JPH0361947B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は記録装置における画像濃度制御装置に
関するものである。 〔従来の技術〕 潜像担持体に形成された潜像を、トナーとキヤ
リアを有する二成分系現像剤を用いて可視像化す
る記録装置、例えば電子複写機、静電記録装置、
又は各種のプリンタは従来より周知である。 このような二成分系の現像剤を用いると、トナ
ーが順次消費されるため、現像剤のトナー濃度、
即ちキヤリアに対するトナーの比率（重量比又は
体積比）が順次低下し、これに伴つて可視像の画
像濃度（反射濃度）が薄くなる。そこで、潜像担
持体上に標準潜像を形成し、これを現像して得た
標準画像の濃度を検出し、これに応じて現像装置
の現像剤へトナーを補給する画像濃度制御装置が
従来より用いられている。 かかる制御装置を使用すれば画像濃度が高くな
りすぎたり低くなりすぎることを防止でき、一定
品質の画像を得ることが可能となる。ところがこ
の形式の制御装置には次のような問題があつた。 可視像の画像濃度は現像剤のトナー濃度以外の
各種原因によつても変化する。例えば、感光体よ
り成る潜像担持体と、これを潜像の形成に先立ち
帯電する帯電チヤージヤとを有する電子複写機に
おいては、帯電チヤージヤのシールドやコロノー
ドが汚れると、感光体表面の帯電電位が変化し、
この電位が低下すると、現像剤のトナー濃度自体
に変化がなくとも可視像の画像濃度が低下する。
このとき、この画像濃度の低下を補うべく画像濃
度制御装置が作動し、現像剤のトナー濃度が高め
られる。現像剤中のキヤリヤが劣化したときも同
様な現像を生じる。 逆に、感光体を露光する露光光学系のレンズや
ミラー等に汚れが生じると、感光体への光量が低
下するため、可視像の画像濃度は高くなる。従つ
て、このときは画像濃度制御装置がその画像濃度
を一定に保つべく、現像剤のトナー濃度を低下さ
せるように作動する。 このように画像濃度自体を所望する高さに維持
しようとすると、複写機における各種要素又は現
像剤の特性の変化により、トナー濃度自体が変動
することがある。トナー濃度の変化が特に過大に
ならないのであれば、画像濃度自体は所望する高
さに保たれているのであるから特に不都合は生じ
ないが、この変化が顕著となり、トナー濃度が極
端に高くなつてしまうと、キヤリヤに付着してい
たトナーがキヤリヤから離れ、これが現像装置外
へ飛散し、複写機内を汚損せしめる。逆にトナー
濃度が低くなりすぎると、現像動作時に現像剤中
のキヤリヤ粒子が感光体に付着し、該感光体に傷
を付ける恐れがある。このような不具合は電子複
写機以外の記録装置においても同様に生ずる。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した記
録装置における画像濃度制御装置を提供すること
である。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持
体上に標準潜像を形成する標準潜像形成手段と、
形成された標準潜像を二成分系現像剤によつて現
像して標準画像を形成する現像装置と、形成され
た標準画像の濃度を検知する画像濃度検知手段
と、前記現像装置内に配置され前記二成分系現像
剤の特性値を検出することによつて前記二成分系
現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手
段と、前記画像濃度検知手段の検知結果によつて
前記現像装置へのトナー補給量を制御して前記二
成分系現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度
制御手段と、前記トナー濃度検知手段の検知結果
の上限値又は下限値の少なくとも一方を設定する
設定手段と、該設定手段が上限設定手段であると
きは、前記トナー濃度検知手段の検知結果が上限
値に至り、ないしはこれを超えたとき前記画像濃
度検知手段の検知結果にかかわらずトナー補給を
禁止し、前記設定手段が下限設定手段であるとき
