JPH0727320B2 - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH0727320B2
JPH0727320B2 JP60027053A JP2705385A JPH0727320B2 JP H0727320 B2 JPH0727320 B2 JP H0727320B2 JP 60027053 A JP60027053 A JP 60027053A JP 2705385 A JP2705385 A JP 2705385A JP H0727320 B2 JPH0727320 B2 JP H0727320B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は像形成手段を組み込んだプロセスカートリツジ
を有し、画像信号に対応して変調された光で像担持体を
走査して潜像を形成し、該潜像に現像剤を付着させて可
視像を形成するレーザビームプリンタ等の画像記録装置
に関する。
(従来の技術) 第4図には上記したような画像記録装置の一例としてレ
ーザービームプリンタの概略構成図を示す。図において
101は電子写真感光層102と基板103より成る像担持体と
しての感光ドラム、104は感光ドラム101上を一様に帯電
させる一次帯電器である。105は画像信号に対応して変
調されたレーザービーム(半導体レーザー2から発振さ
れる)であり、回転多面鏡、ガルバノミラー等の走査器
114によつて走査され、感光ドラム101を走査露光して静
電潜像を形成する。106は静電潜像をトナーにより顕像
化する像形成手段としての現像器であり予め所定量のト
ナーが封入されている。107は転写紙ガイド108から導入
されてきた転写紙(図示せず)上にトナー顕像を転写す
る転写帯電器である。なお109は感光ドラム101上に残留
する転写されなかつたトナーをクリーニングし、クリー
ニングされたトナーを溜めるクリーナである。
このような装置にあつては、感光ドラム101および感光
ドラム101周囲の現像器106、クリーナ109等が消耗し、
またトナー等により汚れてくるため、定期的に点検して
消耗した部品の交換や清掃をしなければならず、メンテ
ナンス性が悪い。
そこで感光ドラム101と共に一次帯電器104、現像器106
およびクリーナ109等を筐体111に組み込んでプロセスカ
ートリツジ112として一体化し、このプロセスカートリ
ツジ112を使い捨てにすることによりメンテナンス性を
向上させている。尚、プロセスカートリツジ112は、画
像記録装置本体内に固定されたガイドレール113に支持
案内され、本体に対して着脱されるものである。
このようなプロセスカートリツジ112の交換時期は、た
とえば感光ドラム101の回転数を計測し、この計測値が
所定数に達すると警告灯を発光させて使用者等にプロセ
スカートリツジの交換時期を示し、新しいカートリツジ
の準備を促すものである。
(発明が解決しようとする問題点) しかし斯かる従来例の場合には、感光ドラム101の回転
数は、感光ドラム101の劣化や、現像器106中のトナー消
費量、クリーナ109内に溜つた廃トナーの量にある程度
対応しているが、これらを精度良く検知することは困難
であつた。そのため、警告灯が点灯すると、まだ使用で
きるにも関わらずカートリツジを交換したり、逆に、警
告灯が点灯しないからまだ使用できると思つていたもの
が使用できなくなるという問題が生じていた。
そこで、従来感光ドラム101上のレーザー光の露光部分
にトナーを付着させて顕像化させることに着目して、レ
ーザー光のドツト数をカウントしてトナー消費量を検知
する装置が提案されている(特開昭58−224363)。この
場合は1ドツト当りのトナー消費量が同一であることを
前提としており、あらかじめ所定のトナー量に対応する
所定のドツト数を設定しておき、ドツト数によつてトナ
ー残量を検出しようとするものである。
しかし1ドツト当りのレーザーの発光時間は装置によつ
て微妙な差が生じ易く、たとえば第5図に示すように装
置Aと装置Bの電気回路内の抵抗やコンデンサの値のば
らつきによつて、同じ1ドツトでも走査方向(図中X方
向)の長さが異なる。したがつてドツト数を積算したの
ではトナー消費量や感光ドラムの寿命或いはクリーナ内
に溜められた廃トナーの量が正確に測定できないという
問題があつた。
またレーザー等の発光素子を使用するプリンタは、たと
