JPS62209560A - カラ−電子複写方式におけるトナ−転写量検知方法 - 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】 （技術分野） 本発明は、カラー電子複写方杖におけるトナー転写量検
知方法に関する。

（従来技術） 電子複写方式においては一般に、現像装置内におけるト
ナーの濃度が、複写画像の画質を大きく左右する。

そこで、現像装置内におけるトナー濃度を検知するため
に、透明誘電体をトナーと逆極性に帯電させて、これに
トナーを付着せしめ、付着トナーの１と透明誘電体とに
党を透通させ、透通大量：てよりて付着トナー量を検出
し、このトナーｆＶｃよって現像装着内のトナー一度を
知る方法が知られている。

カラー電子複写方式においても、現像装置内におけるト
ナー濃度を知ることには、モノクロ複写方式と同様の意
義があるが、上記の如きトナー濃度検出方法では、以下
にのべるごとき理由で、適正な濃度検出が困難であった
。

すなわち、カラー電子複写方式で用いられるカラーのト
ナーは、モノクロ複写方式で用いられる黒色トナーと異
なり、光透過性であるため、トナ一部の変化に対応する
透過光強度の変化が小さいのである。

（目　　的） 本発明の目的は、カラー電子複写方式において、トナー
の転写量を適正に検知する方法ケ提供することである。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

本発明は、以下の如き方式のカラー電子複写方式に対し
適用が可能である。

すなわち、本発明の適用可能なカラー電子複写方式は、
可視像転写方式であり、かつ、転写の際に転写紙を支持
する転写支持体として、透明な誘電体フィルムをドラム
状もしくはベルト状にしたものを用いる複写方式である
。

なお、本発明を適用しうるカラー電子複写方式には、原
稿の光像照射によって画像露光を行なう方式のもののみ
ならず、レーザー光等による光走査により画像露光を行
なう方式のものも含まれる。

さて、本発明では、転写紙を支持する、転写支持体の、
透明な誘電体フィルムの、少くとも一部を、各包有彩色
トナーの色と補色の関係にある各色フィルターで構成す
る。すなわち、有彩色トナーとして、シアントナー、マ
ゼンタトナー、イエロートナーを用いるとすれば、誘電
体フィルムの側には、これらのトナーの色と補色の関係
にある色、すなわち、赤、緑、青のフィルターを形成す
る。

そして、これらフィルタ一部分に、フィルターの色と補
色の関係にある色のトナーを転写し、フィルターと転写
されトナーとに光を透過させる。

そして、フィルターとトナーとを透過した透過光強度で
、転写トナーｍを検知するのである。

すなわち、シアントナーの場合は、赤色フィルタ一部分
にシアントナーを転写し、赤色フィルターとシアントナ
ーとを透過した透過光の強度によって、シアントナーの
転写ｆを知り、マゼンタトナー、イエロートナーの場合
は、それぞれ、緑色フィルター、を色フィルターにマゼ
ンダトナー。

イエロートナーなそれぞれ転写し透過光強度によりて、
各色トナーの転写量を知るのである。このようにすると
、フィルターの色とこのフィルターに転写されたトナー
の色とが、補色の関係にあるため、トナーとフィルター
とが、一体となって透過光に対し黒色としてふるまうた
め、転写トナー量の変化に応じ透過光強度が敏感に変化
するので、転写トナー量を適正に検知できるのである。

ところで、このようにして検知されるトナー量は、結局
のところ、転写紙上ＶＣ転写されるトナー量に対応する
ものである。そして、転写紙上に転写されるトナー量は
、複写画像の像質を直接的に左右するパラメーターであ
る。

上記転写トナー量は、耳元光量や感光体帯電量、現揮バ
イアス電圧、現塚装首内のトナー濃度等に応じて変化す
る。従って、この転写トナー量の検知により、現像装置
へのトナー補給を適切に行うこともできるし、あるいは
、転写トナー量に応じて、耳元光量や現泳バイアス電圧
、感光体帯電量等を制御して、転写トナー量を制御する
ことも可能であり、これによって、カラーバランスの調
整も容易に行ないうるようになる。

