(57)【要約】【課題】印刷密度の高いデータを印刷続けた場合でも、トナー濃度値を制御値近辺に保つことができるため、安定した印刷品質を有する電子写真式印刷装置を提供する。【解決手段】トナーフィード駆動部110の新品時からの使用量をカウントするトナーフィード駆動部使用量算出手段102と、前記使用量を不揮発性メモリに記憶させるトナーフィード駆動部使用量記憶手段104と、トナーフィード駆動部110の使用量に応じたトナーフィード駆動部110の駆動周期が格納されたトナーフィード駆動周期格納テーブル108と、トナー濃度センサ出力値と制御値との差及びトナーフィード駆動部使用量に応じてトナーフィード駆動周期格納テーブル108から目的のトナーフィード駆動周期を取り込むトナーフィード駆動周期算出手段105を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像する現像機と、前記トナーを溜めるトナーホッパと、トナーフィードローラの回転により前記トナーホッパ内のトナーを前記現像機に搬送させるトナーフィード駆動部と、前記現像機内のトナー濃度値を検知するトナー濃度センサと、制御データを格納する不揮発性メモリを備え、印刷中に前記トナー濃度センサの出力値が制御値近辺を維持するように前記トナーフィードローラを回転させ、前記現像機にトナーを搬送させることによりトナー濃度制御を行う電子写真式印刷装置において、前記トナーフィード駆動部の新品時からの使用量をカウントするトナーフィード駆動部使用量算出手段と、前記使用量を前記不揮発性メモリに記憶させる手段と、前記トナーフィード駆動部の使用量に応じた当該トナーフィード駆動部の駆動周期が格納されたトナーフィード駆動周期格納テーブルと、前記トナー濃度センサ出力値と制御値との差及びトナーフィード駆動部の使用量に応じて、前記トナーフィード駆動周期格納テーブルから目的のトナーフィード駆動周期を取り込むトナーフィード駆動周期算出手段を設けたことを特徴とする電子写真式印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式印刷装置に係り、特にそれのトナー濃度制御手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、図２を用いて電子写真式印刷装置における現像機構部の構成について説明する。
【０００３】
図２において、粉体インクであるトナー２０１を充填した容器のトナーカセット２０２をトナー補給口２０３に装填し、トナー補給口２０３からトナーホッパ２０４へトナーを供給する。トナーホッパ２０４内にはトナーエンプティセンサ２０５を具備し、トナーホッパ２０４内のトナーの残量不足を検知する。トナーフィードローラ等にて構成されるトナーフィード駆動部２０６はその回転により、トナーホッパ２０４内のトナー２０１を現像機２０７へと搬送する。
【０００４】
現像機２０７内にはトナー２０１と摩擦帯電するキャリア２０８がある一定の割合で混合された現像剤２０９が入っており、トナー濃度センサ２１０により、現像剤中のトナー濃度値を検知し、現在のトナー濃度値が目的の濃度値（以降、制御値と略す）よりも低い場合には、トナーフィード駆動部２０６をある一定時間動作させ、動作させた時間だけトナーホッパ２０４内のトナー２０１を現像機内に搬送する。
【０００５】
トナーフィード駆動部２０６を一定時間動作させ、現像機２０７内にトナーを搬送しても、トナー濃度値が制御値に達しない場合には、一定時間経過後、再度、トナーフィード駆動部２０６を一定時間動作させることを継続させることにより、トナー濃度センサ２１０の出力値が制御値近辺になるように制御されている。
【０００６】
上述のように、従来から現像機内に設けられたトナー濃度センサ２０１の出力値とあらかじめ定められている制御値を比較し、トナー濃度値が制御値近辺で一定になるようにトナーフィード駆動部２０６を駆動させるトナー濃度制御方法が一般的である。
【０００７】
トナーの供給に関しては、トナーフィード駆動部を駆動させ続ければ、最も早くトナー濃度値を制御値近辺に到達させることができる。しかし、下記特許文献１に記載されているように、現像機内の現像剤はトナーとキャリアの混合攪拌によって摩擦帯電されているため、トナーを急激に供給するとこの混合攪拌が不十分となり、トナーの帯電不足によるトナー飛散等が発生し、結果としてかぶりの原因となる。
【０００８】
このため、トナー濃度値が制御値に到達するまで、トナーフィード駆動部を駆動させ続ける等、急激にトナーを供給することはせず、トナー濃度センサの出力値と制御値の電圧差により、トナー濃度の段階を数段階に分別し、それぞれのトナー濃度段階毎にあらかじめ実験等により決められた最適な駆動時間にてトナーフィード駆動部を駆動させるという手法が一般的である。
【０００９】
図３は、従来のトナー濃度制御部のブロック図の例である。
【００１０】
図３において、トナーフィード駆動周期算出手段３００は、印刷中の一定時間経過毎に、トナー濃度センサ出力値３０１を読み込み、制御値３０２と比較し、トナー濃度センサ出力値３０１と制御値３０２の電圧差から現在のトナー濃度の段階を把握する。次に現在のトナー濃度の段階に対応したトナーフィード駆動部の駆動周期３０３を読み込み、読み込んだトナーフィード駆動周期３０４にてトナーフィード駆動部３０５を駆動させる。
