JPH05341611A - デジタル静電複写機の現像剤消費量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 デジタル静電複写機において、画像データ信号の複写
画素を表す信号部分に対応させてクロック・パルスを計
数して複写１枚毎のクロック・パルス数を求め、求めた
クロック・パルス数に補正計数を乗じて複写１枚毎の現
像剤消費量を測定する。 【目的】 複写１枚毎の現像剤消費量を正確に求めるこ
と。 【構成】 複写画素を表す２値画像データ信号に応じて
クロックパルスを計数し、複写１枚毎の複写画素に対応
するクロックパルスの総数を求める計数手段と、該計数
手段から得た複写１枚当たりのクロックパルスの総数に
補正係数を乗じ、補正されたクロックパルスの総数を表
す複写データ量信号を出力する複写データ量測定手段
と、を有し、前記複写データ量信号に基づき、複写毎の
現像剤の消費量を求めること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル静電複写機の
現像剤消費量測定装置に関し、特に、複写毎に現像剤の
消費量を測定できる装置に関する。本発明は、画像信号
をデジタル処理して静電複写を行う種々の装置、例え
ば、レーザプリンタ（コンピュータの端末装置）、普通
紙ファクシミリ等にも応用される。尚、デジタル複写機
は、原稿から得られた画像信号をデジタル的に処理して
静電複写を行う複写機を意味する。

【０００２】

【従来の技術】静電複写機では、現像剤の補給時期を使
用者に知らせるために、従来から、現像剤の消費量を検
出する方法・装置が種々提案されている。

【０００３】例えば、ホッパー或いは現像容器内にピエ
ゾセンサーを設け、現像剤残量変化とピエゾセンサーに
供給する電流変化の関係を利用して消費量（残量）を測
定するもの、或いは、現像剤残量変化を静電容量変化に
換算して検出する方法・装置等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法・装置は、ホッパー或いは現像容器内の現像剤残量
を検出するだけであり、複写１枚毎の現像剤消費量を検
出することは不可能であった。

【０００５】最近の静電複写機による複写画質の向上は
著しく、写真等の中間画調原稿を極めて良好に複写でき
るようになった。中間画調原稿の１枚当たりの複写率は
約２０〜３０％であり、通常の文字原稿の複写率（約３
〜４％）に比べて非常に高率である。つまり、写真等の
中間調画像原稿と文字原稿では、同一用紙サイズの原稿
であっても、現像剤の消費量が大きく異なる。このた
め、例えば、複写サービスを業とする所謂コピーセンタ
ー等における複写料金の算出は、複写用紙の種類（Ａ４
版、Ｂ４版等）と複写枚数に応じて一定金額を乗じてだ
けでは実状に合わなくなってきた。

【０００６】複写料金算出のみに限らず、中間画調原稿
と文字原稿が混在して複写される場合には、複写毎に正
確に現像剤消費量を検知できれば極めて好都合である
が、従来の方法・装置では不可能であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の問題を解決するため、画像データ信号（２値信号）に
対応させてクロックパルス数を計数する計数手段（カウ
ンタ）と、この計数手段から得た計数値信号を補正する
計数値補正手段とを有し、複写毎の現像剤消費量を正確
に求めることができるようにしている。

【０００８】

【実施例】本発明に係る第１実施例を、図１、図２
（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明する。図１は本発明が
応用されるデジタル複写機のブロック図である。図１に
おいて、画像イメージセンサ１０は複写すべき原稿を読
み取り、多値データである画像イメージ信号Ｄ２を、ラ
イン１０ａを介して、中央制御部１４に出力する。中央
制御部１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（Read
Only Memory: 読出専用メモリ）、ＲＡＭ（Random Acc
ess Memory: 等速読出メモリ）、Ｉ／Ｏ（入出力装置）
等で構成されている（何れも図示せず）。

【０００９】中央制御部１４は、画像イメージセンサ１
０から出力される画像イメージ信号Ｄ２に種々の信号処
理（例えば、拡大、縮小、エッジ強調、スムージング
等）を行い、２値の画像データ信号Ｄ４としてレーザー
ユニット制御部２２及び複写データ量測定部３４に出力
する。