は、前記トナー濃度検知手段の検知結果が下限値
に至り、ないしはこれより低下したとき前記画像
濃度検知手段の検知結果にかかわらずトナーを補
給する制御手段とを具備する記録装置における画
像濃度制御装置を提案する。 〔実施例〕 以下、本発明を電子複写機の画像濃度制御装置
に適用した具体例を説明し、併せて従来の欠点を
図面に即してより具体的に明らかにする。 第１図はかかる電子複写機の一例を示し、先ず
その全体構成と作用を明らかにする。 複写機の機枠にはドラム状の感光体１として構
成された潜像担持体が支持され、複写動作の開始
に伴つて感光体１は時計方向に回転駆動される。
その際、コロノード３とシールド４を有する帯電
チヤージヤ２によつて感光体表面が所定の極性に
帯電される。 一方、複写機の上部に設けられたコンタクトガ
ラス５上には圧板６により押えられた原稿７が載
置され、この原稿７は矢印Ａ方向に移動する光源
ランプ８によつて照明される。原稿７からの光は
ランプ８と共に移動する第１ミラー９、並びに矢
印Ｂ方向に移動する第２及び第３ミラー１０，１
１にてそれぞれ反射した後、レンズ１２を通り、
次いで固定された第４ミラー１３にて反射し、表
面を帯電された感光体１の表面に至り、ここに原
稿７の画像が結像される。このようにして感光体
表面には原稿の画像に対応する静電潜像が形成さ
れ、この潜像は現像装置１４（第３図をも参照）
を通るときトナーによつて可視像化される。 この可視像は給紙装置１５から感光体１へ給送
された転写紙１６に転写チヤージヤ１７の作用に
よつて転写される。次いでこの転写紙１６は分離
チヤージヤ１８により感光体１から分離され、定
着装置１９を通り、このとき転写可視像が転写紙
上に定着され、次いで複写機の本体外へ排出され
る。 可視像の転写を終えた感光体表面に残在するト
ナーはクリーニング装置２０によつて清掃され、
清掃後の感光体表面は除電チヤージヤによつて除
電作用を受ける。 第２図ａに示すように、各複写動作時に形成さ
れる潜像の形成領域Ｘに先行する部分は非画像領
域Ｙとなる。 本例における現像装置１４は第３図に明示する
如く、トナーとキヤリヤを有する二成分系現像剤
２３を収容したタンク２２を有し、本例では現像
剤２３のキヤリヤが磁性体から成り、トナーは非
磁性体から構成されている。タンク２２には、感
光体１に対向して位置し、かつ必要に応じてバイ
アス電圧が印加される現像スリーブ２４が内設さ
れ、このスリーブ２４内には磁石２５が設けられ
ている。タンク２２内の現像剤２３は攪拌羽根２
６によつて攪拌される。 スリーブ２４が反時計方向に回転するか、又は
これに内設された磁石２５が時計方向に回転し、
或いは両者が共に回転することによつて現像剤２
がスリーブ２４の表面に担持されつつ反時計方向
に搬送さ、ドクター２７によつて現像剤の搬送量
が規制される。規制された現像剤は感光体１とス
リーブ２４との対向領域Ｄへ至り、ここで現像剤
中のトナーが感光体上の潜像に静電的に移行し、
潜像の可視像化が行われる。 ドクター２７にて掻き取られた余剰の現像剤は
案内板２８上を流れ、再びタンク２２の底部へと
落下し、攪拌羽根２６により攪拌作用を受ける。
このようにタンク２２内の現像剤２３は攪拌作用
を受けつつ循環する。 上述のように複写動作が行われることにより現
像剤２３中のトナーが順次消費されるので、タン
ク内の現像剤のトナー濃度は順次低下する。これ
を補うべく、後述する態様で現像装置１４に付設
されたトナー容器２９内のトナー３０が現像装置
１４の現像剤中に補給される。本例ではトナー容
器２９の下部開口にトナー補給ローラ３１が回転
可能に支持され、該ローラの回転によつて、その
表面に形成された溝３２を通してトナーがタンク
２２内に供給される。 トナー容器２９からタンク２２内へのトナーの
送り込み量は、本発明に係る画像濃度制御装置に
よつて次のように制御される。 第１図において、コンタクトガラス５に隣接し
た位置にはその表面３３に予め決められた標準反
射濃度を有する基準部材３４が設けられ、先に説
