JPS60254061A - 静電型画像記録装置 - Google Patents
静電型画像記録装置Info
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- JPS60254061A JPS60254061A JP59110327A JP11032784A JPS60254061A JP S60254061 A JPS60254061 A JP S60254061A JP 59110327 A JP59110327 A JP 59110327A JP 11032784 A JP11032784 A JP 11032784A JP S60254061 A JPS60254061 A JP S60254061A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5033—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
- G03G15/5037—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor the characteristics being an electrical parameter, e.g. voltage
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- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5062—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the characteristics of an image on the copy material
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
■発明の分野
本発明は、普通紙複写機(ppc)に代表される静l記
録装置の画像形成プロセスの制御に関し、特に形成画像
の濃度安定化に関する。
録装置の画像形成プロセスの制御に関し、特に形成画像
の濃度安定化に関する。
■従来の技術
例えば普通紙複写機では、大きく分けると原稿像の読取
り(露光)5M稿像に応じた電位分布の形成(静電潜像
の形成)、トナーによる可視像の形成(現像)、トナー
像の記録紙への転写等の各処理工程がある。この種の装
置においては、いずれの処理工程で変化が生じても、最
終的に形成される記録像の質は変化する。ところか、例
えば複写機の場合、発光強度が経時変化する露光装置。
り(露光)5M稿像に応じた電位分布の形成(静電潜像
の形成)、トナーによる可視像の形成(現像)、トナー
像の記録紙への転写等の各処理工程がある。この種の装
置においては、いずれの処理工程で変化が生じても、最
終的に形成される記録像の質は変化する。ところか、例
えば複写機の場合、発光強度が経時変化する露光装置。
温度依存性を有し経時感度変化を生ずる感光体。
湿度依存性を有する(−ナー、湿度依存性を有する記録
紙等、コピープロセスに変化を与える要素が多数備わっ
ている。このため複写機においては、コピー像の質を安
定させるため様々な技術(米国特許第2956487号
、特開昭58−123566−リ、特開昭58−120
271号、特開昭58−139158号等)が従来より
提案されている。こわらは、大きく分けるど、例えば温
度のような外乱要因を検出してぞ九に応じたプロセス操
作量の調整を行なう開ループ制御のものと、コピー画像
に直接関係のあるパラメータ(例えば静電潜像の電位)
を検出し、てそれの偏差を補正可能な所定のパラメータ
(例えば帯電器の電圧)を調整する閉ループ制御のもの
になる。
紙等、コピープロセスに変化を与える要素が多数備わっ
ている。このため複写機においては、コピー像の質を安
定させるため様々な技術(米国特許第2956487号
、特開昭58−123566−リ、特開昭58−120
271号、特開昭58−139158号等)が従来より
提案されている。こわらは、大きく分けるど、例えば温
度のような外乱要因を検出してぞ九に応じたプロセス操
作量の調整を行なう開ループ制御のものと、コピー画像
に直接関係のあるパラメータ(例えば静電潜像の電位)
を検出し、てそれの偏差を補正可能な所定のパラメータ
(例えば帯電器の電圧)を調整する閉ループ制御のもの
になる。
閉ループ制御の場合、設計が適正であ′4t、ば、外乱
が生じても、1つの制御量を操作するだけで最紋的には
検出対象のパラメータを目標値に制御できる。しかしな
がら、この種の設計は非常に難しい。
が生じても、1つの制御量を操作するだけで最紋的には
検出対象のパラメータを目標値に制御できる。しかしな
がら、この種の設計は非常に難しい。
つまり、複写機の場合だと前記のように原稿像からコピ
ー像を得るまでの間に各種のプロセスが存在するので、
特定の制御量と最終コピー像とが非常に複雑な関係にな
り、制御量の操作が難しい。
ー像を得るまでの間に各種のプロセスが存在するので、
特定の制御量と最終コピー像とが非常に複雑な関係にな
り、制御量の操作が難しい。
このため確実な制御を行なうためには、検出値が設定値
から所定以」二外れているのを検出すると、少しずつ制
御量を調整し、その結果が検出値に十分反映された後で
再度検出値を判定しその結果で制御量を調整する、とい
うことを繰り返しfiなう必要があり、補正が完了する
までに時間がかかる。
から所定以」二外れているのを検出すると、少しずつ制
御量を調整し、その結果が検出値に十分反映された後で
再度検出値を判定しその結果で制御量を調整する、とい
うことを繰り返しfiなう必要があり、補正が完了する
までに時間がかかる。
補正制御の応答を速くするために制御量を予め定めた比
較的大きな値で調整すると、条件によっては制御のいき
すぎが生じかえって悪い結果をもたらずことがある。
較的大きな値で調整すると、条件によっては制御のいき
すぎが生じかえって悪い結果をもたらずことがある。
■発明の目的
本発明は、環境条件の変化や各種プロセス処理装置の経
時変化等が生じても記録像の品質を所定状態に維持する
ことを第1の目的とし、応答が早くしかも行きすぎの生
じない補償制御を行なうことを第2の目的とする。
時変化等が生じても記録像の品質を所定状態に維持する
ことを第1の目的とし、応答が早くしかも行きすぎの生
じない補償制御を行なうことを第2の目的とする。
■発明の構成
例えは複写機において最終的なコピー像の濃度を所定値
に制御するためには、そのコピー像の濃度を検出してそ
れをプロセス制御系にフィードバックすればよい。もし
特定のプロセス要素が特性変化を生じた場合に、他のプ
ロセス要素を調整しても濃度の変化を補正することは可
能である。しかし、前記のようにこの種の装置ではコピ
ー濃度に関係するプロセス要素が多数存在し、各々のプ
ロセス要素の状態と最終コピー像濃度との関係がそれぞ
れ複雑に異なっている。特に、検出を行なう部分と特性
変化を生したプロセスどの間に他のプロセスが介在する
場合には、検出値と制御パラメータとの関係が単純でな
いので、調整量が大きすぎて制御が不安定になったり、
調整量が/l)さすざて補償制御に時間がかかったりす
る。また、各々のプロセス要素にはそれが動作するのに
最も良い条件が存在するが、1つの要素だけを調整して
いると、その要素の動作条件が好ましい領域から外れて
様々な併置が生ずる恐れがある。
に制御するためには、そのコピー像の濃度を検出してそ
れをプロセス制御系にフィードバックすればよい。もし
特定のプロセス要素が特性変化を生じた場合に、他のプ
ロセス要素を調整しても濃度の変化を補正することは可
能である。しかし、前記のようにこの種の装置ではコピ
ー濃度に関係するプロセス要素が多数存在し、各々のプ
ロセス要素の状態と最終コピー像濃度との関係がそれぞ
れ複雑に異なっている。特に、検出を行なう部分と特性
変化を生したプロセスどの間に他のプロセスが介在する
場合には、検出値と制御パラメータとの関係が単純でな
いので、調整量が大きすぎて制御が不安定になったり、
調整量が/l)さすざて補償制御に時間がかかったりす
る。また、各々のプロセス要素にはそれが動作するのに
最も良い条件が存在するが、1つの要素だけを調整して
いると、その要素の動作条件が好ましい領域から外れて
様々な併置が生ずる恐れがある。
そこで、本発明では例えば感光体上に形成される静電潜
像の電位、その静電潜像を現像して得られる可視像の光
学的濃度、コピー紙に転写される可視像の光学的′a度
等、それぞれ異なるプロセスの結果が検出できる少なく
とも2つの検出器を備えて、各々の検出結果と記@濃度
設定値に応じてそれぞれに直接関係するプロセス要素の
制$+量を設定する。これによれば、検出値と制御パラ
メータとの関係がそれぞれ比較的単純になるので、好ま
しい制御を行ない易い。このようにプロセスの結果を検
出して各プロセス要素の目標値を設定する場合、目標値
を更新してからその結果がプロセスに反映されるまでに
は時間がかかる。例えば、静電潜像の電位を検出しそれ
に応じて帯電コロナ電圧を調整する場合、帯電器から検
出位置まで感光体が移動するのに要する時間だけ検出に
遅九が生ずる。従って、その時間よりも短い時間で生ず
るプロセス要素の変動に対しては制御系は追従できない
。このためその時間内に各プロセス要素で目標値と実際
の制御結果との関係に変化が生じる場合には、制御系が
非常に不安定になる。
像の電位、その静電潜像を現像して得られる可視像の光
学的濃度、コピー紙に転写される可視像の光学的′a度
等、それぞれ異なるプロセスの結果が検出できる少なく
とも2つの検出器を備えて、各々の検出結果と記@濃度
設定値に応じてそれぞれに直接関係するプロセス要素の
制$+量を設定する。これによれば、検出値と制御パラ
メータとの関係がそれぞれ比較的単純になるので、好ま
しい制御を行ない易い。このようにプロセスの結果を検
出して各プロセス要素の目標値を設定する場合、目標値
を更新してからその結果がプロセスに反映されるまでに
は時間がかかる。例えば、静電潜像の電位を検出しそれ
に応じて帯電コロナ電圧を調整する場合、帯電器から検
出位置まで感光体が移動するのに要する時間だけ検出に
遅九が生ずる。従って、その時間よりも短い時間で生ず
るプロセス要素の変動に対しては制御系は追従できない
。このためその時間内に各プロセス要素で目標値と実際
の制御結果との関係に変化が生じる場合には、制御系が
非常に不安定になる。
そこで本発明の好ましい態様においては、例えば帯電プ
ロセス、現像プロセス、転写プロセス等の各プロセス要
素毎に、その出力状態を検出してそれと目標値とに応じ
た閉ループ制御(要素単位閉ループ制御)を行ない、そ
れらのブロセネ要素で構成される上位プロセスの検出結
果と該上位プロセスの目標値とに応じた、それぞれの要
素単位閉ループ制御目標値を設定する上位閉ループ!制
御系とで少なくとも2重の閉ループ制御系を構成する。
ロセス、現像プロセス、転写プロセス等の各プロセス要
素毎に、その出力状態を検出してそれと目標値とに応じ
た閉ループ制御(要素単位閉ループ制御)を行ない、そ
れらのブロセネ要素で構成される上位プロセスの検出結
果と該上位プロセスの目標値とに応じた、それぞれの要
素単位閉ループ制御目標値を設定する上位閉ループ!制
御系とで少なくとも2重の閉ループ制御系を構成する。
