JPS63240569A - 電子写真複写機 - 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】 皮膚」１１１肪立面 本発明はトナー画像転写型の電子写真複写機に関する。

従来を術とその間　点 一般に、トナー画像転写型の電子写真複写機においては
、複写画像を常時一定の良好な濃度に維持する前提とし
て、感光体上に形成されたトナー画像を一定の濃度に維
持する必要がある。このトナー画像の変動要因としては
、第１に現像装置内でのトナー濃度及びトナー帯電量、
第２に現像部における感光体表面電位がある。第１の点
は現像装置内でのトナー濃度を、例えば、磁気的に検出
してトナー補給を制御することにより、トナー帯電量は
トナーやキャリアの成分１粒径等の管理や攪拌・混合を
十分に行なわせることにより解決することが可能である
。勿論、−成分系の現像剤を使用する資金であれば、ト
ナー濃度は問題とはならない。

ところで、感光体は帯電手段にて電荷が付与されてから
現像部に到るまでの間に表面電位が暗減衰する。特に、
Ｓｅ系感光体にあっては表面電位の暗減衰量が温度によ
って変化し、温度が高くなる程その暗減衰量が大きいこ
とが知られている。複写機本体内の温度は、トナーの加
熱定着装置や露光ランプの発熱により上昇し、冷却装置
を設置しているにも拘わらず一定に保つことは困難で、
上昇する傾向にある。それ故、現像部における感光体の
表面電位は複写機の稼働状態に応じて低下し、トナー画
像の濃度も低下するという問題点を生じている。

そこで、従来では、特公昭５５−３７０４号公報等に示
きれている様に、感光体の周囲に表面電位計を設けて露
光後の感光体表面電位を測定し、この測定値を基準値と
比較したうえで帯電手段への供給電圧を調整することが
知られている。しかし、このものでは、表面電位計は高
価であるし、電位計を現像部に設置することは構成的に
不可能であり、必ずしも現像部における感光体表面電位
を測定し、それをフィードバックしていることにはなら
ず、暗減衰量が大きくなったときには結果的に画像濃度
が低下してしまうという問題点を有している。

山　点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明に係る電子写真複
写機は、 （１ン現像装置内のトナー濃度及びトナー帯を量を一定
に維持し、 （ｉ）感光体上に作成された基準潜像を現像装置にて基
準トナー像とし、この基準トナー像の濃度を光学的に測
定することにより感光体の表面電位を検出すること、 を特徴とする。

怪−月 本発明では、まず、現像装置内のトナー濃度及びトナー
帯Ｘ量、換言すれば現像装置側での現像条件が一定に維
持される。そのうえで、感光体上に所定のタイミングで
作成された基準潜像を現像装置にて基準トナー像とし、
この基準トナー像の濃度を光学的に測定する。基準トナ
ー像の濃度は現像部における感光体表面電位を正確に反
映し、かつ、その濃度測定値は現像部における感光体表
面電位と一定の相関関係にある。従って、この様な光学
的濃度測定値に基づいて現像部における感光体表面電位
が正確に検出きれることとなる。

犬及週 以下、本発明に係る電子写真複写機の一実施例について
添付図面を参照して説明する。

［複写機の概略構成と動作］ 第１図に示す様に、感光体ドラム（５）は矢印（ａ）方
向に一定の周速度（Ｖ）で回転駆動可能とされ、原稿台
ガラス（１）上に載置された原稿（Ｍ＞の画像は光学系
（２０）にて露光部（Ｘハに露光され、感光体ドラム（
５）上に原稿画像に対応した＃電層像が形成される。

光学系（２０）は露光ランプ（２１）、ミラー（２２ａ
）〜（２２ｄ）　　、投影レンズ（２３）にて構成され
ている。画像露光時において、露光ランプ（２１）とミ
ラー（２２ａ）とは矢印（ｂ）方向に（ｖ／ｍ、ｍ：複
写倍率）の速度で移動し、ミラー（２２ｂ）、　（２２
ｃ）は（ｖ／２ｍ）の速度で移動可能とされている。

感光体ドラム（５）の周囲には、その表面を一様に帯電
させる帯電チャージャ（６）、原稿潜像以外の像間電荷
を消去する像間イレーザ（１０）、光学系（２０）にて
形成された静′ｒ！ＬｗＩ像にトナーを付着させて顕像
化する現像装置（７）、そのトナー像をレジストローラ
（３０）から送り込まれる複写紙（Ｐ）上に転写する転
写チャージャ（２８）、複写紙（Ｐ）を感光体ドラム（
５）から分離する分離チャージャ（２９）、感光体ドラ
ム（５）上に付着した残留トナーを除去するクリーナ装
置（９）、感光体ドラム（５）上の残留電荷を消去する
メインイレーザ（８）が配設されている。

［現像装置とトナー濃度の制御］ 現像装置（７）は、磁性キャリアと絶縁性トナーとの混
合物からなる現像剤を使用して周知の磁気ブラシ方式に
て現像部（ＸＳ）を通過する潜像（電荷存在部分）にト
ナーを付着させる、いわゆる正規現像にて現像を行なう
。

現像槽（７０）内には、磁気ローラ（７２）を内蔵した
現像スリーブ（７１）　、穂高規制板（７３）　、パケ
ットローラ（７４）　、スクリュウローラ（７５）が設
置されている。現像剤はパケットローラ（７４）の矢印
（Ｃ）方向の回転に基づいて現像スリーブ（７１）の外
周面に磁気ローラ（７２）の磁力で吸着され、現像スリ
ーブ（７１）の矢印（ｄ）方向への回転あるいは磁気ロ
ーラ（７２）の矢印（ｄ゛）方向への回転に基づいて現
像部（Ｘ、）へと搬送される。

