JPS62267779A - トナ−濃度検知方法 - 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） 本発明はトナー濃度検知方法に関する。

（従来技術） 誘電性の潜像担持体上に、スタイラス電極等による位置
選択的な書込帯電によって、あるいは。

光導電性の潜像担持体上に、帯電と露光とによって、静
電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像し、得ら
れる可視像を転写紙上に転写する方式の画像記録方式が
知られている。

この種の画像記録方式では、一般に画像装置内における
トナー濃度によって、記録画像の像質が左右されること
となるため、現像装置内におけるトナー濃度が、所定の
範囲内にあるように、トナー補給の制御が行なわれる。

かかるトナー補給を適正に行なうためには、現像装置内
におけるトナー濃度を知る必要がある。

従来、潜像担持体の画像領域外に、トナー濃度検知用の
潜像パターンを形成し、この潜像パターンをトナーで現
像して可視パターンとなし、この可視パターンの濃度を
、潜像担持体上にて光学的に検知し、検知濃度を、現像
装置内のトナー濃度と対応させてトナー補給を行なう方
法が知られている。この方法は有効ではあるが、トナー
濃度の制御は、潜像担持体上の可視パターンの濃度にも
とづき行なわれる゛ことになる。

実際の、記録画像の像質は、転写された可視像にもとづ
いて定まるから、転写された可視像の濃度にもとづいて
、トナー濃度の制御を行なうことができれば、より精細
なトナー濃度制御が可能となる。

（目　　　的） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、転写された可視像の濃度に
もとづきトナー補給を行なうことが可能となる新規なト
ナー濃度検知方法の提供にある。　− （構　　成） 以下、本発明を説明する。

本発明を適用しうる画像記録方式は、潜像担持体に静電
潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像し、得られ
る可視像を転写紙上に転写し、必要に応じて定着する方
式のものである。

潜像担持体としては、誘電体によるものと、光導電性の
ものとが使用可能である。

誘電体による潜像担持体に静電潜像を形成するには、ス
タイラス電極列や、ビンチューブ等を用い、潜像担持体
表面を書込み帯電すればよい。また、光導電性の潜像担
持体に静電潜像を形成するには、帯電と露光によればよ
い。露光は、画像の光像を照射して行なってもよいし、
あるいは、光ビームや１発光体アレイによる書込みで行
なってもよい。すなわち、本発明を適用しする画像記録
方式は、複写方式、静電プリント方式、光プリント方式
等を含んでいる。

また、本発明のトナー濃度検知方法は、カラー複写方式
等、カラー画像記録方式にも適用できる。

さて、本発明のトナー濃度検知方法は以下の如くに実行
される。

潜像担持体の、画像領域外、すなわち、記録すべき画像
に対応する静電潜像が形成される領域の外側に、トナー
濃度検知用の潜像パターンを形成する。

この潜像パターンをトナーで現像して可視パターンとす
る。この可視パターンを転写ベルト上に転写する。この
転写ベルトは、転写紙を、転写用搬送路に沿って搬送す
るためのベルトである。

転写ベルト上に転写された可視パターンの濃度を、転写
位置と別の位置で光学的に検知する。

検知後、転写ベルト上から可視パターンを除去する。

このようにすると、記録画像の像質を直接的に左右する
。転写可視像の濃度に対応させて、トナー濃度の検知が
可能である。

以下、図面を参照しながら、具体的に説明する。

本発明は、先にものべたように、モノクロ画像記録方式
のみならず、カラー画像記録方式にも適用できる。

第２図は、本発明を適用したカラー電子複写装置の一例
を説明に必要な部分のみ、説明図的に略示している。以
下、この装置例を実施例として、本発明のトナー濃度検
知方法を説明する。

まず、この第２図に即して、カラー複写プロセスのあら
ましを説明する。

図中に示すように、複写されるべき原稿Ｏは、原稿ガラ
ス１０上に平面的に載置される。

複写時には、ランプ１２が点灯し、ミラー１４と一体的
に、第２図右方へ、所定の速度■で移動して。

原稿０を照明走査する。同時に、ダハミラー１６が。

第２図右方へ、Ｖ／２の速度で移動する。従って。

原稿０の表面からの反射光は、まずミラー１４に反射さ
れ、ついで、ダハミラー１６に反射されたのち、結像レ
ンズ１８に入射する。

結像レンズ１８を透過した結像光束は、ミラー２０゜ｚ
２により順次反射され、しかるのちに、ダイクロイツタ
フィルター２４に入射する。ダイクロイックフィルター
２４は、青色光を選択的に反射し、緑色光、赤色光はこ
れを透過させるような機能を有している。

従って、結像光束のうちの青色成分は、ダイクロイック
フィルター２４に反射されたのち、光導電性の潜像担持
体である発光体３４上に、原稿０のスリト状の部分の像
を結像する。この結像された像は原稿Ｏの青色分解画像
である。

