JPH11109810A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、連続して印字される画素数の多い
ベタ黒画像への現像処理後にあっても、現像手段の現像
剤の残量を正確に検知することができる画像形成装置の
提供を目的とする。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換手段により規定の画素に区分
してデジタル化された画像データ１０のうちの転写材に
印字される画素数がカウンタ１８にて計数されると共
に、上記画像データ１０のうちの転写材に連続して印字
される画素数がカウンタ１９により計数され、次に、カ
ウンタ１９から得られた計数に応じて一画素当たりへの
トナーの付与量が決定されたのち、加算器２１が、カウ
ンタ１８の計数とカウンタ１９の計数との和を、新たに
決定された一画素当たりへのトナーの付与量に照らし合
わせることにより、現像手段のトナーの消費量を検知す
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、与えられた画像デ
ータのうちの転写材に印字された画素数の計数により現
像剤の消費量を決定し、得られた消費量に基づき現像処
理後の現像手段の現像剤の残量を検知するよう設定され
ている画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】かかる画像形成装置としては、高品質な
印字性及び低価格であるレーザビームスキャナ１００
が、近年において、広く普及されている。

【０００３】上記レーザビームスキャナプリンタ１００
（以下、プリンタ１００と略称する。）は、図５に示す
ように、ＭＰトレイ１０１と、給紙ソレノイド１０２
と、給紙ローラ１０３と、給紙リフタ１０４と、給紙パ
ッド１０５と、レーザユニット１０６と、ＬＢＰ１００
に取り外し自在に支持されたプロセスカートリッジ１０
７（点線。以下、カートリッジ１０７と略称する。）
と、転写材に転写処理を施すための転写ローラ１０８
と、未定着像を担持した転写材に定着処理を施すための
定着器１０９と、給紙センサ１１０と、排紙センサ１１
１と、ＭＰトレイ１０１の転写材の有無を検知するため
のセンサ１１２と、メインモータ１１３とが備えられ、
各装置は、プリンタ１００に設けられたＣＰＵ（図示せ
ず）により制御されるよう設定されている。尚、図５
は、プリンタ１００の概略構成を示す模式図である。

【０００４】すなわち、上記プリンタ１００にあって
は、プリンタコントローラ（図示せず）からプリント信
号が出力されると、先ず、給紙ソレノイド１１２が駆動
されれると共に、給紙リフタ１０４が紙面下方向に移動
して、ＭＰトレイ１０１上の転写材を同方向に押し出
し、押し出された転写材は、給紙ローラ１０８と給紙パ
ッド１０５との間に形成される空間に達すると、カート
リッジ１０７に支持された感光体ドラム１１４と、転写
ローラ１０８との間に形成された転写領域に向けて、給
紙ローラ１０８により給紙される。

【０００５】次に、上記ＭＰトレイ１０１から給紙され
てきた転写材が給紙センサ１１０を通過してから規定時
間後に、垂直同期信号がプリンタコントローラに出力さ
れ、垂直同期信号を入力されたプリンタコントローラ
が、この信号と、既に動作中のスキャナユニット１０６
から入力された水平同期信号とに応じて画像データを出
力することにより、予め規定電位分布に帯電せしめられ
た感光体ドラム１１４の外周面に静電潜像を形成され
る。

【０００６】更に、上記静電潜像は、カートリッジ１０
７に支持された現像器１１５（図６参照。）に貯蔵の現
像剤たるトナーにより可視像化され、形成された可視像
（トナー像）は、転写領域に達した転写材に転写ローラ
１０８により転写されたのち、定着器１０９から定着処
理を施されることにより、上記転写材に定着され記録さ
れる。

【０００７】上記プリンタ１００に備えられたカートリ
ッジ１０７は、図６に示すように、感光体ドラム１１４
と、現像器１１５と、転写処理後の感光体ドラム１１４
の外周面の残留物を除去するためのクリーナ１１６とを
保持しており、現像器１１５は、回転体状の現像スリー
ブ１１７が回転自在に支持され、以て、現像スリーブ１
１７の外周面に担持された現像剤が、感光体ドラム１１
４の外周面に選択的に付与されることにより、静電潜像
に対する現像処理が行われるようになっている。

