JPS63213879A - バーコード読取器を用いた自動制御 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はトナー分与装置に関し、特に同装置の自動制
御に関する。

（従来の技術） 電子写真式装置では、ドラムまたは帯体の表面上に形成
された静電像が、微細なトナー粒子を付与することによ
って現像されトナー像を形成する。

一部の電子写真式装置では、強磁性キャリヤ粒子と小径
トナー粒子の混合現像材を静電像に対してブラシでこす
りつけることによって、トナー像が静電像に基づき形成
される。強磁性粒子のトナー粒子との接触が摩擦帯電に
よって、トナー粒子が静電像に引きつけられ着色するの
に必要な極性へとトナー粒子を帯電させる。

この過程で、トナー粒子は混合現像材から枯渇していき
、トナー像の濃度が次第に減少するのを避けるのに補充
を必要とする。トナーの補充は、幾つか異なる種類の装
置によって行われている。

その一つでは、一定のコピー回数後、一定量のトナーが
混合現像材に加えられる。この方式は、各１回のコピー
で使われるトナー量が充分に予測可能であれば許容し得
る。しかし一部の装置においては、１回のコピーまたは
一定の複数回のコピーで使われる量が大きく変化する。

このため、モニタリング過程の結果に従って自動的にト
ナーを加えるトナー濃度モニターが考えられた。

米国特許第２．９５６．４８７号は概略すれば、制御信
号を用いてパイプレークを作動させ、現像材の粒子粉を
リザーバから磁気ブラシ溜へと追加することを示してい
る。米国特許第３．３４８．５２２号、第３．３１８，
５２３号及び第３，３７６．８５３号は、閉ループ式の
自動現像材制御装置で使われる反射型センサを開示して
いる。クリーンドラムの信号が、ドラム上に形成された
テストパターンからの反射信号と比較される。各信号の
検出には別々のセンサが使われる。両センサの出力がブ
リッジ回路で比較されてエラー信号を与え、該エラー信
号に応じてトナー分与器が作動される。これらの方式で
は、現像度がドラムの周縁に沿って延びた受光体ドラム
上の現像後テスト片から直接測定される。

米国特許第３，８７３，００２号及び第４．０６５，０
３１号に示されている方式では、受光体表面上に配設さ
れた電気バイアス透明電極が現像部を通って搬送され、
トナー粒子を引きつける。光が受光体の内部から透明電
極を介して送られ、受光体表面近くに位置したフォトセ
ンサによって検出される。フォトセンサが透明電極上の
トナー粒子の濃度を表わす信号を与える。この種の方式
の欠点は、必要な構成部品が複雑化し且つ多くなるため
割高になることである。

その他の方式では、現像材ハウジングまたはリザーバ内
に含まれた現像材混合物のトナー濃度を測定することに
よってトナー分与器を制御する。

例えば、米国特許第３，２３３，７８１号は現像材混合
物から光ビームを反射することを開示している。現像材
混合物の反射率の大きさが、混合物中におけるトナ一対
キャリヤ濃度の比を表わす。この種の方式に伴う欠点は
、系内で発生される“ノイズ”、系が受光体表面に実際
に印加されるトナー量の近似を与えるにすぎないこと、
及び現像剤混合物の組成要素に対する系の依存性にそれ
ぞれ一部原因している。

アナログ制御の別の例は、現像材を集めるのに現像装置
内の漏斗状部材を用いることを教示した米国特許第３．
９６８．９２６号である。誘導コイルが漏斗状部材の周
囲に巻かれ、ブリッジ回路を介してトナー分与器のモー
タに接続される。誘導コイルのりアクタンスが、現像材
中に含まれたトナーの比率に従って変化する。米国特許
第３．７１９．１６５号に開示されているような更に別
の方式では、磁気現像ブラシの電位を測定することによ
ってトナー補充器を制御する。また米国特許第３，８７
６．１０６号では、光が現像ブラシで反射され、現像材
ハウジング内のトナー濃度を測定する。反射信号がコン
ピュータに送られ、コンピュータがトナーを加えるべき
かどうかを判定し、それに応じてトナー補充装置を制御
する。しばしば“オートバイアス”と呼ばれる着色を改
善するための別の手法では、現像部内の電極の電位が静
電像の電荷密度の関数として調整される０例えば、受光
体ベルトの近（に配設され、“オートバイアス”を与え
ると共にしきい値回路を介してトナー分与器を作動する
信号を生じる電子測定プローブを用いることを教示した
米国特許第３．７７９，２０４号を参照。

