JPS63289567A - カラー複写機の光量検知制御装置 - 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】 （技術分野） 本発明は光路分割光学系を有するカラー複写機の自動光
景調整装置に関する。

（従来技術） 従来、　　ｑ２の複写機において光量を一定にするため
の制御方式として、光源に印加する電圧を一定に保つよ
うに電圧制御するものが知られている。

しかし、光源の光量には温度依存度など種々の外部影響
因子があり、単に印加電圧を一定にするたけでは、所定
元旦を安定に得ることが困難であった。

（目的） 本発明は、枚数感光体に光路分割色分解露光するカラー
複写機の光学系で、各色露光のバランス調整および色合
い補正を自動的に行うとともに、必要に応じて操作パネ
ル手動で調整する。

（構成） 本発明は、光源と感光体の間に液晶フィルターを設置し
、液晶フィルターと感光体との間に光量検知センサーを
設けて、その出力を検知し、液晶フィルターへ印加され
る電圧を制御することにより、所定の光量を安定に得る
装置である。

本発明の構成について、以下、一実施例に基づいて説明
する。第１図は本発明に係わる複写装置の全体構成図で
ある。第１図を参照しなから本装首の構成と動作説明を
行う。原稿載置台１上の原稿を、照明ユニット２で照明
し、その反射光がミラー３．４．５、レンズ６、ミラー
７．８を介してハーフミラ−９に導かれる。ハーフミラ
−９は、ブルー、グリーン、レッドの３色光の、いずれ
が１色を反射し、池の２色の光は透過するような分光特
性を持っている。ハーフミラ−９０反射光は第１感光体
１４のＥ１位置に結１象させる。

一方、ハーフミラ−９を透過した２色の光は、ミラー１
０で光束がス１ノット分割される。ミラー１０の分光反
射特性とフィルター１２の分光透過特性の、どちらか一
方か、または両方の組合せにより特定の１色の光のみを
第２感光体１５０Ｅ２位置に結１象させる。そして、ミ
ラー】０の領域外の光は、ミラ−１１０分光反射特性と
フィルター１３の分光特性の、どちらか一方、または両
方の組合せにより、パリの１色の光を第３感光体１６の
Ｅ３位置に結像させる。

以下に述べる作像工程説明では第１感光体１４のＥ１位
置にはブルー光像が、第２感光体のＥ２泣置にはグリー
ン光像が、第３感光体のＥ３位置にはレッド光像が結像
されるとして説明する。

第１〜３感光体１４．１５．１６は各々の駆動ローラ３
３の時計方向回転により、図中の矢印方向に駆動されて
いる。まず各感光体は各除電ランプ２４で光照射除電さ
れ、次に各帯電チャージャー２０により均一帯電される
。そして、Ｅｌ、Ｅ２、Ｅ３位置で、ブルー、グリーン
、レッドに色分解された各々の原稿画像露光を同時に受
ける。

照明ユニット２、ミラー３．４．５は図中の矢印方向に
移動し、原稿の先端〜後端までの画像露光が行われる。

これにより各感光体面にはそれぞれ静電潜像が形成され
るが、原稿サイズまたは転写紙３０のサイズの領域外の
感光体面の帯電電荷は各イレーザ３４によりそれぞれ除
電される。

次に現像工程であるが、第１感光体１４はフルー露光を
受けているので現像器１７によりブルーと補色関係にあ
るイエロートナーで顕像化される。

なお、現像器間照明ランプ２２は、必要に応じて点灯さ
せる画像の階調性補正用ランプである。

さて、第２感光体１５はグリーン露光を受けているので
、現像器１８で同じく補色関係にあるマゼンタトナーで
、第３感光体１６はレッド露光であるので現像器１９で
シアントナーでそれぞれ顕像化される。

これらトナー像形成された感光体面はそれぞれ転写前除
電ランプ２３による光照射除電を受け、各々の転写位置
ＴＩ、Ｔ２．Ｔ３へと進む。但し、Ｔ１．Ｔ２．Ｔ３位
置にそれぞれが到達するタイミングは、各トナー像が転
写紙上の同一位置に転写されるようになっている。

