CN100394322C - 调色剂量的测定装置及测定方法、图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环境优良，不与调色剂载持体接触，就能在短时间内准确测定调色剂量的调色剂量的测定装置和测定方法，图像形成装置。测定以薄层状载持含有着色剂的调色剂T的显影辊子(510)上调色剂量的装置，具有色度检测机构(3)，检测从光源(2)向显影辊子(510)上照射。由显影辊子(510)反射的光的平均色度；和计算机构(4)，根据由色度检测机构(3)检测的平均色度计算出调色剂的量。

Description

调色剂量的测定装置及测定方法、图像形成装置

技术领域

本发明是关于调色剂量的测定装置及测定方法、图像形成装置。

背景技术

采用电子照相方式的复印机、打印机等图像形成装置是通过带电过程、曝光过程、显影过程、转印过程、定影过程等一连串的图像形成过程，在纸等记录介质上，由调色剂形成图像的装置。

在显影过程中，例如，对于载持静电潜像的感光体，在与载持调色剂的显影辊子接触或靠近的状态下，带电的调色剂由上述显影辊子付与上述潜像，该潜像以调色剂像形成可视化。这时，显影辊子上的调色剂量，在显影辊子的纵向上，没有在设定范围内均匀形成时，调色剂的付与量会产生偏差，或过量或不足，有时无法进行良好的显影。为防止此现象发生，例如，在显影装置的制造流程的最终阶段，测定显影辊子上的调色剂量，以检查该量是否处于设定范围内。

以前，使用重量已知的粘着带，使显影辊子上的规定范围的调色剂附着在该粘着带上，通过测量附着调色剂的粘着带重量，测定调色剂量的方法，一般是广为知晓的。

然而，这种方法存在的问题是，通过人手作业向显影辊子贴附或剥离粘着带，这就需要很长的测定时间，其结果导致制品成本增高。

这种方法，由于测定后的粘着带变成了垃圾，所以缺少对环境的考虑。

进而，这种方法，测定时由于粘着带与显影辊子相接触，所以显影辊子会受到损伤，粘着带上的粘着剂会原封不动地附着在显影辊子上，有可能造成图像形成装置的图像质量降低。

另外，显影辊子上的调色剂量多，其层厚比较厚时，相对范围内的显影剂很难全部附着在粘着带上，所以也就很难获得准确的测定结果。

而且，除上述方法外，作为在已知重量的物件上附着调色剂，测定调色剂量的方法，还知道有使用重量已知的无纺布的方法(例如，特开平8-17920号公报，第37段)。然而这种方法同样存在上述方法的各种问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种对环境优良，不与调色剂载持体接触，而且能在短时间内准确测定调色剂量的调色剂量的测定装置及测定方法、图像形成装置。

为了达到上述目的，本发明的调色剂量的测定装置，其特征在于在以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上，测量调色剂量的装置中，具有向上述调色剂载持体上照射光的光照射机构、色度检测机构，其检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度、和根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂量的计算机构。

根据本发明的调色剂量的测定装置，从光照射机构向调色剂载持体上照射的光，成为与调色剂载持体调色剂量相对应的反射光，由反射光检测机构对其检测，根据该反射光，由计算机构计算出调色剂量。其结果是不与调色剂载持体相接触，就能在短时间内准确地测定出调色剂载持体上的调色剂量。由于测定时不产生垃圾，所以对环境优良。

本发明的调色剂量的测定装置，优选是在以薄层状载持含有着色剂的调色剂载持体上，测定调色剂量的装置中，具有检测从光源照射上述调色剂载持体上，在该调色剂载持体上进行反射的光的平均色度的色度检测机构，和根据由上述色度检测机构检到的平均色度，计算出调色剂量的计算机构。据此，由光源向调色剂载持体上照射的光，与调色剂载持体上的调色剂量相对应色度的波长成分，在调色剂载持体上进行反射，由色度检测机构进行检测，所以根据由色度检测机构检测的平均色度，计算机构可以计算出调色剂的量。

在本发明的调色剂量的测定装置中，上述计算机构，优选是根据上述色度检测机构检测的平均色度与设定色度的色差，计算调色剂量的装置。据此，根据由色度检测机构检测的平均色度与设定色度的差，计算机构可以计算出调色剂量。

在本发明的调色剂量的测定装置中，上述色度检测机构，优选是具有接受由上述调色剂载持体反射的光的电荷结合元件，对该电荷结合元件的输出信号进行演算处理，检测色度的装置。据此，由于能更准确地检测由调色剂载持体反射的光的平均色度，所以能测定更准确的调色剂量。即使光源的光量比较少，也能更准确地检测由调色剂载持体反射的光的平均色度。因此，能使用小型而低成本的光源。

本发明的调色剂量的测定装置，上述色度检测机构，优选是以三个刺激值作为色度而进行检测的。由此，计算机构能根据平均色差以比较简单的计算方法计算出调色剂的量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述光照射机构优选是白色光源。由此，由于能准确地检测由调色剂载持体反射的光的平均色度，所以能测定出更准确的调色剂量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体是可旋转地配设的，上述色度检测机构，优选是沿着上述调色剂载持体的旋转轴线方向，边扫描测定范围，边检测上述平均色度。由此，就能以比较简单的构成，知晓在调色剂载持体的旋转轴线方向上的调色剂量的分布。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体优选是显影辊子。由此，环境优良，不与显影辊子接触，就能在短时间内准确地测定出显影辊子上的调色剂量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体优选是感光体。由此，环境优良，不与感光体接触，就能在短时间内准确地测定出感光体上的调色剂量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体优选是转印体。由此，环境优良，不与转印体接触，就能在短时间内准确地测定出转印体上的调色剂量。

