JPS6370275A - 複写機のトナー補給制御装置 - 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】 り又−匹皿工斑１ 本発明は２色のカラー複写を使い分けることができるツ
インカラー複写機における画像濃度の自動ｉＩＩＩＩｍ
装置に関するものである。

１久且韮 従来単色複写機については、原稿面の画像情報を光セン
サーで読み取り、その画像情報に基づき最良のコピー像
を得るため露光条件を設定するものが提案されている。

゛し　２と　　「１ しかるにツインカラー複写機のように機内に２個の現像
器を有するものについて、単色複写機のごとき画像濃度
制御を各現像器について行うものは従来存在しなかった
。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、ツインカラー複写機において各現像器ごとに最
適歯ａ濃度を設定可能とし、短期的にも長期的にも常に
安定した良好な画像形成できる自動画像濃度制御装置を
供する点にある。

。　　を　゛　　ための　　　　ゞ 本発明の構成を第１図に基づき説明する。

２個の現像器を有するツインカラー複写機において、Ａ
は使用する現像器を選択する選択手段である。

Ｂは原稿表面で反射した反射光量を検出する光量検出手
段である。

Ｃは周光ｍ検出手段Ｂによる検出値をもとに前記選択手
段Ａにより選択された現像器の現像バイアス電圧および
トナー補給量を算定する演算手段である。

Ｄは同演算手段Ｃにより算定された現像バイアス電圧に
現像バイアス電源Ｅの出力を制御する現像バイアス制御
手段である。

Ｆは前記演算手段Ｃにより算定されたトナー補給量分の
トナーの補給を行うためトナー補給エータＧを駆動制御
するトナー補給制御手段である。

本発明は以上のように構成され、選択手段Ａにより選択
された現像器について、光量検出手段Ｂにより検出され
た光ｍ値をもとに最適画像濃度を得るための現像バイア
ス電圧を演算手段Ｃによ算定し、現像バイアス制御手段
Ｏにより現像バイアス電源Ｅをその現像バイアス電圧に
制御し、１複写サイクル毎の短期の画像濃度制御がなさ
れる。

また演算手段Ｃは光量検出手段Ｂにより検出された光ｍ
値をもとにトナーの消費量を割り出し、その消費量に見
合うトナーの補給ｍを算定し、トナー補給制御手段Ｆに
より、選択された現像器についてのトナー補給モータＧ
を駆動制御してその算定された補給量分のトナーの補給
を行い、長期の画像濃度制御がなされる。

夫」Ｌヨ 以下第２図ないし第６図に図示した本発明に係る一実施
例について説明する。

第２図は本実施例のツインカラー複写機１の内部概・略
図である。

複写機ケーシング２の頂面には、原稿載置台たるプラテ
ンガラス３が張設され、その上方から原稿押え板４が原
稿５を挟むようにして押えるようになっている。

プラテンガラス３に近接して基準反射板６が備えられ、
同基準反対板６およびプラテンガラス３の下方を露光ラ
ンプ７およびその反ｌ１）ｌｖｔ８が一体に左右に摺動
自在に支持され、露光ランプ７の下部には第１ミラー９
が取付けられ、その左方に第２ミラー１０と同第２ミラ
ー１０の下方に第３ミラー１１が一体にやはり左右に摺
動自在に支持されている。

第３ミラー１１の右方には結像レンズ１５が位置し、さ
らにその右方に第４ミラー１２、その下方に第５ミラー
１３が固定され、第５ミラー１３の左方で略中央位置に
第６ミラー１４が固定され、同第６ミラー１４の下方に
ドラム状感光体１６が位置している。

以上の光学系において露光ランプ７を出射した光は、プ
ラテンガラス３上の原稿５の表面を走査してその反射光
は第１、第２、第３ミラー９，１０゜１１で反射し結像
レンズ１５を通過、さらに第４、第５、第６ミラー１２
．１３．１４で反射してドラム状感光体ｉ６の表面に至
り像を結ぶ。

このような光路中において結像レンズ１５の後方で光軸
より上方にズした位置に光センサ−１７が位置し原稿か
らの反射光の平均光量を検出できるようになっている。

ドラム状感光体１６の周囲にはその回転方向順に帯電器
２０．第２現像器２２．第１現像器２１．転写前除電ラ
ンプ２３．転写器２４．剥離器２５．クリーニング前除
電器２６．クリーニング器２７．帯電前除電ランプ２８
が配置されている。

ドラム状感光体１６の表面は帯電器２０により一様に帯
電され、前記光学系により静電潜像が形成される。

そしてこれを現像するに第１、第２現像器のいずれかが
使用され、第１現像器２１が使用されたときは通常の黒
色トナーによるトナー像が形成され、第２現像器２２が
使用されたときは赤色系トナーのトナー像が形成される
。

このようにして形成されたトナー像の上から転写前除電
ランプ２３により強い光があてられドラムとトナーの吸
着力を下げ、転写を容易にした状態で転写器２４によっ
て転写がなされ、剥離器２５により用紙はドラムから剥
離され、搬送ベルト２つにより搬送される。