以下、具体的な例に即して説明する。

矛３図は、本発明を適用した、カラー電子複写装置を要
部のみ略示している。

すなわち、才３図において符号１０は、ドラム状の感光
体、符号１２はチャージャー、符号１４は現像装置、符
号１６は、転写支持体、符号１８はクリーニング装置、
符号２０は定着装置、符号２２は転写チャージャー、符
号２４はフォトカブラ−を、それぞれ、示している。

光導電性の感光体１０は矢印方向へ回動可能である。

現ｅ装ｆｔｔｔ１ａは、イエロートナーを用いる現像ユ
ニット１４Ｙ、マゼンタトナーを用いる現像ユニット１
４Ｍ、シアントナーを用いる現像ユニット１４Ｃ１黒色
トナーで現像を行なう現像ユニット１４ＢＫ　を上下方
向に一体化してなり、全体が矢印方向、すなわち、矛６
図の上下方向に移動可能であり、現像装［１４の移動に
より所望の現１家ユニツトを現像位置に位置せしめるこ
とができる。なお、矛３図では、現像装置１４の現像ユ
ニット１４Ｙが現像位置な占めており、この状態では、
感光体１０上の静電ａ像を、イエロートナーで現像する
ことができる。

なお、この例において、各現像ユニットの現像方式は、
磁気ブラシ現像方式である。

転写支持体１６は、透明な誘電体フィルムを円筒状とな
し、適当な枠部材でドラム状にしたものであって、感光
体１０と母線方向にわたって近接もしくは当接し、一部
に、クランプ爪１６量を有している。

転写支持体１６の内部には、転写チャージャー２２が、
転写部、すなわち、感光体１０と転写支持体１６との当
接ないし近接部に対向するように配備されている。

フォトカプラー２４は、発光素子と受光素子との対であ
って、転写支持体１６の透明誘電体フィルムを介して対
向するように配備されている。

クリーニング装置１８は、ブレード１８２と、このグレ
ード１８２によって感光体１０から除去されたトナーを
ストックするタンク１８１とにより構成されている。

ここで、このオ６図の装置例に即して、カラープロセス
につき簡単に説明し、しかるのち、寒水発明のトナー転
写量検知につき詳細に説明する。

さて、矛６図においては図示されていないが、複写さる
べきカラー原稿は、図示されない読取装置によって、赤
、緑、青の６原色に色分解して読みとられる。

感光体１０は、矢印方向へ回動し、まずチャージャー１
２により所定の極性に均一帯電される。つづいて、感光
体１０は、レーザービームＬの、図面に直交する方向の
光走査による書込みで、原稿の青色分解画像を書き込ま
れる。この書込によりイエロートナーで現像さるべき静
電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像位ｋを占めている現像ユニット１
４Ｙによりイエロートナーを用いて現像され、感光体１
０には、イエロー可視像すなわちイエロートナーによる
可視像が形成される。このイエロー可視像は、転写紙Ｓ
上Ｖ′ｃ転写される。

すなわち、転写紙Ｓは、その先端部を転写支持体１６の
クランプ爪１６１により係止される。転写支持体１６は
、感光体１６０回転にタイミングを合せて矢印方向へ回
転する。これによって転写紙Ｓは、転写支持体１６の外
周面に巻きつくように保持され、転写部において、感光
体１０上のイエロー可視像に重ね合せられる。このとき
、転写チャージャー２２は、イエロートナーと逆極性の
コロナ放電を行ない、これによりイエロー可視像は、転
写紙Ｓ上に転写される。

可視像の転写後、感光体１０はクリーニング装置１８　
ｖｃより残留トナーを除去される。以上が、基本的ナプ
ロセスである。この基本的プロセスカヒとつ終了するた
びに、現像装置１４は現像ユニットの１ユニット分づつ
下方へ移動する。

