JP2002372839A - 堆積したトナー量を測定することによるフィードバック制御を伴う直接画像化処理 - Google Patents
堆積したトナー量を測定することによるフィードバック制御を伴う直接画像化処理Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像形成要素の表面上に堆積したトナー量を
直接検知する方法を提供し、よって画像形成装置及び処
理におけるより強力な自己診断及び／又は自己訂正ツー
ルを提供すること。 【解決手段】 画像形成局（１２）を通り過ぎる画像形
成要素（１０）を有する画像形成装置であり、前記画像
形成局（１２）はトナーが前記画像形成要素（１０）の
表面上に堆積する場所であり、前記画像形成要素（１
０）は該画像形成要素の所定の表面エリア（２０）上に
延びる少なくとも１つの電極（２２、２４）を有する、
画像形成装置であって、前記電極（２２、２４）のイン
ピーダンス／キャパシタンスに生じた変化に基づいて前
記所定の表面エリア（２０）上に堆積したトナー量を測
定する少なくとも１つのキャパシタンス測定回路（４
２；５８、６０、６４）を更に有することを特徴とする
画像形成装置。
直接検知する方法を提供し、よって画像形成装置及び処
理におけるより強力な自己診断及び／又は自己訂正ツー
ルを提供すること。 【解決手段】 画像形成局（１２）を通り過ぎる画像形
成要素（１０）を有する画像形成装置であり、前記画像
形成局（１２）はトナーが前記画像形成要素（１０）の
表面上に堆積する場所であり、前記画像形成要素（１
０）は該画像形成要素の所定の表面エリア（２０）上に
延びる少なくとも１つの電極（２２、２４）を有する、
画像形成装置であって、前記電極（２２、２４）のイン
ピーダンス／キャパシタンスに生じた変化に基づいて前
記所定の表面エリア（２０）上に堆積したトナー量を測
定する少なくとも１つのキャパシタンス測定回路（４
２；５８、６０、６４）を更に有することを特徴とする
画像形成装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、画像形成
要素の表面上にトナー画像が形成されるコピー機やプリ
ンタなどの画像再現システムにおいて用いられる画像形
成装置に関する。本発明は、特に、画像形成ゾーンにお
けるトナー供給からのトナー粒子が印刷電極に電圧を加
えた結果として絶縁面上に直接堆積するいわゆる直接画
像化処理に関する。
要素の表面上にトナー画像が形成されるコピー機やプリ
ンタなどの画像再現システムにおいて用いられる画像形
成装置に関する。本発明は、特に、画像形成ゾーンにお
けるトナー供給からのトナー粒子が印刷電極に電圧を加
えた結果として絶縁面上に直接堆積するいわゆる直接画
像化処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような直接画像化処理は、よく知ら
れており、例えば、米国特許第３，９０９，２５８号、
欧州特許第１９１，５２１号、欧州特許第２９５，５３
２号、及び欧州特許第３０４，９８３号などに記載され
ている。
れており、例えば、米国特許第３，９０９，２５８号、
欧州特許第１９１，５２１号、欧州特許第２９５，５３
２号、及び欧州特許第３０４，９８３号などに記載され
ている。
【０００３】上記画像形成要素は、通常、円筒状のドラ
ムか、又は画像形成局を通り過ぎるように動くエンドレ
ス・ベルトによって形成される。ここで、トナー粉は、
電気的ドライバの制御下で、印刷される画像情報に基づ
いてドラム若しくはベルトの絶縁面へ適用される。この
ドライバは、トナー粒子を画像形成要素の表面へ引き付
けるための電界を生成する電極を制御する。直接画像化
処理におけるトナー堆積メカニズムの詳細は、前述の欧
州特許第１９１，５２１号に記載されている。
ムか、又は画像形成局を通り過ぎるように動くエンドレ
ス・ベルトによって形成される。ここで、トナー粉は、
電気的ドライバの制御下で、印刷される画像情報に基づ
いてドラム若しくはベルトの絶縁面へ適用される。この
ドライバは、トナー粒子を画像形成要素の表面へ引き付
けるための電界を生成する電極を制御する。直接画像化
処理におけるトナー堆積メカニズムの詳細は、前述の欧
州特許第１９１，５２１号に記載されている。
【０００４】稼動中の画像形成要素の表面上に形成され
たトナー画像は、次いで、転送局へ運ばれる。転送局に
おいて、トナー画像は、中間画像キャリア上へ、又は直
接記録シート上へ転写される。
たトナー画像は、次いで、転送局へ運ばれる。転送局に
おいて、トナー画像は、中間画像キャリア上へ、又は直
接記録シート上へ転写される。
【０００５】画像形成要素の表面上へのトナー転送を制
御するドライバの１以上が故障すると、印刷された画像
に不具合が生じる。欧州特許出願第０９９１２５９号
は、各ドライバの出力特性を測定することによって上記
のようなドライバの故障を検知する自己診断手段を有す
る画像形成装置について開示している。この自己診断の
結果は、例えば、ユーザに保守・修理が必要であること
を忠告する信号を生成するのに用いられる。この信号
は、更に、サービスマンが不良部品を交換又は修理する
のに必要な工程に容易に取り掛かれるようにするため
に、適切に機能していないドライバを識別するのに用い
られてもよい。加えて、この自己診断の結果は、画像形
成装置によって生成されたプリント上の不具合又は少な
くともその視覚的効果を自動的に除去する訂正手段を起
動させるのに用いられてもよい。上記不具合は、例え
ば、不良ドライバに取って代わる予備のドライバを自動
的に起動させることによって除去される。別の方法とし
て、ドライバ故障の視覚的効果は、該効果が可能な限り
キャンセルされるように印刷される画像情報を修正する
画像処理ルーチンを自動的に起動することによって除去
されてもよい。
御するドライバの１以上が故障すると、印刷された画像
に不具合が生じる。欧州特許出願第０９９１２５９号
は、各ドライバの出力特性を測定することによって上記
のようなドライバの故障を検知する自己診断手段を有す
る画像形成装置について開示している。この自己診断の
結果は、例えば、ユーザに保守・修理が必要であること
