(57)【要約】      （修正有）【課題】画像保持面を照らす照明装置において、放射輝度の均一性を向上した照明装置を提供する。【解決手段】この照明装置５は、第１の端面２３ａ、側面２５、および発光体の縦軸ＬＡを有する光導管２２と、第１の端面２３ａを通して光導管２２内に第１の光を放射するよう配置される第１の光源２４ａと、発光体の縦軸ＬＡ沿いの選択位置に配置され、その側面を通して光導管２２から、第１の光の対応部分をそらせるよう、それぞれが適合される複数の抽出器２８ａ〜２８ｎと、を備える端面連結型発光体１を含む。この照明装置５は、第１の光の一部を受け取り、その第１の光の一部を発光体の縦軸ＬＡの方向に拡散させるよう配置される散光器２６も含む。この照明装置５は、複写機またはプリンタ内に含まれ得る。【選択図】図１Ａ
2016099625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像保持面を照らす照明装置であって、
第１の端面、側面、および発光体の縦軸を有する光導管と、前記第１の端面を通して前記光導管内に第１の光を放射するよう配置される第１の光源と、前記発光体の縦軸沿いの選択位置に配置され、前記光導管から前記側面を通して前記第１の光の対応部分をそらせるよう、それぞれが適合される複数の抽出器と、を備える端面連結型発光体と、
前記第１の光の前記部分を受け取り、前記第１の光の前記部分を前記発光体の縦軸の方向に拡散させるよう配置される散光器と、を含む装置。
【請求項２】
前記散光器が楕円形の散光器である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記散光器が、前記発光体の縦軸とほぼ平行な散光器の縦軸を有し、前記散光器は、前記発光体の縦軸と垂直で、かつ前記発光体の縦軸および前記散光器の縦軸を含む平面と垂直な第２の軸に沿って光を拡散させるよりも、前記散光器の縦軸に沿って光を大きく拡散させる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の光源が第１のＬＥＤを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の光源が第１の複数の光源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
プリンタまたは複写機であって、
画像保持面にマーキング媒体を塗布するよう構成される印刷エンジンと、
前記プリンタまたは複写機内の前記画像保持面を照らすシステムであって、
Ａ）照明装置であって、
（ｉ）第１の端面、側面、発光体の縦軸を有する光導管と、前記第１の端面を通して前記光導管内に第１の光を放射するよう配置される第１の光源と、前記発光体の縦軸沿いの選択位置に配置され、前記光導管から前記側面を通して前記第１の光の対応部分をそらせるよう、それぞれが適合される複数の抽出器と、を備える端面連結型発光体と、
（ｉｉ）前記第１の光の前記部分を受け取り、前記第１の光の前記部分を前記発光体の縦軸の方向に拡散させ、それにより、光の出力を提供するよう配置される散光器であって、前記照明装置は、前記光出力を前記画像保持面に転送するよう配置される、散光器と、を含む照明装置と、
Ｂ）光センサであって、前記画像保持面から反射される前記光出力の正反射部分および拡散部分のうちの少なくとも一方を受け取るよう、前記画像保持面に対して配置される光センサと、を含むシステムと、を含むプリンタまたは複写機。
【請求項７】
前記散光器が楕円形の散光器である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記散光器が、前記発光体の縦軸とほぼ平行な散光器の縦軸を有し、前記散光器は、前記発光体の縦軸と垂直で、かつ前記発光体の縦軸および前記散光器の縦軸を含む平面と垂直な第２の軸に沿った拡散よりも前記散光器の縦軸に沿って大きな拡散を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の光源が第１のＬＥＤを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の光源が第１の複数の光源を含む、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プリンタまたは複写機内の画像保持面で正反射を提供するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリントシステム（本明細書では「プリンタ」とも呼ぶ）または複写機システム（本明細書では「複写機」とも呼ぶ）では、画像入力モジュールを用いて、画像保持面および画像保持面上のテストパッチからの反射値を測定している。これらの画像入力モジュールは、画像保持面の画像を撮り、画像保持面上のトナーの堆積状態またはトナー不足状態を検知するため濃度計と呼ばれることがよくある。これらの測定された反射値は、プリンタまたは複写機の較正ために用いられる。
