JPS6060665A

JPS6060665A - 複写機用カラ−トナ−濃度検出装置

Info

Publication number: JPS6060665A
Application number: JP58168980A
Authority: JP
Inventors: Toru Tanaka; 徹田中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1983-09-13
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1985-04-08
Also published as: JPH0442674B2

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】（技術分野）本発明はカラートナーに照射した赤外光の反射光量に基
い１カラートナーの湿度を検出するようにした複写機用
カラートナー濃度検出装置に関する。

（従来技術）従来の複写機用カラートナー＠度検出装置として、例え
ば、次に述べるものがある。

（１）　透明ガラスの反対側に、例えば、赤外光を発す
る発光素子と、それを受光する受光素子を配置し、透明
カラスをカラートナーで現像して透明ガラス′ｆｆ：透
過する赤外光量ｆｒ：検出するもの。

（２）反射表面を有する導電性グローブの表面金カラー
トナーで現像し、その表面から反射する赤外光の光景分
検出するもの。

（３）　カラートナーの補色光を発する光源からカラー
トナーで現像された面へ補色光を照射し、その反射光を
検出するもの。

（１）の検出装置によれば、カラートナーの濃度に応じ
て赤外光の透過光量が変化するため、透過光量の検出に
よってカラートナーの濃度を検出することができ、（２
）の検出装置によれば、導電性プローブの反射表面から
の反射光１月がカラートナーの濃度に応じて変化するた
め反射光量の検出によってカラートナーの濃度を検出す
ることができ、また、（３）の検出装置によれば、補色
光のカラートナーによる吸収惜を検出することによって
カラートナーの濃ｅを検出することができる１しかしながら、（１）の検出装置によれば、透明ガラス
を挟んで受発光素子を配置するため、制限のあるスペー
スに配置することが蛯しく　、（２）の検出装置によれ
ば、カラートナーの赤外領域における反射率が高いため
に（反射表面自体の反射光景との差が小さい）、検出精
度の向上に限度が生じ、また、（３）の検出装置によれ
ば、カラートナーの種類に応じた光源を準備しなければ
ならないため、コストアップを招くことになるＯ（発明の目的及び構成）本発明は上記に鑑みてなされたものであり、形状の大型
化及びコストアップを招かず、且つ検出精度の向上を図
るため、カラートナーに照射した赤外光の反射光に基い
てカラートナーの濃度を検出する複写機用カラートナー
濃度検出装置ｔ提供するものである。

以下、本発明による複写機用カラートナー濃度検出装置
を詳細に説明する。

（実施ｆｌＪ　）第１図はカラー電子複写装置の構造を示し、感光ドラム
１の周囲には、後述する舅、像機２（後述するグリーン
、ブルー、レッドのカラーフィルタ３によって分光され
る三色に対応するマゼンタ、イエロー、シアンｑ）カラ
ートナーの現像機２ａ　、２ｂ　、２ｃｆ有する）に加
えて、帯電コロト四ン０、露光スリットＳ１転写ドジム
Ｔ１クリーナに等が配置され、また原稿を載置、するプ
ラテンＰの下方には前述したカラーフィルタ３を有する
光学系Ｏが設けられ、更に、転写ドラムＴの後段には定
着器Ｈが配置されている。第２図は現像器２の１つを示
し、感光ドラムｌに相対向して設置され、その内部には
磁気ブラシ５ａを形成して搬送されてきた現像剤８に基
いてトナーを感光ドラム１に与えて現像作用を行う現像
ロール５と、現像剤８を現像ロール５へ搬送する現像剤
搬送ロール６と、磁気ブラシ５ａの高さを規制する穂立
規制板７と、穂立規制板７にて現像ロール５より剥離さ
れた現像剤８を現像／・ウジング２ａ内へ搬送する現像
剤搬送板９と、現像を終了した現像剤８を現像ロール５
から掻き落す現像剤掻き落し板１０が設置されている。

また、現像ロール５の上方には後述するロール状導電性
プローブ１１が設けられており、導電性プローブ１１の
上方には後述する赤外光受発光部１２が設けられている
。

第３図（イ）は本発明の一実施例を示し、導電性プロー
グ１１の表面は黒色コーティングｌ１ｍ（例えば、黒色
硫酸陽極酸化処理）が施され、その一部には永久磁石１
１ｂが埋め込まれている。その上方に位置する赤外光受
発光部１２は導電性グローブ１１の表面に向は赤外光奮
発する発光素子１２ａ（例えば、シャープ（（１）製Ｇ
Ｌ５１４　）と、導電性プローブ】１からの反射光を受
光する受光素子１２ｂ（例えば、シャープ（（１）製　
ｐＴｓｓｏ）ｅ有し、受発光素子１２ａ、１２ｂには光
量を調整する絞り１３ａ。