さらに米国特許第３，５２９．５４６号に開示されてい
るように、プリント信号の検知回数つまりピクセルカウ
ントに関連してプリント物質の供給を補充することも知
られている。米国特許第４．５８７．４１１号は、電気
的に作動されるサーマルプリンタでバーコード等のプリ
ント像をプリント、評価及びチェックするための方法を
開示している。この方法は、プリント像を走査して得ら
れたバーコードを検知し、検知部分を所定のデータと比
較して不適切なプリント像を拒絶することを含む。また
米国特許第４．５８９，７６２号は、ゼログラフィツク
プリンタでトナーを分与するための方法及び装置を開示
している。行に沿って離間した離散状の放射源を作動し
、光導電体の各行を露光することによって静電像が生成
される。トナーの分与動作は、光導電体の露光中におけ
る放射源の動作回数をカウントし、放射源の所定動作回
数が得られたとき追加のトナーを分与することによって
制御される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した現像制御方式の多くに伴う困難は、コストと複
雑さであることが多い。また、受光体表面の特性変化、
コピーすべき原稿の特性変化、及びトナー分与器自体の
特性変化等各種の変化する特性を補償するのもしばしば
困難である。従来の方式によく伴う別の困難は、コピー
の低い濃度または細いラインを制御できないことである
。従って本発明の目的は、新規で改良された自動濃度制
御を与えることにある。本発明の別の目的は、簡単で比
較的安価な自動濃度制御システムを提供することにある
。、本発明の更なる目的は、簡単で高信頬の自動密度制
御を与えるバーコード読取器及び標準の被照明バーコー
ドパターンを提供することにある。本発明の別の目的は
、現像の自動制御のためラインのデジタルカウントを用
いることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の更なる利点は以下の説明が進むにつれ明らかと
なり、本発明を構成する特徴は明細書の一部を成す冒頭
の特許請求の範囲に記述されている。

節単に言えば、本発明は自動濃度制御のためにバーコー
ドスキャナつまり読取器を用いるものである。（バーコ
ードの各ラインに応答した）受光体上の一連の異なる電
圧レベルから成るテストパッチが、可視状態に現像され
るライン数が適切な現像制御を生じるのに使われるよう
に配列される。

−例としてライン数を５線とすれば、トナー濃度（現像
度）が正常なときは最初の３線が可視状態に現像され、
標準のトナー追加が必要なときは２綿だけが可視状態に
現像される。１線だけの存在は平常のトナー追加より多
い追加を要求し、ゼロまたは３線より多いカウントは適
当な信号をオペレータに発する。異なる電圧のラインは
、閃光と組み合わされた小さい透明体、露光路内に断続
的に導入され２る透明体、レンズを介して露光される原
稿領域に隣接した不透明のテストバッチ、あるいは各種
の電圧に断続的に付勢される小型帯電装置など各種の方
法で発生できる。

本発明のより明瞭な理解のためには、添付の図面に基づ
く以下の説明を参照されたい。尚図面中、同様の部分に
は同一の参照番号が付しである。

（実施例） 第１図を参照すれば、像担持表面１３を与える適切な光
導電材で被覆された外周を有する像記録ドラム１２を用
いた代表的な複写機」０が示しである。ドラム１２はシ
ャフトによって機枠（不図示）内に回転自在に適切に軸
支され、時計方向に回転して像担持表面１３を複数の複
写機構成部つまりゼログラフィツク処理部を通って移動
させる。

