JPH02256076A - 鏡面反射率測定用濃度計 - Google Patents
鏡面反射率測定用濃度計Info
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- JPH02256076A JPH02256076A JP1236809A JP23680989A JPH02256076A JP H02256076 A JPH02256076 A JP H02256076A JP 1236809 A JP1236809 A JP 1236809A JP 23680989 A JP23680989 A JP 23680989A JP H02256076 A JPH02256076 A JP H02256076A
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- G03G15/0855—Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by optical means
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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。
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）
この発明は一般に電子写真式プリント装置に関し、より
詳しくはトナー粒子が光導電性部材上に順次被着される
のに伴う鏡面反射率の減少を検出するのに使われる改良
型赤外線濃度計に関する。
詳しくはトナー粒子が光導電性部材上に順次被着される
のに伴う鏡面反射率の減少を検出するのに使われる改良
型赤外線濃度計に関する。
（従来の技術と発明が解決すべき課題）黒色トナー粒子
の光学濃度を測定するのに、濃度計を使うことはよく知
られている。しかし、黒色トナー粒子用に使われている
濃度計は一般に、着色トナー粒子用に用いるのに適さな
い。すなわちこの種の濃度計は一般に、着色トナー粒子
からの赤外線に含まれる拡散反射束の大きい成分に感応
し、これが誤った濃度測定値を与える。着色トナー粒子
の濃度を測定するための、他の型式の濃度計はまだ現れ
ていない。その濃度を測定するのに、これまで各種の手
法が使われてきた。下記の各特許が関連あるものと思わ
れる。
の光学濃度を測定するのに、濃度計を使うことはよく知
られている。しかし、黒色トナー粒子用に使われている
濃度計は一般に、着色トナー粒子用に用いるのに適さな
い。すなわちこの種の濃度計は一般に、着色トナー粒子
からの赤外線に含まれる拡散反射束の大きい成分に感応
し、これが誤った濃度測定値を与える。着色トナー粒子
の濃度を測定するための、他の型式の濃度計はまだ現れ
ていない。その濃度を測定するのに、これまで各種の手
法が使われてきた。下記の各特許が関連あるものと思わ
れる。
米国特許第４，０５４，３９１号
特許権者：ウィッチ 発行日： １９７７年１０月１８
日米国特許第４，２８４．３５９号 特許権者：ハイルマン 発行日：１９長年８月１８日 米国特許第４．５５３，０３３号 特許権者：ハブル三世他 発行日： １９８５年１１月１２日 上記各特許の関連部分を、以下簡単に要約する。
日米国特許第４，２８４．３５９号 特許権者：ハイルマン 発行日：１９長年８月１８日 米国特許第４．５５３，０３３号 特許権者：ハブル三世他 発行日： １９８５年１１月１２日 上記各特許の関連部分を、以下簡単に要約する。
米国特許第４．０５４．３９１号は、試験表面によって
鏡面反射された光の量が、その表面上における粒子被覆
の濃度と相関される鏡面反射率ミクロ濃度計を開示して
いる。照明用の顕微鏡から試験表面上に入射した光が収
集用の顕微鏡へと鏡面反射し、きれいな試験表面から反
射された光と比較される。きれいな受光体表面とトナー
の付着した受光体表面の反射率が各々測定され、両者の
比が求められる。
鏡面反射された光の量が、その表面上における粒子被覆
の濃度と相関される鏡面反射率ミクロ濃度計を開示して
いる。照明用の顕微鏡から試験表面上に入射した光が収
集用の顕微鏡へと鏡面反射し、きれいな試験表面から反
射された光と比較される。きれいな受光体表面とトナー
の付着した受光体表面の反射率が各々測定され、両者の
比が求められる。
米国特許第４．２８４．３５６号は、表面を照明して表
面反射率を比較するための光源と光検出器を記載してい
る。第１及び第２の反射光ビームが比較され、第１及び
第２の各シート表面のうち太きい方の反射率が求められ
る。光源からの光ビームは平行化された光ビームでも、
あるいは平行化されない（拡散）光ビームでもよい。光
検圧器は、そこに入射した光ビームの強度つまり濃度に
応じた電気出力信号を発する。
面反射率を比較するための光源と光検出器を記載してい
る。第１及び第２の反射光ビームが比較され、第１及び
第２の各シート表面のうち太きい方の反射率が求められ
る。光源からの光ビームは平行化された光ビームでも、
あるいは平行化されない（拡散）光ビームでもよい。光