これによれば、各々のプロセス要素をそれぞれ特性の最
も好ましい条件で作動させることが可能であり°、各プ
ロセスを安定化し、結果的に上位ループ制御系をも費定
に動作させうる。
も好ましい条件で作動させることが可能であり°、各プ
ロセスを安定化し、結果的に上位ループ制御系をも費定
に動作させうる。
■発明の実施例
第2a図に、本発明を実施する一形式の複写機の構成概
略を示す。第1a図を参照する1、1が原稿を乗せるコ
ンタクトガラスである。コンタク1−ガラス1の下方に
は光学走査鍵2が備わっており、原稿からの反射光によ
る像がこの光学走査系2を介して感光体ドラム3上に結
像される。感光体ドラム3は第1a図では時H]力方向
回転する。
略を示す。第1a図を参照する1、1が原稿を乗せるコ
ンタクトガラスである。コンタク1−ガラス1の下方に
は光学走査鍵2が備わっており、原稿からの反射光によ
る像がこの光学走査系2を介して感光体ドラム3上に結
像される。感光体ドラム3は第1a図では時H]力方向
回転する。
一方、給紙系は2段になっており、給紙カセット4.5
のいずれか選択されたものから給紙コロ6又は7により
記録紙の給紙が行なわれる。給紙された紙は、レジスト
ローラ8と先端折り曲げローラ9の間を通って感光体ド
ラム3に導びかれる。
のいずれか選択されたものから給紙コロ6又は7により
記録紙の給紙が行なわれる。給紙された紙は、レジスト
ローラ8と先端折り曲げローラ9の間を通って感光体ド
ラム3に導びかれる。
感光体ドラム3の周囲には、帯電チャージャ10゜イレ
ーザ11.現像器12.転写前除電ランプ&Pセンサ1
3.転写チャージャ14.分離チャージャ152分離爪
16.ファーブラシ17.除電ランプ18等が配置され
ている。
ーザ11.現像器12.転写前除電ランプ&Pセンサ1
3.転写チャージャ14.分離チャージャ152分離爪
16.ファーブラシ17.除電ランプ18等が配置され
ている。
概略のコピープロセスを説明する。感光体トラム3は、
帯電チャージャ10により一様の電位に帯電し、原稿か
らの反射光の照射を受けると、その光強度に応じて表面
電位が変化し、これにより静電潜像が形成される。この
静電潜像は・、現像器12を通るとトナーにより可視化
される。給紙された記録紙は、感光体ドラム3の回転に
応じた所定のタイミングでレジストローラ8によって送
られ、この1−ナー像が形成された感光体ドラム3の表
面に重なる。この後、転写チャージャ14に所定の電圧
が印加され、これによって1ヘナー像は感光体ドラム3
から記録紙側に転写する。更に、分離チャージャ15に
よって、トナー像が転写された記録紙は感光体ドラム3
から分離して搬送ベルト19に向かう。そして、記録紙
はヒータを内蔵した定着ローラ20を通ってトナー像を
定着し、排紙ローラ21を介してコピー1−レイ22に
向かう。
帯電チャージャ10により一様の電位に帯電し、原稿か
らの反射光の照射を受けると、その光強度に応じて表面
電位が変化し、これにより静電潜像が形成される。この
静電潜像は・、現像器12を通るとトナーにより可視化
される。給紙された記録紙は、感光体ドラム3の回転に
応じた所定のタイミングでレジストローラ8によって送
られ、この1−ナー像が形成された感光体ドラム3の表
面に重なる。この後、転写チャージャ14に所定の電圧
が印加され、これによって1ヘナー像は感光体ドラム3
から記録紙側に転写する。更に、分離チャージャ15に
よって、トナー像が転写された記録紙は感光体ドラム3
から分離して搬送ベルト19に向かう。そして、記録紙
はヒータを内蔵した定着ローラ20を通ってトナー像を
定着し、排紙ローラ21を介してコピー1−レイ22に
向かう。
第2b図に、現像器12の近傍を詳紹に示す。
第2b図を参照する。39が1−ナーを蓄えるホッパで
ある。ホッパ39下流の現像ユニットには、1ヘナ一補
給口〜う37を回転させることにより、その回転旦に応
じた1〜ナーが補給される。この現像ユニット内では、
現像プロセスを行なう毎にトナーが消費され現像材の濃
度が薄くなる。現像材の濃度が薄くなると、記録される
像の濃度も薄くなる。この例ではトナー濃度センサSE
4が現像材濃度を検出し、薄い場合には後述する制御回
路がトナー補給ローラ37を駆動してトナーを補給する
。31が現像スリーブ、32がドクター、33が搬送ス
クリュー、34がセパレータフィン、35がトナー送り
仮、36が攪拌羽根、38がアジテータである。
ある。ホッパ39下流の現像ユニットには、1ヘナ一補
給口〜う37を回転させることにより、その回転旦に応
じた1〜ナーが補給される。この現像ユニット内では、
現像プロセスを行なう毎にトナーが消費され現像材の濃
度が薄くなる。現像材の濃度が薄くなると、記録される
像の濃度も薄くなる。この例ではトナー濃度センサSE
4が現像材濃度を検出し、薄い場合には後述する制御回
路がトナー補給ローラ37を駆動してトナーを補給する
。31が現像スリーブ、32がドクター、33が搬送ス
クリュー、34がセパレータフィン、35がトナー送り
仮、36が攪拌羽根、38がアジテータである。
第1図に、第2a図に示す複写機の、像再生プロセスに
関する主要部(像濃度に関係する部分)の構成を示す。
関する主要部(像濃度に関係する部分)の構成を示す。
第1図を参照する。この例では、像濃度を調整するため
に、光学走査系に備わった露光ランプ(L P)の付勢
レベル、帯電チャージャ10に流すコロナ電流、現像m
12のトナー′a度。
に、光学走査系に備わった露光ランプ(L P)の付勢
レベル、帯電チャージャ10に流すコロナ電流、現像m
12のトナー′a度。
現像器12の現像スリーブ31に印″加する現像バイア
ス電圧、転写チャージャ14に流すコロナ電流、および
分離チャージャ15に印加する電圧、をそれぞれ制御す
る。
ス電圧、転写チャージャ14に流すコロナ電流、および
分離チャージャ15に印加する電圧、をそれぞれ制御す
る。
これら各々のプロセス要素は、後述するようにそれぞれ
独立した制御回路で設定した出力が得られるように閉ル
ープ制御されるが、装置全体としては、それらの制御回
路とそれらを制御するもう1つの閉ループ制御系とで構
成される2重閉ループ制御系になっ゛ている。大きな制
御系においては、感光体ドラム3上に形成た静電潜像の
電位を検出する表面電位センサSEI、現像器I2を通
って可視化された像の光学的濃度を検出する光学センサ
SE2.および記録紙に実際に転写された像の光学的濃
度を検出する光学センサSE3、の出力をそれぞれ検出
して、各々の小さな制御系の制御目標値を設定する。
独立した制御回路で設定した出力が得られるように閉ル
ープ制御されるが、装置全体としては、それらの制御回
路とそれらを制御するもう1つの閉ループ制御系とで構
成される2重閉ループ制御系になっ゛ている。大きな制
御系においては、感光体ドラム3上に形成た静電潜像の
電位を検出する表面電位センサSEI、現像器I2を通
って可視化された像の光学的濃度を検出する光学センサ
SE2.および記録紙に実際に転写された像の光学的濃
度を検出する光学センサSE3、の出力をそれぞれ検出
して、各々の小さな制御系の制御目標値を設定する。
この大きな制御系を制御するのが複写プロセス制御ユニ
ット100である。この例では複写プロセス制御ユニツ
l−,100が、感光体上静電潜像の暗部電位Vsおよ
び明部電位V g +感光体上の可視像の黒部濃度Ds
および白部濃度D g +ならびに記録紙上の黒部濃度
Dpを検出する。
ット100である。この例では複写プロセス制御ユニツ
l−,100が、感光体上静電潜像の暗部電位Vsおよ
び明部電位V g +感光体上の可視像の黒部濃度Ds
および白部濃度D g +ならびに記録紙上の黒部濃度
Dpを検出する。
つまり、この種の像再生プロセスは、大きく分けると静
電潜像の形成、その像の可視化、及びその像の記録紙へ
の転写、になるので、前記パラメータV s y ’V
g z D S p D’gおよびDpを検出するこ
とにより各々のプロセスの前後での状態が検出でき、各
々のプロセス要素をどのように制御すればよいかが分か
る。
電潜像の形成、その像の可視化、及びその像の記録紙へ
の転写、になるので、前記パラメータV s y ’V
g z D S p D’gおよびDpを検出するこ
とにより各々のプロセスの前後での状態が検出でき、各
々のプロセス要素をどのように制御すればよいかが分か
る。
記録濃度に関するプロセス条件の変化の原因としては、
感光体表面電位の温度依存性および経時疲労変化、トナ
ー帯電電荷量の湿度依存性pV録紙の抵抗の湿度依存性
に基づく記録紙の帯電電荷五の変化等がある(第8図参
照)。しかしこれらの特性変化は、その原因(発生した
プロセス部分)が判明すればそれを補償するのは比較的
簡単である。
感光体表面電位の温度依存性および経時疲労変化、トナ
ー帯電電荷量の湿度依存性pV録紙の抵抗の湿度依存性
に基づく記録紙の帯電電荷五の変化等がある(第8図参
照)。しかしこれらの特性変化は、その原因(発生した
プロセス部分)が判明すればそれを補償するのは比較的
簡単である。
なお、図示しないが、第2a図に示すコンタクトガラス
2の下面端部(走査開始位置近傍)には基準濃度を判定
するための基準濃度パターンが形成してあり、この部分
を走査して得られる反射光で感光体ドラム3を露光する
と、その部分には基準濃度(黒および白)に応じた静電
潜像が形成される。
2の下面端部(走査開始位置近傍)には基準濃度を判定
するための基準濃度パターンが形成してあり、この部分
を走査して得られる反射光で感光体ドラム3を露光する
と、その部分には基準濃度(黒および白)に応じた静電
潜像が形成される。
この例では、感光体上静電潜像の暗部電位Vsの偏差(
目標値に対する二部下同様)に・対して帯電コロナ電流
の目標値tccを調整し、その明部電位Vgの偏差に対
して露光レベルVllを調整し、感光体上の可視像の黒
部濃度Dsの偏差に対してトナー濃度の目標値りししを
調整し、その山部濃度Dgの偏差に対して現像バイアス
の目標値vbbを調整し、転写率Rt (=、Dp/D
s)の偏差に対して転写コロナ電流の設定値iしt及び
分離電圧の設定値Vddを調整する。
目標値に対する二部下同様)に・対して帯電コロナ電流
の目標値tccを調整し、その明部電位Vgの偏差に対
して露光レベルVllを調整し、感光体上の可視像の黒
部濃度Dsの偏差に対してトナー濃度の目標値りししを
調整し、その山部濃度Dgの偏差に対して現像バイアス
の目標値vbbを調整し、転写率Rt (=、Dp/D
s)の偏差に対して転写コロナ電流の設定値iしt及び
分離電圧の設定値Vddを調整する。
このような調整を行なうのは次の理由による。つまり、
第10図に示すように、感光体上静電潜像の暗部電位V
sは露光前帯電電位Vsoに等しく。
第10図に示すように、感光体上静電潜像の暗部電位V
sは露光前帯電電位Vsoに等しく。
Vsoは帯電コロナ電流icに比例するから、コロナ電
流icを調整すれば電位Vsが補正できる。
流icを調整すれば電位Vsが補正できる。
また感光体上静電潜像の明部電位Vgは露光量Eに応じ
て減少するいわゆる光減衰カーブの特性を示し、電位V
gは露光レベル■1にマイナス比例するから、これに応
じて露光レベルv1を調整すれば電位Vsを補正できる
。また、感光体上の可視像の黒部濃度Dsは現像ユニッ
ト内のトナー濃度Dtに応じて変化するのでトナー濃度
Dtを調整すれば、濃度Dsが補正できる。感光体上の
