JPS63110477A - トナ−濃度制御用センサの汚れ補償装置 - 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、複写装置におけるトナー濃度制御用センサの
汚れ補償装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真方式の複写装置は、第３図に示すように、プラ
テンガラス１の上に載せた原稿（図示せず）を光源２で
矢印ａ方向に走査して、その原稿での反射光をミラー３
〜６、レンズ７等の光学系により、予め帯電極８により
高圧が帯電され上記走査と同期して矢印す方向に回転す
る感光体ドラム９に導いてそこに潜像を形成し、次のプ
ロセスで現像ユニット１０により潜像をトナーで現像し
、次に矢印Ｃ方向から給送された転写紙に転写極１１に
よりそのトナー像を転写し、次にその転写紙を分離極１
２により感光体ドラム９から分離し、搬送ベルト１３に
より熱定着ユニット１４に搬送してそこで定着し、排紙
するよう動作する。１５は感光体ドラム９に残留したト
ナーを除去するクリーニングユニット、１６は帯電極８
により帯電された感光体ドラム９表面の不要な電荷を除
去してトナー消費の無駄を防止するための帯電除去ラン
プ、１７はトナー濃度検知用のセンサである。

現像ユニット１０におけるトナーは、感光体ドラム９に
供給されると減少し、これが昂進すると画像が薄くなる
ので、トナー濃度センサ１７によりそのトナー濃度を検
知して、現像ユニット１０のトナー量を制御するように
なっている。

即ち、このトナー濃度制御は、プラテンガラス１の始端
側に予め基準濃度板１８を設けておいて、原稿の走査に
先立ってその基′＄濃度板１８の画像（基準黒色）を走
査し、潜像の形成や現像を行って、センサ１７でその濃
度を検知し、その濃度が基準値以下となっている場合に
、現像ユニット１０内のトナーホッパ１０ａのバルブ１
０ｂを所定回数、或いは一定時間だけ開いてトナーをス
リーブ１０ｃ側に供給するように行われる。

第４図はこのトナー濃度制御の回路を示す図であり、セ
ンサ１７は発光素子としてのＬＥＤ１７ａと受光素子と
してのホトトランジスタ１７ｂでなる反射型のホトカプ
ラにて構成されている。ＶＲＩ、ＶＲ２はＬＥＤ１７ａ
に流れる電流を調整するための可変抵抗、Ｑｌ、Ｑ２は
その一方の可変抵抗ＶＲ２の両端の電圧を調整するトラ
ンジスタ、Ｑ３はホトトランジスタ１７ｂの出力を増幅
するトランジスタ、Ｒ１はトランジスタＱ２のヘースバ
イアス抵抗、Ｒ２、Ｒ３はトランジスタＱ３の出力電流
を電圧に変換するための抵抗、ＴＨは温度補償用の素子
である。

この回路では、ＬＥＤ１７ａの電流が一定（発光量一定
）のもとでは、検知するトナー濃度が高ければそこでの
反射光量が少ないのでホトトランジスタ１７ｂの出力電
流が少なくよって出力端子２１の電圧が低くなり、トナ
ー濃度が低ければ逆に電圧が高くなる。

この出力端子２１にはトナー濃度基準値に相当する電圧
が比較基準値として印加されるコンパレータ（図示せず
）が接続され、よって、この比較基準値よりも高い電圧
が出力するとコンパレータから出力が出て、トナーホッ
パ１０ａのバルブ１０ｂが駆動されて、トナーが供給さ
れる。この制御は、１枚のコピー動作毎に繰り返されて
、絶えずトナー濃度が適正となるように制御される。

ところが、上記したセンサ１７は、クリーナユニット１
５の進入側にセットされており、よってトナーによって
相当汚染されて、ＬＥＤ１７ａから発射する光の実効光
量が減少したり、或いはパッチ画像で反射された光の内
一部がホトトランジスタ１７ｂに届かないという事態が
生じる恐れがある。

そして、このような状態になると、パッチ画像の正確な
濃度を最早検知することができず、トナー濃度が濃いと
検知されるので、トナー補給が行われなくなり、画像濃
度が低下するという問題が起こる。

この点に関して従来では、サービスマンが感光体ドラム
を交換する際にドラムの感光体素管の反射率の相違に基
づくそこでの反射光量のバラツキを補正するために手動
で発光素子の発光光量を可変抵抗ＶＲＩにより調整する
時に、手動によりそのセンサを清掃していた。よって、
そのドラム交換までは、トナー濃度制御が不十分となっ
ていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、センサがトナーで汚染された場合でも
、画像濃度の低下をきたさないようにすることである。

〔発明の構成〕

このために本発明は、基準濃度板の画像を感光体ドラム
面に現像したパッチ画像の濃度をセンサで検知して、ト
ナー濃度を制御するように構成したトナー濃度制御装置
において、 コピースタート直後で且つ画像形成前のタイミングで、
上記センサの汚れに応じて該センサの発光素子の発光量
を制御する手段を有するようにした。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例のトナー濃度制御の回路を示す図であり、出力
端子２１からの出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器２２により所
定ビット数のデジタル値に変換されて、演算部２３に入
力する。そして、この演算部２３で演算された種々の結
果が、センサ補正データとしてＤ／Ａ変換器２４に出力
し、またトナー補給信号、補正完了信号、警報信号等と
して出力する。

さて、センサ１７は感光体ドラム９に対しては、第２図
に示すように、その軌跡がＡに示すようにパッチ画像Ｂ
、非画像形成領域Ｃ１画像形成領域Ｄを通るようになる
。そして、トナー濃度情報の取り込みはパッチ画像Ｂを
検知するタイミングｔ２で行われる。また、本実施例で
は感光体ドラム９の非画像形成領域Ｃの反射率データ（
濃度データ）も取り込んでおり、そのタイミングはコピ
ースタート直後でパッチ画像３部分や画像形成領域Ｃに
至る以前のタイミングｔ１である。

