JP5261916B2 - Electrophotographic printing device - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真印刷装置に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic printing apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.
背景となる従来技術を、図1の現像機の構成図ならびに図2のトナー濃度制御プログラムフローチャートにより説明する。 The background art will be described with reference to the block diagram of the developing machine in FIG. 1 and the toner density control program flowchart in FIG.
電子写真印刷装置には2成分磁気ブラシ現像方式という現像方式があり、現像剤収容部1の粉末インクであるトナーと、磁性粒子であるキャリアビーズからなる現像剤を用いて、感光体2の像担持体表面に形成された静電潜像に、現像剤による磁気ブラシを形成する現像ロール3上のトナーを付着させ、これをトナー像として現像する方式である。このような現像方式においては、現像剤のトナーとキャリアビーズとの混合比率であるトナー濃度が、印刷品質上重要な要素となる。
The electrophotographic printing apparatus has a developing method called a two-component magnetic brush developing method. An image of the photoreceptor 2 is developed using a toner that is powder ink in the
そこで良好な印刷結果を得るために、現像剤収容部1の現像剤のトナー濃度を監視するトナー濃度センサ4を設け、トナー濃度センサ4が出力するトナー濃度VTsnsが、目標値であるトナー濃度基準値VTrefとなるように制御する必要がある。
Therefore, in order to obtain a good printing result, a
具体的には、トナー濃度センサ4が出力するトナー濃度VTsnsやその変化率、さらに規定時間当りのトナー補給量を監視して、印刷動作により現像剤収容部1の前記現像剤のトナーが消費されても、トナー濃度センサ4が出力するトナー濃度VTsnsが低下しないよう、トナーホッパ5から現像剤収容部1にトナーを搬送するためのトナー補給ローラ6を回転させるトナー補給モータ7の駆動、停止により適宜トナー補給を行ったり、トナー補給を停止するトナー濃度制御プログラム8を実行している。
Specifically, the toner density VTsns output from the
トナー濃度制御プログラム8の内容は図2のフローチャートに示す通りであり、これはトナー濃度を一定に保つためのフローチャートである。 The contents of the toner density control program 8 are as shown in the flowchart of FIG. 2, which is a flowchart for keeping the toner density constant.
印刷実行中において、トナー濃度センサ4の出力する値VTsnsが、トナー濃度が高いことを認識する値より高いときには(Step1のYes)、トナー補給モータ7を停止しトナー補給を停止する(Step2)。一方、トナー濃度センサ4の出力する値VTsnsが、トナー濃度が高いことを認識する値より低いときには(Step1のNo)、次にトナー濃度が高い方への変化率が高いことを認識する値より高いか否かの判断を行う(Step3)。
During printing, when the value VTsns output from the
トナー濃度が高い方への変化率が高いことを認識する値より高いときには(Step3のYes)、トナー補給モータ7を停止しトナー補給を停止する(Step4)。一方、トナー濃度が高い方への変化率が高いことを認識する値より低いときには(Step3のNo)、次にトナー濃度センサ4の出力する値VTsnsが、トナー濃度が低いことを認識する値より低いか否かの判断を行う(Step5)。
When the change rate to the higher toner density is higher than the value for recognizing that it is higher (Yes in Step 3), the toner supply motor 7 is stopped and the toner supply is stopped (Step 4). On the other hand, when it is lower than the value for recognizing that the rate of change to the higher toner concentration is higher (No in Step 3), the value VTsns output from the
トナー濃度センサ4の出力する値VTsnsが、トナー濃度が低いことを認識する値より低いときには(Step5のYes)、トナー補給モータ7を駆動しトナー補給を実行する(Step6)。一方、トナー濃度センサ4の出力する値VTsnsが、トナー濃度が低いことを認識する値より高いときには(Step5のNo)、次にトナー濃度が低い方への変化率が高いことを認識する値より高いか否かの判断を行う(Step7)。
When the value VTsns output from the
トナー濃度が低い方への変化率が高いことを認識する値より高いときには(Step7のYes)、トナー補給モータ7を駆動しトナー補給を実行する(Step8)。一方、トナー濃度が低い方への変化率が高いことを認識する値より低いときには(Step7のNo)、次にトナー補給モータ7による規定時間あたりのトナー補給時間が、トナー補給量が多いことを認識する値より多いか否かの判断を行う(Step9)。 When the toner density is higher than the value for recognizing that the rate of change to the lower one is higher (Yes in Step 7), the toner replenishing motor 7 is driven to perform toner replenishment (Step 8). On the other hand, when the toner density is lower than the value for recognizing that the rate of change to the lower one is higher (No in Step 7), the toner replenishment time per specified time by the toner replenishment motor 7 is larger than the toner replenishment amount. It is determined whether or not there are more than the recognized values (Step 9).