可視像の白部は、静電潜像の明部(Vg)を現像した像
であるから、濃度D’gは電位Vgとトナー濃度Dtの
関数になる。しかしこの部分にはほとんどトナーが付着
しないので濃度Dgは電位Vgのみの関数になる。とこ
ろが電位Vgはバイアス電圧vb以下でありそれ以下の
電位の像は再生されないので、結局濃度DEは電圧vb
の関数になり、電圧vbを調整すれば濃度Dgを補正で
きる。また、転写率R1は転写電流it及び分離電圧V
dの関数であるから、検出した濃度DPに応じて電流i
t及び電圧■dを調整すれば転写率Rtすなわち濃度D
pを補正できる。
て減少するいわゆる光減衰カーブの特性を示し、電位V
gは露光レベル■1にマイナス比例するから、これに応
じて露光レベルv1を調整すれば電位Vsを補正できる
。また、感光体上の可視像の黒部濃度Dsは現像ユニッ
ト内のトナー濃度Dtに応じて変化するのでトナー濃度
Dtを調整すれば、濃度Dsが補正できる。感光体上の
可視像の白部は、静電潜像の明部(Vg)を現像した像
であるから、濃度D’gは電位Vgとトナー濃度Dtの
関数になる。しかしこの部分にはほとんどトナーが付着
しないので濃度Dgは電位Vgのみの関数になる。とこ
ろが電位Vgはバイアス電圧vb以下でありそれ以下の
電位の像は再生されないので、結局濃度DEは電圧vb
の関数になり、電圧vbを調整すれば濃度Dgを補正で
きる。また、転写率R1は転写電流it及び分離電圧V
dの関数であるから、検出した濃度DPに応じて電流i
t及び電圧■dを調整すれば転写率Rtすなわち濃度D
pを補正できる。
上記のような動作を行なうプロセス制御系全体の構成を
第3図に示す。第3図を参照する。Vss。
第3図に示す。第3図を参照する。Vss。
Vgg、 Dss、 DggおよびRt、t、が、それ
ぞれ、潜像電位V s 、潜像電位V g +可視像黒
部濃度D s 。
ぞれ、潜像電位V s 、潜像電位V g +可視像黒
部濃度D s 。
可視像白部濃度D g’ +転写率Rtの目標値であり
、これらは複写プロセス制御ユニット100の内部に予
め記憶されたデータから生成される。
、これらは複写プロセス制御ユニット100の内部に予
め記憶されたデータから生成される。
CON 1’、 C’ON 2 、 CON 3および
C0N4は、それぞれ帯電チャージャに流すコロナ電流
、現像バイアス電圧、転写チャージャに流す電流、およ
び分離チャージャに印加する電圧を制御する閉ループ制
御系で菖り、これらは第1図に示す高圧電源ユニット2
00に含まれている。トナー濃度制御ユニット300お
よびランプ制御ユニット400も閉ループ制御系である
。
C0N4は、それぞれ帯電チャージャに流すコロナ電流
、現像バイアス電圧、転写チャージャに流す電流、およ
び分離チャージャに印加する電圧を制御する閉ループ制
御系で菖り、これらは第1図に示す高圧電源ユニット2
00に含まれている。トナー濃度制御ユニット300お
よびランプ制御ユニット400も閉ループ制御系である
。
複写プロセス制御ユニット100は、センサSE1、S
F2およびSF3によって得られる情報(VS、 vg
、Ds、DgおよびRt)を前記目標値Vss、 Vg
g、 Dss、 DHgおよびRttと比較し、その結
果をPl、D(比例・積分・微分)演算した結果に応じ
た目標値t C(、、Vll、 Dtt、、 Vbb、
i七tおよびvddを、それぞれ制御系C0NI、40
0.300.CON2.C0N3およびC0N4に設定
する。なお、第3図に示すfc、fe、 fd’。
F2およびSF3によって得られる情報(VS、 vg
、Ds、DgおよびRt)を前記目標値Vss、 Vg
g、 Dss、 DHgおよびRttと比較し、その結
果をPl、D(比例・積分・微分)演算した結果に応じ
た目標値t C(、、Vll、 Dtt、、 Vbb、
i七tおよびvddを、それぞれ制御系C0NI、40
0.300.CON2.C0N3およびC0N4に設定
する。なお、第3図に示すfc、fe、 fd’。
ft、fdtは、それぞれ複写プロセスの各要素の特性
によって定まる関数である。
によって定まる関数である。
第4図に複写プロセス制御ユニyト100(7)一部(
濃度制御を行なう部分)を詳細に示し、第5図に高圧電
源ユニツ1〜200の詳細を示し、第6図に之ンプ制御
ユニット400の詳細を示し、第7図にトナー濃度制御
ユニット300の詳細を示す。
濃度制御を行なう部分)を詳細に示し、第5図に高圧電
源ユニツ1〜200の詳細を示し、第6図に之ンプ制御
ユニット400の詳細を示し、第7図にトナー濃度制御
ユニット300の詳細を示す。
まず第4図を参照すると、このユニットはマイクロコン
ピュータCPUI、信号処理回路11o。
ピュータCPUI、信号処理回路11o。
120.130.アナログ/デジタル変換器AD1、デ
ジタル/アナログ変換器DA1等でなっている。各セン
サSEI、SE2およびSF3がらの信号は、それぞれ
信号処理回路110,120および130を通り、AD
Iでデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータC
PUIに読み取られる。CPUIの一人カボートP1に
は、複写プロセス制御ユニット100の図示しない装置
から、タイミング信号T V s 、 T V g 、
T D s 、 T D g及びTDpが印加される
。これらのタイミング信号は、感光体ドラム3の回転に
同期したそれぞれ所定のタイミングで現われるものであ
り、各センサSEI、SE2およびSF3が所定の検出
状態であるか否かを示す。この例では、コンタクトガラ
ス1の下面に形成された基準濃度パターンの位置と各セ
ンサSEI、SE2およびSF3との位置関係から、T
V s + T V g 、 T D s 、 T
D g 。
ジタル/アナログ変換器DA1等でなっている。各セン
サSEI、SE2およびSF3がらの信号は、それぞれ
信号処理回路110,120および130を通り、AD
Iでデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータC
PUIに読み取られる。CPUIの一人カボートP1に
は、複写プロセス制御ユニット100の図示しない装置
から、タイミング信号T V s 、 T V g 、
T D s 、 T D g及びTDpが印加される
。これらのタイミング信号は、感光体ドラム3の回転に
同期したそれぞれ所定のタイミングで現われるものであ
り、各センサSEI、SE2およびSF3が所定の検出
状態であるか否かを示す。この例では、コンタクトガラ
ス1の下面に形成された基準濃度パターンの位置と各セ
ンサSEI、SE2およびSF3との位置関係から、T
V s + T V g 、 T D s 、 T
D g 。
TDpの順に検出状態であることを示すレベル−になる
。
。
各制御系CC)NL、400,300.CON2’。
C0N3およびC0N4に設定する目標値データi c
c、 VIL Dtシ、Vbb、i ttおよびV’d
dは、化カポ−)−P 3から出力される。これらの目
標値データは、高圧電源ユニット200に対してはデジ
タルデータのまま出力され、トナーa度制御ユニット3
00及びランプ制御ユニット400にはアナログ信号に
変換した後で出力される。マイクロコンピュータCPU
Iが他のユニットに目標値データを設定する場合には、
ポートP4の各信号ラインを使用してユニット及びパラ
メータの選択と伝送タイミングの制御を行なう。
c、 VIL Dtシ、Vbb、i ttおよびV’d
dは、化カポ−)−P 3から出力される。これらの目
標値データは、高圧電源ユニット200に対してはデジ
タルデータのまま出力され、トナーa度制御ユニット3
00及びランプ制御ユニット400にはアナログ信号に
変換した後で出力される。マイクロコンピュータCPU
Iが他のユニットに目標値データを設定する場合には、
ポートP4の各信号ラインを使用してユニット及びパラ
メータの選択と伝送タイミングの制御を行なう。
第1La図、第1. l b図および第11c図に。
マイクロコンピュータCPUIの動作を示し、次の第1
表に各検出パラメータ、各操作パラメータ ′等の対応
を示す。
表に各検出パラメータ、各操作パラメータ ′等の対応
を示す。
なお、各フローチャー1へおよび第1表に示す記号のう
ち()に囲まれたものは変数を示し、その他は定数を示
す。まず第11a図を参照してマイクロコンピュータC
PU 1の動作を説明する。電源がオンすると、まずシ
ステムの初期化を行なう。
ち()に囲まれたものは変数を示し、その他は定数を示
す。まず第11a図を参照してマイクロコンピュータC
PU 1の動作を説明する。電源がオンすると、まずシ
ステムの初期化を行なう。
つまり、マイクロコンピュータCPU自身のメモリをク
リアし出カポ−(−を初期レベルに設定した後、各制御
系)目標値icc、VH,DtJ Vbb。
リアし出カポ−(−を初期レベルに設定した後、各制御
系)目標値icc、VH,DtJ Vbb。
1ししおよびVddをそれぞれ初期値1cco、vコニ
0゜D tto、 Vbbo、 i ttoおよびVd
doに設定する。
0゜D tto、 Vbbo、 i ttoおよびVd
doに設定する。
次に入カポ−1−P1を順次チェックして、いわゆるポ
ーリングを行なう。つまり、Vs検出タイミング信号T
V sが有効レベルになるまで待ってそれが有効にな
ったらセンサSE]からの信号レベルをサンプリングし
、それをA/D変換してレベルVsに応じたデジタル情
報を得る。なお、ここで得た情@ V sはレジスタS
V sの内容に加算してその結果をレジスタS■Sに
格納する。同様に、順次vg、 D s 、 p gお
よびDpの各検出タイミングになるのを待って、それぞ
れ所定の情報を入力する。
ーリングを行なう。つまり、Vs検出タイミング信号T
V sが有効レベルになるまで待ってそれが有効にな
ったらセンサSE]からの信号レベルをサンプリングし
、それをA/D変換してレベルVsに応じたデジタル情
報を得る。なお、ここで得た情@ V sはレジスタS
V sの内容に加算してその結果をレジスタS■Sに
格納する。同様に、順次vg、 D s 、 p gお
よびDpの各検出タイミングになるのを待って、それぞ
れ所定の情報を入力する。
V S 1.V F: + D S+ D gおよびD
pの全ての情報を入力したら、コピーサイクルカウンタ
Nの内容をインクリメント(+1)する。次にこのコピ
ーサイクルカウンタNの内容をチェックして各制御パラ
メータの設定タイミングか否かを判定する。
pの全ての情報を入力したら、コピーサイクルカウンタ
Nの内容をインクリメント(+1)する。次にこのコピ
ーサイクルカウンタNの内容をチェックして各制御パラ
メータの設定タイミングか否かを判定する。
もし表面電位制御タイミング(N=Nv)なら制御系C
ON 1の目標値iceの設定サブルーチン及び制御系
400の目標値Vllの設定サブルーチンを実行し、ド
ラム上画像濃度制御タイミング(N=Nd)なら制御系
300の目標値DIJの設定サブルーチン及び制御系C
O,N 2の目標値vbbの設定サブルーチンを実行し
、転写率制御タイミング(N = N r )なら制御
系C’ON 4の目標値Vddの設定サブルーチンを実
行する。
ON 1の目標値iceの設定サブルーチン及び制御系
400の目標値Vllの設定サブルーチンを実行し、ド