検圧器は、そこに入射した光ビームの強度つまり濃度に
応じた電気出力信号を発する。
米国特許第４，５５３，０３３号は、発光ダイオード、
光を感光面に投影させるコリメータレンズ、反射光を信
号フォトダイオードへと集束させる収集レンズとフィー
ルドレンズ、及び反射光の一部が対照光出力に変換され
る対照フォトダイオードを含む赤外線反射率濃度計を開
示している。信号フォトダイオードで受け取られた光の
量が、受光体の表面での反射率の測定値で、受光体表面
のトナー粒子の濃度に比例する。
光を感光面に投影させるコリメータレンズ、反射光を信
号フォトダイオードへと集束させる収集レンズとフィー
ルドレンズ、及び反射光の一部が対照光出力に変換され
る対照フォトダイオードを含む赤外線反射率濃度計を開
示している。信号フォトダイオードで受け取られた光の
量が、受光体の表面での反射率の測定値で、受光体表面
のトナー粒子の濃度に比例する。
（実施例）
第１図に示すように、電子写真式プリント装置では受光
体、すなわち光導電性ベルト１０を用いる。光導電性ベ
ルト１０はアース層上に被覆された光導電性材料から作
製され、さらにアース層はカール防止裏当て層上に被覆
されるのが好ましい。
体、すなわち光導電性ベルト１０を用いる。光導電性ベ
ルト１０はアース層上に被覆された光導電性材料から作
製され、さらにアース層はカール防止裏当て層上に被覆
されるのが好ましい。
光導電性材料は、電荷発生層上に被覆された電荷輸送層
で作製される。電荷輸送層が、電荷発生層°から正の電
荷を輸送する。アース層上に中間層が被覆されている。
で作製される。電荷輸送層が、電荷発生層°から正の電
荷を輸送する。アース層上に中間層が被覆されている。
′ｒ４荷輸送層は、ポリカーボネート内に分散されたジ
−ｍ−トリジフェニルビフェニルジアミンの小分子を含
む、Ｎ荷発生層は三方晶系セレンから作製される。アー
ス層は、チタンが被覆されたマイラー（！、Ｉｙｌａｒ
：デュポン社のポリエチレングリコールテレフタレート
フィルムの商品名）から作製される。アース層は非常に
薄く、光がそこを通過するのを可能とする。これら以外
の適切な光導電性材料、アース層、及びカール防止裏当
て層も使える。ベルト１０は矢印１２の方向に移動し、
光導電性表面の連続部分を、その移動経路の周囲に沿っ
て配置された各処理ステー乞ヨンを通って逐次前進させ
る。またベルト１０は、アイドラローラ１４と駆動ロー
ラ１６間に掛シナ渡されている。アイドラローラ１４は
、ベルト１０と一緒に回転するように回転可能に取り付
けられている。駆動ローラ１６は、ベルトドライブなど
適切な手段で結合されたモータによって回転される。駆
動ローラ１６が回転するにつれ、ベルト１０が矢印１２
の方向に前進される。
−ｍ−トリジフェニルビフェニルジアミンの小分子を含
む、Ｎ荷発生層は三方晶系セレンから作製される。アー
ス層は、チタンが被覆されたマイラー（！、Ｉｙｌａｒ
：デュポン社のポリエチレングリコールテレフタレート
フィルムの商品名）から作製される。アース層は非常に
薄く、光がそこを通過するのを可能とする。これら以外
の適切な光導電性材料、アース層、及びカール防止裏当
て層も使える。ベルト１０は矢印１２の方向に移動し、
光導電性表面の連続部分を、その移動経路の周囲に沿っ
て配置された各処理ステー乞ヨンを通って逐次前進させ
る。またベルト１０は、アイドラローラ１４と駆動ロー
ラ１６間に掛シナ渡されている。アイドラローラ１４は
、ベルト１０と一緒に回転するように回転可能に取り付
けられている。駆動ローラ１６は、ベルトドライブなど
適切な手段で結合されたモータによって回転される。駆
動ローラ１６が回転するにつれ、ベルト１０が矢印１２
の方向に前進される。
まず、光導電性ベルト１０の一部が帯電ステーションＡ
を通過する。帯電ステーションＡでは、２つのコロナ発
生装置１８．２０が光導電性ベルト１０を、比較的高い
、実質上−様な電位に帯電する。コロナ発生装置１８が
、必要な電荷の全てを光導電性ベルト１０上に置く。コ
ロナ発生装置２０はレベリング装置として作用し、コロ
ナ発生装置１８によって帯電されなかった領域を埋める
。
を通過する。帯電ステーションＡでは、２つのコロナ発
生装置１８．２０が光導電性ベルト１０を、比較的高い
、実質上−様な電位に帯電する。コロナ発生装置１８が
、必要な電荷の全てを光導電性ベルト１０上に置く。コ
ロナ発生装置２０はレベリング装置として作用し、コロ
ナ発生装置１８によって帯電されなかった領域を埋める
。
次に、帯電された光導電性表面が露出ステーション已に
回転される。露出ステーションＢは移動レンズ系２２と
、カラーフィルタ機構２４を含む。
回転される。露出ステーションＢは移動レンズ系２２と
、カラーフィルタ機構２４を含む。
原画２６が、透明な透視原画台２８上に静止支持されて
いる。原画の連続した増分領域が、移動するランプ組体
３０によって順次照明される。鏡３２．３４及び３６が
レンズ２２を通じて光線を反射させる。レンズ２２は、
原画台２８の連続した照明領域を順次走査する。レンズ
２２からの光線は鏡３８．４０及び４２で反射され、光