１３ｂが設けられている。赤外光受発光部１２はその下
部に赤外光を透過する導電性マスク１４を有する。導電
性マスク１４は、第３図←）に示すように、中央部分を
導電性プローブ１１の回転中心軸と同心の曲率Ｒを］守
つように凹型に研磨された透過部材１５（例えば、透明
ガラス）と、その表ｉ′酊に設けられた光透過性の導電
性の導電性部材１６から構成されている。

第４図はめ電性グローブ１１、導電性マスク１４の導電
性部材層１６、および現像ロール５に電圧を加える電源
回路２０と、発光素子駆動回路２１を制御する制御部１
７ｆ：示し、該制御部１７は複写機（図示せず）内の各
種センナ、あるいはコンソール（図示せず）からセンナ
信号あるいは操作指令信号を入力する入力インターフェ
ース１７ｍと、入力信号の演算処理に必要なプロ久ラム
を格納するＲＯＭ　１７　ｂと、プログラムに基いて所
定の演算を行うＣＰＵ　１７　ｅと、演算結果やデータ
等を一時的に記憶するＲＡＭ１７ｄと、演算結果に基い
て複写機（図示せず）の各種制御対象あるいはコンソー
ル（図示せず）の表示部へ制御信号を出力する出力イン
ターフェース１７・を有する。電源回路２０は導電性グ
ローブ１１に後述する方形波の電圧を加える現像・クリ
ーニング用電源１８と、現像ロール５に所定の電圧を加
える現像ロール用社源１９と、導電性マスク１４の導電
性部材層１６にクリーニング電圧を加える導電性マスク
クリーニング用電源２２を有する。

以上の構成において、その操作を説明するに第２図に示
すように静電潜像が形成されている感光ドラムｌが時計
方向に回転し、現像ロール５が反時計方向に回転し、現
像ロール５には磁気ブラシ５ａが形成される。磁気ブラ
シ５ａは穂立規制板７によって、その高さを規制され、
前記感光ドラム１と接触して現像を行う。現像を終了し
た現像剤８は現像剤掻き落とし板１０によって掻き落さ
れ、現像機２内に回収されて攪拌された後、搬送ロール
６によって現像ロール５に搬送され、再び現像ロール５
の周囲に磁気ブラシ５ａが形成される。前記磁気ブラシ
５ａは現像ロール５の上方に設置された導電性グローブ
１１に接触する。

以下、カラートナーの濃度検出操作を説明する。

導電性グローブ１１に第７図に示す交流方形波を加える
と、例えば、負極性に帯電しているカラートナーと異る
正の電圧Ｖ１が時間ｔ１にわたって加えられたときには
、導電性プローブ１１の表面にカラートナーが吸着して
現像され、カラートナーと同極性の負の電圧ｖ３が時間
ｔ２にわたって加えられたときは吸着していたカラート
ナーが分離してクリーニングされる。発光素子１２ｍは
、前述した通り、ＧＬ５１４から構成されていて、第５
図０）に示すスペクトル分布の赤外光を発すると、導電
性マスク１４を透過して導電性グローブ１１で反射され
受光素子１２ｂに入射する。受光素子１２ｂは前述した
通りＰＴ５５０から構成されていて、第５図（ロ）にス
ペクトル感度を示すように発光素子１２ａが発する９０
０〜１０４０　ｎｍの光を検出することができる。イエ
ロー、マゼンタ、シアンのカラートナーの分光反射率は
、背景部が黒の場合には第６図（イ）←Ｈ−３に示すよ
うに、前述した９００〜１０４０　ｎｍの赤外光領俄に
おいてカラートナーの濃度ａ　＊　’ｏ　＊　ｏ　（ａ
：＞ｂ＞ｃ　）に応じた値を示す。因みに、ブラックト
ナーの場合の分光反射率は、第６図に）に示すように、
トナー濃度ａ。

ｂ　、　ｃ　（ａ）ｂ）ｃ　）に関係なく一定で低い値
である。前述した電圧ｖ１によって導電性グローブ１１
が現像されると、現像カラートナーの濃度に応じた反射
光が受光水子１２ｂに入射し、一方、前述した電圧Ｖ！
によって導電性プローブ１１がクリーニングされると、
導電性プ四−ブ１１の黒色表面１１ａによって受光素子
１２ｂの受光光量が減少する。

第８図は受光素子１２ｂの受光光量に基いて光電変換さ
れた出力を示し、出力波形の包結線をとると現像時のカ
ラートナーの濃度によって定まる最大値Ｖ４と、クリー
ニング時の導電性グローブ１１の黒色表面１１ａの反射
によって定まる最小値Ｖ。を得る。この出力信号のレベ
ルＶｊおよび■。が定まると、第９図から明らかなよう
ニ、イエローＹ１　マゼンタ間１シアンＣの各カラート
ナーについて、レベルＶ５とｖｏの比からトナー濃度を
検出することができる。