を忠告する信号を生成するのに用いられる。この信号
は、更に、サービスマンが不良部品を交換又は修理する
のに必要な工程に容易に取り掛かれるようにするため
に、適切に機能していないドライバを識別するのに用い
られてもよい。加えて、この自己診断の結果は、画像形
成装置によって生成されたプリント上の不具合又は少な
くともその視覚的効果を自動的に除去する訂正手段を起
動させるのに用いられてもよい。上記不具合は、例え
ば、不良ドライバに取って代わる予備のドライバを自動
的に起動させることによって除去される。別の方法とし
て、ドライバ故障の視覚的効果は、該効果が可能な限り
キャンセルされるように印刷される画像情報を修正する
画像処理ルーチンを自動的に起動することによって除去
されてもよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記文献で提
案されている自己診断手段は、ドライバの出力信号を参
照して故障を検知できるに過ぎず、そのドライバ出力信
号に応じて画像形成要素上に実際に堆積したトナー量を
確認することはできない。
案されている自己診断手段は、ドライバの出力信号を参
照して故障を検知できるに過ぎず、そのドライバ出力信
号に応じて画像形成要素上に実際に堆積したトナー量を
確認することはできない。
【０００７】本発明の目的は、画像形成要素の表面上に
堆積したトナー量を直接検知する方法を提供し、よって
画像形成装置及び処理におけるより強力な自己診断及び
／又は自己訂正ツールを提供することである。
堆積したトナー量を直接検知する方法を提供し、よって
画像形成装置及び処理におけるより強力な自己診断及び
／又は自己訂正ツールを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、画像形成要素の表面エリア上に堆積したトナー量
を検知する方法であって、上記表面エリア上に延びる電
極のインピーダンス／キャパシタンスの変化を測定する
ことを特徴とする方法によって実現される。
的は、画像形成要素の表面エリア上に堆積したトナー量
を検知する方法であって、上記表面エリア上に延びる電
極のインピーダンス／キャパシタンスの変化を測定する
ことを特徴とする方法によって実現される。
【０００９】本発明は、画像形成要素の所定の表面エリ
ア上に存在するトナー量は該表面エリア上に延びる電極
のインピーダンス／キャパシタンスの可測的変化を生じ
させるという効果に基づく。このように、上記表面エリ
ア上にトナーが存在することは、測定されたインピーダ
ンス／キャパシタンスを参照することによって検知可能
である。すると、電極のインピーダンス／キャパシタン
スと堆積したトナー量とのユニークな関係に基づいて該
トナー量を量的に測定できる。このユニークな関係は、
前もって実験的に求めることができる。
ア上に存在するトナー量は該表面エリア上に延びる電極
のインピーダンス／キャパシタンスの可測的変化を生じ
させるという効果に基づく。このように、上記表面エリ
ア上にトナーが存在することは、測定されたインピーダ
ンス／キャパシタンスを参照することによって検知可能
である。すると、電極のインピーダンス／キャパシタン
スと堆積したトナー量とのユニークな関係に基づいて該
トナー量を量的に測定できる。このユニークな関係は、
前もって実験的に求めることができる。
【００１０】トナー量が検知された表面エリアは、電極
の構成によって定義され、画像形成要素の表面全体を組
み込んでもよく、例えば１又は複数のピクセル・サイ
ズ、又は完全なピクセル列若しくは行を有する該表面の
一部分のみを組み込んでもよい。画像形成処理の種類に
応じて画像形成要素の表面層が電気的に導電性となる場
合、電極は画像形成要素自体の該表面層によって形成さ
れ得る。他方、画像形成要素が電気的に絶縁された表面
層を有する場合、電極は該表面層下部において画像形成
要素に埋め込まれ得る。電極は、該表面と対向するよう
に画像形成要素の外側に配置されてもよい。良好なＳ／
Ｎ比を得るために要求されることは電極を画像形成要素
の表面エリアに十分に近づけることだけであるため、該
表面上に堆積したトナーの誘電特性は該電極のキャパシ
タンスに影響する。例えば静電画像形成処理において、
画像形成要素がトナー粒子を引き付ける電界を生成する
電極を有する場合、この電極は従来の容量性トナー検知
に用いられていたものでもよい。
の構成によって定義され、画像形成要素の表面全体を組
み込んでもよく、例えば１又は複数のピクセル・サイ
ズ、又は完全なピクセル列若しくは行を有する該表面の
一部分のみを組み込んでもよい。画像形成処理の種類に
応じて画像形成要素の表面層が電気的に導電性となる場
合、電極は画像形成要素自体の該表面層によって形成さ
れ得る。他方、画像形成要素が電気的に絶縁された表面
層を有する場合、電極は該表面層下部において画像形成
要素に埋め込まれ得る。電極は、該表面と対向するよう
に画像形成要素の外側に配置されてもよい。良好なＳ／
Ｎ比を得るために要求されることは電極を画像形成要素
の表面エリアに十分に近づけることだけであるため、該
表面上に堆積したトナーの誘電特性は該電極のキャパシ
タンスに影響する。例えば静電画像形成処理において、
画像形成要素がトナー粒子を引き付ける電界を生成する
電極を有する場合、この電極は従来の容量性トナー検知
に用いられていたものでもよい。
【００１１】本発明の任意的特徴は、従属項に記載され
る。
る。
【００１２】電極のインピーダンス／キャパシタンスを
高精度に測定する測定装置は、それ自体よく知られたも
のであり、例えばプラスチック・フィルムなどの厚さを
容量的に測定するのに用いられるものである。
高精度に測定する測定装置は、それ自体よく知られたも
のであり、例えばプラスチック・フィルムなどの厚さを
容量的に測定するのに用いられるものである。
【００１３】本発明の一実施形態において、上記電極の
キャパシタンスを測定する方法は、電圧源の第一の所定
の電位を上記電極が該電位に充電されるまで該電極につ
なぐ工程と、上記電極を上記電圧源から外し、積算器を
通じて第二の所定の電位（例えば、グラウンド）につな
ぐことによって、上記電極が上記積算器を通じて低放電