一方、ダイクロイックフィルター２４を透過した結像光
束は、ミラー２６によりスリット分割され。

ミラー２６により反射された光束は、フィルター２８に
より、緑色に色分解され、原稿０の緑色分解画像の光像
を、感光体３６上に結像する。

ミラー２６に反射されない結像光束は、ミラー３０に反
射されたのち、フィルター３２により赤色に色分解され
、原稿○の赤色分解画像の光像を感光体３８上に結像す
る。

なお、色分解の方法および色は上記説明の例に限らず、
種々のものが知られており、これら公知のものを適宜用
いることができる。また、各感光体上に結像する画像の
色も適宜室めることができる。また、第２図の装置は変
倍複写が可能であることを付記しておく。

さて、感光体３４，３６．３８は、ベルト状であって複
写装置の上下方向へ巻装され、それぞれ時計方向へ回動
可能である。各感光体の頂部は、良好な結像特性をうる
ため、図面に直交する方向に細長い細幅の平面状に張り
わたされている６ 感光体３４，３６．３８は、複写時には、それぞれ一番
下部に配備された駆動プーリーの作用にて時計方向へ回
動し、まず、除電ランプ５４　、５４Ａ　、　５４Ｂに
より。

それぞれ光除電され、ついで、チャージャー４０，４０
Ａ、４０Ｂによりそれぞれ′ｑ＃電され、シかるのち、
各色分解画像の光像でスリット露光されて、各色分解画
像に対応する静電潜像が形成される。

露光後の感光体３４，３６．３８は、イレーサー４２，
４２Ａ。

４２Ｂにより、それぞれ不要部分（転写されない部分）
を消去される。

なお、各感光体の周辺には、それぞれ同種の機材が配設
されており、感光体３４の周囲の機材は数字のみをもっ
て示し、感光体３６．３８の周囲の機材には、数字の末
尾にＡ、Ｂを、それぞれ付加した符号によって示してい
る。この場合、感光体３４゜３６．３８の周辺機材とも
、数字部分が同一のものは、同一の構成のものである。

例えば、イレーサー４２゜４２Ａ、４２Ｂはいずれも同
じイレーサーである。

さて、感光体３４に形成された静電潜像は、原稿０の、
青色分解画像に対応するので、この静電潜像は、青色と
補色関係にあるイエローに着色されたイエロートナーに
よって行なわれる。

この現像は現像装置４４．４８によって行なわれる。

現像装置４４．４８は同一構造の装置である６現像装置
４４．４８の間には、階調性補正用ランプ４６が配備さ
れ、必要に応じ、階調性補正のために点灯照射される。

感光体３６に形成された静電潜像は、現像装置４４Ａ、
４８Ａにより、マゼンタトナーで現像され、必要に応じ
て１階調性補正用ランプ４６Ａによる光照射を受ける。

また、感光体３８に形成された静電潜像は、現像装置４
４Ｂ、４８Ｂにより、シアントナーで現像され、必要に
応じて階調性補正用ランプ４６Ｂによる光照射を受ける
。

かくして、感光体３４，３６．３８にそれぞれ、イエロ
ー可視像、マゼンタ可視像、シアン可視像が得られる。

これらイエロー、マゼンタ、シアン可視像は、同一の転
写紙Ｓ上に転写されるが、この転写は以下の如くになさ
れる。

感光体３４，３６．３８の下位に、転写ベルト６０が横
方向に巻装され１反時計方向へ回動できるようになって
いる。この転写ベルト６０の内空間の、各感光体の最下
部に対向する部位には、転写器６２，６２Ａ。

６２Ｂが設けられている。

転写ベルト６０は、厚さ７５μｍ程度の透明なポリエス
テルフィルムで形成され、転写紙Ｓを転写用搬送路、す
なわち、転写ベルト６０の上面で形成される搬送路に沿
って搬送する機能を有する。

転写紙Ｓは、積載収納されているカセットから、給紙コ
ロ７０により給送されて、その先端部をレジストローラ
ー７２に衝えられた状態で待機し、レジストローラー７
２は、転写のタイミングをとって、転写紙Ｓを転写ベル
ト６０側へ送出する。送出された転写紙Ｓは、押さえロ
ーラー７４と転写ベルト６゜とにより挟まれて、感光体
３４に対する転写位置へと進む。

感光体３４上のイエロー可視像は、転写に先立ち、除電
ランプ５０による光照射を受けたのち、転写器６２の作
用で転写紙Ｓ上に静電転写される。

転写紙Ｓはつづいて、感光体３６に対する転写位置へと
進み、感光体３６上のマゼンタ可視像は、除電ランプ５
０Ａによる光照射を受けたのち、転写器６２Ａの作用に
より、転写紙Ｓ上に転写される。転写紙Ｓがさらに感光
体３８に対する転写位置に達すると、シアン可視像が、
除電ランプ５０Ｂによる光照射を受けたのち、転写器６
２Ｂの作用により転写紙Ｓ上に転写される。

