JPH03185435A - 光学走査系内汚染検知装置 - 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】 〔背景技術及び情報の説明〕 本発明は、文書プラテン上の原稿文書の露光用の電子写
真複写装置に使用される光学系に関し、更に詳述すれば
、上記光学系に存在する汚染量を検知するための装置に
関する。

従来技術の複写装置に関連した問題点の一つは帯電トナ
ー粒子１紙粒子、１！！埃粒子等による各種処理部の汚
染である。

これらの粒子は各種処理部の重要な表面に吸着され、そ
の結果そのサブシステムに汚染並びに性能低下を引き起
こすことがある。コピー品質を維持するためには、自動
複写装置の要素は実質的に汚染粒子のない状態に保持さ
れることが肝要である。汚染に最も鋭敏な部分の一つは
光学系である。

例えば、トナーや塵埃がレンズ又はミラー上にたまった
ままになっていると、露光は光路から散乱した光がコピ
ーに背景の汚れ（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）を生じさせる
ために低下し、更に像変調は光が像の前景部（ｆｏｒｅ
ｇｒｏｕｎｄ）に散乱される同じ現象により低下する。

どちらの要因も低コントラストコピー機能の損失を起こ
す。

光学系汚染の増加の存在を検知するために、フォトセン
サを使用することは技術的に公知である。

次のパラメータ、即ち、ミラーの反射率、光散乱表面上
の透明材料の透過率、あるいはレンズの透過率、の一つ
の変化を測定するために、センサが一般的に使用されて
いる。露光を補正するために光源の出力を増加させるよ
う、フィードバック制御システムが通常実施されている
。米国特許第４、５５５．６２１号明細書はこのような
従来技術の検知システムを説明している。

これらの従来技術の検知及び制御システムはいくつかの
不都合を有している。フォトセンサにしてもまた照明光
源にしても、長期間の感光度／発光変化に左右される。

補正が生じると、信号変化は汚染検知に帰する信号変化
を区別することができない。したがって、補正信号が検
知／制御システムによって発生すると、検知された補正
条件は実際にシステム内に汚染の増加によるものなのか
、あるいは検知／制御システム内の変動によるものなの
かが、必ずしも確かでない。これにより、不必要な清掃
処置に入ることがあり、その上その他の構成部品に思わ
ぬ損傷を与えることにもなる。

もう一つの不都合は照明露光制御回路が正しい露光を回
復すると、汚染によって生じたコントラスト低下を改善
しないことである。実際、以下に述べる通り、コントラ
スト低下は光学要素を清掃することによってはじめて補
正され得るものであり、清掃の最適時期を決定するため
の改善が必要である。

したがって、本発明は、検知構成部品における変動（ｄ
ｒｉｆｔ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ）　や、システム内に存
在する実際の汚染に直接関連のないランプ変化あるいは
その他の状態には感応しない汚染検知システムに関する
。

本検知システムは、汚染が予め設定された最小値を下ま
わるＭＴＦ値によって示された通り像変調を低下させた
ときだけ、補正信号を発するように設計されている。本
検知システムは光路に沿った個所に像変調を測定するた
めのＣＣＤアレイ等の低解像度センサアレイを含んでい
る。これは文書プラテン上に置かれた周知の解像度のバ
ーターゲットを検知することによって行われる。更に詳
述すれば、本発明は、対物面に置かれた文書の潜像を感
光体表面に形成するための結像手段を有し、前記結像手
段は文書を照明する手段と前記感光体表面に文書像を投
影する手段とを含む電子写真複写装置であって、光路に
沿って設置されたリニアセンサアレイであって、対物面
に位置づけられたバーチャートを読み取り、且つ前記バ
ーチャートの最大値及び最小値を示す出力信号を発生す
るためのものである前記センサアレイと、前記センサア
レイから出力信号を受信し、且つ変調伝達関数ＭＴＦの
値を計算する比較／記憶回路とを含み、この回路はその
中に記憶された最小ＭＴＦ値を表す予め定められた値を
持つ不揮発メモリであって、前に記憶されたＭＴＦ値を
計算値と比較するために用いられるメモリと、前記比較
／記憶回路に接続された出力手段であって、実測ＭＴＦ
が所定最小ＭＴＦ値よりも低下したときの指示を与える
べく作動される前記出力手段との結合を含む改良に関す
る。