ラム上画像濃度制御タイミング(N=Nd)なら制御系
300の目標値DIJの設定サブルーチン及び制御系C
O,N 2の目標値vbbの設定サブルーチンを実行し
、転写率制御タイミング(N = N r )なら制御
系C’ON 4の目標値Vddの設定サブルーチンを実
行する。
以上の処理が終了したら、初期化以降の上記処理をルー
プ状に繰り返し実行する。この処理の進行の概略タイミ
ングを第9図に示す。つまり、各コピーサイクル毎にデ
ータのサンプリングが行なわれ、所定サイクルのサンプ
リングが終了する毎に。
プ状に繰り返し実行する。この処理の進行の概略タイミ
ングを第9図に示す。つまり、各コピーサイクル毎にデ
ータのサンプリングが行なわれ、所定サイクルのサンプ
リングが終了する毎に。
操作量の演算および目標値更新の処理が行なわれる。
次に第11b図および第Llc図を参照して各サブルー
チンを説明する。まずice設定サブルーチンを参照す
る。前回までの処理で得られたパラメータを保存するた
めに、前々回のデータが格納されたレジスタV s 1
の内容をレジスタV s 2に転送し、前回のデータが
格納されたレジスタ■S。
チンを説明する。まずice設定サブルーチンを参照す
る。前回までの処理で得られたパラメータを保存するた
めに、前々回のデータが格納されたレジスタV s 1
の内容をレジスタV s 2に転送し、前回のデータが
格納されたレジスタ■S。
の内容をレジスタVs1に転送した後で、最新のデータ
をレジスタV s oに格納する。つまり、前回の処理
終了時から今までの検出値Vsの積算値Nv−Vsがレ
ジスタS V sに格納されているので、レジスタSV
sの内容をサイクル数Nvで除して、今回のVsの平均
値をめ、これを最新のデータにする。
をレジスタV s oに格納する。つまり、前回の処理
終了時から今までの検出値Vsの積算値Nv−Vsがレ
ジスタS V sに格納されているので、レジスタSV
sの内容をサイクル数Nvで除して、今回のVsの平均
値をめ、これを最新のデータにする。
目標値Vss、最新の検出値V s O、前回の検出値
Vsl、前々回の検出値v52.定数に’pvs、定数
K ivs 、定数K dvsをそれぞれPID演算用
レジスタS T HROp R1p 、’ R2r K
p l K +およびKdに格納し、PID演算サブ
ルーチンを実行する。これを実行すると、目標値と検出
値との偏差に応したデータがレジスタEmに得られるの
で、そのデータを前回までの制御系CON 1の目標値
iceに加算して目標値iceを更新する。
Vsl、前々回の検出値v52.定数に’pvs、定数
K ivs 、定数K dvsをそれぞれPID演算用
レジスタS T HROp R1p 、’ R2r K
p l K +およびKdに格納し、PID演算サブ
ルーチンを実行する。これを実行すると、目標値と検出
値との偏差に応したデータがレジスタEmに得られるの
で、そのデータを前回までの制御系CON 1の目標値
iceに加算して目標値iceを更新する。
更新した目標値は、マイクロコンピュータCP tJl
のポートP4に接続された各信号ラインを利用して、高
圧電源二二ノl−200の動作と同期をとりながらその
ユニット200に転送される。この例では、信号ライン
SL2およびSL3の信号レベルをそれぞれLおよびL
にすることで、転送するデータが、帯電コロナ電流の目
標値iceであることをユニット200に示す。信号ラ
インにストローブ信号SP3を出力している時に、出力
したデータがユニット200で読み取られる。
のポートP4に接続された各信号ラインを利用して、高
圧電源二二ノl−200の動作と同期をとりながらその
ユニット200に転送される。この例では、信号ライン
SL2およびSL3の信号レベルをそれぞれLおよびL
にすることで、転送するデータが、帯電コロナ電流の目
標値iceであることをユニット200に示す。信号ラ
インにストローブ信号SP3を出力している時に、出力
したデータがユニット200で読み取られる。
■bb設定サブルーチン、iしし設定サブルーチン。
Vdd設定サブルーチン、Vll設定サブルーチン及び
Dtt設定サブルーチンは、基本的に・は処理の内容が
ice設定サブルーチンと同じである。但し、it、t
、設定サブルーチンでは検出値から転写率Rtをめるた
めの処理が追加さ九ており、Vdd設定サブルーチンで
はその前に実行するiしL設定サブルーチンで行なう処
理によって予め必要なデータがレジスタに格納されるた
め一部の処理が省略されている。また、Vll設定サブ
ルーチン及びDtt設定サブルーチンではデータを転送
するユニソ1−と同期をとる必要がないので、データ転
送処理が単純になっている。
Dtt設定サブルーチンは、基本的に・は処理の内容が
ice設定サブルーチンと同じである。但し、it、t
、設定サブルーチンでは検出値から転写率Rtをめるた
めの処理が追加さ九ており、Vdd設定サブルーチンで
はその前に実行するiしL設定サブルーチンで行なう処
理によって予め必要なデータがレジスタに格納されるた
め一部の処理が省略されている。また、Vll設定サブ
ルーチン及びDtt設定サブルーチンではデータを転送
するユニソ1−と同期をとる必要がないので、データ転
送処理が単純になっている。
PID演算サブルーチンでは、今回の検出値ROと前回
の検出値R1との差を比例レジスタPに格納し、目標値
STと今回の検出値ROとの差を積分レジスタ■に格納
し、比例レジスタPと前々回の検出値R2との差と前回
の検出値R1の和を微分レジスタDに格納し、比例レジ
スタPの内容と比例定数Kpの積、積分レジスタ■の内
容と積分定数1 / K iの積および微分レジスタD
の内容と微分定数Kdとの積の総和を操作量レジスタE
mに格納する。
の検出値R1との差を比例レジスタPに格納し、目標値
STと今回の検出値ROとの差を積分レジスタ■に格納
し、比例レジスタPと前々回の検出値R2との差と前回
の検出値R1の和を微分レジスタDに格納し、比例レジ
スタPの内容と比例定数Kpの積、積分レジスタ■の内
容と積分定数1 / K iの積および微分レジスタD
の内容と微分定数Kdとの積の総和を操作量レジスタE
mに格納する。
なお、PID定数KP + K i 、K d 、サン
プリング周期Nv、NdおよびNrは、各プロセスの特
性に応じて最も好ましい値に設定される。
プリング周期Nv、NdおよびNrは、各プロセスの特
性に応じて最も好ましい値に設定される。
第6図を参照してランプ制御ユニット400を説明する
。この二二ッl−400には、ブリッジ整流器ST、、
実効値検出回路、誤差増幅回路、電源同期回路、電圧比
較回路、スイッチング回路等が備わっている。簡単に動
作を説明する。商用交流電源(AClooV)から印加
される電力は、フリンジ整流器ST1によって余波整流
される。
。この二二ッl−400には、ブリッジ整流器ST、、
実効値検出回路、誤差増幅回路、電源同期回路、電圧比
較回路、スイッチング回路等が備わっている。簡単に動
作を説明する。商用交流電源(AClooV)から印加
される電力は、フリンジ整流器ST1によって余波整流
される。
実効値検出回路が印加電圧の実効値を検出し、誤差増幅
回路がこの電圧と外部から設定される調光電圧との差を
増幅する。その出力信号すなわち誤差電圧と、電源同期
回路から出力されるゼロクロス4A号(電源波形のゼロ
クロスタイミングで出力される)とか電圧比較回路によ
って比較され、その結果に応じてスイッチング回路のト
ランジスタQ8がオン/オフ制御される。
回路がこの電圧と外部から設定される調光電圧との差を
増幅する。その出力信号すなわち誤差電圧と、電源同期
回路から出力されるゼロクロス4A号(電源波形のゼロ
クロスタイミングで出力される)とか電圧比較回路によ
って比較され、その結果に応じてスイッチング回路のト
ランジスタQ8がオン/オフ制御される。
照明灯L Pはその一端が整流器ST1め1つの出力端
子と直接接続され、他端がトラン・ジスタQ8等を介し
て整流器ST、のもう1つの出力端子と接続されている
ので、トランジスタQ8のオン/オフに応じて、照明灯
LPの通電がオン/オフ制御される。この例では、電源
波形の各半波毎に、電源波形のゼロクロスタイミングか
ら、電源電圧と調光電圧とに応じて定まる位相タイミン
グまで照明灯LPに通電が行なわれる。従って、照明灯
LPへの印加電力すなわち露光量は、調光電圧と実際に
照明灯LPに印加される電圧によって定まる。なお、イ
ンバータINLの入力端子に低レベルLが印加されると
きは照明灯LPへの通電が禁止される。
子と直接接続され、他端がトラン・ジスタQ8等を介し
て整流器ST、のもう1つの出力端子と接続されている
ので、トランジスタQ8のオン/オフに応じて、照明灯
LPの通電がオン/オフ制御される。この例では、電源
波形の各半波毎に、電源波形のゼロクロスタイミングか
ら、電源電圧と調光電圧とに応じて定まる位相タイミン
グまで照明灯LPに通電が行なわれる。従って、照明灯
LPへの印加電力すなわち露光量は、調光電圧と実際に
照明灯LPに印加される電圧によって定まる。なお、イ
ンバータINLの入力端子に低レベルLが印加されると
きは照明灯LPへの通電が禁止される。
この露光量を決定する調光電圧は、サンプルホールド回
路S H]から出力される。つまり、複写プロセス制御
ユニット100が目標値信号Vllを出力すると、それ
と同時に出力されるサンプル信号SPIによって信号レ
ベルVllがサンプルホールド回路SH,1に記憶され
、次に目標値の更新があるまで回路S)[1はそのレベ
ルを出力する。
路S H]から出力される。つまり、複写プロセス制御
ユニット100が目標値信号Vllを出力すると、それ
と同時に出力されるサンプル信号SPIによって信号レ
ベルVllがサンプルホールド回路SH,1に記憶され
、次に目標値の更新があるまで回路S)[1はそのレベ
ルを出力する。
第7図を参照してトナー濃度制御ユニット300を説明
する。トナー濃度検出器SE4は、中央に現像剤の通路
を設けた中空の電気コイルL1を備えている。すなわち
、現像剤の流れが一定であれば、この電気コイルL1の
インダクタンスは現像剤のトナー濃度に比例するので、
この電気コイルL1を透磁率検出型の1−ナー濃度検出
器として使用しうる。電気コイルL1は、コルピッツ発
振回路に発振要素として接続され、検出回路DELの一
部を構成している。従って、現像ユニツ1−内のト・ナ
ー濃度に対応する電気コイルL1のインダクタンスに応
じて検出回路DE1が出力する信号の周波数が変わる。
する。トナー濃度検出器SE4は、中央に現像剤の通路
を設けた中空の電気コイルL1を備えている。すなわち
、現像剤の流れが一定であれば、この電気コイルL1の
インダクタンスは現像剤のトナー濃度に比例するので、
この電気コイルL1を透磁率検出型の1−ナー濃度検出
器として使用しうる。電気コイルL1は、コルピッツ発
振回路に発振要素として接続され、検出回路DELの一
部を構成している。従って、現像ユニツ1−内のト・ナ
ー濃度に対応する電気コイルL1のインダクタンスに応
じて検出回路DE1が出力する信号の周波数が変わる。
このトナー濃度制御ユニット300には、上記の検出回
路DEIの他に、サンプルホールド回路5l−1=2.
F/V (周期数/電圧)変換器FV、積分器IG、
差動増幅器DF、アナログ比較器CP。
路DEIの他に、サンプルホールド回路5l−1=2.