そして、イエロー、マゼンタ、シアンの各色画視像が、
転写紙Ｓ上に、相互に重畳して転写された訳であり、転
写紙Ｓ上に、原稿Ｑのカラー画像に対応するカラーの可
視像が形成される。

転写紙Ｓは、その後、定着装置へ送られ、同装置７６に
て、カラー可視像を定着されたのちに、排出ローラー７
８により、装置外のトレイ８０上に排出される。

可視像転写後の各感光体３４，３６．３８は、それぞれ
クリーニング装置５２，５２Ａ、５２Ｂで残留トナーを
除去される。

一方、転写ベルト６０は、転写後、除電器６４にて除電
され、クリーニング装置６６で、クリーニングされる。

以上がカラー複写プロセスのあらましである。ところで
、転写紙Ｓ上への各色画視像の転写は互いに位置合すせ
をして行なわれねばならない。この位置合せのために、
各感光体の露光位置と転写位置とは、次の条件を満足す
るように設定されている。すなわち、露光位置を、感光
体３４゜３６．３８のそれぞれに対し、ＡＩ、Ａ２．Ａ
３、転写位置を同様に８１．Ｂ２．Ｂ３とする。

、メー＼、　　／−−１ど−−１ ＡＩ　Ｂｌ、Ａ２　Ｂ２．Ａ３　Ｂ３は各感光体の周面
にそって、同図面の移動方向に向かってはかった露光位
置。

転写位置間の距離を表す、　ＢＩ　Ｂ２．Ｂ２　Ｂ３．
ＢＩ　Ｂ３は、転写位置Ｂｌ、８２間及びＢ２，８３間
、８１，８３間の距離を示す。

Ｃ）＋　ＢＩ　Ｂ２　＝　＄ｚ ｌ＼　　□　　ど−□ Ａ２８２　＋　８２８３　＝　ＡＩ　Ｂｌ　＋　８２８
３　＝　Ａ３　Ｂ３の関係が成立つように、露光位置、
転写位置の各々が設定されているのである。

これによって、転写紙Ｓ上に転写される各色画視像は自
動的に相互に位置合わせされる。

以下に、トナー濃度の検知について説明する。

第１図（１）は、第２図に示すカラー複写装置例におい
て、感光体３４と転写ベルト６０との位置関係を示して
いる。図中、符号４４で示すのはイレーサーである。イ
レーサー４４は、ＬＥＤアレイであって、微小なＬＥＤ
を長手方向、すなわち感光体３４のベルト幅方向へ一列
配列したものであり、　ＬＥＤの発光領域を種々に変え
ることによって、感光体３４上の任意の部分で光除電に
よるイレースを行ないうるようになっている。このイレ
ーサー４４は、そのＬＥＤの配列を、感光体３４の表面
に極く近接させているが、ＬＥＤアレイと感光体３４と
の間に、例えば集束性光伝送体アレイを配備し、発光Ｌ
ＥＤの像を感光体上に結像させるようにしてもよい。

さて、感光体３４は時計方向へ回動するが、複写時には
、画像露光後、イレーサー４４により、不要部をイレー
スする際に１画像領域外の一部に、非イレース領域とし
て、トナー濃度検知用の潜像パターンＳＰＹを形成する
。第１図の例において、この潜像パターンＳＰＹは、画
像領域のベルト幅方向側方に形成されている。

この潜像パターンＳＰＹは現像装置４４．４８（第２図
参照）によりイエロートナーで可視化されて可視パター
ンとなり、イエロー可視像が転写紙Ｓ上に転写される際
に、転写ベルト６０上へ転写される。

同様なことが、感光体３６．３８についても行なわれる
。第１図（ｎ）は、イエロー、マゼンタ、シアンの各色
可視パターンＰＹ、Ｐｌｊ、ＰＣが、転写ベルト６゜上
に転写された様子を説明図的に示している。なお転写率
は通常８５〜９０％である。

これらの可視パターンＰＹ、ＰＭ、ＰＣは、発光素子１
００Ａと受光素子１ＯＯＢとにより構成される反射型の
ホトセンサー１００により、順次、その反射率が検知さ
れ、各色トナーの分光反射率を考慮して、各可視パター
ンの濃度が光学的に検知されることになる。

このようにして得られる検知値を、イエロー可視パター
ン、マゼンタ可視パターン、シアン可視パターンに対し
、それぞれ、イエロー検知値、マゼンタ検知値、シアン
検知値と称する。