【０００８】さて、上記現像器１１５に貯蔵のトナー
は、現像処理が行われるに伴い減少するため、最終的に
は、現像器１１５へのトナーの補給が必要である。そこ
で、従来にあっては、プリンタコントローラから出力さ
れる画像データのうちの転写材に印字される画素数を第
一の計数手段たるカウンタ（図示せず）にてカウント
し、得られたカウントに基づき現像器１１５のトナーの
残量の検知が行われていた。

【０００９】つまり、詳述すると、上記プリンタコント
ローラから出力される画像データの１画素当たりの現像
に要するトナーが、例えば、約５００個であるときに
は、１０万画素の画像データの現像には、５０００万個
のトナーが消費され、現像処理前の現像器１１４に１０
００億個のトナーが貯蔵されていたとすると、プリント
後には、約９９９億５０００万個のトナーが貯蔵されて
いるというように、現像器１１５のトナーの残量の検知
が行われていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
リンタ１００にあっては、不連続にて転写材に印字され
る複数の画素の現像時における現像剤の消費量が、静電
的相互作用により、連続して転写材に印字される複数の
画素の現像時における現像剤の消費量より多くなるにも
拘わらず、与えられた画像データのうちの転写材に印字
される画素数のみをカウントし、得られたカウントに基
づき現像器１１４のトナーの残量の検知が行われていた
ので、転写材に連続して印字される画素数が通常の現像
処理に比べて多いベタ黒画像への現像処理後の現像器１
１４の現像剤の残量を正確に検知することができないと
いう問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、連続して印字される画
素数の多いベタ黒画像への現像処理後にあっても、現像
手段の現像剤の残量を正確に検知することができる画像
形成装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、外部から画像形成装置に与えられた画像データを
Ａ／Ｄ変換手段により規定の画素に区分してデジタル化
したのち、デジタル化された画像データに応じて潜像担
持体に形成された潜像を現像手段にて現像剤により現像
するようになっている画像形成装置であって、現像手段
の現像剤の消費量を検知する消費量検知手段と、現像処
理後の現像手段の現像剤の残量を記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶されている前回の現像処理後の現像手段
の現像剤の残量から次なる現像処理後に消費量決定手段
にて検知された現像剤の消費量を減じることにより、次
なる現像処理後の現像手段の現像剤の残量を算出する残
量算出手段とを備え、消費量検知手段は、デジタル化さ
れた画像データのうちの転写材に印字される画素数を計
数する第一の計数手段が設けられ、予め規定された一画
素当たりへの現像剤の付与量と、第一の計数手段にて得
られた計数とから現像手段の現像剤の消費量を検知する
よう設定されている画像形成装置において、消費量検知
手段は、デジタル化された画像データのうちの転写材に
連続して印字される画素数を計数する第二の計数手段を
備え、第二の計数手段から得られた計数に応じて一画素
当たりへの現像剤の付与量を決定したのち、第一の計数
手段から得られた計数と、新たに決定された一画素当た
りへの現像剤の付与量とに基づき現像手段の現像剤の消
費量を検知するよう設定されているという発明により達
成される。

【００１３】すなわち、上記発明にあっては、Ａ／Ｄ変
換手段により規定の画素に区分してデジタル化された画
像データのうちの転写材に印字される画素数が第一の計
数手段にて計数されると共に、上記画像データのうちの
転写材に連続して印字される画素数が第二の計数手段に
より計数され、以て、消費量検知手段が、第二の計数手
段から得られた計数に応じて一画素当たりへの現像剤の
付与量を決定したのち、第一の計数手段から得られた計
数と、新たに決定された一画素当たりへの現像剤の付与
量とに基づき現像手段の現像剤の消費量を検知する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下の添付図面に基づき本発明に
おける発明の実施形態に関して説明する。尚、以下の実
施形態の画像形成装置の構成は、プリンタ１００と同様
若しくはほぼ同様であることから、図５及び図６に代え
て説明を省略する。