導電性ベルト１０の帯電部分上に集束される。ランプ組
体３０、鏡３２．３４及び３６、レンズ２２、及びフィ
ルタ２４は、原画の連続する光像を光導電性ベルト１０
上に歪まないように生成するため、光導電性ベルト１０
の移動とタイミングを合わせて移動される。露出中、フ
ィルタ機構２４が選択されたカラーフィルタを、レンズ
２２の光学的光路中に介在させる。カラーフィルタは各
々レンズを通過する光線に作用し、原稿の連続する光像
の特定カラーに対応した静電潜像、すなわち潜在的な静
電電荷パターンを光導電性ベルト上に記録する。露出ス
テーションＢは、試験領域発生器４３も含み、該発生器
４３は像間領域、すなわち光導電性ベルト１０上に記録
される連続した静電潜像間の領域における光導電性表面
の帯電部分上に、試験光像を投影して試験領域を記録す
る光源を備えている。ベルト１０の光導電性表面上に記
録された試験領域と静電潜像は、現像ステーションでト
ナー粒子によって現像される。
いる。原画の連続した増分領域が、移動するランプ組体
３０によって順次照明される。鏡３２．３４及び３６が
レンズ２２を通じて光線を反射させる。レンズ２２は、
原画台２８の連続した照明領域を順次走査する。レンズ
２２からの光線は鏡３８．４０及び４２で反射され、光
導電性ベルト１０の帯電部分上に集束される。ランプ組
体３０、鏡３２．３４及び３６、レンズ２２、及びフィ
ルタ２４は、原画の連続する光像を光導電性ベルト１０
上に歪まないように生成するため、光導電性ベルト１０
の移動とタイミングを合わせて移動される。露出中、フ
ィルタ機構２４が選択されたカラーフィルタを、レンズ
２２の光学的光路中に介在させる。カラーフィルタは各
々レンズを通過する光線に作用し、原稿の連続する光像
の特定カラーに対応した静電潜像、すなわち潜在的な静
電電荷パターンを光導電性ベルト上に記録する。露出ス
テーションＢは、試験領域発生器４３も含み、該発生器
４３は像間領域、すなわち光導電性ベルト１０上に記録
される連続した静電潜像間の領域における光導電性表面
の帯電部分上に、試験光像を投影して試験領域を記録す
る光源を備えている。ベルト１０の光導電性表面上に記
録された試験領域と静電潜像は、現像ステーションでト
ナー粒子によって現像される。
静１ｉ潜像と試験領域が光導電性ベルト１０上に記録さ
れた後、ベルト１０はそれらを現像ステーションＣに進
める。現像ステーションＣは、４つ別々の現像装置４４
．４６．４８．５０を含む。
れた後、ベルト１０はそれらを現像ステーションＣに進
める。現像ステーションＣは、４つ別々の現像装置４４
．４６．４８．５０を含む。
現像装置は、当該分野で一般に「磁気ブラシ現像装置」
と称される型である。一般に磁気ブラシ現像システムで
は、摩擦電気によってそこに付着しているトナー粒子を
有す゛る磁気キャリヤ顆粒を含んだ磁化可能な現像材を
用いる。現像材は指向性の磁束場を通じて連続的に運ば
れ、現像材のブラシを形成する。現像材粒子は、ブラシ
に絶えず新たな現像材を与えるように継続的に移動され
る。
と称される型である。一般に磁気ブラシ現像システムで
は、摩擦電気によってそこに付着しているトナー粒子を
有す゛る磁気キャリヤ顆粒を含んだ磁化可能な現像材を
用いる。現像材は指向性の磁束場を通じて連続的に運ば
れ、現像材のブラシを形成する。現像材粒子は、ブラシ
に絶えず新たな現像材を与えるように継続的に移動され
る。
かかる現像材のブラシを光導電性表面と接触させること
によって、現像が行われる。現像装置４４．４６及び４
８はそれぞれ、光導電性表面上に記録された特定の色別
された静電潜像の補色に対応した特定カラーのトナー粒
子を与える。各トナー粒子のカラーは、フィルタを透過
した光の波長に対応する電磁波スペクトル中の所定スペ
クトル領域内の光を吸収する。例えば、光像を緑色フィ
ルタに通して形成された静電潜像は、スペクトル中の赤
及び青色部分を光導電性ベルト１０上に比較的高い電荷
密度の領域として記録する一方、緑色の光線はフィルタ
を通過し、光導電性ベルト１０上の電荷密度を、現像不
能な電圧レベルにまで減少させる。次いで、現像装置４
４から緑吸収（マゼンタ）トナー粒子を光導電性ベルト
１０上に記録された静電潜像に与えることによって、帯
電領域が可視化される。同じく、青色の分離が現像装置
４６によって青吸収（イエロー）トナー粒子で行われる
一方、赤色の分離は現像装置４８によって赤吸収（シア
ン）トナー粒子で行われる。現像装置５０は黒色トナー
粒子を含み、白黒の原画から形成された静電潜像を現像
するのに使われる。各現像装置はそれぞれ、動作位置に
対して人出移動される。動作位置では、磁気ブラシが光
導電性ベルトに密接して隣接する一方、非動作位置では
、磁気ブラシが光導電性ベルトから離れている。各静電
潜像の現像時には、１つの現像装置だけが動作位置にあ
り、残りの現像装置は非動作位置にある。これによって
、各静電潜像と連続す゛る試験領域が、適切なカラーの
トナー粒子によって混ざり合わずに現像されることが保
証される。第１図では、現像装置４４が動作位置にある
ものとして示してあり、現像装置４６．４８及び５０は
