ードPD１が接続されており、プロセツサ１４が、
明るさ設定を７にした後もなおかつ検出値が所定
範囲に入らないときに、「１」の出力をセツトす
る。この「１」により、ダイオードPD１が連続
発光すると共に、もう１つのマイクロプロセツサ
MPU１に、現像濃度制御不可が報知される。
MPU１はこの信号「１」を受けると、操作ボー
ドのサービスマンコール表示灯を点灯にセツト
し、かつそれから20枚のコピーは可能であるが、
20枚になると複写を停止する保護動作に進む。プロセツサ１４の明るさ設定信号Ｓ１〜Ｓ３は
アンドゲートAN１にも与えられ、それらがすべ
て１であると（明るさNo.７）、AN１の出力が
「１」となつてフラツシヤー発振器PGが付勢され
て点滅パルスを上記オアゲートOR１に与える。
したがつて、明るさ設定をNo.７に設定した時点
に、ダイオードPD１が点滅する。この点滅は、
濃度検出が上限リミツトに達つしたことを意味す
るが、もう１つのプロセツサMPU２にはこれは
報知されない。マイクロプロセツサ１４の割込端INTには、
複数機電源投入中の10枚のコピー毎に１パルス
が、トナー濃度制御指示信号として複写制御用の
プロセツサMPU１より印加され、また割込端T₀
には、感光体ドラム４の所定小角度の回転につき
１パルス発生されるドラム回転同期パルスが印加
される。更には、マイクロプロセツサ１４の入力端pc
に、露光走査中および現像中に高レベル「１」
（この１はトナー補給禁止を指示する。）の信号が
マイクロプロセツサMPU１よりオアゲートOR
２（第２図）を介して与えられる。後述するよう
に、プロセツサ１４は、ドラム回転同期パルスを
カウントしてトナー供給量を制御するが、これは
オアゲートOR２の出力が「０」（トナー供給可）
のときにのみ行なう。プロセツサ１４の出力ポー
トにはコネクタ２２を介してモニタユニツト
MONを着脱接続しうるようになつており、複写
機の保守点検時等にモニタユニツトMONがサー
ビスマンにより接続される。モニタユニツトMONは、白レベルVsg表示用
のキヤラクタデイスプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３、
黒レベルVsp表示用のキヤラクタデイスプレイ２
０Ｐ１〜２０Ｐ３および濃度比Vsg／Vsp表示用
のキヤラクタデイスプレイ２０Ｒ１，２０Ｒ２、
セグメントデコーダ２１DS、桁デコーダ２１
DC、セグメントドライバDAM１〜７および桁
ドライバDTR１〜８が備わつており、このユニ
ツトMONをコネクタ２２に接続すると、Vsg、
VspおよびVsg／Vspが表示される。なお、第２
図においてスイツチ１９はトナー濃度制御指示ス
イツチであり、これを一瞬閉とすると、トナー濃
度制御が開始される。このスイツチ１９は保守点
検時に閉とされる。第４図に複写制御用のマイクロプロセツサ
MPU１の、主に定量トナー供給に視点を置いた
複写制御フロー（一部分）の概要を示す。 MPU１は、複写機各部の状態がコピー可能状
態となると、トナー濃度制御指示タイミングをと
るためのコピー枚数カウンタ（プログラムカウン
タ）に１をセツトしてプリントスイツチ（SW）
の閉（複数指示）を待つ。そしてプリントSWが
閉とされると、チヤージヤを付勢し、露光を開始
しかつドラム回転同期パルスのカウントを開始
し、第１ミラー２₁でドラム４に投影した白パタ
ーンMRgがセンサ１１部に到達した時点に、マ
イクロプロセツサ１４（MPU２）の割込端INT
にトナー濃度制御指示信号（スタートパルス）を
与える。コピー枚数カウンタの内容が１〜10のと
