JP2535965B2

JP2535965B2 - 静電デジタルプリンタ

Info

Publication number: JP2535965B2
Application number: JP62265067A
Authority: JP
Inventors: 忠臣鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH01108070A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、静電デジタルプリンタに係り、特に、現
像器中のトナーの濃度を常に一定の最適値となるように
制御できるトナー濃度制御部を有する静電デジタルプリ
ンタに関する。

〔従来の技術〕

２値化した印字データ等の画像信号によって感光ドラ
ム上に潜像を形成し、用紙に前記印字データ等の画像を
プリントするいわゆる電子写真法による静電デジタルプ
リンタが普及しているが、この静電デジタルプリンタに
おいては、印字の濃度を常に均一にすることが印字品質
を高品位に保つための重要な要素の一つである。

印字濃度に影響を与える要素の１つに現像器内におけ
るトナー濃度がある。（１）式は、このトナー濃度を示
す式である。

ここで、キャリアとは、トナーをマグロールに安定に
供給するために現像器内に入れられたもので、磁性体粉
等（例えば鉄粉やフェライト粉）が用いられている。

印字濃度を均一に保つためには、このトナー濃度を所
定の値に保つことが望まれており、少なくとも、一定の
範囲に収めておく必要がある。

従来、このトナー濃度を所定の範囲に収めておくため
に、以下の方法が提案されている。

（１）一定の枚数のプリントアウトを行うと、一定量
のトナーを供給するもの。

（２）現像器中にトナー濃度を検出するセンサーを設
け、このセンサーのトナー濃度検出結果に応じてトナー
補給を行うもの。トナー濃度検出センサーとしては、ト
ナー濃度の変化をコイルのインダクタンスの変化で検出
するもの、トナー濃度の変化を抵抗値の変化で検出する
もの、トナー濃度の変化をトナーに照射された光の反射
光の強さで検出するものなどがある。

（３）プリントすべきビデオ信号中の黒データをカウ
ントするカウンタを設け、予め決められたカウント数に
達したときに、別に設けたトナー濃度センサーによって
トナー濃度を検知し、この検知出力によってトナーを供
給するもの（例えば特開昭60−49362号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、以上に述べたような方法では、トナー濃度
を均一に保つことが困難であるという問題点を有してい
る。

即ち、（１）の方法では、トナーの実際の消費量とは
無関係に、トナーの補給が行われるため、場合によって
は、トナーが過剰になったり、また逆に過少になってし
まうことがある。また、（２）の方法では、トナー濃度
検出用のセンサーが必ずしも高感度ではなく、また正確
ではないため、かなり実際のトナー濃度が変化してから
でないと、トナー補給がなされず、画質に影響の出る場
合がある。（３）の方法では、結局、現在ではまだ誤差
の多いトナー濃度検出用センサーの出力によってトナー
補給の判断をしているので、当然誤差が多くなってしま
う。

この発明は、このような点に鑑みてなされたものであ
り、トナー濃度を一定に保つことができ、従って、均一
なプリント画像を得ることができる、トナー濃度制御装
置を備えた静電デジタルプリンタを提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、この発明においては、
静電デジタルプリンタにおいて、ビデオ信号中の黒デー
タを計数するカウンタを設け、そのカウント値が予め決
められたトナー・ディスペンス・モータの動作時間の最
小値以上のとき、このカウンタによって計数された黒デ
ータの量に応じて現像器へ供給するトナーの量を制御し
ている。

〔作用〕

トナーの使用量は、画像信号中の黒データの量に、比
例しているため、上記のように、この黒データの量に応
じてトナーを補給することにより、現像器中のトナー濃
度を常に一定に保つことができ、その結果として、常に
均質な濃度のプリントを得ることができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明による静電デジタルプリンタの一
実施例であり、トナー濃度制御部の構成を示すものであ
る。また、第２図は、静電デジタルプリンタの全体構成
図であり、第３図は、現像器の拡大図、第４図の黒デー
タとトナー・ディスペンス・モータの動作時間の関係を
示す図、第５図はトナー・ディスペンス・モータの動作
時間と実際のトナー供給量の関係を示す図である。

はじめに、第２図を参照して、静電デジタルプリンタ
の全体構成を説明する。第２図において、21は感光体ド
ラムであり、その周囲には、チャージコロトロン22、LE
D（発光ダイオード）ヘッド23、現像器24、転写用コロ
トロン25、用紙剥離用コロトロン25′、クリーナ26が配
置されている。

LEDヘッド23は、感光体ドラム21上に、画像データに
従って光を照射し、潜像を形成させるためのもので多数
のLEDを直線状に配置して構成されている。このLEDヘッ
ド23の放熱のためヒートパイプ45を介して放熱用のフイ
ン43が接続されており、送風機44が設けられている。

クリーナ26は、用紙を剥離するための爪46、感光体ド
ラム21上に残ったトナーを除去するためのブレード47等
を有している。

また、28は定着ローラである。用紙は、トレイ27、2
7′から給紙ロール40、40′、41を介して現像器24によ
って文字等の画像が形成された感光体ドラム21部分に供
給され、転写用コロトロン25により、この文字等の画像
が転写され、ベルトコンベア29を介して定着ローラ28を
経て定着され、最後に用紙受けに排出される。

LEDヘッド23への画像データは、図示省略した、コン
ピュータ本体、或いは、画像読取装置等から供給されて
おり、LEDヘッド23は、この画像データに従って選択的
に発光する。

現像器24は、第３図に示すように、マグロール30と、
例えばスクリュー溝状の供給手段を駆動するトナー・デ
ィスペンス・モータ31と、補給用トナー容器32を有して
おり、容器33の部分には、トナーと共に、キャリアが混
合されて収容されている。

