【手続補正書】
【提出日】平成17年2月9日(2005.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝導体の区域に現像されるトナーの光学濃度を測定する光学濃度センサと、第１の電圧を供給する第１の出力を有する電源と、前記第１の出力に結合され前記トナーを現像する現像器とを備えた電子写真式作像システムにおける、前記トナーの消耗を検出する方法であって、
前記現像器を使用して前記光伝導体の前記区域に、前記トナーを複数の所定パターンの一つで現像する現像ステップと、
前記光伝導体の前記区域に現像された前記トナーの前記光学濃度を前記光学濃度センサを使用して測定し、光学濃度測定値を発生する測定ステップと、
複数の前記現像ステップおよび前記測定ステップを行なって複数の前記光学濃度測定値を発生するステップと、
複数の前記光学濃度測定値を使用して前記トナーの消耗を検出する検出ステップとを有するトナー消耗検出方法。
【請求項２】
前記電子写真式作像システムはレーザビームを発生するレーザスキャナを備えており、前記現像ステップは、前記複数の所定のパターンの前記一つに対応している、複数の所定の光学パワー値の一つで、前記光伝導体を露光させるように、前記レーザビームの光学パワーを設定するステップを備えており、
前記検出ステップは、前記トナーの消耗を示すように、複数の前記所定の光学パワー値と前記複数の前記光学濃度測定値とから形成された、前記レーザビームの前記光学パワーと前記光学濃度との第１の関係を、前記光学濃度と前記レーザビームの前記光学パワーとの第２の所定の関係と比較するステップを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナー消耗検出方法。
【請求項３】
前記電子写真式作像システムは、前記光伝導体を帯電させる充電部材を備え、前記電源は前記充電部材に結合され第２の電圧を供給する第２の出力を備えており、
前記現像ステップは前記第２の電圧を、第１の複数ある前記第２の所定値の一つに設定するステップを備えており、
前記検出ステップは、前記複数の前記光学濃度測定値と前記第１の複数ある前記第２の所定値とを使用して、前記光伝導体の現像された前記区域が、前記光学濃度の所定の第１の値に実質上なるのに必要な前記第２の電圧の第２の値を決定するステップを備え、
前記検出ステップは、前記トナーの消耗を示すように、前記第２の電圧の前記第２の値を前記第２の電圧の所定の第３の値と比較するステップを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナー消耗検出方法。
【請求項４】
前記電子写真式作像システムはレーザビームを発生するレーザスキャナを備えており、前記現像ステップは、前記複数の所定のパターンの前記一つに対応する、複数の所定のパルス幅値の一つで、前記光伝導体を露光させるように、前記レーザビームのパルス幅を設定するステップを備えており、
前記検出ステップは、前記トナーの消耗を示すため、前記複数の前記光学濃度測定値および前記複数の前記所定のパルス幅値から形成された、前記光学濃度と前記レーザビームの前記パルス幅との第１の関係を、前記光学濃度と前記レーザビームの前記パルス幅との第２の所定の関係と比較するステップを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナー消耗検出方法。
【請求項５】
前記現像ステップは、前記第１の電圧について第１の複数ある所定の値の一つに、前記第１の電圧を設定するステップを備え、
前記検出ステップは、前記複数の前記光学濃度測定値と前記第１の電圧についての前記第１の複数の所定値を使用して、前記光伝導体の前記区域が前記光学濃度の第１の所定値と実質上等しくなる現像をさせるのに必要な、前記第１の電圧の第２の値を決定するステップを備え、
前記検出ステップは、前記トナーの消耗を示すため、前記第１の電圧の前記第２の値を前記第１の電圧の所定の第３の値と比較するステップを備えており、
前記光伝導体は光伝導体ドラムを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナー消耗検出方法。
【請求項６】
表面を有する光伝導体と、
外部で制御可能な第１の電圧を供給する出力を備えた電源と、
前記出力に接続されてトナーを前記光伝導体の前記表面に現像する現像器と、
前記光伝導体の前記表面に現像された前記トナーの光学濃度測定値を発生する光学濃度センサと、
前記光学濃度センサから前記光学濃度測定値を受取り、前記第１の電圧を制御して前記光学濃度測定値を実質上第１の所定値に維持するよう前記電源を動作させ、前記第１の電圧の大きさが第２の所定値以上に達したことを決定する制御装置とを備えているトナーを使用した電子写真式作像装置。