きには、スタートパルスを与えず、イレースラン
プ６を付勢して黒パターンMRpまで除電する。
そして複写制御を継続する。そして１コピーを終
了すると用紙サイズデータ（用紙サイズに対応付
けたトナー供給時間：ドラム回転同期パルスの
数）をトナー補給カウンタ（プログラムカウン
タ）にセツトしてトランジスタTr₃（第２図）を
オンにセツトし、その後ドラム回転同期パルスが
到来する毎にトナー補給カウンタを１デクレメン
トし、トナー補給カウンタの内容が零になるとト
ランジスタTr₃をオフとする。次いでコピー枚数
カウンタを１インクレメントする。そして連続複
写（リピートモード）設定のときには再度複写を
開始し、１枚コピー設定のときにはプリントSW
待ちに戻る。コピー枚数カウンタの内容が11にな
る毎にコピー枚数カウンタの内容を１にリセツト
し、コピー枚数カウンタの内容が１のときのみプ
ロセツサMPU２，１４にトナー濃度制御を指示
するので、複写中はコピー10枚に１回の割合でト
ナー濃度制御が行なわれる。また、１コピーの終
了（現像の終了）後に１コピー分の所定量のトナ
ー供給をするので、露光走査中および潜像の現像
中はソレノイド１６が通電されず、感光体駆動系
に負荷変動を与えず、また機械的な振動を生じな
い。更には、コピーの先頭と後尾で記録濃度が異
なることはない。次にプロセツサ１４（MPU２）によるトナー
濃度制御を説明する。白、黒パターンMRg、
MRpの感光体ドラム４上への投影像のトナー濃
度検出、検出値に基づいたトナー供給要否判定お
よび判定に基づいたトナー供給設定は、割込入力
端INTへの、MPU１よりのトナー濃度制御指示
パルス（スタートパルス）の印加に応答して割込
制御で行なわれ、設定量のトナー供給制御とデイ
スプレイ２０Ｇ１〜２０Ｇ３，２０Ｐ１〜２０Ｐ
３，２０Ｒ１，２０Ｒ２の表示付勢制御はメイン
ルーチンで行なわれる。まず割込制御を第5a図に示すフローチヤート
を参照して説明すると、プロセツサ１４（以下
MPU２と称する）は割込入力端INTが高レベル
「１」から低レベル「０」になると、コネクタ２
２への出力ポートに「０」をセツトしてモニタユ
ニツトMONの表示を消す。次にＡ／Ｄコンバー
タ１８にデータ変換タイミングパルス（Ａ／
DCLK）を印加してＡ／Ｄ変換データ（８ビツ
ト）をシリアルにポートT₁で読み、Ａ／Ｄ変換
データを、Ａ／Ｄデータレジスタに加算メモリす
る。このＡ／Ｄ変換とデータの加算を16（2⁴）回
繰り返えすと、Ａ／Ｄデータレジスタの内容を４
ビツト下位桁にずらす。この桁シフトによりＡ／
Ｄデータレジスタの内容は2⁴回のＡ／Ｄ変換デー
タの平均値を示す。先に説明したように、INT
へのトナー濃度制御指示パルス（スタートパル
ス）は、白パターンMRgの投影トナー像がセン
サ１１（１１₁，１１₂）部に到達したタイミング
で発つせられるので、入力チヤンネルA₀を指定
した前述のＡ／Ｄ変換データは、白レベルのトナ
ー濃度（Vsg）を示す。MPU２は、白レベルト
ナー濃度の平均値VsgをVsgレジスタにメモリす
る。次に、Vsgレジスタの内容を所定範囲の下限
ａと比較し、それがａより大きいと次に上限ｂと
比較し、それがｂより小さいと、検出値が適正範
囲内にあるので、白パターンと黒パターンの境界
検出に進む。下限値ａは、標準状態でVsgが4V
のときで2.6Vとし、その変換レンジでは標準値
が4/4＝1Vであるので、ａ＝2.6／４＝0.65V としている。上限値ｂは、5.4VとしてＡ／Ｄ変
換レンジが1/4であるのでｂ＝5.4／４＝1.35V としている。白パターントナー像濃度検出値が下限値ａより
