JPH03287280A

JPH03287280A - プリンタの現像装置

Info

Publication number: JPH03287280A
Application number: JP2087489A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Sugino; 杉野　保; Hisao Ishizu; 石津　久夫
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1991-12-17

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）本発明は電子写真方式を用いたプリンタの現像装置に関
する。

（従来の技術）第８図は現像ユニツ１〜のトナー補給機構の構成を示す
断面であり、１〜ナーＴはトナーカートリッジ上内のア
ジテータ２の回転により現像ユニツ１〜内のホッパー部
６へ、トナーを送り出し補給ローラ３を経て現像ローラ
４に供給される。即ちアジテータ２の回転数を上げるこ
とにより上記ホッパー部６への！−ナー（Ｉｔ給地を増
やす事ができる。そして、現像ユニット内の現像ローラ
４のトナーは感光体ドラム５」二へ移って記録紙に転写
して消費される。

また、現像ユニットの駆動は給紙搬送等のメイン駆動系
からの駆動伝達によって行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題）本発明の請求項（１）記載の発明の課題は、上述した感
光体ドラム５に付着する１〜ナーの量が画素比率の大小
によって異なることに対処するものである。すなわち、
画素比率が多い場合は現像器のトナー？Ｉ！Ｉ費量が大
であり１〜ナーの供給率を」二げるために上記アジテー
タ２の回転数を上げたりアジテータの羽を増やす等とい
った手段を取らなければならない。

しかし反面、画素比率が少ない場合は現像器のトナー消
費量は逆に小であるためアジテータからのトナー供給が
多いとトナーが現像ホッパー部６内に次々に押し込めら
れてしまいやがて１〜ナーがあふれて１〜ナー飛散の原
因になったり、アジテータ２の１−ルクアップヘタの不
具合を引き起こして゛いた。

また、本発明の請求項（２）記載の発明の課題は現像ユ
ニットの駆動に対するものである。

通常、現像ユニットの駆動モータの線速は感光体１−ラ
ム５の線速に比へて高めに設定される（１．５倍、２倍
等）。これはトナーの感光体ドラムへの付着率を向上さ
せるためであるが、例えば画素比率の小さい画像を現像
しようとした場合、実際に消費される１〜ナーの蛍は少
ないにもかかわらず現像ユニツ１〜の現像ローラ４上に
は実際に消費されるトナーの量よりもはるかに多いトナ
ーが供給されてくるためにトナーフ！ヲ散の原因になる
という不具合いがあった。

また絶えず感光体ドラムの線速よりも速い線速で現像ロ
ーラ４は回転しているために感光体ドラムと現像ローラ
が接触して現像する接触現像型の構造の場合は感光体ト
ラムと現像ローラの回転速度の差からお互いに作用しあ
いステインクスリップと１１・ｒばれる現象を起こしジ
ターや縞模様のでる１ｉｌｉｊ像のＪｔｒＣ因となって
いた。

また現像ユニットの駆動による騒音、電力消費また現像
ユニツ１〜各部の寿命などを考慮すると必要時のみ、す
なわち画素比率の大きい画像を現像する時に限って現像
ローラの線速を上げるのが望ましい。

また画素比率の大きい画像、特に黒ベタに近い画像等を
連続プリントすると現像ローラの線速が連くても１〜ナ
ーの０（給が間に合わずにトナーののりの悪い薄く画像
になったりすることがあった。

本発明の請求項（ＤＷｊＥ載の発明は、上記不具合いを
解悄し、画素比率の程度に合せてアジテータの１ｉ１１
転数を制御しトナーの供給を適切ならしめることを目的
とする。

また本発明の請求項（２）記載の発明は、上記不具合い
をＭ泪し、画素比率の程度に合せて現像ユニッ１〜の駆
動モータの線速を制御しトナーの供給を適切ならしめる
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の請求項（１）記載の発明は上記目的を達成する
ため、現像ユニットのトナーカートリッジ内からホッパ
ー部内へトナーが供給され、前記ホッパー部内のトナー
を感光体へ付着させる現像ローラによって前記感光体上
に形成された静電潜像を現像するトナー補給機構を備え
たプリンタにおいて、コントローラが生成した黒ドツト
数の計数手段と、該計数手段で計数された記録紙にプリ
ントされる画素比率に応じて前記現像ユニットのホッパ
ー部内への１〜ナー伏給量を調整するアジテータの四転
数を制御する手段とからなることを特徴とする。

