JPH01295286A - 光プリンタ - 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］ 本発明は光プリンタに係り、特に２成分現像剤のトナー
濃度（トナー混合比）制御に関する。

［従来の技術］ 電子写真技術における現像器で使用される２成分現像剤
は、稼動時に、トナーのみが消費されるので、トナー濃
度を所定の範囲に保つ制御が必要である。

このために、従来の装置は特開昭５２−１２７２４１号
公報に記載されたように、２成分現像剤中のトナー濃度
を検出コイルのインダクタンスの値によって検出してト
ナー補給装置を乱動している。しかしこの装置は、検出
コイルに２成分現像剤の一部が作用するのみであるので
、補給されたトナーが均一に混合されるまでは正しいト
ナー濃度を検出することができない、という問題がある
。また、現像剤の流動性が悪くて検出コイルに作用する
現像剤の循環が停止してしまうと該検出コイルは常に同
し２成分現像剤の作用下でトナー濃度を検出するので、
実用的なトナー濃度制御ができなくなってしまう。

［発明が解決しようとする課題］ 以」二の様に従来装置は、トナー濃度を精度よく安定し
て検出することが困難であり、従って正確なトナー濃度
制御が困難であった。

従って本発明の目的は、キャリアとトナーの混合状態や
現像剤の循環状態に影響されることなく、Ｉ−ナー濃度
を精度よく安定に検出して正確なトナー濃度制御を可能
にすることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこの目的を達成するために、光ビームによって
静電潜像が形成される感光体と、ビデオ信号に応じた光
ビームで前記感光体を露光して静電潜像を形成する光ビ
ーム発生手段と、キャリアとトナーを混合した２成分現
像剤を収納し該２成分現像剤によって前記静電潜像を現
像する現像器と、前記２成分現像剤中にトナーを補給す
るトナー補給装置と、前記光ビーム発生手段と前記トナ
ー補給装置を制御する制御装置とを備えた光プリンタに
おいて、前記制御装置に、ビデオ信号量検出手段と、光
ビーム強度検出手段と、ビデオ信号量検出信号と光ビー
ム強度検出信号に基づいて前記トナー補給装置を制御す
るトナー補給装置制御手段とを設けたことを特徴とする
。

［作用］ ２成分現像剤の１〜ナー消費量は現像する静電潜像のト
ナー付着面積と付着濃度に比例する。トナー付着面積は
ビデオ信号量（＋−ナー付着トツｌ〜数）に比例し、ｌ
−ナー付着濃度は光ビーム（露光）強度に比例する。従
って、トナー補給装置制御手段はビデオ信号量検出信号
と光ビーム強度検出信号を演算することにより１ヘナー
消費量を検出することができ、このＩ・ナー消費量から
トナー濃度を算出して１−ナー補給を制御する。

［実施例コ 本発明は、レーザビームプリンタやＬＥＤプリンタ等の
光プリンタを対象にしているが、ここではレーザビーム
プリンタを例にして説明する。

レーザビームプリンタは、第２図に示すように、矢印（
イ）方向に回転する感光ドラム１の表面を帯電器２によ
って一様に帯電し、−様に帯電した感光１くラム表面を
スキャニングミラー３で偏向したレーザ光４によって走
査露光して静電潜像を形成する。露光によって感光ドラ
ム１の表面に形成された静電潜像は現像器５で現像され
、感光ドラム１の表面に現像器中のトナー１４が付着し
て可視像（トナー像）となる。用紙カセット６ａ、６ｂ
に収納された用紙７は給紙ローラ８で引き出され、送り
ローラ９ａ、９ｂを経由して前記感光ドラム１に接触さ
せた状態で転写器１１によりＩ・ナー像が転写される。

