JPS63165879A - カラ−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
量調整装置に関する。

（従来技術） 従来、−ｆｌＢの複写機において光量を一定にするため
のｆｆｔｌｊＩ方式として、光源に印可する電圧を一定
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、単に印可電圧を一定にするだけでは、所定
光量を安定に得ることが困難であった。

（目的） 本発明は、複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ことを目的とする。

（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可され
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図を参照しながら本装置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
か１色を反射し、他の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−９の反射光は第１感光体
璽４のＥ１位置に結像させる。

一方、ハーフミラ−９を透過した２色の光は、ミラー１
０で光束がスリット分割される。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感光体盲５のＥ２位置に結像させる。そして、ミラー
１０の領域外の光は、ミラー１１の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位置にはグリー
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、璽５．１６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Ｉ４はブルー露光を
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１日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、各々の転写値ｉ
１！Ｔｌ、　　Ｔ２．　　Ｔ３へと進む。但し、ＴＩ、
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の転写位置Ｔ１に至る。転写位置Ｔ１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 ＥＩＴ１＋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で残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２日でクリーニング
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Ｓλ、光源
の分光エネルギーＨλ、フィルターの分光透過率Ｆ＾（
ミラー９、ＩＯの分光反射率を含む）、レンズ６の分光
透過率Ｔλとすると、感光体の分光反応量Ｅ＾は Ｅλ＝Ｓλ・Ｈ＾・Ｆ＾・Ｔ＾ で表される。

第２図は、Ｓλ、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Ｓλ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Ｉ
ＥＯ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ＩＯ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と同じの１．０にすることで達成
できる。

例を表１に示す。

表１ 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ｙＡＩＩ＆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′、璽３′　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、印可電圧を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量をブルー光と同じ
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７図に示す。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、グリーン、ブルー、レッド光用フォトダイオードは
第９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８図のタ
イムチャートを示して説明する。グリーン光用フォトダ
イオード出力は、ハロゲンランプが点灯すると（ア）の
■のように立ち上がっていく。この出力は次段にあるコ
ンパレーターへ入力される。コンパレーターではしきい
値設定ドライバーより出力される値と先の入力と比較を
行ない（イ）のように入力がしきい値を越えたところで
コンパレーター出力Ｈになり、しきい値以下ではＬとな
る。しきい値設定ドライバーについ−ては、後で説明す
る。

コンパレーター出力は積分器へ入力されるが、またサン
プルホールド回路におけるサンプル開始とインサート開
始を示すスイッチの役割もかねている。（つ）に積分器
の出力を示す。積分器の出力は非反転増幅器をへて液晶
フィルターを駆動し得る電圧まで引き上げられる。（１
）の非反転増幅器の出力は、サンプルホールド回路へ入
力される。

ここでサンプルホールド回路は、先に延べたコンパレー
ター出力の立ち上がりよりサンプルを開始しているが、
コンパレーター出力がＬになるとホールド状態となり（
オ）の様な出力となる。この出力は、反転増幅器をへた
（力）の出力とともにアナログスイッチに入力される。

アナログスイッチはクロック発振器より出力される（キ
）のクロックのタイミングで（オ）、（力）による入力
を切り換えて（り）のように出力している。この出力に
よりグリーン光用液晶フィルターは動作することができ
る。

ここで（ア）の波形について、グリーン光用フォトダイ
オード出力がしきい値と同じになる様子を説明する。■
のグリーン光用フォトダイオード出力が■のしきい値を
越えた所より■の両極性波型を発生させ、第５図のごと
く液晶フィルターの透過率を低下させる。このことによ
り■の出力は低下し、しきい値以下の点になったところ
でサンプルホールド回路の出力がホールドされて、アナ
ログスイッチの出力は一定に保たれてる。これは、透過
率が一定になることを意味し、グリーン光用フォトダイ
オードの出力は、はぼしきい値上で一定に保たれる。

次にしきい値設定ドライバーについて説明する。

しきい値設定ドライバーはランプレギュレーターと連動
していて第６図のランプ印加電圧比に応じて感光体反応
量比をブルー光用フォトダイオードの出力とかけあわせ
て、それぞれグリーン光、レッド光用コンパレーターへ
しきい値として入力する回路である。

この回路によってたとえば、感光体反応量比、Ｂ：　Ｇ
：　Ｒ＝１．０：　４．２：　７．３の場合、ブルー光
用フォトダイオードの出力の４゜２倍の出力をグリーン
光用コンパレーターのしきい値として入力してやり、ま
たレッド光用コンパレーターには７．３倍の出力をしき
い値として入力してやることで、光量調整を行なうこと
ができる。

以上、ランプ印加電圧比が変化した場合に自動的に光量
を検知し制御するシステムを説明してきたが、コピーす
る原稿の種類によっては、グリーンまたはレッドのみの
光量を増減させた方が、色再現の良いコピーが得られる
ことがあるが、この場合には、グリーン光、レッド光用
コンパレーターのしきい値を任意に変えてやることで簡
単に実現できる。

（効果） ハロゲンランプの電圧比を変化させても、感光体総合反
応量比を自動でＢ：　Ｇ：　Ｒ＝１．０：　１゜０：　
　１．Ｏにすることができ、また、グリーン光、レッド
光の光量を任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構成図、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図は印可電圧を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８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９図はフ
ォトダイオードの増幅回路図である。 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、１２’、
１３′・・・階調性ＮＤフィルター、１４．１５．１６
・・・感光体、　１７，１７’、　　冨８．　１Ｂ’、
　　１９゜１９′・・・現像器、３４・・・イレーサー
、５０・・・位置ｆｆｌ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
．５５・・・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)

【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、その出力を検知し、液晶フィルタ
   ーへ印可される電圧を制御する検知制御装置。