なおドラム状感光体１６に、残留したトナーはクリーニ
ング前除雪器２６により除電されたのちクリ−ニング器
２７により掻き落される。

次いで帯電前除電ランプ２８により感光体表面の電荷が
全面に亘って除去されたのち、再び帯電器２０により帯
電がなされる。

なお複写用紙は複写機ケーシング２の右側面に嵌入され
た給紙トレイ３０から搬送路３１を介して転写器２４の
位置に給紙され転写後前記搬送ベルト２９により定着＠
３２に搬送され、定着されたのち定着器３２から排紙ト
レイ３３に排出される。

また第１、第２現像器２１．２２にはそれぞれトナー補
給装置３４．３５が付設されていて、トナー補給モータ
４６（図示せず）の駆動により必要に応じてトナーの補
給が可能である。

このような２個の現像器の選択は複写機ケーシング２の
頂面に設けられた選択スイッチ３８の切換え操作によっ
てなされる。

次に本実施例の制御系の概略を第３図に示し説明する。

基準反射板６による反射光の基準光量と原稿５による反
射光の光量とを光センサ−１７が検出し、それぞれＡ／
Ｄコンバータ４１によってディジタル信号に変換されて
ＣＰＩＩ　４２に入力される。

ＣＰＵ　４２では基準光量に対する原稿５による反射光
量の割合から原稿表面の地肌濃度（平均反射率）を近似
的に算出する。

そして選択スイッチ３８による選択信号を受けて所要の
現像器による現像を可能状態にする（同現像器に現像バ
イアス電源の出力を切り換える）とともに、当該現像器
により最適濃度を実現すべく前記算出した原稿の地肌濃
度から現像バイアス電圧を決定する。

同現像バイアス電圧への設定を現像バイアスコントロー
ラ４３に指示し、同現像バイアスコントローラ４３によ
り現像バイアス１ｉ１４４の出力が制御される。

またＣＰＵ　４２は前記算出した原稿の地肌濃度からト
ナー消費量を予測し、それに見合うトナーａの補給をト
ナー補給コントローラ４５に指示し、同トナー補給コン
トローラ４５により、選択された現像器のトナー補給装
置のトナー補給モータ４６が駆動制御され長期的に画像
濃度を維持するようになっている。

さらに１複写サイクルにおいて補給できるトナー伍には
通常上限があり、これを越えるトナー補給が必要となさ
れるときは、上限を越えたトナー補給量を−ＨＲＡ）４
４７に記憶させる。

実際このようなことが起こるのは原稿全体の画像密度が
高い状態にあるときである。

ＲＡＭ　４７に記憶されたトナー補給弁についてはトナ
ー消費の少ない複写サイクル時に補給するようＣＰＵ　
４２は制御する。

ここに原稿の画像密度に対する光センサーの検出レベル
は第４図に示すように略比例する。

このように原稿の画像密度を反映した光センサー検出レ
ベルに応じて現像バイアス電圧が算定され、１コピーご
との画像濃度制御がなされる。

このとき、使用される現像器によってその現像バイアス
電圧が異なる。これは黒色の通常のトナーと赤色系のト
ナーとではその現像特性く潜＠電位に対する画像濃度の
関係）が異なる（このように各トナー毎に現像特性が異
なることは、一般的に多くみられる）ことによるもので
選択された現像器について現像バイアス電圧が算定され
、該現像器の現像ロールのバイアスが制御されるととも
に、他の現＠器の現像ロールはハイバイアスに設定固定
される。

そこで選択された現像器について現像バイアス電圧を決
定するにあたり、第５図に示すようにセンサー出力がＡ
領域にあるとき（基準反射光量に対する原稿反射光量の
割合である平均反！）ｌ率が８０％以上のとき）、該部
分が地肌の反射′ａ度に最も近似している部分として判
断し通常の中心的な現像バイアスレベル（通常の白紙の
場合のレベル）約３００■の現像バイアス電圧に固定し
、Ｂ領域すなわち平均反射率にして約６０％〜８０％の
場合はセンサー出力に応じた現像バイアス電圧を印加す
るように制御する。

このように制御することで種々の原稿に対応することが
できる。

なお、現像バイアスレベルでなく照明光源の光レベルで
各色毎にことなった水準で対応させることでも可能であ
るが、この場合には、ランプワット数の容量アップとな
り、これに基づく制約が厳しくなり、有効な方法ではな
い。

次にトナー消費量は第６図に示すように光センサー検出
レベルに略比例するので積算される１コピーによるトナ
ー消費量が算定され、さらにトナー補給モータ４６の駆
動時間に換算されて、次のコピーサイクルにおいてトナ
ー補給コントローラ４５によってトナー補給モータ４６
が時間制御されて所要のトナーが補給される。

この場合も選択された現像器のトナー補給装置について
行われるものである。

トナーの補給は時間制御されることから１コピー中にお
いて補給できるトナー吊には上限がある。

したがって原稿が全体に亘ってベタに近い状態（例えば
写真、カタログ等）にあるときは必要とされるトナー補
給量が１コピー中に補給できるトナー囲を越える場合が
ある。