本発明の請求項（２）記載の発明は上記目的を達成する
ため、現像ユニツ１〜のトナーカートリッジ内からホッ
パー部内へトナーが供給され、前記ホッパー部内のトナ
ーを感光体へ付着させる現像ローラによって前記感光体
上に形成された静電潜像を現像するトナー補給機構を備
えたプリンタにおいて、コン１ヘローラが生成した黒ド
ツト数の計数手段と、該計数手段で計数された記録紙に
プリン１−される画素比率に応じて前記現像ユニットの
駆動モータの線速を制御する手段と、現像ユニツ１〜は
給紙搬送等のメイン駆動系によらず独立した駆ＭすＪ系
で駆動する手段とからなることを特徴とする。

（作　用）本発明の請求項（１）記載の発明は記録紙のプリントさ
れる画素比率に応じてアジテータの回転数が制御される
ため、常に適切なトナー量が感光体ドラムへ供給され、
良質な画像が得られる。

本発明の請求項（２）記載の発明は配紙紙にプリントさ
れる画素比率に応じて現像ユニットの駆動モータの線速
が制御され、かつ給紙搬送等のメイン駆動系によらず独
立した駆動系で駆動されるため、常に適切な回転速度が
維持され感光体ドラムへトナーが供給され、良質な画像
が得られる。

（実施例）まず、請求項（１）記載の発明の実施例について説明す
る。第１図は一実施例のブロック構成図を示し、同図に
おいて、７はコントローラで図示せざるホス１−マシン
から送られる来る印字データをプリント可能な画像信号
に変換する。８はエンジンドライバで本発明に関連する
部分のみを示す。

８１は給、排紙径路の選択、作像シーケンス、エラ等の
機械の状態を検出し制御するマイクロコンピュータ（Ｃ
１）Ｕ）である。８２はカウンタ一部でコン１〜ローラ
７が生成した黒ドツト数を計数する。

８３はレーザーダイオ−Ｆ（ＬＤ）９への画像信号を書
き込み可能な状態に制御する光制御部である。

１０はアジテータ駆動モータドライバであり、上記ＣＰ
　ＴＪから信号によりアジテータを駆動するモータ１１
を制御する。このアジテータ駆動モータ１１は電圧に比
例して同転速度が変化しアジテータを駆動する。

次に第２図のフローチャー１〜を用いて本実施例の動作
を説明する。プリント動作がスタートすると（Ｓｌ）、
コントローラ７ばエンジンドライバ８に対して画像信号
を送信する。コントローラ７から送信されてくる画像信
号は上記ＬＤ９の制御を行うＬＤドライバに入力される
とともに上記カウンタ一部８２に入力され、カウンタ一
部８２は黒ドツト数の計数を開始する（Ｓ２）。計数方
法については第３図と第４図を用いて説明する。

第３図において上記光制御部８３が出力する基準８− 信号（／ＷＣＬＫ）は、コントローラ７が出力する画像
信号（／ＷＤＡＴＡ）の書き込みの際に基準となる信号
であり、この基準信号に同期した画像信号が第工図に示
すようにコントローラ７から出力される。第３図におい
て画像信号（／ＷＤＡＴＡ）が真で黒■、偽で白■のパ
ターンとなる。即ち、画像信号が真■の間■に発生する
基準信号に同期して上記ＬＤ９がＯＮするので、画像信
号が真の間■における基準信号の計数値Ｎが、ＬＤ９か
ら発せられる光信号のドツト数に等しくなるのでこれを
用いる。

第４図は上記基準信号（／ＷＣＬＫ）の計数を行うカウ
ンタ一部８２の一回路例を示す。図に示すように本例で
は６個のカウンターＩ　Ｃ（１）　−（６）でなり、カ
ウンターＩＣ（１）のイネーブル端子（Ｅ）に前記画像
信号（／ＷＤＡＴＡ）を入力し、後のカウンターＩ　Ｃ
（２）　−（６）のイネーブル端子（Ｅ）には、１つの
前のカウンターＩＣからりップルキャリー信号（計数値
が最大になると真になるＲＣ信号）が入力される。