抵抗で放電されるようにする工程と、上記電極が上記第
二の所定の電位に放電されるまで、上記積算器を通る放
電電流を積算する工程とを有する。積算の結果は、上記
電極の電荷の変化を表す。この電荷の変化を上記第一の
所定の電位と上記第二の所定の電位との差で割ると上記
電極のキャパシタンスが直接的に得られる。上記積算器
は、例えば、オペアンプによって構成される。この場
合、上記電極に対する充電抵抗を非常に低くすることが
できるため、該電極が外界から十分に電気的に絶縁され
ていない場合であっても、上記キャパシタンスを高精度
に測定することができる。
キャパシタンスを測定する方法は、電圧源の第一の所定
の電位を上記電極が該電位に充電されるまで該電極につ
なぐ工程と、上記電極を上記電圧源から外し、積算器を
通じて第二の所定の電位（例えば、グラウンド）につな
ぐことによって、上記電極が上記積算器を通じて低放電
抵抗で放電されるようにする工程と、上記電極が上記第
二の所定の電位に放電されるまで、上記積算器を通る放
電電流を積算する工程とを有する。積算の結果は、上記
電極の電荷の変化を表す。この電荷の変化を上記第一の
所定の電位と上記第二の所定の電位との差で割ると上記
電極のキャパシタンスが直接的に得られる。上記積算器
は、例えば、オペアンプによって構成される。この場
合、上記電極に対する充電抵抗を非常に低くすることが
できるため、該電極が外界から十分に電気的に絶縁され
ていない場合であっても、上記キャパシタンスを高精度
に測定することができる。
【００１４】上記画像形成要素の表面にトナーが堆積し
たことによる上記電極のキャパシタンス変化を測定する
別の考えられる方法は、該電極の電位を一定に保ち、該
画像形成要素上にトナーが堆積している間に該電極へ流
入する電荷量又は該電極から流出する電荷量を測定する
ことから成る。測定された電荷を上記電極の一定電位で
割ると、トナーによって生じたキャパシタンス変化が得
られる。
たことによる上記電極のキャパシタンス変化を測定する
別の考えられる方法は、該電極の電位を一定に保ち、該
画像形成要素上にトナーが堆積している間に該電極へ流
入する電荷量又は該電極から流出する電荷量を測定する
ことから成る。測定された電荷を上記電極の一定電位で
割ると、トナーによって生じたキャパシタンス変化が得
られる。
【００１５】一般的に、微量のトナーの検知を可能に
し、更には一トナー粒子でさえも検知することを可能に
するために、非常に高精度（例えばｆＣ（１０
−１５Ｃ）以下のオーダー）に一電荷程度の微量電荷も
測定することは、現存する技術（例えば、電荷結合素子
（ＣＣＤ））を用いることによって可能である。
し、更には一トナー粒子でさえも検知することを可能に
するために、非常に高精度（例えばｆＣ（１０
−１５Ｃ）以下のオーダー）に一電荷程度の微量電荷も
測定することは、現存する技術（例えば、電荷結合素子
（ＣＣＤ））を用いることによって可能である。
【００１６】上記電極及びそれによって規定される表面
エリアの少なくとも一方向が非常に小さい寸法（例え
ば、一ピクセル、又は、一ピクセル行）である場合、上
記インピーダンス／キャパシタンスは、上記表面エリア
自体の上に堆積したトナーによって影響を受けるばかり
でなく、隣接するエリア上に堆積したトナーによっても
影響を受ける。しかし、前述のインピーダンス／キャパ
シタンスと表面エリア上のトナー量との関係を決定する
際に、これら「エッジ効果」を考慮することができる。
エリアの少なくとも一方向が非常に小さい寸法（例え
ば、一ピクセル、又は、一ピクセル行）である場合、上
記インピーダンス／キャパシタンスは、上記表面エリア
自体の上に堆積したトナーによって影響を受けるばかり
でなく、隣接するエリア上に堆積したトナーによっても
影響を受ける。しかし、前述のインピーダンス／キャパ
シタンスと表面エリア上のトナー量との関係を決定する
際に、これら「エッジ効果」を考慮することができる。
【００１７】本発明は、更に、上述のトナー量検知方法
を利用した画像形成方法及び装置にも関する。
を利用した画像形成方法及び装置にも関する。
【００１８】このトナー検知方法が自己診断目的又は予
防保守目的に用いられる場合、直接画像化処理を制御す
るドライバの機能を監視することができるだけでなく、
該処理に影響を与える他の構成要素の機能（例えば、ト
ナー供給システムの機能など）及び他のパラメータ（例
えば、画像形成要素の表面特性の変化、トナー若しくは
同類物の特性及び組成（例えば粒子サイズ分布）の変化
など）をも監視することができる。欧州特許出願第０９
９１２５９号に記載されたドライバの出力信号を監視す
る手段と組み合わせることによって、保守及び修理オペ
レーションを大幅に容易に促進させる詳細な診断結果を
提供することを可能になる。
防保守目的に用いられる場合、直接画像化処理を制御す
るドライバの機能を監視することができるだけでなく、
該処理に影響を与える他の構成要素の機能（例えば、ト
ナー供給システムの機能など）及び他のパラメータ（例
えば、画像形成要素の表面特性の変化、トナー若しくは
同類物の特性及び組成（例えば粒子サイズ分布）の変化
など）をも監視することができる。欧州特許出願第０９
９１２５９号に記載されたドライバの出力信号を監視す
る手段と組み合わせることによって、保守及び修理オペ
レーションを大幅に容易に促進させる詳細な診断結果を
提供することを可能になる。
【００１９】その上、上記トナー検知方法は、画像形成
装置を高性能化すると共に自己補正機能を追加するのに
用いられ得る。例えば、静電直接画像化装置において、
画像形成要素上に堆積したトナー量が何らかの理由によ
り所望量より小さいことが検知された場合、この効果
は、例えば画像化電極及び／又はカウンタ電極に掛ける
電圧を増やすことによって、トナー堆積量が増えるよう
にドライバの出力信号を修正することによって補償され
る。このように、かつてない精度でのプリント画像の光
密度を制御することが可能である。これは、カラー画像
の色相が様々な色成分の光密度にクリティカルに依存す
るカラー印刷若しくはカラー・コピーのオペレーション
においては特に有益的であることは明らかである。
装置を高性能化すると共に自己補正機能を追加するのに
