JPH0467190B2

JPH0467190B2 -

Info

Publication number: JPH0467190B2
Application number: JP58018273A
Authority: JP
Inventors: Suneringu Kurisutofuaa; Jii Riishii Dosan
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1992-10-27
Also published as: US4431300A; JPS58147764A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一般的に電子写真印刷機械、特に粒子
材料の混合物内の静電的に帯電された粒子の感知
する装置及び方法に関する。

一般的に静電写真印刷工程は光導電部材を実質
的に均一な電位に帯電してその表面に感光性を与
えることを含んでいる。光導電面の帯電された部
分には再生する原稿の光像が露光される。これに
より原稿に含まれる情報領域に対応する光導電部
材上に静電潜像が記憶される。光導電部材上に静
電潜像が記録された後、前記潜像は現像剤混合物
をそれと接触させることにより現像される。これ
によつて光導電部材上に粉体像が形成され後に複
写紙に転写される。最後に粉体像が加熱されて複
写紙に永久に付着され像を構成する。

電子写真印刷機においてしばしば使用される一
般的な現像剤混合物はそれに摩擦電気的に付着す
るトナー粒子を有するキヤリア細粒を有してい
る。この２素子混合物は光導電面と接触する。ト
ナー粒子はキヤリア細粒から潜像へ吸引される。
使用中トナー粒子は現像剤混合物から取り出され
そこに周期的に補充しなければならない。従来現
像剤混合物内のトナー粒子の濃度は予め設め選定
された幅内で制御されていた。しかしながら電子
写真印刷機では現像剤混合物内のトナー粒子の濃
度を実質的に一定な値に単に維持するのではなく
最適現像性を維持することが望ましい。現像性を
最適化するためにコピーの出力密度を原稿の入力
密度に実質的に対応させなければならない。前記
目的を達成するには現像剤混合物の現像性を調整
する必要がある。現像性は現像剤混合物内のトナ
ー粒子の濃度にのみならず温湿度等の環境条件に
関係する。例えば間隔、電気的バイアス、流速、
磁界パターン等の現像装置の他の物理的パラメー
タも現像性に影響を及ぼす。さらに現像剤混合物
の緻密状態、トナー粒子及びキヤリア細粒の帯電
及びキヤリア細粒へのトナー粒子の吸引等の他の
要因も現像性に影響を及ぼす。こうして真に現像
性を調整してコピーを最適化するには、潜像の現
像を擬似しなければならない。

現像剤混合物内のトナー粒子濃度を測定するた
めにさまざまな技術が考案されてきた。次の特許
はこれに関連している。

米国特許第3431411号発明者：ハリツク公告日：1969年３月４日米国特許第3460893号発明者：ウイルクス、ジユニア公告日：1969年８月12日米国特許第3591287号発明者：ハニス公告日：1971年７月６日日本国特願昭第47−128270号出願人：キヤノン社出願日：1972年11月７日特開昭第49−84031号公開日：1974年７月20日日本国特願昭第51−46163号出願人：キヤノン社出願日：1976年４月23日特開昭第52−129527号公開日：1977年10月31日日本国特願昭第53−22472号出願人：リコー社出願日：1978年２月28日特開昭第54−115240号公開日：1979年９月７日前記特許の関連部分を要約すると次のようであ
る。ハリツクの特許は光パイプを通る紫外放射線
を発生する紫外線源について記載している。放射
線は光パイプの表面から内部で多重反射される。
光検出器が光パイプ内を送信された放射の強度を
測定する。光パイプの表面上に粉体が付着され
る。こうして粉体の吸収スペクトルが記録され
る。

ウイルクス、ジユニアの特許は斜角縁を有する
空胴の円筒状結晶について記載している。放射エ
ネルギ源が臨界角よりも大きい角度で斜角縁を通
つて光線を通す。光線は結晶の環を通つて臨界角
よりも小さい角でその内面に衝突する。光線は多
重反射された後反対側の斜角縁から出て行く。分
光光度計が光線を受光してスペクトルを発生し、
それは結晶と正接する被分析材を吸収の影響を受
ける。

