JPH10161432A - 静電記録装置およびその画像濃度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電記録装置のプリントされた画質を一定に
維持できるトナーの供給装置およびその供給の方法を提
供する。 【解決手段】 記録媒体上の画像の光学的反射量を検出
する検出器と、トナー容器に溶媒を供給する溶媒供給手
段と、高濃度の濃縮液をトナー容器に供給する濃縮液供
給手段とを有する。さらに、検出器で検出された反射量
が第一の値を超えると溶媒供給手段から溶媒をトナー容
器に供給し、第一の値よりも大きな第二の値を超えると
トナー交換の指示を出力する第一の制御手段と、上記反
射量が第三の値を下回ると濃縮液供給手段から濃縮液を
トナー容器へ供給し、第三の値よりも小さな第四の値を
下回るとトナー交換の指示を出力する第二の制御手段と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に静電潜
像を形成し、それを液体トナーで現像する静電記録装置
に関し、特に、液体トナーの成分濃度を調整して、画像
濃度の制御を行う静電記録装置およびその画像濃度の制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電記録装置は、静電記録ヘッドにおい
て記録媒体に静電潜像を形成し、次いで現像処理部にお
いて液体トナーによって現像し画像を得るものである。
以下、一般的な静電記録装置の仕組みを図７を用いて説
明する。図７は静電記録装置の静電潜像を形成する静電
記録ヘッドおよびそれを現像する現像処理部の一部を示
す図である。ロール状に巻かれた記録媒体１は図に示し
た矢印Ａの方向に移動しながら、まず静電記録ヘッド２
において静電潜像が形成され、次いで現像処理部３へと
搬送される。静電記録ヘッド２は、図示しない針状の主
電極（以下、ニブという）と、その近傍に設けられた補
助電極とで構成されており、画像データの各画素に対応
した電極間で放電して記録媒体１を帯電させて静電潜像
を形成する。静電記録ヘッド２を通過した記録媒体１
は、現像処理部３のトナーローラー３１によって液体ト
ナー３２が塗布される。液体トナー３２はトナー粒子を
溶媒で溶かしたもので、トナー粒子は記録媒体１上の静
電潜像とは逆の極性に帯電している。従って、トナーロ
ーラー３１によって記録媒体１上に塗布されたトナー粒
子は静電気力によって静電潜像に引き寄せられ、記録媒
体１上の表面層と結合することにより静電潜像が現像さ
れる。

【０００３】現像が終了した記録媒体１は表面に残った
余分な液体トナー３２を除去するためにトナー吸引部３
４で液体トナー３２を吸引した後、乾燥装置４を通過す
ることによって溶媒が乾燥除去される。図８はシングル
パス方式のカラー静電記録装置を示す図である。図７と
同じ部品については同じ符号を付している。図７では静
電記録ヘッド２、現像処理部３等が１組しか示されてい
なかったが、図８では４色分の静電記録ヘッド２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ等を設けている。この方式の静電記録装
置では、記録媒体１を１回搬送するだけで次々に色を重
ね合せていくことにより、カラー画像を得ることができ
る。一般的にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
の４色を重ね合せてカラー画像を得ている。