小さかつたときには、明るさ設定レジスタの現在
メモリしている明るさ指示値ｋを参照し、それが
最大値７であると明るさ設定がすでに最大になつ
ているので出力ポートpaに現像濃度制御不可信
号「１」をセツトし、待期状態（割込パルス待
ち）に戻る。７でなかつたときには、明るさ設定
レジスタの内容ｋを前の値ｋに１を加えた値に更
新すし、待期状態に戻る。白パターントナー像濃度検出値が上限値ｂより
大きかつたときには、明るさ設定レジスタの現在
メモリしている明るさ指示値ｋを参照し、それが
最大値１であると明るさ設定がすでに最小になつ
ているので出力ポートpaに現像濃度制御不可信
号「１」をセツトし、待期状態（割込パルス待
ち）に戻る。１でなかつたときには、明るさ設定
レジスタの内容ｋを前の値ｋより１を引いた値に
更新し、待期状態に戻る。さて、検出値Vsgが所定範囲ａ〜ｂの内にあつ
たときには、次に白パターン（MRg）トナー像
と黒パターン（MRp）トナー像の境界検出のた
め読取カウンタをクリアし、Ａ／Ｄ変換の入力チ
ヤンネルをA₁にセツトし、同様にドラム回転同
期パルスの到来を待つてＡ／Ｄ変換を行なう。先
に説明したように、入力チヤンネルA₁には、ト
ナー濃度検出電圧がダイレクト（分圧なし）で印
加され、しかも、その入力アナログ電圧の最大値
制限が2.5Vであり、更には白パターンのトナー
濃度検出電圧（アナログ）は、先の検出値判定で
下限ａを2.6Vにしているので、常に2.5V以上で
あり、しかも黒パターンのトナー濃度検出電圧は
2.5V未満であるので、入力チヤンネルA₁の入力
電圧が2.5V以上（フルスケール2.5Vであるので、
以上のときはデジタルデータは2.5Vを示す）で
あるか否かで白パターンか黒パターンかが分か
る。それでMPU２は、デジタル変換データが
2.5Vを示すものであるときにはまだセンサ１１
は白パターンを検出しているとして再度Ａ／Ｄ変
換を行ない、これを繰り返す。デジタル変換デー
タが2.5V未満を示すものになると、読取カウン
タの内容を１インクレメントし、またドラム回転
同期パルスの到来を待つてＡ／Ｄ変換データが
2.5V未満であると（読取カウンタの内容が零に
なると）、センサ１１の検出視野に黒パターンの
トナー像が入つたとして、Ａ／Ｄコンバータ１８
の入力チヤンネルをA₁に指定し、カウンタをク
リアする。その後、過渡域の検出をさけるため、
５個のドラム回転同期パルスの到来を待つ。な
お、Ａ／Ｄ変換データが一度2.5V未満を示すも
のになつてから（ｍ−１）回の繰り返しＡ／Ｄ変
換の間に一度でもデータが2.5Vを示すものにな
ると、読取カウンタに再度３をセツトして、再度
３回のＡ／Ｄ変換において連続して2.5V未満と
なるまでＡ／Ｄ変換を繰り返えす。さて、読取カウンタの内容が６になるとＡ／Ｄ
変換を行ない、その後ドラム回転同期パルスが到
来する毎にＡ／Ｄ変換を行なつて2⁴回のＡ／Ｄ変
換データをＡ／Ｄデータレジスタに積算する。 2⁴回の変換とデータの累算を終了すると、
MPU２は、Ａ／Ｄデータレジスタの内容を下位
桁方向に４ビツトずらす。これによりＡ／Ｄデー
タレジスタの内容は入力電圧検出値（Vsp）の平
均Vspを示すものとなつている。この段階でVsg
は白レベルの16回のサンプリングの平均値の1/4
の値を示す、Vspは黒レベルの16回のサンプリン
グの平均値を示す。ここではMPU２は、これら
の濃度VspとVsgを比較して、コントラストが低
い（Vsp＞Vsg）ときにはトナーカウンタ（レジ
スタ）１，２に設定値をセツトし、トナー供給フ