【０００３】
従来のシステムでは、この画像入力モジュールは、画像保持面およびテストパッチのほぼ直線部分を照らすための、蛍光灯または希ガスランプなどの照明装置を備えていた。しかし、蛍光灯および希ガスランプは相対的にコストがかかる。ごく最近では、従来のプリント回路基板に散らばって配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む照明装置を備えるシステムが登場してきた。このような照明システムでは、ＬＥＤは、ほぼ点光源として作動し、一斉に発光して画像保持面のほぼ直線部分に沿った部分を照らしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＬＥＤ照明システムの照明装置の光出力（すなわち、放射輝度）の均一性は、隣接するＬＥＤの間隔を狭めることで、部分的に制御される。費用を抑え、かつＬＥＤ照明システム内の点光源の間隔を縮めるための努力の結果、対向する２つの端面と側面を有する光導管を備える、新しいクラスの発光体（本明細書では、端面連結型発光体と呼ぶ）が開発されてきた。２つのＬＥＤ（いくつかの例では、１つだけのＬＥＤ）は、光導管を通して相手側のＬＥＤにＬＥＤ光を送るため各端面どうしが連結されている。この光導管は、複数の光抽出器（本明細書では抽出器とも呼ぶ）を含み、これらの光抽出器により、光導管内に投射されているＬＥＤ光の一部が、光導管沿いの選択位置で、光導管の側面から光導管の外に出される。しかし、このようなシステムの問題は、均一さが十分とは言えない放射輝度を供給し続けていることである。上記で記載した通り、本開示の様態は、端面連結型ＬＥＤ発光体を備えるシステムに関する放射輝度の均一性を向上させることに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の様態は、画像保持面を照らす照明装置に関する。この照明装置は、第１の端面、側面、および発光体の縦軸を有する光導管と、第１の端面を通して光導管内に第１の光を放射するよう配置される第１の光源と、発光体の縦軸沿いの選択位置に配置され、その側面を通して光導管から、第１の光の対応部分をそらせるよう、それぞれが適合される複数の抽出器と、を備える端面連結型発光体と、第１の光の部分を受け取り、その第１の光の部分を発光体の縦軸の方向に拡散させるよう配置される散光器と、を含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、この散光器は楕円形の散光器である。
【０００７】
いくつかの実施形態では、この散光器が発光体の縦軸とほぼ平行な散光器の縦軸を有し、この散光器は、発光体の縦軸と垂直で、かつ発光体の縦軸および散光器の縦軸を含む平面と垂直な、第２の軸に沿って光を拡散させるよりも、散光器の縦軸に沿って光を大きく拡散させる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１の光源が第１のＬＥＤを含む。第１の光源は、第１の複数の光源を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の複数の光源を構成する光源は、全て同じ色の光を放射するよう適合される。第１の複数の光源は、第１の色の光を放射する第１の光源、および第２の色の光を放射する第２の光源を含むことができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、この光導管は第２の端面を有し、この発光体が、第２の端面から光導管内に第２の光を放射するよう配置される第２の光源をさらに含み、複数の抽出器の少なくともいくつかが、その側面を通して、第２の光の対応部分を光導管から散光器に向けてそらせるよう、それぞれが適合される。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第２の光源が第２のＬＥＤを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、この抽出器が回折要素、屈折要素、および反射要素のうちの少なくとも１つを含む。
