JPH03185478A - 印刷装置のトナー補給制御方式 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図〉 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図乃至第５図）伽）　
他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 血担持体上に形成された静電潜像を現像器で現像する印
刷装置において、トナー濃度を検出して、現像器へのト
ナー補給を制御するトナー補給制御方式に関し、 印刷密度が高くなってもトナー補給が追いつかなくなる
事態を防止し且つ濃度制御のオーバーラインを生じない
ようにすることを目的とし、像担持体に印刷情報に応じ
て静電潜像を形成する潜像形成部と、トナーホッパを備
え、該像担持体上の静電潜像を現像する現像器と、トナ
ー濃度を検出するためのトナー濃度検出器と、該トナー
濃度検出器の出力を検出し、トナー濃度を判定し、判定
結果によってトナーホッパからトナーを補給せしめる制
御部とを有する印刷装置において、該制御部は、該印刷
情報の印刷密度を判定し、印刷密度に応じて該トナーホ
ッパからのトナー補給量を制御するようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像器で
現像する印刷装置において、トナー濃度を検出して、現
像器へのトナー補給を制御するトナー補給制御方式に関
する。

電子写真装置や静電記録装置等の静電潜像を形成する印
刷装置では、静電潜像を可視像化する現像器が用いられ
る。

この現像器においては、キャリアとトナーから成る二成
分粉体現像剤を用いる粉体現像器が広く利用されている
。

このような粉体現像器では、印刷によりトナーが消費さ
れるからトナー濃度を一定に保つため、トナーホッパか
らトナーを補給するようにしている。

このトナー補給が、印刷に応じて適切に行われることが
望まれる。

〔従来の技術〕

第６図は従来技術の説明図である。

印刷装置、例えば電子写真印刷装置は、第６図（Ａ）に
示すように、回転する感光ドラム１０に対し、前帯電器
１１で一様帯電し、レーザ光学系、ＬＥＤアレー等の潜
像形成部１２で光像露光して、感光ドラム１０に静電潜
像を形成する。

感光ドラム１０の静電潜像は、現像器１３の現像ローラ
１３ａによって二成分現像剤が供給されて現像される。

現像された感光ドラム１０上のトナー像は、トラクタ１
５により送られる連続用紙ＰＰに転写器１４で転写され
る。

連続用紙ＰＰに転写されたトナー像は図示しない定着器
で定着され、感光ドラム１０は図示しない除電器で除電
され、図示しないクリーナーでクリーニングされ、次の
像形成サイクルに備える。

この現像器１３には、トナーを収容したトナーホッパ１
３ｂが設けられ、第６図（Ｃ）に示す切欠部１３０ａを
備えたトナー補給ローラ１３０がトナー補給モータ１３
１によって回転することによってトナーホッパ１３ｂか
ら現像器１３内にトナーが補給される。

トナー補給ローラ１３０の回転は回転検出スイッチ１３
２によって検出され、トナー補給ローラ１３Ｇ（７）１
回転で、切欠部１３０ａ分のトナーが補給される。

この印刷装置では、トナー補給制御は次のように行われ
る。

第６図（Ｂ）に示すように、感光ドラム１０の非印刷領
域に１頁印刷毎又は数置印刷毎にトナーマークを形成す
る。

この感光ドラム１０の非印刷領域に対向して、トナーマ
ークを検出するマークパターン検出センサ１６を設ける
。

この検出センサｆ６がトナーマークを検出し、その検出
レベルと基準レベルとを比較し、トナー濃度が薄いかを
判定し、薄い場合には、トナー補給を行う。

このトナー濃度は変動があることから、検出の平均化を
行う必要がある。

このため、トナーマークを複数回（Ｎ回）検出し、各々
の検出毎にトナー濃度が薄いかを判定し、Ｎ回中に、ト
ナー濃度がＭ回薄いと判定された場合ｔｓ：、、　Ｍ＞
Ｎ／２　＋　ｔ、即ち、Ｎ回の半分以上薄いと判定した
場合に、トナー補給ローラ１３０を１回転し、１回のト
ナー補給を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、補給されたトナーは、現像器内で攪拌された
上で印刷結果に濃度として現れる。

従って、トナー補給が反映されるのは、現像器の攪拌時
間に依存し、攪拌時間より短い周期でトナーを補給する
と、濃度制御がオーバーランするから、トナー補給の周
期は撹拌時間に制限される。

このため、従来技術では、−回のトナー補給量が一定の
ため、印刷密度が高くなると、トナー補給が追い付かな
くなるという問題が生じた。特に連続紙を用いた高速印
刷装置では、高速で連続的に印刷するため、この傾向が
顕著に現れていた。