另外，根据本发明的调色剂量的测定装置，优选是在以薄层状载持调色剂的调色剂载持体上，测定调色剂量的装置，其中具有向上述调色剂载持体照射红外线的红外线照射机构；检测上述调色剂载持体上反射的红外线强度的强度检测机构；和根据上述强度检测机构检测的强度，计算出调色剂量的计算机构。

根据上述本发明的调色剂量的测定装置，由红外线照射机构向调色剂载持体上照射红外线的一部分，被调色剂载持体的调色剂吸收与其量相应的一部分，同时，其余部分在调色剂载持体上反射后，由强度检测机构进行检测，所以根据强度检测机构检测的强度，计算机构可以计算出调色剂的量。

本发明的调色剂量的测定装置中，上述计算机构，优选根据由强度检测机构检测的强度与设定强度之差，计算出调色剂量。由此，计算机构可以根据强度检测机构检测的强度与设定强度之差，计算出调色剂量。

本发明的调色剂量的测定装置中，上述调色剂优选是将树脂作为构成成分含有的。由此，通过检测构成调色剂的树脂量，就能检测调色剂载持体上的调色剂量，所以更能准确地测定出调色剂的量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述强度检测机构，优选是检测与构成上述调色剂的树脂C-H键的吸收光谱相对应波长的红外线强度。由此，通过检测构成调色剂的树脂特征结构，即C-H键的量，可以检测调色剂载持体上的调色剂量，所以能更准确地测定出调色剂的量。

本发明的调色剂量的测定装置，优选具有将上述调色剂载持体上反射的红外线进行聚光的聚光装置。由上述强度检测机构检测由该聚光装置聚光的红外线。由此，即使红外线在调色剂载持体上形成反射散射，强度检测机构也能防止检测精度降低。

本发明的调色剂量的测定装置，上述红外线照射机构，优选是向上述调色剂载持体照射与构成上述调色剂的树脂C-H键吸收光谱相对应波长的红外线。由此，通过检测构成调色剂的树脂特征结构C-H键的量，就能检测调色剂载持体上的调色剂量，所以能更准确地测定调色剂的量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体的表面附近，优选由无机材料构成。由此，向调色剂载持体照射的红外线，不被调色剂载持体所吸收，由于调色剂载持体上的调色剂只吸收与其量相对应的部分，所以计算机构能比较简单地计算出调色剂载持体上的调色剂量。

本发明的调色剂量的测定装置，上述调色剂载持体是可旋转配设的，上述强度检测机构，优选是边在上述调色剂载持体的旋转轴线方向扫描检测范围，边检测上述强度。由此，能以比较简单的构成，知晓调色剂载持体旋转轴线方向上的调色剂量的分布。

本发明的另一方式，其特征在于在以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上，测量调色剂量的方法中，由光照射机构向上述调色剂载持体上照射光，通过色度检测机构检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度，根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂的量。由此，环境优良，不与调色剂载持体接触，可在短时间内准确地测定出调色剂载持体上的调色剂量。

这种情况下，优选是上述调色剂含有着色剂，上述反射光检测机构是检测由上述光照射机构向调色剂载持体上照射，由调色剂载持体上反射的光的平均色度的色度检测机构，根据由该色度检测机构检测的平均色度与设定色度的色差计算出调色剂量。由此，由光源向调色剂载持体上照射的光，与调色剂载持体上调色剂量相对应色度的波长成分，在调色剂载持体上反射，由色度检测机构检测，所以计算机构能根据由色度检测机构检测的平均色度计算出调色剂的量。

另外，本发明的调色剂量测定方法，优选是上述光照射机构是向上述调色剂载持体上照射红外线的红外线照射机构，上述反射光检测机构是检测上述调色剂载持体上反射的红外线强度的强度检测机构，根据由该强度检测机构检测的强度计算出调色剂量。由此，由红外线照射机构向调色剂载持体上照射的红外线的一部分，被调色剂载持体上的调色剂吸收与其量相对应的部分，同时，其余部分由调色剂载持体上反射后，由强度检测机构检测，所以计算机构根据由强度检测机构检测的强度计算出调色剂的量。

再有，本发明的另一方式，是关于将通过一连串图像形成过程形成的图像记录在记录介质上的图像形成装置，为了测定以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上的调色剂量，备有调色剂量的测定装置，其具有向上述调色剂载持体上照射光的光照射机构、色度检测机构，其检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度、和根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂量的计算机构。由此，提供的图像形成装置，能够环境优良，不与调色剂载持体接触，而且能在短时间内准确地测定调色剂载持体上的调色剂量。

这种情况下，其构成优选是上述调色剂含有着色剂，上述反射光检测机构是检测由上述光照射机构向调色剂载持体上照射，由该调色剂载持体反射的光的平均色度的色度检测机构，上述计算机构可以根据由该色度检测机构检测的平均色度计算出调色剂的量。据此，由于从光源向调色剂载持体上照射的光，与调色剂载持体的调色剂量相对应色度的波长成分，在调色剂载持体上反射后由色度检测机构检测，所以计算机构能够根据由色度检测机构检测的平均色度计算出调色剂的量。

另外，其构成优选是，上述光照射机构是向上述调色剂载持体上照射红外线的红外线照射机构，上述反射光检测机构是检测由上述调色剂载持体上反射的红外线强度的强度检测机构，上述计算机构可根据由上述强度检测机构检测的强度计算出调色剂的量。由此，从红外线照射机构向调色剂载持体上照射的红外线的一部分，被调色剂载持体上的调色剂吸收与其量相对应的部分，其余部分被调色剂载持体反射后，由强度检测机构检测，所以计算机构能够根据由强度检测机构检测的强度计算出调色剂的量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置的简要构成的模式断面图。

图2是表示图1图像形成装置中具有的显影装置的简要构成的图。

图3是表示第1种实施方式的调色剂量的测定装置简要构成的图。

图4是表示第2种实施方式的调色剂量的测定装置简要构成的图。

具体实施方式

本发明是关于调色剂量的测定装置，是在以薄层状载持调色剂的调色剂载持体上，测定调色剂量的装置，其特征在于具有向上述调色剂载持体上照射光的光照射机构；检测由上述调色剂载持体反射的反射光的反射光检测机构；和根据由上述反射光检测机构检测的反射光，计算出调色剂量的计算机构。