非動作位置にある。現像された試験領域は、赤外線濃度
計５１の下方を通過する。赤外線濃度計５１はベルト１
０の光導電性表面に隣接して位置し、試験領域の現像さ
れたトナー量に比例した電気信号を発生する。濃度計５
１の詳しい構造は、後で第２〜５図を参照して説明する
。
によって、現像が行われる。現像装置４４．４６及び４
８はそれぞれ、光導電性表面上に記録された特定の色別
された静電潜像の補色に対応した特定カラーのトナー粒
子を与える。各トナー粒子のカラーは、フィルタを透過
した光の波長に対応する電磁波スペクトル中の所定スペ
クトル領域内の光を吸収する。例えば、光像を緑色フィ
ルタに通して形成された静電潜像は、スペクトル中の赤
及び青色部分を光導電性ベルト１０上に比較的高い電荷
密度の領域として記録する一方、緑色の光線はフィルタ
を通過し、光導電性ベルト１０上の電荷密度を、現像不
能な電圧レベルにまで減少させる。次いで、現像装置４
４から緑吸収（マゼンタ）トナー粒子を光導電性ベルト
１０上に記録された静電潜像に与えることによって、帯
電領域が可視化される。同じく、青色の分離が現像装置
４６によって青吸収（イエロー）トナー粒子で行われる
一方、赤色の分離は現像装置４８によって赤吸収（シア
ン）トナー粒子で行われる。現像装置５０は黒色トナー
粒子を含み、白黒の原画から形成された静電潜像を現像
するのに使われる。各現像装置はそれぞれ、動作位置に
対して人出移動される。動作位置では、磁気ブラシが光
導電性ベルトに密接して隣接する一方、非動作位置では
、磁気ブラシが光導電性ベルトから離れている。各静電
潜像の現像時には、１つの現像装置だけが動作位置にあ
り、残りの現像装置は非動作位置にある。これによって
、各静電潜像と連続す゛る試験領域が、適切なカラーの
トナー粒子によって混ざり合わずに現像されることが保
証される。第１図では、現像装置４４が動作位置にある
ものとして示してあり、現像装置４６．４８及び５０は
非動作位置にある。現像された試験領域は、赤外線濃度
計５１の下方を通過する。赤外線濃度計５１はベルト１
０の光導電性表面に隣接して位置し、試験領域の現像さ
れたトナー量に比例した電気信号を発生する。濃度計５
１の詳しい構造は、後で第２〜５図を参照して説明する
。
現像後、トナー像は転写ステーションＤに移動され、そ
こでトナー像が、特に普通紙などの支持材シート５２に
転写される。転写ステーションＤでは、シート搬送装置
５４がシート５２を、光導電性ベルト１０と接触するよ
うに移動する。シート搬送装置５２は、３つのロール５
８．６０及び６２間に掛は渡された一対の離間ベルト５
６を有する。グリッパ６４が一対のベルト５６間に延び
、それと一体に移動する。シート５２は、トレイ７４上
に配設されたシートスタック７２から前進される。送り
ロール７７がスタック７２から最上のシートを、前進ロ
ーラ７６と７８によって画成されたニップへと進める。
こでトナー像が、特に普通紙などの支持材シート５２に
転写される。転写ステーションＤでは、シート搬送装置
５４がシート５２を、光導電性ベルト１０と接触するよ
うに移動する。シート搬送装置５２は、３つのロール５
８．６０及び６２間に掛は渡された一対の離間ベルト５
６を有する。グリッパ６４が一対のベルト５６間に延び
、それと一体に移動する。シート５２は、トレイ７４上
に配設されたシートスタック７２から前進される。送り
ロール７７がスタック７２から最上のシートを、前進ロ
ーラ７６と７８によって画成されたニップへと進める。
前進ローラ７６と７８がシート５２をシート搬送装置５
４へと送り込む。
４へと送り込む。
シート５２は前進ローラ７６と７８によって、グリッパ
６４の移動と同期して送り込まれる。こうして、シート
５２の前縁は、開いたグリッパ６４１９よって受け取ら
れるべき所定の位置に達する。
６４の移動と同期して送り込まれる。こうして、シート
５２の前縁は、開いたグリッパ６４１９よって受け取ら
れるべき所定の位置に達する。
次いで、グリッパが閉じてシートをそこに固定し、循環
経路に沿って一緒に移動可能とする。なお、シートの前
縁はグリッパ６４によって、解放自在に固定される。ベ
ルトが矢印６６の方向に移動するにつれ、シート５２は
現像されたトナー像と同期して、転写ゾーン６８で光導
電性ベルトと接触するように移動する。コロナ発生装置
７０がシートの裏面上にイオンを吹き付け、シートを正
しい大きさ及び極性に帯電して、光導電性ベルト１０か
らシートにトナー像を引き付ける。シート５２はグリッ
パ６４に固定されたまま、循環経路を３サイクルにわた
って移動する。このようにして、３つの異なるカラート
ナー像が、相互に重ね合わせ整合された状態でシート５
２に転写される。つまり、前記した帯電、露出、現像及
び転写の各工程が複数サイクル繰り返され、着色原稿の
マルチカラーコピーが形成される。
経路に沿って一緒に移動可能とする。なお、シートの前
縁はグリッパ６４によって、解放自在に固定される。ベ
ルトが矢印６６の方向に移動するにつれ、シート５２は
現像されたトナー像と同期して、転写ゾーン６８で光導
電性ベルトと接触するように移動する。コロナ発生装置