【００１５】（第一の実施形態）先ず、本発明における
第一の実施形態に関して図１ないし図３のいずれかの図
面に基づき説明する。尚、図１は、本実施形態の画像形
成装置に設けられた諸装置の制御のための制御機構１の
概略構成を示すブロック図であり、又、図２は、消費量
決定手段たる消費量決定回路８の概略構成を示すブロッ
ク図であり、更に、図３は、消費量決定回路８によるト
ナーの消費量の決定過程を示すタイムチャート図であ
る。

【００１６】上記制御機構１は、図１に示すように、残
量算出手段たるＣＰＵ２と、記憶手段たるＥＥＰＲＯＭ
３と、諸装置の制御のためのプログラムが予め格納され
たＲＯＭ４と、記憶データの書き換えが可能なＲＡＭ５
と、各センサやアクチュエータの監視のためのＩ／Ｏポ
ート６と、外部から画像形成装置に与えられた画像デー
タを規定の画素に区分してデジタル化するためのＡ／Ｄ
変換手段たるＡ／Ｄコンバータ７と、消費量検知手段た
る消費量検知回路８とが設けらている。

【００１７】上記制御機構１に設けられた消費量検知回
路８は、他の周辺回路等とバス９を介して接続され、画
像データ１０と同期クロック１１とが入力されることに
より、同期クロック１１の立ち上がりに同期化した同期
画像データ１２と、トナーの消費量に応じた信号１３と
を出力するよう、図２に示すように、Ｄフリップフロッ
プ１４，１５，１６，１７と、第一の計数手段たるカウ
ンタ１８と、第二の計数手段たるカウンタ１９と、ＡＮ
Ｄゲート２０と、加算器２１とが備えられている。

【００１８】次に、上記消費量検知回路８によるトナー
の消費量の決定のためのタイムチャートに関して図３に
基づき説明する。尚、図３において、画像データ１０の
Ｈレベル及びＬレベルは、各々、「印字する」及び「印
字しない」を表している。

【００１９】図３において、先ず、上記画像データ１０
が、同期クロック１１の立ち下がりに同期して、プリン
タコントローラ（図示せず）からエンジン（図示せず）
へと出力され、エンジンは、同期クロック１１の立ち上
がりに同期して、プリンタコントローラから送られてき
た画像データ１０を取り込み、同期クロック１１の立ち
上がりに同期化した同期画像データ１２をレーザユニッ
ト１０６（図５参照。）へと出力する。

【００２０】又、上記画像データ１０及び同期クロック
１１は、各々、カウンタ１８に設けられたクロックイネ
ーブル端子及びクロック端子に入力されるよう設定され
ており、以て、カウンタ１８は、Ｈレベルの画像データ
１０の入力時にはカウントし、一方、Ｌレベルの画像デ
ータ１０の入力時にはカウントを停止することにより、
印字されう画素数を計数し、本実施形態にあってはが計
数され、得られた計数値、例えば、図３に示す如く計数
値「６」に応じた信号２２を加算器２１へと出力する。

【００２１】一方、上記同期クロック１１は、図２に示
すように、Ｄフリップフロップ１５に入力されるように
もなっており、Ｄフリップフロップ１５において２分周
されることにより、図３に示すように、信号２３Ａと、
信号２３Ａの位相と反転した位相を持つ信号２３Ｂとに
分けられたのち、信号２３Ａは、Ｄフリップフロップ１
５からＤフリップフロップ１６へと出力され、一方、信
号２３Ｂは、Ｄフリップフロップ１５からＤフリップフ
ロップ１７へと出力され、次に、Ｄフリップフロップ１
６，１７において、各々、画像データ１０と信号２３Ａ
とが、或いは、画像データ１０と信号２３Ｂとがラッチ
されたのち、Ｄフリップフロップ１６，１７の各々から
ＡＮＤゲート２０へと信号２４，２５が出力される。