明したように原稿７の照明が行われる際、これに
先立つて基準部材３４の表面３３がランプ８によ
つて照明され、これが、通常の複写動作の場合と
全く同様に前述の結像光学系によつて感光体１の
非画像領域Ｙに結像される。このとき非画像領域
Ｙも帯電チヤージヤ２によつて帯電されているの
で、この部分には基準部材３４の表面３３の濃度
に対応した表面電位の標準潜像３５（第２図ａ）
が形成され、この標準潜像３５は現像装置１４に
おいて二成分系現像剤３０のトナーにより可視像
化される。これが標準画像３５ａ（第２図ｂ）で
ある。 上述のように、本例では基準部材３４と、帯電
チヤージヤ２と、ランプ８を含めた結像光学系と
によつて、潜像担持体上に標準潜像を形成する標
準潜像形成手段が構成され、かかる標準潜像が、
通常の複写動作時に用いられる現像装置１４の二
成分系現像剤によつて現像され、標準画像が形成
される。 標準画像３５ａは、タンク２２に収容された現
像剤のトナー濃度に応じた画像濃度を有するよう
に制御される。即ち、この種の複写機では一般
に、オペレータが操作部に設けられた目盛（図示
せず）を操作するなどして、複写画像の濃度を調
整できるように構成されているが、いかなる濃度
に設定されても標準画像の濃度はこの設定値によ
り影響を受けない。例えば、オペレータが上記目
盛を操作して現像装置１４のスリーブ２４に印加
されるバイアス電圧を変化させ、これにより、可
視像の濃度を変えるように構成されている場合、
オペレータがどのように目盛を設定しても、標準
潜像が可視像化されるときはスリーブ２４に予め
定められた一定のバイアス電圧が印加される。基
準部材３４の表面の濃度は一定であるから、得ら
れる標準画像３５ａの濃度は実質的に常に現像剤
２３のトナー濃度によつて定まる。 上記の如く形成された標準画像３５ａが現像装
置１４を通過すると、第２図ｂに示した画像濃度
検知手段３６の発光素子３７が発光し、標準画像
３５ａ側からの光が検出手段３６の受光素子３８
に入射する。この受光素子３８の出力は標準画像
３５ａの濃度に対応した電圧となり、これに応じ
てトナー容器２９のトナーの補給が制御される。 第４図は、感光体１上に形成された標準画像３
５ａの濃度を検知する上述の画像濃度検知手段３
６と、これに関連する構成の一例を示すブロツク
図であり、この検知手段３６は発光素子３７と受
光素子３８の外に電源電圧Ｖc.c.を分圧する抵抗３
９及び４０と、分圧した電圧と受光素子３８の電
圧とを比較する比較器４１とを有し、比較器４１
の出力はトナー補給ローラ３１（第３図）を駆動
する駆動回路４２に供給される。比較器４１の出
力を駆動回路４２に供給する線路中には２つのス
イツチ回路４３，４４が接続されているが、これ
については後述する。 標準画像３５ａが発光及び受光素子３７，３８
にほぼ対向した位置に至り、発光素子３７が発光
すると、受光素子３８は標準画像の濃度に対応し
た電圧を出力するが、この出力電圧は比較器４１
において電源Ｖc.c.を抵抗３９と４０で分圧した基
準電圧と比較され、標準画像の濃度が基準電圧に
対応する濃度より低いか高いかが判定される。 いま標準画像の濃度が基準電圧に対応する濃度
より低いときは、比較器４１は高電位出力を発生
し、この高電位出力はスイツチ回路４３，４４を
介して駆動回路４２に供給され、トナー補給ロー
ラ３１を駆動する。このためトナー容器２９内の
トナー３０がタンク２２に供給され、タンク２２
内のトナー濃度が高められる。 また標準画像の濃度が基準電圧に対応する濃度
以上であるときは、比較器４１は低電位出力を発
生し、この低電位出力はスイツチ回路４３，４４
を介して駆動回路４２に供給され、トナー補給ロ
ーラ３１を停止させ、タンク２２へのトナーの補
給を停止する。かかる動作は、感光体１の回転に
伴い標準画像が発光及び受光素子３７，３８に対
向して、発光素子３７が発光するたびに行われる
ため、上記基準電圧を適切に設定することによつ
て、原稿画像から得られる可視像の画像濃度をほ
ぼ所定の値に維持し得るように、現像剤２３のト
