JPS5925219B2 - 複写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来接触型融着装置は、支持シートヘ熱可塑性粉体像を
定着させるための有効な、コンパクトな並びに融通性の
ある手段として知られている。

熱伝導及び材料選択に対して特別に注意を払うすぐれた
設計技術を用いる事によつて、接触型融着装置は支持シ
ートに粘着状態で付着される事なく熱可塑性像を融解し
それを支持シートヘ押しつける様に構成されうる。融着
装置の接着表面へのトナーの付着は次のコピーを乱し、
ひどい場合はコピーシートが融着装置の表面にくつつき
、用紙のジャムを生じる。融着されつつあるコピーと接
触融着装置の加熱された融着ロールとの間の付着のため
の極大傾向は大面積の非常に濃い像が融着されつつある
場合に存在する事が判明した。大面積の濃い像力功口熱
された融着ロールからのコピーシートの剥離が開始され
ねぱならないコピー用紙の最先端に隣接する場合に於て
、この付着傾向問題は最大である。書簡、線図及び写真
の様な通常の文書の複写に於て、通常はオリジナルの一
端に於て大面積のベタ黒領域のあるのはまれである。

原文書から反射された光に対して露光される事によつて
コピー像が作られる場合、光を反射する文書が存在しな
いと、文書の境界の外側の全領域にわたつて濃い黒い像
が生じる事になる。この理由のために、通常の反射光型
の複写機にはその露光窓よりも小型の文書上に重畳され
る白いバツクグランドを生じる文書カバーが設けられて
いる。しかしながら重畳された白い裏打ちは、本の様な
厚い文書の頁からコピーを作る場合、或いはオペレータ
がカバーをしめ忘れた場合等に於ては有効でない。即ち
頁が複写機の露光窓よりも実質的に小さい書籍は少なく
とも１つのベタ黒端部を有するコピーを生じる傾向を呈
する。もしもこれらの端部の１つが、コピー・プロセス
を通過する際のコピー用紙の先端であるならば、接触型
融着装置に於けるペーパー供給の失敗が生じる可能性が
極大点にある。本発明者は露光窓走査の間に露光窓から
の平均反射光強度を感知する様に働く装置を発明した。
通常状態で働く像間消去回路が予めセツトされた像領域
の外側の一定領域に於ける光導電体の現像を阻止する様
にコピーサイクルの開始点に於て消去用ランプを付勢す
る。露光走査の間に、制御回路は感知された平均光強度
と予めセツトされたスレシヨルド値とを比較する。感知
された反射光がそのスレシヨルド値を超過する場合、消
去用ランプは消され、コピープロセスは通常の状態で進
行する。作られたコピーは接触型融着装置を容易に通過
する良好な白い端部を呈するであろう。加えて、トナー
消費量及びクリーニング条件が減じられる。本発明は上
述の様な実施例とは異なる多様な技術によつて実施され
うる。

先端部に於ける像は本発明の効果をうるべく完全に消去
される必要がない。即ち、現像ステーシヨンに於ける磁
気ブラシのバイアス電圧を増加させる事により、先端部
の近辺に於て濃い像を有する原文書に見られる任意の情
報を保持した状態で先端部の領域において低濃度の像が
作られうる。先端部の像は転写ステーシヨンの制御によ
つて、或いはタイミング上可能ならば増感帯電コロナの
制御によつて明るい状態にされるか若しくは消去される
事ができる。走査レンズの様な反射光の走査フツトプリ
ント（ＦＯＯｔｐｒｉｎｔ）に対して位置的に関連付け
られた部材上に取りつけられた光検出装置によつて平均
光強度を感知する事が好ましいが平均光測定のための他
の装置を用いる事ができる。

しかしながら文書窓部にまたがる小さい横断走査面積の
少なくとも代表的なサンプルから反射された光のみが、
スレシヨルド検出と制御されるコピープロセスとの間の
正確な時間関係を保証する様に光検出器に到達しうる様
になされる事が重要である。より高価につき且つ信頼性
がより低いが、露光窓部それ自体に近接配置された多数
の光検出器を用い、スレシヨルド比較の前に全検出器の
出力を電気的に結合するための平均化回路を提供する事
によつて平均光強度を検出する事が可能である。上述の
様に、通常複写機には本発明が指向される問題を回避す
る明るいバツクグランドを有する文書カバーが設けられ
る。