適切な駆動手段（不図示）が設けられ、各種の複写機構
成部に動力を与えて調整し、最終支持材のシート上に原
稿の忠実な再生つまり複写像を生成する。

まず、ドラム１２が帯電部１７を通って像担持表面１３
を移動し、周知のように作像の準備として表面１３上に
静電荷を置く。その後、ドラム１２が露光部１８に回転
され、帯電表面１３が原稿台Ｐに支持された原稿の光像
に露光される。原稿像が帯電面１３を選択的に消失させ
、静電潜像を形成する。露光後、ドラム１２が表面１３
上に記録された静電潜像を現像部１９に回転し、トナー
とキャリヤ両粒子を含む通常の混合現像材が表面１３に
供給されて潜像を可視化する。

最終支持材のシート１５が、昇降式スタック支持トレイ
２０上に配置されスタック状に支持されている。スタッ
クが上昇位置にあるとき、シート分離器２１が個々のシ
ートを整合装置２２へと給送する０次いで、シートが整
合装置２２から転写部２３に前進され、ドラム上の像と
正しく整合される。表面１３上の現像後の像が転写部２
３内で最終支持材のシートと接触され、表面１３から支
持シートの接触面に転写される。

現像後の像が最終支持材１５のシートに転写された後、
現像後の像を含むシートが適切な定着器２４に前進され
る。定着器２４が転写像を最終支持シート１５に合着す
る。定着工程後、最終支持シートがトレイ２５等の適切
な出力装置に前進される。トナー粒子の大部分は最終支
持材に転写されるが、転写後も必ず一部の残留粒子が表
面１３上に残っている。表面１３上に残っている残留粒
子は、クリーニング部２６でドラム１２から除去される
０例えばクリーニングブレード等任意の通常手段で、残
留粒子は表面１３から機械的に除去できる。

原稿は原稿台Ｐ上での露光のため手操作で、あるいは入
口ビンチロール３１と３２から成る入口搬送器を含む原
稿取扱器３０によって自動的に与えられ、ピンチロール
３１と３２は原稿が両者間に容易に置かれるように選択
的に離反可能である。

原稿取扱器３０は待ち部３３と原稿を前整合するための
旋回自在に支持ゲート（不図示）、更にプラテンベルｌ
送器３５と原稿台Ｐの先端に設けられた整合ゲート３７
も含む。作像後、原稿はベルト搬送器３５によって原稿
台Ｐから出口トレイ３８に前進される。

原稿台Ｐ上に位置した原稿は、全速ミラー４１と半速ミ
ラー４２と共に左から右へ移動するランプＰによって走
査される。走査原稿の像が、全速ミラー４１から半速ミ
ラー４２を経てレンズ４３に投影される。像はさらにレ
ンズ反射ミラー４４からレンズ４３を逆に通り、固定ミ
ラー４５を経てドラム面１３上に投影される。

尚第１図を参照すると、４７で全体を示したコピー出口
部が定着器２４に隣接して配置されている。定着器２４
を出たシート１５は、ソータ搬送器４９に沿い出口ロー
ルによって選ばれる。偏向ゲートまたは旋回シュート４
８が、ソータ搬送器４９から出口トレイ２５内へ選択的
にそらせるか、または水平な搬送器に沿った更なる前進
を可能とするように配置されている。シｓ　　）４８が
上位置にあれば、シート１５は出口トレイ２５内に落下
する。シュート４８が下位置にあれば、シート１５はソ
ータ搬送器４９に沿い垂直の搬送器５１を介してソータ
収容箱へと前進される。

次に第２図を参照すると、本発明によれば、コントロー
ラ５４によりランプ５２が励起されるのに応じて、バー
コード透明体５０がバーコードをドラム表面１３の原稿
間スペース部上に投影される。こ〜で原稿間スペースは
、ドラム表面１３のうちそこに投影される連続した原稿
像を分離している部分として定義される。コントローラ
５４のより完全な説明については、参照によってこ〜に
含められる米国特許第４，１３３．６１１号を参照され
たい。

原稿像のドラム表面１３上の投影中、咳像に対応した面
部分が除電される。図示の目的上一定の比例では描かれ
てないドラム表面１３上のバーコード領域が、ランプ５
２からの光の透明体５０を介した投影によって除電され
る。