転写紙３０は給紙コロ３５でレジストローラ２９位置ま
で送り、次に第１感光体１４のトナー像位置に合致する
ようにタイミングを取ってレジストローラ２９の回転で
転写紙搬送ベルト２５方向に給紙される。転写紙搬送ベ
ルト２５は駆動ローラ３６の反時計方向回転により、図
中の矢印方向に駆動されている。

レジストローラ２９で送りだされた転写紙は、押えロー
ラ３７と転写紙搬送ベルト２５に挟まれて、第１感光体
１４の転写位ＩＴＩに至る。転写位ＵＴＩでは、転写チ
ャージャー２６によってイエロートナー像が転写紙に転
写される。

そして、更に搬送されたＴ２位置では第２感光体のマゼ
ンタトナー像が、またＴ３位置では第３感光体のシアン
トナー像が、各々の転写チャージャー２６によって転写
紙に転写される。これによりＴ３位置を通過した転写紙
上には、イエロー、マゼンタ、シアン３色トナーの組合
せによる重ね画像が形成されることになる。

この３色のトナー像を転写紙上で一致させるために、第
１〜第３の各感光体の露光位置から転写位置までの周長
と、各転写位置間距離は次のような条件にすることが必
要である。

すなわち ＥＩＴ１＋ＴＩＴ２＝Ｅ２Ｔ２ ＥＩＴｌ＋ＴＩＴ３＝Ｅ２Ｔ２＋Ｔ２Ｔ３＝Ｅ３Ｔ３と
なるように構成すれば、各色トナー像が位置合わせされ
た画像になる。

転写位置Ｔ３を通過した転写紙は、駆動ローラ３６部で
搬送ベルト２５から分離し、定着器３１でトナー像が定
着され、コピートレー３２に排出されカラーコピーを得
る。

一方、各感光体は転写後の残留トナーを各クリーニング
装置２１でそれぞれクリーニングされ、更に除電ランプ
２４でバ留電荷を除電される。また、転写紙搬送ベルト
２５は除電チャージャー（図示ではダブルコロナ）２７
で除電された後、クリーニング装置２８でクリーニング
される。

ここで、本発明の装置に使用されているミラー光学系に
ついて説明する。前述のように、ハーフミラ−９では露
光スリット幅全域の光束のブルー、グリーン、レッド３
色光のうちの１色光を反射し、残りの２色の光を透過し
、透過した２色の光はミラー１０で光束をスリット分割
している。従って、照明光源の分光特性、感光体の分光
感度特性、色分解フィルターやレンズの分光特性を含め
た感光体反応量のもっとも少ない色光を上記ハーフミラ
−９の反射色光とすることが、光の有効利用という点で
有利であり、カラー複写の高速化が計れる。

以下に具体的説明を行う。感光体の分光感度Ｓ＾、光源
の分光エネルギーＨ＾、フィルターの分光透過率Ｆ＾（
ミラー９．１０の分光反射率を含む）、レンズ６の分光
透過率Ｔλとすると、感光体の分光反応ｉＥ＾は Ｅλ＝Ｓ＾・Ｈ＾・Ｆλ・Ｔ＾ で表される。

第２図は、Ｓ＾、Ｈλ、Ｔ＾とブルー、グリーン、レッ
ド各色のＦλの例を示す。第３図は第２図の組合せによ
るブルー、グリーン、レッド３色のＥ＾相対値をグラフ
化したものである、なお、ここに示したＳ＾は、有機光
半導体系の感光体の分光感度特性の１例である。

ブルー、グリーン、レッド各色光による感光体の反応量
Ｅの比は、第３図の各色グラフの囲む面積比となる。

その値は Ｂ：　Ｇ：　Ｒ＝１．０：３．６：５．６となり、ハー
フミラ−９での反射光成分はＢにすれば良いことがわか
る。

次にハーフミラ−９を透過したＧ、　　Ｒをどのように
分配してＢの反応量とバランスをとるかを述べる。

透過光の全露光スリット巾を、ミラーｌＯで分割する比
を必要により設置するニュートラルデンシティ（ＮＤ）
フィルター１２′、１３′の組合せによって、ＧとＲの
感光体総合反応量をＢと同表１ じの１．０にすることで達成できる。例を表１に示す。

