JPH0854816A

JPH0854816A - 印刷装置

Info

Publication number: JPH0854816A
Application number: JP6189545A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Tsuchiya; 貴聖土屋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】良好な印字品質を維持すること。【構成】トナー及びキャリアからなる現像剤を攪拌す
る現像器１と、この現像器１内のトナー比率を検出する
トナー濃度センサ２と、トナーを保持するトナー室５
と、このトナー室５のトナーを現像器１に補給するトナ
ー補給手段４とを備えると共に、トナー濃度センサ２の
出力に応じてトナー補給動作及び印刷動作の開始及び停
止を制御する制御部３を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷装置に係り、とく
に二成分現像方式の印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の印刷装置は、以下の手順で印刷動
作を行っている。

【０００３】．コンピュータ等の上位装置から送られ
る印刷データを制御部がドットで構成される画像データ
に変換する。

【０００４】．露光器は、画像データに基づいて、照
射する光を点滅させることにより感光体表面に静電潜像
を形成する。

【０００５】．現像器は、キャリアと攪拌され摩擦帯
電したトナーを感光体に供給し、感光体表面の静電潜像
にトナーを付着させ可視像に変換する。

【０００６】．転写器は、感光体表面のトナーを感光
体表面から印刷用紙等の記録媒体に転写し、さらに定着
器により印刷用紙上に永久画像としていた。

【０００７】キャリアとトナーとからなる現像剤を用い
る２成分現像方式を利用する印刷装置では、現像器内で
攪拌している現像剤中のトナー比率を特定範囲に保つこ
とにより、帯電トナーを安定して感光体に供給すること
が可能となる。

【０００８】そこで、現像剤中のトナー比率を検出する
ことにより、感光体表面の静電潜像を現像するために消
費された量に相当するトナーが、トナー補給手段により
トナー室から現像器に補給され、現像剤中のトナー比率
が特定範囲に保たれる。

【０００９】このトナー濃度制御として、例えば特開平
２−２５４４７９号公報に開示されているように、現
像剤中のトナー比率をレベルに分けて検出し、そのレベ
ル毎に現像器へ補給する単位時間当たりのトナー量を制
御して、現像器内のトナー比率を特定範囲に保持する方
法や、用紙上のトナー画像の濃度を光学センサにより
検出し、その検出結果により現像器へ補給する単位時間
当たりのトナー量を制御する方法や、露光器が照射す
る光の点灯時間と消灯時間の比率から消費トナー量を算
出し、現像器へ補給する時間当たりのトナー量を制御す
る方法等がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、トナーの消費量は印刷頁のトナー被覆
部分の面積に依存しているために、頁全面にトナーが供
給される画像のようにトナー被覆部分の割合が高い画像
を連続して印刷した場合には、トナー補給手段により現
像器に補給されるトナー量よりも、現像器が感光体に供
給するトナー量の方が多くなり、トナー比率が低下する
ため、良好な画像を維持できないという不都合があっ
た。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、良好な印字品質を維持することができる印刷
装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ト
ナー及びキャリアからなる現像剤を攪拌する現像器と、
この現像器内のトナー比率を検出するトナー濃度センサ
と、トナーを保持するトナー室と、このトナー室のトナ
ーを現像器に補給するトナー補給手段とを備えると共
に、トナー濃度センサの出力に応じてトナー補給動作及
び印刷動作の開始及び停止を制御する制御部を備えた、
等の構成を採っている。これによって上述した不都合を
解決しようとするものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の本発明では、トナーは、トナー
室に保持されていて、トナー補給手段は、このトナー室
のトナーを現像器に補給する。現像器では、補給された
トナーとキャリアとを攪拌する。一方、トナー濃度セン
サは、この現像器内のトナー比率を一定周期で検出して
いる。制御部は、このトナー濃度センサの出力に応じて
トナー補給動作及び印刷動作の開始及び停止を制御す
る。従って、現像器内のトナー濃度に応じて、トナーの
補給動作を停止及び開始することで、トナー濃度を一定
に保つよう制御している。また、現像器内のトナー濃度
に応じて、印刷動作を開始及び停止することによって
も、トナー濃度を一定に保つよう制御している。