また、それぞれのクロック端子（ＣＬ　Ｋ）には上記基
準信号（／ＷＣＬＫ）が入力され、６個のカウンターＩ
Ｃを順次に接続することにより、２の２４乗回まで画像
信号（／ＷＤＡＴＡ）が真の間（第３図■）に発生する
基準信号の数を計数することができる。なお割数値をク
リアするため、上記ＣＰＵからのクリア（ＣＬＥＡＲ）
信号が各カウンターＩＣのクリア端子（ＣＬ　Ｒ）に接
続されている。

上記の動作により、帯電された感光体ドラム５上に上記
ＬＤ９が露出を開始してからその露光により形成された
潜像部が現像器により現像されるまでの感光体ドラムの
一定幅（本実施例では感光体ドラム１７４周分）に書き
込まれた黒ドツト数が計数される（Ｓ２）。

上記エンジンドライバ８内のＣＰ　Ｕ８１はカウンタ一
部８２から上記のようにしてカウントされた黒ドツト数
を読み込み黒画素比率を算出して（Ｓ３）、表１に示さ
れるようなアジテータ２を駆動する時の回転数を決定す
るランクをランクＯ−７より選択し、上記アジテータ駆
動モータドライバｌＯに入力する（Ｓ４）。

（表土）例えば計算された黒画素比率が７％であった場介は十記
（：、　Ｐ　ＴＪ８］によりランク１が選択され上記ア
ジテータモータ１〜ライハ１０内のデコーダに入力され
る。

第５１２１は本実施例を実現するアジテータｌ駆動モー
タドライバ１０の鮪、Ｑｉな−・回路例である。−に記
ＣＰＵ８］からのアジテータ駆動モータ１１の回転数を
選択する３ｂｊ、ｔのデータはデコーダ（ＩＣＩ）ｔｏ
−１に入力され、データの内容によって出力は８通りに
分れる。即ちデコーダの出力にはそれぞれ祇抗植の異な
る抵抗（Ｒ１−Ｒ８）が接続されていてアジテータ駆動
モータ１１の回転数が８種類のランク（表１）に分けて
いる。例えばランクエを選択したＬ記載　Ｐ　Ｕはデコ
ーダ１０−１に入力される信号線３ｂｊｔにｒｏｏＩＪ
をセノ１へする。出力はトランジスタＴ　Ｒ１をアクテ
ィブにし、抵抗Ｒ１−によりアジテータ即動モータ１１
に設定された電圧が印加され、アジテータＩ駆１１ｔｌ
Ｊモータ１１は印加電圧に比例した同転速ル、で同転し
くＳ５）、その時の黒画素比率（この例では７％）に対
して最も効率のよいトナー補給をすることができる。

次に請求項（２）記載の発明の実施例について説明する
。第６図は一実施例のブロック構成図を示し、前記第１
図と同一ブロックは同一番号を付してあり、その＃　＃
ｌｌｌな説明は前略する。なお、カウンタ一部８２につ
いて前記第４図の構成、第３図の１２タイミングで画素比率が計算される。

まず、第６図において、１２は現像ユニット駆動モータ
ドライバでありＣＰ　Ｕ８１からの信号により現像ユニ
ットを駆動するモータ１３を制御する。この駆動モータ
１３は現像ユニツ１〜を駆動するステッピングモータで
あり上記ＣＰＵが発生するパルスの周波数に比例した速
度で回転する。そして、給紙搬送等のメイン１１動系に
よらず、独立した駆動系を現像ユニット１駆動モータ１
３は構成する。

次に第７図のフローチャートを用いて本発明の詳細な説
明する。

第７図のフローチャートにおいて、前記第２図のフロー
チャー１への処理（Ｓ↓）のプリントスター１〜から処
理（Ｓ３）の黒画素比率を算出するまでは同様である。

次に表２に示されるような現像ユニットを駆動する時の
回転数を決定するランクをランクＯ−７より選択し、−
に記現像ユニツ１〜駆動モータドライバ１２に入力する
（８４′）。例えば計算された黒画素比率が７％であっ
た場合は上記ＣＰ　Ｕ８１によりランク」が選択され上
記現１像ユニツ１〜駆動モータドライバ１２にランク１
に対応じてあらかじめ決められている周波数パルスが入
力される。」１記モータドライバ１２は上記ＣＰＵから
のパルス数に比例した同転速度で現像ユニツ１〜駆動モ
ータ１３を駆動し、（８５′）、その時の黒画素比率（
この例では７％）に対して最も効率のよい線速で現像ロ
ーラ４が回転することにより理想的な現像をすることが
できる。