尚、導電性プローブ１１の一部には永久磁石１１ｂが埋
め込まれていて永久磁石１１ｂには現像剤８の一部が付
着するため、導電性グローブ１１が回転するたびに永久
磁石１１ｂ上の現像剤８は導電性マスク１４に接し、導
電性マスク１４の表面の清掃を行う。また、導電性マス
ク１４の中央は導電性プローブ１１の回転中心軸と同心
の曲率Ｒをもつように凹型に形成されているので永久磁
石１１ｂ上の現像剤８と導電性マスク１４の接触状態が
均一となシ、導電性マスク１４のクリーニング特性を向
上且つ平均化させることができ、更にカラートナーと同
極性の電圧が加えられているのでカラートナーの付着を
防止する。次に、導電性マスク１４の表面が万一カラー
トナーで汚れたとしても、第３図（イ）の点線りで示す
ように発光素子１２ａの出射角度を大きくすると共に受
光素子１２ｂの入射角度を大きくとっているため、導電
性マスク１４０表面で生ずる外乱光の入射角度を大きく
すると共に受光素子１２ｂの入射角度を大きくとってい
るため、導電性マスク１４の表面で生ずる外乱光の入射
を低下させることができる。

更に発光素子１２１３と受光素子１２ｂの前方には絞、
ｊ７１３ｍ、１３ｂｋ設置し、入射光量及び入射光の広
がり角度を調整しているため、前述の構成と相俟って外
乱光の入射を更に低減させることができる。また、受発
光素子１２ａ。

１２ｂの焦点は導電性グローブ１１０表面より更に深い
位置に設定しであるため、黒色コーティングｌ１ｇの光
沢による外乱光の入射全低減させることができる。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明による複写機用カラートナー
濃度検出装置によれば、カラートナーに照射した赤外光
の反射光に基いてカラートナーの濃度を検出するように
したため、形状の大型化及びコストアップを招かず、且
つ検出精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー電子複写装置の構造説明図。 −第２図は現像（幾内部の構造説明図。第３図（イ）は
導電性グローブ及び赤外光受発光部の構造説明図。第３
図（ロ）は導電性マスクの構造説明図。第４図は本発明
によるカラートナー濃度検出装置の全体説明図。第５図
（ｆ）は発光素子（ＧＬ５１４）のスペクトル分布図。第５図←）は受光素子（ＰＴ５５０）のスペクトル分布
図。第６図０）（ロ）（ハ）に）は、背景部が黒の場合
のカラートナーの分光反射率を示すグラフ（（イ）はイ
エロー、（ロ）はマゼンタ、（ハ）はシアン、に）はブ
ラック）。第７図は導電性グローブに加えられる電圧波
形を示す説明図。第８図は受光素子からの出力波形を示
す説明図。第９図は、本装置において得られるカラート
ナーの現像量と受光素子の出力の関係を示す説明図。符号の説明１・・・感光ドラム、　２・・・現像機、２ａ・・・マ
ゼンタカラーの現像機、２ｂ・・・イエローカラーの現
像機、２Ｃ・・・シアンカラーの現像機、３・・・カラ
ーフィルタ、５・・・現像ロール、５ａ・・・磁気ブラ
シ、６・・・現像剤搬送ロール、７・・・穂立規制板、
　８・・・現像剤、９・・・現像剤搬送板、１０・・・
現像剤掻き落し板、１１・・・導電性グローブ、１１１
Ｌ・・・黒色コーティング、１１ｂ・・・永久磁石、１
２・・・赤外光受発光部、１２ｍ・・・発光素子、１２
ｂ・・・受光素子、１３ａ、１３ｂ・・・絞９、　１４
・・・導電性マスク、１５・・・透過部材、　１６・・
・導電性部材、１７・・・制御部、１８・・・現像・り
ＩＪ　＝ング用電源、１９・・・現像ロール用電源、２
０・・・電源回路、２１・・・駆動回路、２２・・・導
電性マスククリーニング用電源。特許出願人　富士ゼロックス株式会社代理人　弁理士　松　原　伸　２同　弁理士　村　木　清　旬間　弁理士　平　１）　忠　椎間　弁理士　上　島　淳　− 同　弁理士　鈴　木　均第２図Ａｓ　Ｅ　図Ｃイノ２第　３　図Ｃ口ノ４第　７　図１　１゜第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】カラー複写機のトナー濃度をカラートナーの赤外光反射
光量に基いて検出する複写機用カラートナー濃度検出装
置において、赤外光を吸収する吸収表面を有した回転体と、該回転体
の前記吸収表面に予め定めた時限の検出サイクルに基い
てカラートナーを付着させる静電界手段と、前記回転体の前記吸収表面に付着したカラートナーに赤
外光を照射する発光素子及び前記カラートナーからトナ
ー濃度に応じた光量の赤外光反射光を受光する受光素子
より成る受発光手段と、から構成されることを特徴とす
る複写機用カラートナー濃度検出装置。