〔発明の説明〕

第１図はこの中に本発明の汚染検知装置を組み入れた電
子写真複写装置の一例の各種構成部品を概要的に描いて
いる。この検知装置は広範囲の各種電子写真複写装置の
使用に等しく十分適合するものであり、ここに示された
特別な実施例への適用に必ずしも限定されたものでは決
してないものであることが、次の議論から明らかになる
であろう。

電子写真複写技術は十分周知のものであるから、第１図
の印刷装置に使用された各種の処理ステージ霞ンがこの
あと概要的に示され、それらの作動がそれらを引用しな
がら簡潔に説明される。

第１図において、電子写真複写装置は導電基板上に形成
された光導電面１２を有する感光体ベルト１０を使用し
ている。ベル）１０は指示方向に移動し、各種の電子複
写処理ステーションを通って順番に進む。ベルトは駆動
ローラ１８及び張力ローラ１６゜２０の周りに装架され
ている。ローラ１８は、図示されていないが従来のモー
タ手段を用いて駆動される。

第１図を更に引用すると、ベルトｌＯの部分は帯電ステ
ーション八を通過し、ここで参照番号２２１；よって全
体的に示されたコロナ発生装置は光導電面１，２を相対
的に高い、実質的に−様な負電位に帯電する。装置２２
は帯電電極２４及び導電シールド２６からなっている。

ベルＮＯが進み続けると、表面１２の帯電部分は露光ス
テーションＢに移動する。原稿文書３０は透明プラテン
３２の表面上に置かれる。光学アセンブリ３６は光学構
成部品を含み、その文書を左から右へ漸進的に走査照射
し、反射像をベルト１０の表面１２に投影し、その上に
潜像を形成する。概要的に示された通り、これらの光学
構成部品は照明走査アセンブリ４０からなり、これは照
明ランプ４２．付属反射器４３及び全反射走査ミラー４
４からなっていて、これらの３つの構成部品は走査キャ
リッジ４５に搭載されている。キャリッジ端はプラテン
に平行に且つその下を通路に沿って進むように、ガイド
レール（図示されていない）に沿って乗せられる。ラン
プ４２は文書３０のインクリメントライン部分を照明す
る。反射像は走査ミラー４４によって、第二走査キャリ
ッジ４６Ａ　に搭載されたコーナーミラーアセンブリ４
６に反射される。走査キャリッジ４６＾はキャリッジ４
５に機械的に持続され、キャリッジ４５の１７２の速さ
で移動する。文書像はレンズ４７を通して投影され、第
二コーナーミラーアセンブリ４８及びベルトミラー５０
によって表面１２上に反射され、その上に原稿文書３０
内に含まれる情報部分に対応する静電潜像に形成する。

現像ステーションＣでは、参照番号５４で全体的に示さ
れた磁気ブラシ現像システムが絶縁現像材料を進めて静
電潜像に接触させる。好ましくは磁気ブラシ現像システ
ム５４はハウジング５８内に現像剤ローラ５６を含むこ
とである。ローラ５６は磁気キャリア粉粒体とトナー粒
子からなる現像剤材料のブラシを運んでベルトｌＯに接
触させる。ローラ５６は現像剤材料のブラシがベルＮｏ
を弧状に変形させ、ベルトが現像剤材料の構成に少なく
とも部分的に一致するように設置される。現像剤ローラ
５６に付着した現像剤材料の層の厚さは調整が可能であ
る。静電潜像はトナー粒子をキャリア粉粒体から引き付
け、光導電面１２上にトナー粉末像を形成する。