F/V (周期数/電圧)変換器FV、積分器IG、
差動増幅器DF、アナログ比較器CP。
アントゲ−1〜ANIおよびソレノイドドライバDv1
が備わっている。ソレノイドドライバDVIの出力端子
に、トナー補給ローラ37の駆動を制御する電磁クラッ
チ(図示せず)が接・続されている。
が備わっている。ソレノイドドライバDVIの出力端子
に、トナー補給ローラ37の駆動を制御する電磁クラッ
チ(図示せず)が接・続されている。
複写プロセス制御ユニット100からは、所定のタイミ
ングで、一定幅のトナー補給パルスが印加される。この
パルスが印加されている間、積分器rGがそのレベルを
積分するので、積分器IGの出力端子のレベルは所定の
傾きで徐々に上昇する。
ングで、一定幅のトナー補給パルスが印加される。この
パルスが印加されている間、積分器rGがそのレベルを
積分するので、積分器IGの出力端子のレベルは所定の
傾きで徐々に上昇する。
トナー補給パルスがなくなると(低レベルL)、積分器
にリセットがかかりその出力レベルは所定の低レベルに
なる。
にリセットがかかりその出力レベルは所定の低レベルに
なる。
一方、トナー濃度に応じた周波数の信号は、F/V変換
器によってトナー濃度に応じた電圧に変換 ・される。
器によってトナー濃度に応じた電圧に変換 ・される。
また、複写プロセス制御ユニット100が設定する目標
値レベルDttは、常時サンプルホールド回路SH2の
出力端子に保持されている。
値レベルDttは、常時サンプルホールド回路SH2の
出力端子に保持されている。
この目標値レベルと検出濃度との差が差動増幅器T)F
で増幅され、アナログ比較器CPの一端に印加される。
で増幅され、アナログ比較器CPの一端に印加される。
その信号レベルが積分器IGの出力するレベルよりも低
い間、アナログ比較器CPはその出力端子に高レベルH
を出力する。
い間、アナログ比較器CPはその出力端子に高レベルH
を出力する。
積分器IGの出力レベルは前記のように所定の傾きで時
間とともに上昇するので、トナー補給パルスが現われて
から積分器IGの出力レベルがアナログ比較器CPの出
力レベルを上まわるまでの時間は、アナログ比較器CP
の出力レベル、すなわち濃度目標値Dtt、と検出濃度
とに応じて定まる。
間とともに上昇するので、トナー補給パルスが現われて
から積分器IGの出力レベルがアナログ比較器CPの出
力レベルを上まわるまでの時間は、アナログ比較器CP
の出力レベル、すなわち濃度目標値Dtt、と検出濃度
とに応じて定まる。
また、トナー補給パルスSG2はアントゲ−1−ANl
の一端にも印加されているの、で、アンドゲートANI
の出力レベルは、トナー補給パルスSG2のない間は低
レベルL′である。従って、アンドゲートAN1の出力
端子には、1−ナー補給パルスSG2が現われてから、
濃度目標値DLLと検出濃度との差に応じた時間の間、
高レベルHになる信号が現われる。この信号が高レベル
Hの間、ソレノイドドライバDVIを介して1ヘナー補
給クラツチが接続され、トナーが補給される。
の一端にも印加されているの、で、アンドゲートANI
の出力レベルは、トナー補給パルスSG2のない間は低
レベルL′である。従って、アンドゲートAN1の出力
端子には、1−ナー補給パルスSG2が現われてから、
濃度目標値DLLと検出濃度との差に応じた時間の間、
高レベルHになる信号が現われる。この信号が高レベル
Hの間、ソレノイドドライバDVIを介して1ヘナー補
給クラツチが接続され、トナーが補給される。
つまり、このトナー濃度制御ユニット300は、現像ユ
ニット内のトナー濃度が、複写プロセス制御ユニ7 h
1. OOによって設定される目標値になるように自
動制御する。
ニット内のトナー濃度が、複写プロセス制御ユニ7 h
1. OOによって設定される目標値になるように自
動制御する。
次に、第5図に示す高圧電源ユニット200を説明する
。まず第5図を参照する。この回路を制御するのは、マ
イクロコンピュータCPU2である。マイクロコンピュ
ータCPU2の入力ポートP2.P3およびP4には、
フォトカップラPCI、PC2,PC3,PO2,PO
5,PC61PCG、PO7,PCBおよびPO9の出
力端からの信号がインバータ (7404)を介して印
加される。フォトカップラPC1〜PC9の入力端子は
、帯電電圧印加用トリガ端子(C1〜リガ)。
。まず第5図を参照する。この回路を制御するのは、マ
イクロコンピュータCPU2である。マイクロコンピュ
ータCPU2の入力ポートP2.P3およびP4には、
フォトカップラPCI、PC2,PC3,PO2,PO
5,PC61PCG、PO7,PCBおよびPO9の出
力端からの信号がインバータ (7404)を介して印
加される。フォトカップラPC1〜PC9の入力端子は
、帯電電圧印加用トリガ端子(C1〜リガ)。
転写電圧印加用トリガ端子(Tトリガ)、現像バイアス
電圧印加用トリガ端子(Bl−リガ)2分離電圧印加用
トリガ端子(D)−リガ)、現像バイアス電圧設定用端
子(bO,bl; b2)、タイミングパルス読取制御
信号用端子、およびタイミングパルス読取端子に設定し
てあり、フォトカップラPCI〜S) C8の入力端子
はそれぞれ複写プロセス制御ユニット100の出力端子
に接続されており、フォトカップラPC9の入力端子に
はタイミングパルス発生器TPOの出力端子が接続され
ている。このタイミングパルス発生器TPOは、感光体
ドラム1とともに回転する、図示しないスリット付ディ
スクの回転を光学的に検知して、感光体ドラムjの回転
に同期したタイミングパルス信号を発生する。
電圧印加用トリガ端子(Bl−リガ)2分離電圧印加用
トリガ端子(D)−リガ)、現像バイアス電圧設定用端
子(bO,bl; b2)、タイミングパルス読取制御
信号用端子、およびタイミングパルス読取端子に設定し
てあり、フォトカップラPCI〜S) C8の入力端子
はそれぞれ複写プロセス制御ユニット100の出力端子
に接続されており、フォトカップラPC9の入力端子に
はタイミングパルス発生器TPOの出力端子が接続され
ている。このタイミングパルス発生器TPOは、感光体
ドラム1とともに回転する、図示しないスリット付ディ
スクの回転を光学的に検知して、感光体ドラムjの回転
に同期したタイミングパルス信号を発生する。
マイクロコンピュータCPU2の出力ポートP5には、
アナログ/デジタル(以下、A/Dと略す)変換器AD
C(4052)が接続されている。このA、/D変換器
ADCは、4つの信号入力端子AO,A、1.A2およ
びA3を備えており、チャンネル選択入力端子coおよ
びC1に印加される信号に応じて、4つのうちのいずれ
かの入力電圧を、クロック入力端子CLKに印加される
信号に同期して、8ピッ1−のデジタルデータに変換し
、その結果を出力端子DATAに1ビツトずつ、順次に
出力する6 TI、T2.T3およびT4が、パルストランスである
。パルストランスTI、T2.’T3およびT4の一次
側は、それぞれ一端が接地され、他端にはそ九ぞれスイ
ッチングトランジスタQl、Q2、C3およびC4を備
えるドライバ回路の出力端子が接続されている。各ドラ
イバ回路の入力端子すなわちトランジスタQl、Q2お
よびC3のエミッタ端子には、直流24Vの電力が供給
される。
アナログ/デジタル(以下、A/Dと略す)変換器AD
C(4052)が接続されている。このA、/D変換器
ADCは、4つの信号入力端子AO,A、1.A2およ
びA3を備えており、チャンネル選択入力端子coおよ
びC1に印加される信号に応じて、4つのうちのいずれ
かの入力電圧を、クロック入力端子CLKに印加される
信号に同期して、8ピッ1−のデジタルデータに変換し
、その結果を出力端子DATAに1ビツトずつ、順次に
出力する6 TI、T2.T3およびT4が、パルストランスである
。パルストランスTI、T2.’T3およびT4の一次
側は、それぞれ一端が接地され、他端にはそ九ぞれスイ
ッチングトランジスタQl、Q2、C3およびC4を備
えるドライバ回路の出力端子が接続されている。各ドラ
イバ回路の入力端子すなわちトランジスタQl、Q2お
よびC3のエミッタ端子には、直流24Vの電力が供給
される。
また、各ドライバ回路の制御入力端子(1−ランジスタ
のベース端子側)は、バッファ(7407)を介して、
マイクロコンピュータCP、U2の出力ポートP1と接
続されている。パルストランスT4は一次側の巻線が2
つに分割されており、それに接続されたドライバ回路に
は、付勢する巻線を選択するために、更に2つのスイッ
チング用トランジスタQ5およびC6が備わっている。
のベース端子側)は、バッファ(7407)を介して、
マイクロコンピュータCP、U2の出力ポートP1と接
続されている。パルストランスT4は一次側の巻線が2
つに分割されており、それに接続されたドライバ回路に
は、付勢する巻線を選択するために、更に2つのスイッ
チング用トランジスタQ5およびC6が備わっている。
各トランジスタQ5およびC6の入力端子は、バッファ
を介してマイクロコンピュータCPU2の出力ポートP
1に接続されている。
を介してマイクロコンピュータCPU2の出力ポートP
1に接続されている。
パルストランスTI、T2およびT3の二次側巻線なら
びにパルストランスT4の二次側巻線の一方には、ダイ
オードとコンデンサを含む整流平滑回路が備わっており
、またそれらの近傍に、各電源の出力レベルを検出する
ために、可変抵抗器VR’l、VR2,V、R3および
VH4が備わっている。THは、感光体ドラム1の温度
を検出するためにサーミスタであり、この出力端子には
、演算増幅器Z4および可変抵抗器VR5を含む信号増
幅回路が接続されている。
びにパルストランスT4の二次側巻線の一方には、ダイ
オードとコンデンサを含む整流平滑回路が備わっており
、またそれらの近傍に、各電源の出力レベルを検出する
ために、可変抵抗器VR’l、VR2,V、R3および
VH4が備わっている。THは、感光体ドラム1の温度
を検出するためにサーミスタであり、この出力端子には
、演算増幅器Z4および可変抵抗器VR5を含む信号増
幅回路が接続されている。
可変抵抗器VRI、VR2およびVH2の出力端子(摺
動子)は、それぞれA/D変換器の各信号入力端子AO
,AtおよびA2に接続されており、可変抵抗器VR4
からの出力および演算増幅器Z4の出力は、それぞれア
ナログスイッチZ2およびz3を介して、A/D変換器
ADCの信号入力端子A3に接続されている。
動子)は、それぞれA/D変換器の各信号入力端子AO
,AtおよびA2に接続されており、可変抵抗器VR4
からの出力および演算増幅器Z4の出力は、それぞれア
ナログスイッチZ2およびz3を介して、A/D変換器
ADCの信号入力端子A3に接続されている。
アナログスイッチz2およびZ3の制御入力端子(、C
0NT’)は、マイクロコンピュータCPU2の出カポ
−1−P5に接続されている。なお、制御回路の電源V
cc (5V )は、直流電圧レギュレータZ1が生成
する。
0NT’)は、マイクロコンピュータCPU2の出カポ
−1−P5に接続されている。なお、制御回路の電源V
cc (5V )は、直流電圧レギュレータZ1が生成
する。
この回路が出力する4種類の電力の電流又は電圧の制御
目標値は、ポートP6を介して複写プロセス制御ユニッ
ト100から設定される。。
目標値は、ポートP6を介して複写プロセス制御ユニッ
ト100から設定される。。
第12a図および第12b図に第5図に示すマイクロコ
ンピュータCP U 2の処理タイミングの概要を示し
、第13a図および第13b図にマイクロコンピュータ
CPU2の概略動作を示し、第14a図、第14b図、
第14c図、第14e図。
ンピュータCP U 2の処理タイミングの概要を示し
、第13a図および第13b図にマイクロコンピュータ
CPU2の概略動作を示し、第14a図、第14b図、
第14c図、第14e図。
第14f図、第14g図、第14h図、第14を図、第
14j図、第14に図、第141図、第14m図、第1
.4 n図および第14p図に各サブルーチン又は割込
ルーチンの動作を示す。なお、第1、2 b図は第]、
2’a図の一部を拡大したものである。
14j図、第14に図、第141図、第14m図、第1
.4 n図および第14p図に各サブルーチン又は割込
ルーチンの動作を示す。なお、第1、2 b図は第]、
2’a図の一部を拡大したものである。
以下、上記各図を参照して動作を説明するが、その前に
、マイクロコンピュータCPU2の111作説明で使用
するカウンタ・タイマの定m、および演算レジスタの定
義を、それぞれ次の第2表および第3表に示す。
、マイクロコンピュータCPU2の111作説明で使用
するカウンタ・タイマの定m、および演算レジスタの定
義を、それぞれ次の第2表および第3表に示す。