【００１４】請求項２記載の本発明では、制御部は、印
刷動作停止中のトナー補給サイクルと現像器の攪拌動作
とを独立して制御する。即ち、トナー補給手段と現像器
の攪拌は別々の駆動手段によって駆動されている。従っ
て、制御部は、現像器の攪拌動作を継続して行いつつト
ナー補給のサイクルを早めるという制御をする。このた
め、印刷動作停止中であっても、トナーの片寄りを生じ
させずにトナー濃度を高めている。

【００１５】請求項３記載の本発明では、制御部は、ト
ナー濃度センサからの出力が一定値から離れた値となっ
たときに当該一定値からの値の差に応じてトナー補給量
を増減する。即ち、トナー濃度が高まったときにはトナ
ー補給量を減少するように制御し、一方、トナー濃度が
低くなった場合にはトナー補給量を増加するように制御
する。

【００１６】請求項４記載の本発明では、制御部は、ト
ナー濃度センサからの出力が一定値以下の場合、まず、
印刷動作を停止する。次いで、現像器及びトナー補給手
段の動作を継続する。従って、印刷動作を行わないこと
でトナーを消費しないこととなり、一方、トナー補給手
段から新たなトナーが現像器に補給される。現像器で
は、新たに補給されたトナーとキャリア等とを攪拌す
る。このため、トナー濃度センサは、当該一定値以上の
トナー濃度値を検出することとなる。

【００１７】請求項５記載の本発明では、制御部は、ト
ナー濃度センサからの出力が一定値以上の場合には、ト
ナー補給動作を停止すると共に、印刷動作を継続する。
そのため、現像器内のトナーは印刷動作によって消費さ
れ、また、トナー補給動作が停止される。従って、トナ
ー濃度センサは、当該一定値以下のトナー濃度値を検出
することとなる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本実施例による印刷装置の構成を示すブ
ロック図である。印刷装置は、印刷用紙１４をストック
する給紙部１６と、外部から補給されたトナーを保持し
ておくトナー室５と、光により帯電する感光体１２と、
感光体１２表面に静電潜像を形成する露光器１１と、ト
ナーとキャリアからなる現像剤を攪拌するとともに感光
体１２表面に帯電トナーを供給する現像器１と、トナー
室５から現像器１にトナーを補給するトナー補給手段４
とを備えている。

【００１９】しかも、給紙部１６から印刷用紙１４を供
給する印刷用紙搬送部１８と、印刷用紙搬送部１８によ
って供給された印刷用紙１４に感光体１２上のトナー画
像を転写する転写器１３と、転写器１３にて転写された
トナー画像を定着する定着器１５と、定着器１５での定
着が終了した印刷用紙１４をストックするスタッカ１７
と、現像器１でのトナー濃度を計測するトナー濃度セン
サ２と、トナー濃度センサ２からのトナー濃度データに
より印刷動作の可否やトナー補給手段４および現像器１
の制御を行う制御部３とから構成される。

【００２０】次に、図１に示した印刷装置の印刷動作に
ついて説明する。

【００２１】．露光器１１は、図示しない上位処理装
置から送られてきた印刷データに基づいて、感光体１２
表面に静電潜像を形成する。

【００２２】．感光体１２表面に形成された静電潜像
は、現像器１からの帯電トナーによりトナー画像に変換
される。

【００２３】．転写器１３は、感光体１２表面で可視
化されたトナー画像を、印刷用紙搬送部１８を介して給
紙部１６から供給された印刷用紙１４に転写する。

【００２４】．印刷用紙１４に転写されたトナー画像
は、定着器１５により溶融され、印刷用紙１４の繊維に
しみこみ永久画像として定着される。

【００２５】．定着器１５にて定着された印刷用紙１
４は、スタッカ１７にて折り畳まれ積載される。

【００２６】ここで、現像器１は、トナーとキャリアの
混合物である現像剤を攪拌し、トナーをキャリアおよび
現像器スリーブとの間で摩擦帯電させ、さらに感光体１
２と現像器スリーブ間の電位差を利用して感光体１２表
面の静電潜像にトナーを付着させることにより静電潜像
を可視画像（トナー画像）に変換する。