【００１０】更に、中央制御部１４は、デジタル複写機
全体を制御する。即ち、図示の如く、中央制御部１４
は、上述のイメージセンサ１０、デジタル複写機の操作
・表示部１６、複写用紙の搬送を制御する搬送制御部１
８、高電圧制御部２０、レーザーユニット制御部２２、
レーザー光線走査に使用されるポリゴンミラーを制御す
るスキャナ制御部２４等と、夫々、ライン１０ｂ、１６
ａ、１８ａ、２０ａ、２２ａ、２４ａを介して接続し、
これらの制御部及び操作・表示部等を制御する。

【００１１】高電圧制御部２０は、感光ドラム２６の周
囲に配置した一次帯電器２８、転写帯電器３０、現像器
３２等に印加する高電圧を制御する。レーザユニット制
御部２２は、上記の画像データ信号Ｄ４をライン２２ｂ
を介して受け、画像データ信号Ｄ４に応じてレーザユニ
ット部３６を制御し、感光ドラム２６の所定位置（所定
画素位置）にレーザ光を照射するためのものである。

【００１２】レーザーユニット制御部２２は、所謂ロウ
アクティブであり、画像データ信号Ｄ４が低レベル（ロ
ウ）のときにレーザーユニット３６を動作させる。レー
ザーユニット３６は、感光ドラム２６上の原稿の文字・
図形等に対応する部分を照射し、照射部分に現像剤が静
電的に付着して複写が行われる。静電複写自体は当業者
に周知なので、詳細な説明は省略する。

【００１３】本発明に直接関係する複写データ量測定部
３４は、上記の画像データ信号Ｄ４をライン２２ｂを介
して中央制御部１４から受け、複写データ量を測定する
（詳細は後述する）。

【００１４】図２の（Ａ）は図１に示した複写データ量
測定部３４を詳細に説明するためのブロック図である。
図示の如く、複写データ量測定部３４は、アンド回路４
０、カウンタ（計数手段）４２、データ補正部（演算装
置）４４を有する。アンド回路４０は、中央制御部１４
から、画像データ信号Ｄ４とクロックパルス（或いは該
クロックパルスを分周したパルス）Ｄ６を受け、出力信
号（パルス信号）Ｄ８をカウンタ４２に出力する。

【００１５】即ち、アンド回路４０は、例えば図２の
（Ｂ）に示すように、画像データ信号Ｄ４のＴ１及びＴ
２の期間（信号Ｄ４が低レベルの期間）中、クロックパ
ルス信号Ｄ６を通過させる。次段のカウンタ４２は、ア
ンド回路４０から出力するパルス数を原稿１枚分計数
し、計数値Ｄ１０をデータ補正部４４に出力する。デー
タ補正部４４はカウンタ４２の出力Ｄ１０を後述する補
正係数Ｄ１２に基づいて補正し、補正された計数値を表
す信号Ｄ１４を中央制御部１４に出力する。

【００１６】第１実施例では、補正係数Ｄ１２として、
複写濃度を決定する現像バイアス直流電圧を利用してい
る。複写濃度の調整は、操作・表示部１６に設けた複写
濃度ボリュウム（図示せず）を調整し、現像器３２に加
える現像バイアス直流電圧を変化させることにより行っ
ている。尚、現像バイアス直流電圧の調整自体は公知で
ある。

【００１７】現像バイアス直流電圧と補正係数の関係を
図２の（Ｃ）に示す。図２の（Ｃ）では電圧の上昇に対
して補正係数が増大する例を示したが、採用する複写動
作の特性によっては逆になる場合もある。現像バイアス
直流電圧の設定値（即ち、複写濃度設定値）に基づいて
補正係数Ｄ１２を求めれば、現像剤消費量を正確に測定
できる。例えば、現像バイアス直流電圧が３５０Ｖの時
には補正係数を１．０とし、３５０Ｖより高圧になるに
従い補正係数を大きくし、逆に３５０Ｖより小さくなる
に従い補正係数を小さくする。

【００１８】データ補正部４４は、カウンタ４２の出力
Ｄ１０に補正係数Ｄ１２を乗じ、乗算結果Ｄ１４を中央
制御部１４に出力する。

【００１９】中央制御部１４は、複写データ量測定部３
４の出力Ｄ１４と現像剤消費量の関係を、例えばルック
アップテーブルとして予め記憶し、入力された信号Ｄ１
４に基づいて複写毎の現像剤消費量を求める。中央制御
部１４は、この複写毎の現像剤消費量を信号Ｄ１６とし
て操作・制御部１６に出力する。操作・制御部１６は、
信号Ｄ１６に基づいて、表示手段（図示せず）に複写毎
の現像剤消費量を表示する。現像剤消費量を重量（グラ
ム）で直接表示してもよいが、現像剤消費量と適当な換
算表を用い、複写毎の料金を表示するようにしてもよ
い。