トナー補給モータ7による規定時間あたりのトナー補給時間が、トナー補給量が多いことを認識する値より多いときには(Step9のYes)、トナー補給モータ7を停止しトナー補給を停止する(Step10)。一方、トナー補給モータ7による規定時間あたりのトナー補給時間が、トナー補給量が多いことを認識する値より少ないときには(Step9のNo)、トナー補給モータ7による規定時間あたりのトナー補給時間が、トナー補給量が少ないことを認識する値より少ないか否かの判断を行う(Step11)。 When the toner replenishment time per specified time by the toner replenishment motor 7 is longer than a value for recognizing that the toner replenishment amount is large (Yes in Step 9), the toner replenishment motor 7 is stopped and the toner replenishment is stopped (Step 10). On the other hand, when the toner replenishing time per specified time by the toner replenishing motor 7 is less than the value for recognizing that the toner replenishing amount is large (No in Step 9), the toner replenishing time per specified time by the toner replenishing motor 7 is It is determined whether or not the replenishment amount is smaller than a value for recognizing that it is small (Step 11).
トナー補給モータ7による規定時間あたりのトナー補給時間が、トナー補給量が少ないことを認識する値より少ないときには(Step11のYes)、トナー補給モータ7を駆動しトナー補給を実行する(Step12)。 When the toner replenishment time per specified time by the toner replenishment motor 7 is less than the value for recognizing that the toner replenishment amount is small (Yes in Step 11), the toner replenishment motor 7 is driven to perform toner replenishment (Step 12).
以上のフローチャートにより、トナー濃度センサ4が出力するトナー濃度VTsnsが、トナー濃度基準値VTrefを中心とする適正範囲内となるよう制御している。
According to the above flowchart, the toner density VTsns output from the
この種の電子写真印刷装置においては、トナー濃度センサ4が出力する現像剤のトナー濃度VTsnsが適正範囲内であっても、高印字密度の印刷を実行すると印刷結果の画像濃度VTdnsが低くなることがある。具体的には図3に示すとおり低下する。
In this type of electrophotographic printing apparatus, even when the developer toner density VTsns output from the
これは、使用している現像剤が、高印字密度の印刷を実行することにより帯電する特性を持っているためである。 This is because the developer used has a characteristic of being charged by performing printing with a high print density.
現像剤が帯電すると、トナー濃度センサ4はトナー濃度VTsnsを実際の現像剤のトナー濃度VTdevより高く出力してしまう。トナー濃度制御プログラム8では、トナー濃度センサ4が出力するトナー濃度VTsnsが、目標値であるトナー濃度基準値VTrefになるように制御を続けるため、現像剤が帯電したことによりトナー濃度センサ4がトナー濃度VTsnsを実際より高く出力している分、実際の現像剤のトナー濃度VTdevとしては低くなるように制御してしまう。
When the developer is charged, the
本発明の目的は、高印字密度の印刷を実行することにより、実際の現像剤のトナー濃度VTdevが低下するのを防止し、印刷結果の画像濃度VTdnsを一定に保つことができる電子写真印刷装置を提供することにある。 It is an object of the present invention to prevent the actual developer toner density VTdev from being lowered by executing printing at a high print density, and to maintain a constant image density VTdns of the printing result. Is to provide.