【０００４】以上のように静電記録装置では静電記録ヘ
ッド２に設けられた主電極と補助電極との間で放電を行
って静電潜像を形成しているので所望の画像を得るには
所定の電極が放電し記録媒体１を帯電させなければなら
ない。ところで、上記のような静電記録装置のトナー
は、例えば２０％の固形分と８０％の溶媒からなる濃縮
液（コンクトナーともいう）とアイソパー等の溶媒を一
定濃度に混合した希釈液（混合トナーともいう）を用い
ているものである。この希釈液は、例えば３％の固形分
と９７％のアイソパー等の溶媒分からなるものである。
このようなトナーを用いて紙等の記録媒体上にプリント
された画像ドットデータの光学的な反射率に基づき、濃
縮液を供給する濃縮液ポンプが、必要な濃縮液の供給を
行うようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、希釈液である
混合トナーは、一部が回収され希釈液のタンクに戻され
るため、長く使用していると、混合トナーは、ごみ、他
の色のトナー等を少しずつ含むようになり、質的に劣化
してくる。上述した画像データの光学的な反射率に基づ
いて濃縮液の供給のみを制御する方法では、このような
混合トナーの劣化までは適応できず、プリントされた画
像の質の低下に繋がっていた。例えば、紙等のゴミがト
ナー中に多く含まれるようになると、いくら濃縮液を補
充しても画像濃度は上がらず、かつプリントされた画像
の質も低い。また、明るい色の希釈液に他の色の固形分
が混ざると光学的反射率はなかなか上がらない。

【０００６】本発明は、上記のような課題に基づきなさ
れたものであり、静電記録装置のプリントされた画質を
一定に維持できるトナーの供給装置およびその供給の方
法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明の静電記録装置は、溶媒中に所定の固形分を含
むトナーにより、記録媒体上に画像を形成する静電記録
装置において、記録媒体上に形成された画像の光学的反
射量を検出する検出器と、トナーを含むトナー容器に溶
媒を供給する溶媒供給手段と、固形分と溶媒からなる高
濃度の濃縮液をトナー容器に供給する濃縮液供給手段と
を有する。さらに、検出器で検出された反射量が第一の
値を超えると溶媒供給手段から溶媒をトナー容器に供給
し、第一の値よりも大きな第二の値を超えるとトナー交
換の指示を出力する第一の制御手段と、検出器で検出さ
れた反射量が第三の値を下回ると濃縮液供給手段から濃
縮液をトナー容器へ供給し、第三の値よりも小さな第四
の値を下回るとトナー交換の指示を出力する第二の制御
手段とを有するものである。

【０００８】本発明の静電記録装置の画像濃度制御方法
は、溶媒中に所定の固形分を含むトナーにより、記録媒
体上に画像を形成する静電記録装置の画像濃度を制御す
る方法において、記録媒体上に形成された画像の光学的
反射量を検出し、検出された反射量が第一の値を超える
と溶媒供給手段から溶媒をトナー容器に供給し、検出さ
れた反射量が第一の値よりも大きな第二の値を超えると
トナー交換の指示を出力し、検出された反射量が第三の
値を下回ると濃縮液供給手段から濃縮液をトナー容器へ
供給し、検出された反射量が第三の値よりも小さな第四
の値を下回るとトナー交換の指示を出力するステッププ
を含むものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は本発明の第一の実
施の形態を示したもので、具体的には静電記録装置によ
り紙等の記録媒体上にプリントされる状況を示すもので
ある。図７と８で説明したものと同じものについては同
じ番号を付している。

【００１０】図１に示すように、紙上には、プリントさ
れた画像と画像の間にカラー画像の黒、イエロー、シア
ンおよびマゼンダの４色について、単色の塗り潰し領域
が形成されている。光学式検出器が、各領域の光学的反
射率を測定すべく途中に設けられている。シングルパス
方式の静電記録装置であり、矢印で示す方向に紙はプリ
ントされながら移動していく。ここでは、単色の塗り潰
し領域の単色の濃度は、その色における１００％濃度で
あるが、１００％濃度でなくても一定の濃度であればよ
い。

【００１１】ここでは、単色塗り潰し領域は、紙の移動
方向に対して垂直な方向に４つ設けられているが、その
移動方向に平行に設けて、光学式検出器を１つにしても
よい。また、単色塗り潰し領域は、各カラー画像間に常
に設けるのではなく、カラー画像の横のカラー画像が形
成されない部分にその領域を形成するようにしてもよ
い。また、その領域の形成の頻度は、プリントすべき画
像データのファイル毎、一定枚数毎等にプリントすなわ
ち形成されるようにしてもよい。