一方、現像槽（７０）の上部に設けたトナータンク（７
６）の底部には補給モータ（７８）にて回転駆動される
トナー補給ローラ（７７）が設置されている。トナータ
ンク（７６）内のトナーは補給ローラ（７７）の回転に
基づいてスクリュウローラ（７５）上に補給され、ロー
ラ（７５）の回転にて既に存在する現像剤と攪拌混合き
れ、パケットローラ（７４）に送られる。トナーはここ
での攪拌混合にて磁性キャリアとの摩擦帯電で所定の帯
を量とされる。

ところで、本実施例では現像に供される現像剤中のトナ
ー濃度を常時一定に維持するため、現像槽（７０）内の
現像剤中のトナー濃度をセンサ（８０）にて直接的に検
出し、トナー補給を制御する様にしている。トナー濃度
検出センサ（８０）はスクリュウローラ（７５）の直下
に設置され、スクリュウローラ（７５）にて搬送される
現像剤中のトナー濃度を透磁率の変化として検出する。

現像剤は磁性キャリア中に存在する非磁性のトナーの割
合によって透磁率が変化し、これを磁気センサ（８０）
で検出することとなる。

具体的には、第７図に示す様に、磁気センサ〈８０）は
発振器（８１）から出力された信号に基づいて現像剤の
透磁率の変化をフィルのインダクタンスの変化に置換し
、その出力電圧（Ｖｓ）を位相比較器（８２）に出力す
る。位相比較器（８２）はその出力電圧（Ｖｓ）をコン
デンサ（８３）を介して電圧比較器（８４）に出力する
。！、電圧比較器８４）は予め設定された基準電圧（Ｖ
ｉ）と比較し、出力電圧（Ｖｓ）の方が基準電圧（Ｖｉ
　）よりも高ければ信号「０．を出力する。

前記磁気センサ（８０）のトナー濃度（ｗｔ％）に基づ
く出力特性は第９図に示す通りであり、本実施例では制
御の基準となるトナー濃度を７ｗｔ％に設定している。

従って、電圧比較器（８４）の基準電圧（Ｖｉ）は２．
５■に設定されており、出力電圧（Ｖｓ）が２．５ｖを
越えると補給信号を「０」にする゛。

マイクロフンピユータ（以下、ＣＰＵと記す）（２０１
）は一定の周期でこの補給信号を読み取り、信号がｒＯ
」であればトナー補給モータ〈７８〉を一定時間回転駆
動させ、トナータンク（７６）がらトナーを現像槽（７
０）に補給する。

一方、本実施例では以下に詳述する感光体ドラム（５）
の表面電位の検出に基づく帯電チャージャ（６）の出力
制御の前提として、トナー濃度を一定に維持する以外に
、トナーの帯電量を常時一定とし、さらに、現像スリー
ブ（７１）に印加される現像バイアスの電圧値も常時一
定としている。トナー帯電量はトナー自体やキャリアの
成分２粒径を管理し、攪拌混合を十分に行なわせること
により一定値に維持することが可能である。

［基準潜像の作成及び基準トナー像の濃度測定１次に、
現像部（Ｘ、）における感光体ドラム（５）上の表面電
位を検出するために使用きれる基準潜像の作成について
説明する。この基準潜像は像間イレーザ（１０）とシャ
ッタ（１１）にて、複写紙（Ｐ）上に転写されることの
ない像間部分に作成される。

像間イレーザ（１０）は現像部（Ｘ、）の手前に、感光
体ドラム（５）上の原稿潜像以外に相当する部分、即ち
、いわゆる像間部分の電荷を消去する光イレーザとして
設けである。つまり、帯電チャージャ（６）はその作動
の立上がりや立下がりの時間を考慮すると、原稿潜像が
形成される部分に対して電荷を一様に帯電させるために
は、原稿に対応する部分以外の感光体ドラム（５）上に
対しても作動きせる必要があり、特に高速で連続複写を
行なう場合には、常に作動を続ける方が望ましい、その
ため、感光体ドラム（５）上には、原稿潜像以外に相当
する部分にも電荷が存在することとなり、この感光体ド
ラム（５）をそのまま現像部（Ｘ、）を通過させると、
複写のために全く必要でないにも拘わらず、無駄にトナ
ーを消費する結果となる。従って、像間イレーザ（１０
）によって、必要領域以外の電荷を現像部（ｘｌ）を通
過する以前に消去する様にしである。そして、この像間
イレーザ（１ｏ）は、第４図。

第５図に示す様に、感光体ドラム（５）の長手方向に沿
って複数個並設した発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す
）　（１０ａ）、　（１０ｂ）から構成されている。

一方、シャッタ（１１）は、第１図に示す様に、光学系
（２０）による感光体ドラム（５）への投影光路途中に
、投影光（Ｂ）を遮断する位置と遮断しない位置とに切
り換え可能に設置されている。このシャッタ（１１）は
、第２図に示す様に、一対の軸受（１２）に支持された
回転軸（１３）の一部に固定され、回転軸（１３）の一
端に固定したカラー（１４）を介してスプリング（１５
）にて矢印（ｆ）方向に付勢され、この付勢位置にあっ
ては投影光路から退避している。また、カラー（１４）
はリンク機構〈１６）を介してソレノイド（１７）のプ
ランジャ（１８）に連結されている。モして、ソレノイ
ド（１７）に通電することでプランジャ（１８）がスプ
リング（１５）の付勢力に抗して後退し、シャッタ（１
１）が矢印（ｆ）とは逆方向に回動し、投影光（Ｂ）を
遮断する。シャッタ（１１）が作動して投影光（Ｂ）が
遮断されると、シャッタ（１１）の作用位置に相当する
部分の感光体ドラム（５）上の重荷は消滅せずに残り、
第３図に示す様に、シャッタ（１１）の形状に応じた潜
像（Ｌ）が形成きれる。

この様にして形成された潜像（Ｌ）は、像間部分に位置
し、複数個のＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ａ）、　（１０ｂ）か
らなる像間イレーザ（１０）部分を通過する際には、像
間イレーザ（１０）により電荷消去作用が行なわれる。