用いられ得る。例えば、静電直接画像化装置において、
画像形成要素上に堆積したトナー量が何らかの理由によ
り所望量より小さいことが検知された場合、この効果
は、例えば画像化電極及び／又はカウンタ電極に掛ける
電圧を増やすことによって、トナー堆積量が増えるよう
にドライバの出力信号を修正することによって補償され
る。このように、かつてない精度でのプリント画像の光
密度を制御することが可能である。これは、カラー画像
の色相が様々な色成分の光密度にクリティカルに依存す
るカラー印刷若しくはカラー・コピーのオペレーション
においては特に有益的であることは明らかである。
【００２０】本トナー検知方法は、更に、現存する画像
形成装置において既に実現されている他の補正方法を向
上させるのにも用いられ得る。例えば、画像形成要素上
の所定のピクセル位置に関連付けられたドライバが該画
像形成要素が画像形成局を通過する間に５０％のパルス
負荷比を有するパルス信号を出力する場合、一ピクセル
幅の壊れたラインが画像形成要素上に引かれ、このライ
ンの平均光密度が理論上５０％となる。しかし、実際に
は、このラインの平均光密度は５０％にならず、画像形
成処理の特性及び状態に応じてやや小さいかやや大きく
なる。この種のエラーを補償する既知の方法は、例えば
各パルスの立ち下がりエッジを所定遅延時間だけ進める
又は遅らせることによって、ドライバからのパルス信号
出力の「オン」期間を長くする又は短くすることによる
ものである。ここで、本発明は、測定されたトナー量を
参照することによって測定される実際の光密度に応じて
上記遅延時間を動的に変える可能性を提供する。
形成装置において既に実現されている他の補正方法を向
上させるのにも用いられ得る。例えば、画像形成要素上
の所定のピクセル位置に関連付けられたドライバが該画
像形成要素が画像形成局を通過する間に５０％のパルス
負荷比を有するパルス信号を出力する場合、一ピクセル
幅の壊れたラインが画像形成要素上に引かれ、このライ
ンの平均光密度が理論上５０％となる。しかし、実際に
は、このラインの平均光密度は５０％にならず、画像形
成処理の特性及び状態に応じてやや小さいかやや大きく
なる。この種のエラーを補償する既知の方法は、例えば
各パルスの立ち下がりエッジを所定遅延時間だけ進める
又は遅らせることによって、ドライバからのパルス信号
出力の「オン」期間を長くする又は短くすることによる
ものである。ここで、本発明は、測定されたトナー量を
参照することによって測定される実際の光密度に応じて
上記遅延時間を動的に変える可能性を提供する。
【００２１】このような自己補正若しくは自己調整機能
は、画像形成装置を採用する画像再現システムにおい
て、該システムにユーザから命令があったとき又は所定
の間隔で自己テストを実行させることによって実現され
得る。別の方法として、自己テスト・オペレーション
は、画像が印刷される度に自動的に実行されてもよい。
トナー量の測定は非常に短い時間内で実行することが可
能であるため、自己調整オペレーションを連続的に実行
し、画像が印刷されている間に基本的にリアルタイムで
実行することも可能である。結局、これにより、ドライ
バが測定されたトナー量に基づいてフィードバック制御
される画像形成方法において、形成される画像の光密度
が高い信頼性と精度で目標値に制御される。
は、画像形成装置を採用する画像再現システムにおい
て、該システムにユーザから命令があったとき又は所定
の間隔で自己テストを実行させることによって実現され
得る。別の方法として、自己テスト・オペレーション
は、画像が印刷される度に自動的に実行されてもよい。
トナー量の測定は非常に短い時間内で実行することが可
能であるため、自己調整オペレーションを連続的に実行
し、画像が印刷されている間に基本的にリアルタイムで
実行することも可能である。結局、これにより、ドライ
バが測定されたトナー量に基づいてフィードバック制御
される画像形成方法において、形成される画像の光密度
が高い信頼性と精度で目標値に制御される。
【００２２】この概念は、ハーフトーン画像形成処理を
提供するために更に開発され得る。最も一般的に用いら
れる画像形成装置は、黒ピクセル及び白ピクセルのいず
れか一方のみしか印刷できない。ハーフトーンは、画像
解像度を犠牲にして、ピクセルをサブピクセルの規則的
又は不規則なパターンへ分割することによって生成され
る。ピクセルのグレー値は、全体として、黒のサブピク
セルと白のサブピクセルとの間の比によって決定され
る。本発明に係るトナー検知方法を用いることによっ
て、個々のピクセルに適用されたトナー量を量的に測定
することができるため、所定のピクセルに対するトナー
量を所望のグレー値に対応するように制御することがで
きる。したがって、ピクセルをサブピクセルへ分割する
ことはもはや不要であり、ハーフトーン画像を非常に高
い空間解像度で印刷することができる。
提供するために更に開発され得る。最も一般的に用いら
れる画像形成装置は、黒ピクセル及び白ピクセルのいず
れか一方のみしか印刷できない。ハーフトーンは、画像
解像度を犠牲にして、ピクセルをサブピクセルの規則的
又は不規則なパターンへ分割することによって生成され
る。ピクセルのグレー値は、全体として、黒のサブピク
セルと白のサブピクセルとの間の比によって決定され
る。本発明に係るトナー検知方法を用いることによっ
て、個々のピクセルに適用されたトナー量を量的に測定
することができるため、所定のピクセルに対するトナー
量を所望のグレー値に対応するように制御することがで
きる。したがって、ピクセルをサブピクセルへ分割する
ことはもはや不要であり、ハーフトーン画像を非常に高
い空間解像度で印刷することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】ここで、本発明の好ましい実施形
態を図面と共に説明する。
態を図面と共に説明する。
【００２４】図１に示すように、画像形成装置は、ドラ
ム１０として成形された画像形成要素を有する。このド
ラム１０は、その円周面が画像形成局１２を通り過ぎる
ように動くように矢印Ａの方向へ回転される。画像形成
局１２は、ドラム面に極めて接近してドラム１０の軸に
