JPS623267A - 画像記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真方式で形成された潜像をトナー像
として可視化する画像記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置に使用される現像手段の現像方式と
しては、ポリエステル系の樹脂トナーと鉄粉とを混在さ
せた２成分現像方式と、ポリエステル系の樹脂トナーの
みで現像するｌ成分現像方式とがある。

このうち、２成分現像方式では、現像動作による現像剤
のトナー減少またはトナー補給によるトナーの増加で、
現像剤中のトナー濃度が変動する。トナー濃度が低いと
、記録材（記録紙）上の画像濃度が薄く、かすれや、さ
らには画像消失を招き、トナー濃度が高いと、非画像部
へのカブリ等が発生してしまう。この点を克服するため
に、従来より下記（１）、（２）に示す方法により現像
剤中のトナー濃度を制御する方法が提案され実施されて
いる。

（１）画像形成を伴う感光体の回転数が所定回転に到達
した時点で、所定量のトナー補給を実行する。

（２）現像装置内の現像剤中のトナー濃度を直接検出し
て、検出信号が、所定レベル以下になると、所定量のト
ナー補給を実行する方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記（１）の方法では、記録画像の種類（黒
化率）によらず、定量補給のためトナー濃度に過不足を
生じ、記録画像が薄過ぎたり、濃過ぎたりして画像出力
が安定しない。

また、（２）の方法では、現像剤中のトナー濃度を直接
検出するため、補給制御は容易であるが、高精度の検出
が困難であり、あるレベル以下に到達するまではトナー
が補給されず、そのレベル以下に到達して初めて補給さ
れる。これでは、現像剤中のトナー濃度が極端に変化し
てしまい、同一の画像の連続プリント時には、最初に出
力された画像と後続して出力される画像の濃度が異なり
、薄い画像と濃い画像が出力されることになる。このこ
とは、複数個の現像装置を有したマルチカラ　　　　−
（２色または３色以上の単色カラー）またはフルカラー
プリンタでは、各トナー濃度にバラツキを生じると、忠
実な色を再現することが困難になるばかりでなく、連続
プリント時においては、出力される記録画像間において
も発色性の異なった画像となってしまう。人間の色覚は
特に敏感であるため、各トナー濃度を精度よく一定に保
つ必要　　　　　□がある。

一方、通常、トナーはホッパー内に収納されており、ホ
ッパー内のトナー残量を検知する検知手段が配置されて
いる。この検知手段により、トナ　　　　−の有無を検
知することは容易であるが、配置位置によっては、トナ
ーがまだ充分あるのに゛「無」と判定したり、実際には
ホッパー内のトナーが殆ど消費された状態にあるにもか
かわらず、検知手段にトナーが付着しているために、検
知手段がト　　　　　“ナーｒ有Ｊと誤った検知を行い
、記録工程を続行させてしまう恐れがあり、連続コピ一
時には、後半に出力する画像濃度が著しく低下してしま
う問題があった。また、操作者が連続コピーを指定した
時点で、上述したように、実際にはホッパー内のトナー
が殆ど消費された状態にあるにもかかわらず、検知手段
にトナーが付着し、トナーｒ有Ｊと誤った検知をしてい
る状態で、コピーキーを押下して、最初の２〜３枚の画
像出力だけを観察して、装置から離れてしまう場合には
、後半に出力される画像に濃度不良または画像の消失が
発生して大量の紙無駄が生じるとともに、設定枚数から
使用できる画像出力枚数を減じ、再度コピ一枚数を設定
しなければならない２度手間が生じ、操作性を著しく低
下させてしまう等の問題があった。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で１画像情報に応じたトナー消費量を計数して正確なト
ナー補給が実行できるとともに、設定枚数内にトナー切
れ発生有無を表示し、設定枚数を画像形成可能枚数に自
動補正できる画像記録装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る画像記録装置においては、画像　　　　
　”情報より印字ドツトを計数するカウント手段と。