そこで、本実施例では、前記潜像（Ｌ）に対応する部分
のＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）を一定のタイミングで消灯さ
せ、その部分での電荷消去作用を禁止する様に構成しで
ある。この像間イレーサク１０〉は感光体ドラム（５）
の表面に極く近接して設けられており、消灯するＬ　Ｅ
　Ｄ　（１０ｂ）の数に応じた幅とほぼ等しい幅で、感
光体ドラム（５）上の電荷が消滅せずに残る。また、そ
れら消灯するＩ、　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）の消灯時間とほ
ぼ等しい間に感光体ドラム（５）が回転する長さで、電
荷が消滅せずに残る。この様にして残された重荷部分が
基準潜像（Ｌ、）である（第４図参照）。

以上の様にして作成された基準潜像（Ｌｌ）は、感光体
ドラム（５）の回転に伴って現像部（Ｘ、）を通過し、
現像装置（７）によってトナーが付着されて顕像化され
る。この現像装置（７）による現像方式は正規現像方式
であり、電荷が消去されていない部分、即ち、基準潜像
（Ｌ、）部分にトナーが付着し、基準トナー像（Ｌ−と
される。

その後、感光体ドラム（５）は転写部（Ｘ、）を通過す
るが、基準トナー像化８）は像間部分に作成されている
ので、複写紙（Ｐ）上には転写されず、感光体ドラム（
５）上に残存することとなる。

前記基準潜像（Ｌ、）の表面電位は帯電チャージャ（６
）にて帯電された状態であり、原稿の画像部の電位と等
価である。従って、基準潜像（Ｌｌ）を現像することに
よって得られた基準トナー像（Ｌ、）の濃度は、原稿画
像部の濃度と等価であり、現像部（Ｘ、）における感光
体ドラム（５）の表面電位（暗減衰されている）を直接
的に反映している。そこで、本実施例では基準トナー像
（Ｌ、）の濃度を反射型フォトセンサ（１９）にて光学
的に測定することにより、現像部（Ｘ、）での感光体表
面電位を検出することとした。

第１図に示す様に、反射型のフォトセンサ（１９）は、
発光素子（１９ａ）と受光素子（１９ｂ）とからなり、
転写部（ｘ４）からクリーナ装置（９）に至る感光体ド
ラム（５）の表面に対向し、かつ、前記基準トナー像（
Ｌ−に対応する位置に設置きれている。従って、このフ
ォトセンサ（１９）にて基準トナー像（Ｌ、）の濃度を
測定可能である。′ａければ反射光量は少なく、受光素
子（１９ｂ）からの出力電圧（Ｖｓ）は低くなる。

薄ければ反射光量は多く、受光素子（１９ｂ）からの出
力電圧（Ｖｓ）は高くなる。

ところで、第５図は、前記シャッタ（１１）、像間イレ
ーザ（１０）　、フォトセンサ（１９）及び感光体ドラ
ム（５）上に作成された基準潜像（Ｌ、）の感光体ドラ
ム（５）の長手方向に対する位置関係を示し、第６図は
各部材の動作を示す。

第５図に示す様に、シャッタ（１１）の中心（Ｃ１）と
、基準潜像（Ｌ、）の中心（Ｃ，）とは一致していない
、これは、基準潜像（Ｌｌ）が作成きれる部分が感光体
ドラム（５）の長手方向中心に対して偏よっており、か
つ、シャッタ（１１）が感光体ドラム（５）の表面から
は離れて位置していることによる。つまり、光学系（２
０）による投影光（Ｂ）は感光体ドラム（５）の長手方
向に拡大きれることとなるが、その様な投形光（Ｂ）に
対するシャッタ（１１）による遮断作用で、感光体ドラ
ム（５）上の必要な領域の電荷を残すからである。一方
、像間イレーザ（１０）は感光体ドラム（５）の表面に
極く近接して設けられているため、基準潜像（Ｌｌ）を
作成する必要上消灯させるＬＥＤ（１０ｂ）部分の中心
（Ｃ２）と、基準潜像（ＬＩ）の中心（Ｃ，）とは一致
している。そして、消灯させるＬＥＤ（１０ｂ）部分の
幅（Ｗ、）が、基準潜像（Ｌｌ）の感光体ドラム（５）
の長手方向に対する幅（Ｗ＞になる、さらに、フォトセ
ンサ（１９）の中心（Ｃ，）も基準潜像（Ｌ、）の中心
（Ｃ０）に一致許せている。

第６図に示すタイムチャートは像間部分に対応するもの
である。初期状態において、露光ランプ（２１）と像間
イレーザ（１０）の全てのＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ａ）。

（１０ｂ）は点灯している。露光ランプ（２１）は、作
動の際に立上がりと立下がりとの時間が必要であり、原
稿走査時の照射量を安定きせるだめと複写速度を上げる
ため、像間部分においても点灯状態を維持する様になっ
ている。そして、基準潜像（Ｌｌ）を作成すべく、ソレ
ノイド（１７）への通電によって、シャッタ（１１）を
一定時間（七〇）だけ作動させて投影光（Ｂ）を遮断さ
せると共に、像間イレーザ（１０）の一部のＬ　Ｅ　Ｄ
　（１０ｂ）を一定時間（ｔりだけ消灯させる様にしで
ある。このＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）の消灯時間（ｔ、）
によって、第５図に示す、基準潜像（Ｌｌ）の感光体ド
ラム（５）の回転方向に対する長さくＬ）が決まること
となる。

第５図及び第６図に示す様に、基準潜像（Ｌ、）の幅（
Ｗ＞に対応するシャッタ（１１）の幅（ｗｌ）を、消灯
きせるＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）部分の幅（讐、）よりも
大きく設定すると共に、基準潜像（Ｌ、）の長さくＬ＞
に対応するシャッタ（１１）の作動時間（ｔ、）を、Ｌ
　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）の消灯時間（ｔ、）よりも長く設
定しである。つまり、シャッタ（１１）は感光体ドラム
（５）の表面から離れて位置しているので、光学系（２
０）により原稿（Ｍ＞の潜像が拡大あるいは縮小きれて
形成される状態にあるときには、シャッタ（１１）の投
影光（Ｂ）に対する遮断作用で作成される潜像（Ｌ）の
位置が、若干移動することとなる。そこで、複写倍率に
拘わらず、Ｌ　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）を一定時間（ｔ、）
だけ消灯させることと相俟って、感光体ドラム（５）上
に常に一定の大きさの基準潜像〈Ｌ、〉が形成される。