平行に延びる固定磁気ナイフ１４を有する。この磁気ナ
イフ１４は、非磁化金属フリーブ１６によって囲まれて
いる。このスリーブ１６は、ドラム１０と同じ方向に回
転し、図示しないトナー供給機構によって供給されたト
ナー粉を磁気ナイフ１４のエッジへフィードする。トナ
ー粉の粒子は、磁力を有するため、スリーブ１６とドラ
ム１０との間の小さな隙間にトナーブラシ１８を形成す
る。
ム１０として成形された画像形成要素を有する。このド
ラム１０は、その円周面が画像形成局１２を通り過ぎる
ように動くように矢印Ａの方向へ回転される。画像形成
局１２は、ドラム面に極めて接近してドラム１０の軸に
平行に延びる固定磁気ナイフ１４を有する。この磁気ナ
イフ１４は、非磁化金属フリーブ１６によって囲まれて
いる。このスリーブ１６は、ドラム１０と同じ方向に回
転し、図示しないトナー供給機構によって供給されたト
ナー粉を磁気ナイフ１４のエッジへフィードする。トナ
ー粉の粒子は、磁力を有するため、スリーブ１６とドラ
ム１０との間の小さな隙間にトナーブラシ１８を形成す
る。
【００２５】ドラム１０の円周面は、円周方向に延びる
環状のトラック２０の規則的なパターンを有する。この
トラック２０の幅及びピッチは、図では大幅に誇張され
ている。実際には、トラック２０のそれぞれは、ドラム
１０の表面上に形成される画像の一ピクセル列に対応す
る。したがって、この画像形成装置の画像解像度が４０
０ｄｐｉであれば、ドラム１０の軸方向に１インチ
（２．５４センチメートル）あたり４００のトラックが
存在することになる。
環状のトラック２０の規則的なパターンを有する。この
トラック２０の幅及びピッチは、図では大幅に誇張され
ている。実際には、トラック２０のそれぞれは、ドラム
１０の表面上に形成される画像の一ピクセル列に対応す
る。したがって、この画像形成装置の画像解像度が４０
０ｄｐｉであれば、ドラム１０の軸方向に１インチ
（２．５４センチメートル）あたり４００のトラックが
存在することになる。
【００２６】ドラム１０の断面部分に示したように、ト
ラック２０は、ドラム１０の壁に埋め込まれた環状の電
極２２、２４によって形成され、互いに電気的に絶縁さ
れ、ドラムの電気絶縁表面層２６によって覆われる。電
極２２、２４のそれぞれは、ドライバ２８と関連付けら
れる。ドライバ２８は、この電極に掛けられる電圧を制
御するものであり、スイッチ３０を通じて電力へ接続可
能である。このドラムの構造及び製造方法のより詳細な
説明は、ここに参考文献として組み込まれる欧州特許第
５９５，３８８号に記載されている。
ラック２０は、ドラム１０の壁に埋め込まれた環状の電
極２２、２４によって形成され、互いに電気的に絶縁さ
れ、ドラムの電気絶縁表面層２６によって覆われる。電
極２２、２４のそれぞれは、ドライバ２８と関連付けら
れる。ドライバ２８は、この電極に掛けられる電圧を制
御するものであり、スイッチ３０を通じて電力へ接続可
能である。このドラムの構造及び製造方法のより詳細な
説明は、ここに参考文献として組み込まれる欧州特許第
５９５，３８８号に記載されている。
【００２７】ドラム１０の表面上にトナー画像を形成す
るために、ドライバ２８は印刷される画像情報に応じて
起動される。個々のピクセルが形成されるとき、そのピ
クセルが形成されるべき位置を磁気ブラシ１８が通るち
ょうどその瞬間にそのピクセル位置に関連付けられた電
極２０に例えば４０Ｖの短い電圧パルスが掛けられる。
スリーブ１６はアースされているため、そのピクセルが
形成されるべき位置において、スリーブ１６とドラム１
０との間の隙間にわたって電界が発達する。この電界
は、ドラム上にトナー・ピクセルが形成されるように、
トナー粒子をトナーブラシ１８からドラム１０の表面上
へ転送させる。図示する例において、トナー・ピクセル
の斜線３２がドラムの表面上に形成されるように、電極
２２の一部は時間差を空けて電圧が掛けられる。トナー
ブラシ１８を通ったトラック２０上にピクセルが形成さ
れない場合、対応するドライバは電圧が掛けられない状
態のままであり、該ドライバに関連付けられた電極２２
はほぼグラウンド電位に保たれている。より正確には、
トナー粒子がドラム上へ転送され、望まれない影付きの
背景を形成することを防ぐために、わずかなオフセット
電圧が必要となる場合もある。転送局３４において、ド
ラム４０の表面上に形成されたトナー画像は、例えば図
示しない記録シート上へ転送される。この記録シートは
ドラム１０と圧力ローラ３６との間の隙間へフィードさ
れる。
るために、ドライバ２８は印刷される画像情報に応じて
起動される。個々のピクセルが形成されるとき、そのピ
クセルが形成されるべき位置を磁気ブラシ１８が通るち
ょうどその瞬間にそのピクセル位置に関連付けられた電
極２０に例えば４０Ｖの短い電圧パルスが掛けられる。
スリーブ１６はアースされているため、そのピクセルが
形成されるべき位置において、スリーブ１６とドラム１
０との間の隙間にわたって電界が発達する。この電界
は、ドラム上にトナー・ピクセルが形成されるように、
トナー粒子をトナーブラシ１８からドラム１０の表面上
へ転送させる。図示する例において、トナー・ピクセル
の斜線３２がドラムの表面上に形成されるように、電極
２２の一部は時間差を空けて電圧が掛けられる。トナー
ブラシ１８を通ったトラック２０上にピクセルが形成さ
れない場合、対応するドライバは電圧が掛けられない状
態のままであり、該ドライバに関連付けられた電極２２
はほぼグラウンド電位に保たれている。より正確には、
トナー粒子がドラム上へ転送され、望まれない影付きの
背景を形成することを防ぐために、わずかなオフセット
電圧が必要となる場合もある。転送局３４において、ド
ラム４０の表面上に形成されたトナー画像は、例えば図
示しない記録シート上へ転送される。この記録シートは
ドラム１０と圧力ローラ３６との間の隙間へフィードさ
れる。
【００２８】トナー粒子が例えば電極２４を覆う絶縁層
２６の表面に付着した場合、このトナー粒子３８の電気
的特性は、この電極２４のインピーダンス／キャパシタ
ンスを変える。結果として、電極２４のインピーダンス
／キャパシタンスは、この電極２４によって規定される
