JPS62105180A - 電子写真プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子写真プロセスを用い、画像をドツトで印
字する電子写真プリンタ装置に関する。

〔従来技術〕

上記電子写真プリンタ装置は、例えば感光体ドラム等の
像担持体上に、画像データに基づきトナー画像をドツト
で形成し、この画像を転写紙上に転写させるプロセスを
有しており、更に、転写後にも像担持体上に付着してい
る、いわゆる残留トナーをクリーニング装置で回収する
ようできている。このような装置では、上記クリーニン
グ装置内に廃トナー貯溜部を設けて、この中に廃トナー
（すなわち、上記回収された残留トナー）を貯えている
ため、その廃トナー量を検知する必要がある。

従来、その検知のための手段としては、廃トナー量を正
確に直接検知することは困難であるため、印字された転
写紙の枚数をカウントし、そのカウント数に基づき大体
の廃トナー量を推測するようにしたものが多く用いられ
ている。また他の検知手段として、上記廃トナー貯溜部
への廃トナーの溜り具合を、フォトセンサ等を用いて監
視するようにしたものも知られている。

〔従来技術の問題点〕

上述したように、廃トナー量の検知手段として単に転写
紙の枚数をカウントしただけでは、画像の種類により各
転写紙への印字に使用されるトナー量が異なるため、各
転写紙ごとに廃トナー量がばらつき、廃ｌ−ナー量を正
確に検知することができない。

特に、上記感光体ドラムとクリーニング装置等を一体化
して画像形成ユニットとし、これを装置本体に対して着
膜自在に組込んだ装置の場合、感光体ドラムの寿命時期
と上記廃トナー貯溜部が廃トナーで満たされる時期とを
一致させ、上記寿命時期が来た時に、上記画像形成ユニ
ットの交換時期であることを使用者に知らせるようにす
ることが望ましい。ところが上記検知手段では廃トナー
量を正確に検知できないため、前者の時期よりも後者の
時期が早まって廃トナー貯溜部から廃トナーがあふれ出
すような事態が生じる場合がある。

そこで、このような事態を防止するためには、廃トナー
貯溜部の容積に相当の余裕を持たせて大きく設計する必
要があり、そのためクリーニング装置が大型化し、更に
はプリンタ装置全体が大型化するという思わしくない結
果を招来することになった。

また、前述したフォトセンサを利用した検知手段におい
ても、フォトセンサがトナーや他のほこり等により汚れ
てしまい易く、廃トナー量を正確にヰ全知することが困
難であった。そのため、この検知手段を上記画像形成ユ
ニットに使用しても、やはり上記と同様な問題が生じた
。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、廃トナー量、すな
わちクリーニング手段によって回収されたトナー量を正
確に検知でき、更りこは装置全体の小型化をも図ること
のできる電子写真プリンタ装置を提供することを目的と
する。

〔発明の要点〕

本発明は、上記目的を達成するために、像担持体と、該
像担持体上にトナー画像をドツトで形成した後、該トナ
ー画像を転写紙上に転写させるプロセス手段と、該プロ
セス手段によるトナー画像の転写後、前記像担持体上に
残留したトナーを回収するクリーニング手段とを有する
電子写真プリンタ装置において、前記プロセス手段によ
って形成された画像のドツト数をカウントするカウント
手段と、該カウント手段のカウント数が所定数に達した
時に信号を出力する制御手段とを備え、上記信号により
前記クリーニング手段のトナー回収量を検知することを
特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第３図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。

同図において、像担持体である感光体ドラム１の感光面
１ａは予め帯電器２により一様な電荷が付与される。光
書込み部３は液晶光シャック３ａ等を備え、記録制御部
４により駆動されて感光面１ａにドツトで光書込みを行
ない、静電潜像を形成する。この様にして形成された静
電潜像は、現像器５でトナーにより現像され顕像化され
る。さらにこのドツト構成のトナー像は転写器６で、給
紙ロール７によりカセット８からＩｎｉ！出され時期ロ
ール９でタイミングを合せて搬入される転写紙に転写さ
れる。その転写紙は分離器１０で分離された後、定着器
１１を介して排紙ロール１２により機外に１ｌｉｌ出さ
れる。一方、転写機６で完全に転写されなかったトナー
は感光面１ａに残留している為、除電器１３でトナーの
電荷を中和し、クリーニング部１４で上記残留トナーを
回収する。

この回収された残留トナーは廃トナーとして、上記クリ
ーニング部１４に設けられた廃トナー貯溜部１４ａ内に
貯溜される。その後、感光面１ａはイレーザ１５により
電荷が除去され、再度の光書込みに備えて帯電器２によ
り一様の電荷が付与される。