【００２７】この現像器１内のキャリアは、現像動作に
より消費されることはないが、トナーは感光体１２表面
の静電潜像を現像するのに消費されるため、消費したト
ナー量に相当するトナーが新たにトナー補給手段４より
現像器１内に補給される。

【００２８】このトナー補給手段４から現像器１に補給
されるトナー量を決定する方法としては、現像器１内に
配置されたトナー濃度センサ２によりトナーとキャリア
の混合比率を直接検出し、この混合比を一定範囲に保つ
ように制御する方法が用いられている。

【００２９】トナー補給手段４には、円筒の中にスパイ
ラル形状の部材が配置されており、このスパイラル形状
の部材を図示しないトナー搬送モータを用いて回転させ
ることにより、トナー室５内のトナーが現像器１に搬送
されるように構成されている。

【００３０】制御部３は、印刷動作停止中のトナー補給
サイクルと現像器１の攪拌動作とを独立して制御する動
作時間制御機能や、トナー濃度センサ２からの出力が一
定値から離れた値となったときに当該一定値からの値の
差に応じてトナー補給量を増減するトナー量制御機能を
備えている。動作時間制御機能は、現像器１の攪拌動作
に必要な部材の回転の駆動制御と、トナー補給動作に必
要な部材の駆動制御を独立して行う機能であり、これに
よって、制御部は、現像器の攪拌動作を継続して行いつ
つトナー補給のサイクルを早めるという制御をする。こ
のため、印刷動作停止中であっても、トナーの片寄りを
生じさせずにトナー濃度を良好に高めることができる。

【００３１】また、トナー量制御機能は、トナー濃度セ
ンサ２からの出力に基づいたトナー濃度調整制御であ
り、ここでは、トナー濃度が高まったときにはトナー補
給量を減少するように制御し、一方、トナー濃度が低く
なった場合にはトナー補給量を増加するように制御す
る。そのときのトナー補給量の増減量は、トナー濃度セ
ンサ２からの出力との一定値との差によって変更され
る。この一定値は、一つの値でも良いし、トナー濃度の
理想範囲を印刷装置の構成に応じて定めておき、この理
想範囲の上限値を下限値をそれぞれ一定値としてこれら
との差によってトナー補給量を定めても良い。

【００３２】さらに、制御部３は、トナー濃度センサ２
からの出力が一定値以下の場合には印刷動作を停止する
と共に現像器及びトナー補給手段４の動作を継続する第
１の制御機能と、トナー濃度センサ２からの出力が一定
値以上の場合にはトナー補給動作を停止すると共に印刷
動作を継続する第２の制御機能とを備えている。

【００３３】以下、このような制御部３の動作を図２乃
至図４を用いて説明する。

【００３４】本実施例で説明する印刷装置では、良好な
品質の印刷が安定して得られるのは、現像器１における
現像剤のトナー比率が２％から８％の範囲内に制御され
ている場合であり、トナー比率を５％で維持することを
理想とする。

【００３５】（１）．トナー比率が２％未満の場合（図
３のステップＳ１）：

【００３６】制御部３は、トナー濃度センサ２からの検
出データにより、トナー比率が２％未満であると判断す
ると、図４に制御Ａとして示されるように印刷動作を停
止する（第１の制御機能）。さらに、トナー補給手段４
からの現像器１へのトナー補給量を図２に示されるよう
に４（ｇ／ｍｉｎ）とすることを指示する。さらに、制
御部３は、トナー補給手段４から供給されたトナーが均
一にキャリアと混ざるように、現像器１に対して現像剤
の攪拌を指示する。

【００３７】（２）．トナー比率が２％以上でかつ８％
未満の場合（図３のステップＳ２）：

【００３８】制御部３は、トナー濃度センサ２からの検
出データにより、トナー比率が２％以上でかつ８％未満
であると判断すると、図４に制御Ｂとして示されるよう
に印刷動作を継続する。そして、図２に示されるように
トナー比率とトナー補給量との関係に従って、トナー比
率が５％に近づくようにトナー補給手段４からの現像器
１へのトナー補給量を調整する。例えば、トナー比率が
３．５％であればトナー補給量を３（ｇ／ｍｉｎ）に、
トナー比率が６．５％であればトナー補給量を１（ｇ／
ｍｉｎ）に調整する。