えば第6図に示すように発光時間のデユーテイーを変化
させて多値化を行なうことが可能である。図中(a)は
通常の1ドツトの信号であり、(b)はそれを3値化し
た場合の3つの状態を示す。このように多値化を行なつ
た場合には、1ドツト当りの発光時間が変わるので、や
はりドツト数の積算だけではトナー消費量や感光ドラム
の寿命、或いはクリーナ内に溜められた廃トナーの量を
正確に測定できないという問題があつた。
本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、像担持体を組
み込んだプロセスカートリッジを有するものであって、
画像信号に対応して変調された光を発光する光情報光源
を用いた画像記録装置において、プロセスカートリッジ
の適切な交換時期を表示すると共に、トナーが無くなり
プリント不可能な状態でありながら、プロセスカートリ
ッジを使用しつづけてしまうことを防止する画像記録装
置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) そこで、本発明に係る画像記録装置は、上記の目的を達
成するために、像担持体を組み込んだプロセスカートリ
ッジを有し、画像信号に対応して変調された光を発光す
る光情報光源により像担持体を露光して潜像を形成し、
該潜像を像形成手段によって可視像に形成する画像記録
装置において、前記光の前記像担持体への画像信号に対
応した露光時間および非露光時間のいずれか一方に対応
する時間情報を記憶する記憶手段と、上記光情報光源が
上記像担持体を露光又は非露光している期間に所定周期
で所定の加算量を上記記憶手段に記憶されている上記時
間情報に加算して上記記憶手段に記憶する加算手段と、
該記憶手段に記憶される時間情報をあらかじめ設定され
た所定レベルと比較し、上記記憶手段に記憶されている
時間情報の総計があらかじめ設定された所定レベルを越
えた時点で、前記プロセスカートリッジの交換信号を出
す比較手段と、プロセスカートリッジの交換信号が交換
の予告を意味する表示であって、該交換信号が発生した
後であって、一定枚数のプリントを行なった後に非稼働
状態とする停止手段とを有することを特徴とする。
(実施例) 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図は後述する本発明の一実施例に係る画像記録装置
の基本構成を示している。本装置にあつては、画像記録
装置として第4図の画像記録装置と同様のレーザービー
ムプリンタに適用されたものであり、第4図の装置と同
一の部材には同一の符号を付してある。
図において、1はコンピユータ(図示せず)等から入力
される画像信号fvをレーザー入力電圧に変調し、画像信
号fvに対応してレーザーをオン、オフさせる変調器であ
る。画像信号としては多値信号が利用できる。即ち画像
の高濃度部分に対してはレーザーの1ドツトの画素に対
応する発光時間を長くし、画像の中間濃度部分に対して
は1ドツトの画素に対応する発光時間を短くする。2は
変調器1に接続され、その変調された信号に従つて発光
するレーザー、3は変調器1に接続され変調器1からレ
ーザー2への出力時間、すなわちレーザー2から出力さ
れるレーザービームの感光ドラム101への露光時間に対
応する時間情報を計測するカウンタである。即ち、カウ
ンタ3には水晶発振器の如きクロツクパルス発生手段
3′が接続されており、カウンタ3及びクロックパルス
発生手段3′によりこの発明の加算手段を構成し、レー
ザー発光信号が存続している期間に受けたクロツクパル
ス数を計測している。さらに、4はカウンタ3に接続さ
れカウンタ3からの出力を順次記憶する記憶手段として
のメモリであり、メモリ4は比較手段としてのコンパレ
ータ5に接続されている。コンパレータ5はコントロー
ラ6と接続されており、コントローラ6によりあらかじ
めトナーの所定消費量に対応して設定された所定レベル
とメモリ4の記憶されるレーザービームの総露光時間に
対応する時間情報とを比較して、メモリ4に記憶される
レーザービームの露光時間が長くなつた時点で、コント
ローラ6に信号を入力してコントローラ6からプロセス
カートリツジ交換信号Suを出力するようになつている。
この信号Suは、発光素子LED等の可視手段や音声発生手
段の表示手段7を駆動するものである。またコントロー
ラ6とメモリ4とが接続され、ユーザーが、カートリツ
ジを交換したことを示す信号8が入ると、コントローラ
