JPH0614212B2

JPH0614212B2 - 電子写真式複写機

Info

Publication number: JPH0614212B2
Application number: JP60228565A
Authority: JP
Inventors: エフナツプジヨン; ジエイグルーバーロバート; ビーボルトスチーブン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-14
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: DE3569303D1; US4563086A; EP0179636A1; JPS6199166A; EP0179636B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、一般には電子写真式複写機、詳細にはコピー
シートへ定着された磁性トナー像の画質を監視する装置
に関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）一般に、電子写真式複写プロセスでは、表面を感光化す
るため光導電性部材がほゞ一様な電位に荷電される。光
導電性表面の荷電した部分は複写する原稿の光像にさら
される。代りに、変調された光ビーム、すなわちレーザ
ー・ビームを使用して荷電した光導電性表面の選択され
た部分を放電させ、その上に所望の情報を記録すること
ができる。このように、光導電性表面の上に、複写した
い情報に対応する静電潜像が記録される。光導電性部材
の上に静電潜像が記録されたあと、潜像は現像剤と接触
することにより現像される。一般に、現像剤は、キャリ
ヤ粒子に摩擦電気力で付着しているトナー粒子から成っ
ている。キャリヤ粒子は磁性を有し、トナー粒子は同様
に磁性を有し、一般に熱可塑性樹脂結合剤に包まれた強
磁性粒子から成っている。トナー粒子は、キャリヤ粒子
から光導電性部材上に記録された潜像へ引きつけられ、
これにより、光導電性部材上にトナー粉末像が形成さ
れ、続いてコピーシートへ転写される。最後に、コピー
シートが加熱され、粉末像はコピーシートへ像の形状で
永久的に融着される。

電子写真式複写は、磁性インクを用いて、すなわち磁性
トナー粒子を定着して小切手や財務書類を複写すること
ができ、特に商業銀行業界においては実用的であった。
各財務書類は磁性インク文字認識(MICR)書式でコード化
データが印字された。さらに、財務書類の高速処理は、
磁性インク・バー・コードを機械読取り可能な書式で印
字することにより簡単になる。財務書類の反復処理とそ
の高速仕分け作業は、コード化データをMICR読取り装置
で読み取ることにより非常に簡単になる。このように、
財務書類のコード化情報は、磁性インク、すなわちトナ
ーで印字することができる。磁性トナー粒子でコピーシ
ートに複写された情報は、そのあと、その磁気特性によ
り読み取ることができる。従来より、高速電子写真式複
写機は、潜像を現像するのに磁性トナー粒子を用いてお
り、これらのトナー粒子は、そのあとコピーシートへ転
写され、定着される。作成された書類は、MICR書式で印
字された磁気データを有することができ、磁気データは
MICR読取り装置で読み取られ、処理される。このよう
に、磁性粒子で複写された原稿上の磁気コード化情報の
使用は、よく知られているが、この情報は、複写機を制
御するために、すなわち連続的にコピーの品質を検知す
るために使われたことはなかった。コピーの品質を評価
する場合は、コピーシートに複写された情報の濃度が、
望ましい濃度に一致するかどうかを判定する必要があ
る。以前は、この目的のため、光センサが使用された。
しかし、光センサは、厚いトナー被覆に対しては感度が
落ちるので、一般に、ぢどい過剰現像を防止することが
できない。将来の製品においては、広い範囲にわたっ
て、確実な方法でコピーの品質を制御することが必要で
ある。本発明は、そのような技術を提供するものであ
る。

関連のあると思われる特許文献を以下に挙げ、それらの
関連部分を要約して述べる。

米国特許第4,372,672号（１９８３年、２月８日発行）
は、色調付きサンプル試験区域からフォト・トランジス
タへ反射される光線を発する光源を開示している。色調
付きサンプルは感光体、またはコピーシートの上でも差
し支えない。回路は、色調付きと無色の感光体の反射率
の比が一定のままであるように色調付きサンプルの濃度
を制御する。濃度制御は、出力コピーの濃度が一定に維
持されるよう混合現像剤の濃度を調節することによって
行なわれる。

米国特許第4,312,589号（１９８２年１月２６日発行）
は、感光体の清浄区と色調付きパッチとを照明する発光
ダイオードを示している。光センサは、色調付きパッチ
および清浄区域から反射した光を検出する。光センサか
らの信号は、処理されて、光導電体の荷電を調節するた
めに使われる。光導電体の荷電の電位が動作電圧、また
はその近くまで増大し、色調付きパッチの濃度が落ちる
と、追加トナーが現像剤に加えられる。