次に、前記フォトセンサ（１９）による基準トナー像の
濃度測定について詳述する。

第７図に示す様に、発光素子（１９ａ）はスイッチ（Ｓ
ＷＩＩ）、可変抵抗器（１９ｃ）を介して接地され、受
光素子（１９ｂ）　（７）出力電圧（Ｖｓ）はＣＰ　Ｕ
（２０１）　（７）Ａ／Ｄボートに入力される。入力さ
れたセンサ出力電圧（Ｖｓ）はＡ／Ｄコンバータにてデ
ジタル信号に変換され、データバス（２０３）を通して
バッテリーバックアップされているランダムアクセスメ
モリ（以下、ＲＡＭと記す）　（２０２）に格納きれ、
適宜取り出されてデータ処理される様になっている。

スイッチ（ＳＷＩＩ）は、第６図に示す様に、前記シャ
ッタ（１１）が作動してから時間（ｔ、）が経過したと
き、即ち、基準トナー像（Ｌハがフォトセンサ（１９）
に到達する直前にオンされ、反射光量の測定に備える。

このとき、受光素子（１９ｂ）の出力電圧（Ｖｓ）は本
実施例においては１２Ｖになる。そして、基準トナー像
（Ｌ、）がフォトセンサ（１９）の対向位置を通過して
も受光素子（１９ｂ）の応答遅れにより、出力電圧（Ｖ
ｓ）は曲線を描いて立ち下がり、時間（ｔ、）で安定領
域に達する。この安定領域において出力電圧（Ｖｓ）を
時間（ｔ、）の周期で５回読み込み、平均化して検出デ
ータ（Ｄｉ）とする、その後、スイッチ（ＳＷＩＩ）を
オフし、発光素子（１９ａ）を消灯する。

フォトセンサ（１９〉の出力電圧（Ｖｓ）を平均化して
得た検出データ（Ｄｉ）は、現像部（Ｘ、）における基
準潜像（Ｌ、）の表面電位（Ｖｉ）と現像剤中のトナー
濃度（Ｔ／Ｃ）によって決まる。第１０図はこれらの関
係を示すグラフである１本実施例ではトナー濃度（Ｉ／
Ｃ）は前述の如く７孔％に正確に制御きれており、以下
トナー濃度が７吐％の場合の特性について説明する。な
お、現像剤中のトナー濃度（Ｔ／Ｃ）を５ｗｔ％、９吐
％に制御する場合には、第１０図に図示するこれらの特
性に基づいて以下の制御を実行すればよい。

一方、第１１図のグラフは、トナー濃度（Ｔ／Ｃ）が７
ｗｔ％の場合、基準潜像（Ｌｌ）の表面電位（Ｖｉ）に
対する現像、転写後の画像濃度（ＩＤ）との関係を示す
０画像濃度（ＩＤ）は潜像表面電位（Ｖｉ）が２００ｖ
〜５００ｖの領域で急激に立ち上がり、５００ｖを越え
ると傾きはゆるやかになり、６００ｖ付近で１．４の濃
度で一定値を保つ。

そこで、本実施例では、安定した１、４の画像濃度（Ｉ
Ｄ）を得る様に以下に述べる制御を行なうため、制御の
基準とする潜像表面電位（Ｖｉ）を６００Ｖに設定する
こととした。

但し、潜像表面電位（Ｖｉ）が６００ｖ付近のとき画像
濃度（ＩＤ）はほぼ飽和して一定値となるが、第１０図
に示した検出データとしての電圧（Ｄｉ）は傾きを有し
飽和していない、なぜなら、フォトセンサ（１９）での
濃度測定の対象となる基準トナー像（Ｌりは感光体ドラ
ム（５）上に作成された像であり、それに対して画像濃
度（ＩＤ）はトナー画像を複写紙（Ｐ）上に転写し、か
つ、定着した後の測定値であることによる。後者の画像
はトナーが溶融きれ押し潰されており、少ないトナー付
着量でも画像濃度（ＩＤ）が上昇する。その結果、低い
潜像表面電位（Ｖｉ）でも飽和してしまうのである。

ところで、第１０図で明らかな様に、基準潜像（Ｌ、）
の表面電位（Ｖｉ）が６００ｖのとき、センサ出力検出
データ（Ｄｉ）は２ｖを示す、従って、この２ｖを標準
電圧（ＢＤｉ）として実際の測定時出力電ＥＥ（ＡＤｉ
）との偏差を求めることにより、基準潜像（Ｌｌ）の表
面電位（＋／ｉ）、換言すれば、現像部（Ｘ、）におけ
る感光体ドラムク５）の表面電位の補正値が求められる
こととなる。この補正値に基づいて、本実施例では帯電
チャージャ（６）の出力にフィードバックさせ、感光体
ドラム（５）の温度上昇による表面電位（Ｖｉ）の暗減
衰量の増大、それに起因する画像濃度（ＩＤ）の低下を
補正する。