ハニスの特許は赤外放射の内部反射を使用した
ソリツドサンプルの測定について記載している。

前記特願昭第47−128270号には磁気刷子上の現
像剤が平板上の平坦領域と接触するように配置さ
れた平板が記載されている。光線は平坦領域上に
送信されて光検出器に反射される。こうして現像
剤内のトナー濃度が感知される。

前記特願昭第51−46163号には磁気刷子上の現
像剤と接触する光透過分離壁が記載されている。
光透過壁は表面に導電層を有している。光線は壁
から光検出器へ反射される。反射光は２つの異な
る状態すなわち電界がトナーを吸引及び反発する
状態で測定される。

前記特願昭第53−22472号には電極が導電性被
覆を有するガラス板及び２枚の金属板により作成
されている等辺三角形が記載されている。電極は
互いに絶縁されており現像剤は三角形内を通過す
る。金属板の頂点にランプが配置されており、一
対の光検出器がガラス板の他方側に配置されてい
る。ガラス板は電気的にバイアスされており極性
が交互に反転する。検出された信号は現像剤の性
能能力を示す。

本発明の一局面に従えば静電的に帯電された粒
子を感知する装置が設けられる。本装置は帯電さ
れた粒子の少くとも一部を少くともその一面に吸
引するようにされた部材を含んでいる。エネルギ
ビームを前記部材を通つてその表面に吸引された
帯電粒子へ送信する装置が設けられている。前記
部材内で内部反射されたエネルギビームの強度を
検出する装置が設けられている。検出装置は前記
部材の表面に吸引された帯電粒子量を示す信号を
発生する。

本発明のもう一つの局面に従えば、少くとも光
導電面上に記録された静電潜像に隣接した静電的
に帯電された粒子を有する現像剤混合物を移送す
る現像剤ローラを有する電子写真印刷機が提供さ
れる。印刷機は現像剤ローラに隣接配置され少く
とも帯電粒子の一部を少くともその一面に吸引す
るようにされた部材を含んでいる。前記部材を通
つてその表面に吸引された帯電粒子にエネルギビ
ームを送信する装置も設けられている。前記部材
内で内部反射されたエネルギビーム強度を検出す
る装置も設けられている。検出装置は前記部材の
表面に吸引された帯電粒子量を示す信号を発生す
る。

本発明のもう一つの局面によれば静電的に帯電
された粒子を感知する方法が提供される。本方法
は帯電粒子の少くとも一部分を前記部材の少くと
も一面に吸引する段階を含んでいる。エネルギビ
ームが前記部材を通つてその表面に吸引された帯
電粒子に送信される。前記部材内で内部反射され
るエネルギビームの強度が検出される。

本発明のさらにもう一つの局面は電子写真印刷
方法からなり、少くとも光導電面上に記録された
静電潜像に隣接する静電的に帯電された粒子を有
する現像剤混合物を現像剤ローラが移送して、帯
電粒子により潜像を現像する。本方法は現像剤ロ
ーラに隣接して部材を配置する段階を含んでい
る。帯電粒子の少くとも一部分が前記部材の少く
とも一面に吸引される。エネルギビームが前記部
材を介して前記部材の表面に吸引された帯電粒子
上に送信される。前記部材内で内部反射されるエ
ネルギビームの強度が検出される。

次にさまざまな実施例及びその使用方法に関し
て本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例
及びその使用方法に限定されるものではない。逆
にさまざまな代替や修正等は特許請求の範囲に規
定された発明の精神及び範囲内に含まれるものと
する。

本発明の特徴は一般的に理解するために図面を
参照する。図において同じ素子に対しては全ての
同じ参照番号を使用している。第１図に本発明の
特徴を有する電子写真印刷機のさまざまな素子の
概要する示す。以下の検討から本発明の装置は広
範な機械での使用に適しており、図示する特定実
施例への応用に限定されるものではない。