【００１２】図２は、希釈液の混合トナー、溶媒および
濃縮液の流れを示す図である。混合トナーの容器６から
トナーポンプ７により、現像器のトナー溜り８へ供給さ
れ、その一部が再び混合トナー容器６に回収されてい
る。一方、溶媒であるアイソパーは、その容器９から溶
媒ポンプ１０により、混合トナー容器６に追加される。
濃縮液は、その容器１１から濃縮液ポンプ１２により混
合トナー容器に追加されるようになっている。

【００１３】紙は、現像器を通り、プリントされながら
矢印の方に移動していく。プリントされた塗り潰し領域
の光学的反射量を光学式検出器５により測定される。図
３は、本発明の濃度の調整方法を説明するためのグラフ
である。このグラフはカラープリントの場合は、各色に
ついてこのような調整が行われる。グラフの縦軸は、光
学式検出器５の出力電圧であり、横軸は時間である。
尚、この光学検出器５は、反射量が少ないときは出力電
圧が高く、反射量が多いときは出力電圧が低い。縦軸上
のＨ３は上限値に対応し、Ｈ２は溶媒ポンプ１０をオン
にする濃度に対応し、Ｈ１は濃縮液ポンプ１２をオフに
する濃度に対応する。ＡＶは、適切なあるいは平均的な
濃度に対応する。Ｌ１は濃縮液ポンプ１２をオンにする
濃度に対応し、Ｌ２は濃縮液ポンプ１２の流量を増加す
べき濃度に対応し、Ｌ３は下限値に対応する。

【００１４】まず、プリントにより濃度が変化するが、
画像濃度が低下すなわちその色が薄くなるように変化し
ていき、光学式検出器５の出力電圧がｔ１でＬ１を下回
ると、その色の濃縮液を追加すべく濃縮液ポンプ１２が
オンされる。その後濃縮液が追加されて、固形分濃度が
上昇しｔ２でＨ１を越えると、濃縮液の追加が十分にな
ったので濃縮液ポンプをオフする。

【００１５】静電記録装置を使用していくうちに、ｔ３
で再び濃度が低下しＬ１を下回ると濃縮液ポンプ１２が
オンされるが、それでも濃度が回復しない場合は、さら
に濃度が低下する場合がある。そしてｔ４でＬ２を下回
ると、濃度を回復すべく濃縮液ポンプ１２の流量を増化
させるように流量アップを行う。これはそれまで一定量
の濃縮液の供給を行ってきたが、それでは賄えないので
供給流量を増加しようとするものである。それにより濃
度が回復し、Ｌ２に達すると流量を元の一定量にもどす
べく流量増加を止める。ここで、Ｌ２の値一つで流量の
増加、増加の停止を判断しているが、いわゆるハンチン
グ防止のために増加と増加停止の濃度にディファレンシ
ャルを設けても良い。その後濃度が増加しｔ６で濃度が
回復すると、濃縮液ポンプ１２をオフする。

【００１６】次にｔ７で再び濃度が低下して濃縮液ポン
プ１２をオンにし、ｔ８で濃縮液ポンプ１２をオフにす
るが、それでも濃度が高くなる場合がある。ｔ９でＨ２
を超えると、ｔ９で溶媒ポンプ１０をオンにして濃度の
低下、すなわち濃度を薄くするようにする。ｔ１０で、
濃度が低下しＨ２に達すると、溶媒ポンプ１０をオフに
する。ここで、Ｈ２一つの値で溶媒ポンプ１０のオンと
オフを判断しているが、いわゆるハンチング防止のため
にそのオンとオフの濃度にディファレンシャルを設けて
もよい。

【００１７】ｔ１１で濃度が低下しＬ１を下回って濃縮
液ポンプ１２をオンにするが、その後濃度が上昇しなけ
れば、ｔ１２でＬ２を下回ると濃縮液流量の増加をす
る。しかしながら、それでも曲線Ｘで示すように濃度が
回復せずｔ１３で下限値を下回ると、オペレータ等の作
業者に異常事態を通告するためのブザー、表示等を行
う。