書籍の様な厚い文書からコピーを作りうる複写機のため
に、その書籍の厚さを収容しうる様に持ち上げられる文
書カバーが提供される。本発明の実施に於て、文書カバ
ーが持ち上げられた位置にある場合のみ先端部消去制御
を可能ならしめるための文書の位置を感知する手段を含
む事が好ましい。端部に隣接して暗い像を有する薄い文
書は本発明を備えた機械によつてそつくりそのままコピ
ーされる事ができる、一方自動先端部検出及び濃度制御
は常に文書カバーの開かれた状態でコピーが作られつつ
ある場合に実施される。第１図に於て、増感帯電コロナ
１３、像露光ステーシヨン１４、表面１２上にトナー粉
体像１５を形成する磁気ブラシ現像ステーシヨン４０、
並びに粉体像１５をコピー用紙１７へ転写する転写コロ
ナ・ステーシヨン１６によつて実施される静電像形成動
作点を通過するコピー再生路１２ａに沿つて移動される
光導電性外周表面１２を有する回転ドラム若しくは像形
成部材１１を含むゼログラフ・タイプの複写機若しくは
プリンタが示される。

クリーニング・ステーシヨン１８は光導電性表面１２が
増感帯電コロナ１３に対向される前にその表面１２から
残留トナー粒子を取り除く。露光ステーシヨン１４に於
て、遮光ハウジング３０内に於ける光学走査装置２０に
よつて露光窓部３１上に支持された文書１９から反射さ
れた断片的な流れ光像は光導電性表面１２へその通路１
２ａに沿う運動と同期して呈せられうる。この流れ像は
露光窓部３１の１つの軸に平行な走査通路２１ａに沿う
レンズ２１の様な光学的成分の運動によつて発生される
。レンズ２１は走査キヤリツジ２２上に取りつけられ、
ひいては適当なレール若しくはトラツク２３によつて支
持される。キヤリツジ２２は伝動手段２４を介してドラ
ム１１と同期する流れ像を提供すべく適当な速度で駆動
される。可撓性のダイアフラム若しくはカーテン部材３
２がレンズ２１を包囲し、レンズ２１を通過する光のみ
が光導電性表面１２に達しうる。１対の通常は静止した
鏡３３及び３４はレンズ２１から受けとつた光を光導電
性表面１２へ再指向させる。

光効率を最大にするために及び光導電体表面１２の曲率
の効果を最小にするために、露光窓部３１の狭い断片す
なわちフツトプリント２５が所定の時間にレンズ２１を
通して投影される。

これは、狭いフツトプリント２５のみを照明する様に静
止鏡３６及び可動鏡２６を介して露光窓部３１へ光の狭
い横断ビームを指向する静止白熱ランプ３５によつて達
成される。可動鏡２６は、レンズ２１及び光導電性表面
１２の運動と光学的に同期して窓３１の連続する断片即
ち像領域を通して照明フツトプリント２５を前進走査す
るのに適したある速度の伝動器２４による運動のために
キヤリツジ２７及び適当なレール若しくはトラツク２８
によつて支持される。以上説明した光学装置及び走査装
置は特願昭４９−１１９５１８号の明細書並びにＵＳＰ
３７５８７７４に詳細に示されている。磁気ブラシ現像
ステーシヨン４０は、露光ステーシヨン１４によつて形
成された静電潜像へ検電トナー粉体を与える。

現像ステーシヨン４０は、現像電極の機能を呈しよつて
ハーフトーンの及び大面積のベタ黒像並びに線像を忠実
に再生しうる電気的にバイアスされた導電性シリンダ４
４を有する磁気ブラシ・ユニツト４２を含む。現像ステ
ーシヨン４０によつて形成された粉体像１５は光導電性
表面１２の運動及び位置と同期して呈せられるコピー用
紙１７へ転写される。

コピー用紙１７は転写ステーシヨン１６から該用紙へ永
久的に粉体像が固着される像定着用の接触融着装置を通
して気体を用いたコンベア５０によつて搬送される。出
口供給ローラ５２は完成されたコピーシートを出口ポケ
ツト５３へ供給し、よつてコピーが取り出されうる。接
触融着装置５１は特願昭４８−１２９８３０号の明細書
に示される様なものである事ができる。融着装置は内部
加熱源及び粉体像１５の熱可塑性トナー材に関して固有
の低粘着性を有する変形可能なシリコン・エラストマよ
りなる加熱表面５５を有する加熱融着ロール５４より成
る。更に融着装置５１はコピー用紙１７及びその上の粉
体像を加熱表面５５と接触させる非加熱バツクアツプ・
ロール即ち圧力ロール５６を含む。本発明が指向される
問題はコピーされるべき文書が、レンズ２１によつて最
初に走査される窓部３１の端部近辺のカバーされてない
部分２９を残す様に露光窓部３１上に置かれる場合に主
として生じる。