ラグをセツトする。約１ｇのトナー供給はドラム回転周期パルスを
1792パルスカウンタする時間であるので、１回の
トナー供給量（所定量）をＫとすると、ソレノイ
ド１６を通電をする期間は、Ｋ×1792＝Ｋ×７×
2⁸である。そこでMPU２は、下位８ビツトのメ
モリを分担するトナーカウンタ１（レジスタ）と
上位８ビツトのメモリを分担するトナーカウンタ
２にＫ×７×2⁸をメモリする。これは下位８ビツ
トのトナーカウンタ１に全ビツト０をメモリし、
上位８ビツトのトナーカウンタ２にＫ×７を示す
２進データを格納することにより実現される。
MPU２は、このようにトナー供給時間ドラム回
転同期パルスのカウント数）をトナーカウンタ１
および２にメモリすると、メインルーチン（第５
ｂ）図に戻る。次に第５ｂ図を参照してMPU２のメインルー
チンを説明する。メインルーチンにおいては、ド
ラム同期パルス（ポートT₀）がＬの間はMPU２
はデイスプレイMONの各キヤラクタ表示ユニツ
トをそれぞれ時分割で順次に発光付勢するデイス
プレイ付勢制御を行なつている。ドラム同期パル
ス（ポートT₀）がＬからＨになるとMPU２は、
キーカウンタ（プログラムカウンタ）を１インク
レメントして１デイスプレイ（１桁）のデイスプ
レイ付勢をしてポートT₀を参照してそれがＨで
ある間以下これを繰り返し、これをα回繰り返す
と、その間連続してポートT₀がＨであるとドラ
ム回転同期パルスのＨが到来したものと見なし
て、同期パルス到来を示すキーエンドフラグ１を
セツトする。さて、キーエンドフラグ１を立てる（ドラム回
転同期パルスの到来指標をセツトする）とMPU
２は、ポートpcを参照してそれが「０」（トナー
供給可）であるとトナー供給フラグを参照してそ
れがあると、ソレノイド１６を通電セツトし、ト
ナーカウンタの内容が零でないときにはドラム同
期パルスがＬになるのを待ち、待つている間デイ
スプレイ付勢制御を行なう。ドラム同期パルスが
Ｌになると１パルスの到来が終了したとしてキー
エンドフラグとキーカウンタをクリアしてデイス
プレイ付勢をしつつポートT₀がＨになるのを待
つ。このようにして、ドラム回転同期パルスが到
来する毎にトナーカウンタ１，２を１デクレメン
トし、その内容が零になると、つまり、トナーカ
ウンタ１，２にトナー供給時間をセツトしてソレ
ノイド１６をONとしてから該トナー供給時間が
経過するとソレノイド１６をOFFとし、トナー
供給フラグをリセツトして、その後はデイスプレ
イ付勢制御のみを行なう。以上のように上記実施例では、複写制御を行な
うマイクロプロセツサMPU１で、コーピー１枚
毎のトナー補給では露光走査と現像の終了を待つ
てトナー供給を付勢し、濃度検出による不足分の
トナー供給も同様に、露光走査と現像の終了を待
つて行なうようにしているので、画像の乱れや濃
度むらを生じない。なお、補給したトナーが撹拌
されつつ現像ローラに達つするまでに現像を終了
する場合は、また負荷変動による画像の乱れを防
止すればよい場合は、露光走査を終了すると同時
にトナー供給を開始すればよい。この場合には、
たとえばオアゲートOR２を省略してミラースキ
ヤン信号のみをマイクロプロセツサ１４に与え
る。上記実施例では、白パターン領域のトナー像濃
度の検出電圧が4V程度、黒パターン領域のトナ
ー像濃度の検出電圧が1.7V程度と大幅に異なり、
またＡ／Ｄコンバータ１８の検出入力電圧が最高
2.5Vで2.5V以上の入力電圧のときには常時2.5V
を示すデジタルデータを出力するのに着目して、
白パターン領域のトナー像濃度検出後は、Ａ／Ｄ