次に、帯電チャージャ（６）の構成及びその制御回路を
第８図を参照して説明する。

帯電チャージャ（６〉は、チャージワイヤ（６１）、接
地された安定板（６４）、チャージワイヤ（６１）と感
光体ドラム（５）との間に設置されたメツシュ状のグリ
ッド（６３）から構成されたスフロトロン方式によるも
のである。チャージワイヤ（６１）は高圧トランス（６
２）を介してＣＰ　Ｕ（２０１）に接続きれ、ＣＰＵ（
２０１）から出力のオン、オフ及び出力電圧（一定値）
の指令を受ける。グリッド（６３）は直列に接続された
バリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ）を介して接地されてい
る。各バリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ）は短絡スイッチ
（ＳＷＩ　）　〜（ＳＷ８）を介しテＣＰ　Ｕ（２０１
）に対して接続されている。　ＣＰＵ（２０１）の信号
によって各短絡スイッチ（ＳＷｌ）〜（ＳＷ８）がオン
されると、各バリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ）をバイパ
スする回路に切り換えられる。各バリスタ（６５ａ）〜
（６５ｈ）にはチャージワイヤ（６１）の放電による電
荷が流れ込み、それを蓄積してグリッド（６３）を一定
の電位に保持すると共に、それ以上の余分な電荷を１流
としてアースに落とす様に作用する。故に、第８図の接
続状態にあっては、各短絡スイッチ（ＳＷＩ　）〜（Ｓ
Ｗ８）のオン。

オフ状態に基づいて、 ｓｃ＋　＋　ａｃｔ　＋　ａｃｓ　＋　＠Ｃ４＋　＊Ｃ
ｓ＋　ｍｃｓ　＋　＊Ｃｙ＋　ａｃｓ通りのグリッド（
６３）の電位（ＧＶｉ）を得ることができる。この様に
、グリッド（６３）の電位（ＧＶｉ）を変化させると、
チャージワイヤ（６１）からグリッド〈６３）を介して
感光体ドラム（５）の表面に向かう電荷量を制御でき、
結果として感光体ドラム（５）の表面電位（Ｖｉ）を制
御することとなる。

本実施例において、感光体ドラム（５）の周速度（ｖ）
は３５０ｍｍ／　ｓｅｅであり、感光体ドラム（５）の
内部には図示しないヒータが設置されており、感光体ド
ラム（５）の温度が３５℃以下には下がらない様に制御
されている。先に説明した表面電位（Ｖｉ）の標準設定
値（ＢＤｉ）を６００ｖとするのは、感光体ドラム（５
）の温度が３５℃のときの値である。この様な状態にお
いて、グリッド（６３）の電位（ＧＶｉ　）は、感光体
ドラム（５）が帯電部（ＸＩ）から現像部（Ｘ、）まで
移動する間の暗減衰を見込んで、７５０■に設定されて
いる。この条件の下でのバリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ
）の電圧値と短絡スイッチ（ＳＷＩ　）〜（ＳＷ８）の
オン、オフの組合わせを以下の［表１］に示す。

［表１コから明らかな様に、標準設定でのグリッド電位
７５０ｖに対して、設定１では６９１Ｖ、設定２では７
１７ｖに段階的に変えることができる。勿論、設定１，
２は一例であり、短絡スイッチ（ＳＷＩ）〜（ＳＷ８）
のオン、オフの組合わせにより、グリッド電位（ＧＶｉ
）を種々の値に設定することが可能である。また、バリ
スタ（６５ａ）〜（６５ｈ）に代えてツェナダイオード
を用いることもできる。

一方、ＣＰ　Ｕ（２０１）はフォトセンサ（１９）の出
力検出データ（ＡＤｉ）から実際の表面電位（Ｖｉ）を
演算し、その結果に基づいて表面電位（Ｖｉ）を補正す
る必要があれば、短絡スイッチ（ＳＷＩ）〜（ＳＷ８）
のオン。

オフ状態の最適組合わせを演算し、グリッド電位（ＧＶ
ｉ）を切り換える。

さらに、本実施例では、帯電能力の判定をも実行する様
になっている。

ここでの帯電能力の判定は、各グリッド電位（ＧＶｉ）
に対して感光体の帯電電位が応答しているか否かを検出
し、両者の差が、暗減衰を考慮した許容減衰電圧以上で
あれば、帯電能力が低下したと判定する。帯電能力が低
下したと判定されると、適宜警告を発する。

具体的には、許容減衰電圧を３００ｖとする。その根拠
は、３５°Ｃの温度下での暗減衰量は１５０ｖであるが
、機内温度上昇でドラム温度が４５℃になったとき（最
高値と考えてよい）、暗減衰量は２５０ｖとなる。この
最大減衰量２５０ｖと帯電能力低下許容量５０Ｖとを合
計し、許容減衰電圧を３００Ｖとした。

［制御手順コ 次に、以上の制御について、ＣＰＵ（２０１）での処理
を第１２図以下のフローチャートに基づいて説明する。

第１２図はＣＰ　Ｕ（２０１）のメインルーチンを示す
。

ＣＰ　Ｕ（２０１）にリセットが掛かり、プログラムが
スタートすると、ステップ（Ｓｌ）でＲＡＭ（２０２）
’のクリア、各種レジスタのイニシャライズ及び各装置
を初期モードにするための初期設定を行なう。

次に、ステップ（Ｓ２）で内部タイマをスタートさせる
。この内部タイマはメインルーチンの所要時間を決める
もので、その値は予めステヅブ（Ｓｌ）の初期設定でセ
ットされる。

次に、ステップ（Ｓ３）〜（Ｓ９）で各サブルーチンを
順次コールし、コールし終えると、ステップ（５１０）
で内部タイマの終了を待ってステップ（Ｓ２）へ戻る。

ステップ（Ｓ３）のサブルーチンは各スイッチからの入
力信号を読み込むと共に、複写機の各部へ必要なデータ
を出力する。ステップ（Ｓ４）のサブルーチンは図示し
ない操作パネル上での表示処理を実行する。ステップ（
Ｓ５）のサブルーチンはステップ（Ｓ３）で出力された
データに基づいて実際の複写動作を処理する。

ステップ（Ｓ６）〜（Ｓ９）の各サブルーチンについて
は以下詳述する。

第１３１５０は前記ステップ（Ｓ６）で実行きれる基準
潜像作成のサブルーチンを示す。

このサブルーチンがコールされると、まずステップ（５
１１）でコピーステート（ＩＳＴ）をチェックする。コ
ピーステート（ＩＳＴ）は“Ｏ”から“４”までの５ａ
類の値を持つことができ、複写動作の進行に伴って変化
する。初期設定時にこのコピーステート（ＩＳＴ）は“
Ｏ”にリセットされており、最初は“０”のルーチンを
進む。