トナー像か転写された用紙７は、加熱定着ローラ１０を
通過する時に加熱定着されて、排紙ローラ１２を通過し
て、排紙トレイコ８に排出される。現像器５にはキャリ
ア１３とｊ〜ルナ−１が適正な混合比（即ち適正なトナ
ー濃度）で混合撹拌されており、トナー濃度が不足した
時はトナーホッパー２０内のトナー１４をホッパーモー
タ１９により現像器５に補給する構成である。

本構成の電気部品（帯電器、転写器、モータ等）及びホ
ス１−１７とのインタフェース制御、操作パネル１５等
の制御は、制御器１６により行なわれる。

第１図に制御回路の実施例を示す。本実施例は、トナー
１４の消費量を制御器１６で演算し、消費量に見合った
量のｌ・ナー１４をトナーホッパー２０の中からホンパ
ーモータ１９により現像器５に補給するものであり、ト
ナー消費量が潜像形成データであるビデオデータの黒ド
ツトの数と、レーザ光４の強度に略依存する点に着目し
ている。

制御器１ＧのＣＰＵ２１は、１頁の印字開始前にレーザ
タイオードユニット（以下Ｌ　Ｄ　Ｕと呼ぶ）２８のレ
ーザダイオードのパワー（レーザ光出力）調整を行なう
。これは、レーザダイオードの温度特性等による出力変
動を補正する事を目的としている。このために、ＣＰＵ
２１は始めに濃度設定回路３１の設定値を取込みこれに
対応じたレーザパワー設定値をＤＡコンバータ（ｂ）２
５に出力し、次に、Ｄハコンバータ（ａ）２４にパワー
制御データを出力する。ＤＡコンバータ（ａ）　２４の
出力しこより可変定電流回路２６の電流値が決定され、
カレントスイッチ回路２７を経てＬ　Ｄ　Ｕ　２８　ノ
Ｌ／　−ザダイオー１−が点灯される。カレントスイッ
チ回路２７は、パワー調整時は常時レーザタイオードを
点何するようにＣＰＵ２１により制御されている。

一方、Ｌ　Ｄ　Ｕ　２８にはレーザダイオ−１〜のレー
ザ光出力量をモニターするためのモニターダイオ−ｌ’
が組込まれており、モニタタイオートの出力はアンプ２
９により増幅されて比較器３０に入力される。比較器３
０の他方の入力にはＤＡコンバータ（ｂ）　２５からレ
ーザパワー設定値のアナログ出力が入力されているので
、該比較器３０はレーザ出力光量が設定値どうりかどう
かを比較している事になる。ＣＰＵ２１は比較器３０の
出力を監視し、もしレーザパワー設定値よりモニター値
が低ければ、ＤＡコンバータ（ａ）２４に出力するパワ
ー制御データの値を増加させ、高ければ、パワー制御デ
ータの値を減少させる事によりレーザ出力光景を設定値
に収束させるものである。

パワー調整が終了したら、ホス１−１７から送られてく
るビデオデータを受けつける。トナー消費量を演算する
ためのもう一つのデータ、即ちＩ・ナー像の総トン１へ
数に対応するビデオ信号量は、ビデオデータを分周器２
２で分周し、カウンタ２３て計数する事によりＣＰＵ２
１に入力される。分周器２２は、総１くツＩ・数が大き
な値になった場合にカウンタ２３のハード的な容量が大
きくなるために、カウンタ容量の低減のため接続してい
る。

一方、ビデオデータはカレントスイッチ回路２７にも入
力され、ＬＤＵ２８のレーザダイオードはこのビデオデ
ータどおりに点滅される。即ち、−様に帯電された感光
ドラム１の表面にはビデオデータどおりの静電潜像が形
成され、現像器５のトナー１４がこの静電潜像に付着す
る事により、トナー１４はビデオデータ量に見合って消
費される。