【００３９】図２で示したトナー比率とトナー補給量と
の関係は一例であり、装置の印刷速度に依存するため装
置毎に異なっている。また、本実施例ではトナー比率に
対するトナー補給量の関係を一次補間としているが、曲
線で示される場合もある。

【００４０】（３）．トナー比率が８％以上の場合（図
３のステップＳ３）：

【００４１】制御部３は、トナー濃度センサ２からの検
出データにより、トナー比率が８％以上であると判断す
ると、図４に制御Ｃとして示されるように印刷動作は継
続するが、トナー補給手段４からの現像器１へのトナー
補給を停止する（第２の制御機能）。

【００４２】静電潜像を可視化するために現像器１内の
トナーは消費されるが、補給されないためにトナー比率
が低下し、トナー比率は８％に近づく。

【００４３】本実施例では、制御部３が制御方法を切り
替えるトナー比率を２％と８％としているが、この値は
印刷装置の印刷速度やトナー帯電能力等に依存するた
め、自由に設定できるようになっている。

【００４４】すなわち、制御部３は、トナー濃度センサ
検出値がＸ（％）未満の場合は制御Ａを、トナー濃度セ
ンサ検出値がＸ（％）以上でＹ（％）未満の場合は制御
Ｂを、トナー濃度センサ検出値がＹ（％）以上の場合は
制御Ｃを行うように設定可能である。

【００４５】上述したように本実施例によると、トナー
比率が低い場合には一時的に印刷動作を停止させるとと
もに、トナー比率を迅速に所定の値に上昇させて、短時
間で印刷動作を再開させることができる。従ってトナー
比率の低下によるカスレ印字等の印字障害を防止し良好
な印字品質を維持することができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明では、制御部が、
このトナー濃度センサの出力に応じてトナー補給動作及
び印刷動作の開始及び停止を制御し、現像器内のトナー
濃度に応じて、トナーの補給動作を停止及び開始するた
め、トナー濃度を一定に保つよう制御することができ
る。また、現像器内のトナー濃度に応じて、印刷動作を
開始及び停止することによっても、トナー濃度を一定に
保つよう制御することができる。このように、良好な印
字品質を維持することのできる従来にない優れた印刷装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の印刷装置のトナー補給量と現像剤中の
トナー量と制御方法の関係を示す説明図である。

【図３】本発明の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図４】本発明の印刷装置で用いる各々の制御方法と、
印刷動作、トナー供給動作との関係を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１現像器２トナー濃度センサ３制御部４トナー補給手段５トナー室１１露光器１２感光体１３転写器１４印刷用紙１５定着器１６給紙部１７スタッカ１８用紙搬送部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ＨＸＥ 21/00 ５１２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー及びキャリアからなる現像剤を攪
拌する現像器と、この現像器内のトナー比率を検出する
トナー濃度センサと、前記トナーを保持するトナー室
と、このトナー室のトナーを前記現像器に補給するトナ
ー補給手段とを備えると共に、前記トナー濃度センサの出力に応じてトナー補給動作及
び印刷動作の開始及び停止を制御する制御部を備えたこ
とを特徴とする印刷装置。
【請求項２】前記制御部が、印刷動作停止中のトナー
補給サイクルと前記現像器の攪拌動作とを独立して制御
する動作時間制御機能を有することを特徴とした請求項
１記載の印刷装置。
【請求項３】前記制御部が、前記トナー濃度センサか
らの出力が一定値から離れた値となったときに当該一定
値からの値の差に応じてトナー補給量を増減するトナー
量制御機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２記
載の印刷装置。
【請求項４】前記制御部が、前記トナー濃度センサか
らの出力が一定値以下の場合には印刷動作を停止すると
共に前記現像器及びトナー補給手段の動作を継続する第
１の制御機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２
記載の印刷装置。
【請求項５】前記制御部が、前記トナー濃度センサか
らの出力が一定値以上の場合にはトナー補給動作を停止
すると共に印刷動作を継続する第２の制御機能を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２記載の印刷装置。