【００２２】次に、上記信号２４，２５を入力されたＡ
ＮＤゲート２０は、信号２４と信号２５との論理和をと
り、図３に示すように、印字される画素が連続するとき
のみ、連続した回数、例えば、２画素が連続するときに
は１画素分、或いは、３画素が連続するときには２画素
分に応じたパルスを有する信号２６がＡＮＤゲート２０
からカウンタ１９のクロックイネーブル端子入力された
のち、今度は、カウンタ１９が、同期クロック１１の立
ち下がりに同期してカウントし、連続して転写材に印字
される画素数、例えば、図３に示すように、画素数
「３」が信号２７として、カウンタ１９から加算器２１
へと出力され、信号２７を入力された加算器２１は、信
号２２と信号２７とを加算し、得られた加算値、例え
ば、図３に示す如く、加算値「９」に応じてトナーの消
費量を決定し、以て、トナーの消費量に応じた信号１３
を出力する。

【００２３】そして、上記ＣＰＵ２が、ＥＥＰＲＯＭ３
に記憶されていてる前回の現像処理後の現像器１１５
（図６参照。）のトナーの残量から加算器２１にて決定
されたトナーの消費量を減算して次なる現像処理後の現
像器１１５のトナーの残量を検知する。

【００２４】よって、本実施形態にあっては、Ａ／Ｄ変
換器７により規定の画素に区分してデジタル化された画
像データ１０のうちの転写材に印字される画素数がカウ
ンタ１８にて計数されると共に、上記画像データ１０の
うちの転写材に連続して印字される画素数がカウンタ１
９により計数され、次に、カウンタ１９から得られた計
数に応じて一画素当たりへのトナーの付与量が決定され
たのち、加算器２１が、カウンタ１８の計数とカウンタ
１９の計数との和を、新たに決定された一画素当たりへ
のトナーの付与量に照らし合わせることにより、現像器
１１５のトナーの消費量を検知するので、通常の現像処
理における現像器１１５のトナーの消費量を正確に検知
することができると共に、転写材に連続して印字される
画素数が通常の現像処理に比べて多いベタ黒画像への現
像処理における現像器１１５のトナーの消費量を正確に
検知することができ、以て、ＣＰＵ２が、ＥＥＰＲＯＭ
３に記憶されている前回の現像処理後の現像器１１５の
トナーの残量から次なる現像処理に伴う現像器１１５の
トナーの消費量を減じることにより、現像器１１５のト
ナーの正確な残量を常に算出することができる。

【００２５】（第二の実施形態）次に、本発明における
第二の実施形態に関して図４に基づき説明する。尚、図
４は、消費量決定手段たる消費量検知回路３１の概略構
成を示すブロック図である。

【００２６】第一の実施形態が主走査方向のみに連続し
て印字される画素数を計数していたが、本実施形態にあ
っては、主走査方向に連続して印字される画素数と、副
走査方向に連続して印字される画素数とを計数し、現像
手段たる現像器１１５（図６参照。）の現像処理後のト
ナーの残量の検知の精度の向上を図ることとした。

【００２７】すなわち、上記消費量検知回路３１は、第
一の実施形態における消費量検知回路８の構成に加え
て、ラインバッハ２８と、ＡＮＤゲート２９と、副走査
方向への連続した印字画素数を計数するための第二の計
数手段たるカウンタ３０とが、備えられている。尚、図
４にあっては、図２との共通箇所に関して同符号を付与
することにより説明を省略する。

【００２８】つまり、上記消費量検知回路３１にあって
は、与えられた画像データ１０として、主走査方向に平
行な任意の１ラインの画像データがラインバッハ２８に
出力されると、この画像データを記憶し、次に、次なる
１ラインの画像データがラインバッハ２８に出力される
と、この画像データを記憶すると同時に、前ラインの画
像データを吐き出していく。

【００２９】次に、上記ＡＮＤゲート２９が、互いに隣
接したライン同士の画像データの論理積をとり、得られ
た論理和が正ならば副走査方向に連続した印字画素数が
存在するとして、カウンタ３０によりカウントアップさ
れたのち、カウントアップされた数が加算器２１におい
て加算される。