電子写真印刷技術が良く知られているため第１
図の印刷機に採用されたさまざまな処理部の概要
を示し、それを参照しながらその動作概要につい
て記載する。

第１図において、電子写真印刷機は導電基板１
４上に配置された光導電面１２を有するベルト１
０を使用している。光導電面１２はセレン合金製
とすることが望ましい。導電基板１４は電気的に
接地されたアルミ合金製とすることが望ましい。
ベルト１０は矢印１６方向に移動して光導電面１
２の連続部を前進させ、その移動経路に沿つて配
置されたさまざまな処理部を順次通過する。ベル
ト１０はストリツプローラ１８、テンシヨンロー
ラ２０及びドライブローラ２２の周りに巻かれて
いる。ドライブローラ２２は回転可能に載置され
ベルト１０と係合している。モータ２４がローラ
２２を回転させて矢印１６方向にベルト１０を前
進される。ローラ２２はベルトドライブ等の適正
な装置によりモータ２４に連結されている。ドラ
イブローラ２２は一対の向い合つて間隔のとられ
た縁案内を含んでいる。縁案内はその間でベルト
１０の移動の所望経路を決定する空間を画定す
る。ベルト１０は所望のスプリング力によりテン
シヨンローラ２０をベルト１０に対して弾性的に
付勢する（図示せぬ）一対のスプリングにより緊
張されている。ストリツプローラ１８及びテンシ
ヨンローラ２０は自由に回転できるように載置さ
れている。

最初ベルト１０の一部分が帯電部Ａを通過す
る。帯電部Ａにおいて一般的に参照番号２６で示
すコロナ発生装置が光導電面１２を比較的高い、
実質的に均一な電位に帯電する。高電圧電源供給
２８がコロナ発生装置２６に接続されている。電
源供給２８の励起によりコロナ発生装置２６がベ
ルト１０の光導電面１２上に電荷を与える。

ベルト１０の光導電面１２が帯電された後その
帯電部は露光部Ｂに進む。露光部Ｂいおいて原稿
が表を下にして透明プラテン３２上に配置され
る。ランプ３４が原稿３０上に光線をフラツシユ
させる。原稿３０から反射された光線はレンズ３
６を通つて送信されその光像を形成する。レンズ
３６は光導電面１２の帯電部上に光像する焦点合
せして、その上の電荷を選択的に消散させる。こ
れによつて原稿３０内に含まれる情報領域に対応
する光導電面１２上に静電潜像が記憶される。

光導電面１２上に静電潜像が記録された後ベル
ト１０は潜像は現像部Ｃに進める。現像部Ｃにお
いて一般的に参照番号４０で示す磁気刷子現像装
置は現像材を進めて潜像と接触させる。磁気刷子
現像装置４０は２個の磁気刷子現像材ローラ４２
及び４４を含むことが望ましい。各ローラは現像
剤を進めて潜像と接触させる。これらの現像剤ロ
ーラはそこから外向きに延在するキヤリア細粒及
びトナー粒子の刷子を形成する。潜像はキヤリア
細粒からトナー粒子を吸引して潜像上にトナー粉
体像を形成する。現像剤は導電性であることが望
ましい。連続的に静電潜像が現像されると、現像
剤からトナー粒子が取り出される。一般的に参照
番号４６で示すトナー粒子分配器はその内にトナ
ー粒子の供給を貯蔵する容器５０を含んでいる。
容器５０付近の溜り５４内に配置された泡ローラ
５２はオーガ５６内へのトナー粒子を計量する。
オーガ５６にはモータ５８が連結されている。モ
ータ５８が回転するとオーガ５６がトナー粒子を
進めて現像剤函体４８内へ放出する。モータ５８
の励起は制御器３８により調整される。一般的に
参照番号６０で示すセンサで現像剤ローラ４４に
隣接配置されている。センサ６０は現像剤ローラ
４４に付着する現像剤からトナー粒子を吸引する
ようにされた実質的に透明なプリズム６２を有し
ている。光源６４がプリズム６２を介してそこに
付着しているトナー粒子に光線を送信する。プリ
ズム６２を介して内部反射した光線は光検出器６
６により検出される。光検出器６６は電気的出力
信号を出して制御器３８へ送信する。制御器３８
は誤差信号を出しモータ５８を起動させてトナー
粒子を現像剤函体４８内へ分配する。こうしてプ
リズム６６に付着しているトナー粒子の量が所定
値付近であると、制御器３８がモータ５８を起動
させて別のトナー粒子の現像剤内へ分配する。替
りにセンサ６０は現像剤混合体が通過する通路を
画定する一対の導電板を有することができる。実
質的に透明なプリズムが一方の板に固定されてい
る。この板は電気的に付勢さえてそこへトナー粒
子を吸引する。光源がプリズム及び透明板を介し
てそこに付着しているトナー粒子上に光線を送信
する。板及びプリズム内で内部反射された光線は
光検出器により検出される。光検出は電気的出力
信号を出し制御器３８に送信する。別のトナー粒
子を現像剤内に分配することにより装置の現像性
を所望値に調整することができる。本技術に習熟
した人であればセンサ６０をローラ４４の替りに
ローラ４２に隣接配置できることがお判りいただ
けることと思う。センサ６０の詳細構造を第２図
〜第８図に関して後記する。