システムの説明を続けると、出力コピーシート６０は供
給トレイ６２から取り出された後、移動されて転写ステ
ージ田ンＤでトナー粉末像と接触する。

支持材料は一対の送給ローラ６８と７０によってステー
ションＤに運ばれる。転写ステーションＤはシート６０
の裏面にイオンを噴霧するコロナ発生装置７１を含み、
それによってトナー粉末像を表面１２からシート６０に
吸着する。転写の後、シートは触着ステーションＥに進
み、そこで融着ローラアセンブリ７２が転写された粉末
像を定着させる。融着後、シート６０は出力ドレイ　（
図示せず）に進み、続いてオペレーターによって取り出
される。支持材料のシートがベルト１０から分離された
後、残存トナー粒子及び現像されたテストパッチ領域の
トナー粒子は清掃ステーションＦで除去される。

清掃に続いて、図示されていないが、放電ランプが表面
１２に光を当てて、その上に残存した電荷を分散除去し
た後、改めて次の結像サイクル用として、それに電荷を
与える。

上述した光学要素（ミラー、レンズ、プラテン）は光学
光ハウジング内に収容されていて、上で議給された種類
の汚染に鋭敏であることが理解される。例えば、トナー
粒子がハウジングに入り、ミラー４４．４６．４８又は
５０、あるいはレンズ４７のどちらかの面にもたまるこ
とがある。この汚染は、もし定期的に除去あるいは清掃
されないと、重大な状態に達し、感光体の像のコントラ
ストは許容できない出力コピーが発生する程度まで低下
する。

本発明の第一の局面によると、本実施例のリニアＣＣＤ
アレイ８０用の低解像度センサアレイは光路に沿った選
ばれた個所に設置されたバーチャートを検知又は読み取
るためのものである。例えば、バーチャートは特別なテ
ックレプ（ｔｅｃｈ　ｒｅｐ）　文書のこともある。セ
ンサアレイはバーチャート像を“読み取り”、その像を
表す信号を比較／記憶回路８２へ送る。回路８２は次の
方程式によって表される像変調を計算する。

ＭＴＦ＝（””　　”ｉ”）　（１） Ｍａｘ＋Ｍ＋ｎ 計算値は、不揮発メモリにおいて、光学構成部品が清掃
されたとき工場で測定されたコントラストレベルと比較
される（初期設定手順には現場技術者によって使用され
た同種のテスト目標の測定値が必要である〉。閾値は実
測最大ＭＴＦに、ある許容品質低下係数、例えば０．９
を乗することによって計算される。したがって、原稿コ
ントラストの９０％を超える実測ＭＴＦならば許容でき
るが、このレベル未満の実測ＭＴＦは出力信号をデイス
プレィ８４に送り、光学構成部品の清掃が必要であるこ
とを表示する。

本発明の第一の実施例において、アレイ８０は、全幅低
解像度（１００５ＰＩ）　　ＣＣＤアレイの場合もある
が、レンズ４７に隣接した光路に設置される。この位置
で、アレイ８０は、バーチャートから反射され、レンズ
７９によってアレイに焦点を合わせられた光を測定する
。バーチャートは一例として、ミリメートル当たり１〜
４線対の頻度で、一連の交番ブラックパーを有している
。アレイはバーチャートを読み取り、像変調を表す信号
を発生する。

第２図はバーチャートの部分に沿って見られる相対信号
のプロットを示す。実画素測定値９０が２つのバーチャ
ートの部分に沿って見られる相対信号のプロットを示す
。実画素測定値９０が２つのパーライン９２と９４及び
これらの間の空間上に置かれているのが示されている。

示された例に関して、ＭＴＦは、同値の（１）を用いて
、次のように表される。

ＭＴＦ＝　　’　　　　　　＝６０％ ０．８＋Ｏ１２ この値を表す信号は記憶ユニット８２で最小ＭＴＦを表
す予め定められた信号と比較されて、それ未満に出力像
が低下した場合には許容されない。