このカウント手段が計数したカウント値より現像剤補給
量を算出する補給量算出手段と、この補給量算出手段が
算出した現像剤補給量より補給手段に充填されている現
像剤残量を算出し、この現像剤残量からあらかじめ設定
される枚数分の画像形成可能有無を判断して、画像形成
可能枚数を算出　　　　　□：ｌ する残量算出手段と、この残量算出手段で算出される画
像形成可能枚数および画像形成可能有無を　　　　　゛
表示する表示手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、カウント手段がカウントした印字
ドツトに応じて、補給量算出手段が現像剤補給量を算出
すると、残量算出手段が現像剤残量を算出するとともに
、算出した現像剤残量よりあらかじめ設定される枚数分
の画像形成可能性が判断され、表示手段に表示させると
ともに、画像形成可能枚数が算出され、表示手段に表示
された画像形成設定枚数を画像形成枚数に補正表示させ
る。

〔実施例〕

第１２図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構
成を示す概略構成図であり、１は感光体で、表面に光導
電層を有し、矢印方向に回転する。２は帯電器で、感光
体１を一様に帯電させる。３は露光装置で、ＬＥＤアレ
イ３ａおよび光収束性レンズアレイ３ｂ等から構成され
ている。

４は現像装置で、現像剤（トナー）を補給するトナー収
納容器（以下ホッパーと呼ぶ）５ｂとトナーを補給する
補給ローラ５ａからなる補給装置５が配設されている。

６は給紙カセットで、転写材Ｐ（記録紙）が収容されて
いる。７は転写装置で１例えばコロナ放電等により感光
体１に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写する。８は
クリーニング装置で、ブレードおよびクリーニングロー
ラ等から構成され、感光体１の残留トナーを回収する。

９は搬送装置で、転写材Ｐを定着装置１゜に搬送する。

１１は排紙トレイで、定着装置１０で熱加圧されて定着
された転写材Ｐを載置する。

１２はドライバ回路で、画像信号ＶＤ　に応じて。

露光装置３のＬＥＤアレイ３ａを選択的に駆動させる。

１３はこの発明のカウント手段をなすカウンタ部で、画
像信号Ｖｏ　　（例えば、印字ドツト「１」で非印字ド
ツトが１０１の信号）のうち印字ドツトを積算カウント
する。１４はこの発明の補給量算出手段となるトナー消
費量算出回路で。

カウンタ部１３でカウントされた印字ドツト数からトナ
ー消費量を算出して、この発明の残量算出手段をなすト
ナー残量算出回路１５にトナー消費量を出力する。１６
は表示装置で、操作部またはホストに設けられ、トナー
補給要求およびトナー残量から算出される画像形成枚数
等を表示する。

１７はリセット回路で、トナー消費量算出回路１４より
出力される信号に応じてカウンタ部１３のカウンタ値を
クリアする。１８は補給制御部で、パルスモータ等で構
成され補給駆動部１９に所定量のトナー補給信号を出力
する。

次に動作について説明する。

露光装置３は、多数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ３ａ
と光収束性レンズアレイ３ｂで構成され１画像性号ＶＤ
に従うドライバ回路１２の信号で、各ＬＥＤを選択的に
発光させ、光収束性レンズアレイ３ｂを通して、均一に
帯電された感光体１表面にドツト状静電潜像を形成する
。また、画像信号Ｖｏは、カウンタ部１３にも送出され
、例えば画像信号ＶＯがｆｏｊ　　、ｉ’ｌＪの２個性
号で、「１１のとき、ＬＥＤが発光し、１ドツトの静電
潜像が形成され、この部分が印字画像部（印字ドツト）
となる場合、カウンタ部１３はこのｒｌＪをカウントア
ツプし、１枚プリントの総ドツト数を計数する。カウン
タ１３の出力はトナー消費量算出回路１４に送出され、
１枚プリントで現像装置４で消費するトナー量が、ドツ
ト数から算出される。周知のように、ドツト数とトナー
消費量は比例関係にあり、ドツト数よりトナー消費量を
正確に算出できるものである。さらに、トナー消費量算
出回路１４での算出結果が補給ローラ５ａを駆動する補
給駆動部］９を制御する補給制御部１８に送出され、算
出結果に応じたトナーが補給される。補給駆動部１９が
パルスモータで構成されるときは、パルスモータで駆動
時間に応じたパルス信号を出力して、補給ローラ５ａの
駆動を制御する。