【００２０】一方、現像剤を補給した直後の現像剤量は
複写機毎に既知なので、補給直後の現像剤量から上記の
複写毎の現像剤消費量の合計を差し引き、現像剤の残量
を表示することも容易である。

【００２１】本発明の第２実施例を、図３の（Ａ）を参
照して説明する。第２実施例では、補正係数として感光
ドラムの表面電位を利用して求めている。

【００２２】図３の（Ａ）において、感光ドラム表面電
位計５０を感光ドラム２６の近傍に設置し、電位計５０
の出力を図１に示した中央制御部１４に入力する。図３
の（Ａ）の他の構成は、図１と同様である。

【００２３】表面電位計５０は、一次帯電器２８によっ
て帯電された感光ドラム２６の表面電位を測定する。一
般に静電複写機は写真等の中間調を再現（複写）する場
合、感光ドラム２６の表面電位の絶対値を制御する。特
にレーザーにパルス変調をかけている場合には、表面電
位の絶対値を制御すれば中間調を良好に再現できる。従
って、中央制御部１４は、表面電位計５０により測定さ
れた表面電位の絶対値を基に補正係数Ｄ１２を求め、複
写データ量測定部３４に出力する。補正係数Ｄ１２は、
例えば、感光ドラム２６の表面電位が６００Ｖのときに
は０．８、５００Ｖのときには１．０、４００Ｖの場合
には１．２とする。

【００２４】本発明に係る第３実施例を、図３の（Ｂ）
を参照して説明する。第３実施例では、補正係数Ｄ１２
を、感光ドラム２６の劣化に対応させて求めている。即
ち、感光ドラム２６の劣化に伴い、付着する現像剤量が
減少することを利用している。このため、中央制御部１
４内に設けたＲＯＭ等の不揮発性メモリ（図示せず）に
テスト用濃淡パターンを予め記憶すると共に、反射型セ
ンサー５２を現像器３２と転写部３２の間に設けてい
る。

【００２５】第３実施例では、補正係数Ｄ１２は次のよ
うにして求める。各複写前或いは所定枚数複写毎（例え
ば５０枚複写毎）に、テスト用濃淡パターンを読み出し
て感光ドラム２６上に形成して現像剤を付着させ、反射
型センサー５２によりドラム２６上の現像剤の濃度を検
知する。反射型センサー５２の出力（アナログ）は、中
央制御部１４のアナログ入力ポートに入力され、デジタ
ル信号に変換される。

【００２６】例えば、反射型センサー５２の出力が２
Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖの場合に、夫々、補正係数Ｄ１２を
１．２、１．０、０．８とする。使用される反射型セン
サーの特性により、センサーの出力と補正係数の関係は
異なってくることは勿論である。

【００２７】本発明に係る第４実施例を、図４を参照し
て説明する。図４に示す構成３４´は、図２の（Ａ）と
類似し、異なる点は、図４ではカウンタ４２の出力をデ
ータ補正部４４の他に中央制御部１４にも加えているこ
とである。

【００２８】中央制御部１４は、感光ドラム２６の最初
の使用開始時からカウンタ４２の出力を累計し、累計値
に応じて補正係数Ｄ１２を決定する。例えば、複写画素
５万（４００ｄｐｉ（インチ当たりの複写画素数）で複
写率３％のＡ４寸法原稿の約１枚分に相当）を１単位と
して、１万単位未満では補正係数Ｄ１２を１．０とし、
１万単位以上〜２万単位未満では補正係数Ｄ１２を１．
１とし、以後１万単位増加する毎に補正係数Ｄ１２の値
を０．１づつ増やす。

【００２９】このように、第４実施例では、レーザ照射
量に応じて劣化する感光ドラム２６の劣化度合いを、カ
ウンタ４２の出力値の累計値に関連づけて補正係数Ｄ１
２を求めている。