以下对本发明的实施方式进行说明。

本发明的第1种实施方式，是测定载持调色剂的调色剂载持体上的调色剂量的装置，其特征在于通过色度检测机构检测由光源向调色剂载持体上照射，在该调色剂载持体上反射的光的平均色度，根据由该色度检测机构检测的平均色度计算出调色剂的量。此处作为调色剂载持体，例如有在采用电子照片方式的复印机、打印机等图像形成装置中具有的显影辊子、感光体、转印体等。对第1种实施方式的调色剂量的测定装置和测定方法说明之前，先对图像形成装置的构成及其工作原理作简要说明。

(图像形成装置)

首先，根据图1，作为一例图像形成装置，激光束打印机(以下称打印机)10进行说明。

图1是打印机10的简要构成模式断面图。图1中箭头示出了上下方向。

如图1所示，这种打印机10具有载持潜像并按图示箭头方向旋转的感光体20，沿着其旋转方向依次配设有带电单元30、曝光单元40、显影单元50、一次转印单元60、中间转印体70、净化单元75。而且打印机10，在图1中的下部具有供给纸张等记录介质P的给纸托盘92，与该给纸托盘92相对，记录介质P的输送方向下流侧，依次配设有二次转印单元80、定影单元90。

感光体20具有圆筒状的导电性基质材料和在其外周面上形成的感光层，在其轴线周围，可沿图1中箭头方向旋转。

带电单元30是通过电晕带电等，使感光体20的表面同样带电的装置。

曝光单元40是根据由未图示的个人计算机等主计算机接受图像信息，在同样带电的感光体20上，通过照射激光，形成静电潜像的装置。

显影单元50是具有黑色显影装置51、深红色显影装置52、青绿色显影装置53、和黄色显影装置54的4个显影装置，与感光体20上的潜像相对应，有选择地使用这些显示装置，将上述潜像作为调色剂像进行可视化的装置。黑色显示装置51使用黑色(K)调色剂、深红色显示装置52使用深红色(M)调色剂、青绿色显示装置53使用青绿色(C)调色剂、黄色显示装置54使用黄色(Y)调色剂，以进行显影。

本实施方式中的YMCK显影单元50可以旋转，使上述4个显影装置51、52、53、54有选择地对向感光体20。具体是该YMCK显影单元50，是在将轴50a作为中心，可旋转的保持体的4个保持部55a、55b、55c、55d中，分别保持着4个显影装置51、52、53、54，通过上述保持体的旋转，4个显影装置51、52、53、54维持着相对位置关系，有选择地对向感光体20。关于各显影装置的详细构成如下所述。

一次转印单元60是将感光体20上形成的单色调色剂像转印在中间转印体70上的装置。

中间转印体70是循环带，按图1所示的箭头方向，以与感光体20大致相同的周速度旋转驱动，在中间转印体70上，载持黑色、深红色、青绿色、黄色中的至少1色调色剂像，例如形成全色图像时，依次重叠转印黑色、深红色、青绿色、黄色的4色的调色剂像，最终形成全色的调色剂像。

二次转印单元80是用以将在中间转印体70上形成的单色和全色等调色剂像，转印在纸张、薄膜、布等记录介质P上的装置。

定影单元90是用以通过对接受上述调色剂像转印的记录介质P进行加热和加压，使上述调色剂像熔着在记录介质P上，作为永久像而进行定影的装置。

净化单元75，是用以在一次转印单元60和带电单元30之间具有与感光体20表面相接的橡胶制净化刀片76，由一次转印单元60在中间转印体70上转印调色剂像后，由净化刀片76将残留在感光体20上的调色剂扫落除掉的装置。

以下对如此构成的打印机10的动作进行说明。

首先，根据来自未图示的主计算机的指令开始旋转感光体20、显影单元50中设置的下述显影辊子510(图3)、及中间转印体70，这样，感光体20一边旋转，一边由带电单元30依次带电。

感光体20的带电区域，伴随着感光体20的旋转而到达曝光位置，由曝光单元40，在上述区域内形成第1色，例如根据黄色Y图像信息的潜像。

在感光体20上形成的潜像，伴随着感光体20的旋转而到达显影位置，由黄色显影装置54以黄色调色剂进行显影。由此，在感光体20上形成黄色调色剂像。这时，YMCK显影单元50的黄色显影装置54，在上述显影位置与感光体20相对向。

感光体20上形成的黄色调色剂像，伴随着感光体20的旋转，到达一次转印位置，由一次转印单元60转印在中间转印体70上。这时，向一次转印单元60上施加与调色剂的带电极性相反极性的一次转印电压(一次转印偏压)。这期间，二次转印单元80离开中间转印体70。

对于第2色、第3色、和第4色，反复进行和上述处理一样的处理，与各图像信号相对应的各色调色剂像，重合转印在中间转印体70上。由此，在中间转印体70上形成全色的调色剂像。

另一方面，记录介质P，从给纸托盘92，由给纸辊子94、径向辊子96输送到二次转印单元80。

在中间转印体70上形成的全色调色剂像，伴随着中间转印体70的旋转而到达二次转印位置，由二次转印单元80转印在上述记录介质P上。这时，二次转印单元80挤压在中间转印体70上，同时施加二次转印电压(二次转印偏压)。

转印在记录介质P上的全色调色剂像，由定影单元90加热和加压，熔着在记录介质P上。

另一方面，感光体20经过一次转印位置后，由净化单元75的净化刀片76，除掉其表面附着的调色剂，为形成下次潜像而准备带电。除掉的调色剂由净化单元75内的残存调色剂回收部进行回收。