ナー濃度を調整することができる。 上述のように、本例では駆動回路４２とトナー
補給ローラ３１が、画像濃度検知手段３６の検知
結果によつて現像装置１４へのトナー補給量を制
御して、現像装置１４に収容された二成分系現像
剤２３のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手
段を構成している。 尚、標準画像３５ａが発光・受光素子３７，３
８を通り過ぎて転写チヤージヤ１７に至つたとき
には、未だ転写紙は該チヤージヤ１７の位置にま
で送られてきていないので、標準画像が転写紙に
転写される不都合は生じない。また、この標準画
像もクリーニング装置２０により清掃され、清掃
後の感光体表面が除電チヤージヤ２１による除電
作用を受けることは通常の潜像と変りはない。 複写動作が行われるたびに上記制御動作を行う
こともできるが、タンク２２内の現像剤２３の量
は多く、トナーの消費や補給に対してもトナー濃
度の変化には時間遅れが存在すること、クリーニ
ング装置２０の負荷を軽減させること、及び標準
潜像３５に付着するトナーが多量に消費されるの
を避けること、等のために、標準画像の濃度検出
をたとえば10回の複写動作毎に１回行うようにす
ることもできる。このときは第２図ａに示した非
画像領域Ｙについては帯電チヤージヤ２による帯
電を行わないが、或いはこれを行つたとしても、
原稿画像の潜像形成前に、イレース光Ｌ（第１図、
第３図）によつて非画像領域Ｙを除電する。 さらに、画像濃度の検出が行われるときの比較
器４１からの出力を次の画像濃度の検出が行われ
るまでの期間保持し、この期間中、トナーの補給
を継続し、或いは禁止し続けるように構成するこ
ともできる。かかる動作は保持回路を付加するこ
とにより行うことができ、例えば、比較器４１の
出力でセツトされ、感光体１の回転に対応してオ
ン状態になるスイツチの出力でリセツトされるフ
リツプフロツプ回路（図示せず）を比較器４１と
スイツチ回路４３との間に挿入して、比較器４１
からのトナー補給出力（高電位出力）を所定時間
保持するように構成することができる。 以上説明した構成により、現像装置１４におい
てトナーが順次消費されても、画像濃度をほぼ所
定の値に維持できる。ところが先にも説明したよ
うに、画像濃度の変化は必ずしもトナーの濃度の
変化だけに基因するものではなく、従つて画像濃
度の制御を行うだけであると、前述の各種の不都
合を生ずる恐れがある。これを図面に即してより
詳しく説明する。 第１図に示した帯電チヤージヤ２のコロノード
３及びシールド４に汚れが生ずると帯電電流が変
化し、感光体表面の帯電電位が変動する。その結
果、標準画像３５ａの濃度が変化し、前述の画像
濃度制御だけであると現像装置１４に収容された
現像剤２３のトナー濃度が変化する。即ち感光体
１の表面電位が下れば、画像濃度は下り、よつて
現像剤２３のトナー濃度は上がり、逆に感光体の
表面電位が上がればトナー濃度は下る。帯電チヤ
ージヤ２の汚れによる影響を軽減するため、その
電源の出力を定電流化することは従来より知られ
ているが、たとえこのようにしたとしても、コロ
ノード３が局部的に汚れると、この汚れにより感
光体上に帯電むらができる。かかる帯電むらが標
準潜像３５の形成部に発生して該潜像３５の電位
が低下すれば、標準画像の濃度が低下し、現像剤
２３のトナー濃度は高められることになる。ま
た、帯電チヤージヤ２用の高源電圧の温度ドリフ
ト、経時ドリフト又は温度、湿度、大気圧の変動
に伴うコロナ放電現像の変化等によつても感光体
表面の帯電電位が変化し、その結果、現像剤２３
のトナー濃度が変動する。極端な場合には帯電チ
ヤージヤ２用の電源が故障して、その出力が大き
く低下したようなときは、感光体の表面電位は著
しく低下し、標準画像の濃度も大きく低下するた
め、現像剤２３の濃度が著しく高くなる恐れがあ
る。また、先に説明した光学素子の汚れ、キヤリ
ヤの劣化の外、現像装置１４におけるスリーブ２
４へのバイアス電圧の変動、感光体１の表面の劣
化、基準部材３４の表面３３の汚れ、変色等によ
