JPS623268A - 画像記録装置 - 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〕 この発明は、電子写真方式で形成された潜像をトナー像
として可視化する画像記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置に使用される現像手段の現像方式と
しては、ポリエステル系の樹脂トナーと鉄粉とを混在さ
せた２成分現像方式と、ポリエステル系の樹脂トナーの
みで現像する１成分現像方式とがある。

このうち、２成分現像方式では、現像動作による現像剤
のトナー減少またはトナー補給によるトナーの増加で、
現像剤中のトナー濃度が変動する。トナー濃度が低いと
、記録材（記録紙）上の画像濃度が薄く、かすれや、さ
らには画像消失を招き、トナー濃度が高いと、非画像部
へのカブリ等が発生してしまう、この点を克服するため
に、従来より下記（１）　　、　（２）に示す方法によ
り現像剤中のトナー濃度を制御する方法が提案され実施
されている。

（１）画像形成を伴う感光体の回転数が所定回転に到達
した時点で、所定量のトナー補給を実行する。

（２）現像装置内の現像剤中のトナー濃度を直接検出し
て、検出信号が所定レベル以下になると、所定量のトナ
ー補給を実行する方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記（１）の方法では、記録画像の種類（黒
化率）によらず、定量補給のためトナー濃度に過不足を
生じ、記録画像が薄過ぎたり、濃過ぎたりして画像出力
が安定しない。

また、（２）の方法では、現像剤中のトナー濃度を直接
検出するため、補給制御は容易であるが、高精度の検出
が困難であり、あるレベル以下に到達するまではトナー
が補給されず、そのレベル以下に到達して初めて補給さ
れる。これでは、現像剤中のトナー濃度が極端に変化し
てしまい、同一の画像の連続プリント時には、最初に出
力された画像と後続して出力される画像の濃度が異なり
、薄い画像と濃い画像が出力されることになる。このご
とは、複数個の現像装置を有したマルチカラー（２色ま
たは３色以上の単色カラー）またはフ　　　　　□ルカ
ラープリンタでは、各トナー濃度にバラツキ　　　　１
、を生じると、忠実な色を再現することが困難にな　　
　　□・るばかりでなく、連続プリント時においては、
出力される記録画像間においても発色性の異なった画像
となってしまう。人間の色覚は特に敏感であ　　　　　
′るため、各トナー濃度を精度よく一定に保つ必要があ
る。

一方、通常、トナーはホッパー内に収納されており、ホ
ッパー内のトナー残量を検知する検知手段が配置されて
いる。この検知手段により、トナーの有無を検知するこ
とは容易であるが、配置位置によっては、トナーがまだ
充分あるのにｒ無Ｊと判定したり、実際にはホッパー内
のトナーが殆ど消費された状態にあるにもかかわらず、
検知手段にトナーが付着しているために、検知手段がト
ナー「有１と誤った検知を行い、記録工程を続行させて
しまう恐れがあり、連続コピ一時には、後半に出力する
画像濃度が著しく低下してしまう間　　　　１題があっ
た。また、操作者が連続コピーを指定した時点で、上述
したように、実際にはホッパー内のトナーが殆ど消費さ
れた状態にあるにもかかわらず、検知手段にトナーが付
着し、トナーｒ有」と誤った検知をしている状態で、コ
ピーキーを押下して、最初の２〜３枚の画像出力だけを
観察して、装置から離れてしまう場合には、後半に出力
される画像に濃度不良または画像の消失が発生して大量
の紙無駄が生じるとともに、設定枚数から使用できる画
像出力枚数を減じ、再度コピ一枚数を設定しなければな
らない２度手間が生じ、操作性を著しく低下させてしま
う等の問題があった。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、画像情報に応じたトナー消費量を計数して正確なト
ナー補給が実行できるとともに、設定枚数内にトナー切
れ発生有無を表示し、設定枚数を画像形成可能枚数に自
動補正できる画像記録装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る画像記録装置においては、画像情報より
印字ドツトを計数するカウント手段と、このカウント手
段が計数したカウント値より現像剤補給量を算出する補
給量算出手段と、この補給量算出手段が算出した現像剤
補給量より補給手段　　　　　′に充填されている現像
剤残量を算出し、この現像剤残量からあらかじめ設定さ
れる枚数分の画像形成可能有無を判断して、画像形成可
能枚数を算出する残量算出回路とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、カウント手段がカウントした印字
ドツトに応じて、補給量算出手段が現像剤補給量を算出
すると、残量算出手段が現像削成　　　　−量を算出す
るとともに、算出した現像剤残量よりあらかじめ設定さ
れる枚数分の画像形成可能性が　　　　゛判断され、画
像形成可能枚数を設定枚数として自動設定する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
を示す概略構成図であり、１は感光体で、表面に光導電
層を有し、矢印方向に回転する。２は帯電器で、感光体
１を一様に帯電させる。３は露光装置で、ＬＥＤアレイ
３ａおよび光収束性レンズアレイ３ｂ等から構成されて
いる。