静電潜像が現像された後ベルト１０はトナー粉
体像を転写部Ｄに進める。給紙装置７０により支
持材紙６８が転写部Ｄに進められる。給紙装置７
０はスタツフ７４の最上位紙と接触する送りロー
ラ７２を含むことが望ましい。送りローラ７２は
回転してスタツフ７４から最上位紙をシユート７
６に進める。シユート７６はタイミングのとられ
たシーケンスで支持材紙を進めてベルト１０の光
導電面１２と接触させ、その結果その上に現像さ
れたトナー粉体像は転写部Ｄにおいて前進する支
持材紙と接触する。転写部Ｄはコロナ発生装置７
８を含み用紙６８の背面にイオンを散布する。こ
れによつてトナー粉体像は光導電面１２から用紙
６８へ吸引される。転写後用紙６８は矢印８０方
向に（図示せぬ）コンベア上へ移動し続け、用紙
６８を融着部Ｅへ進める。

融着部Ｅは一般的に参照番号８２で示すフユー
ザアセンブリを含み、それは転写された粉体像を
用用紙６８に永久的に付着する。フユーザアセン
ブリ８２は加熱されたフユーザローラ８４及びバ
ツクアツプローラ８６を有することが望ましい。
用紙６８はトナー粉体像をフユーザローラ８４に
接触させながらフユーザローラとバツクアツプロ
ーラ８６間を通過する。こうしてトナー粉体像が
用紙６８に永久的に付着する。融着後シユート８
８は用紙６８を補促トレイ９０に進め、後に操作
者がそれを印刷機から取り出す。

支持材用紙がベルト１０の光導体面１２から分
離された後、光導電面１２に付着している残留ト
ナー粒子は清掃部下においてそこから除去され
る。清掃部下は光導電面１２と接触している回転
可能に載置されたフアイバ刷子９２を含んでい
る。粒子は光導電面１２を接触している刷子９２
の回転により光導電面１２から清掃される。清掃
後（図示せぬ）放電ランプが光導電面１２に光を
あびせ、光導電面を帯電する前にその上に残留す
る静電荷を消散させ次の結像サイクルに備える。

前記説明は本発明の特徴を有する電子写真印刷
機の一般的動作を説明するのに充分である。

第２図に示すようにセンサ６０が現像剤ローラ
４４に隣接配置されている。現像剤ローラ４４が
現像剤を移送して光導電面１２上に記録された潜
像に接触させると、センサ６０もトナー粒子で現
像される。トナー粒子量が検出されてそれを示す
電気的出力信号が出される。制御器３８がセンサ
６０からの電気的出力信号を受信してそれを処理
する。制御器３８がレベル検出器９４及び電圧供
給源９６を含んでいる。電圧供給源９６はセンサ
６０に接続されてプリズムに付着する導電面及び
光源と光検出器に適正な電気的バイアスを与え
る。例えばレベル検出器９４はセンサ６０からの
電気的出力信号を処理する論理素子を含んでい
る。論理素子はセンサ６０からの電気的出力信号
を基準値と比較する適正なデイスクリミネータ回
路を含むことが望ましい。デイスクリミネータ回
路は基準値（例えば設定点）よりも大きい電気的
出力信号が得られた後にオンとなつて有効にロツ
クするシリコン制御スイツチを使用することがで
きる。デイスクリミネータ回路からの信号はフリ
ツプフロツプの状態を変えてそこから出力信号を
出す。フリツプフロツプからの出力信号は現像剤
ユニツトからの出力信号と共にANDゲートを起
動させトナー分配モータ５８に制御信号を送信す
る。制御信号はまたフリツプフロツプをリセツト
する。論理回路はオンオフ型である。しかしなが
ら現像剤ユニツトに計量されたトナー粒子量を制
御信号の関数として変える比例回路を使用するこ
ともできる。これはステツプ比例分配信号を出す
適切な集積回路モジユールにより達成することが
できる。