尚、この発明の範囲は受光体の表面１３上にバーコード
像を投影する任意の適切な方法を包含するものであるこ
とに留意されたい０例えば、別の方法として不透明のバ
ーコードターゲットを原稿台Ｐの端部に固定してもよい
。このバーコードターゲットつまり像は５３で示すよう
に、原稿台Ｐの像領域外で原稿台の下面に配置されるの
が好ましい。そして、バーコードの像を原稿像の直前ま
たは直後に投影するため、ターゲットの下側も続けて走
査するように走査機構が調整される。

原稿の作像とバーコードに露光される原稿間スペースの
部分に対応した表面１３の両領域が現像部１９に回転し
、分与器ロールまたはトナー分与器５６と組合された磁
気ブラシ現像器５５からトナーを受は取る。現像部１９
と転写部２３０間でドラム１２の近くに配置された適切
なバーコードセンサ５８が、表面１３上で現像されたバ
ーの数を検知する。

代表的なセンサは、コントローラ５４から作動パルスを
受信する発光ダイオード（ＬＥＤ）６０を備えたハウジ
ングを含み得る。ＬＥＤ６０からの光は、表面１３上の
バーコードサンプル領域から反射され、検出器６２によ
って受信される。バーコードの現像ライン数を表わす検
出器６２からの信号は前置増中器６４で増巾され、簡単
なデジタルカウンタとし得る信号処理回路６６に入る。

信号処理回路６６からの出力信号がコントローラ５４に
送られ、検知されたバーの数に応じて適切に応答する。

第２図に示すように、自動現像制御ループは、処理回路
６６に入力信号を与えるセンサ５８と、コントローラ５
４から与えられてトナー分与器５６の作動時間を変化さ
せる付勢信号とで構成される。すなわち、複写機のコピ
ーサイクル時間の所定の比率である。

センサ５８に応答し、コントローラ５４はトナー分与器
５６を制御する作動ソレノイド７４に信号を与える。ト
ナー分与器５６がトナーを磁気ブラシ現像器５５に追加
し、ドラム表面１３に追加されるトナー粒子の量を変化
させる。

第３図を参照すると、磁気ブラシ現像器５５が現像部１
９で現像器ハウジング７５内に設けられている。ハウジ
ング７５の後部は、供給現像材を含む溜めを形成する。

溜め領域内の受動クロス混合器（不図示）が現像材を混
合し、搬送ロール７７が現像材をハウジング７５の頂部
に上昇させる。

当業者には自明なように、磁気ブラシ現像装置で通例使
われている静電的に吸引可能な現像材は、トナーと呼ば
れる着色樹脂質粉末及びキャリヤと呼ばれるより大きい
顆粒ビーズとから成る。必要な磁気特性を与えるため、
キャリヤは鋼等の磁化可能材を含む。磁気ブラシ現像器
５５によって形成される磁場で、現像材の被覆層がドラ
ム表面１３に隣接した磁気ブラシ現像器５５の表面に沿
って形成される。トナーがキャリヤビーズから静電潜像
に引きつけられ、ドラム表面１３上に可視粉末像を生じ
る。

磁気ブラシ現像器５５は、回転可能な外部スリーブと、
該外部スリーブの内部に配設された相対的に固定の磁石
とから成る。外部スリーブはドラム表面１３に対し、ハ
ウジングドライブ７日によって回転される。好ましい実
施例において、ノλウジングドライブ７８は適切なりラ
ッチを介し複写機１０の主ドライブとギヤ接続される。

ドラム表面１３上における静電潜像の現像を調整するた
め、外部スリーブは適切な電源（不図示）によって電気
的にバイアスされる。

本発明の別の特徴によれば、トナ一対キャリヤ材の最適
比率が、現像後のバーコードをセンサ５８によって検知
し、バーコード信号を信号処理回路６６に生じることに
よって与えられる。信号処理回路６６から発生される信
号が、分与器ソレノイド７４を介して分与器ロールつま
りトナー分与器５６の作動時間を決め、トナー供給ホッ
パ＝８０から現像器ハウジング７５に追加されるトナー
の量を制御する。トナー供給ホッパー８０からトナーを
放出するため、回転可能なトナー分与器５６が現像器ハ
ウジング７５への人口で、トナー供給ホッパー８０の下
端つまり分与端に設けられている。トナー供給ホッパー
８０は、トナーをトナー分与器を与えて供給トナーを現
像器ハウジング内に補充する任意の適切なトナー用容器
とし得る。