第2表
タイマ・カウンタの定義
第3表
演算レジスタの定義
図示しない電源スィッチがオンすると、まず全ての出カ
ポ−1−をオフレベルに初期設定し、各電源系統の制御
パルス幅を保持する内部レジスタTC,TT、TBおよ
びTDに、それぞれの出力パルスデューティ((TC/
TP) 、 (TT/TP) 、 (TB/TP)およ
び(TD/TP) : TPハバ/L/ス周期)が30
−5’O%程度となるような所定値をセットする。タイ
マ割込を許可し、タイマの値を予め定めた所定値に設定
した後、そのタイマをスター1−する。なお、ここでい
うタイマは、マイクロコンピュータCP U 2が内部
に備えるプログラム可能なバー1−ウェアタイマであり
、この実施例の動作モー1−においては、カウント値が
所定の設定値に達すると、内部割込を発生し、割込フラ
グTFを立てる。
ポ−1−をオフレベルに初期設定し、各電源系統の制御
パルス幅を保持する内部レジスタTC,TT、TBおよ
びTDに、それぞれの出力パルスデューティ((TC/
TP) 、 (TT/TP) 、 (TB/TP)およ
び(TD/TP) : TPハバ/L/ス周期)が30
−5’O%程度となるような所定値をセットする。タイ
マ割込を許可し、タイマの値を予め定めた所定値に設定
した後、そのタイマをスター1−する。なお、ここでい
うタイマは、マイクロコンピュータCP U 2が内部
に備えるプログラム可能なバー1−ウェアタイマであり
、この実施例の動作モー1−においては、カウント値が
所定の設定値に達すると、内部割込を発生し、割込フラ
グTFを立てる。
内部割込を許可すると、タイマをスター1−シてから所
定時間を経過した時にタイマ割込が発生する。
定時間を経過した時にタイマ割込が発生する。
タイマ割込が発生すると、マイクロコンピュータCPU
2は現在の処理を中断して、第14b図に示すタイマ処
理ルーチンにエン1−リーする。このタイマ割込処理に
おいては、一度タイマを停止させ、所定値Nをそれに再
セット後タイマをスタートさせ、次に、後述するACカ
ウンタ (ACNT)の内容を+1する。このACカウ
ンタの内容が所定値工に達したら、それを0にクリアす
る。タイマ割込ではタイマを再セッ1〜して戻るので、
タイマ割込は常時一定の周期(第1’2b図に示すTp
)毎に発生する。
2は現在の処理を中断して、第14b図に示すタイマ処
理ルーチンにエン1−リーする。このタイマ割込処理に
おいては、一度タイマを停止させ、所定値Nをそれに再
セット後タイマをスタートさせ、次に、後述するACカ
ウンタ (ACNT)の内容を+1する。このACカウ
ンタの内容が所定値工に達したら、それを0にクリアす
る。タイマ割込ではタイマを再セッ1〜して戻るので、
タイマ割込は常時一定の周期(第1’2b図に示すTp
)毎に発生する。
マイクロコンピュータCPU2は、このタイマ割込によ
ってセットされるタイマフラグTFを監視して、タイマ
割込1回について1つのループ処理を実行するように動
作する。また、ループ処理が不要な場合、すなわち各々
の電源をオンにする指示(トリガ)が全てオフの場合(
例えば複写機の電源オン直後)には、タイミングパルス
の周期をチェックして感光体ドラムの線速度を測定し、
その結果に応じて各電源出力の制御目標値(@圧又は電
流)を設定する。また、パラメータ更新処理を実行し、
複写プロセス制御ユニット100から出力される目標値
データを読む。もし複写プロセス制御ユニット100か
らの目標値設定があると。
ってセットされるタイマフラグTFを監視して、タイマ
割込1回について1つのループ処理を実行するように動
作する。また、ループ処理が不要な場合、すなわち各々
の電源をオンにする指示(トリガ)が全てオフの場合(
例えば複写機の電源オン直後)には、タイミングパルス
の周期をチェックして感光体ドラムの線速度を測定し、
その結果に応じて各電源出力の制御目標値(@圧又は電
流)を設定する。また、パラメータ更新処理を実行し、
複写プロセス制御ユニット100から出力される目標値
データを読む。もし複写プロセス制御ユニット100か
らの目標値設定があると。
以後感光体ドラムの線速度測定およびその結果に応じた
目標値設定の処理は無効にし、複写プロセス制御ユニッ
ト100から得られる目標値を優先する。複写プロセス
制御ユニット700は、前記のように電源オン後直ちに
目標値の設定を行なうので、この実施例では装置に異常
が生じた場合等特別な時を除いて、「ドラム速度測定」
及び「電流・電圧設定値演算Jサブルーチンを実行しな
い。
目標値設定の処理は無効にし、複写プロセス制御ユニッ
ト100から得られる目標値を優先する。複写プロセス
制御ユニット700は、前記のように電源オン後直ちに
目標値の設定を行なうので、この実施例では装置に異常
が生じた場合等特別な時を除いて、「ドラム速度測定」
及び「電流・電圧設定値演算Jサブルーチンを実行しな
い。
また、この実施例ではバイアスコントロール端子(b
(1,bl、 b 2)は使用していない。
(1,bl、 b 2)は使用していない。
帯電チャージャ10に流す電流の目標値ice、転写チ
ャージャ14に流す電流の目標値itJ分離チャージャ
15に印加する電圧の目標値Vdd、及び現像バイアス
電極に印加する電圧の目標値v’bbがそれぞれ(SC
)、(ST)、(SD)おすび(SB)に格納される。
ャージャ14に流す電流の目標値itJ分離チャージャ
15に印加する電圧の目標値Vdd、及び現像バイアス
電極に印加する電圧の目標値v’bbがそれぞれ(SC
)、(ST)、(SD)おすび(SB)に格納される。
いずれかの1ヘリガがオンになると、ループ処理を行な
う−。まずタイマフラグTFをチェックし、これが1に
なると、次に進む。1−リガされたドライバ出力をオン
する。トリガ入力CTRIG 、 TTII IG 、
BTR1GおよびDTRIGがオンなら、それぞれ、
ドライバ出力CDRIVE、TDRIVE、BDRIV
EおよびDDRIVEを(DDRIVEがオンなら、A
CNEGAもオン)オンする。つまり、全てのトリガが
オンなら第]2b図に示すように、割込タイミングに同
期して各駆動出力レベルを低レベルLにセントする。
う−。まずタイマフラグTFをチェックし、これが1に
なると、次に進む。1−リガされたドライバ出力をオン
する。トリガ入力CTRIG 、 TTII IG 、
BTR1GおよびDTRIGがオンなら、それぞれ、
ドライバ出力CDRIVE、TDRIVE、BDRIV
EおよびDDRIVEを(DDRIVEがオンなら、A
CNEGAもオン)オンする。つまり、全てのトリガが
オンなら第]2b図に示すように、割込タイミングに同
期して各駆動出力レベルを低レベルLにセントする。
次に、各駆動出力の電圧又は電流を制御するパルス幅の
制御を行なう。これは、第1’4f図に示すパルス幅カ
ウンタチェック&1−リガ入力チェック処理で行なう。
制御を行なう。これは、第1’4f図に示すパルス幅カ
ウンタチェック&1−リガ入力チェック処理で行なう。
この処理を1回行なう毎にパルス幅カウンタの(PCN
、T)内容を+1し、全てのドライバ出力がオフレベル
Hになるとこのパルス幅制御から抜けて次に進む。
、T)内容を+1し、全てのドライバ出力がオフレベル
Hになるとこのパルス幅制御から抜けて次に進む。
第14f図を参照する。パルス幅カウンタ(PCNT)
は初期値が0であり、所定周期で順次カウントアツプす
る。パルス幅カウンタ(PCNT)の内容と各出力系統
のパルス幅レジスタ(Tc ) +(TT)、(TB)
および(TD)の内容を順次比較し、パルス幅カウンタ
(PCNT)の値が各パルス幅レジスタの値に達するか
又はトリガ入力がオフレベル(H)になったら、その系
統のドライバ出力(CDRIVE) 、 (TDRIV
E) 、 (BDRIVE)又は(DDRIVE、)に
オフレベル(H)をセラ1−する。
は初期値が0であり、所定周期で順次カウントアツプす
る。パルス幅カウンタ(PCNT)の内容と各出力系統
のパルス幅レジスタ(Tc ) +(TT)、(TB)
および(TD)の内容を順次比較し、パルス幅カウンタ
(PCNT)の値が各パルス幅レジスタの値に達するか
又はトリガ入力がオフレベル(H)になったら、その系
統のドライバ出力(CDRIVE) 、 (TDRIV
E) 、 (BDRIVE)又は(DDRIVE、)に
オフレベル(H)をセラ1−する。
つまり、第12b図に示すようにタイマ割込みの発生に
同期して低レベルLになり、それぞれのパルス幅レジス
タの値に応じた時間経過後に高レベルHになりこれをタ
イマ割込み周期T Pの周期で繰り返すパルス信号が、
それぞれのドライバ出力(CDRIVE) 、 (TD
RIVE) 、 (BDRIVE)および(DDRIV
E)に得られる。
同期して低レベルLになり、それぞれのパルス幅レジス
タの値に応じた時間経過後に高レベルHになりこれをタ
イマ割込み周期T Pの周期で繰り返すパルス信号が、
それぞれのドライバ出力(CDRIVE) 、 (TD
RIVE) 、 (BDRIVE)および(DDRIV
E)に得られる。
全てのドライバ出力がオフになると、ファンクシ眉ンカ
ウンタ(FCNT)の内容をチェックしてそれに応じた
処理を実行する。ファンクションカウンタ(FCNT)
は、初期値は0であり、ループ処理を行なって後述する
ステートカウンタがQ〜9まで変化する(10回のルー
プ処理を行なう)毎に+1され、4になると0にクリア
される。ファンクションカウンタ(FCNT)の内容が
O,I、2.3および4なら、それぞれA/D変換器A
DCの入力信号として、C電源出力からのフィードバン
ク信号、T電解出力からのフィードバック信号、B電源
出力からのフィー1−ハック信号、D電源出力からのフ
ィードバック信号、およびドラム温度信号を選択する。
ウンタ(FCNT)の内容をチェックしてそれに応じた
処理を実行する。ファンクションカウンタ(FCNT)
は、初期値は0であり、ループ処理を行なって後述する
ステートカウンタがQ〜9まで変化する(10回のルー
プ処理を行なう)毎に+1され、4になると0にクリア
される。ファンクションカウンタ(FCNT)の内容が
O,I、2.3および4なら、それぞれA/D変換器A
DCの入力信号として、C電源出力からのフィードバン
ク信号、T電解出力からのフィードバック信号、B電源
出力からのフィー1−ハック信号、D電源出力からのフ
ィードバック信号、およびドラム温度信号を選択する。
次にステートカウンタ(SCNT)の内容をチェックし
てそれに応じた処理に進む。・ステートカウンタ(sc
NT)は、初期値が0であり、ループ処理を行なう毎に
+1され、9になると0にクリアされる。
てそれに応じた処理に進む。・ステートカウンタ(sc
NT)は、初期値が0であり、ループ処理を行なう毎に
+1され、9になると0にクリアされる。
ステートカウンタ(SCNT)が0の場合、A/D変換
を許可((cs)をLにセット)シ、第14g図に示す
スター1ヘビツトチエツクを行なう。
を許可((cs)をLにセット)シ、第14g図に示す
スター1ヘビツトチエツクを行なう。
まず、A/D変換器ADCのクロック端子CLKに高レ
ベルHを印加し、データ端子DATAが低レベルLにな
ったらクロック端子CLKに低レベルLを印加し、デー
タ端子り、ATAが低レベルなら、スタートビットを検
出したと判定する。このA/D変換器ADCは、スター
トビットを出力した後、クロック端子CLKのレベルが
高レベルから低レベルに変化するのに同期して、入力ア
ナログ信号のレベルを1ビツトずつデジタル信号に変換
し、そのビットデータをデータ端子D A TAにセラ
1へする。
ベルHを印加し、データ端子DATAが低レベルLにな
ったらクロック端子CLKに低レベルLを印加し、デー
タ端子り、ATAが低レベルなら、スタートビットを検
出したと判定する。このA/D変換器ADCは、スター
トビットを出力した後、クロック端子CLKのレベルが
高レベルから低レベルに変化するのに同期して、入力ア
ナログ信号のレベルを1ビツトずつデジタル信号に変換
し、そのビットデータをデータ端子D A TAにセラ
1へする。
スタートピッ1〜を検出し、ステー1−カウンタ(SC
NT)の値が1〜8の間なら、各ループ処理毎にそれぞ
れ1回、第14h図に示す1ピツlへA / D変換処
理を行なう。まず、A/D変換器ADCのクロック端子
C,L、Kに高レベルI4をセフ1−シ、キャリーフラ
グ(cy)を0にクリアし、クロック端子CL Kに低
レベルLを印加する。このタイミングでA/D変換器A
DCから1ピノ1−のデジタルデータがデータ端子DA
TAに出力されるので、その端子のレベルをチェックす
る。高レベルI−■ならキャリーフラグ(CY、)の内
容を反転(補数をとる)し、低レベルLならそのままと
し、このキャリーフラグ(cy)を含めて、アキューム