第３図においてプリズム６２は斜辺すなわち面
９８がそこに付着した実質的に透明な導電層１０
０を有する直角三角形プリズムとすることが望ま
しい。導電層１００はピツツバーグ板ガラス社か
らネサの商品名で市販されているものもしくはコ
ーニンググラス社からエレクトロコンダクテイブ
の商品名で市販されている透明酸化錫被覆とする
ことが望ましい。透明プリズム６２の両脚の角度
は等しく45°である。電圧源９６は導電層１００
に接続されていてブリズム６２の表面を電気的に
バイアスし、現像剤ローラ４４上に移送されてい
るトナー粒子を吸引する。光源６４は発光ダイオ
ードとし光検出器６６はホトトランジスタとする
ことが望ましい。発光ダイオード６４は抵抗器１
０２により電圧源９６に接続されている。同様に
ホトトランジスタ６６は抵抗器１０４により電圧
源９６に接続されている。抵抗器１０２はおよそ
560Ω、抵抗器１０４はおよそ2200Ωとすること
が望ましい。発光ダイオード６４及び抵抗器１０
２と並列に接続された抵抗器１０４及びホトトラ
ンジスタ６６間に加わる電圧はおよそ直流6Vと
することが望ましい。線１０６はホトトランジス
タ６６からレベル検出器６４に電気的出力信号を
送信する（第２図）、動作上ホトトランジスタ６６はトナー粒子が現
像されている表面からの内部反射率の変化を感知
する。スネルの法則により内部反射率は臨界角ま
で生じる。臨界角は法面に対して測定される。臨
界角の値Θ_CはsineΘ_C＝N₁／N₂を関係により決定
され、N₁は表面に接触している材料、即ちトナ
ー粒子の屈折率で、N₂は光学素子の屈折率であ
る。表面上にトナー粒子が付着して空気と置き換
わると、その接触している材料の屈折率は１より
も大きい。こうして臨界角は表面上にトナー粒子
が存在しない場合の臨界角よりも大きい。表面上
にトナー粒子が置かれると臨界角が増大し、検出
された内部反射光線の大きさ低減する。例えば粒
子のない場合には臨界角は、プリズムの屈折率が
およそ1.52であればおよそ41.5°である。

本装置は直角プリズムの斜辺から内部反射した
放射の強度を検出することにより作動する。プリ
ズム面上にトナー粒子が存在すると検出された光
の強度が低減し、それは表面の有効内部反射率の
低減に対応している。光がプリズム内で全内部反
射しているときの放射界は、エバネツセント波と
して境界面であるプリズム面を越えて第二媒質で
ある空気又はトナー粒子中に光の波長のオーダー
の距離だけ拡がり、これは境界面から指数関数的
に減衰するエバネツセント界である。従つて、プ
リズム面から第二媒質へのエネルギー結合は、２
種類あり、一つはプリズム表面に密着したトナー
粒子へのエネルギー結合であり、もう一つはトナ
ー粒子がプリズム表面に近い距離に、又は粗に付
着したトナー粒子との間にエバネツセント界が介
在するエネルギー結合である。第１の場合は、プ
リズム表面へのトナー粒子の密着により臨界角が
増大するためトナー粒子内へ屈折して透過する光
によりプリズムの内部反射率は減少する。この内
部反射率の減少はトナー粒子の屈折率と吸収率に
関係している。第２の場合は、プリズム表面から
トナー粒子への直接のエネルギー結合ではなく、
いわゆるエバネツセント波結合（高屈折率の２つ
の媒質の境界面にごく薄い低屈折率の媒質を挟ん
で接触したときのエバネツセント波を仲介とした
エネルギー結合）であり、この場合も内部反射率
が減少し、感知装置によりこの内部反射率の減少
を大きな信号感度で感知することができる。