【００１１】
図６は、前記駆動周期３０３のトナー濃度の段階に応じたトナーフィード駆動部の駆動周期の例を示す図である。
【００１２】
本例では、トナー濃度センサの出力値と制御値との電圧差分を０．１Ｖ単位で段階分けしている。現在のトナー濃度値が左欄のどの段階にあるかによって、トナーフィードローラの駆動周期は右欄のように変化する。本表に示すようにトナー濃度値と制御値の電圧差が大きくなるほど、駆動周期は短くなるよう制御されている。
【００１３】
このように、従来のトナーフィード駆動部の駆動周期はトナーフィード駆動部の経時劣化を考慮せず、トナー濃度段階に対して常に１つの駆動周期にて駆動を行っている。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−２３３４号公報
【特許文献２】特開平１０−２２１９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一方で、前記トナーフィード駆動部はトナーフィードローラを使用し、トナーフィードローラの表面には特許文献２にて記載されているようにポリウレタンスポンジゴムといった軟質のスポンジ状の素材が使用されることが一般的である。しかし、このような軟質の素材は、使用回数に応じた経時劣化により、1回のトナーフィード駆動に対してトナーホッパから現像機に供給されるトナー量が減少していく傾向にある。
【００１６】
図４にトナーフィードローラの経時劣化発生後の従来トナー濃度制御の例を示す。
【００１７】
まず、トナー濃度値が第３段階にあるとき、図６で記載されているようにトナーフィードローラを１秒駆動／１０秒非駆動にて駆動させる。トナーフィードローラの使用量が少ない時には、この駆動周期にて十分なトナーが供給されるため、トナー濃度値は徐々に上昇していき、制御値近辺になる。
【００１８】
しかし、トナーフィードローラの使用量が増加して経時劣化が進んできた場合には、上述のように新品時に比べ供給されるトナー量が減少しているため、１秒駆動／１０秒非駆動の駆動周期では印刷中に消費されるトナー量に供給量が追いつかず、トナー濃度値は徐々に下降していき、第４、５段階に到達する。第５段階で印刷中に消費されるトナー量より供給されるトナー量が上回り、最終的に第４段階付近で安定する例である。
【００１９】
このような現象は比較的印刷密度の高いデータを印刷し続けた場合に顕著に表れる。
【００２０】
この場合、トナー濃度値を制御値付近で安定させたいにも拘わらず、実際には第４段階付近で安定するため、トナー濃度値は目的の制御値よりも（Ａ）だけ低い濃度で印刷され続けることになる。この印刷濃度が低い状態で印刷されると、印字薄等が発生し、印刷品質が悪くなるという問題があった。
【００２１】
本発明の目的は、前記のトナーフィード駆動部の使用回数に応じた経時劣化により、１回のトナーフィード駆動に対して現像機内に供給されるトナー量が減少することにより、特に印刷密度の高いデータを印刷続けた場合、トナー供給がトナー消費に追いつかず、トナー濃度値が低下することにより印刷品質が悪化することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記目的を達成するため本発明は、トナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像する現像機と、前記トナーを溜めるトナーホッパと、トナーフィードローラの回転により前記トナーホッパ内のトナーを前記現像機に搬送させるトナーフィード駆動部と、前記現像機内のトナー濃度値を検知するトナー濃度センサと、制御データを格納する不揮発性メモリを備え、印刷中に前記トナー濃度センサの出力値が制御値近辺を維持するように前記トナーフィードローラを回転させ、前記現像機にトナーを搬送させることによりトナー濃度制御を行う電子写真式印刷装置において、前記トナーフィード駆動部の新品時からの使用量をカウントするトナーフィード駆動部使用量算出手段と、前記使用量を前記不揮発性メモリに記憶させる手段と、前記トナーフィード駆動部の使用量に応じた当該トナーフィード駆動部の駆動周期が格納されたトナーフィード駆動周期格納テーブルと、前記トナー濃度センサ出力値と制御値との差及びトナーフィード駆動部の使用量に応じて、前記トナーフィード駆動周期格納テーブルから目的のトナーフィード駆動周期を取り込むトナーフィード駆動周期算出手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は前述のような構成になっており、トナーフィード駆動部の使用回数に応じた経時劣化にかかわらず、特に印刷密度の高いデータを印刷続けた場合でも、トナー濃度値を制御値近辺に保つことができるため、安定した印刷品質を有する電子写真式印刷装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について図１を用いて説明する。同図において、トナーフィード駆動部使用量算出手段１０２は、不揮発性メモリ１０1内に格納された印刷開始時点のトナーフィード駆動部の使用量１０３を読み込み、印刷終了後に、印刷終了時点でのトナーフィード駆動部の使用量を算出する。トナーフィード駆動部の使用量１０３は、トナーフィード駆動部の駆動回数または駆動時間であるとよい。
【００２５】