【００３０】本発明に係る第５実施例を説明する。本実
施例では、感光ドラム２６周辺の温度及び湿度を検知し
て補正係数Ｄ１２を求めている。

【００３１】感光ドラム２６の周辺温度及び湿度は、ド
ラム２６に静電的に付着する現像剤量に影響があること
は知られている。即ち、高温多湿になるに従って現像特
性が低下して複写濃度が低下（付着現像剤量が低下）す
る。したがって、第５実施例では、補正計数Ｄ１２を、
例えば、次の式より求める。 Ｄ１２ ＝ ｛２０／（２０＋０．１（ｔー２０））｝
×｛３０／（３０＋０．０５（ｈー３０））｝ 但し、ｔは温度（゜Ｃ）、ｈは湿度（％） 上式より、例えば、温度／湿度が、１０゜Ｃ／１０％で
は補正係数Ｄ１２を１．１とし、２０゜Ｃ／３０％では
補正係数Ｄ１２を１．０とし、３０゜Ｃ／６０％では補
正係数Ｄ１２を０．９とする。

【００３２】以上述べたように、補正係数Ｄ１２を決定
するパラメータは種々考えられる。本発明では、上述の
第１〜第５実施例の何れを使用してもよいが、各実施例
で述べた補正係数決定用のパラメータを全て使用するよ
うにすることも可能である。実際には、製品規格や製作
費を考慮して最適の実施例を使用するようにすれば好都
合である。

【００３３】上述の実施例では、複写データ量測定部３
４を中央制御部１４と独立させて設けたが、測定部３４
の機能を中央制御部１４に持たせるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、複写１枚毎に、現像剤
の消費量を高精度で検出することができる。従って、複
写毎の現像剤消費量の表示、或いは、複写毎の料金を求
めることが可能となる。更に、現像剤の残量のみを検知
するのではなく、現像剤の消費量を複写毎に測定できる
ので、現像剤の補給時を正確に把握することが可能であ
る。このため、現像剤切れによる複写不能という問題を
未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体を説明するためのデジタル複写機
のブロック図

【図２】本発明に係る第１実施例を説明するためのブロ
ック図

【図３】本発明の第２及び第３実施例を説明するための
ブロック図

【図４】本発明に係る第４実施例を説明するためのブロ
ック図

【符号の説明】

１０ 画像イメージセンサ １４ 中央制御部 １６ 操作・表示部 ２０ 高電圧制御部 ３４ 複写データ量測定部 ４０ アンド回路 ４２ カウンタ ４４ データ補正部 ５０ ドラム表面電位検知器 ５２ 反射型センサ Ｄ１２ 補正係数 Ｄ１４ 複写データ量測定部（データ補正部）の出力

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複写すべき原稿から得た画像信号をデジ
   タル処理して複写をおこなう静電複写装置において、 複写画素を表す２値の画像データ信号に応じてクロック
   パルスを計数し、複写１枚の複写画素に対応するクロッ
   クパルス総数を求める第１の手段と、 前記クロックパルス総数に補正係数を乗じ、補正された
   クロックパルス総数を表す複写データ量信号を求める第
   ２の手段と、を有し、 前記複写データ量信号に基づき、複写毎の現像剤の消費
   量を求めることを特徴とするデジタル静電複写機の現像
   剤消費量測定装置。
2. 【請求項２】 現像器に加える現像バイアス直流電圧に
   基づき、前記補正係数を求めることを特徴とする請求項
   １に記載のデジタル静電複写機の現像剤消費量測定装
   置。
3. 【請求項３】 感光ドラムの表面電位を検出する感光ド
   ラム表面電位検出手段を更に有し、該感光ドラム表面電
   位検出手段の出力に基づいて前記補正係数を求めること
   を特徴とする請求項１に記載のデジタル静電複写機の現
   像剤消費量測定装置。
4. 【請求項４】 試験用濃淡パターンを記憶する記憶手段
   と、感光ドラム上に形成された前記試験用濃淡パターン
   上の現像剤の濃度を検出する現像剤濃度検出手段とを更
   に有し、前記現像剤濃度検出手段の検出値に基づいて前
   記補正係数を求めることを特徴とする請求項１に記載の
   デジタル静電複写機の現像剤消費量測定装置。
5. 【請求項５】 感光ドラムの劣化度合いを推定し、感光
   ドラム劣化の推定値に基づいて前記補正係数を求めるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のデジタル静電複写機の
   現像剤消費量測定装置。
6. 【請求項６】 前記感光ドラム劣化の推定値は、感光ド
   ラム交換時から加算した前記クロックパルスの数に基づ
   いて求められることを特徴とする請求項４に記載のデジ
   タル静電複写機の現像剤消費量測定装置。
7. 【請求項７】 感光ドラム周辺の温度及び湿度を検出
   し、検出された温度及び湿度に基づいて前記補正係数を
   求めることを特徴とする請求項１に記載のデジタル静電
   複写機の現像剤消費量測定装置。