(显影装置)

接着根据图2，详细说明YMCK显影单元50的黄色显影装置54。

图2是表示黄色显影装置54的简要构成的模式断面图。对于黑色显影装置51、深红色显影装置52、青绿色显影装置53，虽然使用的调色剂不同，但其构成和黄色显影装置54一样，所以其说明省略。

黄色显影装置54具有收容黄色调色剂T的腔室540、成为调色剂载持体的显影辊子510、向该显影辊子510上供给调色剂T的调色剂供给辊子550、限定显影辊子510上载持调色剂T的厚度的限制刀片560。

腔室540，以其内部空间形成的收容部530内收容着调色剂T。在腔室540内，收容部530下部形成的开口及其附近，相互压接可旋转地支撑着调色剂供给辊子550和显影辊子510。另外，在腔室540内安装有调色剂供给辊子550、及限制刀片560，这些压接在显影辊子510上，进而，腔室540内安装有密封构件520，以便防止从上述开口处的腔室540和显影辊子510之间泄漏调色剂。

显影辊子510载持调色剂T，输送到与感光体20相对向的显影位置上。该显影辊子510以铝、不锈钢、铁等为主材料构成。在显影辊子510的表面上，根据需要实施镀镍、镀铬等，和喷砂等。

显影辊子510可在轴线周围旋转，本实施方式中，在与感光体20旋转方向相反的方向旋转，即，在显影辊子510和感光体20的相对向部位，它们的周面彼此以同方向移动。

另外，本实施方式中，由黄色显影装置54显影时，显影辊子510和感光体20具有微小的间隙，以非接触状态相对向。这样，通过在显影辊子510和感光体20之间交替施加电场，调色剂T从显影辊子510上飞跃到感光体20上，进行显影。

调色剂供给辊子550将收容在收容部530内的调色剂T供给到显影辊子510上。该调色剂供给辊子550由聚氨酯泡沫等形成，以弹性变形的状态压接在显影辊子510上。本实施方式中，调色剂供给辊子550以与显影辊子510旋转方向相反的方向旋转。而且调色剂供给辊子550，不仅具有将收容在收容部530内的调色剂T供给到显影辊子510上的功能，而且还具有将显影后残留在显影辊子510上的调色剂T从显影辊子510上除掉的功能。

限制刀片560限制载持在显影辊子510上的调色剂厚度，同时，通过其限制时的磨擦带电，将电荷付与显影辊子510上载持的调色剂T上。该限制刀片560，在显影辊子510的旋转方向上，也作为显影位置的上流测的密封构件而发挥功能。该限制刀片560具有作为沿着显影辊子510轴方向相接的相接部件橡胶部560a，和作为支撑该橡胶部560a的支撑部件的橡胶支撑部560b。橡胶部560a是以硅橡胶、氨酯橡胶等为主材料构成，橡胶支撑部560b，用以具有使橡胶部560a附着在显影辊子510侧上的功能，所以使用磷青铜、不锈钢等具弹性的片状薄板。橡胶支撑部560b的一端固定在刀片支撑板562上。刀片支撑板562安装在腔室540上，密封构件520安装在腔室540上，进而在安装有显影辊子510的状态下，利用橡胶支撑部560b挠曲形成的弹力，将橡胶部560a压附在显影辊子510上。

本实施方式中，在限制刀片560与显影辊子510侧相反的一侧上，设置刀片的背部件570，防止调色剂T进入到橡胶支撑部560b和腔室540之间，同时又能将橡胶部560a压向显影辊子510，将橡胶部560a压附在显影辊子510上。

本实施方式中，限制刀片560的自由端部，即，与支撑在刀片支撑板562上一侧相反侧的端部，其端缘不与显影辊子510接触，在离端缘稍远的部位，与显影辊子510相接触。限制刀片560，其端部配置成向着显影辊子510旋转方向的上流侧，进行所谓逆流(counter)相接。

在如此构成的黄色显影装置54中，调色剂供给辊子550将收容在收容部530中的调色剂T供给到显影辊子510上。供到显影辊子510上的调色剂T，伴随着显影辊子510的旋转，到达限制刀片560相接的位置，在通过该相接位置时，限制层的厚度，同时付与电荷。限制层厚度后，载持在显影辊子510上的调色剂T，随着显影辊子510的继续旋转，到达与感光体20相对向的显影装置，在该显影位置处，利用交替电场，向感光体20上供给潜像显影。随着显影辊子510的继续旋转，通过显影位置的显影辊子510上的调色剂T，通过密封构件520，由密封构件520除掉回收在腔室540内。

在上述的显影过程中，为了进行良好的显影处理，显影辊子510上的调色剂量，需要在显影辊子510的整个轴线方向区域内均匀形成。因此，本实施方式中，在显影装置的制造过程中，在将显影装置组装成图像形成装置前的最后阶段，使用以下讲述的测定装置，测定显影装置单体显影辊子上的调色剂量，进行显影装置的检测。显影辊子510上的调色剂量，在显影辊子510的整个轴线方向区域中形成不均匀，作为显影装置制品不良的原因，有显影辊子表面的均匀性不良、限制刀片对显影辊子的接触不良、限制刀片使用调色剂带电不良等，通过下述测定装置进行检查这些不良是否存在。

(第1实施方式的调色剂量的测定装置)

以下根据图3，对第1种实施方式的调色剂量的测定装置1进行说明。此处，使用该测定装置1，将测定上述黄色显影装置54的显影辊子510上的调色剂量的情况作为实例进行说明。

图3是表示第1种实施方式的调色剂量的测定装置1的简要构成的模式图。

如图3所示，这种测定装置1具有：向薄层状载持调色剂T的，成为调色剂载持体的显影辊子510上照射光的光源2；检测由显影辊子510反射的光的平均色度的色度检测装置3；和根据由色度检测装置3检测的色度，计算出调色剂量的计算装置4。