米国特許第3,993,484号（１９７６年１１月２３日発
行）は、テープ上に記録した静電潜像と磁性トナー粒子
で現像することを述べている。テープの上に静電潜像に
対応する磁気像が形成される。磁気像はコピーシートへ
転写されたあと定着される。磁気像は再使用することも
できるし、あるいは走査して、記録した情報や信号を表
わす電気像を発生させるために使用できる。

米国特許第3,858,514号（１９７５年１月７日発行）
は、磁気的にコード化したマスタ原始文書を転写シート
に焼き付けることを述べている。転写シートに塗付され
た磁性トナーは、選択にシートに吸着され、マスター原
始文書に対応する磁性トナー像を形成する。トナー像
は、そのあと転写シートに定着され、ピックアップ装置
によって機械読取りが行なわれる。ピックアップ装置は
光学式または磁気式文字認識装置のいずれでもよい。ピ
ックアップ装置からの信号は計算機へ送られる。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、磁性トナー像を光導電性部材からコピ
ーシートへ転写して定着する形式の電子写真式複写機で
あって、コピーシートへ定着されたトナー像を磁化する
手段と、コピーシートへ定着されたトナー像によって生
じた磁界の強さを検出する手段と、前記トナー像によっ
て生じて前記検出手段によって検出された磁界の強さを
基準値と比較し、コピーシートへ定着されたトナー像の
画質を連続的に監視する比較手段とを備えたことを特徴
とする電子写真式複写機が提供される。

本発明のその他の特徴は、以下の説明を読まれ、図面を
参照すれば明らかになろう。

（実施例）以下、本発明をその好ましい実施例について説明する
が、発明をその実施例を限定するつもりはなく、むしろ
特許請求の範囲に記載したように、発明の要旨と範囲の
中に含めることができるすべての代替物、修正物、均等
物を包含することを意図しているものと理解されたい。

本発明の諸特徴の一般的理解のため、図面について説明
する。図面では、全体を通じ、同じ要素同じ参照番号を
用いて示してある第１図は、本発明の装置を組み入れた
電子写真式複写機の各種構成要素を図解的に示す。この
装置は、各種多様な静電写真式複写機に使用しても等し
く十分に適合し、その利用は必ずしもここに記載した特
定実施例に限定されないことは、以下の検討から明らか
になろう。

電子写真式複写技術は周知であるから、以下、第１図の
複写機に使用されている各種処理ステーションを略図で
示し、それを参照してそれらの作用を簡単に説明する。

第１図に示すように、例示の電子写真式複写機は、導電
性基層に光導電性表面１２が付いているドラム１０を用
いている。光導電性表面は、セレン合金から成り、導電
性基層は、電気的に接地されたアルミニユウム合金から
成るものが好ましい。ドラム１０は、矢印１４の方向に
回転し、光導電性表面１２の連続する部分を進め、その
移動通路の周囲に配置された各種処理ステーションを順
次通過させる。

最初に、光導電性表面１２の一部分が荷電ステーション
Ａを通過する。荷電ステーショウＡでは、コロナ発生装
置１６が光導電性表面１２を比較的高い、ほゞ一様な電
位に荷電する。コロナ発生装置１６は、荷電電極と光導
電性表面１２に隣接して置かれた導電性シールドを有す
る。接続された電源の出力変化に応じて、コロナ発生装
置１６は光導電性表面１２に加える荷電電圧を変える。

次に、光導電性表面１２の荷電した部分は像形成ステー
ションＢへ進められる。像形成ステーションＢには、露
光装置１８が設置されている。露光装置１８には、原稿
が表を下にして透明プラテンの上に置かれている。原稿
から反射された光線は、レンズを透過し、その光像を形
成する。光像は、光導電性表面１２の荷電した部分の上
に結像され、その上の電荷を選択的に消去する。これに
より、光導電性表面１２の上に、原稿に含まれた情報領
域に対応する静電潜像が記録される。当該分野の専門家
は、上述形式の光学装置が光導電性表面上の電荷を選択
的に消去するために用いた形式の装置が唯一のものとは
限らないことは理解されよう。たとえば、変調された光
ビーム、たとえばレーザ・ビームを使って光導電性表面
の荷電した部分を照射して電荷を選択的に消去し、その
上に所望の情報を記録することができる。光導電性表面
に静電潜像が記録されたあと、ドラム１０は潜像を現像
ステーションＣへ進める。