ここでは、まずステップ（５１２）で原稿の走査が開始
されたか否かをチェックする。走査が開始されていなけ
れば直ちにメインルーチンにリターンし、走査が開始さ
れていれば、ステップ（５１３）でカウンタ（ＩＣＮＩ
）をチェックする。このカウンタ（ＩＣＮＴ）は、後述
する様に、１回の複写動作ごとにカウントアツプされる
ものである。そして、カウンタ（ＩＣＮＴ）が“４″の
ときのみ、ステップ（５１４）でカウンタ（ＩＣＮＴ）
を“Ｏｎにリセットする。また、カウンタ（ＩＣＮＴ）
が“４”以外の場合には、ステップ（５１５）でコピー
ステート（ＩＳＴ〉を１１′にセットし、メインルーチ
ンにリターンする。つまり、後述する様に、カウンタ（
ＩＣＮＴ）が“Ｏｎにリセットされているときのみ基準
潜像（Ｌ□）を作成する様に制御され、この基準潜像作
成を４回の複写動作につき１回行なう様にしている。

前記ステップ（５１５）でコピーステート（ＩＳＴ）が
“１”にセットされた後、このサブルーチンがコールさ
れると、“１″のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５１６）で原稿の走査が終了
したか否かをチェックする。終了していなければ直ちに
メインルーチンにリターンし、終了していれば、ステッ
プ（５１７）でカウンタ（ＩＣＮＴ）をチェックする。

そして、カウンタ（ＩＣＮＴ）が′０”にリセットされ
ているときのみ、ステップ（５１８）以下を実行する。

カウンタ（ＩＣＮＴ）が“０″以外のときには、ステッ
プ（５２１）でコピーステート（１５丁）を１Ｏｎにリ
セットし、ステップ＜５２２）でカウンタ（ＩＣＮＴ）
をインクリメントした後、メインルーチンにリターンす
る。

ステップ（５１Ｂ）ではソレノイド（１７）への通電に
よって、シャッタ（１１）を作動させて感光体ドラム（
５）への投影光（Ｂ）を遮断する。統いて、ステップ（
５１９）でタイマ（Ｔｒ）、（Ｔ、）をスタートさせる
。

タイマ（Ｔ、）は、第６図のタイムチャートで示すシャ
ッタ（１１）の作動から像間イレーザ（１０）のＬＥＤ
（１０ｂ）を消灯させるまでのタイムラグ（１，）でタ
イムアツプする様に設定されている。また、タイマ（τ
、）は、同じく第６図のタイムチャートで示すスイッチ
（ＳＷｌｌ）のオン、即ち、フォトセンサ（１９）の作
動開始までのタイムラグ（ｔ、）でタイムアツプする様
に設定きれている。その後、ステップ（５２０）でコピ
ーステート（ＩＳＴ）を“２”にセットし、ステップ（
５２２）でカウンタ（ＩＣＮＴ）をインクリメントして
メインルーチンにリターンする。

前記ステップ（５２０）でコピーステー）（ＩＳＴ）が
“２″にセットされた後、このサブルーチンがコールさ
れると、“２”のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５２３）で前記タイマ（Ｔ１
）の状態をチェックする。タイマ（Ｌ）がタイムアツプ
していなければ、直ちにメインルーチンにリターンする
。タイマ（ｒ＋）がタイムアツプすれば、シャッタ（１
１）の作動で基準潜像りＬｌ）が作成されたため、ステ
ップ（５２４）で像間イレーザ（１０）の一部のＬ　Ｅ
　Ｄ　（１０ｂ）を消灯し、ステップ（５２５）でタイ
マ（Ｔ、）をスタートさせる。このタイマｆＴｇ）は、
第６図のタイムチャートで示すＬ　Ｅ　Ｄ　（１０ｂ）
の消灯時間（ｔよ）でタイムアツプする様に設定きれて
いる。

その後、ステップ（５２６”）でコピーステート（ＩＳ
Ｉ）を′３”にセットし、メインルーチンにリターンす
る。

前記ステップ（５２６）でコピーステート（ＩＳＴ）が
′３”にセットされた後、このサブルーチンがコールさ
れると、“３”のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５２７）で前記タイマ（Ｔ、
）の状態をチェックする。タイマ（Ｔ、）がタイムアツ
プしていなければ、直ちにメインルーチンにリターンす
る。タイマ（τ、）がタイムアツプすれば、ステップ（
５２８）で消灯中のＬ　Ｅ　Ｄ　＜１０ｂ）を点灯させ
ると共に、ステップ（５２９）でソレノイド（１７）へ
の通電を停止してシャッタ（１１）を感光体ドラム（５
）への投影光路から退避させる。その後、ステップ（５
３０）でコピーステート（ＩＳＴ）を“０”にリセット
し、メインルーチンにリターンする。

次に、このサブルーチンがコールされると、ステップ（
Ｓｌｌ）でコピーステート（ＩＳＴ）をチェックした後
、′Ｏ″のルーチンを進み、以後、前述の動作を繰り返
して４回の複写動作につき１回基準潜像（Ｌｌ）を作成
する。

第１４図はメインルーチンのステップ（Ｓ７）で実行き
れる反射光量測定のサブルーチンを示す。

このサブルーチンがコールされると、まずステップ（５
３１）でメジャーステート（ＭＳＴ）をチェックする。

メジャーステー）（ＭＳＴ）は“１゛から“４”までの
４種類の値を持つことができ、複写動作の進行に伴って
変化する。初期設定時にこのメジャーステート（ＭＳＩ
）は′１”にセットきれており、最初は“１゛のルーチ
ンを進む。