ドラム１０の表面上のエリアに堆積した、すなわち対応
するトラック２０上に堆積したトナー粉の量に依存す
る。各トラック２０上に堆積したトナー量を検知するた
めに、各電極２２、２４は、スイッチ３０及びライン４
０を通じてキャパシタンス測定回路４２へ接続可能であ
る。図示する実施形態において、キャパシタンス測定回
路４２は、スイッチ４４と、電圧源４６と、オペアンプ
４８及びこのオペアンプのフィードバック・ライン上の
キャパシタ５０によって構成される積分器と、キャパシ
タ５０を短絡させるリセット・スイッチ５２とを有す
る。
２６の表面に付着した場合、このトナー粒子３８の電気
的特性は、この電極２４のインピーダンス／キャパシタ
ンスを変える。結果として、電極２４のインピーダンス
／キャパシタンスは、この電極２４によって規定される
ドラム１０の表面上のエリアに堆積した、すなわち対応
するトラック２０上に堆積したトナー粉の量に依存す
る。各トラック２０上に堆積したトナー量を検知するた
めに、各電極２２、２４は、スイッチ３０及びライン４
０を通じてキャパシタンス測定回路４２へ接続可能であ
る。図示する実施形態において、キャパシタンス測定回
路４２は、スイッチ４４と、電圧源４６と、オペアンプ
４８及びこのオペアンプのフィードバック・ライン上の
キャパシタ５０によって構成される積分器と、キャパシ
タ５０を短絡させるリセット・スイッチ５２とを有す
る。
【００２９】電極２４のキャパシタンスを測定するため
に、この電極は、最初に、ライン４０及びスイッチ４４
を通じて電圧源４６へ接続され、電圧源４６の一定出力
電圧で充電される。次いで、スイッチ４４は、ライン４
０をオペアンプ４８の反転入力へ接続するように切り替
えられる。ここで、オペアンプ４８の非反転入力はアー
スされているため、電極２４はオペアンプ４８を通じて
放電される。オペアンプ４８を流れる放電電流は積算さ
れ、電極が完全に放電されたとき、電流の時間積分、す
なわち電極２４から流れ出た電荷がキャパシタンス測定
回路４２の出力５４において検知され得る。電極２４の
キャパシタンスは、電圧源４６の電圧によって分割され
る出力５４において示される電荷に等しい。統計的エラ
ーを排除するために、この測定はスイッチ４４を往復さ
せて複数回繰り返され得る。ここで、積分器はリセット
・スイッチ５２を閉じることによって各測定後にリセッ
トされる。
に、この電極は、最初に、ライン４０及びスイッチ４４
を通じて電圧源４６へ接続され、電圧源４６の一定出力
電圧で充電される。次いで、スイッチ４４は、ライン４
０をオペアンプ４８の反転入力へ接続するように切り替
えられる。ここで、オペアンプ４８の非反転入力はアー
スされているため、電極２４はオペアンプ４８を通じて
放電される。オペアンプ４８を流れる放電電流は積算さ
れ、電極が完全に放電されたとき、電流の時間積分、す
なわち電極２４から流れ出た電荷がキャパシタンス測定
回路４２の出力５４において検知され得る。電極２４の
キャパシタンスは、電圧源４６の電圧によって分割され
る出力５４において示される電荷に等しい。統計的エラ
ーを排除するために、この測定はスイッチ４４を往復さ
せて複数回繰り返され得る。ここで、積分器はリセット
・スイッチ５２を閉じることによって各測定後にリセッ
トされる。
【００３０】このシステムをキャリブレートするため
に、黒一色の画像又はあらゆる他の適切なテスト画像が
ドラム１０上に形成されてもよい。この場合、電極２
２、２４それぞれのインピーダンス／キャパシタンスが
上述のように測定され、この測定値がテーブルとして記
録される。この画像形成装置が所定時間用いられると、
上記測定が繰り返され得る。そして、新しいテスト結果
を記録されている値と比較することによって、ドラム上
に誤ったトナー量が堆積されることを導く画像形成シス
テムのあらゆる種類の故障を検知することができる。こ
の測定を各ドラムについて実行することによって、故障
しているトラックを識別することもできる。
に、黒一色の画像又はあらゆる他の適切なテスト画像が
ドラム１０上に形成されてもよい。この場合、電極２
２、２４それぞれのインピーダンス／キャパシタンスが
上述のように測定され、この測定値がテーブルとして記
録される。この画像形成装置が所定時間用いられると、
上記測定が繰り返され得る。そして、新しいテスト結果
を記録されている値と比較することによって、ドラム上
に誤ったトナー量が堆積されることを導く画像形成シス
テムのあらゆる種類の故障を検知することができる。こ
の測定を各ドラムについて実行することによって、故障
しているトラックを識別することもできる。
【００３１】任意の画像がドラム上に形成されたとき
に、電極２２、２４のインピーダンス／キャパシタンス
が任意的に測定されてもよい。各トラック２０上の平均
光密度の期待値は画像情報より知られると共に、電極の
キャパシタンスはこの平均光密度にほぼ比例するため、
任意の画像に対して得られる結果は異なる光密度を考慮
することによってキャリブレート測定の結果と比較され
得る。トラック２０上に堆積したトナー量と関連する電
極２２若しくは２４のキャパシタンスとの間の関係にお
ける非直線性を補正するために、異なる光密度を用いて
キャリブレート測定を行い、その結果をルックアップ・
テーブルとして、又はキャパシタンスと光密度との間の
測定された関係を近似する多項式の係数として記録する
ことも可能である。同様に、キャリブレート測定は、電
極のキャパシタンスがトラック上のトナー分布パターン
とどのような関係にあるかを判断するために、該トラッ
ク内の異なるピクセル・パターンに対して実行され得
る。
に、電極２２、２４のインピーダンス／キャパシタンス
が任意的に測定されてもよい。各トラック２０上の平均
光密度の期待値は画像情報より知られると共に、電極の
キャパシタンスはこの平均光密度にほぼ比例するため、
任意の画像に対して得られる結果は異なる光密度を考慮
することによってキャリブレート測定の結果と比較され
得る。トラック２０上に堆積したトナー量と関連する電
極２２若しくは２４のキャパシタンスとの間の関係にお
ける非直線性を補正するために、異なる光密度を用いて
キャリブレート測定を行い、その結果をルックアップ・