トナー分与器５６は、レバーアーム８２と一体のカムフ
ォロア８１によって駆動される発泡体ロールであるのが
好ましい。カムフォロア８１は、分与器駆動カム８６を
駆動するハウジングドライブ７８に応答して分与器ロー
ル支点８４を中心に旋回する。第３図に示すごとく、こ
の旋回動はレバー８２と係合する中断機構９０のピン８
８の作用によって妨げられる。レバーアーム８２との係
合からピン８８を解放するには、分与器ソレノイド７４
が付勢されて中断機構９０を後退される。

これで、ピン８８がレバーアーム８２の表面９４との係
合から外れる。つまり、分与器ソレノイド７４の付勢が
中断機構を右から左に後退させ、従ってピン８８を想像
線で示した位置に後退させる。

ピン８８の後退がレバー８２を解放し、分与器ロールの
支点８４を中心に旋回動させる。レバーアーム８２の解
放で、トナー分与器５６と係合しているカムフォロア８
１がカム８６の面に応じて移動可能となる。カムフォロ
ア８１の動きがトナー分与器５６を回転させ、供給ホン
パー８０から現像器ハウジング７５へとトナーを追加す
る。トナー分与器ロール５６は比較的多孔性のスポンジ
状材から成り、スポンジ状材に付着しているトナー粒子
を運んで現像器ハウジング７５内へ追加するように回転
するのが好ましい、尚、上記に限らず任意の適切なトナ
ー分与器がこの発明に包含されることに留意されたい。

また第３図を参照すると、複写機１０は関連のメモリを
含めコントローラ５４を具備したコントローラ／論理ボ
ード９４と、該コントローラ／論理ボード９４及びセン
サ５８に電気的に接続されたドライバボード９６とを含
むのが好ましい。

センサ５８は、スーパーやその他の小売店で使われてい
るような、メーカーから容易に入手可能な既製の市販バ
ーコード読取器とし得る。テストバッチつまりバーコー
ドは、可視伏態に現像されたライン数が適切な現像の規
準つまり標準となるように配列された電圧の変化する一
連のラインから成るのが適する。一実施例において、ラ
インは例えば点線、巾約０．０２０インチ（約０．５１
ｍ重）、長さ約０．２５インチ（約６．４１■）、間隔
０．１インチ（約２．５ｍ）で、受光体を横切りその移
動方向と直角に並んでいる。現像後、これらのラインが
順次バーコードセンサの視野内に入る。テストパターン
つまりバーコードの始め、望ましくはテストパターンの
終りにも、パターンを識別して両者間のラインのカウン
トを開始せしめるための２本以上のラインが配される。

上記と異なるライン中及び間隔等、その他の変形も本発
明に含まれる。

各種の制御応答が実施可能である。例えば、バーコード
パターンを５線とすれば、トナー濃度（現像度）が正常
のとき、最初の３線が可視状態に現像されれば適切な制
御応答がなされている。

２線が現像されたときは、トナーの平常追加を表わす。

現像された１本の存在は平常より多いトナーの追加を示
し、０または４線のカウントは適当な指示か信号をキー
オペレータに発する。

３本の現像ラインを読み取ると、分与器ソレノイド７４
が０．５秒間作動される。２本だけの検知つまり測定は
、分与器ソレノイドを２秒間付勢する。一方、第４線が
可視状態になると、これは平常濃度より大きいことを示
すので、分与器ソレノイド７４は全く作動されない。検
知ラインに応じて広範囲の現像制御を与えるのに、各種
の実施例及び様々なバーコードが存在することが理解さ
れるべきである。例えば、第４図は別の実施例を示す。

スリント付スクリーンｌＯＯがＬ　Ｅ　Ｄアレイ１０２
の前方に配置され、原稿間の期間中、ＬＥＤアレイが照
明されて受光体１０４上にアレイの潜像を生じる。次い
でこの像が現像され、オリジナルの不完全な像を生成し
てバーコード読取器１０６によって読み取られる。尚、
簡単なバーコード読取器の検出器装置としての使用は、
像の濃度に応じたアナログ制御でなく、像要素のカウン
ト数に応じたデジタル制御を与えることに留意されたい
。