一方、トナー消費量算出回路１４の算出結果は、ホッパ
ー５ｂ内のトナー残量検出回路１５にも送出される。こ
こでは、現在までに消費したトナー量の総和を算出し、
この総和とホッパー５ｂ内の初期トナー量とを比較し、
トナー残量を求め、後続のプリントが可能であるかどう
かを判断する。また、トナー消費量算出回路１４の出力
信号は、リセット回路１７にも送出され、カウンタ部１
３のカウンタがｆＯＪにリセットされる。

次に第２図を参照しながらこの発明の制御動作について
説明する。

第２図はこの発明の制御動作を説明するフローチャート
である。なお、（１）〜（２３）は各ステップを表す。

ｉ枚目のプリントが開始されると、画像信号ＶＤよりカ
ウンタ部１３で、その１枚のプリントにおけるドツト数
Ｎ、をカウントアツプしく１）、カウントアツプされた
ドツト数Ｎ１に変換係数りを乗じ、この１枚プリントに
おけるトナー消費量（トナー補給量）Ｔｉ　を算出して
（２）、現像装置４にＴ１だけトナーをホッパー５ｂよ
り補給する（３）。

続いて、今までに補給したトナー量の総和ΣＴ１を求め
（４）、ホッパ−５ｂ内初期トナー量Ｈより減じてホッ
パー５ｂに残存するトナー残量に１を算出する（５）。

続いて、図示しない操作部より入力された設定プリント
枚数Ｍが１枚プリントであるかどうかを判断しく８）、
Ｙ　Ｅ　Ｓならばステップ（５）で算出したトナー残量
に１が正であるかどうか、すなわち、Ｋｉ＞Ｏであるか
どうかを判断しく７）、ＮＯならば表示装置１６にトナ
ー「無し」を点灯表示してユーザにホッパー５ｂへのト
ナー補充時期である旨を通告し、トナー補充を待機しく
８）、ＹＥＳならばコピーシーケンスを続行して、次の
プリント開始命令を待機する（９）。

一方、ステップ（６）の判断で、ＮＯの場合は、ＮＯｌ
すなわち、複数枚プリントであると判断した場合は、１
枚プリントで必要なトナー量Ｔｉに残り枚数（Ｍ−１）
を乗じて、後続する残り枚数のプリントで消費されるト
ナー量Ｘを算出し　　　　′（１０）、先に算出したホ
ッパー５ｂ内のトナー残量　　　　・Ｋｉ　と大小比較
しく１１）、トナー残量Ｋｉが大きけ　　　　°。

れば、そのままコピーシーケンスを続行しく１２）、ト
ナー残量に１が小さければ、まず、表示装置１６に設け
るトナーｒ無しｊの警告ランプ（図示しない）を点灯し
く１３）、トナー残量に１を１枚のプリントで必要とす
るトナー量Ｔｉ　で割ることによって求めるプリント可
能な枚数（画像形成可能枚数）　Ｓ　（Ｓは自然数）を
算出しく１４）、この算出結果を表示装置１６に表示す
る（１５）。ここで、画像形成工程を一時停止し、ホッ
パー５ｂへのトナー補充がなされたかどうかを判断しく
１６）、ＹＥＳ　　　　　’の場合、すなわちトナーが
補充された場合は、通常のコピーシーケンスを継続しく
１７）、Ｎｏの場合は、さらに、図示しないプリントボ
タン（コピーキー）が押下されたかどうかを判断しく１
８）、所定　　　　・時間経過しても押下されない場合
は、装置を停止させ、ユーザが８枚のみプリント可能で
あることを確認し承知の上で、プリントボタンが押下さ
れた場合は、表示装置１６に表示されたトナーｒ無しｊ
警告ランプを一時消灯しく１９）、８枚のみのプリント
シーケンスを開始する（２０）。次いで、残り枚数表示
をカウントダウンさせ（２１）、順次画像形成を実行す
る。次いで、８枚の画像形成動作が終了したかどうかを
判断しく２２）、Ｎｏならばステップ（１８）に戻り、
ＹＥＳならばトナー「無しＪ警告ランプを表示装置１６
に再度点灯させ（２３）、ユーザにトナー補充時期であ
る旨を通告し、トナー補充を待機する。このとＳ、表示
装置］６には、未プリント枚数（（Ｍ−１）−３）が表
示される。