文書を下方へ保持するためのカバー３７は露光窓部３１
に隣接して回転しうる様に取りつけられ、２９で示され
る様な領域をカバーする様に露光窓部３１上に置かれた
薄い文書上に配置されうる白いバツクグランド表面の部
材３８を有している。即ち、露光窓部３１のカバーされ
ないマージンの部分２９は例えば小さい書籍の頁の様な
所定サイズよりも小型の文書がコピーされつつあり、文
書の厚みによつてカバー３７が閉じられない場合に殆ど
共通して生じる。鏡２６からの光を反射すべき文書若し
くは白いバツクグランド部材が無いと、レンズ２１は光
導電性表面１２へ殆ど光を投影せず、大面積のベタ黒像
として現像されるところの依然高度に帯電されたままの
光導電性表面１２が現像ステーシヨン４０に対して対面
されるであろう。本発明を用いない場合、このベタ黒像
はコピーシート１７の先端部と位置合せされた状態で該
シートへ転写されるであろう。コピーシート１７の先端
部にまたがる大きなベタ黒像の存在によつて、それが融
着ロール表面５５へ付着されたままになる傾向が示され
た。融着ロール表面５５からコピーが適当に剥離されな
い事によつて、用紙のつまりが生じ、機械１０全体の停
止が必要になる。先端部以外の位置に於けるコピー用紙
１７上の大型の濃い像は重大ではない。例えば、適当に
分離された先端が出口供給ロール５２に一且入ると、た
とえ粘着の傾向が発生してもコピー用紙１７は融着ロー
ル表面５５から引きよせる事ができる。トナー消費を最
小にするため及びクリーニング・ステーシヨン１８の一
部であるフイルタ装置の寿命を延長させるために後続す
る像領域間の光導電体表面上の領域を放電するための光
源を提供する事が従来知られている。

本発明に於ては、長い型の放電用即ち消去用ランプ６０
が露光ステーシヨン１４及び現像ステーシヨン４０の間
に配置される。通常この放電ランプ６０は第１コピーの
後端部に続く領域であつて、次のコピーのための像領域
の先端部の前の頭域に於ける光導電体を消去即ち放電さ
せる周知の機能を提供する様に働く。コピーの最先端部
及び後端部が常にドラム１１の表面１２上の同じ位置へ
呈せられる限りは、放電ランプ６０の制御はカム６１並
びに関連スイツチ６２，６３の様なドラム位置感知装置
によつて首尾よく提供されうる。カム６１は、光導電体
表面１２上の像領域の先端部が放電ランプ６０と整列す
る位置に到達する時点に於て、スイツチ６２を閉じる様
に構成される。スイツチ６３は光導電体表面１２上の像
領域の後端部が放電ランプ６０を通過する時点に於て閉
じられる。第２図に示される様に、ラツチング・スイツ
チ６４は放電ランプ６０を動作させる様にスイツチ６３
の閉じるのに応答する。後述するように、カバー３７が
降された事をスイツチ６５が感知し、第２図の破線位置
に配置されると、ラツチング・スイツチ６４は放電ラン
プ６０を消してそれを動作しない状態にする様に像領域
先端部指示スイツチ６２の閉成に応答する。本発明はラ
ンプ６０を消灯させるための交替制御を提供する事によ
つて転写ステーシヨン１６に於て作られるコピーの先端
部の濃度を制御する。

好ましくは、本発明に於ける交替制御は、文書カバー３
７がその開いた位置にある事の指示として第２図の実線
位置に位置されるカバー降下感知スイツチ６５によつて
選択される。本発明に於ける制御装置は、露光ステーシ
ヨン１４に於ける光導電性表面１２上の一点が放電ラン
プ６０と整列する様に移動するのに必要な時間の尺度で
あるところの遅延装置即ち遅延回路６６によつて測定さ
れる時間後にラツチング・スイツチ６４をりセツトして
放電ランプ６０を動作しない状態にするための信号を発
生するべく予めセツトされたスレシヨルド以上に反射光
強度が立ち上つた事を検出するための回路８０を含む反
射光強度感知装置７０を用いている。即ちカバー３７が
上昇された即ち開いた位置にあり、よつてスイツチ６５
が第２図に始される実線位置にあると、通常はスイツチ
６２の閉じる事によつて画成される光導電性表面１２上
の像領域の先端部を越えてランプ６０はオン状態にとど
まる。光強度感知装置７０は、文書１９によつて光が反
射し戻されない領域に於て鏡２６が窓３１を通して光を
投射する限り低レベルの光を感知する。