レータ(A)の内容をビットシフトする68回これを繰
り返すと、すなわちスタートビットを検出してから8回
のループ処理を行なうと、8ピッ1−全てのA/D変換
が完了し、アキュームレータ(A、 )にその8ピッ1
−データが残る。
NT)の値が1〜8の間なら、各ループ処理毎にそれぞ
れ1回、第14h図に示す1ピツlへA / D変換処
理を行なう。まず、A/D変換器ADCのクロック端子
C,L、Kに高レベルI4をセフ1−シ、キャリーフラ
グ(cy)を0にクリアし、クロック端子CL Kに低
レベルLを印加する。このタイミングでA/D変換器A
DCから1ピノ1−のデジタルデータがデータ端子DA
TAに出力されるので、その端子のレベルをチェックす
る。高レベルI−■ならキャリーフラグ(CY、)の内
容を反転(補数をとる)し、低レベルLならそのままと
し、このキャリーフラグ(cy)を含めて、アキューム
レータ(A)の内容をビットシフトする68回これを繰
り返すと、すなわちスタートビットを検出してから8回
のループ処理を行なうと、8ピッ1−全てのA/D変換
が完了し、アキュームレータ(A、 )にその8ピッ1
−データが残る。
A/D変換が終了すると、ステートカウンタ(SCNT
)の値が9になる。ステートカウンタが9なら、A/D
変換を禁止(ADCの端子CSにHを印加)し、アキュ
ームレータ(A)に残った8ビツトデータを所定のメモ
リ領域にストアする。ファンクションカウンタCFCN
T)の内容に応じて、次の処理を選択する。ファンクシ
ョンカウンタ(FCNT)の値が0.1,2.3および
4の場合、それぞれ、C電流比例演算、T電流比例演算
、B電圧比例演算。
)の値が9になる。ステートカウンタが9なら、A/D
変換を禁止(ADCの端子CSにHを印加)し、アキュ
ームレータ(A)に残った8ビツトデータを所定のメモ
リ領域にストアする。ファンクションカウンタCFCN
T)の内容に応じて、次の処理を選択する。ファンクシ
ョンカウンタ(FCNT)の値が0.1,2.3および
4の場合、それぞれ、C電流比例演算、T電流比例演算
、B電圧比例演算。
D電圧比例演算およびバイアス電圧配列演算とドラム温
度補正演算を行なう。なお、バイアス電圧の目標値(S
B)が複写プロセス制御ユニット100から設定される
場合には、ファンクシ9ンカウンタの値が4の場合に、
バイアス電圧配列演算とドラム温度補正演算に変えて、
他の電源と同様な比例演算を行なう。
度補正演算を行なう。なお、バイアス電圧の目標値(S
B)が複写プロセス制御ユニット100から設定される
場合には、ファンクシ9ンカウンタの値が4の場合に、
バイアス電圧配列演算とドラム温度補正演算に変えて、
他の電源と同様な比例演算を行なう。
第14i図および第14m図を参照し・て、C電流補正
演算を説明する。設定値レジスタ(S)にC電源出力電
流の設定値SCをロードし、ギャップレジスタ(G)に
参照値GCをロードし、比例ゲインレジスタ(K)に比
例ゲイン(K C)をロードし、サブルーチン<PWM
>に進む。<PW’M〉では、設定値レジスタ(S)の
内容から検出値レジスタ (v) (A/D変換された
フィードバックデータを保持する)の内容を減算し、こ
の結果を偏差レジスタ(E)に格納する。
演算を説明する。設定値レジスタ(S)にC電源出力電
流の設定値SCをロードし、ギャップレジスタ(G)に
参照値GCをロードし、比例ゲインレジスタ(K)に比
例ゲイン(K C)をロードし、サブルーチン<PWM
>に進む。<PW’M〉では、設定値レジスタ(S)の
内容から検出値レジスタ (v) (A/D変換された
フィードバックデータを保持する)の内容を減算し、こ
の結果を偏差レジスタ(E)に格納する。
偏差レジスタ(、E)の内容の絶対値をギャップレジス
タ(G)の内容と比較し、設定値と検出値との偏差が所
定以上の場合には、偏差レジスタ(E)の内容に比例ゲ
インレジスタ(K)の内容を乗じてその結果をパルス幅
カウンタ操作量レジスタ(TE)に格納し、パルス幅カ
ウンタ設定値レジスタ(TM)にパルス幅カウンタ操作
量レジスタ(TE)の内容を加算する。なお、設定値と
検出値との偏差が所定CG)以下の場合には、制御の行
きすぎによるハンチングの発生を防止するため、レジス
タ(T M)の内容は変更しない。
タ(G)の内容と比較し、設定値と検出値との偏差が所
定以上の場合には、偏差レジスタ(E)の内容に比例ゲ
インレジスタ(K)の内容を乗じてその結果をパルス幅
カウンタ操作量レジスタ(TE)に格納し、パルス幅カ
ウンタ設定値レジスタ(TM)にパルス幅カウンタ操作
量レジスタ(TE)の内容を加算する。なお、設定値と
検出値との偏差が所定CG)以下の場合には、制御の行
きすぎによるハンチングの発生を防止するため、レジス
タ(T M)の内容は変更しない。
サブルーチン<PWM>を抜けたら、パルス幅カウンタ
設定値レジスタ(TM)の内容を、C電源のパルス幅レ
ジスタ(TO)に格納する。T電流比例演算、B電圧比
例演算およびD電圧比例演算は、設定値SCがそれぞれ
S T、(S B)およびSDに変わり、参照値GCが
それぞれGT、GBおよびGDに変わり、比例ゲインに
’CがそれぞれKT、KBおよびKDに変わる他は、C
電流補正演算と同一である。
設定値レジスタ(TM)の内容を、C電源のパルス幅レ
ジスタ(TO)に格納する。T電流比例演算、B電圧比
例演算およびD電圧比例演算は、設定値SCがそれぞれ
S T、(S B)およびSDに変わり、参照値GCが
それぞれGT、GBおよびGDに変わり、比例ゲインに
’CがそれぞれKT、KBおよびKDに変わる他は、C
電流補正演算と同一である。
次に、ACカウンタ(ACNT)の内容をチェックし、
これがOならACドライバ出力を反転する。すなわち、
(ACPO8■)がLで(ACNEGA)がト■であれ
ば(ACPO8I)をHにセットして(ACNEGA)
をLにセラ1へする。ACカウンタの値がO以外なら、
ACドライバ出力の状態は変更しない。第41図に示す
ように、タイマ割込みにおいてはACカウンタ(A ’
CN T )の内容を+1するとともにその内容が1
(この例では12)になったらACカウンタを0にクリ
アするので、ACカウンタは12回のタイマ割込みに1
回の割合いて0になる。したがって、ACドライバ出力
(ACPO8I)および(ACNEGA)はタイマ割込
みの12周期に1回の割合いで反転する。つまり、トラ
ンスT4の一次巻線側の印加電力の極性がタイマ割込み
の12周期に1回の割合いで変化するから、その12周
期毎にD電源出力の極性が変化し、これがO電源から出
力される交流電圧の周波数に対応する。
これがOならACドライバ出力を反転する。すなわち、
(ACPO8■)がLで(ACNEGA)がト■であれ
ば(ACPO8I)をHにセットして(ACNEGA)
をLにセラ1へする。ACカウンタの値がO以外なら、
ACドライバ出力の状態は変更しない。第41図に示す
ように、タイマ割込みにおいてはACカウンタ(A ’
CN T )の内容を+1するとともにその内容が1
(この例では12)になったらACカウンタを0にクリ
アするので、ACカウンタは12回のタイマ割込みに1
回の割合いて0になる。したがって、ACドライバ出力
(ACPO8I)および(ACNEGA)はタイマ割込
みの12周期に1回の割合いで反転する。つまり、トラ
ンスT4の一次巻線側の印加電力の極性がタイマ割込み
の12周期に1回の割合いで変化するから、その12周
期毎にD電源出力の極性が変化し、これがO電源から出
力される交流電圧の周波数に対応する。
この例では、マイクロコンピュータCPU2の発振源と
して11M、Hzの水晶を使用しており、これが発振す
る基本クロックパルスを分周して、内部タイマには43
.6μsecのクロックパルスを計数させている。また
この内部タイマは計数値が256になると割込みを発生
してフラグTFを立てるが、ここではタイマに254(
N’>をプリセットしているので、87,2μsec毎
にタイマフラグTFがセットされる。
して11M、Hzの水晶を使用しており、これが発振す
る基本クロックパルスを分周して、内部タイマには43
.6μsecのクロックパルスを計数させている。また
この内部タイマは計数値が256になると割込みを発生
してフラグTFを立てるが、ここではタイマに254(
N’>をプリセットしているので、87,2μsec毎
にタイマフラグTFがセットされる。
従って上記ループ処理は87.2μsecにつき1回の
割合で実行するので、トランスTI、T2.T3畜よび
T4の一次側巻線を付勢するパルス電力のオン/オフ周
期が87.2μsecになる。第13a図および第13
b図に示すマイクロコンピュータCPU2の動作につい
てみると、1つの電源系統のフィードバック信号をサン
プリングするA/D変換処理は、スタートビットのチェ
ックを含めてそれぞれ9周期、すなわち784.8μs
ecに1回行なわれ、その後の1周期で1つの電源系統
の設定値演算処理が行なわれる。
割合で実行するので、トランスTI、T2.T3畜よび
T4の一次側巻線を付勢するパルス電力のオン/オフ周
期が87.2μsecになる。第13a図および第13
b図に示すマイクロコンピュータCPU2の動作につい
てみると、1つの電源系統のフィードバック信号をサン
プリングするA/D変換処理は、スタートビットのチェ
ックを含めてそれぞれ9周期、すなわち784.8μs
ecに1回行なわれ、その後の1周期で1つの電源系統
の設定値演算処理が行なわれる。
この例では4つの電源系統があり、更に温度のサンプリ
ングとバイアス電圧の補正処理を行なうので上記処理を
5回繰り返すことになり、50処理周期すなわち’L3
6msecで全体の処理を1回行なうことになる。つま
り、負荷に変化が生じた場合等には、最大でも4.36
m5ec経過後には、それを補正するための処理を行な
うことができる。D電源の交流周期は、タイマ割込みの
24周期に相当するので、この例では略2.01m5e
cになる。
ングとバイアス電圧の補正処理を行なうので上記処理を
5回繰り返すことになり、50処理周期すなわち’L3
6msecで全体の処理を1回行なうことになる。つま
り、負荷に変化が生じた場合等には、最大でも4.36
m5ec経過後には、それを補正するための処理を行な
うことができる。D電源の交流周期は、タイマ割込みの
24周期に相当するので、この例では略2.01m5e
cになる。
第14p図に示すパラメータ更新サブルーチンを説明す
る。レディ信号RD2を高レベルト■(信号伝送可)に
セットし、タイマに時間Taをセラl−して複写プロセ
ス制御ユニット100から信号の送信があるかどうかを
チェックする。タイマがタイムオーバしたら、タイマに
時間Tbをセラ1−シ、レディ信号RD 2を低レベル
乙にクリアする。時間Tbをセットした後でその夕・r
マがタイムオーバするまで、ストローブ信号S P 3
が検出されないと、データの送信なしと児なしてそのま
ま処理を抜ける。タイマ作動中にス(・ローブ信号SP
3を検出すると、タイマをクリアし、レディ信号RD2
をクリアし、入カポ−1−に印加される設定値データを
読み取る。また、この際の(i1号ラうンSL2および
LS3の状態をS売み、入力された設定値データがどの
電源の目標値であるかに判別し、その結果に応じて選択
される設定値レジスタ(SC)、(ST)、(SB)又
は(S D)の内容を前記設定値の内容に更新する。
る。レディ信号RD2を高レベルト■(信号伝送可)に
セットし、タイマに時間Taをセラl−して複写プロセ
ス制御ユニット100から信号の送信があるかどうかを
チェックする。タイマがタイムオーバしたら、タイマに
時間Tbをセラ1−シ、レディ信号RD 2を低レベル
乙にクリアする。時間Tbをセットした後でその夕・r
マがタイムオーバするまで、ストローブ信号S P 3
が検出されないと、データの送信なしと児なしてそのま
ま処理を抜ける。タイマ作動中にス(・ローブ信号SP
3を検出すると、タイマをクリアし、レディ信号RD2
をクリアし、入カポ−1−に印加される設定値データを
読み取る。また、この際の(i1号ラうンSL2および
LS3の状態をS売み、入力された設定値データがどの
電源の目標値であるかに判別し、その結果に応じて選択
される設定値レジスタ(SC)、(ST)、(SB)又
は(S D)の内容を前記設定値の内容に更新する。
なお本発明は、上記実施例を次のように変形し・た態様
でも同様に実施しうる。静電′a顛を形成するプロセス
だめのS稿露光プロセスでは、露光ランプに印加する電
圧に変えて、露光時間や結像用スリットの幅を調整して
もよい。また帯電プロセスでは帯電コロナ量流に変えて
その印加電圧を調整してもよい。また、転写プロセスに
おいては転写電極に流す電流に変えてその印加電圧を調
整してもよいし、分離プロセスにおいては分離電極に印