光源2是发出能使色度检测装置3检测显影辊子510上调色剂的平均色度的波长区域的光。

第1种实施方式中，作为光源2，使用了白色光源的氙灯。据此，能更准确地检测由显影辊子510反射的光的平均色度。其结果，能更准确地测定调色剂的量。而作为白色光源，并不仅限于氙灯，也可以使用水银灯、白色激光等其他的白色光源。

作为光源2，没有特殊限定，只要能发出具有使色度检测装置3能检测显影辊子510上调色剂的平均色度的波长区域光就可以，除了白色光源外，可以使用各种光源。

从这种光源2向显影辊子510照射的光，与显影辊子510上的调色剂量(尤其是着色剂的量)相应色度的波长成分，由显影辊子510进行反射。这样，由显影辊子510反射的光，其色度可用下述的色度检测装置3进行检测。

色度检测装置3是检测由显影辊子510反射的光的平均色度的装置。

第1种实施方式中，作为色度检测装置3使用了XYZ系列照相机。这种XYZ系列照相机具有与三个刺激值对应的3个电荷结合元件(CCD：charge Coupled Device)，对这些电荷结合元件的输出信号进行演算处理，将色度作为三个刺激值(X、Y、Z)进行检测(三刺激值CCD)的。

色度检测装置3具有电荷结合元件，对该电荷结合元件的输出信号进行演算处理，检测色度时，由于能更准确地检测由显影辊子510反射的光的平均色度，所以能更准确地测定调色剂的量。即使光源的光量较少，也能准确地检测由显影辊子510反射的光的平均色度。因此，光源2可以采用小型并低成本的。

色度检测装置3将色度以三个刺激值进行检测时，下述的计算装置4，根据平均色差，以较为简单的计算方法，计算出调色剂的量。

另外，色度检测装置3，只要能检测出由显影辊子510反射的光的平均色度就可以，并不限定于上述的三刺激值CCD。例如，作为色度检测装置3，除了三刺激值CCD外，还可使用分光式CCD、C-MOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固体摄像元件、摄像管等。

计算装置4是求出上述色度检测装置3检测的平均色度(以下称检测色度)与设定色度的差，根据该差计算出调色剂量的装置。

第1种实施方式中，如图3所示，计算装置4具有AD转换电路41、ROM42、RAM43、CPU44。

AD转换电路41是将色度检测装置3的输出值，从模拟转换成数字的电路。

ROM42是计算检测色度和设定色度之差和调色剂量的程序，储存有用以将设定色度、上述之差转变成调色剂量的转变图表等。此外，设定色度和转变图表，可与被测定的调色剂种类(例如，调色剂的着色剂种类等)相对应设定多个，作适当选择。

RAM43具有存储由程序计算出的值等的功能。

CPU44按照ROM42中储存的程序，计算出由AD转换电路41形成数字化的检测色度与ROM42中储存的设定色度之差值，再根据转变图表，将该差值转变成调色剂量。而且在第1种实施方式中，上述设定色度，虽然预先固定设在ROM42中，但也可以是对由上述光源照射在显影辊子510上的光进行检测的色度。

如上所述，从光源2向显影辊子510上照射的光，与显影辊子510上调色剂量相应色度的波长成分，由显影辊子510上反射后，由色度检测装置3进行检测。因此，检测色度和设定色度的差值，与显影辊子510上的调色剂量形成对应。计算装置4利用这种检测色度和调色剂量的关系，就能计算出调色剂的量。

如此计算出的调色剂量，例如，可利用与计算装置4连接的液晶等显示机构(未图示)，以数值等进行视觉显示。由此，测定者可以判断测定结果是否在设定的基准范围内。可使计算出的调色剂量与设定基准值之差显示在上述显示装置中，也可以使计算出的调色剂量是否在设定的基准范围内，显示在上述显示装置中。

在上述测定中，色度检测装置3，优选是一边沿着显影辊子510的旋转轴线方向，扫描检测范围，一边检测平均色度。由此，可以比较简单的构成测定出调色剂量在显影辊子510旋转轴线方向上的分布。

如以上说明，计算装置4根据由色度检测装置3检测的平均色度与设定色度之差值，可以计算出调色剂T的量。其结果是不与显影辊子510接触，就能在短时间内准确地测定出显影辊子510上的调色剂T的量。由于测定时不产生垃圾，所以环境优良。

另外，在上述的实施方式中，对于将显影辊子510作为调色剂载持体的实例进行了说明，只要是载持调色剂的就可以，没有特殊限定。例如，上述图像形成装置中的感光体20和中间转印体70都可作为调色剂载持体，测定其表面上载持的调色剂量。将记录介质P作为调色剂载持体，也可以测定其表面上载持的调色剂量。

在第1种实施方式中，为了检查制造流程中的制品，测定调色剂载持体上的调色剂量，虽然对此例作了说明，但也可以将上述的调色剂量的测定装置组装在图像形成装置上，根据由调色剂量的测定装置对调色剂量的测定结果，对图像形成装置的工作状况进行各种控制。以下，将使用了本发明调色剂量的测定装置的图像形成装置的控制之一例，对将调色剂量的测定装置1组装在打印机10中的情况进行简单说明。

在用第1种实施方式的调色剂量的测定装置1测定显影辊子510和感光体20上载持的调色剂量时，例如，可以根据测定调色剂量，控制显影偏压。这种情况下，例如，通过随着测定调色剂量的增多，使显影偏压减小，从而可以将从显影辊子510飞跃到感光体20上的调色剂量成为恒定。在测定感光体20上的调色剂量时，例如，在感光体20上的非通纸区域内形成测定调色剂量用的潜像。将这种潜像作为调色剂像进行测定时，可以比较简单地测定出准确的调色剂量。尤其是本发明，是根据与调色剂中着色剂量相对应的色度，检测调色剂的量，所以即使调色剂粒子之间，调色剂中的着色剂量存有偏差，也能准确地控制显影辊子510和感光体20上的着色剂量。其结果，使用如此构成的彩色图像形成装置获得的图像，对于输入的图像信息等，具有极佳的彩色再现性。