【００１２】
本開示の別の様態は、プリンタまたは複写機に関する。このプリンタまたは複写機は、画像保持面にマーキング媒体を塗布するよう構成される印刷エンジンと、プリンタまたは複写機内の画像保持面を照らすシステムと、を含む。このシステムは、Ａ）照明装置を備え、照明装置が、（ｉ）第１の端面、側面、および発光体の縦軸を有する光導管と、第１の端面を通して光導管内に第１の光を放射するよう配置される第１の光源と、発光体の縦軸沿いの選択位置に配置され、第１の光の対応部分をその側面を通して光導管からそらせるよう、それぞれが適合される複数の抽出器と、を備える端面連結型発光体と、（ｉｉ）第１の光の部分を受け取り、その第１の光の部分を発光体の縦軸の方向に拡散させ、それにより、光出力を提供するよう配置される散光器と、を含む。この照明装置は、この光出力を画像保持面に転送するよう配置される。このシステムは、Ｂ）光センサであって、画像保持面から反射される光出力の正反射部分と拡散部分のうちの少なくとも一方を受け取るよう、画像保持面に対して配置される光センサをさらに含む。
【００１３】
この散光器は、楕円形の散光器でよい。いくつかの実施形態では、この散光器は発光体の縦軸とほぼ平行な散光器の縦軸を有し、この散光器が発光体の縦軸とほぼ平行な散光器の縦軸を有し、この散光器は、発光体の縦軸と垂直で、かつ発光体の縦軸および散光器の縦軸を含む平面と垂直な、第２の軸に沿って光を拡散させるよりも、散光器の縦軸に沿って光を大きく拡散させる。
【００１４】
第１の光源は、第１のＬＥＤを含むことができる。第１の光源は、第１の複数の光源を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の複数の光源を構成する光源は、全ての同じ色の光を放射するよう適合される。
【００１５】
第１の複数の光源には、第１の色の光を放射するよう適合される第１の光源、および第２の色の光を放射するよう適合される第２の光源が含まれ得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、光導管が第２の端面を有し、発光体が、２の端面から光導管内に第２の光を放射するよう配置される第２の光源をさらに含み、複数の抽出器の少なくともいくつかが、その側面を通して、第２の光の対応部分を光導管から散光器に向けてそらせるよう、それぞれが適合される。
【００１７】
第２の光源は、第２のＬＥＤを含むことができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、抽出器は、回折要素、屈折要素、および反射要素のうちの少なくとも１つを含む。
【００１９】
本明細書で定義される「放射輝度」という用語は、発光体の出力面で計測される発光体からの光の計測値のことを指す。
【００２０】
本明細書で定義される「放射照度」という用語は、発光体から特定の距離だけ離れた面での入射光線の計測値のことを指す。
【００２１】
１つ以上の実施形態のその他の目的、特徴、および利点は、以下に続く詳細な説明、ならびに添付図面および請求項から容易に理解可能である。
【００２２】
次に、下記の添付図面を参照した本開示の詳細な説明で、本開示の様態の動作の性質およびモードをより完全に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示の様態に従った、端面連結型ＬＥＤ発光体の一例を概略的に示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの端面連結型ＬＥＤ発光体を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、本開示の様態に従った、プリンタまたは複写機の画像入力モジュールの例示的な実施形態における、図１Ａの端面連結型ＬＥＤ発光体の概略図である。
【図３】図３は、本開示の様態に従った、プリンタまたは複写機の画像入力モジュールの例示的な実施形態における、図１Ａの端面連結型ＬＥＤ発光体の斜視図である。
【図４】図４は、本開示の様態に従った、発光体、散光器、およびセンサを有する、プリンタまたは複写機の画像入力モジュールの例示的な実施形態を示す図である。
【図５】図５は、散光器により部分的に覆われた例示的な発光体の光導管からの出力光の写真である。
【図６】図６は、本開示の様態に従った、静電写真式のカラープリンタの一例における基本な構成要素を簡潔に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