次に算出した印刷後のトナーフィード駆動部の使用量をトナーフィード駆動部使用量記憶手段１０４にて不揮発性メモリ１０１内に上書きする。
【００２６】
一方、不揮発性メモリ１０１内に格納されたトナーフィード駆動部の使用量１０３は印刷開始前にトナーフィード駆動周期算出手段１０５にも読み込まれる。トナーフィード駆動周期算出手段１０５は、印刷中の一定時間経過毎にトナー濃度センサ出力値１０６を読み込み、読み込んだトナー濃度センサ出力値１０６と制御値１０７を比較し、制御値１０７とトナー濃度センサ出力値１０６の差に応じて、トナーフィード駆動周期格納テーブル１０８からトナーフィード駆動部の駆動周期を読み込む。
【００２７】
ここで、トナーフィード駆動周期格納テーブル１０８の一例を図7に示す。トナーフィード駆動周期格納テーブル１０８には、トナーフィード駆動部の使用量毎に図６で示したトナー濃度段階毎のトナーフィードローラ駆動周期が格納されている。
【００２８】
ここでは例として、トナーフィード駆動部の使用量として駆動回数で計測しており、新品から１０００回、１０００回から１００００回、１００００回以上という３段階に分別し、それぞれの段階でのトナーフィード駆動部の駆動周期が格納されている。前述の通り、トナーフィード駆動部の駆動回数の増加とともに1回のトナーフィード駆動に対するトナー供給量は減少していく傾向にあるため、トナーフィード駆動周期格納テーブル１０８にはトナーフィード駆動部の使用量が増加していくとともに駆動周期が短縮される値が格納されている。
【００２９】
トナーフィード駆動部１１０はトナーフィード駆動時間格納テーブルから読み出されたトナーフィード駆動周期１０９に基づいた駆動周期にてトナーフィード駆動を行う。図５にトナーフィード駆動部が１００００回以上駆動時の本発明のトナー濃度制御の例を示す。
【００３０】
まず、トナー濃度値が第３段階にあるとき、従来制御では前述の通り、１秒駆動／１０秒非駆動にて動作させていたが、トナーフィードローラの経時劣化により、1秒駆動の間に現像機に供給されるトナー量は減少しているため、トナー消費にトナー供給量が追いつかず、トナー濃度値が低下してしまう。
【００３１】
このため本発明では図７に示されているように、トナーフィード駆動部の駆動周期を短縮させ、１秒駆動／５秒非駆動にて駆動させる。本駆動周期により、トナー供給周期は従来制御の１／２になるため、トナーフィード駆動部の経時劣化によりトナーフィード１回駆動当たりのトナー供給量が減少して、且つ比較的印刷密度の高いデータを印刷し続けてもトナー消費よりも供給量が上回り、トナー濃度値は徐々に上昇し、第２段階に到達することができる。
【００３２】
トナーフィードローラの経時劣化に対するトナーフィード駆動部の駆動周期としては、経時劣化による１回のトナーフィード駆動に対するトナー供給量率をＡとすると、
トナーフィード駆動周期＝新品時の駆動周期×Ａ
であることが望ましい。トナー供給率Ａは新品時は１００％であり、トナーフィード駆動部の使用量の増加とともにトナー供給率Ａは減少していく。トナーフィード駆動部の使用量に対するトナー供給率Ａは実験等によって定められる。
【００３３】
このようにトナーフィード駆動部の使用量によって、トナーフィード駆動部の駆動周期を短縮させることにより、特に印刷密度の高いデータを印刷し続けた場合に、トナー濃度値の低下を防止し、トナー濃度値を制御値近辺（Ｂ）で安定させることができ、印字薄等がなくなり、トナーフィード駆動部の経時劣化による印刷品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明におけるトナー制御部のブロック構成図である。
【図２】電子写真式印刷装置における現像機構部の説明図である。
【図３】従来のトナー制御部のブロック構成図である。
【図４】トナーフィード駆動部の経時劣化発生時の従来のトナー濃度制御の説明図である。
【図５】トナーフィード駆動部の経時劣化発生時の本発明のトナー濃度制御の説明図である。
【図６】トナー濃度段階に対するトナーフィードローラ駆動周期の例を示す図である。
【図７】トナーフィード駆動周期格納テーブルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１…不揮発性メモリ、１０２…トナーフィード駆動部使用量算出手段、１０３…使用量、１０４…トナーフィード駆動部使用量記憶手段、１０５…トナーフィード駆動周期算出手段、１０６…トナー濃度センサ出力値、１０７…制御値、１０８…トナーフィード駆動周期格納テーブル、１０９…トナーフィード駆動周期、１１０…トナーフィード駆動部、２０１…トナー、２０２…トナーカセット、２０３…トナー供給口、２０４…トナーホッパ、２０５…トナーエンプティセンサ、２０６…トナーフィード駆動部、２０７…現像機、２０８…キャリア、２０９…現像剤、２１０…トナー濃度センサ、３００…トナーフィード駆動周期算出手段、３０１…トナー濃度センサ出力値、３０２…制御値、３０３…それぞれのトナー濃度段階に対応したトナーフィード駆動周期、３０４…トナーフィード駆動周期、３０５…トナーフィード駆動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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