コンバータ１８の出力データが2.5V未満を示す
ものになり、しかも引き続く３回の検出値が共に
2.5V未満を示すものになつたときセンサ１１部
には黒パターンが到来しているとして黒パターン
濃度検出に移るので、パターン濃度検出タイミン
グ設定が簡単となつており、第１パターンである
白パターンの読取タイミングのみが設定されてい
る。複写倍率が変わつても他のタイミングを設定
する必要がない。また、トナー供給要否を白パターンと黒パター
ンの所定の現像濃度比Vsg／Vspに基づいて定め
るので、センサの特性変化や感光体の特性変化に
対しても比較的に安定したトナー濃度制御が行な
われる。たとえば、センサ１１による画像濃度検
出電圧が標準値で第６図に実線で示す特性を示
し、センサ１１および／又は感光対面の特性変化
により第６図に点線で示す特性に変わつた場合、
白、黒パターンの現像トナー濃度検出電圧Vsg、
Vspの差は3.0Vから1.5Vになり、50％の変化を示
す。ところがVsg、Vspの比は共に4.0である。従
つてセンサー感光対の特性変化に対して安定した
システムと言える。更には、白パターンの検出値がａ〜ｂ（2.6〜
5.4V）の範囲より外れると、その範囲に入る方
向にダイオード１１₁の明るさを１ステツプ変更
する。したがつて、フオトセンサ１１の初期特性
および特性変化、感光体の初期特性および特性変
化等により、初期においては初期値のばらつきに
より検出値がａ〜ｂに入つていないと自動的に入
る方向にダイオード１１₁の明るさが調整され、
その後の特性変化やセンサの汚れなどにより検出
値がａ〜ｂより外れると入るようにダイオード１
１₁の明るさを自動的に変更する。そして、この
ような変更でも、も早やダイオード１１₁の許容
付勢範囲では検出値をａ〜ｂの範囲内に変更しえ
ないときには、ダイオード１１₁の付勢レベル調
整は停止し、濃度制御も停止してサービスマンコ
ールを警報し、それから20枚のコピーは可能であ
るが、20コピーを終了すると複写不可となる。し
たがつて、複写機の初期（新品）設定においても
濃度検出系の初期設定を省略しうるし、使用を始
めても、保守点検のインターバルがきわめて長く
なり、しかもその間安定した記録濃度制御が行な
われる。このように、機械組立の調整が簡略にな
り、しかもユーザが使用を始めてから長い間濃度
検出系の保守点検をしなくてもよい。濃度検出系
が不全になると自動的に警報が発つせられる。感
光体やセンサを交換したときでも、濃度検出系の
調整設定をする必要はない。また上記実施例では、黒パターントナー濃度検
出電圧VspのＡ／Ｄ変換分解能を白パターントナ
ー濃度検出電圧VsgのＡ／Ｄ変換分解能の４倍と
している。周知にように、現像トナー像には荒れ
などにより微小な白抜けや黒点が散在し、同一パ
ターン上であつても測定部位によりわずかながら
検出レベルが変動する。この変動の絶対値はVsg
で大きくVspで小さい。それ故分解能を各パター
ン毎に定めて、Ａ／Ｄ変換の入力電圧レベルを前
述のように同程度とすることにより、一方の検出
レベルの変動分が大きなウエイトを占めることが
なくなる。また、特にＡ／Ｄ変換の場合、同一分
解能とするとVsgとVspの両者を含むレンジが広
く、変換ビツト数を多くしなければVspがVsgに
対してウエイトが低くなつてしまう。しかしＡ／
Ｄ変換データのビツト数は素子構成および演算処
理上少ない程良い。前述のように分解能をパター
ン毎に定めることにより、Ａ／Ｄ変換データのビ
ツト数が少なくてすみ、その分素子構成や演算処
理が簡単になる。また、比に基づいたトナー補給