現像ステーションＣでは、磁気ブラシ現像装置２０が、
キャリヤ粒子にトナー粒子が摩擦電気力で付着している
トナー粒子から成る現像剤を搬送して静電潜像に接触さ
せる。トナー粒子は、磁性を有し、樹脂結合剤に包まれ
た強磁性材料、たとえば磁鉄鉱から作ることが好まし
い。潜像は、キャリヤ粒子からトナー粒子を引きつけ、
ドラム１０の光導電性表面１２の上に粉末像を形成す
る。現像装置２０は、背景の電位と光導電性表面１２に
記録された像電位との中間の電位に電気的にバイアスさ
れた現像ローラーを用いている。連続する静電潜像が現
像されるに伴って、混合現像剤からトナー粒子が消費さ
れる。現像装置２０内に設けられたトナー粒子補給装置
は、混合現像剤を引き続き使用するため追加のトナー粒
子を補給する。

当該技術分野の専門家は、光導電性表面１２上の原稿間
流域にサンプル静電潜像を記録するように、露光装置１
８を構成することができることは理解されるであろう。
このサンプル静電潜像は、そのあと、現像ステーション
Ｃで磁性トナー粒子で現像される。このように、サンプ
ル・トナー像を光導電性表面１２の原稿間領域に形成す
ることができる。

現像後、ドラム１０は、トナー像を転写ステーションＤ
へ進める。転写ステーションＤでは、支持材料のウエブ
３０が移動してきて粉末像に接触する。ウエブ３０は、
ロール２２から送りロール２４、張力付与ローラー２
６、２８によって送られる。ウエブ３０は矢印３２の方
向に進行して転写ステーションＤを通過する。転写ステ
ーションＤに設置されているコロナ発生装置３４は、ウ
エブ３０の裏面にイオンを照射する。これにより、磁性
トナー粉末像が光導電性表面１２からウエブ３０へ引き
つけられる。転写後、ウエブ３０は読けて矢印３２の方
向に動き定着ステーシヨンＥへ進む。

定着ステーションＥには、転写されたトナー像をウエブ
３０へ永久的に融着する定着装置３６が設置されてい
る。定着装置３６は、加熱された定着ローラー３８とバ
ックアップローラー４０を有するものが好ましい。ウエ
ブ３０が定着ローラー３８とバックアップ・ローラー４
０の間を通過するとき、トナー像が定着ローラー３８に
接触する。このように、トナー像は、永久的にウエブ３
０へ融着される。ウエブ３０に永久的に融着されるのは
トナー像ばかりでなく、ウエブ３０の原稿間領域に転写
されたサンプル・トナー像もウエブ３０へ永久的に融着
される、すなわち定着される。

トナー像が光導電性表面１２からウエブ３０へ転写され
たあと、ドラム１０は光導電性表面を清掃ステーション
Ｆへ回転させる。清掃ステーションＦでは、磁気ブラシ
清掃装置が光導電性表面１２に付着している残留粒子を
除去する。磁気ブラシ清掃装置は、キャリヤ粒子を光導
電性表面に近接して搬送し、表面に付着している残留ト
ナー粒子を引きつける。

定着後、ウエブ３０は矢印３２の方向に続けて動き、定
着されたトナー像を進め、磁化ステーションＧを通過さ
せる。磁化ステーションＧには、一対の磁化ヘッド４
２、４４がウエブの両側に配置されている。磁化ヘッド
４２、４４は実質上同一であり、各ヘッドのコアの周囲
には、磁化電流源へリード線で接続されたコイルが巻か
れている。したがって、ウエブ３０が磁性トナー像と磁
性トナー・サンプルを進め磁化ステーションＧを通過さ
せると、トナー粒子は磁化され、磁界を発生する。この
磁界の強さはウエブの面積当りのトナーの質量に比例す
る。

ウエブ３０が続けて矢印３２の方向に進むと、読取りス
テーションＨを通過する。読取りステーシヨンＨには、
磁気トランスジューサ４６が設置されている。磁気トラ
ンスジューサ４６は、シングル・ギヤップ形磁気読取り
ヘッドでもよいし、この分野で知られた他の磁気トラン
スジューサでもよい。トランスジューサ４６は、ウエブ
３０に定着されたトナー像とサンプル・トナー像から生
じた磁界によって励起される。トランスジューサ４６の
出力、論理回路へ送られる。論理回路については、第２
図を参照して詳しく述べる。