ところで前記の事項は、感光体総合反応量を各色１．０
とする条件においての場合であったが、グリーン光、レ
ッド光の露光を個々に調整する場合やハロゲンランプの
光量を変化させた場合、ＮＤフィルターを使用している
と透過率がフィルターによって決定してしまうので不都
合が生じる。

本発明はこの欠点を補う為に、今まで説明してきたＮＤ
フィルタ１２′、１３′として液晶フィルターを用いた
透過率可変型フィルターを用いて光量調整を行うもので
ある。本発明の液晶フィルターの例を第４図に示す。第
５図は、印加電圧を６４　Ｈｚの両極性方形波とした液
晶フィルターの電圧−透過率曲線の例を示す。　ハロゲ
ンランプの印加電圧を変化させたときの光量バランス調
整方法を示す。ハロゲンランプの印加電圧を変えるとラ
ンプの色温度が変化して、これによりブルー。

グリーン、レッド光の感光体の反応量Ｅの比が変わって
くる。この様子を第６図に示す。例えば、ハロゲンラン
プの印加電圧比が０．８となった場合感光体反応量比は
、 Ｂ：　Ｇ：　Ｒ＝１．Ｏ：４．２ニア、３となる。これ
を表１で示した様に感光体総合反応社をブルー光と同じ
１．０にするためにはＮＤフィルターの透過率を表２の
ようにしなければならない。

表２ 次に表２の様に、フィルターの透過率Ｔを変えることが
できる液晶フィルターを使用した光量検知制御装置の例
のブロック図を第８図に示す。本実施例においてはグリ
ーン光用とレッド光用の液晶フィルターの光量検知制御
回路は同じものであり、はぼ第２図に示した感光体分光
感度特性と等しいものを使う。グリーン、ブルー、レッ
ド充用フォトダイオードは第７図に示すような増幅回路
込みのものが使用される。

グリーン光用液晶フィルターの動作について第９図にタ
イムチャートを示して説明する。

第８図の点線で囲んだ液晶フィルター駆動ドライバ一部
のタイミングチャートを第９図に示す。

ＣＰＵにより設定されたデジタル値を、Ｄ／Ａ変換し■
の出力を得る（第９図のａ）。この出力は液晶フィルタ
ーが駆動できる電圧まで非反転増幅器により、引き上げ
られる（第９図のｂ）。この■の出力は、アナログスイ
ッチに入力されるとともに、増幅度−１の反転増幅器へ
入力され■の出力となり、アナログスイッチの入力とな
る（第９図のＣ）。アナログスイッチはり・ロック発信
器からのクロック■（第９図のｄ）をもとはして■のよ
うな液晶フィルター駆動電圧を得る（第９図のｅ）。

次にＣＰＵ制御を行うためのフローチャートを第１０図
に示す。このプログラムは、本発明に係わるカラー複写
装置のメイン制御プログラムのサブルーチンとして組み
込まれている。サブルーチンのコールは、スキャナーが
ホームポジションにもどる度に行うようにする。

ＣＰＵでは、ブルー光、グリーン光、レッド光用のＡ／
Ｄ変換したフォトダイオード出力を、レジスターに対比
させるか、場合によっては、メモリーに格納し、ブルー
光出力に対してグリーン光あるいはレッド光出力が等し
くなるようにＤ／Ａ変換データを設定し、液晶フィルタ
ーの透過率を制御する。

Ｄ／Ａ変換データの設定は、ブルー光出力からグリーン
光出力およびレッド光出力をそれぞれ引いた値に対して
比例した操作量を与えて、早くそれぞれのフォトダイオ
ードの出力を一定に保つようにする。Ｄ／Ａ変換器の出
力は、次に設定されるまでホールドされている。