７０がシートの裏面上にイオンを吹き付け、シートを正
しい大きさ及び極性に帯電して、光導電性ベルト１０か
らシートにトナー像を引き付ける。シート５２はグリッ
パ６４に固定されたまま、循環経路を３サイクルにわた
って移動する。このようにして、３つの異なるカラート
ナー像が、相互に重ね合わせ整合された状態でシート５
２に転写される。つまり、前記した帯電、露出、現像及
び転写の各工程が複数サイクル繰り返され、着色原稿の
マルチカラーコピーが形成される。
最後の転写動作後、グリッパ６４が相手シート５２を解
放する。コンベヤ８０がシート５２を矢印８２の方向に
定着ステーションＥへと搬送し、そこで転写像がシート
５２へ永久的に定着される。
放する。コンベヤ８０がシート５２を矢印８２の方向に
定着ステーションＥへと搬送し、そこで転写像がシート
５２へ永久的に定着される。
定着ステーションＥは、加熱定着ロール８４と加圧ロー
ル８６を含む。シート５２は、定着ロール８４と加圧ロ
ール８６によって画成されたニップを通過する。トナー
像はシート５２に固着されるように、定着ロール８４と
接触させられる。その後、シート５２は前進ロール対８
８によって取出トレイ９０に送られた後、装置のオペレ
ータによってそこから取り出される。
ル８６を含む。シート５２は、定着ロール８４と加圧ロ
ール８６によって画成されたニップを通過する。トナー
像はシート５２に固着されるように、定着ロール８４と
接触させられる。その後、シート５２は前進ロール対８
８によって取出トレイ９０に送られた後、装置のオペレ
ータによってそこから取り出される。
ベルト１０の移動方向に沿った最後の処理ステーション
は、矢印１２で示したクリーニングステーションＦであ
る。回転可能に取り付けられた繊維質のブラシ９２がク
リーニングステーションＦに位置し、光導電性ベルト１
０と接触する状態に維持されて、転写動作後桟もている
残留トナー粒子を除去する。その後、ランプ９４が光導
電性ベルト１０を照明し、次の連続サイクルの開始前に
、ベルト上に残っている残留電荷をすべて取り除く。
は、矢印１２で示したクリーニングステーションＦであ
る。回転可能に取り付けられた繊維質のブラシ９２がク
リーニングステーションＦに位置し、光導電性ベルト１
０と接触する状態に維持されて、転写動作後桟もている
残留トナー粒子を除去する。その後、ランプ９４が光導
電性ベルト１０を照明し、次の連続サイクルの開始前に
、ベルト上に残っている残留電荷をすべて取り除く。
次に第２及び第３図を参照すると、赤外線濃度計５１が
詳細に示しである。濃度計５１はほぼ矩形状の型成形ハ
ウジング９６を含み、ハウジング９６はアクリル材料ま
たはその他適切な光学的に透明な材料で形成されるのが
好ましい。ハウジング９６は室９７を内部に画成する。
詳細に示しである。濃度計５１はほぼ矩形状の型成形ハ
ウジング９６を含み、ハウジング９６はアクリル材料ま
たはその他適切な光学的に透明な材料で形成されるのが
好ましい。ハウジング９６は室９７を内部に画成する。
カバー９８がハウジング９６の底を閉じている。印刷回
路板１００が、カバー９８とハウジング９６の間で室９
７内に取り付けられている。印刷回路配線板１００は、
ベルト１０の光導電性表面に付着した顕色粒子を照明す
る光線を与える適切な発光ダイオード（ＬＥＤ）１０２
を支持している。対照フォトダイオード１０４とフォト
ダイオードアレイ１０６も、印刷回路板１００上に取り
付けられている。フォトダイオードアレイ１０６の詳細
は、後で第４図を参照して説明する。コネクタ１０８も
印刷回路板１００上に取り付けられている集積回路チッ
プ１０７がＬＥＤ１０２、フォトダイオード１０４及び
フォトダイオードアレイ１０６に電気接続され、ＬＥＤ
Ｉ ０２に駆動電流を与えると共に、フォトダイオード
１０４及びフォトダイオードアレイ１０６からの信号を
処理する。ハウジング９６の頂面１１０は、Ｖ字状の凹
部１１２を画成している。Ｖ字状口部１１２の一方の面
が、一体状の平行化レンズである集光レンズ１１６を支
持している。Ｖ字状口部１１２の他方の面は、一体状の
収集レンズである別の集光レンズ１１４を支持している
。ＬＥＤ１０２は近似赤外光線を発生し、これがキャビ
ティ１２０の開口１１８を通って集光レンズ１１６に送
られる。集光レンズ１１６はその光線を平行化し、ベル
ト１０の光導電性表面に記録された試験領域上に付着し
ている顕色つまりトナー粒子に集束される。フォトダイ
オード１０４は、ＬＥＤから放射された光束のうちキャ
ビティ１２０の壁で反射された一部を受け取るように位
置されている。フォトダイオード１０４からの出力信号
が標準信号と比較され、その結果得られた誤差信号がＬ
ＥＤ１０２への入力端子を調整し、ＬＥＤの老化及び熱
的影響を補償するのに使われる。トナー粒子から反射さ
れた光線は集光レンズ１１４によって集められ、フォト
ダイオードアレイ１０６の表面に差し向けられる。
路板１００が、カバー９８とハウジング９６の間で室９
７内に取り付けられている。印刷回路配線板１００は、
ベルト１０の光導電性表面に付着した顕色粒子を照明す
る光線を与える適切な発光ダイオード（ＬＥＤ）１０２