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、トナーとキャリアビーズの2成分からなる現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部で回転可能に支持され、前記現像剤による磁気ブラシを形成する現像ロールと、前記現像剤収容部内に設けられ、前記現像剤のトナー濃度を監視するトナー濃度センサと、前記現像剤収容部の上部に設けられ、該現像剤収容部へ補給するためのトナーを収容するトナーホッパと、前記トナーホッパ内下部に設けられ、該トナーホッパ内のトナーを前記現像剤収容部へ補給するために回転するトナー補給ローラと、該トナー補給ローラを回転させるために駆動するトナー補給モータと、前記トナー濃度センサの出力値VTsnsが、目標値であるトナー濃度基準値VTrefになるように、前記トナー補給モータの駆動、停止を指示するトナー濃度制御プログラムを有する電子写真印刷装置において、高印字密度の印刷を実行すると、前記現像剤の特性により印刷結果の画像濃度VTdnsが低くなる現象を、高印字密度の印刷を実行中であることを認識し、高印字密度の印刷を実行した結果、印刷結果の画像濃度VTdnsが低くなる分、前記トナー濃度基準値VTrefを高く設定し、印刷結果の画像濃度VTdnsを一定に保つことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the first means of the present invention comprises a developer accommodating portion that accommodates a developer composed of two components of toner and carrier beads, and is rotatably supported by the developer accommodating portion. A developer roll that forms a magnetic brush with a developer, a toner concentration sensor that monitors the toner concentration of the developer provided in the developer container, and an upper part of the developer container, the developer container A toner hopper that contains toner for replenishing the toner, a toner replenishing roller that is provided in the lower part of the toner hopper and rotates to replenish the toner in the toner hopper to the developer accommodating portion, and rotates the toner replenishing roller Therefore, the toner replenishing motor to be driven and the output value VTsns of the toner concentration sensor are set to the toner concentration reference value VTref which is a target value. -In an electrophotographic printing apparatus having a toner density control program for instructing driving and stopping of a replenishment motor, when printing at a high printing density is executed, the phenomenon that the image density VTdns of the printing result is lowered due to the characteristics of the developer As a result of recognizing that printing at a printing density is being executed and printing at a high printing density, the image density VTdns of the printing result is lowered, so that the toner density reference value VTref is set higher, and the printing result image The density VTdns is kept constant.
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、高印字密度の印刷を実行中であることを、上位装置からのコマンド等を使用せず、前記トナーホッパ内のトナーを前記現像剤収容部に補給するために駆動する前記トナー補給モータの回転率により認識することを特徴とするものである。 According to a second means of the present invention, in the first means, the fact that printing with a high print density is being executed, the command from the host device is not used, and the toner in the toner hopper is transferred to the developer container. It is characterized by recognizing from the rotation rate of the toner replenishing motor driven to replenish the toner.
前記のように構成された電子写真印刷装置では、高印字密度の印刷を実行する時にトナー濃度基準値VTrefを高く設定することで、高印字密度の印刷を実行しても、実際の現像剤のトナー濃度VTdevが低下することを防ぎ、画像濃度VTdnsの安定した印刷結果を出力することが可能となる。 In the electrophotographic printing apparatus configured as described above, the toner density reference value VTref is set high when printing at a high printing density, so that even if printing at a high printing density is executed, the actual developer It is possible to prevent the toner density VTdev from being lowered and to output a printing result with a stable image density VTdns.
また、高印字密度の印刷を実行中であることを、図4に示すとおり、トナーを補給するために駆動したトナー補給モータ7の規定時間当たりの回転率により判断することで、電子写真印刷装置で判断することが可能となる。 In addition, as shown in FIG. 4, the electrophotographic printing apparatus is configured to determine that printing with a high print density is being performed based on the rotation rate per specified time of the toner replenishment motor 7 that is driven to replenish toner. It becomes possible to judge by.
高印字密度の印刷を実行しているときは、従来、固定値であったトナー濃度の目標値であるトナー濃度基準値VTrefを、実際の現像剤のトナー濃度VTdevが低くなる分ΔVTdevを補正した高い値(VTref=VTref+ΔVTdev)に設定する。 When high density printing is being performed, the toner density reference value VTref, which is the target value of the toner density, which has been a fixed value in the past, is corrected by the amount ΔVTdev by which the actual toner density VTdev of the developer decreases. Set to a high value (VTref = VTref + ΔVTdev).
高印字密度の印刷を実行していることを認識する手段については以下のとおりとする。 Means for recognizing that high-density printing is being performed is as follows.