第４図にセンサ６０の実施例を示し、ホトトラ
ンジスタ６６及び発光ダイオード６４がプリズム
６２内に埋込まれている。図示するようにホトト
ランジスタ６６は一方の45°角すなわち一方の脚
と反対側のプリズム面に隣接してプリズム６２内
に埋込まれている。同様に発光ダイオード６４は
他方の45°角すなわち他方の脚と反対側の他方の
プリズム面に隣接してプリズム６２内に埋込まれ
ている。光源の内部入射角は臨界角よりも幾分大
きい、すなわち41.5°よりも大きいことが望まし
い。こうして表面98上に導電層１００に付着する
トナー粒子からの内部反射した光線はそこから出
力信号が最大となるようにホトトランジスタ６６
により検出される。可視光線のみならず赤外光源
等の波長の長い放射を本装置に使用することがで
きる。

第５図にセンサ６０のもう一つの実施例を示
す。図示するように板６１は実質的に透明であり
導電層１１２がそれに付着している。導電層１１
２はピツクバーグ板ガラス社から商品名ネサで市
販されているものもしくはエレクトロコンダクテ
イブの商品名でコーニンググラス社から市販され
ている透明な酸化錫被覆とすることが望ましい。
導電層１１２が付着されている面と反対の板６１
面にプリズム６２が固定されている。プリズム６
２は直角三角形プリズムであり、斜面すなわち面
１１６が板６２の表面に固定されている。再び透
明プリズム６２の両脚の角度は等しくおよそ45°
である。板１１４が板６１に平行に間隔がとられ
ており、現像剤混合物１１８が通過する通路を画
定する。板６１及び１１４間を通過する現像剤１
１８の少くとも一部を板６１に向つて吸引するた
めに磁気部材１２０が配置されている。これによ
つて現像剤混合物から板６１の導電層１１２に向
うトナー粒子の吸引が容易になる。

電圧供給源１２１が導電層１１２に接続されて
いて板６１と表面を電気的にバイアスし、現像剤
混合物１１８からトナー粒子を吸引する。磁石１
２０が現像剤混合物の少くとも一部分を板６１に
向つて吸引する。こうして磁石１２０は平行板６
１及び１１４間の通路を流れる現像剤混合物の一
部分を板６１に向ける。発向ダイオード６４及び
ホトトランジス６６が適切な回路を介して電圧源
１２１に接続されている。この回路の特性は使用
する発光ダイオード及びホトトランジスタの種類
に依存する。発光ダイオードは近赤外線領域で作
動し、レンズを使用してスポツトを画定する。発
光ダイオード６４はプリズム６２及び透明板６１
に光軸を向ける。板６１及びプリズム６２を通過
する内部反射光線はホトトランジスタ６６により
感知されて電気的信号を出す。

動作上ホトトランジスタ６６は内部反射率の変
化を感知する。板６１の表面上にトナー粒子が付
着すると、検出された内部反射光線の大きさが低
減する。こうして板６１の表面上にトナー粒子が
存在すると、検出された光線の強度が低減しそれ
は表面の内部反射率の低減に対応する。光がプリ
ズム内で全内部反射しているときの放射界は、エ
バネツセント波として境界面である板６１の面を
越えて第二媒質である空気又はトナー粒子中に光
の波長のオーダーの距離だけ拡がり、これに境界
面から指数関数的に減衰するエバネツセント界で
ある。したがつて、板６１及びプリズム６２から
第二媒質へのエネルギー結合は、２種類あり、一
つは板の表面に密着したトナー粒子へのエネルギ
ー結合であり、もう一つはトナー粒子が板の表面
に近い距離に、又は粗に付着しトナー粒子との間
にエバネツセント界が介在するエネルギー結合で
ある。第１の場合は、板の表面へのトナー粒子の
密着により臨界角が増大するためトナー粒子内へ
屈折して透過する光により板及びプリズムの内部
反射率は減少する。この内部反射率の減少はトナ
ー粒子の屈折率と吸収率に関係している。第２の
場合は、板の表面からトナー粒子への直接のエネ
ルギー結合ではなく、いわゆるエバネツセント波
結合（高屈折率の２つの媒質の境界面にごく薄い
低屈折率の媒質を挟んで接触したときのエバネツ
センサ波を仲介としたエネルギー結合）であり、
この場合も内部反射率が減少し、感知装置により
この内部反射率の減少を大きな信号感度で感知す
ることができる。