ウエブ３０は、続いて矢印３２の方向に動き、その上に
定着されたトナー像は切断ステーシヨンＩを通過する。
切断ステーシヨンＩでは、ウエブがコピーシートに切断
される。各シートは、キャッチ・トレー４８へ進み、続
いてオペレータにより複写機から取り出される。原稿間
領域に形成されたサンプル・トナー像はカット・シート
から分離され、廃棄される。

次に第２図について説明する。ウエブに定着されたトナ
ー粉末像の残留磁気は、ウエブ３０上の磁鉄鉱の質量に
比例する電圧を読取りヘッド４６に誘起する。読取りヘ
ッド４６は、信号を論理回路５０へ送る。論理回路５０
は、読取りヘッド４６からの磁気誘起信号と基準信号と
を比較し、制御信号を発生する。制御信号は、ウエブ３
０上の面積当りの望ましいトナー質量とコピーの面積当
りの測定されたトナー質量との差に比例する。したがっ
て、制御信号は、実際には誤差信号である。この誤差信
号は、また、ウエブ３０に定着されたトナー像の品質の
尺度でもある。したがって、論理回路５０は、ウエブ３
０に定着されたトナー像の品質の連続的監視を行なう。
誤差信号は、所定の範囲を越えると、複写機内の各種処
理ステーションを調節する。論理回路５０からの誤差信
号は、荷電、露光、現像、転写、および混合現像剤への
トナー粒子の補給を制御するために使うことができる。
これについては、第３図を参照して詳しく述べる。

第３図は、論理回路５０からの誤差信号によって制御さ
れる電子写真式複写機内の各種処理ステーションを示
す。図示のように、論理回路５０は誤差信号を電圧源５
２へ送る。論理回路５０からの誤差信号は、電圧源５２
の出力電圧を調節してコロナ発生装置１６を制御する。
したがって、コロナ発生装置１６の出力は、コピーシー
トに定着されたトナー像の品質、すなわちコピーシート
上の面積当りのトナー質量の関数である誤差信号の関数
として調節される。この結果、コロナ発生装置１６は、
光導電性表面１２を、状態の変動に関係なく、所定の電
位に維持するために必要な電荷を発生する。

また、論理回路５０は、露光装置１８の走査ランプ５４
にも連絡されている。論理回路５０からの出力信号は、
トナー像の磁界の強さの関数として変化する誤差信号で
ある。誤差信号は、光導電性表面１２を望ましいレベル
まで放電させるために必要なランプ電圧の変化に相当す
る。この誤差信号は、走査ランプ５４を励起する電圧源
５６を調節するために使われる。ランプ５４は、露光に
とって最適な公称値で励起されることが望ましい。誤差
信号が生じると、ランプに対する供給電圧は、その関数
として公称値の前後で変化して状態の変動に対し補償す
る。

論理回路５０は、さらに、現像装置２０の現像ローラー
５８も調節する。現像ローラー５８は、回転できるよう
に軸受で支持された非磁性管状部材を有し、その管状部
材の内部に部材から間隔をおいて磁性部材が配置されて
いる。電圧源６０は、現像ローラー５８の管状部材を適
当な極性と大きさに電気的にバイアスする。この選択さ
れた電気的バイアスは、静電潜像の電位と光導電性表面
12の背景領域の中間である。論回路５０からの誤差信号
は、電圧源６０の出力電圧を調節するために使われる。
このように、現像ローラー５８の管状部材に加えられる
電気的バイアスは、現像を最適化するように制御され
る。

また、論理回路５０は、誤差信号をコロナ発生装置３４
に接続された電圧源６２へ送る。論理回路５０からの誤
差信号は、電圧源６２の出力電圧を調節してコロナ発生
装置３４を制御する。コロナ発生装置３４の出力は、論
理回路５０からの誤差信号の関数として変化するように
調節される。この結果、コロナ発生装置３４は、状態の
変動に関係く、トナー粒子を光導電性表面１２からウエ
ブ３０へ転写するために必要な電荷を発生する。