なお、上述した帯電器２、感光体ドラム１およびクリー
ニング部１４は一体的な画像形成二二ノト１８を構成し
、装置本体に対して着脱自在に組込まれている。

また、詳しくは後述するが、上記記録制御部４から出力
された信号に基づき、カウンタ部１６が前述した画像形
成プロセスにおいて形成された画像を構成する黒ドツト
の数（以下、黒ドツト印字数と称す）をカウントし、所
定のカウント数に達した場合にプリンタ制御回路１７に
寿命信号を出力する。プリンタ制御回路１７はこの寿命
信号を受けると、上記画像形成ユニット１８の交換時期
が来たことを使用者に報知する。この報知のための手段
として、ここには図示しないが、例えばランプ、ブザー
等を作動させたり、あるいは装置自体のプリント動作を
停止させることができるようになっている。

次に、上記記録制御部４の具体的な構成を第４図に示す
。同図において、インターフェイス部１９は外部のホス
トＣＰＵからクロック信号、書込み有効信号等の各種情
報や記録データ信号Ｓ１の受信を行なう。タイミング制
御部２０は、前記光書込み部３に設けられた液晶光シャ
ッタ３ａの書込み周期と記録データ信号Ｓ１の受信との
タイミングを制御し、インターフェイス部１９に入力し
た記録データ信号Ｓ１をシリアルな記録データ信号Ｓ２
に変換してシフトレジスタ２１に出力する。また、発振
器２２の出力はタイミング信号発生部２３に入力され、
転送りロック信号Ｓ３、ランチ信号Ｓ４、駆動パターン
信号Ｓ５が作成される。転送りロック信号Ｓ３、ランチ
信号Ｓ４は、タイミング制御部２０を介してそれぞれシ
フトレジスタ２１、データラッチ２４に出力され、また
駆動パターン信号Ｓ５は、タイミング信号発生部２３か
ら直接光シャフタ駆動回路２５に出力される。更に、タ
イミング制御部２０からは、第３図に示したカウンタ部
１６に対してクロック信号Ｓ６および上記記録データ信
号Ｓ２が出力されている。

シフトレジスタ２１には、記録データ信号Ｓ２が転送り
ロック信号Ｓ３に同期して入力することにより、ｎビッ
トの記録データが保持される。この記録データはランチ
信号Ｓ４によりデータラッチ２４に入力され、−ライン
分の記録データとして保持されるとともに、次の記録デ
ータ信号Ｓ２がシフトレジスタ２１に入力される。次に
、データラッチ２４に保持されたーライン分の記録デー
タは光シヤツタ駆動回路２５に入力される。この記録デ
ータと、複数の駆動パターン信号Ｓ５の中から選択され
た１つのパターン信号とにより、前述した液晶光シャッ
ク３ａが駆動される。

この液晶光シャッタ３ａが駆動されると、前述したよう
に感光面１ａにはドツトで静電潜像が形成され、その静
電潜像は現像器５によってトナー像として顕像化される
。その後、上記トナー像は、カセット８から供給された
転写紙上に転写される一方、その一部は残留トナーとし
てクリーニング部１４によって回収される。本実施例で
は、転写紙上に形成された画像のドツト印字数をカウン
タ部１６でカウントすることにより、クリーニング部１
４内の廃トナー貯溜部１４ａに溜まった廃ドナーの量を
正確にキ全知している。

以下、上記廃トナー量の検知のための基本的な考え方に
ついて具体例をあげて説明する。

まず、上記液晶光シャッタ３ａが例えば２４０ドツト／
１ｎｃｈの解像度で印字するものとした場合、そのｉｎ
あたりの黒ドツト印字数は９．４５ドツト／萌となる。

従って、Ａ４サイズの転写紙（２１０ｎｍｘ２９７ｍｍ
）の全面に印字を行った場合、その黒ドツト印字数は（
２１０Ｘ９．４５）　Ｘ　（２９７Ｘ９．４５）　＝５
５７万個になる。しかし、通常の印字では、用紙面積の
約５．５％が黒印字部分と概算できるので、平均して５
５７万Ｘ　０．０５５　＝　３０６０００個の黒ドツト
が印字されると考えることができる。

また、感光面１ａに形成されたトナー像が転写紙上に転
写される際の転写率は、一般に約８０％であると実験的
に確認されているので、残りの約２０％のトナーは廃ト
ナーとして廃トナー貯溜部１４ａに回収されることにな
る。一方、上述した約５．５％の黒印字部分を持つＡ４
サイズの画像を印字した場合、約５０ｒｒｇのトナーが
消費されることが実験的に確認されている。従って、Ａ
４サイズの転写紙１枚に印字する毎に、上記５０■のト
ナーの約２０％、すなわち１０■のトナーが廃トナーと
して回収される。よって、黒ドツト印字数と廃ｌ−ナー
量とは正確に対応し、例えばカウンタ部１６において約
３０６０００個の黒ドツトがカウントされた場合は、廃
トナー量が１０■であるということを正確に知ることが
できる。