加する電圧に変えてそれに流れる電流を調整してもよい
。
でも同様に実施しうる。静電′a顛を形成するプロセス
だめのS稿露光プロセスでは、露光ランプに印加する電
圧に変えて、露光時間や結像用スリットの幅を調整して
もよい。また帯電プロセスでは帯電コロナ量流に変えて
その印加電圧を調整してもよい。また、転写プロセスに
おいては転写電極に流す電流に変えてその印加電圧を調
整してもよいし、分離プロセスにおいては分離電極に印
加する電圧に変えてそれに流れる電流を調整してもよい
。
(Φ発明の効果
以上ゐとおり本発明によれば、感光体すなわち電荷担持
体上に形成される静電潜像の電位、それを現像した可視
像の光学的濃度、記録紙上の像濃度等を検出してそれぞ
九異なるプロセス要素を制御し、各々のプロセスが最良
の状態になるように制御するので、各プロセス要素の特
性変化等が生じてもそれを簡単に補償でき、安定した記
録譲度を維持しうる。
体上に形成される静電潜像の電位、それを現像した可視
像の光学的濃度、記録紙上の像濃度等を検出してそれぞ
九異なるプロセス要素を制御し、各々のプロセスが最良
の状態になるように制御するので、各プロセス要素の特
性変化等が生じてもそれを簡単に補償でき、安定した記
録譲度を維持しうる。
第1図および第3図は、本発明を実施する複写機のプロ
セスの概略を示すブロック図、第2a図は第1図に示す
複写機の装置機構部を・示す正面図、第2b図は第2a
図に示す装置の現像器12を示す部分拡大正面図である
。 第4図、第5図、第6図および第7図は、それぞれ第1
図に示す複写プロセス制御ユニット100、高圧電源ユ
ニット200.ランプ制御ユニソ1〜400およびトナ
ー濃度制御ユニット300の電気回路の概略構成を示す
ブロック図である。 第8図および第10図は各パラメータ間の対応関係を示
すグラフである。 第9図は、マイクロコンピュータCPUIの動作タイミ
ングの概略を示すタイミングチャートである。 第11 a図、第11 b図および第1−1. c図は
、マイクロコンピュータCPUIの動作を示すフローチ
ャー1へである。 第12.a図および第1.2 b図はマイクロコンピュ
ータCPU2の動作を示すタイミングチャートである。 第13a図および第13)3図は、マイクロコンピュー
タCPU2の動作を示す概略フローチャート、第14a
図、第14b図、第14c図、第14e図、第14f図
、第14g図、第14h図。 第14i図、第14j図、第1.4 k図、第14ff
i図、第14.、m図、第14n図および第14p図は
、それぞれ第13a図および第13b図に示されるサブ
ルーチンの詳細を示すフローチャー1−である。 第14d図はタイミングパルスを示す波形図、第1.4
o図はバイアス電圧とドラム温度の関係を示すグラ′
うである。 1:コンタクトガラス 2:光学走査系3:感光体ドラ
ム 10:帯電チャージャ12:現像器 14:転写チ
ャージャ 15:分離チャージャ 31:現像スリーブ37:トナ
ー補給ローラ 100:複写プロセス制御ユニット(電子制御手段)2
00:高圧電源ユニット 300:I−ナー濃度制御ユニソ1〜 400:ランプ制御ユニット SEI:表面電位センサ(第1の検出手段)SF2:光
学センサ(第2の検出手段・)SF3:光学センサ(第
3の検出手段)SF3:トナー濃度センサ DEl:検出回路 CPUI、CPU2 :マイクロコンピュータ特許出願
人 株式会社 リコー 第11b 第1 東14f図 東149図 穿14h図 〈701刊、禿J=じ2〉 〈ビ;トA10夛焼〉東1
4i図 東14j図 <電九比りJ顛〉 ぐ匙充iJ演舊〉 第14に図 茅141図 ぐ電尺比介j亨算> (0電圧史伝演債〉第14m図
東14n図 〈PWM〉 ぐフ、乙、」補正源σ乍(〉第14?5図 ドラ。乙5鴻i週しくV)
セスの概略を示すブロック図、第2a図は第1図に示す
複写機の装置機構部を・示す正面図、第2b図は第2a
図に示す装置の現像器12を示す部分拡大正面図である
。 第4図、第5図、第6図および第7図は、それぞれ第1
図に示す複写プロセス制御ユニット100、高圧電源ユ
ニット200.ランプ制御ユニソ1〜400およびトナ
ー濃度制御ユニット300の電気回路の概略構成を示す
ブロック図である。 第8図および第10図は各パラメータ間の対応関係を示
すグラフである。 第9図は、マイクロコンピュータCPUIの動作タイミ
ングの概略を示すタイミングチャートである。 第11 a図、第11 b図および第1−1. c図は
、マイクロコンピュータCPUIの動作を示すフローチ
ャー1へである。 第12.a図および第1.2 b図はマイクロコンピュ
ータCPU2の動作を示すタイミングチャートである。 第13a図および第13)3図は、マイクロコンピュー
タCPU2の動作を示す概略フローチャート、第14a
図、第14b図、第14c図、第14e図、第14f図
、第14g図、第14h図。 第14i図、第14j図、第1.4 k図、第14ff
i図、第14.、m図、第14n図および第14p図は
、それぞれ第13a図および第13b図に示されるサブ
ルーチンの詳細を示すフローチャー1−である。 第14d図はタイミングパルスを示す波形図、第1.4
o図はバイアス電圧とドラム温度の関係を示すグラ′
うである。 1:コンタクトガラス 2:光学走査系3:感光体ドラ
ム 10:帯電チャージャ12:現像器 14:転写チ
ャージャ 15:分離チャージャ 31:現像スリーブ37:トナ
ー補給ローラ 100:複写プロセス制御ユニット(電子制御手段)2
00:高圧電源ユニット 300:I−ナー濃度制御ユニソ1〜 400:ランプ制御ユニット SEI:表面電位センサ(第1の検出手段)SF2:光
学センサ(第2の検出手段・)SF3:光学センサ(第
3の検出手段)SF3:トナー濃度センサ DEl:検出回路 CPUI、CPU2 :マイクロコンピュータ特許出願
人 株式会社 リコー 第11b 第1 東14f図 東149図 穿14h図 〈701刊、禿J=じ2〉 〈ビ;トA10夛焼〉東1
4i図 東14j図 <電九比りJ顛〉 ぐ匙充iJ演舊〉 第14に図 茅141図 ぐ電尺比介j亨算> (0電圧史伝演債〉第14m図
東14n図 〈PWM〉 ぐフ、乙、」補正源σ乍(〉第14?5図 ドラ。乙5鴻i週しくV)
Claims (5)
- (1)原稿像に応じた電位分布を電荷担持体上に形成し
、電荷担持体上の電位分布に応じた可視像を形成し、可
視像を記録媒体に転写する、複数の処理要素でなる画像
記録プロセス手段;電荷担持体上に形成されたN稿像対
応の電位を検出する第1の検出手段、電荷担持体上に形
成された可視像の光学的濃度を検出する第2の検出手段
、および記録媒体上に形成される可視像の光学的濃度を
検出する第3の検出手段、のうち少なくとも2つの検出
手段;および 上記検出手段の各々の検出結果および記録濃度設定値に
応じて、画像記録プロセス手段の、記@濃度に関するそ
れぞれ異なる処理要素の制御量を設定する電子制御手段
; を備える静電型画像記録装置。 - (2)画像記録プロセス手段の処理要素は、電荷担持体
を所定電位に荷電する荷電手段、該荷電手段の下流側で
原稿像に応じた光を電荷担持体に照射する露光手段2電
荷担持体上に着色材を与える像可視化手段、および電荷
担持体上の可視像を所定の記録媒体に転写する像転写手
段、を備える、前記特許請求の範囲第(1)項記載の静
電型画像記録装置。 - (3)荷電手段、露光手段、像可視化手段および像転写
手段は、それぞれ各々の制御対象の状態を検出してそれ
と設定値とに応じた制御量を出力する閉ループ制御系を
備える、前記特許請求の範囲第(2)項記載の静電型画
像ii3録装置。 - (4)荷電手段はそれが出力する電圧及び電流の少なく
とも一方を制御し、露光手段は原稿に照射する光の強度
、露光時間および露光スリットの幅の少なくとも1つを
制御し、像可視化手段はトナー濃度および現像バイアス
電位の少なくとも一方を制御し、像転写手段はそれが出
力する電圧及び電流の少なくとも一方を制御する、前記
特31:請求の範囲第(2)項記載のIWI電型画像記
t13装置。 - (5)電子制御手段は、電荷担持体上に形成された原稿
像対応の電位分布の高圧部電位および低圧部電位、電荷
担持体上に形成される可視像の高濃度部濃度および低濃
度部濃度、ならびに記録媒体上に転写される可視像の濃
度に応じた情報を得て。 それぞれ異なる処理要素の制御量を設定する、前記特許
請求の範囲第(1)項、第(2)項、第(3)項又は第
(4)項記載の静電型画像記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59110327A JPS60254061A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 静電型画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59110327A JPS60254061A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 静電型画像記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60254061A true JPS60254061A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14532918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59110327A Pending JPS60254061A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 静電型画像記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60254061A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0367157A2 (en) * | 1988-10-29 | 1990-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus and image forming apparatus using same |
JPH03503575A (ja) * | 1988-03-04 | 1991-08-08 | オーセ プリンテイング システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 調整される電子写真プロセスを有する電子写真印刷装置 |
EP0452818A2 (en) * | 1990-04-16 | 1991-10-23 | Hitachi, Ltd. | Electrostatic recorder and electrostatic latent image measuring instrument |
JP2008304554A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP59110327A patent/JPS60254061A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03503575A (ja) * | 1988-03-04 | 1991-08-08 | オーセ プリンテイング システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 調整される電子写真プロセスを有する電子写真印刷装置 |
EP0367157A2 (en) * | 1988-10-29 | 1990-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus and image forming apparatus using same |
EP0452818A2 (en) * | 1990-04-16 | 1991-10-23 | Hitachi, Ltd. | Electrostatic recorder and electrostatic latent image measuring instrument |
US5177531A (en) * | 1990-04-16 | 1993-01-05 | Hitachi, Ltd. | Electrostatic recorder and electrostatic latent image measuring instrument |
JP2008304554A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
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