最初に記載しておくが、異なる図面上での同様の図面番号は、本明細書に記載する実施形態の同じ構成要素または機能的に同様の構成要素を識別していることは言うまでもない。さらに、これらの実施形態は、記載された特定の方法、材料、および修正形態に限定されることなく、もちろん、変更されることもあり得ることは理解されよう。本明細書で使用される専門用語は、特定の様態を単に説明するために使用され、開示された実施形態の範囲を限定する意図はなく、これらの範囲は付随した請求項によってのみ限定されることも理解されよう。
【００２５】
反射の法則では、反射面からの反射光の正反射成分の方向の角度と、反射面への入射光の方向の角度とが表面の法線に対して同じであることが述べられている。つまり、入射角と反射角は等しい。
【００２６】
正反射とは、単一の入射方向からの光が単一の反射方向に反射する、反射面からの光の鏡面反射のことを指す。これとは対照的に、拡散反射とは、単一の入射方向からの光が様々な方向に反射される、反射面からの光の反射のことを指し、これは、光線を様々な反射方向に反射させる材料の不規則さ、および／または、反射面の不規則さにより発生する。特定の状況で発生する反射のタイプは、反射面の材料および構造に依存する。例えば、プリンタ内のトナーに覆われている画像保持面の領域では、拡散反射の比率が高く、トナーに覆われていない画像保持面の領域では正反射の比率が高い。
【００２７】
プリンタ内の画像入力モジュールは、画像保持面および画像保持面上のテストパッチからの反射値を測定する。テストパッチとは、画像保持面上の所定のパッチであり、このパッチには較正のためトナーが定期的に転写される。プリンタは、テストパッチの画像を形成することにより、印刷されたテストパッチをそれぞれその最適な特性に対して評価し、それにより、その印刷エンジンのトナー堆積機能の調整を行うことができる。例えば、画像入力モジュールは、プリンタの筋補正の方法おいて、これらの反射値を用いることができる。
【００２８】
ハーフトーンで画像保持面にマスキングを行うために、正反射は特に有用である。ハーフトーン技術では、様々なサイズで等間隔に配置されたドットを用いて、連続諧調の画像をシミュレートする。ハーフトーン技術では、ある領域内の色のついたドット（一般には、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色）の密度を変更して、全ての特定の色合いを再生する。したがって、ハーフトーンにより、これらのパッチは、トナーを有するドットと、これらのドット間のブラックの領域とを含むことになる。パッチの密度が高い場合（すなわち、より多いドットで領域が覆われている場合）、トナーに覆われていないブラックの領域を示す、画像保持面から受け取られる正反射信号は弱くなり。その一方で、パッチの密度が低い場合（すなわち、より少ないドットで領域が覆われている場合）、トナーに覆われていないブラックの領域を示す、画像保持面から受け取られる正反射は強くなる。
【００２９】
プリンタおよび複写機は、通常、処理方向（または低速走査方向）、およびクロス処理方向（または高速走査方向）の２つの重要な次元を有している。画像保持面が移動する方向を処理方向（または低速走査方向）と呼び、複数のセンサが向いている方向をクロス処理方向（または高速走査方向）と呼ぶ。このクロス処理方向（または高速走査方向）は、通常、処理方向（または低速走査方向）に直交している。
【００３０】
画像入力モジュールは、通常、照明装置、レンズ（例えば、セルフォック（登録商標）レンズなどの自己収束型屈折率分布形レンズなど）、および画像センサを含む。特に、端面連結型発光体ＬＥＤすなわち抽出器などの、離散光源を含む装置の場合、画像保持面に照明装置により投射される光の角分布を、照明装置のアーキテクチャにより高速走査方向に変更することができる。正反射の条件では、画像センサが受ける光は、画像形成レンズの受光角の角度に依存する。撮像レンズの受光角の角度は、「±α」で表すことができ、「α」は５°、１０°、またはその他に規定された角度でよく、レンズの固定された属性である。通常、画像保持面の法線（高速走査方向で）に対して「≦±α」の角度で入射する光は、正反射条件において、撮像レンズの光学軸に対して「≦±α」の角度で反射し、撮像レンズに取り込まれ、画像センサに送られる。この角度の範囲から外れた光は、レンズにより送られない。抽出器の上、またはほぼ上の高速走査方向に沿った位置には、レンズの受光角以内の角分布を光の大部分が有し、正反射した光は画像センサに送られる。しかし、抽出器と抽出器との間では、その隙間が十分に広い場合、画像保持面上の入射光線だけがレンズの受光角より広い角分布を有し、それゆえ画像センサには送られない。したがって、正反射光の場合、画像センサが検知する光の均一性は、発光体が放射した光の均一性（すなわち、発光体の放射輝度）と直接関連し、拡散反射光の場合、画像センサが検知する光の均一性は、画像保持面での光の均一性と直接関連する。