Ｉ−ナー消費１は、ＣＰＵ２１に入力されるカウンタ２
３の値か大きい程多く、／ｈさい程少ない。

又、濃度設定値が大きい程多く、小さい程少ない。

当然、濃度設定値と相関をもっているレーザパワー設定
値が大きい程多く、列＼さい程少ない。

そこで、トナー消費量を、潜像形成に要した総１−ット
数とレーザパワー設定値の２つの値で推定するため、Ｃ
ＰＵ２１のメモリ３２内に下記のような表（表１）を記
憶しておく。

表　　１ 例えば、用紙７の１頁目にレーザパワー設定値Ｐ１で総
Ｉ−ット数ｎ４〜ｎ５の印刷をした場合のトナー消費量
に見合ったトナー補給は、ホッパーモータ１９の能動時
間Ｔ、を選択出力することによって実行する。又、２頁
目にレーザパワー設定値Ｐ、て、総ｌ−ット数ｎ４〜ｎ
５の印刷をした場合のトナー消費量に見合ったトナー補
給は、ホッパーモータ１９の原動時間Ｔ、を選択出力す
る事により実行する。同一トツト数でも、レーザパワー
設定値により補給量を変化させる事で、高精度な濃度制
御を実現する。

レーザパワー設定値の代わりに濃度設定値を使っても前
記と同様の制御が可能である。

ところで、感光ドラム１の感度（静電潜像形成特性）は
使用回数によって低下し、現像器５の現像特性は湿度に
よって変化する。従って使用回数計数器３３や湿度検出
器３４を設け、使用回数や湿度によってトナー消費量算
出に補正を加えれば、より高精度な制御が可能となる。

本実施例によれば現像器５の撹拌能力や印刷データに応
してトナー補給装置の即動インターバルを可変にてきる
。即ち１頁の印字データが黒ベタやグラフィックのよう
に多い場合は、例えば、１頁毎に補給し、１頁の印字デ
ータか文書印刷のように少ない場合は複数頁に１回補給
するというようにする事によりきめ細かな制御が可能で
、フレキシビリティのある制御が可能である。

「発明の効果コ 以」二のように本発明は、２成分現像剤のトナー消費量
をビデオ信号危と光ビーム強度に基づいて求めるように
したので、キャリアとトナーの均一な混合状態になるま
での遅れや現像剤の流動性に影響されずに正確なトナー
濃度検出及びトナー補給制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は制御器の
ブロック図、第２図はレーザビームプリンタの縦断側面
図である。 １　・・・感光１〜ラム、４・・・・レーザ光、５　・
現像器、１６　　制御器、２１・・・ＣＰＵ、２７・・
・・・カレンｌ−スイッチ回路、２８・　・レーザダイ
オードユニット、３１・・　濃度設定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ビームによつて静電潜像が形成される感光体と、
   ビデオ信号に応じた光ビームで前記感光体を露光して静
   電潜像を形成する光ビーム発生手段と、キャリアとトナ
   ーを混合した２成分現像剤を収納し該２成分現像剤によ
   つて前記静電潜像を現像する現像器と、前記２成分現像
   剤中にトナーを補給するトナー補給装置と、前記光ビー
   ム発生手段と前記トナー補給装置を制御する制御装置と
   を備えた光プリンタにおいて、前記制御装置に、ビデオ
   信号量検出手段と、光ビーム強度検出手段と、ビデオ信
   号量検出手段と光ビーム強度検出信号に基づいて前記ト
   ナー補給装置を制御するトナー補給装置制御手段とを設
   けたことを特徴とする光プリンタ。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ビデオ信号量
   検出手段は、ビデオ信号のドット数を計数するカウンタ
   を備えたことを特徴とする光プリンタ。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記光ビーム強度
   検出手段は濃度設定値を検出することを特徴とする光プ
   リンタ。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記制御装置は更
   に湿度検出手段を備え、前記トナー補給装置制御手段は
   ビデオ信号量検出信号と光ビーム強度検出信号と湿度検
   出信号に基づいて前記トナー補給装置を制御することを
   特徴とする光プリンタ。