（１）、　　）ナー濡度制御について；タイミングｔ２
で取り込んだデータはトナー濃度データであり、このデ
ータは内部において基準濃度データと比較されて、入力
濃度データが基準濃度データよりも低い濃度の場合には
、従来と同様に、トナー補給信号を出力してトナーホッ
パ１０ａのバルブ１０ｂを駆動し、トナー補給を行なう
。

（２）、センサ汚れ補償について： この場合には、複写装置の出荷、或いはドラム交換時に
、その感光体ドラム８の非画像形成領域での出力端子２
１の電圧が可変抵抗ＶＲＩにより所定の電圧に手動で調
整される。補正用データはセンサ第一補正基準デーテと
して予めＲＯＭ　（図示せず）に可能されている。この
ＲＯＭ内にはその第一基準データ以外に、第二〜第ｎの
ｎ個の補正基準データが格納されている。

そして、通常の使用時においては、タイミングｔ、で非
画像形成領域Ｃの現在の反射率データを取り込み、上記
したセンサ第一補正基準データと入力反射率データとを
比較して、センサ補正用のデータを内蔵したＲＯＭ　（
図示せず）から、その比較差に相当するセンサ補正用デ
ータをＤ／Ａ変換器２４に送り、そこでアナログの電圧
に変換して、その電圧をＬＥＤ１７ａの電源電圧とする
。

そして、補正が完了すると補正完了信号を出力させる。

よって、この制御では、センサが汚れていると非画像形
成領域Ｃの反射率データも低い反射率を示すデータとな
るので、第一補正基準データとは差が生じることになり
、その差に相当する分だけＬＥＤ１７ａの電源電圧を上
昇補正することにより汚れに相当する反射率低下分が補
償されるようになる。このため、この後のタイミングｔ
２で行ねれるトナー濃度制御においても、この第一補正
基準データに対応した補正電源電圧で制御が行なねれる
ので、正確な制御が行われるようになる。

このセンサ汚れ補償は、コピー毎に行なう必要はなく、
よって上記実施例ではコピー開始から画像形成領域Ｃに
プロセスが進む直前のタイミング１、でデータを取り込
んで処理している。つまり、コピー開始釦の操作毎にそ
の汚れ補償を行なうようにしている。

（３）、　？Ｐｓ度の選択自由化について：ユーザが好
む濃度は一様ではなく、濃い濃度を好む人、或いは薄い
濃度を好む人があり、特にトナー消費量を少なくして経
済効果を上げるは濃度は薄い方がよい。

そこで、本実施例では、上記のようにセンサ補正基準デ
ータをｎ個用意している。よって、トナー濃度制御にお
いて濃い濃度を濃度基準値として望む場合には、センサ
補正基準データとして、ＬＥＤ１７ａの電源電圧を高く
する基準データを使用すれば良い。即ち、電源電圧が高
くなればＬＥＤＩ　７ａの光量が増し、検出濃度が低い
値を示すようになるので、より濃度が高くなるように制
御される。逆に、薄い濃度を望む場合には同電圧を低く
するセンサ補正基準データを使用すれば良い。

ただ、これらのセンサ補正基準データはどのようなもの
でも良いわけではなく、キャリア付着やトナー飛散に対
して許容限度内でなげればならない。

なお、通常の濃度選択は濃度選択釦を操作することによ
って行われるが、これは現像バイアスの調整を行なうも
のである。これに対して上記した例はＬＥＤの電源電圧
を変更するものであり、従来の方法とは異なる。

（４）、補正限界について： センサ１７の汚れを補償するシステムは、上記のように
理論上は何処までも汚れに追随して補正することができ
るが、この補正方法はＬＥＤ１７ａの電源電圧を上昇す
ることによっているで、ある限度以上電圧を上昇すると
ＬＥＤが破壊する恐れがあり、また補正完了信号が出力
しなくなることがある。

そこで本実施例では、センサ補正データ（電源電圧用デ
ータ）を有限として、電圧を最大にする限界データを前
記したＲＯＭ内に用意しておき、センサ補正基準データ
と入力する反射率データとの比較差によって、その限界
データ以上が選択される場合に、その限界データをセン
サ補正データとして出力するようにした。そして、この
限界データ出力によってセンサ補正を完了して補正完了
信号を出力し、同時に警報を発生させるようにした。

よって、この限界データをＬＥＤ１７ａが許容する電流
を流す電源電圧に対応したデータとすることにより、そ
のＬＥＤ１７ａの破損を回避することができ、同時に補
正完了信号を確実に出力させることができる。また、警
報データによって、センサ汚れが許容以上に進んでいる
ことも報知される。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、センサ汚れが自動的に補正さ
れて、トナー濃度の制御に支障をきたすことを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のセンサ汚れ補償の回路図、
第２図はセンサ汚れ補償用データ取り込みとトナー濃度
データ取り込みのタイミングの説明図、第３図は従来の
一般的な電子写真式複写装置の原理説明図、第４図は従
来のトナー濃度制御の回路図である。 １７・・・センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、基準濃度板の画像を感光体ドラム面に現像した
   パッチ画像の濃度をセンサで検知して、トナー濃度を制
   御するように構成したトナー濃度制御装置において、 コピースタート直後で且つ画像形成前のタイミングで、
   上記センサの汚れに応じて該センサの発光素子の発光量
   を制御する手段を有することを特徴とするセンサの汚れ
   補償装置。