テーブルとして、又はキャパシタンスと光密度との間の
測定された関係を近似する多項式の係数として記録する
ことも可能である。同様に、キャリブレート測定は、電
極のキャパシタンスがトラック上のトナー分布パターン
とどのような関係にあるかを判断するために、該トラッ
ク内の異なるピクセル・パターンに対して実行され得
る。
【００３２】図示する実施形態において、所定の電極２
４のキャパシタンスは、その電極２４自体の上に堆積し
たトナー粒子ではなく、それに直接的に隣接する電極２
２上に堆積したトナー粒子によって影響を受け得る。こ
の効果も、適切なキャリブレート測定によって決定さ
れ、効力され得る。
４のキャパシタンスは、その電極２４自体の上に堆積し
たトナー粒子ではなく、それに直接的に隣接する電極２
２上に堆積したトナー粒子によって影響を受け得る。こ
の効果も、適切なキャリブレート測定によって決定さ
れ、効力され得る。
【００３３】キャパシタンス測定は、ドラム表面上のト
ナー画像が形成されている間に実行されてもよい。この
ような測定がピクセル毎又は複数のピクセルから成るグ
ループ毎に繰り返されるとき、測定間のキャパシタンス
の増加は、そのピクセル若しくはピクセル・グループに
ついて堆積されたトナー量を反映すると共に、画像情報
から得られた期待値と比較され得る。これは、測定間の
キャパシタンスの増加は２つの測定間の間隔において印
刷された数個のピクセルのコンテントと、あるいは隣接
トラック上のピクセルのコンテントとのみに依存すると
いう利点を有する。このように、限られた数の異なるピ
クセル・パターンのみが測定されたキャパシタンスと比
較されるべき期待値を決定するのに考慮されればよい。
ナー画像が形成されている間に実行されてもよい。この
ような測定がピクセル毎又は複数のピクセルから成るグ
ループ毎に繰り返されるとき、測定間のキャパシタンス
の増加は、そのピクセル若しくはピクセル・グループに
ついて堆積されたトナー量を反映すると共に、画像情報
から得られた期待値と比較され得る。これは、測定間の
キャパシタンスの増加は２つの測定間の間隔において印
刷された数個のピクセルのコンテントと、あるいは隣接
トラック上のピクセルのコンテントとのみに依存すると
いう利点を有する。このように、限られた数の異なるピ
クセル・パターンのみが測定されたキャパシタンスと比
較されるべき期待値を決定するのに考慮されればよい。
【００３４】よって、本発明の特定のモードによれば、
制御回路が印刷されるべきピクセル若しくはピクセル列
の光密度を表す信号を生成し、この制御信号に応じて、
フィードバック制御において個々の電極２２のインピー
ダンスが印刷される光密度に対応する値に達したことが
確立されるまで個々の電極２２に電圧が掛けられる直接
画像化処理が提供される。したがって、画像が複数の画
像エリアに対して実現されるべき光密度を表す制御信号
に基づいて印刷される直接画像化処理が提供される。受
信紙上に光密度テストチャートを印刷し、このプリント
をスキャンし、スキャンされたエリアの光密度を記録さ
れた値と比較し、測定された偏差を補償するためのイン
ピーダンス値を再規定する印刷システムのキャリブレー
ションが時々実行され得る。
制御回路が印刷されるべきピクセル若しくはピクセル列
の光密度を表す信号を生成し、この制御信号に応じて、
フィードバック制御において個々の電極２２のインピー
ダンスが印刷される光密度に対応する値に達したことが
確立されるまで個々の電極２２に電圧が掛けられる直接
画像化処理が提供される。したがって、画像が複数の画
像エリアに対して実現されるべき光密度を表す制御信号
に基づいて印刷される直接画像化処理が提供される。受
信紙上に光密度テストチャートを印刷し、このプリント
をスキャンし、スキャンされたエリアの光密度を記録さ
れた値と比較し、測定された偏差を補償するためのイン
ピーダンス値を再規定する印刷システムのキャリブレー
ションが時々実行され得る。
【００３５】この方法の別の利点は、ドラムのトナー受
信特性を高角度解像度で検知できるため、例えばトナー
付着に影響するドラム上の汚れを検知することができる
ことである。
信特性を高角度解像度で検知できるため、例えばトナー
付着に影響するドラム上の汚れを検知することができる
ことである。
【００３６】１又は複数のピクセルについて測定された
キャパシタンスの増加がピクセル・パターンから罫線さ
れた目標値から大幅に外れる場合、例えば適切な電極を
制御するドライバ２８の出力電圧を調整することによっ
て、この逸脱を直ちに補償することも可能である。
キャパシタンスの増加がピクセル・パターンから罫線さ
れた目標値から大幅に外れる場合、例えば適切な電極を
制御するドライバ２８の出力電圧を調整することによっ
て、この逸脱を直ちに補償することも可能である。
【００３７】図示する実施形態において、キャパシタン
スが測定されるべき電極はそのドライバ２８から接続が
外されなければならないため、この測定は電極が非可動
中のみ実行され得る。電極がドライバ２８によって別々
のパルスが個々のピクセルに対応するパルスによって制
御される場合、キャパシタンス測定は、連続パルスの間
の間隔において実行され得る。それ以外の場合、キャパ
シタンス測定は、電極が画像情報に基づいて「白い」ピ
クセルを印刷している間に実行され得る。
スが測定されるべき電極はそのドライバ２８から接続が
外されなければならないため、この測定は電極が非可動
中のみ実行され得る。電極がドライバ２８によって別々
のパルスが個々のピクセルに対応するパルスによって制
御される場合、キャパシタンス測定は、連続パルスの間
の間隔において実行され得る。それ以外の場合、キャパ
シタンス測定は、電極が画像情報に基づいて「白い」ピ
クセルを印刷している間に実行され得る。
【００３８】電圧源４６によって供給される電圧がドラ
イバ２８によって電極に掛けられる電圧と同じ位の大き
さである場合、電圧源４６によって掛けられる電圧パル
スは、対応するトラック上にあるトナー量の堆積を導き
得る。しかし、電圧源４６によって掛けられるパルスは
非常に短くすることが可能であるため、上記トナー量は
微量とし得る。他方、この電圧は、同時に、トナー画像