ここでは、まずステップ（５３２）で前記タイマ（Ｔ、
）の状態をチェックする。タイマ（Ｔ、）がタイムアツ
プしていなければ、直ちにメインルーチンにリターンす
る。タイマ（Ｔ、）がタイムアツプすれば、ステップ（
５３３）でスイッチ（ＳＷＩＩ’）をオンし、フォトセ
ンサ（１９）の発光素子（１９ａ）を点灯させ、基準ト
ナー像（Ｌ、）の濃度測定を準備する。即ち、ステップ
（５３４）で受光素子（１９ｂ）からの出力型ＪＩＥ（
Ｖｓ）をデジタル信号（ＤＶｓ）にＡ／Ｄ変換し、ステ
ップ（５３５）　Ｔ電圧信号＜５ＤＶｓ）とし−ＣＲＡ
　Ｍ　（２０２）に格納する。

ここで、電圧信号（５ＤＶｓ　）の安定領域を測定する
ために、ステップ（５３６）でタイマ（Ｔｓ）をスター
トされる。このタイマ（Ｔ、）は、第６図のタイムチャ
ートで示すタイムラグ（ｔｓ　）でタイムアツプする様
に設定きれている。次に、ステップ（５３７）でメジャ
ーステート（ＭＳＴ）を２′′にセットし、メインルー
チンにリターンする。

前記ステップ（５３７）でメジャーステート（ＭＳＴ）
が“２”にセットされた後、このサブルーチンがコール
されると、′２”のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５３８）でタイマ（１，）の
状態をチェックする。タイマ（Ｔ、）がタイムアツプし
ていなければ、直ちにメインルーチンにリターンする。

タイマ（ＴＩ＞がタイムアツプすれば、ステップ（５３
９）で証込みタイミング信号をｒＯ」にリセットする。

同時に、ステップ（５４０）でカウンタ（Ｎ）を′Ｏ″
にリセットする。このカウンタ（Ｎ）はフォトセンサ（
１９）の出力電圧（Ｖｓ）を安定領域で５回読み込むた
めに用いられるものである。そして、ステップ（５４１
）でタイマ（Ｔ１）をスタートさせる。このタイマ（Ｔ
、）は、第６図のタイムチャートで示す読込み周期（ｔ
、）でタイムアツプする様に設定されている。次に、ス
テップ（５４２）でメジャーステート（ＭＳＴ）を′３
”にセットし、メインルーチンにリターンする。

Ｍ記ステップ（Ｓ４２＞でメジャーステート（ＭＳＴ＞
が“３”にセットされた後、このサブルーチンがコール
されると、“３′′のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５４３）で前記タイマ〈Ｔ６
）の状態をチェックする。タイマ（Ｔ、）がタイムアツ
プしていなければ、直ちにメインルーチンにリターンす
る。タイマ（Ｔ６）がタイムアツプすれば、ステップ（
５４４）でカウンタ（Ｎ）に１”を加算し、ステップ（
５４５）で読込みタイミング信号を１″１」にセットす
る。そして、ステップ（５４６）で電圧信号（ＳＤＶｓ
）を［５Ｄｖｓ（ｕ）］として読み込み、ステップ（５
４７）で読込み信号をｒＯ」にリセットする。続いて、
ステップ（５４Ｂ）でカウンタ（Ｎ）の状態をチェック
し、′５”にカウントされていなければ、ステップ（５
５０）でタイマ（Ｔ、）をスタートきせ、メインル−チ
ンにリターンする。即ち、カウンタ（Ｎ）が“５″にカ
ウントされるまで５回の電圧信号（５ＤＶｓ）の証込み
が行なわれ、ステップ（５４６）で読み込まれる電圧信
号［（ＳＤＶｓ）（Ｎ）１は、［５ＤＶ９　（ｔ　）　
］から［５ＤＶｓ（５）］までの５個のデータを有する
こととなる。

５回の読込みが行なわれ、ステップ（５４８）でカウン
タ（Ｎ）が“５”にカウントされていると判定きれると
、ステップ（５４９）でメジャーステート（ＭＳＴ）を
“４”にセットし、メインルーチンにリターンする。

前記ステップ（５４９）でメジャーステート（ＭＳＩ）
が“４″にセットされた後、このサブルーチンがコール
されると、′４”のルーチンを進む。

ここでは、まずステップ（５５１）で電圧信号［５ＤＶ
ｓ　（１）コ〜［５ＤＶｓ（５）］　（］７平均値を演
算し、サンプリングデータ（Ｄｉ）としてＲＡ　Ｍ　（
２０２）に格納する。続いて、ステップ（５５２）でス
イッチ（ＳＷＩＩ）をオフし、フォトセンサ（１９）の
発光素子＜１９ａ）を消灯する０次に、ステップ（５５
３）で以下の［表２ａ］に示されている様に、ＲＡ　Ｍ
　（２０２）の（ａ）　〜（ｅ）番地に格納されている
サンプリングデータ（Ｄｉ、）〜（Ｄｉｍ＞を順次呼び
出し、（ｂ）〜（ｅ）番地に格納されているサンプリン
グデータ（Ｄｉｎ）〜（Ｄｉｓ）をそれぞれ（ａ）、　
（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）番地に移動きせる。そして
、ステップ（５５４）でサンプリングデータ（Ｄｉｓ）
に続いて新たなサンプリングデータ（Ｄｉｅ＞を（ｅ）
番地に記憶させる。この状態を［表２ｂ］に示す。

表２３ 表２ｂ 次に、ステップ（５５５）で［表２ｂ］の（ａ）〜（ｅ
）番地に記憶されている５個のサンプリングデータ（Ｄ
ｉｇ）〜（Ｄｉｇ＞の平均値（ＡＤｉ）を演算し、ステ
ップ（５５６）でＲＡＭ（２０２）にこの新たな平均値
（ＡＤｉ）を旧平均値に代えて格納する。そして、ステ
ップ（５５７）でメジャーステート（ＭＳτ）を′１”
にセットし、本サブルーチンを終了してメインルーチン
にリターンする。