6からリセツト信号RSTをメモリ4に入力してメモリ4
に記憶された露光時間を0に戻すようになつている。そ
の他の構成は第4図の装置と略同一である。
つぎに本装置の動作について説明する。画像入力信号fv
が変調器1で変調されてレーザー2に入力される。レー
ザー2は画像信号fvに対応して発光(あるいは減光乃至
消光)する。同時にカウンタ3が変調器1からのレーザ
ー2の出力信号を計測して、レーザー2の発光時間を0
からメモリ4へ加算していく。
レーザー2より出力されるレーザービームにより感光ド
ラム101が走査されて感光ドラム101表面に静電潜像が形
成され、現像工程において静電潜像上にトナーが付着し
て可視像が形成される。本発明に使用されるレーザービ
ームプリンタにあつては、感光ドラム101上のレーザー
光を照射した部分にトナーを付着させる(従つてトナー
は一次帯電器104による感光ドラムの帯電極性と同極性
に帯電している)いわゆる反転現像方法が取られてお
り、トナーの消費量はレーザー2の発光時間に比例し、
レーザー2の露光時間増加に対応してトナー消費量は増
大する。メモリ4に記憶された総露光時間が、トナーの
所定消費量に対応してあらかじめ設定されたレベルを越
えると、コントローラ6からプロセスカートリツジ112
の交換信号が出力される。
また現像時において、ライン画像とベタ黒画像とでは同
一レーザー発光時間に対してトナー消費量がわずかなが
ら異なつてくる。第2図にライン画像の場合(図中直線
A)とベタ黒画像の場合(図中直線B)の場合のトナー
消費量を示している。図からわかるようにライン画像の
方がエツジ効果による現像の影響が強いので、トナー消
費量が一般的に多くなる。したがつてトナー無し予告信
号を出す時期はライン画像のトナー消費量により決定さ
れるものである。すなわち第2図に示す直線Aのc点で
予告信号を出すことで、他のベタ黒を含んだ画像に対し
ても代表することができる。
つぎに第3図は本発明の一実施例に係る画像記録装置を
示しており、上記基本構成を成す第1図の画像記録装置
と同一の構成の部分については同一の符号を付して説明
すると、図において基本構成と異なる点は、プリント枚
数をカウントするカウンタ9を有し、カウンタ9にはカ
ウンタ9による計数したプリント枚数を記憶するメモリ
10が接続されている。さらにカウンタ9にはコンパレー
タ11が接続され、カウンタ9の値がコンパレータ11の値
と一致すると、コントローラ6は停止信号(STOP)を出
して画像記録装置を停止させる。カウンタ9のリセツト
はカウンタ3と同時に行なわれる。プロセスカートリツ
ジ交換信号形成後にプリント可能な枚数は100枚程度で
よく、印字比率で変化する1枚当りのトナー消費量の最
大値がxgであつて白抜けの生じない限界の現像器106内
のトナー残量をygとすると現像器106内のトナー残量が
(100x+y)gになる直前でカートリツジ交換信号を出
し、100枚プリント後に装置の作動を停止させるように
すればよい。
なお、本実施例ではレーザービームプリンタについて説
明したが、露光手段としてはレーザー以外に発光ダイオ
ードLEDアレイやオプテイカルフアイバ管OFT等でもよ
く、画像入力信号を有しトナーを使用する電子写真装置
であれば適用可能である。
また本実施例にあつては反転現像法により現像するもの
について説明したが、文字又はライン等、トナーを付着
させて顕像化する部分を非露光部とし、白地であるバツ
クランド部をレーザー等の光源で露光する場合にも適用
されるものである。即ちレーザーのオフされている非露
光時間を計測するようにすれば、同様の制御が可能とな
る。
また、前記基本構成における画像記録装置ではトナーの
有無によりプロセスカートリツジの交換時機を判別する
もので、この場合、プロセスカートリツジは最小限感光
ドラムと現像器を内蔵するものであればよい。しかし、
感光ドラムの劣化に応じて又はクリーナ内に溜められた
使用済廃トナーの量に応じてプロセスカートリツジの交
換時機を判別するものではプロセスカートリツジに現像
器を内蔵しておく必要はない。そしてこの場合前記露光
時間と比較される所定レベルは、上記感光ドラムが実用
に不向きになるまで劣化するのにかかる露光時間、クリ
ーナ内に廃トナーが一杯になつてしまうまでにかかる露
光時間に対応して決定される。
(発明の効果) 本発明は以上の構成及び作用から成るもので、画像信号