そこでもし、廃トナー貯溜部１４ａが廃トナーで満たさ
れる時期を感光体ドラム１の寿命時期と一致させたい場
合は、上記寿命時期を勘案して廃トナー貯溜部１４ａの
容積を設定しなければならない。そこで、上記寿命時期
をＡ４サイズの転写紙の印字枚数に換算して７０００枚
とすると、最大的７０００Ｘ　１０■＝７０ｇの廃トナ
ーを貯溜できるだけの容積を廃トナー貯溜部１４ａに設
ければよい。従って、トナーの重量体積比を０．３ｇ／
ｃｓＡとした場合は、容積を７０１０．３″＝、２３０
ｃｔＩｌに設定すればよいことになる。

上記のような設定では、上記時期に至るまでの総点ドツ
ト印字数は、前述の計算から約３０６０００　ｘ７００
０＝　２２ｔ＝個となる。従って、感光体ドラム１およ
びクリーニング部１４を含む画像形成ユニ７ト１８の交
換時期は、カウンタ部１６で２２億個がカウントされた
時である。

次に、上述したような考え方に基づくカウンタ部１６の
具体的な回路構成を第１図に示す。同図において、カウ
ンタ部１６はアンド回路２６を備え、このアンド回路２
６には第４図に示した記録データ信号Ｓ２およびクロッ
ク信号ｓ６が入力されている。上記記録データ信号ｓ２
には、第２図に示すように、印字すべき画像の白部分お
よび環部分に応じて液晶光シャフタ３ａを開閉させる為
の白黒情報がシリアルデータとして含まれている。

すなわち第２図において、Ｈレベルの部分が画像の環部
分と対応し、Ｌレベルの部分が白部分と対応する。上記
クロック信号ｓ６は第２図に示すように、液晶光シャッ
タ３ａの実際の開閉のタイミングと同期した一定周期の
パルスで構成されており、その１パルスで１ドツトの黒
または白の印字が行われるようになっている。従って、
アンド回路２６からは、黒ドツトで印字が行われるごと
に１個のパルスが出力される。

アンド回路２６で出力されたパルスは１／２”分周回路
２７に導かれ、ここで１／２■に分周される。すなわち
、アンド回路２６からパルスが２１１（＝　２０４８）
個出力されるごとに、１／２■分周回路２７の出力パル
スが１周期を終える。

１／２”分周回路２７の出力信号はカウンタ回路２８に
送られる。このカウンタ回路２８は、２１段のフリップ
フロップＦＦｏ”ＦＦ２ｏで構成されたアップカウンタ
である。１／２■分周回路２７の出力信号は、初段のフ
リップフロップＦＦｏのクロック端子に入力し、その出
力Ｑｏは次段のフリップフロップＦＦ＋のクロック端子
に入力している。同様にして、フリップフロップＦＦｎ
（ｎ＝ｏ、１．２、・・・、１９）の出力Ｑ０は、その
次段のフリップフロップＦＦヤ、のクロック端子に入力
している。更に、各フリップフロップＦＦｏ＝ＦＦ２ｏ
のＪ端子およびに端子には、電源から一定の電圧（Ｖｏ
ｏ）がダイオード２９を介して印加されている。このよ
うなカウンタ回路２８においては、上記１／２■分周回
路２７から出力されたパルスがＨからＬに立下がった時
点でカウントアンプされ、２”ＩＩＩ目の上記パルスの
立下がりで２０段目のフリップフロップＦＦ１９（不図
示）の出力Ｑ１９が豆下がる。この立下がりにより、最
終段のフリップフロップＦＦ２Ｇの出力Ｑ２０がＨレベ
ルに切換ねる。

結局、１／２■分周回路２７とカウンタ回路２８とをシ
リアルに接続したことにより、これら全体で２　（−２
２億）Ｉ［ｌｉ！のパルスをカウントできるカウンタと
して動作する。すなわち、アンド回路２６から２　個の
パルスが出力されると、カウンタ回路２８からＨ信号が
出力される。この全体のカウント値は黒ドツト印字数に
相当するので、黒ドツト印字数が総計で２　　（約２２
億）個になったときに、上記Ｈ信号が寿命信号としてプ
リンタ制御回路１７に出力されることになる。このよう
にカウンタ回路２８の前段に１／２■分周回路２７を置
いたことにより、アンド回路２６から出力される周期の
短いパルスにも十分に追従してカウントでき、カウンタ
回路２８の遅い動作を補うことができる。