を支持している。対照フォトダイオード１０４とフォト
ダイオードアレイ１０６も、印刷回路板１００上に取り
付けられている。フォトダイオードアレイ１０６の詳細
は、後で第４図を参照して説明する。コネクタ１０８も
印刷回路板１００上に取り付けられている集積回路チッ
プ１０７がＬＥＤ１０２、フォトダイオード１０４及び
フォトダイオードアレイ１０６に電気接続され、ＬＥＤ
Ｉ ０２に駆動電流を与えると共に、フォトダイオード
１０４及びフォトダイオードアレイ１０６からの信号を
処理する。ハウジング９６の頂面１１０は、Ｖ字状の凹
部１１２を画成している。Ｖ字状口部１１２の一方の面
が、一体状の平行化レンズである集光レンズ１１６を支
持している。Ｖ字状口部１１２の他方の面は、一体状の
収集レンズである別の集光レンズ１１４を支持している
。ＬＥＤ１０２は近似赤外光線を発生し、これがキャビ
ティ１２０の開口１１８を通って集光レンズ１１６に送
られる。集光レンズ１１６はその光線を平行化し、ベル
ト１０の光導電性表面に記録された試験領域上に付着し
ている顕色つまりトナー粒子に集束される。フォトダイ
オード１０４は、ＬＥＤから放射された光束のうちキャ
ビティ１２０の壁で反射された一部を受け取るように位
置されている。フォトダイオード１０４からの出力信号
が標準信号と比較され、その結果得られた誤差信号がＬ
ＥＤ１０２への入力端子を調整し、ＬＥＤの老化及び熱
的影響を補償するのに使われる。トナー粒子から反射さ
れた光線は集光レンズ１１４によって集められ、フォト
ダイオードアレイ１０６の表面に差し向けられる。
反射光線つまり光束のうち矢印１２２で示した鏡面成分
は、フォトダイオードアレイ１０６の中央域表面の小ス
ポット上に集束される。反射光線つまり光束のうち矢印
１２４で示した拡散成分は、フォトダイオードアレイ１
０６の表面全体にわたって入射する。フォトダイオード
アレイ１０６を除いた前記濃度計のさらに詳しい構造は
、１９８５年１１月１２日付けでバブル三世他に発行さ
れた米国特許第４，５５３，０３３号に認められ、その
関連部分は参照によって本出願に含まれるものとする。
は、フォトダイオードアレイ１０６の中央域表面の小ス
ポット上に集束される。反射光線つまり光束のうち矢印
１２４で示した拡散成分は、フォトダイオードアレイ１
０６の表面全体にわたって入射する。フォトダイオード
アレイ１０６を除いた前記濃度計のさらに詳しい構造は
、１９８５年１１月１２日付けでバブル三世他に発行さ
れた米国特許第４，５５３，０３３号に認められ、その
関連部分は参照によって本出願に含まれるものとする。
次に第４１図を参照すると、フォトダイオードアレイ１
０６が詳細に示しである。フォトダイオードアレイ１０
６は約５平方ミリメートルであるのが好ましい。フォト
ダイオードアレイ１０６は、集光レンズ１１６を透過し
た光線を受け取る。これらの光線は、ベルト１０の光導
電性表面に付着しているトナー粒子及びベルト１０の光
導電性表面の露出部分から反射される。中央フォトダイ
オード１２６′が、全反射光線つまり光束を受け取る。
０６が詳細に示しである。フォトダイオードアレイ１０
６は約５平方ミリメートルであるのが好ましい。フォト
ダイオードアレイ１０６は、集光レンズ１１６を透過し
た光線を受け取る。これらの光線は、ベルト１０の光導
電性表面に付着しているトナー粒子及びベルト１０の光
導電性表面の露出部分から反射される。中央フォトダイ
オード１２６′が、全反射光線つまり光束を受け取る。
全反射光線つまり光束は、反射光線つまり光束の鏡面成
分と拡散成分とを含む。図示のように、中央フォトダイ
オード１２６はほぼ楕円状であるのが好ましい。またエ
ツジフォトダイオード１２８と１３０が中央フォトダイ
オード１２６を補足するように構成され、はぼ矩形状の
フォトダイオードアレイ１０６を完成している。エツジ
フォトダイオード１２８と１３０は相互に実質上向等で
、相互に鏡像の関係として形成している。エツジフォト
ダイオード１２８と１３０は、集光レンズ１１６を透過
した反射光線つまり光束のうち拡散成分だけを受け取る
ように位置されている。従って、エツジフォトダイオー
ド１２８と１３０から発生される電気信号は、反射光線
つまり光束のうち拡散成分だけに比例する。両エツジフ
ォトダイオードの複合電気信号を中央フォトダイオード
の電気信号から差し引けば、トナー粒子及びベルト１０
の光導電性表面の露出部分から反射された光線つまり光
束のうち鏡面成分に比例した電気信号が得られる。光線
の鏡面成分を測定するのに使われる集積回路１０７を表
したブロック図が、第５図に示しである。
分と拡散成分とを含む。図示のように、中央フォトダイ
オード１２６はほぼ楕円状であるのが好ましい。またエ
ツジフォトダイオード１２８と１３０が中央フォトダイ
オード１２６を補足するように構成され、はぼ矩形状の
フォトダイオードアレイ１０６を完成している。エツジ
フォトダイオード１２８と１３０は相互に実質上向等で
、相互に鏡像の関係として形成している。エツジフォト
ダイオード１２８と１３０は、集光レンズ１１６を透過
した反射光線つまり光束のうち拡散成分だけを受け取る