在使用第1种实施方式的调色剂量的测定装置1中测定中间转印体70上的调色剂量时，例如，可以根据测定调色剂的量，控制一次转印偏压或二次转印偏压。这种情况下，例如，随着测定调色剂量的增多，而减小一次转印偏压和二次转印偏压，可以良好地保持从感光体20向中间转印体70的转印性，和从中间转印体70向记录介质P的转印性。这种情况下，例如，在感光体20上的非通纸区域中形成测定调色剂量用的潜像，将该潜像成调色剂像，将其转印在中间转印体70上，进行测定时，可以比较简单地测定出准确的调色剂量。

根据显影辊子510、感光体20、中间转印体70、记录介质P中的至少1个的调色剂测定量，可以控制定影单元90中的定影条件。例如，随着测定调色剂的量增大，提高定影单元90中定影辊子的加热温度，增大定影辊子与加压辊子的压接力，并减慢记录介质P的输送速度，也可以良好地保持定影结果。

实施例

以下对第1种实施方式的实施例进行说明。

使用图3所示构成的调色剂量的测定装置，分别测定如图3所示构成的黄色、深红色、青绿色、黑色的各显影装置的显影辊子上反射的调色剂量。

这时，作为光源，使用氙灯，作为色度检测装置，使用三刺激值CCD的XYZ系列照相机(クラボウ社制，XL-S)。各色调色剂是将聚酯和着色剂作为材料，利用混练粉碎法制造的，其平均粒径为8.5μm。作为各调色剂的着色剂，黄色调色剂，使用非挥发油系颜料；深红色调色剂，使用胭脂红系颜料；青绿色调色剂，使用铜酞花青颜料；黑色调色剂，使用了碳黑。这些调色剂中，作为外加剂，使用了氧化硅、氧化钛。

使用黄色、深红色、青绿色、黑色的各个显影装置，对显影辊子上调色剂量不同的2种显影装置(显影装置1、2)进行了测定。

对各个显影装置的显影辊子上的调色剂量测定结果示于表1。表1中示出了根据来自XYZ系列照相机的输出值(三刺激值X、Y、Z)，L、a、b的各个值(Hunter Lab系)、这些与设定色度的色差。

作为参考例，使用宽12mm×长275mm的长方形，公知重量的粘着带(住友三M社制)，在实施例中测定后，对各显影装置的显影辊子，慎重测定与实施例同一部位的调色剂量，结果也示于表1。

如表1所示，上述色差成为与参考例测定调色剂量相对应的关系。本实施例中，通过使用这种关系的转换图表，获得了与使用粘着带慎重测定的同等的结果。这样，使用第1种实施方式的调色剂量的测定装置时，可以极准确地测定出显影辊子上的调色剂量。而且，第1种实施方式的调色剂量的测定装置，由于是在与显影辊子非接触下测定调色剂的量，所以不会对显影辊子造成伤害，测定时间与使用粘着带测定法相比，非常之短。

另外，对于感光体、中间转印体、记录介质，也和实施例一样，与上述实施例一样测定这些载持体上的调色剂量时，可以很好地测定出调色剂的量。

(第2实施方式的调色剂量的测定装置)

以下根据图4说明第2种实施方式的调色剂量的测定装置11。另外，图像形成装置的构成及工作与上述第1种实施方式相同。此处，对使用该测定装置11测定上述黄色显影装置54的显影辊子510上的调色剂量的情况，作为实例进行说明。

图4是表示第2实施方式的调色剂量的测定装置11简要构成模式图。

如图4所示，这种测定装置11具有向成为以薄层状载持调色剂T的载持体的显影辊子510上照射红外线，同时检测由显影辊子510上反射的红外线强度的检测装置12，和根据由检测装置12检测的强度与设定强度之差，计算出调色剂量的计算装置13。

如图4所示，检测装置12具有壳体121、发出红外线的光源122、光学系统123、和接受由显影辊子510反射红外线的受光元件124。

壳体121收容着光源122、光学系统123、成为强度检测机构的受光元件124，在壳体121的一部中，设有透过红外线的窗部121A。

光源122可发出构成调色剂的树脂进行吸收波长的红外线。

光学系统123，将由光源122发出的红外线，由透镜123a进行聚光，并由平面镜123b向显影辊子510将该聚光反射，同时，将由显影辊子510反射的红外线，由凹面镜组123e进行聚光，将其由平面镜123d向受光元件124反射。

第2种实施方式中，由上述的光源122、透镜123a、平面镜123b构成为向显影辊子510上照射红外线的红外线照射机构。第2种实施方式中，由平面镜123b反射的红外线，通过壳体121的窗部121A，照射到显影辊子510上。对于以规定照射面积，从光源122向显影辊子510直接照射红外线的构成时，不一定必需透镜123a、平面镜123b。

作为红外线照射机构，只要是能发出由构成调色剂的树脂进行吸收波长的红外线就可以，没有特殊限定，例如有煤气灯、格洛巴灯、能斯脱灯、钨电球、用电流加热的白金带、石英水银灯、气体激光、固体激光、色素激光、半导体激光等激光器。

这些中，作为红外线照射机构，优选是向显影辊子510照射与构成调色剂T的树脂C-H键的吸收光谱，例如2960cm^-1相对应波长的红外线。由此，通过检测构成调色剂T的树脂特征结构C-H键的量，就能检测显影辊子510上的调色剂T的量，所以能更准确地测定出调色剂T的量。

从红外线照射机构向显影辊子510照射的红外线，优选含有构成调色剂的树脂所吸收的波长就可以，除了上述C-H键吸收光谱的波长外，也可以是C＝O键等其他键的吸收光谱的波长。