そこで、この例の場合、記憶装置８２はＲＩＳのＭＴＦ
測定値が許容される閾値未満であることを決定し、信号
が送られてデイスプレィ８４を作動させて光学系を清掃
するように視覚による警告を提供する。

清掃ステップを測定及び比較システムＭＴＦに基づかせ
ることによって、従来技術の不都合が回避されることは
明らかである。

したがって、検知あるいは照明システムの変動はもはや
因子ではなく、システム汚染による変調低下が補正作業
を決定する。

第１図に示された通り、アレイ８０の位置的な起こり得
る一つの不都合は、アレイが像側の構成部品、例えば、
レンズ４７．ミラー４８、そしてミラー５０の汚染を検
知しないということである。システムによっては、汚染
は例えばトナー現像システムに物理的に比較的近く位置
したこれらの構成部品の方が大きいことがある。したが
って、第３図に示された本発明の第２実施例において、
アレイ８０はベルトミラー５０の上方及び下方の位置に
、そしてベルト１２の表面で像点と同一焦点に設置され
ている。

本発明は光学系の走査タイプに関連して開示されたが、
同時にフラッシュタイプのシステムで実施されることも
できる。この場合、ＣＣＤアレイは像面に設置され、バ
ーチャート像はアレイにフラッシュ結像される。

本発明は開示された構造で記述されてきたが、説明され
た特定詳細に限定されることなく、上記の特許請求の範
囲内に入ることのできる修正又は変更も含むことを意図
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の汚染検知システムを組み入れた電子写
真複写装置を示した概要側面図である。 第２図は目標バーチャートの部分に沿ったセンサアレイ
測定値のプロットである。 第３図は本発明の検知システム用の第二位置の説明図で
ある。 １０：ベルト　　　　　　　１２：光導電面１６．２０
：張力ローラ　　　　１８：駆動ローラ２２：コロナ発
生装置　　　２４：帯電電極２６：導電シールド　　　
　３０：原稿文書３２：透明プラテン　　　　３６：光
学アセンブリ４０：照明走査アセンブリ　４２：照明ラ
ンプ４３：付属反射器　　　　　４４：全反射ミラー４
５：走査キャリッジ ４６Ａ：第二走査キャリッジ　４７：レンズ４８：第二
コーナーミラーアセンブリ ５０：ベルトミラー ５４：磁気ブラシ現像システム ５６：現像剤ローラ　　　　５８：ハウジング６０：出
力コピーシート　　６２：供給トレイ６８．７０：送給
ローラ　　　　７１：コロナ発生装置７２：融着ローラ
アセンブリ ７９：レンズ ８０：リニアＣＣＤアレイ　８２：比較／記ｔ！回路８
４：ディスプレイ　　　　９０：実画素測定値９２．９
４：バーライン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対物面に置かれた文書の潜像を感光体表面に形成す
   るための結像手段を有し、前記結像手段は文書を照明す
   る手段と前記感光体表面に文書像を投影する手段とを含
   む電子写真複写装置において、次のものの結合を含むそ
   の改良。 光路に沿って設置されたリニアセンサアレイであって、
   対物面に位置づけられたバーチャートを読み取り、且つ
   前記バーチャートの最大及び最小値を示す出力信号を発
   生するためのものである前記センサアレイ、 前記センサアレイから出力信号を受信し、且つ変調伝達
   関数ＭＴＦの値を計算する比較／記憶回路、この回路は その中に記憶された最小ＭＴＦ値を表す予め定められた
   値を持つ不揮発メモリであって、前に記憶されたＭＴＦ
   値を計算値と比較するために用いられるメモリと、 前記比較／記憶回路に接続された出力手段であって、実
   測ＭＴＦが所定最小ＭＴＦ値よりも低下したときの指示
   を与えるべく作動される前記出力手段とを含む。