【００３１】
光源（複数可）からの光の角分布を修正することにより、正反射の条件で撮像レンズが集める光の量をクロス処理方向（高速走査方向）のあらゆる位置で、その位置がＬＥＤすなわち抽出器の上か、抽出器と抽出器との間に存在するかには関係なく、ほぼ同じにすることができる。
【００３２】
画像入力モジュールは、画像センサが受ける照明の均一性を感知する。この画像入力モジュールは、トナーに覆われていない領域を示す、画像保持面からの正反射と、トナーに覆われる領域を示す、画像保持面上のトナーからの拡散反射との両方を測定するため、検知する重要パラメータは、拡散反射対正反射の比率（画素毎）の非均一性である。上記に示されている通り、正反射信号の均一性は、発光体の放射輝度の均一性に関連し、拡散信号の均一性は、画像保持面での放射照度の均一性に関連する。これらの測定において、画像保持面からの正反射が所望の信号であり、画像保持面上のトナーからの拡散反射は不要な信号である。したがって、画像入力モジュールの画像センサが受ける拡散成分に対して、正反射成分を最大にするために、発光体の特定の出力での放射輝度の均一性を向上させることが所望される。
【００３３】
本開示の様態に従うと、照明装置内の、この照明装置の端面連結型発光体と画像保持面との間に散光器が導入されて、発光体からの出力される光のより均一な分布を生成する（すなわち、散光器の出口面で測定される出力光の放射輝度が、端面連結型発光体の出力面で測定される出力光より均一になる）。したがって、散光器を用いることにより、発光体が投射する照明の均一性が向上する。
【００３４】
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、本開示の様態に従った、端面連結型ＬＥＤの照明装置５の例を概略的に示す上面図と平面図である。照明装置５は、光導管２２、ＬＥＤ２４ａおよび２４ｂ、ならびに散光器２６を備える端面連結型発光体１を含む。
【００３５】
下記により詳細に説明するが、照明装置５は画像保持面（図２に示す）照らすために使用される。図１Ａおよび図１Ｂをもう一度参照すると、光導管２２は第１の端面２３ａ、側面２５、および発光体の縦軸ＬＡを有する。
【００３６】
第１のＬＥＤ２４ａ（または、その他の光源）は、第１の端面２３ａから光導管２２内に第１の光を放射するために配置され（すなわち、この光源は、光導管と光学的に連結する）、発光体の縦軸ＬＡ沿いの選択位置に配置される複数の抽出器２８ａ〜２８ｎは、それぞれ第１の光の対応部分を光導管から光導管の側面２５を通してそらせるよう適合される。いくつかの実施形態では、この光導管が第２の端面２３ｂを有し、発光体１は、第２のＬＥＤ２４ｂ（またはその他の光源）をさらに含み、第２のＬＥＤ２４ｂは、第２の端面２３ｂから光導管２２内に第２の光を放射するために配置される。複数の抽出器のうちの少なくともいくつかは、光導管から側面２５を通して散光器２６に向けて第２の光の対応部分をそらせるよう適合される。
【００３７】
いくつかの実施形態では、これらの抽出器が１次元のアレイを形成し、縦軸ＬＡに沿って等しく間隔を開けて規則正しく配置される。いくつかの実施形態では、これらの抽出器は、縦軸に沿って約４ｍｍ以下の間隔を開けて配置されるが、これらの抽出器を光導管に沿った全ての好適な配列で配置することができることは言うまでもない。線形アレイセンサと線形抽出器アレイを組み合わせることにより、低速走査方向と高速走査方向の両方で高い空間解像度（例えば、６００スポット毎インチ）が可能となる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、複数のＬＥＤが光導管の所与の端面に光を投射することができる。これらのＬＥＤは、米国特許第６，９７５，９４９号明細書に記載されている通り、全ての同じ色（例えば、ホワイト）または複数の色でよい。本明細書に記載される実施形態はＬＥＤ光源を含んでいるが、ファイバの導光チューブなどのその他の離散光源も考えられる。本明細書に記載の実施形態で使用するのに適した、端面連結型発光体のさらなる詳細は、Ｃａｓｓａｒｌｙによる米国特許第７，５４９，７８３号明細書に記載されている。