【請求項７】
前記電子写真式作像システムは電子写真式カラープリンタを備えており、前記光伝導体は光伝導体ドラムを備えており、前記光学濃度センサは前記光伝導体ドラムの前記表面に近接して設置され、前記光伝導体ドラムの前記表面に現像された前記トナーの前記光学濃度測定を行ない、前記制御装置は、前記光学濃度センサと前記電源とを制御して前記トナーが前記第１の電圧の対応する複数の値で現像されている前記光伝導体ドラムの前記表面上の対応する複数の場所で複数の前記光学濃度測定を行なう能力を備えていることを特徴とする請求項６に記載の電子写真式作像装置。
【請求項８】
パルス幅を有するレーザビームを発生するレーザスキャナと、
前記レーザビームで露光される表面を有する光伝導体と、
トナーを前記光伝導体の上に現像する現像器と、
光学濃度測定値を発生する光学濃度センサと、
前記レーザスキャナに結合されて前記光学濃度センサから前記光学濃度測定値を受取り、前記レーザビームの前記パルス幅を制御して、前記光伝導体の前記表面上の複数の区域を、前記レーザビームの対応する複数の前記パルス幅を使用した所定のパターンで露光させ、
トナーの消耗を示すため、前記トナーを有する前記複数の区域の複数の光学濃度測定値と前記複数の前記パルス幅とから形成された、前記光学濃度と前記パルス幅との第１の関係を、前記光学濃度と前記パルス幅との第２の所定の関係と比較する制御装置と、
を備えているトナーを使用した電子写真式作像装置。
【請求項９】
前記電子写真式作像システムは電子写真式プリンタを備えており、前記光伝導体は光伝導体ドラムを備えており、前記所定のパターンは階調パターンを備えていることを特徴とする請求項８に記載の電子写真式作像装置。
【請求項１０】
前記複数の前記パルス幅は前記パルス幅の明確な値を備えていることを特徴とする請求項９に記載の電子写真式作像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１を参照すると、図示されているのは、トナー消耗検出システムの一実施例である電子写真式プリンタ１の断面図である。光伝導体ドラム３の表面を所定電圧に充電（帯電）させるのに充電ローラ２が使用されている。レーザスキャナ２５にあるレーザダイオードが、レーザスキャナ２５により光伝導体ドラム３の表面を横断して掃引されるにつれてパルス状にオンおよびオフして光伝導体ドラム３の表面を選択的に放電させるレーザビーム４を放出する。光伝導体ドラム３は、矢印５で示したように時計廻り方向に回転する。現像器６は、光伝導体ドラム３の表面電圧が選択的に放電されてしまってから光伝導体ドラム３の表面にある静電潜像を現像するのに使用される。電子写真式印刷カートリッジ９のトナーホッパ８に貯えられているトナー７はトナーホッパ８の内部の場所から現像器６に移動する。現像器６の内部に設置されている磁石がトナーを現像器６の表面に磁気的に引き付ける。現像器６が反時計廻り方向に回転するにつれて、放電されている光伝導体ドラム３の表面上の区域と反対に設置されている現像器６の表面にあるトナーが光伝導体ドラム３の表面と現像器６の表面との間の隙間を横断して移動し、静電潜像を現像する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
現像器６に加えられるＤＣオフセット電圧以外に、光伝導体ドラム３の上に現像されるトナー７の光学濃度を制御するよう調節できるパラメータが存在することを認識すべきである。例えば、高圧電源２２により現像器６に加えられるＡＣバイアス電圧の振幅および周波数を変えることにより、光伝導体ドラム３の上に現像されるトナー７の質量を制御することができる。光学濃度を最適光学濃度点１００における値に実質上等しい光学濃度を維持するのに必要なＡＣバイアス電圧の振幅または周波数を監視することにより、トナー消耗状態を検出できる。他に、レーザビーム４の光学パワーを制御することにより、光伝導体ドラム３の表面の暴露（露光）区域にかかる電圧を調節して、現像器６により光伝導体ドラム３の上に現像されるトナー７の質量を制御することができる。最適光学濃度点１００における値に実質上等しい光学濃度を維持するのに必要な光学パワーを監視することにより、トナー消耗を検出することができる。更に、充電ローラ２または充電刃のような、充電部材に加えられるＡＣおよび／またはＤＣ電圧を調節することにより、光伝導体ドラム３の表面にかかる電圧を変えて光伝導体ドラム３の上に現像されるトナー７の質量を制御することができる。最適光学濃度点１００における値に実質上等しい光学濃度を維持するのに必要なＡＣバイアス電圧の大きさまたはＤＣ電圧の大きさを監視することにより、トナー消耗状態を検出することができる。