上述のプロセスを仮にトナーの色にちなんでイエロープ
ロセスと呼ぶことにすれば、以下、マゼンタプロセス、
シアンプロセス、黒色プロセスが、この順序に実行され
る。

マゼンタプロセスでは、レーザービームＬによる誓込み
で、原稿の緑色分解像に対応する静電潜像が形成され、
この潜像は現像ユニント１４Ｍでマゼンタトナーにより
現１象される。かくして得られるマゼンタ可視像は転写
紙Ｓ上に転写される。このとき、先に転写されているイ
エロー可視像に対し、マゼンタ可視像の転写位置を位置
合せすることは、いうまでもない。

シアンプロセスでは、感光体１０に、赤色分解画像と刈
応する静電潜像が形成され、この潜像が現像ユニット１
４Ｃで現像されると、シアン可視像が得られる。このシ
アン可視像もマゼンタ可視像と同様に位置合せして転写
紙Ｓ上に転写される。

次の黒色プロセスでは、感光体１０Ｖｃ、レーザービー
ム乙による書込みで、黒色トナーにより現像されるべき
静電ａ像が形成され、この潜像は現像ユニット１４ＢＫ
　　で黒色トナーにより現像され、得られる黒色可視像
も転写紙Ｓ上１ｃ転写される。

かくして、４踵の９視１象、すなわち、イエロー可視像
、マゼンタ可視像、シアン可視像、黒色可視像が、転写
紙Ｓ上に転写されると、転写紙Ｓは図示されない分離機
構（除電チャージャーと分離爪の組合せ）によって転写
支持体１６から分離し、定着装置２０へ搬送され、同定
層装置２０にて可視像を定着されたのち、装首外へ排出
される。

以上がカラー複写プロセスのあらましである。

さて、矛６図における転写機構を示す才１図を参照する
と、この矛１図において、符号１６Ａは、転写支持体１
６ＶＣおける、透明な誘電体フィルムの筒を略示してい
る。今説明している＠ｌ　において、誘電体フィルムは
ポリエステルフィルムでアル。

この、誘電体フィルムの筒１６Ａの、転写領域外にある
一方の端辺部には、フィルム面の着色ニより、赤色フィ
ルターＦＲ、緑色フィルターＦＧ　　。

背色フィルターＦＢ　　が形成されている。

フォトカプラ−２４を構成する発光素子２４Ａは具体的
にはハロゲンランプ、受光素子２４Ｅは具体的にはフォ
トトランジスターである。ハロゲンランプ２４Ａは、略
白色光を発光する。フォトトランジスターとしては、可
視領域で、分光感度が極端な変化を示さないものが用い
られる。

また、各色フイルタ−ＦＢ、ＦＧ、ＦＲの分光透過率は
、例えば第４図の曲＠ＴＢ、　ＴＯ，ＴＲの如きものと
する。すなわち、フォト力ダラー２４と、フィルターＦ
Ｂ％ＦＧ、ＦＲは、受光素子２４Ｂが、各フィルターを
透過した光を十分に検出しうるように構成される。

また、フォトカプラー２４は、転写支持体１６が回転す
るとき、フィルターＦＢ　、　ＦＣ）　、　、　ＦＲが
、フォトカプラーの光結合領域を通過するように、配設
位置を定められている。

さて、以下に、転写トナーの量を検知するプロセスにつ
き説明する。

イエロープロセスの際、トナー量検出用の所定パターン
に応じた標準的な静電潜像が、感光体１０の端縁部、す
なわち画像領域外の所定の位置（転写部において、転写
支持体１６上のフィルターＦＢに対応する位置）に形成
され、イエロートナーで現瀘される。このイエロートナ
ーによるパターンは、イエロー可視像転写の際、転写支
持体１６のフィルターＦＢ　　上に転写される。