そして、これら各色検知値が所定の設定値以下となった
とき、対応する色のトナーを補給するのである。因に、
第２図に示す現像装置４４．４８等は、２成分系の磁気
ブラシ現像方式のものであって、各装置はトナータンク
を備えており、トナーの補給はトナータンクから行なわ
れる。

第３図に、トナー補給、トナー濃度検知に関するプロセ
ス手順をフローチャートとして示す。

第１図の装置は、カラー複写（フルカラー）、２色複写
（イエローとマゼンタ、イエローとシアン、マゼンタと
シアンの各２色）、単色複写（イエロー、マゼンタ、シ
アンの各色複写）が実行可能となっており、トナー濃度
検知、トナー補給に関するプロセスは、複写プロセスの
プログラムに対するサブルーチンプログマムとして組込
まれており、このサブルーチンのＩｎ１０ｕｔを通じ、
カラー複写、２色複写、単色複写の各モード及び色を指
定できるようになっている。

第３図において、Ａはアキュムレータ、Ｂはレジスター
を示し、矢印は、検知値または設定値を７キユムレータ
あるいはレジスターに転送することを意味し、判断にお
けるＡ、Ｂの大小の比較は、検知値と設定値の大小比較
を意味する。またＲＥτはメインプログラムへのリター
ンを意味する。

なお、２色およびカラー複写の場合においては、転写ベ
ルト６０上での、可視パターンの順列が２通常、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの順を守るように、潜像パターン
ＳＰＹ等の形成タイミングが定められている。

第４図及び第５図に、他の実施例を２例示す。

第４図の実施例は、カラー複写プロセス１回につき、１
色のトナーの濃度検知を行なう例で、図では、イエロー
トナーの濃度が可視パターンＰＹＩの光学的検知により
検知されている。

可視パターンＰＹＩは転写紙Ｓに転写されるべき可視像
の先端部の位置に形成されている。

第１図、第４図に示す実施例では、検知すべきトナー濃
度は３種あるが、単一のホトセンサー１００でこれらす
べてを検知できるので、検知機構が簡単ですむ。

また、トナー濃度の検知は、画像記録プロセスごとに行
なってもよいし、プロセス何回か目ごとに行なうように
してもよい。

第５図に示す実施例では、可視パターンＰＹ２（イエロ
ー）、　ＰＮ２（マゼン、り）、ＰＯ２（シアン）が転
写ベルト６０の幅方向へ転写形成され、各パターンの濃
度はそれぞれ専用のホトセンサー１００．１０２，１０
４により検知される。

なお、転写ベルト６０上に形成された可視パターンを構
成するトナーは、検知後、クリーニング装置６６（第２
図）によって、転写ベルト６０から除去される。

（考案の効果） 以上、本発明によれば、各種の画像記録方式に幅ひろく
適用しうる新規なトナー濃度検知方法を提供できる。こ
の検知方法は上記の如く構成されているから、記録画像
の像質に良く対応する状態でトナー濃度を検知できる。

なお、転写ベルト上の可視パターンの濃度を光学的に検
知するのに１反射型のホトセンサーに限らず、透過型の
ホトセンサーを用いてもよい。

さらに、実施例では、２成分系の磁気ブラシ現像装置を
例に引いたが、湿式現像方式に対しても、本発明は適用
でき、また、１成分系現像剤を用いる現像方式に対して
も、本発明は適用可能である。

この場合、すなわち、１成分系現像剤を用いる現像方式
の場合可視パターン濃度に対応して検知される現像装置
中のトナー濃度が、現像装置中のトナー量を意味するこ
とは、いうまでもない。

また、潜像パターンの形成は、専用のパターンの光照射
を利用して行なってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための図、第２図
は上記実施例を実施する画像記録装置の一例としてのカ
ラー電子複写装置の一例を要部のみ略示する図、第３図
は上記一実施例を含むトナー補給の手順を示すフロー図
、第４図は本発明の別実施例を説明するための図、第５
図は本発明の他の実施例を説明するための図である。 ３４・・・潜像担持体としての光導電性の感光体。 ４４・・・イレーサー、６０・・・転写ベルト、　ＳＰ
Ｙ・・・潜像パターン、ＰＹ　、　ＰＭ　、　ＰＣ・・
・可視パターン、１００・・・ホトセンサー。 ＣＸ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー
   で現像し、得られる可視像を転写紙上に転写する方式の
   画像記録方式において、現像装置へのトナー補給のため
   に、トナー濃度を検知する方法であって、 潜像担持体に、トナー濃度検知用の潜像パターンを、画
   像領域外に形成し、この潜像パターンを現像して可視パ
   ターンとし、 転写紙を転写用搬送路に沿って搬送する転写ベルト上に
   、上記可視パターンを転写し、転写された可視パターン
   の濃度を、転写位置以外の位置で光学的に検知し、 検知後、上記転写された可視パターンを、転写ベルト上
   から除去することを特徴とする、トナー濃度検知方法。