従って、本発明は、印刷密度が高くなってもトナー補給
が追い付かなくなる事態を防止し、且つ濃度制御のオー
バーランを生じないようにした印刷装置のトナー補給制
御方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図に示すように、像担持体１０に印刷情
報に応じて静電潜像を形成する潜像形成部１２と、トナ
ーホッパ１３ｂを備え、該像担持体１０上の静電潜像を
現像する現像器１３と、トナー濃度を検出するためのト
ナー濃度検出器１６と、該トナー濃度検出器１６の出力
を検出し、トナー濃度を判定し、判定結果によってトナ
ーホッパ１３ｂからトナーを補給せしめる制御部２とを
有する印刷装置において、該制御部２は、該印刷情報の
印刷密度を判定し、印刷密度に応じて該トナーホッパ１
３ｂからのトナー補給量を制御するようにしたものであ
る。

〔作用〕

トナーの消費量は、印刷密度に比例し、印刷密度Ｃよ印
刷情報より判定できる。

そこで、本発明では、印刷情報から印刷密度を判定し、
印刷密度に応じてトナー補給量を制御するようにした。

このようにすれば、印刷密度、即ちトナー消費量に応じ
た量のトナー補給ができ、印刷密度が高くなっても、ト
ナー補給が追い付かないという事態を防げるし、濃度制
御のオーバーランも生じない。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例構成図である。

図中、第１図及び第６図で示したものと同一のものは、
同一の記号で示してあり、２０は比較アンプであり、マ
ークパターン検出センサ１６の検出レベル■０と基準レ
ベルＶｓとを比較し、ｖＯ＞Ｖｓならトナー濃度薄いと
いう濃度信号を制御部へ出力するもの、２１は印刷濃度
設定レジスタであり、制御部２がコントローラ（図示せ
ず）からの印刷情報から印刷密度を判定し、印刷密度に
応じた濃度レベルＰｄをセントしておくもの、２２は第
１のカウンタであり、トナー濃度が薄いと判定された回
数Ｍをカウントするもの、２３は第２のカウンタであり
、トナーマークのチエツク回数Ｎをカウントするもので
ある。

制御部２は、マイクロプロセッサ（ＭＰＬ））で構成さ
れ、コントローラから印刷コマンドと印刷データを受け
、装置の印刷動作を制御し、且つトナー濃度を検出し、
濃度レベルに応じてトナー補給制御を行うものである。

制御部（以下ＭＰＵという）２は、印刷データを分析し
、印刷データの属性が文字データなら印刷密度が低いと
判定し、レジスタ２１に濃度レベルＡをセットし、イメ
ージ、バーコードデータなら印刷密度が高いと判定し、
レジスタ２１に濃度レベルＢをセットする。

第３図は本発明の一実施例処理フロー図、第４図及び第
５図は本発明の一実施例タイムチャート図である。

■”ＭＰＵ２は、開始に当たって、第１カウンタ２２、
第２カウンタ２３の内容ＭＳＮを「０」リセットする。

■　次に、ＭＰＵ２はトナーマークパターンチエツクタ
イミングかを判定し、チェンクタイξングになるまで待
つ。

ＭＰＵ２はトナーマークパターンチエツクタイごングと
なると、第２カウンタ２３の内容Ｎに「１」を加え、Ｎ
＋１に更新する。

そして、ＭＰＵ２は、比較アンプ２０の濃度信号を調べ
、トナー濃度が薄いか判定し、薄ければ、第１カウンタ
２２の内容ＭにｒｌＪを加え、Ｍ＋１に更新し、薄くな
れば、第１カウンタ２２の内容はそのままとする。

■　次に、ＭＰＵ２は、第２カウンタ２３の内容Ｎが予
定のマークチエツク回数Ｃに達したかを調べ、達してい
なければ、ステップ■に戻る。

一方、第２カウンタ２３の内容Ｎが、予定のマークチエ
ツク回数Ｃに達していれば、ＭＰＵ２は第１カウンタ２
２の内容Ｍと、Ｎ／２＋１とを比較する。

ＭＰＵ２は、Ｍ≦Ｎ／２＋１．即ちＮ回の内トナー濃度
が薄いと判定された回数が半数以下であるなら、トナー
補給の必要なしとして、ステップ■へ進む。

■　一方、ＭＰＵ２は、Ｍ＞Ｎ／２＋１．即ちＮ回の内
トナー濃度が薄いと判定された回数が半数を超えていれ
ば、トナー補給の必要ありと判定する。

そして、ＭＰＵ２は、印刷データに応じてレジスタ２１
に設定された濃度レベルＰｄを参照し、濃度レベルＰｄ
が「Ｂ」　（Ｉい濃度）かを判定する。

■　ＭＰＵ２は、濃度レベルＰｄがｒＢＪでないｒＡＪ
と判定すると、印刷密度は低いため、第４図のように、
トナー補給を１回行う。

即ち、ＭＰＵ２は、第４図のように、トナー補給モータ
１３１を駆動し、トナー補給ローラ１３０を回転させ、
補給ローラ回転スイッチ１３２が１回転の回転を検出す
ると、ＭＰＵ２はトナー補給量−夕１３１の駆動を停止
する。