グリーン光用、レッド光用液晶フィルターの制御の流れ
は同じなので、グリーン光用フィルターについてのみ説
明する。

グリーン光用液晶フィルターの場合、ＣＰＵはＡ／Ｄ変
換したフォトダイオードの出力を読み込み、ブルー光出
力とグリーン光出力を比較する。

ここで等しい場合は、レッド光用液晶フィルターの制御
へ移行する。等しくない場合、例えばブルー光出力くグ
リーン光出力のとき、グリーン光出力の透過率を落とす
ように、グリーン光出力−ブルー光出力に比例する操作
量でＤ／Ａ変換値を前データに対して加算し、液晶フィ
ルターに印加される電圧を上げていき、ブルー光出力と
グリーン光出力を等しい値に持っていく。

逆にブルー光出力〉グリーン光出力の時は、Ｄ／Ａ変換
値を前Ｄ／Ａ変換値に対して減算することにより、液晶
フィルターの印加される電圧を下げていき、ブルー光出
力とグリーン光出力を等しい値にもっていく。レッド光
用液晶フィルターについても同様な制御を行う。

以上のように感光体とフォトダイオードの分光感度特性
が等しいものを使用し、−例で示したような光量検知制
御を行えば、先に述べたハロゲンランプ印加電圧比が変
化した場合でも光量を自動で調整することが出来る。

また、原稿によっては任゛意に色合いを調整した方が良
い場合がある。このときは、第８図に示すような操作パ
ネルにより指示されたデータをＣＰＵに送り、第１０図
のブルー光出力のＡ／Ｄ変換データの代わりに入力する
ことで、操作パネルからの操作で任意に色合いを調整す
ることができる。

（効果） ハロゲンランプの電圧比が変化しても、感光体総合反応
量比を自動で Ｂ：　Ｇ：　Ｒ＝１．Ｏ：　１．Ｏ：　１，０にするこ
とができ、感光体反応量比の低いブルー光を基準にし光
量制御を行うためランプ印加電圧の電力の有効利用が可
能となる。また、光量検知センサーの分光感度特性を感
光体の分光感度特性と等しくしたため、感光体上での影
響を直接フィードバックでき、正確に反応量を等しくす
ることができた。さらにグリーン光、レッド光の光量を
ｉ′ｆ、意に調整できるため簡単に色補正を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す全体槽−成図、
第２図は感光体の分光反応量の一例を示すグラフ、第３
図は第２図に示された組合せによる３色の感光体の分光
反応量の相対値を示すグラフ、第４図は本発明の液晶フ
ィルターの一例を示す図、第５図は印加電圧を６４Ｈｚ
の両極性方形波とした液晶フィルターの電圧−透過率曲
線を示すグラフ、第６図はハロゲンランプの印加電圧と
感光体の反応量比の関係の一例を示すグラフ、第７図は
フォトダイオードの増幅回路図、第８図は液晶フィルタ
ーを使用した本発明の光量検知制御装置の一実施例を示
すブロック図、第９図はグリーン光用液晶フィルターの
動作についてのタイムチャート、第１０図はＣＰＵ制御
を行うためのフローチャートである。 １・・・原稿載置台、２・・・照明ユニット、９・・・
ハーフミラ−１１２，１３・・・フィルター、　璽２′
、１３′・・・階調性ＮＤフィルター、１４．１５、菖
６・・・感光体、１７．　１７’、　　１８．　１８’
、　　１９゜１９′・・・現像器、３４・・・イレーサ
ー、５ｏ・・・位置制御用モーター、５１・・・タイミ
ングベルト、５２゜５３・・・電磁クラッチ、５４．５
５・・・フィルター装着板、５６．５７・・・駆動ロー
ラ、５８．　５９・・・従動ローラ、６０．６１・・・
フォトセンサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の感光体にそれぞれ色分解された光像を形成し
   、対応した色トナーで顕像化し、転写紙に順次重ね転写
   するカラー複写装置において、原稿画像光が結像レンズ
   および光学ミラー群により導かれてきた光路上に液晶フ
   ィルターを設置し、液晶フィルターと感光体との間に光
   量検知センサーを設けて、その出力をＡ／Ｄ変換してＣ
   ＰＵへ取り込み、所定の設定値と比較し、液晶フィルタ
   ーへ印加される電圧を制御する光量検知制御装置。 ２）光量検知センサーとして分光感度特性が感光体の分
   光特性とほぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光量検知制御装置