なお、イエロープロセス等の各プロセスにおいて、潜像
形成用の書込みや、上記トナー検出用の標準的な静電潜
像の形成は、才５図に示すコントローラー５６ＶＣより
同期制御される。

発光素子２４Ａは、コントローラー５６によりランプ駆
動回路５８を介して同期制御され、ます、予め、フィル
ターＦＢ％　ＦＲ，ＦＧ　　の、それ自体の透過光強度
を読取るべく発光する。各フィルターの透過光強度は受
光素子２４Ｂにより電気信号化され、アンプ５２により
増幅され、Ａ／Ｄ変換器５４によりデジｐ、ｎｚ信号化
され、Ｃ’ＰＵ６０）ｋ介してＲＡＭ６２にメモリーさ
れる。こういう次矛で、イエロープロセスが開示される
ときには、すでに、ＲＡＭ６２には、各フィルターＦＢ
、ＦＧ％　ＦＨの素通しの透過光強度が、基準値として
記憶されている。この基準値を例えば、フィルターＦＢ
　ＶＣ関してｖＢｏとする。

さて、イエロープロセスにおいて、イエロートナーによ
るパターンが、フィルターＦＢ　　上に転写されると、
コントローラ−５６ＶＣ同期制御されて、フォトカプラ
ー２４が作動し、受光素子２４Ｂは、イエロートナーの
層とフィルターＦＢ　　とを透過した光の強度を電気信
号化する。この電気信号はアンプ５２で増幅され、Ａ／
Ｄ変換器５４でデジタル信号ＶＢ１とされ、ＣＰＵ６０
に印加される。

ＣＰＵ６０は、ＲＡＭ６２の記憶内容ｖＢｏを読出し、
上記信号ｖｇ１との比Ｒ＝　Ｖｎ　１　／　Ｖａ　Ｏ？
：：算出し、このＲの値をもってイエロートナーの転写
量として検知する。

ＲＯＭ６４中には、例えば、Ｒの規準値ＲＱ　　が記憶
されている。ＣＰＵは、この規準値ＲＱ　　を読出して
、Ｒとの比較を行ない、Ｒ＞ＲＯのとき（ＶＢｌは光出
力であるから、Ｒはイエロートナーの転写量が小さいほ
ど大きい）は、現像ユニット１４Ｙ中のイエロートナー
が不足気味であるとして、イエロートナーな補給すべき
旨の信号を発する。

この信号は、コントローラー５６により受けられ、コン
トローラー５６はプロセス制御回路６８を駆動して、現
像ユニット１４ＹＶｃ所定量のイエロートナーな供給し
、現像ユニット１４Ｙ　ｉｃおけるイエロートナーの安
定化を図る。

このように、ＶＢＯとＶＢｉの比ＲＶｃよってイエロー
トナーの転写量の検知を行う理由は、以下の通りである
。

すなわち、フィルターＦＢ　　等の透過率は、経時的に
低下する傾向にあるため、単に、ｖＢｌのみを検知して
いると、上記透過率の経時的な低下に、検知ｍＫが影響
され、精度の低下を生ずる。しかしＶＢｏとＶ、ｉの比
を用いて、転写ｆを検知すれば、経時的な変化は、”’
Ｏ、”８１　Ｋ同じように影響するので、これらの比が
とられることにより、ｖＢｏ、ｖＢｌの経時変化が相殺
され、常に適正な転写量検知が可能となるのである。

フィルターＦＢ　　に転写により付着したイエロートナ
ーは、転写量の検知後、図示されないクリーナーによっ
て、転写支持体１６上から除去される。

全く同様にして、マゼンタプロセスにおいては、マゼン
タトナーの転写量が、シアンプロセスにおいては、シア
ントナーの転写量が検知され、黒色プロセスでは、黒色
トナーの転写蓋が検知される。