電子写真印刷装置では、印刷を実行し、現像剤のトナーが消費されても、トナー濃度が低下しないように、トナー補給モータ7を駆動し、トナーホッパ5から現像剤収容部1にトナーを補給している。印字密度が高くなるほど現像剤のトナーが消費されるので、トナー補給モータ7の回転率も高くなる。この、印字密度とトナー補給モータ7の回転率との関係を利用し、高印字密度の印刷を実行中であることを認識する。
In the electrophotographic printing apparatus, the toner supply motor 7 is driven to supply toner from the
高印字密度の印刷を実行したときに、印刷結果の画像濃度VTdnsの低下を防止するという目的を、画像濃度が低下しない現像剤への変更、画像濃度の低下を検出するためのセンサの追加等を行わず、トナー濃度基準値の設定を変更するという制御方式の変更のみで実現した。 The purpose of preventing a decrease in the image density VTdns of the print result when printing at a high print density is performed, a change to a developer that does not decrease the image density, addition of a sensor for detecting a decrease in the image density, etc. This is realized only by changing the control method of changing the setting of the toner density reference value.
電子写真印刷装置においては、図5に示すとおり、印刷データは上位装置であるコントローラからハードウェアのみを介して印刷が実行される。ソフトウェアは印刷の制御を実行するが印刷データについては把握する手段がないので、高印字密度の印刷を実行していることは、印刷データを処理する電子写真印刷装置の上位装置であるコントローラであれば比較的簡単に認識できる。 In the electrophotographic printing apparatus, as shown in FIG. 5, the print data is printed from the controller, which is the host apparatus, only through hardware. Since the software executes printing control but has no means of grasping print data, high-density printing is performed by a controller that is a host device of an electrophotographic printing apparatus that processes print data. Can be recognized relatively easily.
図6に示すとおり、コントローラに印刷データから高印字密度の印刷を実行中であることを判断する印字密度判断プログラムと、高印字密度の印刷を実行中であるか否かを電子写真印刷装置に伝えるコマンドを、コントローラ、電子写真印刷装置の双方のインターフェース処理に追加すれば、電子写真印刷装置はそのコマンドにより高印字密度の印刷が実行されていることを認識することができる。 As shown in FIG. 6, a print density determination program for determining that high-density printing is being executed from print data in the controller, and whether or not high-density printing is being executed are sent to the electrophotographic printing apparatus. If a command to be transmitted is added to the interface processing of both the controller and the electrophotographic printing apparatus, the electrophotographic printing apparatus can recognize that printing of high print density is being executed by the command.
しかし、上位装置と合わせて一つの機能を持たせると、上位装置の汎用性が低下する。上位装置または電子写真印刷装置いずれか片方だけのプログラムのバージョンアップに支障が出る。上位装置と電子写真印刷装置の関連性が深くなることは不具合の作りこみの要因になる等の理由から、高印字密度の印刷を実行中であることを、電子写真印刷装置の上位装置からの指示を必要とせず、電子写真印刷装置での判断で実現した。 However, if one function is provided in combination with the host device, the versatility of the host device decreases. There is a problem in upgrading the program of only one of the host apparatus and the electrophotographic printing apparatus. The fact that the relationship between the host device and the electrophotographic printing device becomes deep causes the creation of defects, and so the fact that high-density printing is being performed is confirmed from the host device of the electrophotographic printing device. It was realized by judgment using an electrophotographic printer without requiring instructions.
従来固定値であったトナー濃度の目標値であるトナー濃度基準値VTrefを、高印字密度の印刷を実行することにより、印刷結果の画像濃度VTdnsが低くなる分を図7のとおりに補正し、高く設定するためのトナー濃度基準値設定制御プログラムを追加する。 The toner density reference value VTref, which is a target value of the toner density, which has been a fixed value in the past, is corrected as shown in FIG. 7 by reducing the image density VTdns of the printing result by performing printing at a high printing density, A toner density reference value setting control program for setting a high value is added.
図8のフローチャートにより、トナー濃度基準値設定制御プログラムの内容について説明する。トナー濃度基準値設定制御プログラムは印刷実行中に実行する。 The contents of the toner density reference value setting control program will be described with reference to the flowchart of FIG. The toner density reference value setting control program is executed during printing.
高印字密度の印刷でないときには(Step1のNo)、トナー濃度基準値VTrefを2.0V(図7の(a))に設定する(Step2)。 When printing is not performed at a high printing density (No in Step 1), the toner density reference value VTref is set to 2.0 V ((a) in FIG. 7) (Step 2).
一方、高印字密度の印刷であるときには(Step1のYes)、トナー濃度基準値VTrefを2.375V(図7の(b))に設定する(Step3)。 On the other hand, when printing at a high print density (Yes in Step 1), the toner density reference value VTref is set to 2.375 V ((b) in FIG. 7) (Step 3).