【００１８】ｔ１２で流量増加を行うことにより、曲線
Ｙで示すように濃度が上昇してｔ１４でＬ２を超える
と、流量の増加を停止する。そして濃度がＨ１に達する
と、ｔ１５で濃縮液ポンプ１２をオフにする。しかし、
濃度の低下が見られず、濃度が上昇しつづけると、ｔ１
６でＨ２に達し、溶媒ポンプ１０をオンにする。溶媒ポ
ンプ１０の起動により濃度の低下が見られればよいが、
それでも濃度が低下しなときは、ｔ１７で上限値を超
え、オペレータ等の作業者に異常事態を通告するための
ブザー、表示等を行う。

【００１９】Ｌ３を下回る場合としては、例えば紙屑、
紙の表面のコート成分の誘電体成分がトナーに多く入
り、トナー機能を果たせなくなってしまったとき、等で
ある。一方、Ｈ３を超える場合としては、例えば明るい
色のトナーの中により暗い色の固形分が入り込んでしま
った時、等である。Ｈ３、Ｌ３を超えた場合は、希釈液
の容器６を取り替える指示が出される。以上の動作は、
静電記録装置内の制御装置、あるいは別途接続されたコ
ンピュータを用いて行われる。以下に図４のフローチャ
ートで説明する。

【００２０】先ず、光学式検出器の出力電圧を監視し、
Ｈ１を超えたか否かを判定する（ステップ４１）。超え
ていなければＮＯで、ステップ４７に進みＬ１よりも低
下したか否かを判定し、Ｌ１よりも下回っていなければ
ＮＯで進みそのまま終了となる（ステップ５０）。ステ
ップ４１からステップ４７を介してステップ５０に抜け
る流れの場合は、濃度はほぼ平均値近辺にある場合であ
る。

【００２１】ステップ４１で、Ｈ１よりも上にある場合
は、ＹＥＳでステップ４２に進み、Ｈ２を超えているか
否かを判定する。ステップ４２でＨ２を超えていなけれ
ばＮＯでステップ４４に進み、濃縮液ポンプをオフとす
べき命令を指示する。この場合は、Ｈ１とＨ２の間にあ
るときである。ステップ４２でＹＥＳ、すなわちＨ２を
超えている場合はステップ４３へ進み、Ｈ３を超えてい
るか否かを判定する。超えていなければ、溶媒であるア
イソパーのポンプをオンにする（ステップ４５）。Ｈ３
を超えている場合は、異常事態発生の通告処理あるいは
希釈液容器の取り替え指示を行う（ステップ４６）。こ
れにより、希釈液容器の取り替え等の作業が行われるこ
とになる。

【００２２】ステップ４７で検出器の出力電圧がＬ１以
下であるとき、ＹＥＳでステップ４８へ進む。ステップ
４８でＬ２を超えていれば、ＮＯでステップ５１に進
み、濃縮液ポンプをオンにする。ステップ４８でＹＥＳ
のとき、ステップ４９へ進み、電圧がＬ３を下回るか否
かを判断する。ステップ４９でＮＯの場合、すなわちＬ
３までは低下していない場合は、ステップ５２へ進み、
濃縮液ポンプの流量増加指示を発する。

【００２３】ステップ４９でＹＥＳの場合は、ステップ
５３へ進み、異常事態発生の通告処理あるいは希釈液容
器の取り替え指示を行う。これにより、希釈液容器の取
り替え等の作業が行われることになる。以上より、画像
濃度を検出して濃縮液と溶媒の供給を制御し、一定の値
を超えると希釈液容器であるトナー容器の取り替え指示
がなされるので、画像濃度を一定に保ことができる。