【００３９】
散光器２６は、側面２５から出る光の一部を受け取り、その光の一部を発光体の縦軸ＬＡの方向に拡散させるよう配置される。側面２５で端面連結型発光体１から放射される光よりも均一な照明の形状を縦軸ＬＡの方向で有する出力光を散光器の出力面２９から供給するよう散光器２６は適合される。
【００４０】
散光器２６は、発光体アレイ１と画像保持面１０との間に配置される。いくつかの実施形態では、散光器２６が、散光器の縦軸ＬＡＤと垂直で、かつ発光体の縦軸および散光器の縦軸を含む平面と垂直な軸に沿って光を拡散させるよりも、散光器の縦軸ＬＡＤに沿って大きく光を拡散させる散光器の縦軸ＬＡＤを有することが望ましい。そのような実施形態では、抽出器により光導管から投射される光の一部を受け取るよう、散光器の縦軸ＬＡＤが、発光体の縦軸とほぼ平行あることが通常望ましい。
【００４１】
散光器２６は、側面２５から発光体１の抽出器２８ａ〜２８ｎにより投射される光線を受け取るよう、発光体１に対して配置される。散光器２６は光導管からの光線を均一化し、かつそれらの光線に指向性を付与する。これらの散光器が伝達効率の高い光を送ることが通常は望ましい。散光器は、ポリカーボネートまたはその他のプラスチック材料などのあらゆる散光材料から作ることができる。ある実施形態では、例えば、６０°×１°の散光器が使用される。６０°×１°という命名法により、直交する２方向での拡散の角度が明記される。好適な散光器は、様々な拡散角度を有することができる。複写機またはプリンタシステムの場合、「６０」度の角度の拡散が、高速走査方向（縦軸ＬＡの方向でもある）を向き、「１」度の角度の拡散が低速走査方向を向く。高速走査方向の拡散と低速走査方向の拡散との比率に関して、全て高速走査方向の拡散の方が高い比率が用いられてもよい。例えば、１０°：１°、２０°：１°、３０°：１°以上、例えば６０°：１°の比率が用いられてもよい。この現在のシステムで使用されている好適なタイプの散光器は、ＬＳＤ（登録商標）レンズ拡散板としてＬｕｍｉｎｉｔ，ＬＬＣ社から購入可能である。抽出器２８ａ〜２８ｎは、ＬＥＤ光を側面２５に向けて転送し、光導管から外に放射させるために、回折要素、屈折要素、および反射要素のうちの少なくとも１つを含む。
【００４２】
図２および図３には、本開示の様態に従った、端面連結型発光体１および散光器２６を備える照明装置を含むプリンタまたは複写機システムの画像入力モジュールが示されている。画像入力モジュール１００は、レンズアレイ３、およびセンサアレイ２を含む。光導管内に投射される光を部分的に光導管の側面に向けてそらせるのに適する全ての構造を抽出器が有し得ることは言うまでもない。この抽出器は、光を回析、反射、かつ／または、屈折させることにより、偏光を実現することができる。照明装置５は、本明細書に記載される、いかなる方法でも構成され得る。例示されている実施形態では、照明装置５の筺体１０２が発光体１を収納し、その周りを囲む。ＬＥＤ２４ａおよび２４ｂ（図１Ａに示される）が電子的に、かつ機械的に連結されたプリント回路基板１Ａが、筺体１０２の基部１０４に配置される。一対のアーム１０６が、筺体１０２の基部１０４から延在し、ＬＥＤをその中に包みこむ。散光器２６は、一対のアーム１０６の各アームの凹部１０８に配置される。したがって、照明装置５は、ＬＥＤからの光を、散光器４を収納する筺体１０２から放射させて、非常に均一な拡散および発光を実現することができる。したがって、発光体１の抽出器２８ａ〜２８ｎ間に間隙が存在するにもかかわらず、散光器から放射された光線の放射輝度は、照明装置５の全長に沿って非常に均一であり得、よって画像センサでの正反射信号も非常に均一であり得る。
【００４３】
実施形態では、このシステムで用いられる画像保持面１０は、ベルト構成またはドラム構成の感光体上に配置されている。しかし、画像保持面１０は印刷文書、またはその他の全ての画像を保持する面でもよい。
【００４４】
拡散反射対正反射の不均一性を抑えるために、発光体１からの散光器２６の距離、および／または、発光体１に対する散光器２６の向きなどのその他の要因も考慮されている。例えば、ある実施形態では、光導管２２の側面２５と散光器２６との間で約５ｍｍ（６０°×１°の散光器の場合）の距離が維持されていた。例えば、いくつかの実施形態では、散光器が発光体アレイと向き合う拡散面を含む。
【００４５】