そこで越えたトナー補給量については、前記したように
ＲＡＨ４７に記憶するようにして、トナー補給量の少な
い複写サイクル時に加算して補給するようにしている。

このように常にトナーを補給することで長期的に一定画
像濃度を維持させる状態におくことができる。

以上のように本実施例においては選択された現＠器につ
いて現像バイアス電圧の制御により１複写サイクルごと
の短期的な画像濃度制御がなされるとともにトナー補給
制御により長期的な画像濃度制御がなされ常に最適画像
濃度を維持し、良好な画像形成を可能としている。

次に上記実施例に若干の改良を加えた例について説明す
る。

通常光センサーで全原稿面を読み取ることはできないこ
とから（検出面の巾は走査方向と直角な方向に約１００
　ｍｍが一般的）、検出面外に大きな面積でベタ部があ
った時あるいは逆に地肌部だけであった場合には予測か
らはずれトナー補給量に過不足が生じることがある。

トナー補給量が不足であるときは後の処理でそれ程問題
は生じないが、過剰であると、画＠濃度が高くなり、全
面カブリ現象が生じたり、機内の著しい汚れ等の副作用
で簡単には元の状態に戻すことが困難となるような不具
合が生じる。

そこで本実施例では光センサ−１１により検出された光
量値により測定されるトナー消費量のその全体について
補給させずにあえて９０〜９８％相当分のみ補給するよ
うＣＰＵ　４２において制御する。

第７図に示すように予測消費ｆｆ１Ｐより若干低めの斜
線部分に対応したトナーの補給を行う。

このようにすることで種々の原稿に対してもトナー供給
の過剰による副作用を極力抑制することができる。

そして現像器内のトナーが徐々に減少して画像濃度に影
響が出はじめたときのためにトナー増量用の装置を有す
る。

この装置は手操作で増量ボタンを押すことにより一定時
間（約６０秒間）選択されている現像器のトナー補給モ
ータ４６を駆動するものである。

これは前記ＲＡＭ　４７に記憶されるトナー補給量の補
給とは独立したものであり、前記制御系とも別個のもの
として直接トナー補給モータ４６を駆動制御する。

よって本実施例においてはトナーの過剰供給による弊害
を除去し、必要に応じて増量ボタンを操作することで常
に最適な画＠濃度を保つことができる。

ｌ団立匁１ 本発明は、現像バイアス電圧の制御により１複写サイク
ルごとの短期的な画ｆ！Ｅｉｅ度制御がなされるととも
にトナー補給制御により長期的な画像濃度制御がなされ
るので常に最適画像濃度を維持して良好な画像形成を可
能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る一実施例のツインカラー複写機の内部概略図、第３図
は本実施例の制御系の概略ブロック図、第４図は原稿の
画像密度と光センサー検出レベルとの関係を示す図、第
５図は光センサー出力に対する現像バイアス電圧の決定
方法を示す図、第６図は光センサー検出レベルとトナー
消費量との関係を示す図、第７図は別の実施例における
光センサー検出レベルとトナー消！２吊およびトナー補
給量との関係を示す図である。 １・・・ツインカラー複写磯、２・・・複写様ケーシン
グ、３・・・プラテンガラス、４・・・原稿押え板、５
・・・原稿、６・・・基準反射板、７・・・露光ランプ
、８・・・反射鏡、９・・・第１ミラー、１０・・・第
２ミラー、１１・・・第３ミラー、１２・・・第４ミラ
ー、１３・・・第５ミラー、１４・・・第６ミラー、１
５・・・結像レンズ、１６・・・ドラム状感光体、１７
・・・光センサ−， ２０・・・帯電器、２１．２２・・・現像器、２３・・
・転写前除電ランプ、２４・・・転写器、２５・・・剥
離器、２６・・・クリーニング前除電器、２７・・・ク
リーニング器、２８・・・帯電前除電ランプ、 ３０・・・給紙トレイ、３１・・・搬送路、３２・・・
定着器、３３・・・排紙トレイ、３４・・・トナー補給
装置、３５・・・トナー補給装置、３８・・・選択スイ
ッチ、 ４１・・・へ／Ｄコンバータ、４２・・・ＣＰＵ　、　
４３・・・現像バイアスコントローラ、４４・・・現像
バイアスＩＩ、４５・・・トナー補給コントローラ、４
６・・・トナー補給モータ４７・・・ＲＡＨ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２個の現像器を備えたツインカラー複写機において、使
   用する現像器を選択する選択手段と、原稿表面で反射し
   た反射光量を検出する光量検出手段と、周光量検出手段
   による検出値をもとに前記選択手段により選択された現
   像器の現像バイアス電圧およびトナー補給量を算定する
   演算手段と、同演算手段により算定された現像バイアス
   電圧に現像バイアス電源の出力を制御する現像バイアス
   制御手段と、前記演算手段により算定されたトナー補給
   量分のトナーの補給を行うためトナー補給モータを駆動
   制御するトナー補給制御手段とを備えたことを特徴とす
   る自動画像濃度制御装置。