前記のとおりトナー濃度基準値設定制御プログラムにより、実際の現像剤のトナー濃度VTdevが低くなる分を補正し、高く設定されたトナー濃度基準値(VTref=VTref+ΔVTdev)により、トナー濃度制御プログラム8を実行するので、印刷結果の画像濃度低下を防止することが可能となった。 As described above, the toner density reference value setting control program corrects the amount of decrease in the actual toner density VTdev, and the toner density control program 8 is executed with the toner density reference value set higher (VTref = VTref + ΔVTdev). As a result, it is possible to prevent a decrease in the image density of the printed result.
高印字密度の印刷を実行中であることを電子写真印刷装置で判断するための要素を以下の3つとする。
(1)印字密度が8%以上の連続印刷を継続して行うとき、印刷結果の画像濃度が低くなる現象が発生している。
(2)印字密度が8%の印刷を実行中はトナー補給モータの回転率が18%である。
(3)現像剤が帯電し始めてから、印刷結果の画像濃度が低下するまでの時間は3分以上経過してからである。
The following three elements are used by the electrophotographic printing apparatus to determine that high-density printing is being performed.
(1) When continuous printing with a print density of 8% or more is continuously performed, a phenomenon occurs in which the image density of the printed result is lowered.
(2) The rotation rate of the toner replenishing motor is 18% during printing with a printing density of 8%.
(3) The time from when the developer starts to be charged until the image density of the printing result decreases is after 3 minutes or more have elapsed.
前記より高印字密度の印刷を実行中か否か安定して認識するための条件は以下のとおりとする。 The conditions for stably recognizing whether or not printing with a higher printing density is being performed are as follows.
トナー補給モータ7の1分毎の回転率が、3回(3分)連続で18%以上のとき高印字密度の印刷を実行中と認識し、逆に、3回(3分)連続で18%未満のとき高印字密度でない印刷を実行中と認識する高印字密度印刷判断制御プログラムを追加する。 When the rotation rate per minute of the toner replenishing motor 7 is 18% or more continuously for 3 times (3 minutes), it is recognized that high-density printing is being performed, and conversely, 18 times for 3 times (3 minutes) continuously. Add a high print density printing judgment control program that recognizes printing that is not at high print density when it is less than%.
図9のフローチャートより高印字密度印刷判断制御プログラムの内容について説明する。 The contents of the high printing density printing determination control program will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、Step1〜4により、1分あたりのトナー補給モータ7の回転時間を算出する。
First, at
そして、1分あたりのトナー補給モータ7の回転時間が10.8sec(1分の18%)以上を連続で3回検出したときには(Step5のYes)、高印字密度の印刷を実行中であると認識する(Step6)。一方、1分あたりのトナー補給モータ7の回転時間が10.8sec(1分の18%)以上を連続で3回検出しなかったときには(Step5のNo)、次に1分あたりのトナー補給モータ7の回転時間が10.8sec未満を連続で3回検出したか否かの判断を行う(Step7)。
When the rotation time of the toner replenishing motor 7 per minute is detected continuously three times that is 10.8 sec (18% of one minute) or more (Yes in Step 5), it is assumed that printing with high print density is being executed. Recognize (Step 6). On the other hand, when the rotation time of the toner replenishing motor 7 per minute is not detected three times continuously at 10.8 sec (18% of one minute) or more (
1分あたりのトナー補給モータ7の回転時間が10.8sec未満を連続で3回検出したときには(Step7のYes)、高印字密度でない印刷を実行中であると認識する(Step8)。 When the rotation time of the toner replenishing motor 7 per minute is detected three times continuously less than 10.8 sec (Yes in Step 7), it is recognized that printing with a high print density is being executed (Step 8).
前記のとおり高印字密度印刷判断制御プログラムにより、上位装置であるコントローラの介在を必要とせず、電子写真印刷装置で高印字密度の印刷を実行中であることの認識が可能となった。 As described above, the high print density printing determination control program can recognize that high-density printing is being performed in the electrophotographic printing apparatus without requiring the intervention of a controller which is a host device.
1は現像剤収容部、2は感光体、3は現像ロール、4はトナー濃度センサ、5はトナーホッパ、6はトナー補給ローラ、7はトナー補給モータ、8はトナー濃度制御プログラムである。
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