に対応して変調された光を発光する光情報光源を用いた
画像記録装置において、トナーの消費に結びついた光源
の露光/非露光時間を時間情報として記憶するため、直
接消費されるトナーの量を検知することができ、トナー
の消費以外の要因を含む時間を測定する従来の装置と比
較して、精度が向上されると共に、プロセスカートリッ
ジの交換信号が出された後であって、一定枚数のプリン
トを行なった後に、停止手段により非稼働状態とされる
ので、トナーが無くなって使用不能な状態であるにも拘
らず出力可能であるとして露光工程のみを行なってしま
うということが防止されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る画像記録装置の基本構
成を示す概略構成図、第2図は第1図の装置を使用した
場合のレーザー発光時間とトナー消費量との関係図、第
3図は本発明の一実施例に係る画像記録装置の概略構成
図、第4図は従来の画像記録装置の概略構成図、第5図
は従来例のレーザーの1ドツト当りのレーザー走査方向
の長さを示す図、第6図は従来例の多値化を行なつた場
合のレーザーの1ドツト当りの信号を示す図である。 符号の説明 1……変調器、2……レーザー 3……カウンタ、4……メモリ(記憶手段) 5……コンパレータ、6……コントローラ 101……感光ドラム(像担持体) 106……現像器(像形成手段) 112……プロセスカートリツジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−61849(JP,A) 特開 昭53−102045(JP,A) 特開 昭53−108435(JP,A) 特開 昭53−116158(JP,A) 特開 昭53−115233(JP,A) 特開 昭60−112086(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体を組み込んだプロセスカートリッ
    ジを有し、画像信号に対応して変調された光を発光する
    光情報光源により像担持体を露光して潜像を形成し、該
    潜像を像形成手段によって可視像に形成する画像記録装
    置において、 前記光の前記像担持体への画像信号に対応した露光時間
    および非露光時間のいずれか一方に対応する時間情報を
    記憶する記憶手段と、 上記光情報光源が上記像担持体を露光又は非露光してい
    る期間に所定周期で所定の加算量を上記記憶手段に記憶
    されている上記時間情報に加算して上記記憶手段に記憶
    する加算手段と、 該記憶手段に記憶される時間情報をあらかじめ設定され
    た所定レベルと比較し、上記記憶手段に記憶されている
    時間情報の総計があらかじめ設定された所定レベルを越
    えた時点で、前記プロセスカートリッジの交換信号を出
    す比較手段と、 プロセスカートリッジの交換信号が交換の予告を意味す
    る表示であって、該交換信号が発生した後であって、一
    定枚数のプリントを行なった後に非稼働状態とする停止
    手段と を有することを特徴とする画像記録装置。
JP60027053A 1985-02-14 1985-02-14 画像記録装置 Expired - Lifetime JPH0727320B2 (ja)

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JP60027053A JPH0727320B2 (ja) 1985-02-14 1985-02-14 画像記録装置
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JP60027053A JPH0727320B2 (ja) 1985-02-14 1985-02-14 画像記録装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923917A (en) * 1995-10-25 1999-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, and a cartridge having a developer container detachably mountable on such apparatus
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