【００２４】なお、上述した濃縮液ポンプとアイソパー
ポンプの制御は、２段階あるいは１段階であったが、図
５および図６に示すように、多段にしてもよい。図５
は、濃縮液ポンプの流量制御を説明するためのグラフで
あり、濃度あるいは光学式検出器の出力電圧に応じて３
段階のレベルを設けた場合の例を示す。レベルＬ２１、
Ｌ２２、Ｌ２３の各レベルを下回る度に、流量を徐々に
増やすようにしたものである。

【００２５】図６は、アイソパーポンプの流量制御を説
明するためのグラフであり、濃度あるいは光学式検出器
の出力電圧に応じて３段階のレベルを設けた場合の例を
示す。レベルＨ２１、Ｈ２２、Ｈ２３の各レベルを上回
る度に、流量を徐々に増やすようにしたものである。こ
のようにすることで、画像濃度に応じた濃縮液とアイソ
パーの供給ができるので、画像濃度を一定にするための
時間を短くすることができる。

【００２６】さらに、多段でなく、濃度に応じて比例的
にそれぞれの流量を増加するように比例制御を行っても
よい。本発明は上記の実施の形態に限られるものではな
く、発明の本質を変えることなく種々の変更が可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混合トナーの劣化に適応できる静電記録装置を提供でき
るので、プリントされた画質を一定に維持できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である静電記録装置により
紙等の記録媒体上にプリントされる状況を説明する図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態である希釈液の混合トナ
ー、溶媒および濃縮液の流れを示す図である。

【図３】本発明の一実施形態である調整方法を説明する
ためのグラフである。

【図４】本発明の一実施形態である調整を行うための制
御方法を実行するためのフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態である他の濃縮液ポンプの
流量制御を説明するためのグラフである。

【図６】本発明の一実施形態である他のアイソパーポン
プの流量制御を説明するためのグラフである。

【図７】従来の静電記録装置の概略図である。

【図８】従来のシングルパス方式のカラー静電記録装置
の概略図である。

【符号の説明】

１ 記録媒体 ２ 静電記録ヘッド ３ 現像器 ４ 乾燥装置 ５ 光学式検出器 ６ 混合トナー容器 ７ トナーポンプ ８ トナー溜り ９ 溶媒容器 １０ 溶媒ポンプ １１ 濃縮液容器 １２ 濃縮液ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶媒中に所定の固形分を含むトナーによ
   り、記録媒体上に画像を形成する静電記録装置におい
   て、 記録媒体上に形成された画像の光学的反射量を検出する
   検出器と、 トナーを含むトナー容器に溶媒を供給する溶媒供給手段
   と、 固形分と溶媒からなる高濃度の濃縮液をトナー容器に供
   給する濃縮液供給手段と、 上記検出器で検出された反射量が第一の値を下回ると溶
   媒供給手段から溶媒をトナー容器に供給し、第一の値よ
   りも小さな第二の値を下回るとトナー交換の指示を出力
   する第一の制御手段と、 上記検出器で検出された反射量が第三の値を超えると濃
   縮液供給手段から濃縮液をトナー容器へ供給し、第三の
   値よりも大きな第四の値を超えるとトナー交換の指示を
   出力する第二の制御手段とを有することを特徴とする静
   電記録装置。
2. 【請求項２】 溶媒中に所定の固形分を含むトナーによ
   り、記録媒体上に画像を形成する静電記録装置の画像濃
   度を制御する方法において、 記録媒体上に形成された画像の光学的反射量を検出し、 検出された反射量が第一の値を下回ると溶媒供給手段か
   ら溶媒をトナー容器に供給し、 検出された反射量が第一の値よりも小さい第二の値を下
   回るとトナー交換の指示を出力し、 検出された反射量が第三の値を超えると濃縮液供給手段
   から濃縮液をトナー容器へ供給し、 検出された反射量が第三の値よりも大きな第四の値を超
   えるとトナー交換の指示を出力することを特徴とする静
   電記録装置の画像濃度制御方法。