プリンタ制御回路１７では、上記寿命信号をうけると、
前述した画像形成ユニット１８の交換時期が来たことを
使用者に報知する。このように本実施例では、黒ドツト
印字数を正確にカンウドできるので、前述したような考
え方でカウント数を約２２億個に設定したことにより、
感光体ドラムの寿命時期および廃トナー貯溜部１４ａの
満たされる時期をほぼ同時に検知して知らせることがで
きる。なお、新品の画像形成ユニットを装着すると、プ
リンタ制御回路１７からクリア信号が出力され、各フリ
ップフロップＦＦａ〜ＦＦ２０はそれぞれ初期状態にリ
セットされる。

また、上記カウント部１６はバックアップ電源３０を備
えており、電源（ＶＯＯ）が切られた場合には、ダイオ
ード３１を介してカウンタ回路２８に一定の電圧を供給
できるようになっている。

そのため、電源が切られた以前のカウント値は、バック
アップ電源３０によってカウンタ回路２８に保持される
ので、次に電源を投入して印字動作を再開すれば、その
後のカウント数はそのまま以前のカウント値に加算され
ていく。なおこの時、１／２ｕ分周回路２７のカウント
値は電源が落とされるとリセットされて最大２０４７（
＝２■−１）ドツト分の誤差が生じるが、全カウント数
（２）に比較すれば微小な誤差にすぎない。そのため、
１／２”分周回路２７のためのバンクアップ電源を特に
は設けていないが、必要があればもちろん設けてもよい
。

なお、上記実施例では、制御手段としてカウンタ回路２
８が最終的にカウントアツプした時に寿命信号を出力す
るようにしているが、それよりも少し前に、画像形成ユ
ニットの交換時期が近いことを予告する予告信号を出力
するように構成してもよい。

また、本発明が通用されるのは、上述したような液晶光
シャッタを用いたドツトプリンタに躍られず、例えばレ
ーザ光を用いたドツトプリンタ等にも通用できる。

更に、カウント手段を構成するフリ・ノブフロップ等も
上記実施例に限られず、像担持体である感光体ドラム等
の寿命時期や廃トナー貯溜部に要求される容積等の差異
を考慮して、所望の最大カウント数を設定できるように
構成すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、形成された画像の
ドツト数をカウントしてトナー回収量を検知するように
したことにより、その検知を非常に正確に行うことがで
きる。そのため、特に本発明を画像形成ユニットの組込
まれたプリンタ装置に通用した場合には、クリーニング
手段が回収ドナーで満たされる時期を像担持体の寿命時
期に正確に一致させることができるので、前者の時期が
後者の時期よりも早まってクリーニング手段から回収ト
ナーがあふれ出すというような事態を防止できる。従っ
て、そのような事態を考慮してクリーニング手段の容積
に余裕を持たせるようなことは不要になるので、クリー
ニング手段の小型化が可能になり、延いてはプリンタ装
置全体の小型化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るカウンタ部を具体的に
示す回路図、 第２図は上記カウンタ部への入力信号を示す波形図、 第３図は上記実施例の全体構成を示す概略図、第４図は
第３図中の記録制御部を具体的に示すブロック図である
。 １・・・感光体ドラム、 ３・・・光書込み部、 ３ａ・・・液晶光シャッタ、 ４・・・記録制御部、 ５・・・現像器、 １４・・・クリーニング部、 １４ａ・・・廃トナー貯溜部、 １６・・・カウンタ部、 ２７・・・１／２”分周回路、 ２８・・・カウンタ回路、 ３０・・・バ・ノクアフプ電源、 ＦＦｏ＝ＦＦ２ｏ　・・・フリップフロップ、Ｓ２・・
・記録データ信号、 Ｓ６・・・クロック信号。 特許　出願人　　　カシオ計算機株式会社同　　　上　
　　　カシオ電子工業株式会社第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体と、 該像担持体上にトナー画像をドットで形成した後、該ト
   ナー画像を転写紙上に転写させるプロセス手段と、 該プロセス手段によるトナー画像の転写後、前記像担持
   体上に残留したトナーを回収するクリーニング手段とを
   有する電子写真プリンタ装置において、 前記プロセス手段によって形成された画像のドット数を
   カウントするカウント手段と、 該カウント手段のカウント数が所定数に達した時に信号
   を出力する制御手段とを備え、 上記信号により前記クリーニング手段のトナー回収量を
   検知することを特徴とする電子写真プリンタ装置。