つても可視像の画像濃度が変動し、これに伴つて
現像剤２３のトナー濃度が変化する。このような
変化が著しくなり、トナー濃度が高くなりすぎる
と、トナーの飛散が激しくなり、逆に低くなりす
ぎると、現像動作時に感光体表面へキヤリヤ粒子
が付着し、これがクリーニング装置２０にて感光
体表面に擦り付けられ、該表面に傷が付けられる
等の不都合を生ずる。トナーの飛散が著しくなる
と、複写機の各要素の汚れが助長され、その結
果、更にトナー濃度が高くなるという悪循環が繰
返される恐れもある。複写機の内部の汚れは著し
くなるとこれを清掃して正常な状態に戻すには多
大な時間を必要とする。また飛散トナーによつて
画像濃度検知手段３６の発光素子３７や受光素子
３８が汚れると画像濃度検知の機能自体が低下す
る。 上記不都合を除去するため、本発明に係る画像
濃度制御装置は、前述の画像検知手段３６とトナ
ー濃度制御手段の外に第４図に例示する如く、現
像装置内に配置された二成分系現像剤の特性値を
検出することによつて、該現像剤のトナー濃度を
検知するトナー濃度検知手段４５を有し、この手
段４５と、後述する設定及び制御手段とによつ
て、現像装置１４における現像剤２３のトナー濃
度が極端に高くなり、或いは極端に低くなること
が阻止される。以下、その詳細を説明する。 第４図に一例として示したトナー濃度検知手段
４５は、トナー濃度検知コイル４６と、このコイ
ル４６に直列に接続された発振周波調整用の可変
インダクタンス４７と、これらの直列回路に並列
に接続され、コイル４６及び可変インダクタンス
４７とともに共振回路を形成するコンデンサ４８
と、インバータ４９，５０とからなる発振器とで
構成されている。かかるトナー濃度検知手段４５
の出力はバツフアとしてのインバータ５１を介し
て出力する。 コイル４６は現像装置１４におけるタンク２２
（第３図）内の現像剤循環経路中の適所に設けら
れ、本例では第３図に示す如く、案内板２８に形
成された孔５２の下部に付設されたロート状部材
５３の円筒状部５３ａに巻回され、案内板２８上
を移動する現像剤の一部が孔５２から落下し、該
現像剤がコイル４６中を通過するように構成され
ている。 現像剤のキヤリヤは磁性体、トナーは非磁性体
より成るため、コイル４６中を通過する現像剤の
トナー濃度の変化に応じてコイル４６中の磁性体
の量が変動し、その透磁率は変化するのでコイル
４６のインダクタンスが変化する。このためコン
デンサ４８と共に構成される共振回路の共振周波
数が変化し、トナー濃度検知手段４５の発振周波
数が変化する。トナー濃度とトナー濃度検知手段
４５の発振周波数との関係はたとえば第５図に示
す如き特性を示す。このように、現像装置１４内
の二成分系現像剤２３の特性値を検出することに
よつて、この現像剤のトナー濃度を検知すること
ができるのである。 トナー濃度に対応したトナー濃度検知手段４５
の出力、即ちトナー濃度に対する周波数の発振出
力はインバータ５１を介して周波数電圧変換器５
４に供給され、電圧に変換される。周波数電圧変
換器５４の出力電圧は比較器５５及び５６に供給
される。また比較器５５には、その非反転入力端
子に電圧E₁が供給されており、周波数電圧変換
器５４の出力電圧が電圧E₁を超えたとき負電圧
出力を発生するように構成されている。一方、比
較器５６にはその反転入力端子に電圧E₂（E₁＞
E₂）が供給され、周波数電圧変換器５４の出力
電圧が電圧E₂より低下したとき負電圧出力を発
生するように構成されている。 また前述の比較器４１の出力を駆動回路４２に
供給する線路中には、比較器５５の出力により切
替えられるスイツチ回路４３と、比較器５５に縦
続接続され且つ比較器５６の出力により切替えら
れるスイツチ回路４４とが接続されており、スイ
ツチ回路４３は比較器５５の入力が電圧E₁より
高いときの出力により回路がオフ状態となり、ス
イツチ回路４４には比較器５６の入力が電圧E₂
より低下したときの出力により回路が電圧源５７
の出力を駆動回路４２に供給するように構成され