４は現像装置で、現像剤（トナー）を補給するトナー収
納容器（以下ホッパーと呼ぶ）５ｂとトナーを補給する
補給ローラ５ａからなる補給装置５が配設されている。

６は給紙カセットで、転写材Ｐ（記録紙）が収容されて
いる。７は転写装置で１例えばコロナ放電等により感光
体１に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写する。８は
クリーニング装置で、ブレードおよびクリーニングロー
ラ等から構成され、感光体１の残留トナーを回収する。

９は搬送装置で、転写材Ｐを定着装置１０に搬送する。

１１は排紙トレイで、定着装置１０で熱加圧されて定着
された転写材Ｐを載置する。

１２はドライバ回路で、画像信号Ｖｏに応じて、露光装
置３のＬＥＤアレイ３ａを選択的に駆動させる。１３は
この発明のカウント手段をなすカウンタ部で、画像信号
Ｖｏ　　（例えば、印字ドツト目」で非印字ドツトがｆ
ＯＪの信号）のうち印字ドツトを積算カウントする。１
４はこの発明の補給量算出手段となるトナー消費量算出
回路で、カウンタ部１３でカウントされた印字ドツト数
からトナー消費量を算出して、この発明の残量算出手段
をなすトナー残量算出回路１５にトナー消費量を出力す
る。１６は表示装置で、操作部またはホストに設けられ
、トナー補給要求およびトナー残量から算出される画像
形成枚数等を表示する。

１７はリセット回路で、トナー消費量算出回路１４より
出力される信号に応じてカウンタ部１３のカウンタ値を
クリアする。１８は補給制御部で、パルスモータ等で構
成され補給駆動部１９に所定量のトナー補給信号を出力
する。

次に動作について説明する。

露光装置３は、多数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ３ａ
と光収束性レンズアレイ３ｂで構成され、画像信号ＶＤ
に従うドライバ回路１２の信号で、各ＬＥＤを選択的に
発光させ、光収束性レンズアレイ３ｂを通して、均一に
帯電された感光体１表面にドツト状静電潜像を形成する
。また、画像信号ＶＤは、カウンタ部１３にも送出され
、例えば画像信号ＶｏがｆＯＪ　　、ｒｌＪの２個性号
で、ｆｌＪのとき、Ｉ、ＥＤが発光し、１ドツトの静電
潜像が形成され、この部分が印字画像部（印字ドツト）
となる場合、カウンタ部１３はこの１ｒｌＪをカウント
アツプし、１枚プリントの総ドツト数を計数する。カウ
ンタ１３の出力はトナー消費量算出回路１４に送出され
、１枚プリントで現像装置４で消費するトナー量が、ド
ツト数から算出される。周知のように、ドツト数とトナ
ー消費量は比例関係にあり、ドツト数よりトナー消費量
を正確に算出できるものである。さらに、トナー消費量
算出回路１４での算出結果が補給ローラ５ａを駆動する
補給駆動部１９を制御する補給制御部１８に送出され、
算出結果に応じたトナーが補給される。補給駆動部１９
がパルスモータで構成されるときは、パルスモータで駆
動時間に応じたパルス信号を出力して、補給ローラ５ａ
の駆動を制御する。

一方、トナー消費量算出回路１４の算出結果は、ホッパ
ー５ｂ内のトナー残量検出回路］５にも送出される。こ
こでは、現在までに消費したトナー量の総和を算出し、
この総和とホッパー５ｂ内の初期トナー量とを比較し、
トナー残量を求め、後続のプリントが可能であるかどう
かを判断する。また、トナー消費量算出回路１４の出力
信号は、リセット回路１７にも送出され、カウンタ部１
３のカウンタがｆＯＪにリセットされる。

次に第２図を参照しながらこの発明の制御動作について
説明する。

第２図はこの発明の制御動作を説明するフロー　　　−
チャートである。なお、（１）〜（１７）は各ステップ
を表す。

ｉ枚目のプリントが開始されると、画像信号Ｖｏ　より
カウンタ部１３で、その１枚のプリントにおけるドツト
数Ｎｌをカウントアツプしく１）、カウントアツプされ
たドツト数Ｎ＋　に変換係数りを乗じ、この１枚プリン
トにおけるトナー消費量（トナー補給量）Ｔ＋　を算出
して（２）、現像装置４にＴ１だけトナーをホッパー５
ｂより補給する（３）。