常に均一なプリントを実現するためには、現像器24の
容器33中のトナー濃度を均一にしておく必要がある。

第１図は、現像器24中のトナー濃度を一定に保つため
のトナー濃度制御装置の構成例である。第１図におい
て、１はCPUであり、図示するトナー濃度制御装置のみ
ならず、プリンタの各種部分の制御を行う。２はCPU1か
らのアドレス信号を受けてカウント開始信号或いはON/O
FF信号を発生するI/O制御装置、３はカウンタ、４はレ
ジスタ、５はリレー回路、６はトナー・ディスペンス・
モータ31の電源、７はスイッチング回路である。またCP
U1内には、後で説明する最小動作値を記憶しておくレジ
スタ11、判別回路12、加算値を保持しておくレジスタ13
が設けられている。

第１図のトナー濃度制御装置の動作を説明する。

図示省略したコンピュータ本体等から印字すべき文字
等のデータがVIDEO信号として送られてくると、CPU1
は、カウンタ３に対し、カウント開始信号を送る。これ
は、特定のアドレスをI/O制御装置２に送ることによっ
て行われる。

カウント開始信号を受けたカウンタ３は、VIDEO信号
の１ライン中の黒データを計数する。黒データの部分に
トナーが供給される訳だから、この黒データの個数は、
直接トナーの消費量に関連する。カウントが終了する
と、カウンタはレジスタ４にその値を書込むと共に、CP
U1に対し、COUNT終了信号を送る。COUNT終了信号を受け
取ったCPU1は、レジスタ４に対し、READ信号を出し、カ
ウントデータを読み込む。

前述のとおり、このカウンタ・データは、トナー消費
量に比例しているので、このカウンタ・データに応じて
スイッチング回路７のオン時間を制御し、トナー・ディ
スペンス・モータを動作させれば良いことになる。

第４図は、黒データのカウント値と、必要なトナー・
ディスペンス・モータ動作時間の関係を示す図である。
トナー・ディスペンス・モータの動作時間と供給される
トナーの量が比例関係にあれば、図示のとおり、黒率
（黒データのカウント値）とモータ動作時間は比例す
る。なお、破線は、トナー供給装置の個体差に基づく差
を示す。

ところが、第３図に示すような現像器において、トナ
ー・ディスペンス・モータ動作時間と実際のトナー供給
量は比例関係にはなく、例えば、第５図に示すような関
係になる場合が多い。即ち、トナー・ディスペンス・モ
ータの動作時間が、きわめて短い時間には、トナーは、
ほとんど供給されず、供給されても、不安定（一定しな
い）な量となる。そして、少なくとも、所定の時間t₁後
になってはじめて安定した比例関係となる。このt₁は、
機種によって異なるがおよそ1sec〜2sec程度の時間であ
る。

従って、単に、第４図の関係から求めた時間分だけ、
トナー・ディスペンス・モータを動作させても、実際に
は動作時間が短かすぎてモータが反応しきれず、トナー
は供給されていない場合が起り得る。

これを防止するため、第５図に示すように、トナー・
ディスペンス・モータの動作時間とトナーの供給量が比
例する領域を求め、その領域内でトナー・ディスペンス
・モータの動作時間の最小値を決めておき、黒データの
カウント値から求めた、必要とするトナー・ディスペン
ス・モータの動作時間が、その最小値に達した時にその
最小値の時間だけモータを回転させるという制御を行
う。

このため、CPU1内には、最小動作値レジスタ11およ
び、加算値保持レジスタ13を設けている。そして、黒デ
ータのカウント値をレジスタ13に積算保持し、これとレ
ジスタ11を比較して、最小動作値に達した時に、スイッ
チング回路７をオンにし、リレー回路５を動作させて、
トナー・ディスペンス・モータ31に電源６からの電圧を
供給し回転させる。

モータ31は、パルスモータ、DC・モータ、AC・モータ
等種々のモータが利用可能であることはいうまでもな
い。

また、現像器の差によるトナー供給量の差を補うた
め、第４図の破線に示すような特性に調整する（初期値
の設定）ことにより、トナー・ディスペンス時間を補正
できる。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり、この発明によれば、予め決められ
たトナー・ディスペンス・モータの動作時間の最小値に
達したか否かを判別して、トナー・ディスペンス・モー
タの動作時間とトナー供給量が比例する領域においてト
ナーの使用量に応じたトナーの補給ができるので、より
正確なトナー濃度の制御が可能であり、質の高いプリン
トが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるトナー濃度制御装置の一実施例
を示す図、第２図は静電デジタルプリンタの全体構成
図、第３図は現像器の構成例を示す図、第４図は黒デー
タとトナー・ディスペンス・モータの動作時間の関係を
示す図、第５図はトナー・ディスペンス・モータ動作時
間とトナー供給量の関係を示す図である。１……CPU、２……I/O制御装置、３……カウンタ、４……レジスタ、５……リレー回路、６……電源、７……スイッチング回路、 21……感光体ドラム、 24……現像器、30……マグロール、 31……トナー・ディスペンス・モータ、 32……トナー容器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像の形成された感光ドラム上にトナ
ー像を形成するための現像器ヘトナーを供給するトナー
・ディスペンス・モータを備え、ビデオ信号中の黒デー
タを計数するためのカウンタ回路と、該カウンタ回路が
計数したカウント・データを保持するためのレジスタ回
路と、該レジスタ回路からのカウント・データを処理
し、該カウンタ回路とこのカウンタ回路のカウント値が
予め決められたトナー・ディスペンス・モータの動作時
間の最小値に達したか否かを判別して前記モータの制御
を行うCPUを備えた制御回路を設け、ビデオ信号中の黒
データの量に応じて現像器へ供給するトナー量を可変す
ることを特徴とした静電デジタルプリンタ。