鏡２６からの光の走査帯部が文書１９の左端部即ち先端
部に達すると、感知装置７０によつて受け取られた光強
度は急速に立上がり、遅延回路６６に対して信号が発せ
られる。ランプ６０は、遅延期間が過ぎてしまう（この
時点に於て文書１９の左端部の静電像が放電ランプ６０
の位置に到達する。）迄光導電性表面１２を放電すべく
オン状態にとどまる。遅延時間の終了によつて、ラツチ
ング・スイツチ６４へ消灯信号が送られ、よつてランプ
６０が消され、コピー・プロセスは通常の方法で進行さ
れる。光導電性表面１２上の像領域の先端がランプ６０
によつて放電されてしまうので、現像ステーシヨン４０
によつて光導電性表面１２上にトナー材が現像されない
。そして転写ステーシヨン１６に於てコピー用紙１７の
先端部へは像が転写されない。コピーの未調色先端部は
接触融着装置５１を容易に通される。スイツチ６５を設
ける事によつて、露光窓部３１の先端走査領域に隣接す
る黒い部分を含みうる薄い文書の全領域をコピーする事
が可能である。

光強度感知装置７０が第３図に詳細に示される。この装
置はハウジング７３内のプリント回路板７２上の光収束
レンズ７１の下に取りつけられた光トランジスタ９０を
含む。ハウジング７３はランプ３５から光トランジスタ
９０へ直接光が照射されるのを防止すべくハウジング７
３内への光の侵入を制限するバツフル壁部７４及び７５
を含む。テーパのつけられたバツフル壁部７５は光トラ
ンジスタ９０の視界の横方向限度を制限する。視界は文
書の存在若しくは不在を識別すべく露光窓部３１からの
反射光の有用な表示サンプルを得るのに十分に大きいも
のであるべきである。図示された走査システムのジエオ
メトリによつて、光トランジスタ９０がレンズ２１及び
鏡２６の全走査動作にわたつて反射光を受けとれるよう
にハウジング７３の右側壁部７７に開孔部７６が設けら
れる。コンデンサ・レンズ７１は露光窓部３１の広い領
域からの光を集める働きをすべく光トランジスタ９０の
真上な取りつけられる。広い領域から集められた光は露
光窓部３１上の文書の存在及び不在を識別するのに特に
適した狭い照明フツトプリント２５の平均強度を表わす
。周知の如く、３５で示されるような白熱灯は可視光と
共に相当量の赤外光を発生する。

露光窓部３１上の文書１９を力Ｄ熱する傾向を最小にす
るために可視光のみを露光窓部３１へ反射させる２色性
コールド・ミラー３６を用いる事が好ましい。赤外光は
２色性ミラー３６を簡単に通過し、光学系ハウジング３
０内まわりに反射される。ハウジング３０の内壁３９は
内面反射を最小にするためにつやのない黒い材料で着色
されている。しかしながらランプ３５によつて発生され
た大量の赤外光は完全には吸収されない。その様な赤外
光によつて生じた好ましくない光学的ノイズ効果を最小
にするために、レンズ７１上に重畳されたＢｌｕｅｔｉ
ｎｔフイルタ７８が用いられた。

これによつて光トランジスタ９０への赤外光の伝播が阻
止される。ハウジング７３内のプリント回路板７２によ
つて担持されるスレシヨルド検出回路８０が第４図に示
される。

検出回路８０には正電源入力部８１、負電流入力部８２
及び大地電位入力部８３が設けられている。正入力は抵
抗８４及びコンデンサ８５によつて平坦にされ、線８８
上に正確な敏速な出力を発生すべくシユミツトトリガの
様な抵抗８７によつて接続された演算増幅器８６への入
力である線９３及び９４上の比較電圧を引き出すべく同
様な回路支部９１及び９２へ印加される。回路支部９１
は、印加される光強度に比例して動作状態が変更される
ような光トランジスタ９０、電圧分割抵抗９１ａ及び９
１ｂ、ベース抵抗９５並びに負荷抵抗９６を含む。抵抗
９１ｂは、回路８０の応答するスレシヨルドが調整され
うる可変ポテンシヨメータ・タツプ９７を含む。光トラ
ンジスタ９０に印加された光レベル強度及びスレシヨル
ド調整ポテンシヨメータ・タツプ９７の特定の設定値の
関数である電圧レベルが線９３上に誘起される。支部９
２は、トランジスタ９０に股る温度変動電圧降下と同じ
方法で周囲温度と共に変動する順方向電圧降下を提供す
るダイオード９９に加えて電圧分割抵抗９２ａ及び９２
ｂ並びに負荷抵抗９８を含み、よつて線９３及び９４へ
呈せられた信号に対する周囲温度の影響が打ち消される
。動作に於て、出力線８８は通常は光トランジスタ９０
によつて受け取られた光がポテンシヨメータ・タツプ９
７によつてセツトされたスレシヨルド以下である限りは
正電位を呈する。