続いて、今までに補給したトナー量の総和ΣＴ。

を求め（４）、ホッパ−５ｂ内初期トナー量Ｈより減じ
てホッパー５ｂに残存するトナー残量に１を算出する（
５）。続いて１図示しない操作部より入力された設定プ
リント枚数Ｍが１枚プリントであるかどうかを判断しく
８）、Ｙ　Ｅ　Ｓならばステップ（５）で算出したトナ
ー残量Ｋｉが正であるかどうか、すなわち、Ｋｉ＞０で
あるかどうかを判断しく７）、ＮＯならば表示装置１６
にトナー「無し１を点灯表示してユーザにホッパー５ｂ
へのトナー補充時期である旨を通告し、トナー補充を待
機しく８）、　Ｙ　ＥＳならばコピーシーケンスを続行
して、次のプリント開始命令を待機する（９）。

一方、ステップ（８）の判断で、Ｎｏの場合は、ＮＯｌ
すなわち、複数枚プリントであると判断した場合は、１
枚プリントで必要なトナー量Ｔｉに残り枚数（Ｍ−１）
を乗じて、後続する残り枚数のプリントで消費されるト
ナー量Ｘを算出しくｌＯ）、先に算出したホッパー５ｂ
内のトナー残量Ｋｉ　と大小比較しく１１）、トナー残
量Ｋｉが大きければ、そのままコピーシーケンスを続行
しく１２）、トナー残量Ｋｉが小さければ、トナー残量
Ｋｉ　を１枚のプリントで必要とするトナー量Ｔｉ　で
割ることによって求めるプリント可能な枚数（画像形成
可能枚数”）　Ｓ　（Ｓは自然数）を算出しく１３）、
　　Ｓ枚のみのプリントシーケンスを開始する（１４）
。次いで、残り枚数表示をカウントダウンさせ（１５）
、順次画像形成を実行する。次いで、Ｓ枚の画像形成動
作が終了したかどうかを判断しく１６）、ＮＯならばス
テップ（１４）に戻り、ＹＥＳならばトナーｒ無し」警
告ランプを表示装置１６に点灯させ（１７）、ユーザに
トナー補充時期である旨を通告し、トナー補充を待機す
る。

これにより、１枚プリントで消費されるトナー消費量を
正確に把握でき、より高精度にトナー濃度の安定維持が
達成できる上、トナー残量も精度よく管理されるので、
トナー補充時期を明確に通告できる。さらに、トナー補
給通告以前に設定された同一画像のプリント枚数に応じ
て、トナー切れが発生する恐れがある場合でも、トナー
残量で画像形成可能枚数のみの画像を安定した濃度状態
で出力できる。

なお、上記実施例では、ＬＥＤアレイ３ａにより感光体
１に潜像を形成する画像記録装置について説明したが、
露光装置３としては、半導体レーザおよびガスレーザ等
を使用したものでもよい。

また、画像情報は２値画像に限定されるものではなく、
中間調を含む多値化情報でもよいことは云うまでもない
。この場合は、多値化に対応したカウンタを使用し、こ
れらの総和よりトナー消費量を算出すればよい、さらに
、現像方式としては、２成分現像方式に限らず、磁性ト
ナーを使用する１成分現像方式においても適用可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は画像情報より印字ドツ
トを計数するカウント手段と、このカウント手段が計数
したカウント値より現像□剤補給量を算出する補給量算
出手段と、この補給量算出手段が算出した現像剤補給量
より補給手段に充填されている現像剤残量を算出し、こ
の現像剤残量からあらかじめ設定される枚数分の画像形
成可能有無を判断して、画像形成可能枚数を算出する残
量算出手段とを設けたので、画像情報に応じた現像剤の
補給が可能となり、常に安定した濃度で画像を出力でき
る。また、補給手段に充填されている現像材の残量を正
″確に管理できるので、設定されたプリント枚数の連続
コピー中に、現像剤切れが発生する恐れがある場合でも
、画像濃度が均一に維持できる枚数分の画像を出力でき
る利点等を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
を示す概略構成図、第２図はこの発明の制御動作を説明
するフローチャートである。 図中、１は感光体、２は帯電器、３は露光装置、４は現
像装置、５は補給装置、６は給紙カセット、７は転写装
置、８はクリーニング装置、９は搬送装置、１０は定着
装置、１１は排紙トレイ、１２はドライバ回路、１３は
カウンタ部、１４はトナー消費量算出回路、１５はトナ
ー残量算出回路、１６は表示装置、１７はリセット、回
路、１８は補給制御部、１９は補給駆動部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体上に画像情報に応じてドット状に静電潜
   像を形成し、現像剤の補給手段を有する現像手段により
   可視化する画像記録装置において、前記画像情報より印
   字ドットを計数するカウント手段と、このカウント手段
   が計数したカウント値より現像剤補給量を算出する補給
   量算出手段と、この補給量算出手段が算出した現像剤補
   給量より前記補給手段に充填されている現像剤残量を算
   出し、この現像剤残量からあらかじめ設定される枚数分
   の画像形成可能有無を判断して、画像形成可能枚数を算
   出する残量算出回路とを備えたことを特徴とする画像記
   録装置。
2. （２）現像手段は、残量算出回路が算出した画像形成可
   能枚数の潜像を現像することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の画像記録装置。