これにより、１枚プリントで消費されるトナー消費量を
正確に把握でき、より高精度にトナー濃度の安定維持が
達成できる上、トナー残量も精度よく管理されるので、
トナー補充時期を明確に通告できる。さらに、トナー補
給通告以前に設定された同一画像のプリント枚数に応じ
て、トナー、切　　　　゛れが発生する恐れがある場合
は、事前にその旨をユーザに知らせることが可能である
ばかりか、緊急を要する場合には、トナー残量で画像形
成可能枚数のみの画像を安定した濃度状態で出力できる
。

なお、上記実施例では、ＬＥＤアレイ３ａにより感光体
１に潜像を形成する画像記録装置について説明したが、
露光装置３としては、半導体レー　　　　ザおよびガス
レーザ等を使用したものでもよい。　　　　　、また１
画像情報は２値画像に限定されるものではなく、中間調
を含む多値化情報でもよいことは云うまでもない。この
場合は、多値化に対応したカウンタを使用し、これらの
総和よりトナー消費量　　　　　゛を算出すればよい。

さらに、現像方式としては、２成分現像方式に限らず、
磁性トナーを使用する１成分現像方式においても適用可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は画像情報より印字ドツ
トを計数するカウント手段と、この方つント手段が計数
したカウント値より現像剤補給量を算出する補給量算出
手段と、この補給量算出手段が算出した現像剤補給量よ
り補給手段に充填されている現像剤残量を算出し、この
現像剤残量からあらかじめ設定される枚数分の画像形成
可能有無を判断して、画像形成可能枚数を算出する残量
算出手段と、この残量算出手段で算出される画像形成可
能枚数および画像形成可能有無を表示する表示手段とを
設けたので、画像情報に応じた現像剤の補給が可能とな
り、常に安定した濃度で画像を出力できる。また、補給
手段に充填されている現像材の残量を正確に管理できる
ので、設定されたプリント枚数の連続コピー中に、現像
剤切れが発生する恐れがある場合は、あらかじめ通告で
きるとともに、残量で可能な枚数の画像を安定した濃度
で出力できる利点等を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像記録装置の構成
を示す概略構成図、第２図はこの発明の制御動作を説明
するフローチャートである。 図中、１は感光体、２は帯電器、３は露光装置、４は現
像装置、５は補給装置、６は給紙カセット、７は転写装
置、８はクリーニング装置。 ９は搬送装置、１０は定着装置、１１は排紙トレイ、１
２はドライバ回路、１３はカウンタ部、１４はトナー消
費量算出回路、１５はトナー残量算出回路、１６は表示
装置、１７はリセット回路、１８は補給制御部、１９は
補給駆動部である。 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体上に画像情報に応じてドット状に静電潜
   像を形成し、現像剤の補給手段を有する現像手段により
   可視化する画像記録装置において、前記画像情報より印
   字ドットを計数するカウント手段と、このカウント手段
   が計数したカウント値より現像剤補給量を算出する補給
   量算出手段と、この補給量算出手段が算出した現像剤補
   給量より前記補給手段に充填されている現像剤残量を算
   出し、この現像剤残量からあらかじめ設定される枚数分
   の画像形成可能有無を判断して、画像形成可能枚数を算
   出する残量算出回路と、この残量算出回路で算出される
   画像形成可能枚数および画像形成可能有無を表示する表
   示手段とを備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. （２）現像手段は、表示手段に補正表示された画像形成
   枚数のみの潜像を現像することを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の画像記録装置。