電圧供給源１２１は板６１は電気的にバイアス
する高電圧のみならず発光ダイオード及びホトト
ランジスタに低電圧を与える。電圧バイアス板の
極性が切り替ると板６１と表面からトナー粒子が
はじかれる。こうして一つの極性により反対極性
のトナー粒子が吸引され板６１からトナー粒子を
はじく。トナー粒子清掃動作中にはじかれる。磁
気部材１２０の配置によりさらに吸引モード及び
清掃モードが増強される。これは板６１及び１１
４間を流れる現像剤混合物の一部を板６１に向け
ることにより達成される。これにより吸引モード
中に板６１の極めて近くに多量の現像剤混合物が
供給されそこへのトナー粒子の吸引が容易にな
る。清掃モード中に現像剤を板６１に向けること
により、その表面に清掃作用が行われそこからの
トナー粒子の除去を助ける。

第２図及び第３図に示すプリズム６２の実施例
の表面を９８に付着する透明導電層の一実施例を
第６図に示す。図示するように導電層１００は表
面９８全体に実質的に均一に被覆されている。こ
の種の導電層ではべた黒（ソリツド）領域現像の
擬似が最大値となる。光導電面上に静電潜像を現
像する場合には、ソリツド領域及び線を共に現像
しなけらばならない。こうして静電潜像内のソリ
ツド領域を擬似する場合には層１００は表面９８
上で実質的に一様となる。

第７図に表面９８に付着する導電層１００の別
の実施例を示す。図示するように導電層１００は
表面９８の別々の部分すなわち領域を非導電性の
他の領域で被覆するだけである。こうして導電層
１００は複数の互いに組み合つた領域を形成し、
そこに隣接する領域は非導電性となる。この種の
表面被覆により現像される静電潜像内の線の擬似
が最適化される。こうして第７図に示すように非
導電層１０３は導電層１０５及び１０７に隣接す
る。トナー粒子は単に導電領域に吸引されて静電
潜像内の線の現像を擬似する。導電領域１０５及
び１０７が異なる電位に電気的にバイアスされる
と線の現像が擬似される。替りに導電領域１０５
及び１０７が同じ電位に電気的にバイアスされる
と、ソリツド領域現像が擬似される。非導電領域
１０３は表面９８上に導電領域１０５及び１０７
のパターンをエツチングすることにより形成され
る。

次に第８図に複数の曲線を示し各曲線は現像剤
混合物内の異なるトナー粒子濃度に対応してい
る。これらの曲線は出力信号対プリズム表面に付
着している導電層に加わる電気的バイアスの関数
として描れている。こうして第８図は一組の現像
性曲線を示す。各現像極線は、バイアスを0Vか
らステツプ状に増加させ、次いでステツプ状に減
少させることにより得たもので、プロツトされた
値は各バイアス電圧に対する平均値を表わす。バ
イアス電圧が増加するときと減少するときでのプ
ロツト値の差は１％ドナー濃度曲線に対しては５
％より小さいことが判つた。出力信号は、トナー
の付着が大きくなつた所、即ち導電性表面がとト
ナー粒子で被覆されて内部反射率が減少した所で
ホトトランジスタ感知装置の飽和による非直線性
部分を含むことに注意すべきである。第８図に示
すようにこれらの曲線は典型的な現像性曲線に非
常に類似しているようにみえる。

次に第９図に正及び負の電気的バイアスに対す
る2.79％のトナー濃度を有する現像剤の出力信号
を示す。この曲線は、正と負の低い電気的バイア
ス領域で現像性情報が得られることを示してい
る。データは、バイアス0Vの両側で10Vつづ増
加させて得たものである。

次に第８図の現像剤に対する低バイアス領域に
おける現像性曲線の負のバイアス領域にまで拡張
したものを第１０図に示す。ここで現像性情報は
低バイアス領域内で0Vの両側1Vバイアス増分に
より得られたものである。本図には、負のバイア
ス領域において、バイアスを増加したときと減少
させたときのデータの誤差を上方の曲線と下方の
曲線との間の垂直の線分で誤差バーとに示してい
る。小さな、即ち1Vステツプでバイアスを変化
させるときはトナー付着が新しい平衝状態に達す
る時間遅れが大きく、そのためバイアスを増加さ
せるときと減少させるときでは、この時間遅くに
依存した履歴効果を生じる。