以上現時点で本発明の好ましい実施例と見なされるもの
を例示し説明したが、当業者にとっては数多（の変形及
び変更が自明であり、特許請求の範囲は本発明の精神及
び範囲内に入る全ての変形及び変更を包含するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具備した複写機の正面図；第２図は本
発明によるバーコード読取器型の現像制御システムを示
す概略ブロック図；第３図は第１図のトナー分与機構を
示す；及び第４図はバーコード投影器及び読取器の別の
実施例を示す。 １０・・・複写機、 １２・・・受光体、 ５０；５３・・・テストターゲット（５０；バーコード
透明体、５３；不透明のバーコード）、 ５２・・・ランプ、 ５４・・・コントローラ、 ５５・・・現像器、 ５６・・・トナー分与器、 ５８；１０６・・・バーコード読取器、７４・・・トナ
ー分与器作動手段。 し４面のｉｌｌ占（内容に゛久更なし）鋤 手続補正弁（方式） ６３．３．１７ 昭和　　年　　月　　日 移 特許庁長官　　小　川　邦　夫　　殿 ■、事件の表示　　　昭和６２年特許願第３０７３６０
号２、発明の名称　　　バーコード読取器を用いた自動
制御３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　ゼロックス　コーポレーション４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー像を支持する受光体； 原稿像を前記受光体に投影する光路； 前記受光体上にバー像を形成するテストターゲット； 前記バー像にトナーを付与する現像器； 前記現像器にトナーを与えるトナー分与器；前記現像器
   に電気接続されたコントローラ；前記バー像に応答して
   現像後のバー像を表す第１及び第２制御信号を発生し、
   この信号のうち第１制御信号が現像後のバー像の第１の
   バー数を表し、第２制御信号が現像後のバー像の第２の
   バー数を表している、バーコード読取器；及び 前記第１バー数または第２バー数に応じ前記トナー分与
   器を所定時間作動する手段を含む複写機。 ２、現像後のバー数が低または高の現像状態を表す特許
   請求の範囲第１項の複写機。 ３、前記テストターゲットが受光体の近くに配設され閃
   光ランプによって露光されるバーコード透明体である特
   許請求の範囲第１項の複写機。 ４、前記テストターゲットが前記光路内に選択的に配設
   された不透明なバーコードである特許請求の範囲第１項
   の複写機。 ５、受光体； 前記受光体上にデジタル像を形成する手段；前記デジタ
   ル像にトナーを付与する現像器；現像後のデジタル像を
   表す制御信号を生じるデジタル像センサ；及び 前記制御信号に応じて前記現像器を制御する手段；を含
   む複写機。 ６、前記デジタル像がバーコードで、前記現像器を制御
   する手段が前記デジタル像センサに接続されたトナー分
   与器を含む特許請求の範囲第５項の複写機。 ７、前記デジタル像センサがバーコード読取器である特
   許請求の範囲第６項の複写機。 ８、受光体； 前記受光体上にバーコード像を形成する手段；前記バー
   コード像にトナーを付与する現像器；前記現像器にトナ
   ーを与えるトナー分与器；現像後のバーコード像を表す
   コード信号を生じるバーコード読取器；及び 前記コード信号に応じて前記現像器を所定時間作動する
   手段；を含む特許請求の範囲第６項の複写機。 ９、前記トナー分与器の作動が増分する時間の形で行わ
   れる特許請求の範囲第８項の複写機。 １０、前記コード信号が低いトナー濃度または高いトナ
   ー濃度を表し、前記トナー分与器を作動する手段が低い
   現像トナー量を表す一連の信号に応答する特許請求の範
   囲第８項の複写機。 １１、前記バーコード像を形成する手段が不透明なバー
   コードである特許請求の範囲第８項の複写機。 １２、前記バーコード像を形成する手段が前記受光体の
   近くに配設されたバーコード透明体である特許請求の範
   囲第８項の複写機。 １３、前記トナー分与器を作動する手段が前記バーコー
   ド像の現像後のバー数に応答する特許請求の範囲第８項
   の複写機。