ところで、前記ステップ（５５３）〜（５５６）におい
て、過去のデータを含めて五つのサンプリングデータ（
ｏｉｍ）〜（ｐｉｓ）を平均化してセンサ検出データ（
ＡＤｉ）として用いるのは、ノイズ等による異常値をキ
ャンセルするためである。

第１５図はメインルーチンのステップ（Ｓ８）で実行さ
れる帯ｔＸ位補正のサブルーチンを示す。

このサブルーチンがコールされると、まず、ステップ（
５６１）でＲＡＭ（２０２）に格納されている標準電圧
（ＢＤｉ）　（第１０図参照）と前記ステップ（５５０
）で演算された出力電圧値（ＡＤｉ）との差より感光体
表面電位（Ｖｉ）を演算する。続いて、ステップ（５６
２）で標準電位とステップ（５６１）で演算きれて表面
電位（Ｖｉ）との差（Δｌ／ｉ）を演算し、ステップ（
５６３）でこの偏差値（ΔＶｉ）をグリッド電位（ＧＶ
ｉ）に加え、補正値（ＪＶｉ）を演算する。

次に、ステップ（５６４）で前記補正値（ＪＶｉ）に最
も近い値となる様に、バリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ）
の組合わせを求め、グリッド電位（ＧＶｉ）を決定する
。

そして、ステップ（５６５）でこのグリッド電位（ＧＶ
ｉ）をＲＡＭ（２０２）に格納する。続いて、ステップ
（Ｓ６６）でＣＰＵ（２０１）が以上の如く決定された
バリスタ（６５ａ）〜（６５ｈ）の組合わせとなる様に
スイッチ（ＳＷＩ）〜（ＳＷ８）のオン、オフを指令し
、メインルーチンにリターンする。

第１６図はメインルーチンのステップ（Ｓ９）で実行き
れる帯電能力判定のサブルーチンを示す。

このサブルーチンがコールきれると、まず、ステップ（
５７１）でグリッド電位（ＧＶｉ）と感光体表面電位（
Ｖｉ）との差、即ち、減衰電位（ΔＶｉ）を演算する６
次に、ステップ（５７２）でこの減衰電位（ΔＶｉ）が
許容減衰電位３００ｖ外にあるか否かを判定する。

許容範囲外にあればステップ（５７３）で警告フラグを
「１」にセットし、許容範囲内にあればステップ（５７
４）で警告フラグを「０」にリセットする。

次に、ステップ（５７５）で警告フラグがｒｌ、か否か
を判定する。′０」であればそのままメインルーチンに
リターンし、′１」であればステップ（５７６）で図示
しない操作パネル上の警告ランプを点灯させ、メインル
ーチンにリターンする。

［その他の実施例］ なお、本発明に係る電子写真複写機は前記実施例に限定
するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更する
ことができる。

特に、基準潜像（Ｌｌ）の作成に関しては、像間イレー
ザ〈１０）とシャッタ〈１１）との共同による方法以外
に、原稿台ガラス（１）の走査方向上流側裏面に黒色の
基準パターンを配置し、この基準パターン部分を感光体
ドラムク５）の像間部分に露光する方法であってもよい
。

また、帯電チャージャ（６）としてはスフロトロン方式
以外に、グリッド（６３）の無いコロトロン方式であっ
てもよい、この場合、帯電電位の補正は高圧トランス（
６２）の出力電流値を制御することにより行なえばよい
。

λ班公釆迷 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、感光体上
に作成された基準潜像を現像装置にて基準トナー像とし
、この基準トナー像の濃度を光学的に測定することによ
り感光体の表面電位を検出する様にしたため、従来の如
く表面電位計を組み込む場合に比べて安価にかつ簡便に
感光体表面電位を検出することができ、しかも、基準ト
ナー像の濃度は現像部における感光体の表面電位を正確
に反映しており、この検出値に基づいて表面電位の補正
制御を行なえば、表面１位の暗減衰量の変化に拘わらず
複写画像を常時一定の良好な濃度に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る電子写真複写機の一実施例を示し、
第１図は複写機の概略構成図、第２図はシャッタ駆動部
の斜視図、第３図、第４１１Ａは基準潜像の作成を説明
するための斜視図、第５図はシャッタ、像間イレーサ、
フォトセンサと基準潜像との位置関係の説明図、第６図
は制御の、タイムチャート、第７図はトナー濃度検出及
び基準トナー像濃度検出の制御回路図、第８図は帯電チ
ャージャの制御回路図、第９図はトナー濃度に対する磁
気センサの出力電圧を示すグラフ、第１０図は基準潜像
表面電位に対するフォトセンサの出力電圧を示すグラフ
、第１１図は潜像表面電位に対する画像濃度を示すグラ
フ、第１２図〜第１６図は制御手順を示すフローチャー
トである。 （５）・・・感光体ドラム、（６）・・・帯電チャージ
ャ、（７）・・・現像装置、（１０）・・・像間イレー
ザ、（１０ａ）、　（１０ｂ）・・・発光ダイオード、
（１１）・・・シャッタ、＜１７）・・・ソレノイド、
　＜１９）・・・フォトセンサ、　（２０）・・・光学
系、　（６１）・・・チャージワイヤ、（６２）・・・
高圧トランス、（６３）・・・グリッド、（６５ａ）〜
（６５ｈ）・・・バリスタ、（７６）・・・トナータン
ク、（８０）・・・磁気センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯電手段にて均一に帯電された感光体上に画像露光
   手段にて静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置に
   てトナー画像として複写紙に転写する様にした電子写真
   複写機において、 前記現像装置内のトナー濃度及びトナー帯電量を一定値
   に保持する一方、感光体上に作成された基準潜像を前記
   現像装置にて基準トナー像とし、この基準トナー像の濃
   度を光学的に測定することにより感光体の表面電位を検
   出すること、 を特徴とする電子写真複写機。 ２、前記基準トナー像から検出された感光体表面電位に
   基づいて帯電手段の出力を制御することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の電子写真複写機。