【００３０】よって、本実施形態にあっては、第一の実
施形態と同様の効果が得られると共に、副走査方向への
連続して印字された画素数を計数することができので、
以て、現像器１１５の現像処理後のトナーの残量検知の
向上を図ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上にて説明してきたように、本出願に
係る発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段により規定の画素に
区分してデジタル化された画像データのうちの転写材に
印字される画素数が第一の計数手段にて計数されると共
に、上記画像データのうちの転写材に連続して印字され
る画素数が第二の計数手段により計数され、次に、消費
量検知手段が、第二の計数手段から得られた計数に応じ
て一画素当たりへの現像剤の付与量を決定したのち、第
一の計数手段から得られた計数と、新たに決定された一
画素当たりへの現像剤の付与量とに基づき現像手段の現
像剤の消費量を検知するので、通常の現像処理における
現像手段の現像剤の消費量を正確に検知することができ
ると共に、転写材に連続して印字される画素数が通常の
現像処理に比べて多いベタ黒画像への現像処理における
現像手段の現像剤の消費量を正確に検知することがで
き、以て、残量算出手段が、記憶手段に記憶されている
前回の現像処理後の現像手段の現像剤の残量から次なる
現像処理に伴う現像手段の現像剤の消費量を減じること
により、現像手段の現像剤の正確な残量を常に算出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願にかかる第一の実施形態の画像形成装置
に設けられた諸装置の制御のための制御機構の概略構成
を示すブロック図である。

【図２】図１の制御機構に備えられた消費量決定手段た
る消費量決定回路の概略構成を示すブロック図である。

【図３】図２の消費量決定回路によるトナーの消費量の
決定過程を示すタイムチャート図である。

【図４】本出願にかかる第二の画像形成装置に備えられ
た消費量決定手段たる消費量決定回路の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】従来の画像形成装置の概略構成を示す模式図で
ある。

【図６】図５の画像形成装置に取り外し自在に支持され
たプロセスカートリッジの概略構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２ ＣＰＵ（残量算出手段） ３ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段） ７ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段） ８ 消費量検知回路（消費量検知手段） １８ カウンタ（第一の計数手段） １９ カウンタ（第二の計数手段） ３０ カウンタ（第二の計数手段） ３１ 消費量検知回路（消費量検知手段） １００ レーザビームプリンタ（画像形成装置） １１４ 感光体ドラム（潜像担持体） １１５ 現像器（現像手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から画像形成装置に与えられた画像
   データをＡ／Ｄ変換手段により規定の画素に区分してデ
   ジタル化したのち、デジタル化された画像データに応じ
   て潜像担持体に形成された潜像を現像手段にて現像剤に
   より現像するようになっている画像形成装置であって、
   現像手段の現像剤の消費量を検知する消費量検知手段
   と、現像処理後の現像手段の現像剤の残量を記憶する記
   憶手段と、記憶手段に記憶されている前回の現像処理後
   の現像手段の現像剤の残量から次なる現像処理後に消費
   量決定手段にて検知された現像剤の消費量を減じること
   により、次なる現像処理後の現像手段の現像剤の残量を
   算出する残量算出手段とを備え、消費量検知手段は、デ
   ジタル化された画像データのうちの転写材に印字される
   画素数を計数する第一の計数手段が設けられ、予め規定
   された一画素当たりへの現像剤の付与量と、第一の計数
   手段にて得られた計数とから現像手段の現像剤の消費量
   を検知するよう設定されている画像形成装置において、
   消費量検知手段は、デジタル化された画像データのうち
   の転写材に連続して印字される画素数を計数する第二の
   計数手段を備え、第二の計数手段から得られた計数に応
   じて一画素当たりへの現像剤の付与量を決定したのち、
   第一の計数手段から得られた計数と、新たに決定された
   一画素当たりへの現像剤の付与量とに基づき現像手段の
   現像剤の消費量を検知するよう設定されていることを特
   徴とする画像形成装置。