ている。 第３図に示すタンク２２内の現像剤２３がコイ
ル４６中を通過することにより、トナー濃度検知
手段４５は、第５図に示した如く、現像剤２３の
トナー濃度に対応した周波数の出力を発生してい
る。トナー濃度検知手段４５のこの発振出力は周
波数電圧変換器５４にバツフア用のインバータ５
１を介して供給されているため、周波数電圧変換
器５４の出力はトナー濃度に対応したレベルの電
圧出力となる。この出力電圧は比較器５５，５６
に供給されて、電圧E₁及びE₂と比較されている。
いま、周波数電圧変換器５４の出力電圧が電圧
E₁より低いときは、比較器５５の出力電圧は高
電位となつてスイツチ回路４３はオン状態とな
り、比較器４１の出力電圧はスイツチ回路４４に
導びかれる。また逆に周波数電圧変換器５４の出
力電圧が電圧E₁以上となつたときは比較器５５
の出力電圧は低電位となつてスイツチ回路４３は
オフ状態になり、比較器４１の出力電圧はスイツ
チ回路４３にて遮断される。また周波数電圧変換
器５４の出力電圧が電圧E₂を超えているときは
比較器５６の出力は高電位出力となつてスイツチ
回路４４は第４図に示す接点位置となつてスイツ
チ回路４３の出力をトナー補給駆動回路４２に導
き、周波数電圧変換器５４の出力電圧が電圧E₂
以下のときは比較器５６の出力は低電位出力とな
つてスイツチ回路４４は切替つて電圧源５７の電
圧をトナー補給駆動回路４２に供給する。従つ
て、トナー濃度、標準画像の濃度、トナーの補給
との関係は第１表に示す如くになる。第１表にお
いては、トナー濃度を周波数電圧変換器５４の出
力電圧Ｅで示してある。

【表】 上記の如くトナー補給制御が行われた場合のト
ナー濃度の変化は、例えば第６図に示す如くなり
現像剤２３のトナー濃度が電圧E₁により定まる
上限濃度に達すると、可視像の画像濃度に関係な
くトナーの補給は停止され、第６図のＨ区間に示
す如く制限される（従つてこの区間Ｈでは可視像
の画像濃度は所定の値よりも低下することがあ
る）。現像剤２３のトナー濃度が電圧E₂により定
まる下限濃度に達すると、画像濃度の高低にかか
わりなく、電圧源５７の電圧によりトナー補給ロ
ーラ３１が回転してタンク２２内にトナーが補給
される（よつて、このときは、画像濃度は所定の
高さよりも高くなることもある）。トナー濃度が
電圧E₁とE₂との間にあるときには、先に説明し
た如く標準画像の濃度に応じてトナーの補給が制
御され、所定の画像濃度が得られる。 上述のように、画像濃度が所定の値から外れる
ことはあるものの、トナー濃度は電圧E₁に対応
する濃度を超えるようなことはなく、トナーの飛
散による汚れは抑制される。またトナー濃度は電
圧E₂に対応する濃度より低下することはなく、
よつてキヤリヤにより感光体１の表面が傷付けら
れる不都合は抑制される。実験によると、トナー
の上限濃度を、キヤリヤ約94.5重量％に対しトナ
ーを約5.5重量％に設定し、トナーの下限濃度を、
キヤリヤ約98.5重量％に対しトナーを約1.5重量
％に設定したときに、著しいトナーの飛散、及び
感光体へのキヤリヤの著しい付着を防止すること
ができた。 上記実施例では、画像濃度の検知よりも、トナ
ー濃度の上限値又は下限値の検知を優先させ、ト
ナー濃度が上限値又は下限値に達したときに、画
像濃度にかかわりなく、トナーの補給又はその停
止を行うようになつているので、画像濃度の検出
を複数の複写動作に対して１回行うようにして
も、トナー濃度が上限値又は下限値を超える如き
不都合は生じない。また上限値と下限値との間に
は比較的大きな幅があるので、複写機の要素又は
現像剤の特性が大きく変動したとき以外は、その
変動に対応して、画像濃度を調整することがで
き、よつて、トナー濃度が上限値又は下限値に達
して、可視像の画像濃度が所定の値を超える事態
が早期に現われることは通常なく、複写機の使用
上の不便さを生ずることはほとんどない。 また上述した実施例においては、トナー濃度検
知手段４５の検知結果の上限値と下限値との双方
で標準画像の濃度によるトナー濃度の制御を制限
する場合について説明したが、複写機の特性、ト