上述红外线可以是这些的单独波长，也可以是含有其他波长的。对于使用单独波长的红外线时，例如，通过使由多波长或广域波长的光源发出的光，透过能使特定波长的红外线透过的公知滤波器等，以构成红外线照射机构。也可以将单一波长的红外线激光器作为红外线照射机构。

从这种红外线照射机构向显影辊子510照射的红外线，其中一部分被显影辊子510上的调色剂吸收与其量对应的部分，同时其残留部分被显影辊子510所反射。这样，由显影辊子510上反射的红外线(上述残留部分)，其强度由下述的受光元件124进行检测。

第2种实施方式中，由显影辊子510上反射的红外线(上述残留部分)，如图4所示，由凹面镜组123e进行聚光，并由平面镜123d反射后，由受光元件124进行检测。据此，在显影辊子510上的红外线反射，即使由调色剂层的凹凸部分散射，受光元件124也能防止检测精度的降低。

第2种实施方式的测定装置11，由于其构成是来自光源122的红外线大致成直角地照射到显影辊子510的表面上，所以能将红外线在显影辊子510上的散射量抑制到较低的状态。

另外，在第2种实施方式中，凹面镜组123e构成聚光装置，对显影辊子510上反射的红外线进行聚光，对于聚光装置，只要能将显影辊子510反射的红外线进行聚光就可以，没有特殊限定，也可以是凸透镜等。

受光元件124是具有检测红外线强度功能的热敏电阻等，以构成强度检测机构。

作为强度检测机构，除了热敏电阻外，只要能检测由显影辊子510上反射的红外线强度就可以，没有特殊限定，例如可以使用光电二极管、光电晶体管、热电偶、辐射热测定器、半导体光导电元件、红外线检测器、辐射计、光电管、光电池、光传导电池等。

强度检测机构，优选是能检测与构成调色剂T的树脂C-H键吸收光谱相对应波长红外线强度的装置。据此，通过检测构成调色剂T的树脂特征结构C-H键的量，就能检测显影辊子510上的调色剂量，所以能更准确地测定出调色剂的量。

计算装置13，可求出由上述强度检测机构(受光元件124)检测的强度(以下称检测强度)与设定强度之差，并根据该差计算出调色剂的量。

第2种实施方式中，计算装置13，如图4所示，具有AD转换电路131、ROM132、RAM133、CPU134。

AD转换电路131是将受光元件124的输出值，从模拟转换成数字的电路。

ROM132是为计算检测强度与设定强度之差和调色剂量的程序，储存有为将设定强度、上述之差转变成调色剂量的转变图表等。此处，设定强度和转变图表，根据被测定的调色剂种类(例如，调色剂的树脂种类等)设定多个，作适当选择。

RAM133具有存储由程序计算出的值等的功能。

CPU134根据ROM132中储存的程序，计算出由AD转换电路131形成数字化的检测强度与ROM132中存储的设定强度之差值，并按照转变图表将该差值转变成调色剂量。第2种实施方式中，虽然上述设定强度预先固定设在ROM132中，但也可以是对从上述光源122照射到显影辊子510上的红外线进行检测的强度。

如上所述，由红外线照射机构向显影辊子510照射的红外线，其一部分被显影辊子510上的调色剂T吸收与其量相对应的部分，其残留部分被显影辊子510反射后，由强度检测机构124进行检测。因此，检测强度与设定强度之差，与显影辊子510上的调色剂吸收红外线的量形成对应，通过使用这种红外线吸收量与调色剂量的关系，计算装置13可以计算出调色剂的量。

如此计算出的调色剂量，例如，通过与计算装置13连接的液晶等显示装置(未图示)，以数值等形成视觉显示。据此，测定者可以判断测定结果是否在设定的基准范围内。可以将计算出的调色剂量与设定基准值之差，显示在上述显示装置中，也可以将计算出的调色剂量是否在设定的基准范围内显示在上述显示装置中。

在上述的测定中，显影辊子510的表面附近，优选用无机材料构成。据此，向显影辊子510照射的红外线，不会被显影辊子510所吸收，显影辊子510上的调色剂T只吸收与其量相对应的部分，所以由计算装置13以比较简单地计算出显影辊子510上的调色剂T量。

强度检测机构124，优选是一边沿着显影辊子510的旋转轴线方向扫描检测范围，一边检测上述强度。由此，能以比较简单的构成，测定调色剂量在显影辊子510旋转轴线方向上的分布。

如以上说明，计算装置13可以根据由强度检测机构124检测的强度与设定强度之差值，计算出调色剂T的量。其结果是不与显影辊子510接触，就能在短时间内准确地测定出显影辊子510上的调色剂量。由于测定时不产生垃圾，所以环境优良。

还有，第2种实施方式中，虽然将显影辊子510作为调色剂载持体的实例进行了说明，但只要能载持调色剂，就没有特殊限定。例如，可以将上述图像形成装置中的感光体20或中间转印体70作为调色剂载持体，也可以测定其表面上载持的调色剂量。而且，将记录介质P作为调色剂载持体，也可以测定其表面上载持的调色剂量。

另外，第2种实施方式中，为了检查制造流程中的制品，测定调色剂载持体上的调色剂量，虽然对该实例进行了说明，但也可以将上述调色剂量的测定装置组装在图像形成装置中，根据利用调色剂量的测定装置测定调色剂量的结果，对图像形成装置的工作状况进行各种控制。以下将使用本发明调色剂量的测定装置的图像形成装置控制的一例，对将调色剂量的测定装置11组装在打印机10中的情况，进行简单说明。

在使用第2种实施方式的调色剂量的测定装置11测定显影辊子510或感光体20上载持的调色剂量时，例如，根据测定调色剂的量，可以控制显影偏压。这种情况下，例如，通过随着测定调色剂量的增多，而减小显影偏压，可以使从显影辊子510飞跃到感光体20上的调色剂量形成恒定。在测定感光体20上的调色剂量时，例如，在感光体20上的非通纸区域形成测定调色剂量用的潜像，将该潜像作成调色剂像进行测定时，能够较简单地准确测定调色剂的量。这种情况下，其构成优选是感光体20不被来自光源122的红外线所感光。