レンズアレイ３は画像保持面１０とセンサアレイ２との間に配置される。レンズアレイには、例えば、所定の受光角αで配置される、セルフォック（登録商標）レンズまたはその他のマイクロレンズが含まれ得る。セルフォック（登録商標）レンズは、放物線状屈折率分布を有するファイバロッド材から成る屈折率分布型レンズである。ある実施形態では、セルフォック（登録商標）レンズは約±９度の受光角αを有する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、線形アレイセンサは、例えば、全幅アレイ（ＦＷＡ）センサである。全幅アレイセンサは、移動する画像保持面のほぼ幅全体（動きの方向と垂直な）に延在するセンサと定義される。全幅アレイセンサは、実際の画像の印刷中に、印刷画像の全ての所望の部分を検知できるよう構成される。全幅アレイセンサは、クロス処理方向（または高速走査方向）で等間隔に配置される複数のセンサ（例えば、１／６００インチ毎（１インチ毎に６００スポット））を含むことができる（例えば、米国特許第６，９７５，９４９号明細書を参照）。接触画像センサ、ＣＭＯＳアレイセンサ、またはＣＣＤアレイセンサなどの、その他の線形アレイセンサも使用可能であることは理解されよう。
【００４７】
Ｂａｎｔｏｎ，ｅｔ  ａｌによる米国特許第７，７６３，８７６号明細書で詳細に議論されている通り、いくつかの実施形態では、センサアレイ２には、正反射センサアレイと拡散反射センサアレイとが含まれる。
【００４８】
図４には、画像入力モジュールの概略図が示されている。このモジュールは、端面連結型発光体１、散光器２６、レンズアレイ３、およびセンサアレイ２を含む。発光体１は、線Ｂ−Ｃ上に配置され、散光器２６を通過する光線を放射するよう構成される。散光器２６も線Ｂ−Ｃ上に配置される。散光器２６からの光線は、ポイントＣで画像保持面１０上に入射し、この画像保持面１０で反射し、これにより、光線は線Ｃ−Ａに沿った第１の方向にほぼ正反射したり、一部ほぼ拡散反射したりする。発光体アレイ１が、画像保持面１０上のポイントＣに光線を放射し、これにより、この光線が画像保持面１０から正反射角度で線Ａ−Ｃに沿ってほぼ正反射するよう構成されるよう、線Ａ−Ｃと法線Ｄ−Ｃの間の角度（φＡＣＤ）は、線Ｂ−Ｃと法線Ｄ−Ｃの間の角度（φＢＣＤ）とほぼ等しい。画像保持面１０のポイントＣにおいて、正反射角度で反射する拡散光線のほぼ正反射した部分とほぼ拡散反射した部分を取り込むよう、線形センサアレイ２は、画像保持面１０に隣接し、かつ線Ａ−Ｃに沿いに配置される。本実施形態では、両方の種類の反射光の場合でもフル解像度の画像を提供する。線形センサアレイ２からの信号を用いて、本当の正反射、および測定される画像の正反射と拡散反射の間の差をチェックするように、較正手順が決定され得る。米国特許第８，０１０，００１号明細書で議論される通り、例えば、正反射角度で反射する拡散光の量が判定され、続いて、正反射センサの信号から、ほんの少しの拡散センサの信号を差し引くことにより、正反射センサの読み取り値が修正される。線Ｃ−Ｄは、画像保持面１０の表面のポイントＣにおける法線を表す。ポイントＣは、実際には、画像保持面１０の表面上の線または領域でよい。
【００４９】
図５は、散光器により部分的に覆われた発光体の光導管からの照明を示す図である。図５の右側に示されている通り、端面連結型発光体を含む照明装置の上部に散光器が配置されているとき、特に発光体の縦軸の方向で、かなり均一な放射輝度の出力が散光器から得られる。この散光器は、抽出器２８ａ〜２８ｎ（図１Ａに示す）の間隔により生じる不均一性を均一化する、あるいは、より均一にする。図５の左側に示される通り、散光器が配置されていない場所では、抽出器が離れ過ぎて暗い領域が目立つ箇所で放射輝度の不均一性が発生する。使用される特定の散光器には、例えば、レンズ拡散板（ＬＳＤ）が挙げられる。プラスチックの散光器またはグランドグラスの散光器も使用可能である。散光器の選択は、照明アレイからの散光器の距離などのシステムのパラメータに依存する。以前に議論した通り、光導管に対する散光器の位置を選択して、照明装置から放射される光の均一化を容易にすることができる。
【００５０】