ナーの補給速度等から上限値又は下限値の何れか
一方の制限のみで充分な場合もある。その際、通
常トナー濃度が高くなつて複写機内部がトナーに
より汚された場合の清掃に長時間を要すること、
及び一般にはトナー濃度が経時的に高くなる傾向
にあることが多いことから、上限値のみを制御す
ることが望ましい。 上述したことは、後に第７図を参照して説明す
る実施例においても同様に適用できるものであ
る。 以上のようにして、トナー濃度検知手段の検知
結果の上限値又は下限値の少なくとも一方を設定
する設定手段と、該設定手段が上限設定手段であ
るときは、トナー濃度検知手段の検知結果が上限
値に至りないしはこれを超えたとき画像濃度検知
手段の検知結果にかかわらずトナー補給を禁止
し、前記設定手段が下限設定手段であるときは、
前記トナー濃度検知手段の検知結果が下限値に至
り、ないしはこれより低下したとき画像濃度検知
手段の検知結果にかかわらずトナーを補給する制
御手段の一例が構成される。 ところで、可視像の画像濃度は、複写機の各種
要素又は現像剤の特性の変動によつても変化する
ことは先に詳しく説明した通りであるが、この特
性の変動を知ることができれば、特性の変化した
要素を調整することが可能となる。その際、可視
像の画像濃度を所定の高さに保つようにすれば、
上記特性の変化は、トナー濃度の変化にほぼ対応
することになる。従つてトナー濃度を知ることが
できれば、複写機の要素等の特性変化を知ること
が可能となる。かかる観点より、第４図に示す実
施例において周波数電圧変換器５４の出力電圧を
測定する電圧計５８を設け、トナー濃度を電圧計
５８によつて表示することにより、例えば、トナ
ー濃度が前記の電圧E₁又はE₂に対応する濃度、
又はこれに近い濃度に達しているときは、複写機
の各種要素又は現像剤の特性を調整する必要のあ
ることを判断できる。この場合、複写機のどの要
素が原因でトナー濃度が高く、或いは低くなりす
ぎているかは表示されないが、トナー濃度を高め
る方向に特性が変化する要素と、逆にこれを低く
する方向に変化する要素は予め判つているので、
トナー濃度を知ることができれば、どの要素の特
性が変化しているかのおおよその判断は付き、従
つて短時間でその調整をなすことが可能である。
かかる調整を、複写機の保守、点検時に行えば、
ほぼ常の複写機を最良のコンデイシヨン下におく
ことができる。 また、個々の複写機における各要素には、製作
上のばらつきによつて、トナー濃度を高めようと
する傾向が特に強いもの、或いは逆にトナー濃度
を低くさせる傾向が特に強いものが存在するが、
上述の如くトナー濃度を知ることにより個々の要
素のもつ傾向を把握できれば、その傾向に合せて
該要素を調整しておくこともできる。例えば或る
複写機の帯電チヤージヤの帯電電流が比較的早期
に低下する傾向を持つていることをトナー濃度の
変化により知ることができれば、その調整時に、
不都合が生じない範囲で予め帯電電流が高めとな
るように調整しておき、該電流の経時的な低下に
基因するトナー濃度の過大な上昇が生ずるまでの
時間を長くすることができる。このようにして、
個々の複写機の持つ固有の特性に合せて、その各
要素の調整を行うことができるものである。 またトナー濃度の表示によつて各要素の特性変
化を知るという構成は、トナー濃度の上限値と下
限値を設定するように構成した場合以外にも適用
できるものである。 以上、本発明の基本的な実施例を説明したが、
本発明は上記具体例を各種改変して構成すること
ができる。 例えば、第４図に示す実施例では、トナー濃度
検知手段４５の検知結果の上限値と下限値を設定
する設定手段を、周波数電圧変換器５４、比較器
５５，５６により構成し、トナー濃度の検知結果
が下限値、上限値に至りないしはこれを超えたと
きのトナーの補給及びその禁止を制御する制御手
段を、スイツチ回路４３，４４、駆動回路４２に
より構成したが、複写機の制御にマイクロコンピ
ユータを使用する場合には第４図に示した比較器
５５，５６、周波数電圧変換器５４，スイツチ回