マゼンタトナーの転写量が検知されるとき、マゼンタト
ナーのパターン〔所定のパターンの標準的な静電ａ像を
マゼンタトナーで現像して得られる〕は、緑色光を透過
させるフィルターＦＧ　Ｋ転写される。また、シアント
ナーの転写量の検知の際には、所定パターンの標準的な
ａ像をシアントナーで現像して得られるシアントナーの
パターンは、赤色光を透過させるフィルターＦＲ上ＶＣ
ｒｆＦ、写される。

黒色トナーの転写量の検知の際、黒色トナーのパターン
は、無色透明部に転写されてもよいし、あるいは、いず
れかのフィルター上に転写されてもよい。黒色トナーは
、可視領域全域の光を吸収するから、いずれのフィルタ
ー上ＶＣ転写しても、転写量の検知が可能である。

マゼンタトナー、シアントナー、黒色トナーの転写量の
検知の際にも、トナー転写前の透過光強度と、転写後の
透過光強度の比がとられることはいうまでもない。この
ため、黒色トナーのパターンを無色透明部に転写すると
きは、その部分の素通しの透過光強度を予め検知してお
く。

各色トナーの転写量が検知されると、ＲＯＭ６４に記憶
されている、トナー補給のためのしきい値〔前述の基準
値ＲＯと同様のもの〕とＣＰＵ６０により比較され、ト
ナーの補給が行なわれる。ただし、トナー補給のための
上記しきい値は、各色トナーで、付着力と検知出力の関
係に差があるため、各現像ユニットごとに異なる値が設
定されている。

また、上の説明では、トナーの補給の制御を例ＶＣとっ
て説明したが、トナーの転写量を検知してその結果を用
いて、感光体の帯電量、現像バイアス電圧、露光量等を
制御することもできる。

才１図の実施例では、６種のフィルターＦＢ　。

ＦＧ％ＦＲを、転写支持体の周回の移動方向に配列した
が、これらフィルターを、才２図の例のように転写支持
体の母線方向に配列してもよい。この場合、フォトカブ
ラ−は、各フィルターに応じて３対、あるいは黒色トナ
ーの転写量の検知用として専用のものを用いる場合は４
対のものを設けてもよいし、あるいは、１対の７オトカ
グラーをフィルター配列方向に変位させるようにしても
よい。

（効　果〕 以上、本発明によれば、カラー電子複写方式において、
トナー転写量を有効に検知しうる、トナー転写量検知方
法を提供できる。この方法は、上述の如く構成されてい
るので、カラー電子複写画像を直接的に左右する、各色
トナーの転写量、を適切に知ることができる。

なお、上に説明した実施例では、複写プロセスと同時に
、トナー転写量の検知を行ったが、勿論、複写プロセス
前、あるいは複写プロセス後に行ってもよい。

また、トナーを転写しない状態でのフィルターの透過率
は経時的に変化するとはいえ、その変化はゆっくりした
ものであるから、これを毎回検知せず、適当な間かくで
行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

才１図は、本発明の１実施例を説明するための図、矛２
図は、矛１図の実施例の変形例を説明するための図、矛
６図は、本発明を適用したカラー電子複写装置の１例？
：要部のみ示す図、矛４図および矛５図は、矛６図に示
す装置に関連して本発明の詳細な説明するための図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明な誘電体フィルムをドラム状もしくはベルト状にし
   てなる転写支持体を用いる、可視像転写方式のカラー電
   子複写方式において、転写されるトナーの量を検知する
   方法であって、 転写支持体の誘電体フィルムの少くとも一部分を、各有
   彩色トナーの色と補色の関係にある各色フィルターで構
   成し、 上記各色フィルターに、フィルターの色と補色の関係に
   ある色のトナーを転写させ、上記フィルターと転写トナ
   ーとに光を透過させ、その透過光強度によって、トナー
   転写量を検知することを特徴とするトナー転写量検知方
   法。