ように位置されている。従って、エツジフォトダイオー
ド１２８と１３０から発生される電気信号は、反射光線
つまり光束のうち拡散成分だけに比例する。両エツジフ
ォトダイオードの複合電気信号を中央フォトダイオード
の電気信号から差し引けば、トナー粒子及びベルト１０
の光導電性表面の露出部分から反射された光線つまり光
束のうち鏡面成分に比例した電気信号が得られる。光線
の鏡面成分を測定するのに使われる集積回路１０７を表
したブロック図が、第５図に示しである。
第５図に示すように、中央フォトダイオード１２６は光
線中の鏡面及び拡散面成分の和に比例した電気信号を発
生する。中央フォトダイオード１２６は、差増幅器１３
２に電気接続されている。
線中の鏡面及び拡散面成分の和に比例した電気信号を発
生する。中央フォトダイオード１２６は、差増幅器１３
２に電気接続されている。
エツジフォトダイオード１２８と１３０からの電気出力
信号は、光線中の拡散成分に比例する。エツジフォトダ
イオード１２８と１３０も、差増幅器１３２に電気接続
されている。エツジフォトダイオード１２８と１３０か
らの両電気信号は組み合わされて、差増幅器１３２に送
られる。差増幅器１３２からの電圧出力Ｖ ｏ ｕ ｔ
は、次のように表せる。
信号は、光線中の拡散成分に比例する。エツジフォトダ
イオード１２８と１３０も、差増幅器１３２に電気接続
されている。エツジフォトダイオード１２８と１３０か
らの両電気信号は組み合わされて、差増幅器１３２に送
られる。差増幅器１３２からの電圧出力Ｖ ｏ ｕ ｔ
は、次のように表せる。
Ｖｏｕｔ＝Ｇ＋ （ｉｓ＋ Ｌ） −０２（ｉｄ’ ）
但し、Ｇ１ と０２ は差増幅器１３２のゲイン、ｉ
、は中央フォトダイオード１２６から出力される電流の
鏡面成分、 ｉ、は中央フォトダイオード１２６から出力される電流
の拡散成分、及び １、′はエツジフォトダイオード１２８と１３０から出
力される複合電流の拡散成分である。
但し、Ｇ１ と０２ は差増幅器１３２のゲイン、ｉ
、は中央フォトダイオード１２６から出力される電流の
鏡面成分、 ｉ、は中央フォトダイオード１２６から出力される電流
の拡散成分、及び １、′はエツジフォトダイオード１２８と１３０から出
力される複合電流の拡散成分である。
Ｇ１ と０２は次のように設定される。
Ｇｌ （ｉａ） ＝Ｇ２ （ｉｄ’ ）この結果、次式
が得られる。
が得られる。
ｖｏｕｔ＝ Ｃｚ （１ｍ）
従って、差増幅器１３２からの電圧出力は電流出力中の
鏡面成分にのみ比例する。この電圧出力が、光導電性表
面上に付着した着色トナー粒子の被覆領域の測定値を与
える。この点は、８８０ナノメータの入射波長における
選択した受光体及びトナー材の近似反射特性を与えた下
記の表からより明らかとなろう。
鏡面成分にのみ比例する。この電圧出力が、光導電性表
面上に付着した着色トナー粒子の被覆領域の測定値を与
える。この点は、８８０ナノメータの入射波長における
選択した受光体及びトナー材の近似反射特性を与えた下
記の表からより明らかとなろう。
表 面 鏡面反射率 拡散反射率受光体
５−１６％ １２−２６％イエロートナー
０％ ６０％マゼンタトナー ０％
６４％シアントナー ０％ ４４％ブラ
ックトナー ０％ １％つまり、試験領域
の１００％がトナー粒子で現像されると、鏡面反射率は
ゼロで、差増幅器１３２からの出力はゼロになる。試験
領域が現像されないと、すなわち試験領域００％がトナ
ー粒子で現像されると、出力は鏡面反射率がゼロでない
受光体の鏡面反射率に対応する。
５−１６％ １２−２６％イエロートナー
０％ ６０％マゼンタトナー ０％
６４％シアントナー ０％ ４４％ブラ
ックトナー ０％ １％つまり、試験領域
の１００％がトナー粒子で現像されると、鏡面反射率は
ゼロで、差増幅器１３２からの出力はゼロになる。試験
領域が現像されないと、すなわち試験領域００％がトナ
ー粒子で現像されると、出力は鏡面反射率がゼロでない
受光体の鏡面反射率に対応する。
さらに第５図を参照すれば、対照フォトダイオード１０
４からの電気信号は適切な回路を通じて送られ、電流源
１３４を調整する電圧出力を発生する。電流源１３４が
ＬＥ’Ｄ１０２を付勢する。
４からの電気信号は適切な回路を通じて送られ、電流源
１３４を調整する電圧出力を発生する。電流源１３４が
ＬＥ’Ｄ１０２を付勢する。
こうして、ＬＥＤ１０２を駆動し、比較的一定の出力を
与えるフィードバックループが形成される。
与えるフィードバックループが形成される。
すなわち、フォトダイオードからの信号が変化すると、
電流源１３４からの出力は、ＬＥＤ１０２からの光出力
を比較的一定に維持するように適切に調整される。
電流源１３４からの出力は、ＬＥＤ１０２からの光出力
を比較的一定に維持するように適切に調整される。
第１図は本発明の赤外線濃度計を具備した電子写真式プ
リント装置を示す概略正面図、第２図は第１図のプリン
ト装置で使われる濃度計を示す概略斜視図、第３図は第
２図の濃度計の部分断面正面図、第４図は第３図の濃度
計で使われるフォトダイオードアレイの拡大平面図、及