路４３，４４の機能をマイクロコンピユータによ
り行わせることもできる。第７図に示す構成にお
いては、画像濃度検知手段３６における比較器４
１の出力、即ち標準画像の濃度が所定濃度よりも
低いのか高いのかの二値情報を、制御部を構成す
るマイクロコンピユータ５９に読み込み、読み込
まれたデータを次の読み取りまでの間メモリで保
持し、後述する如く、保持されたデータとトナー
濃度検知のデータとの組合せによりトナーの補給
制御を行う。一方、トナー濃度検知手段４５にお
ける発振器の出力がインバータ５１でバツフアさ
れ、マイクロコンピユータ５９のイベントカウン
タ端子T₁に入力されう。この場合、このコンピ
ユータ５９として、内部に外部の事象をカウント
するカウンタを持ち、プログラムによりカウンタ
のスタート、ストツプ及びデータの読み込み等が
できるものを用いることにより、発振器の出力を
直接マイクロコンピユータに入力できる。このよ
うな機能をもつていれば、トナー濃度検知のため
の手段を少数の部品で構成でき安価になる。イベ
ントカウンタを内蔵していないマイクロコンピユ
ータの場合には外部にカウンタを設け、その動作
をマイクロコンピユータで制御することにより、
同様にトナー濃度検出をすることができる。コン
ピユータでは予めROMに書き込まれたプログラ
ムに従つて第５図に示した、トナー濃度の上限値
に対応する周波数f_Hを超えているかどうか、或い
は下限値に対応する周波数f_Lとf_Hの間にあるか、
或いはf_Lより低い発振周波数であるかを判別す
る。この場合の画像濃度のデータと発振周波数、
言い換えればトナー濃度データとトナー補給信号
との関係をまとめると次の第２表のようになる。

〔発明の効果〕

本発明に係る画像濃度制御装置によれば、現像
装置に収容された二成分系現像剤のトナー濃度が
極端に高くなり、或いは低くなりすぎることを防
止でき、トナーが現像装置外へ飛散し、又はキヤ
リヤが潜像担持体表面に付着する不具合を軽減で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真複写機の説明断面図、第２図
ａ，ｂは感光体の模式斜視図、第３図は現像装置
の断面図、第４図は本発明の一実施例を示すブロ
ツク図、第５図はトナー濃度検知手段の特性を示
すグラフ、第６図はトナー濃度と複写枚数の関係
の一例を示すグラフ、第７図は他の実施例を示す
第４図と同様なブロツク図である。 １４……現像装置、２３……二成分系現像剤、
３０……トナー、３５……標準潜像、３５ａ……
標準画像、４５……トナー濃度検知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 潜像担持体上に標準潜像を形成する標準潜像
   形成手段と、形成された標準潜像を二成分系現像
   剤によつて現像して標準画像を形成する現像装置
   と、形成された標準画像の濃度を検知する画像濃
   度検知手段と、前記現像装置内に配置され前記二
   成分系現像剤の特性値を検出することによつて前
   記二成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー
   濃度検知手段と、前記画像濃度検知手段の検知結
   果によつて前記現像装置へのトナー補給量を制御
   して前記二成分系現像剤のトナー濃度を制御する
   トナー濃度制御手段と、前記トナー濃度検知手段
   の検知結果の上限値又は下限値の少なくとも一方
   を設定する設定手段と、該設定手段が上限設定手
   段であるときは、前記トナー濃度検知手段の検知
   結果が上限値に至り、ないしはこれを超えたとき
   前記画像濃度検知手段の検知結果にかかわらずト
   ナー補給を禁止し、前記設定手段が下限設定手段
   であるときは、前記トナー濃度検知手段の検知結
   果が下限値に至り、ないしはこれより低下したと
   き前記画像濃度検知手段の検知結果にかかわらず
   トナーを補給する制御手段とを具備する記録装置
   における画像濃度制御装置。