要否を、割算処理ではなく、大小比較処理にして
いるので、演算処理が簡単であり、トナー補給要
否判定が早くなる。効果以上の通り、本発明では、少なくとも露光走査
の間はトナー供給を不可としてそれを外した時点
にトナー供給を行なうので、感光対駆動系の負荷
変動や機械的な振動によつて記録画像が乱れるこ
とがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例である複写機の、主
にトナー濃度制御に関連した構成を示す概念図、
第２図は第１図に示すマイクロプロセツサ１４と
Ａ／Ｄコンバータ１８等の接続関係を示す電気回
路図、第３図は第２図に示すＡ／Ｄコンバータ１
８の内部構成を示すブロツク図、第４図は複写制
御用マイクロプロセツサMPU１の、主に定量ト
ナー供給制御とトナー濃度制御指示タイミング制
御を示すフローチヤートである。第５ａ図はマイ
クロプロセツサMPU２の割込処理を示すフロー
チヤート、第５ｂ図はメインフローを示すフロー
チヤートである。第６図はフオトセンサ１１の濃
度検出電圧とトナー像濃度の関係を示すグラフで
ある。第７図は、本発明を１つの変形態様で実施
するＡ／Ｄコンバータ部の構成を示す回路図であ
る。第８図は、複写シーケンス全体の制御を行な
うマイクロプロセツサMPU１と複写各要素との
組合せ概略を示すブロツク図である。１：コンタクトガラス板、２₁〜２₃：ミラー、
３：インミラーレンズ、４：感光体ドラム、５：
メインチヤージヤ、６：イレースランプ、７：現
像ローラ、８：転写チヤージヤ、９：分離搬送ベ
ルト、１０：トナー切出しローラ、１１：フオト
センサ、１１₁：発光ダイオード（発光源）、１１
_２：フオトトランジスタ（光電変換器）、１８：
Ａ／Ｄコンバータ、VR：可変抵抗、MPU１：
第１のマイクロプロセツサ（電子制御装置）、１
４（MPU２）：第２のマイクロプロセツサ（電子
制御装置）。

Claims

【特許請求の範囲】１感光体面を、露光走査により静電潜像を形成
し、これをトナーで現像して記録紙に転写する画
像形成装置において、作動時には感光体の駆動系と結合され、非作動
時には当該駆動系から切り離されるように設定さ
れたトナー供給装置と、露光走査期間はトナー供給を非作動とする電子
制御装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。２電子制御装置は、１枚の記録紙の画像形成毎
に所定量のトナー供給付勢を行なう前記特許請求
の範囲第１項記載の画像形成装置。３電子制御装置は、所定枚の記録紙の画像形成
毎に現像濃度を検出し、トナー補給要時に検出値
に基づいた量のトナー供給付勢を行なう前記特許
請求の範囲第１項記載の画像形成装置。４電子制御装置は、１枚の記録紙の画像形成毎
に所定量のトナー供給付勢を行ない、複数枚の記
録紙の画像形成毎に現像濃度を検出し、トナー補
給要時に検出値に基づいた量のトナー供給付勢を
行なう前記特許請求の範囲第１項記載の画像形成
装置。５電子制御装置は、１枚の記録紙の画像形成毎
に所定量のトナー供給付勢を行なう第１のマイク
ロプロセツサ装置と、複数枚の記録紙の画像形成
毎に現像濃度を検出し、検出結果に応じてトナー
供給付勢を行なう第２のマイクロプロセツサ装置
でなる前記特許請求の範囲第１項記載の画像形成
装置。６トナー供給装置は、トナー供給時に電気付勢
される電気コイルおよび該電気コイルに通電する
スイツチング素子を含み、第１および第２のマイ
クロプロセツサ装置がそれぞれ該スイツチング素
子を導通付勢する構成とした前記特許請求の範囲
第５項記載の画像形成装置。