スレシヨルド・レベルに向つて及びこれを超して光レベ
ルが立ち上がるにつれて、演算増幅器８６は出力線８８
上の極性を負へ変化させ、よつてスレシヨルド交差の発
生が検出される。ポテンシヨメータ・タツプ９７は特定
の回路成分を調整しうる様に調整可能にされ、よつて機
械の設置の際に直接的な環境の下に於ける全体的な室内
光を考慮すべく特定の機械に関するスレシヨルドの調整
が提供される。遅延装置６６は簡単なシングル・シヨツ
ト回路（その時定数は光導電性表面１２上の１点が露光
ステーシヨン１４からランプ６０へ通過するに要する時
間に対応する様にセツトされる）であり得る。

予知しうる一定速度を有する機械のためにはその様な装
置が上首尾に働く。光導電体１２の運動によつて直接測
定される遅延を提供すべくドラム１１と同期して働く変
位エミツタを設ける事によつて最大の精度をうる事がで
きる。以上に於ては、感光性の光トランジスタが走査レ
ンズによつて搬送され、濃い先端部の現像を阻止すべく
消去ランプを制御する本発明の特定の実施例を説明した
が、本発明の概念から逸脱する事なく種々の変形が可能
である。

例えば、消去ランプを用いる代りに、磁気ブラシ・ロー
ル４２上の偏倚電圧を光導電性表面１２上の帯電レベル
に接近するレベルへ増加させる事によつて現像される。
コピーの先端部の濃度を減じる事が可能である。また、
所定サイズ以下の文書から作られるコピーの濃く調色さ
れた先端部を転写しない様に転写コロナを選択的に制御
する事が可能である。更には感光装置は移動光学素子上
ではなく他の位置に配置されうる。もしも静止感光装置
が露光窓部３１の照明された歩進部から反射光の表示サ
ンプルをほぼ均一に受け取る様に配置されるならば、静
止感光装置も首尾よく動作するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う先端部濃度制御手段を用いるゼロ
グラフ・タイプの複写機もしくはプリンタを示す図、第
２図は本発明の制御手段の論理図、第３図は本発明に用
いられる光感知装置の図、並びに第４図は第２図の制御
論理に用いられるスレシヨルド検出回路の図である。 第１図に於て、１２・・・・・・光導電性表面、１３・
・・・・・帯電コロナ、１４・・・・・・像露光ステー
シヨン、１９・・・・・・文書、２１・・・・・・レン
ズ、３７・・・・・・文書カバー ７０・・・・・・光
強度感知装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コピー形成通路に沿つて移動しうる光導電性表面を
   含む像形成部材と、露光窓部上に配置された材料から反
   射された光像の小さい歩進分を上記光導電性表面の相次
   ぐ部分へ順次走査するための手段よりなる静電像形成ス
   テーションと、濃いベタ黒像を現像しうる電極手段を含
   む粉体像現像ステーションと、粉体像転写ステーション
   と、 上記転写ステーションに於て粉体像が転写されたコピー
   シートを受け取り、上記コピーシートへ上記粉体像を接
   触融着させるための加熱された表面を有する像定着手段
   とを備えた複写装置に於て、上記コピーシートへ転写さ
   れる粉体像の濃度を変更するために動作状態及び非動作
   状態を呈し、動作時には非動作時よりも低い像濃度をコ
   ピーシート上に生じる濃度変更手段と、上記順次走査の
   間に、上記反射光像の歩進分の表示サンプルの瞬時的な
   平均強度を感知するように働く手段と、上記濃度変更手
   段をその非動作状態へ制御するために、上記瞬時平均強
   度に於ける所定スレシヨルド値以上の立ち上がりの検出
   に応答する手段とを有する事を特徴とする上記複写装置
   。