現像処理の間に混合現像剤からトナー粒子が消費される
と、追加のトナー粒子が補給される。論理回路５０は、
さらに、現像装置に対する追加のトナー粒子の補給も制
御する。トナー補給装置64は、現像装置２０内に設けら
れている。トナー補給装置６４は、補給用のトナー粒子
を入れておくための容器６６を有し、容器６６に結合さ
れた溜め７０内には、トナー粒子をオーガー７２へ分配
するフォーム・ローラー６８が配置されている。モータ
ー７４よりオーガー７２が回転して、トナー粒子は溜め
７０から現像ハウジングの室へ運ばれる。トナー粒子
は、現像ハウジングの室に補給されると、混合現像剤と
混り合って混合現像剤を望ましい濃度レベルに維持す
る。モーター７４の励起は、電圧源７６によって制御さ
れる。電圧源７６は論理回路５０に接続されている。読
取りヘッド４６で測定された磁界の強さは、コピーシー
トの面積当りのトナー質量に比例する。読取りヘッドの
出力信号は、基準信号と比較され、現像装置へのトナー
粒子の追加を制御する誤差信号が作られる。この誤差信
号はモーター７４を励起する電圧源７６を制御するため
に使われる。このように、複写機内の各種処理ステーシ
ョンは、面積当りのトナー質量の関数として、コピーの
品質を最適化するように制御される。

当該分野の専門家は、サンプル・トナー像がコピーの品
質の表示として、またトナー像に加えて、複写機の各種
処理ステーションを制御するために使用することができ
ることは理解されるであろう。

（発明の効果）要約すると、本発明の装置が、コピーシートへ定着され
たトナー像の品質を連続的に監視するほか、電子写真式
複写機内の各種処理ステーションを制御することは明ら
かである。コピーシートへ定着されたトナー像は磁性を
有する。磁性トナー像は磁化され、生じた磁界の強さが
読み取られ、コピーシートへ定着されたトナー像によっ
て生じた磁界の強さに対応する信号が発生する。この信
号は、基準信号と比較されてコピーシートへ定着された
トナー像の品質を連続的に監視するほか、コピーの品質
を最適化する連続調整が行われるように、複写機内の各
種処理ステーシヨンを調節する制御信号として使用する
ことができる。

以上から、本発明にしたがって、コピーシートへ定着さ
れたトナー像の品質を連続的に監視し、その関数として
複写機内の各種処理ステーションを制御する装置が得ら
れたことは明らかである。本装置は、前に述べた目標お
よび利点を完全に満している。本発明をその特定実施例
について説明したが、当該分野の専門家は、多くの代替
物、修正物、均等物を思い浮べるとは明らかである。し
たがって、特許請求の範囲の要旨と広義の範囲に入るす
べての代替物、修正物、均等物を本発明に包含すること
を意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を組み入れた電子写真式複写機
を示す略正面図、第２図は、第１図の複写機に用いた制御方式を示すブロ
ック図、および第３図は、第１図の複写機の各種処理ステーションの調
節を示す略図である。Ａ……荷電ステーション、Ｂ……像形成ステーション、
Ｃ……現像ステーション、Ｄ……転写ステーション、Ｅ
……定着ステーション、Ｆ……清掃ステーション、Ｇ…
…磁化ステーション、Ｈ……読取りステーション、Ｉ…
…切断ステーション、１０……ドラム、１２……光導電
性表面、１４……回転方向、１６……コロナ発生装置、
１８……露光装置、２０……磁気ブラシ現像装置、２２
……ロール、24……送りロール、２６，２８……張力付
与ローラー、３０……ウエブ、３２……移動方向、３４
……コロナ発生装置、３６……定着装置、３８……定着
ローラー、４０……バックアップ・ローラー、４２，４
４……磁化ヘッド、46……磁気トランジューサ、４８…
…キャッチ・トレー、５０……論理回路、５２……電圧
源、５４……走査ランプ、５６……電圧源、５８……現
像ローラー、６０……電圧源、62……電圧源、６４……
トナー補給装置、６６……容器、６８……フォーム・ロ
ーラー、70……溜め、７２……オーガー、７４……モー
ター、７６……電圧源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スチーブンビーボルトアメリカ合衆国ニユーヨーク州 14625 ロチエスターデノンヴイルリツジ３ (56)参考文献特開昭58−5762（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−35566（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性トナー像を光導電性部材からコピーシ
ートへ転写して定着する形式の電子写真式複写機におい
て、コピーシートへ定着されたトナー像を磁化する手段と、
コピーシートへ定着されたトナー像によって生じた磁界
の強さを検出する手段と、前記トナー像によって生じて
前記検出手段によって検出された磁界の強さを基準値と
比較し、コピーシートへ定着されたトナー像の画質を連
続的に監視する比較手段とを備えたことを特徴とする電
子写真式複写機。