次に第１１図にプリズムの表面に付着している
導電層に加わるさまざまなバイアスに対する電気
的出力信号の関数としてのトナー粒子濃度のグラ
フを示す。これは装置に別のトナー粒子を供給す
る簡単な制御方法を示す。図示するようにプリズ
ムの表面に付着している導電層に加わる一定電気
的バイアスに対して、電気的出力信号は現像剤内
のトナー濃度を共に増大する。トナー粒子濃度の
測定値であるこの信号は制御器に送信されてトナ
ー分配器モータを励起しトナー粒子濃度を所望値
に維持する。

本発明の感知装置から詳細な現像性情報が得ら
れるために、本装置は現像性曲線の関数として現
像剤に別のトナー粒子を供給することができる。
さらにこの情報は現像剤内のトナー粒子濃度を制
御するのに有用であるばかりでなく現像剤ローラ
に加わる電気的バイアスを調整するのにも有用で
ある。詳細な現像性曲線情報を使用して異なる２
種のトナー粒子プラス添加物を現像剤に加えるこ
とができる。さらに帯電中に光導電面に加わる帯
電レベルをこの情報の関数として制御することも
できる。

こうして本発明の感知装置は電子写真印刷機内
の現像性を擬似して現像の最適制御を行う。さら
に本装置は現像剤内のトナー粒子濃度の制御装置
を提供するのみならず、帯電及び現像剤ローラに
加わる電気的バイアスの調整技術も提供する。本
制御方法を使用することにより印刷機内のさまざ
まなパラメータを最適下して変化する環境及び経
年特性を自動的に配慮することができる。こうし
て本発明の感知装置により静電写真印刷機が作成
するコピーの品質を著しく改善する装置が得られ
る。

要約するば本発明の感知装置は内部反射率の変
化を測定して現像性を示す信号を出すことが明白
である。この信号を使用して特に現像剤内のトナ
ー粒子濃度を制御し、帯電を調整し現像剤ローラ
に加わる電気的バイアスを調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を有する電子写真印刷機
の立面図、第２図は第１図の印刷機に採用された
現像剤混合物の現像性を調整するのに使用する制
御装置のブロツク図、第３図は第２図の制御装置
に付随された感知回路の立面図、第４図はプリズ
ム、光源及び第３図のセンサの光センサの実施例
を示す立面図、第５図は第２図の制御装置を付随
する感知回路のもう一つの実施例の立面図、第６
図はプリズムの表面に付着する導電材のパターン
の一実施例を示す第４図のプリズムの平面図、第
７図はプリズムの表面に付着する導電材のパター
ンのもう一つの実施例を示す第４図のプリズムの
平面図、第８図は一組の現像性曲線、第９図は低
電気的バイアス領域内の現像性情報を示すグラ
フ、第１０図は低電気的バイアス領域内の現像性
情報の歴履を示すグラフ、第１１図はさまざまな
電気的バイアスに対する現像性情報を示すグラフ
である。符号の説明、Ａ……帯電部、Ｂ……露光部、Ｃ
……現像部、Ｄ……転写部、Ｅ……融着部、１０
……ベルト、１２……光導電面、３８……制御
器、４０……磁気刷子現像装置、４２，４４……
磁気刷子現像剤ローラ、４６……トナー粒子分配
器、４８……現像剤函体、５０……トナー粒子貯
蔵容器、５２……泡ローラ、５６……オーガ、５
８……モータ、６０……センサ、６１……透明
板、６２……プリズム、６４……光源、６６……
光検出器、１００，１１２……導電層。

Claims

【特許請求の範囲】１帯電粒子の少くとも一部を一つの面に付着す
るようにされた部材６２と、前記部材６２の入射臨界角よりも大きい内部入
射角をもつて、前記面に付着された前記帯電電粒
子に光ビームを、前記部材６２を介して照射する
光源６４と、および前記部材６２を介いて内部反射された光ビーム
の強度を検知し、前記部材６２の面に付着された
前記帯電電粒子の量を表わす信号を発生する光検
出器６６と、を備え、前記部材６２の面に付着する前記帯電粒子が増
加すると前記部材６２の内部反射率が減少し、か
つ前記内部反射された光ビームの強度が減少する
ことを特徴とする静電的に帯電された粒子を感知
する装置６０。