図６は、本開示の様態に従った、本明細書に記載された照明装置を含むカラープリンタの基本要素を簡潔に示す概略図である。具体的には、「多重」乾式電子写真式カラープリンタが示されており、この多重乾式電子写真式カラープリンタでは、連続した原色画像が感光体ベルト上に蓄積され、この蓄積された重ね合わせ画像が、フルカラー画像として出力シートに直接一度に転写される。一実装形態では、Ｘｅｒｏｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のｉＧｅｎ３（登録商標）型デジタル印刷機が用いられ得る。しかし、あらゆる技術を用いるモノクロ印刷機、感光基材上に印刷する印刷機、複数の感光体を有する乾式電子写真印刷機、またはインクジェットベースの印刷機などの全ての印刷機でも、本開示を有益に利用できることは言うまでもない。
【００５１】
具体的には、図６に示される実施形態は、ベルト式感光体２１０を含み、このベルト式感光体２１０に沿って、一般に静電写真の技術分野ではよく知られている、一連のステーションが、印刷される原色毎に１組ずつ配置されている。例えば、感光体２１０上にシアンの色分解画像を形成するには、電荷コロトロン１２Ｃ、画像形成レーザ１４Ｃ、および現像ユニット１６Ｃが用いられる。連続する色分解に関して、同等の要素１２Ｍ、１４Ｍ、１６Ｍ（マゼンタ用）、１２Ｙ、１４Ｙ、１６Ｙ（イエロー用）、および１２Ｋ、１４Ｋ、１６Ｋ（ブラック用）が供給される。連続する色分解は、感光体２１０の表面で重なり合って形成され、次いで、組み合わされたフルカラー画像が、転写ステーション２０で、出力シートに転写される。次いで、この出力シートは、静電写真ではよく知られている定着装置３０を通過する。
【００５２】
また図６には、参照符号５６および５８などの、一般に「モニタ」と呼ばれる要素が示されており、このモニタより制御装置５４へのフィードバックを行うことができる。参照符号５６および５８などのモニタは、感光体２１０上に形成された画像、または出力シートに転写された画像（モニタ５２など）に対する測定値を示すことができる装置である。本明細書に記載される通り、これらのモニタは、例えば、照明装置を備える画像入力モジュールなどの光学濃度計の形態を取り得る。あらゆる数のモニタを提供し、必要に応じて、図示されている場所だけでなくプリンタ内のどこにでも配置することができる。それらのモニタで集められる情報は、制御装置５４により、プリンタの操作を支援するために、リアルタイムのフィードバックループ、オフラインの較正処理、位置合わせシステムなどの様々な方法で用いられる。
【００５３】
一般には、モニタ５６および５８などのモニタに依存する制御システムを用いるプリンタには、通常「テストパッチ」と呼ばれる意図的作成物が必要であり、この意図的作成物は作成された後、１つのモニタまたは別のモニタにより様々な方法で測定される。これらのテストマークは、線のパターンなどの所望の暗さの値、所望の色の混ぜ合わせ、または特定の形状のテストパッチの形態でよい。すなわち、重なり合う画像の位置合わせを判定するために特に有用な形状でよい（「基準」マークまたは「位置合わせ」マーク）。種々の画質システムは、色々なときに、感光体２１０上の特定の位置に配置される特定の種類のテストマークを必要とする。これらのテストマークは、印刷エンジン（例えば、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、および１４Ｋなどの１つ以上のレーザ）により感光体２１０上に印刷される。例えば、プリント制御装置２００により、印刷処理を制御することができる。
【００５４】
「レーザ印刷」の技術分野ではよく知られているが、具体的には、それらの各現像ユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋにより、これらの領域が現像された後、種々のレーザの変調を感光体２１０およびその他のハードウェア（図示していない回転鏡などの）の動き連動させることにより、レーザが感光体２１０上の領域に放電して所望のテストマークを作成する。印刷後に、プリンタ内のどこか他の場所に配置されたモニタ（通常は、固定されている）により、あらゆる目的のため測定可能な感光体２１０上の位置に、これらのテストマークは配置されなければならない。
【００５５】
実施形態では、トナーがシートに転写される転写ステーション２０の直前、または直後に（例えば、モニタ５８やモニタ５６などの上）上記の（図２に示す）画像入力モジュール１００は配置され得る。別の実施形態では、画像入力モジュール１００は、例えば、モニタ５２などの印刷シートがプリンタから出てくる、印刷シートの上部に直接配置され得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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