び第５図は第３図の濃度計に関連した制御ロジックのブ
ロック図である。 （符号の説明） １０・・・光導電性部材（ベルト） １０２・・・光線投影手段（発光ダイオード）１０４・
・・対照フォトセンサ １０６・・・検出手段（フォトセンサアレイ）１１４．
１１６・・・第１．２集光レンズ１２６・・・中央フォ
トセンサ １２８．１３０・・・エツジフォトセンサ１３２・・・
信号差応答手段（差増幅器）ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、４
リント装置を示す概略正面図、第２図は第１図のプリン
ト装置で使われる濃度計を示す概略斜視図、第３図は第
２図の濃度計の部分断面正面図、第４図は第３図の濃度
計で使われるフォトダイオードアレイの拡大平面図、及
び第５図は第３図の濃度計に関連した制御ロジックのブ
ロック図である。 （符号の説明） １０・・・光導電性部材（ベルト） １０２・・・光線投影手段（発光ダイオード）１０４・
・・対照フォトセンサ １０６・・・検出手段（フォトセンサアレイ）１１４．
１１６・・・第１．２集光レンズ１２６・・・中央フォ
トセンサ １２８．１３０・・・エツジフォトセンサ１３２・・・
信号差応答手段（差増幅器）ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、４
Claims (13)
- （１）移動する光導電性部材上に付着された顕色粒子の
濃度が検出されるような電子写真式プリント装置におい
て、 移動する光導電性部材上に付着された顕色粒子に光線を
投影する手段と、 少なくとも顕色粒子の全反射率と少なくとも顕色粒子の
全反射率のうち拡散成分とを検出し、少なくとも顕色粒
子の全反射率に比例した全信号と顕色粒子の全反射率の
うち拡散成分に比例した拡散信号を発生する手段と、 前記全信号と拡散信号の差に応じて、少なくとも顕色粒
子の全反射率のうち鏡面成分に比例した鏡面信号を発生
する手段とを含むプリント装置。 - （２）前記投影手段と顕色粒子との間に介設され、平行
化光線が光導電性部材上の顕色粒子に投影されるように
なす第１の集光レンズをさらに含む請求項（１）記載の
プリント装置。 - （３）前記検出手段と顕色粒子との間に介設され、顕色
粒子から反射された光線を受け取る第２の集光レンズを
さらに含む請求項（２）記載のプリント装置。 - （４）前記検出手段がフォトセンサアレイを含む請求項
（３）記載のプリント装置。 - （５）前記フォトセンサアレイが、 前記第２の集光レンズを透過した全光線を受け取るよう
に位置された中央フォトセンサと、前記第２の集光レン
ズを透過した光線のうち拡散成分を受け取るように、前
記中央フォトセンサの周囲に位置された少なくとも１つ
のエッジフォトセンサとを含む請求項（４）記載のプリ
ント装置。 - （６）前記投影手段が発光ダイオードを舎む請求項（５
）記載のプリント装置。 - （７）前記中央フォトセンサが中央フォトダイオードを
含み、さらに 前記エッジフォトセンサがエッジフォトダイオードを含
む請求項（６）記載のプリント装置。 - （８）平行化レンズと、 前記平行化レンズを介して光線を投影するように位置し
た光源と、 反射光線を受け取るように位置した収集レンズと、 前記収集レンズを透過した反射光線を受け取るように位
置し、前記収集レンズを透過した全光線束に比例した全
信号と、前記収集レンズを透過した全光線束のうち拡散
成分に比例した拡散信号とを発生するフォトセンサアレ
イと、前記フォトセンサアレイに電気接続され、前記全
信号と拡散信号を比較して両信号間の差を求め、前記収
集レンズを透過した全光線束のうち鏡面成分に比例した
鏡面信号を発生する制御回路とを含む濃度計。 - （９）前記フォトセンサアレイが、 前記収集レンズを透過した全光線束を受け取るように位
置された中央フォトセンサと、 前記収集レンズを透過した全光線束のうち拡散成分を受
け取るように、前記中央フォトセンサの周囲に位置され
た少なくとも１つのエッジフォトセンサとを含む請求項
（８）記載の濃度計。 - （１０）前記光源が発光ダイオードを含む請求項（９）
記載の濃度計。 - （１１）前記中央フォトセンサが中央フォトダイオード
を含み、さらに 前記エッジフォトセンサがエッジフォトダイオードを含
む請求項（１０）記載の濃度計。 - （１２）前記光源から発せられる光線の強度を測定及び
制御する手段をさらに含む請求項（１１）記載の濃度計
。 - （１３）前記測定及び制御手段が、前記光源に隣接して
位置し、光源から発せられる光線の強度の変化を検出す
る対照フォトセンサを含む請求項（１２）記載の濃度計
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/246,242 US4989985A (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Densitometer for measuring specular reflectivity |
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