従って、現像器１３にはトナー補給ローラ１３０の切欠
部１３０ａ１回分トナーが補給される。

［Ｆ］　一方、ＭＰＵ２は、濃度レベルＰｄがｒＢＪで
あると判定すると、印刷密度は高いため、第５図のよう
にトナー補給を２回行う。

即ち、ＭＰＵ２は、第５図のように、トナー補給モータ
１３１を駆動し、トナー補給ローラ１３０を回転させ、
補給モータ回転スイッチ１３２が１回転検出信号を２回
出力すると、ＭＰＵ２はトナー補給モータ１３１の駆動
を停止する。

従って、現像器１３には、トナー補給ローラ１３０の切
欠部１３０ａ２回分のトナーが補給される。

■　そして、ＭＰＵ２は、第１カウンタ２２、第２カウ
ンタ２３の内容ＭＳＮを「０」にリセットし、印刷停止
かを判定する。

印刷停止なら終了し、印刷停止でなければ、ステップ■
に戻る。

このようにして、１ページの印刷データが文字かイメー
ジ・バーコードかを判定し、文字なら印刷密度を低とし
、濃度レベルをｒＡＪとし、イメージ・バーコードなら
印刷密度を高とし、濃度レベルをｒＢＪとする。

そして、感光ドラム１０に形成されたトナーマーりをＮ
回検出し、トナーマークのレベルによりトナー濃度が薄
いと判定された回数ＭがＮ回の半数を超えれば、トナー
補給する。

この時、濃度レベルが低のｒＡＪなら、トナーを１回分
補給し、濃度レベルが高のｒＢＪなら、トナーを２回分
補給する。

このように、トナー攪拌時間より短くない一定周期毎（
Ｎ回毎）にトナー補給制御するものにおいて、次の印刷
情報の密度を求め、トナー消費量を予測し、密度に見合
った量のトナーを補給する。

このため、トナー補給が追い付かなくなったり、トナー
濃度制御がオーバーランすることを防止できる。

伽）他の実施例の説明 上述の実施例では、トナーマークをマークセンサセ検出
するトナー濃度検出方式を用いたが、現像器内の現像剤
のトナー濃度を直接検出するトナー濃度・検出方式を用
いてもよく、所定の検出回数における多数決でトナー補
給可否を決定しているが、他の方法を用いてもよい。

又、上述の実施例では、印刷密度の判定に、印刷データ
の属性を用いているが、印刷データをビットマツプメモ
リに展開する際、黒ドツトの数を計数し、印刷密度を求
める方法等信の印刷密度判定方式を用いてもよい。

更に、印刷密度も２段階に限らず複数段階としてもよく
、それに応じてトナー補給量も複数段階の制御としても
よい。

しかも、電子写真方式の装置で説明したが、静電記録方
式、転写型静電記録方式等周知のものに適用することも
できる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、印刷密度を判定し
、トナー消費量を予測して、トナー補給量を変化させて
いるので、印刷密度が高くなっても、トナー補給が追い
付かなくなるという事態を防止するとともにトナー濃度
制御のオーバーランも防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は本発明の一実施例処理フロー図、第４図及び第
５図は本発明の一実施例タイムチャート図、 第６図は従来技術の説明図である。 図中、２・・−制御部、 １０・・−像担持体（感光ドラム）、 １２−潜像形成部（像書込部）、 １３・−現像器、 １３ａ−・−トナーホッパ、 １６・−トナー濃度検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体（１０）に印刷情報に応じて静電潜像を形成す
   る潜像形成部（１２）と、 トナーホッパ（１３ｂ）を備え、該像担持体（１０）上
   の静電潜像を現像する現像器（１３）と、トナー濃度を
   検出するためのトナー濃度検出器（１６）と、 該トナー濃度検出器（１６）の出力を検出し、トナー濃
   度を判定し、判定結果によってトナーホッパ（１３ｂ）
   からトナーを補給せしめる制御部（２）とを有する印刷
   装置において、 該制御部（２）は、該印刷情報の印刷密度を判定し、印
   刷密度に応じて該トナーホッパ（１３ｂ）からのトナー
   補給量を制御するようにしたことを 特徴とする印刷装置のトナー補給制御方式。