（表２）（発明の効果）以」二説明したように本発明の請求項（１）記載の発明
は、現像される画素比率は大小、即ちトナーの消費量１
こあわせて現像ユニット内のアジテータの１１−１１転
数を制御しているため黒ベタなどの画像を連続プリン１
へした場合でもアジテータの回転数が上がりトナーの補
給を早めるので１〜ナーののりの悪い薄い画像になるこ
ともない。

また画素比率の小さい画像の現像の場合はアジテータの
１１１転数は下がり必要分だけを１〜す一ホッパー部内
に送り込むのでホッパー部内がトナーて渇れることもな
くトナー飛散、また現像ユニツ１−のトルクアップ等の
トラブルが起こることもなくなる。

また、本発明の請求項（２）記載の発明は、現像される
画素比率の大小、即ちトナーの消費量にあわせて現像ユ
ニットの即動モータの線速（１１す転数）を制御してい
るため黒ベタなどの画像を連続プリン１へした場合でも
現像線速が上がるため現像ローラの回転数が」二かり１
〜ナーの補給を早めるのでトナーののり悪いＲ’／い画
像になることもない。

また画素比率の小さい画像の現像の場合は現像線速は下
がり必要分だけのトナーによる現像を行うのでトナー飛
散、また現像ローラと感光体の線速の違う回転体同士の
接触によるスティックスリップによるジターや異常画像
の発生等の１−ラブルが起こることもなくなる。また現
像ユニットによる騒音、電力消費を最低限におさえ現像
ユニット各部のノＩ命をのばすことができる。

４、　図面の簡Ｑ’ｉ、右゛説明第１同は本発明の請求項（１）記載に係る発明の一実施
例のブロック構成図、第２図は第↓図のエンジン１〜ラ
イバＣＰＵの動作フローチャートを示す図、第３図およ
び第４図は夫々エンジン１−ライバのカウンタ一部の動
作を説明するタイミングチャートおよび回路例を示す図
、第５図は第を図のアジテータ駆動モータドライバの回
路例を示す図、第６図は本発明の請求項（２）記載に係
る発明の一実施例のブロック構成図、第７同は第６同の
エンジン１−ライバＣＰ　Ｕの動作フローチャート、第
８５６− 図は本発明が尖旅される現像ユニッ１への１〜す一補給
機構の構成を示す断面図である。

］トナーカー１〜リッジ、　２　・・アジテータ、　３
　　補給ローラ、　４　・・現像ローラ、　５　　感光
体１〜ラム、　６ホツパ一部、　７・・・コントローラ
、　８エンジンドライバ、　９　・・・　レーザーダイ
オード（ＬＤ）、　■０・・アジテータ駆動モータドラ
イバ、　１ｊ　・・アジテータ駆動モータ、１２−　Ｑ
４１１＜ユニツＩ−”ＦＥ　動モータドライバ、１３　
　・・現像ユニツ１〜駆動モータ、８１・・・マイクロ
コンピュータ（ＣＰＵ）、８２・・　カウンタ一部、８
３・　光制御部、１０−１・・・デコーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像ユニットのトナーカートリッジ内からホッパ
ー部内へトナーが供給され、前記ホッパー部内のトナー
を感光体へ付着させる現像ローラによって前記感光体上
に形成された静電潜像を現像するトナー補給機構を備え
たプリンタにおいて、コントローラが生成した黒ドット
数の計数手段と、該計数手段で計数された記録紙にプリ
ントされる画素比率に応じて前記現像ユニットのホッパ
ー部内へのトナー供給量を調整するアジテータの回転数
を制御する手段とからなることを特徴とするプリンタの
現像装置。
（２）現像ユニットのトナーカートリッジ内からホッパ
ー部内へトナーが供給され、前記ホッパー部内のトナー
を感光体へ付着させる現像ローラによって前記感光体上
に形成された静電潜像を現像するトナー補給機構を備え
たプリンタにおいて、コントローラが生成した黒ドット
数の計数手段と、該計数手段で計数された記録紙にプリ
ントされる画素比率に応じて前記現像ユニットの駆動モ
ータの線速を制御する手段と、現像ユニットは給紙搬送
等のメイン駆動系によらず独立した駆動系で駆動する手
段とからなることを特徴とするプリンタの現像装置。