在使用第2种实施方式的调色剂量的测定装置11测定中间转印体70上的调色剂量时，例如，可以根据测定调色剂的量，控制一次转印偏压和二次转印偏压。这种情况下，例如，通过随着测定调色剂量的增多，减小一次转印偏压和二次转印偏压，可以良好地保持从感光体20向中间转印体70的转印性，和从中间转印体70向记录介质P的转印性。这种情况下，例如，在感光体20上的非通纸区域形成测定调色剂量用的潜像，将该潜像作成调色剂像，并将其转印到中间转印体70上进行测定时，能较简单地准确测定调色剂的量。

根据显影辊子510、感光体20、中间转印体70、记录介质P中的至少1个测定调色剂量，也可以控制定影单元90中的定影条件。例如，随着测定调色剂量的增大，提高定影单元90的定影辊子加热温度，增大定影辊子的加压辊子的压接力，减慢记录介质P的输送速度，也能保持良好的定影结果，虽然调色剂中的树脂量与定影性有关，尤其是第2种实施方式的调色剂测定装置11，由于能准确地检测出调色剂中的树脂量，即使调色剂粒子之间，调色剂中的树脂量存在偏差，也能以适宜的温度和压力将记录介质P上的调色剂定影在记录介质P上。

在第2种实施方式中，虽然对根据显影辊子510上调色剂T中的树脂量检测调色剂量的实例作了说明，但也可根据调色剂中的其他构成成分的量，例如颜料、添加剂等的量，检测调色剂的量。这种情况下，作为向调色剂载持体照射的红外线，通过使用与颜料和添加剂特有的吸收光谱相对应波长的红外线，可以测定调色剂载持体上的调色剂量。

实施例

以下对第2种实施方式的实施例进行说明。

使用图4所示构成的调色剂量的测定装置，分别测定图4所示构成的黄色、深红色、青绿色、黑色的各显影装置中由显影辊子上反射的调色剂量。

这时，作为光源，使用钨灯，作为受光元件，使用光电二极管，各色调色剂是将聚酯和着色剂作为材料，利用混练粉碎法制造的，其平均粒径为8.5μm。作为各调色剂的着色剂，黄色调色剂，使用非挥发油系颜料；深红色调色剂，使用胭脂红系颜料；青绿色调色剂，使用铜酞花青颜料；黑色调色剂，使用了碳黑。

使用黄色、深红色、青绿色、黑色的各个显影装置，对显影辊子上调色剂量不同的2种显影装置(显影装置1、2)进行测定。

1次测定时间取为0.05秒，测定400次所用的时间为20秒。

各显影装置中显影辊子上的调色剂量测定结果示于表2。表2中示出了相对于来自光源的红外线量，由显影辊子反射的红外线量之比，即，吸光度。

作为参考例，使用宽12mm×长275mm的长方形的公知重量的织补粘着带(住友三M社制)，在实施例中测定后，对各显影装置的显影辊子，慎重测定与实施例同一部位的调色剂量，结果也示于表2。

表2

如表2所示，上述吸光度成为与参考例测定调色剂量相对应的关系。本实施例中，通过使用这种关系的转换图表，获得了与使用粘着带慎重地测定的同等的结果。如上所述，使用第2种实施方式的调色剂量的测定装置时，可以极准确地测定出显影辊子上的调色剂量。第2种实施方式的调色剂量的测定装置，由于相对显影辊子在非接触下测定调色剂的量，所以不会对显影辊子造成伤害，测定时间也比使用粘着带测定法极短。

另外，对于感光体、中间转印体、记录介质，也和上述实施例一样测定其上载持的调色剂量时，和实施例一样，都能很好地测定出调色剂的量。

最后，本件申请是根据2004年3月2日提出的申请2004-058225和2004-058226而提出的，在此通过引用这些专利申请的编号，其内容也一并考虑。

Claims (11)

1.一种调色剂量的测定装置，是在以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上，测量调色剂量的装置，其特征在于，具有：

向上述调色剂载持体上照射光的光照射机构；

色度检测机构，其检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度；和

根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂量的计算机构。

2.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述计算机构，根据由上述色度检测机构检测的平均色度与设定色度之色差，计算出调色剂量。

3.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述色度检测机构具有接受由上述调色剂载持体反射的光的电荷结合元件，对该电荷结合元件的输出信号进行演算处理，检测色度。

4.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述色度检测机构是以三刺激值检测色度。

5.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述光照射机构是白色光源。

6.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述调色剂载持体是可旋转配设的，上述色度检测机构是一边在上述调色剂载持体的旋转轴线方向扫描测定范围，一边检测上述平均色度。

7.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述调色剂载持体是显影辊子。

8.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：

上述调色剂载持体是感光体。

9.根据权利要求1所述的调色剂量的测定装置，其特征在于：上述调色剂载持体是转印体。

10.一种调色剂量的测定方法，是在以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上，测定调色剂量的方法，其特征在于，包括：

从光照射机构向上述调色剂载持体上照射光；

通过色度检测机构检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度；

根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂量。

11.一种图像形成装置，是在将由一连串图像形成过程形成的图像记录在记录介质上的图像形成装置，其特征在于：为了测定以薄层状载持含有着色剂的调色剂的调色剂载持体上的调色剂量，具备调色剂量的测定装置，该测定装置具有：向上述调色剂载持体上照射光的光照射机构；色度检测机构，其检测由上述光照射机构向上述调色剂载持体上照射，由上述调色剂载持体反射的光的平均色度；和根据由上述色度检测机构检测的平均色度，计算出调色剂量的计算机构。

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