を印刷するのにも用いられ得る。
イバ２８によって電極に掛けられる電圧と同じ位の大き
さである場合、電圧源４６によって掛けられる電圧パル
スは、対応するトラック上にあるトナー量の堆積を導き
得る。しかし、電圧源４６によって掛けられるパルスは
非常に短くすることが可能であるため、上記トナー量は
微量とし得る。他方、この電圧は、同時に、トナー画像
を印刷するのにも用いられ得る。
【００３９】上記測定は、関連する電極が非稼動である
ときにトラック上にトナーが堆積しなかったことを確認
するのにも用いられ得ることは明らかである。このよう
な測定は、例えば、背景の無い画像を確保する上述のオ
フセット電圧を最適化するのにも用いられ得る。
ときにトラック上にトナーが堆積しなかったことを確認
するのにも用いられ得ることは明らかである。このよう
な測定は、例えば、背景の無い画像を確保する上述のオ
フセット電圧を最適化するのにも用いられ得る。
【００４０】図１に概略的にしか図示されていないドラ
イバ２８及び測定回路４２の回路構成は、現実的な実施
形態において、ドラム１０の内部に組み込まれ、回転式
カップリングを通じて外部に接続されるプリント基板上
の集積回路において実現されてもよい。
イバ２８及び測定回路４２の回路構成は、現実的な実施
形態において、ドラム１０の内部に組み込まれ、回転式
カップリングを通じて外部に接続されるプリント基板上
の集積回路において実現されてもよい。
【００４１】変形例として、スイッチ４４及び電圧源４
６が省かれ、代わりにドライバ２８がキャパシタンス測
定のために電力２２、２４に所定の電圧を掛けるのに用
いられてもよい。
６が省かれ、代わりにドライバ２８がキャパシタンス測
定のために電力２２、２４に所定の電圧を掛けるのに用
いられてもよい。
【００４２】更に、図１はスイッチ３０によって電極２
２、２４を交互に「スキャンする」単一のキャパシタン
ス測定回路４２しか示していないが、それぞれが１又は
数個の電極２２、２４のキャパシタンスを測定する複数
のキャパシタンス測定回路４２を設けることも可能であ
る。
２、２４を交互に「スキャンする」単一のキャパシタン
ス測定回路４２しか示していないが、それぞれが１又は
数個の電極２２、２４のキャパシタンスを測定する複数
のキャパシタンス測定回路４２を設けることも可能であ
る。
【００４３】図２は、画像形成要素の単一の電極２４に
掛けれる電圧を制御すると共に、該電極のキャパシタン
スを測定する回路の修正された実施形態を示す。この制
御回路は、印刷される画像の画像データＤを受信し、図
１に示す電極に関連付けられたすべてのドライバ２８を
制御するコントローラ５６を有する。ドライバ２８は、
トナー粒子を関連するトラック２０上に堆積させるため
に、電極２４へ掛けられる出力電圧Ｖｏｕｔを生成す
る。この出力電圧Ｖｏｕｔは、オシレータ５８と電荷結
合素子などの電荷検知装置６０とを通じて電極２４へ掛
けられる。オシレータ５８は、電圧源６２によって生成
されたパルス状の検知電圧を出力電圧Ｖｏ ｕｔに重ね
る。検知電圧の各パルスの立ち上がりにおいて、電極２
４のキャパシタンスに応じたある電荷量が電極２４に流
れる。パルスの立ち下がりにおいて、同じ量の電荷が電
極２４から検知装置６０へ逆流し、よってそれが検知さ
れる。アナログ／ディジタル変換器６４は、電荷検知装
置６０のアナログ電荷信号をディジタル・フィードバッ
ク信号Ｆへ変換する。このディジタル・フィードバック
信号Ｆは、電極２４のキャパシタンスを示すものであ
り、ポテンシャル・フリー・カプラ６８を通じて比較器
６６へフィードされる。カプラ６８によって、オシレー
タ５８、電荷検知装置６０、及び変換器６４は電位Ｖ
ｏｕｔに維持されるため、これら構成要素の電位は、オ
シレータ５８において生成された検知電圧のみによる電
極２４の電位とは異なる。
掛けれる電圧を制御すると共に、該電極のキャパシタン
スを測定する回路の修正された実施形態を示す。この制
御回路は、印刷される画像の画像データＤを受信し、図
１に示す電極に関連付けられたすべてのドライバ２８を
制御するコントローラ５６を有する。ドライバ２８は、
トナー粒子を関連するトラック２０上に堆積させるため
に、電極２４へ掛けられる出力電圧Ｖｏｕｔを生成す
る。この出力電圧Ｖｏｕｔは、オシレータ５８と電荷結
合素子などの電荷検知装置６０とを通じて電極２４へ掛
けられる。オシレータ５８は、電圧源６２によって生成
されたパルス状の検知電圧を出力電圧Ｖｏ ｕｔに重ね
る。検知電圧の各パルスの立ち上がりにおいて、電極２
４のキャパシタンスに応じたある電荷量が電極２４に流
れる。パルスの立ち下がりにおいて、同じ量の電荷が電
極２４から検知装置６０へ逆流し、よってそれが検知さ
れる。アナログ／ディジタル変換器６４は、電荷検知装
置６０のアナログ電荷信号をディジタル・フィードバッ
ク信号Ｆへ変換する。このディジタル・フィードバック
信号Ｆは、電極２４のキャパシタンスを示すものであ
り、ポテンシャル・フリー・カプラ６８を通じて比較器
６６へフィードされる。カプラ６８によって、オシレー
タ５８、電荷検知装置６０、及び変換器６４は電位Ｖ
ｏｕｔに維持されるため、これら構成要素の電位は、オ
シレータ５８において生成された検知電圧のみによる電
極２４の電位とは異なる。
【００４４】コントローラ５６は、電極２４を用いて印
刷されるピクセル若しくはピクセル・グループについて
の画像信号と、隣接するピクセルについての画像信号と
を予測器７０へ送信する。予測器７０は、これらピクセ
ルについての画像パターンに基づいて、電極２４上のト
ナー量が画像信号に応じて増加されたときに予測される
電極２４のキャパシタンスの増加を予測する。このため
に、予測器７０は、前述のキャリブレート測定の結果を
参照してもよい。比較器６６は、予測されたキャパシタ
ンスの増加をフィードバック信号Ｆの実際の増加と比較
し、この比較結果に応じてドライバ２８の出力を調整す
るため、電極２４のトラック上に堆積したトナー量がフ
ィードバック制御される。
刷されるピクセル若しくはピクセル・グループについて
の画像信号と、隣接するピクセルについての画像信号と
を予測器７０へ送信する。予測器７０は、これらピクセ
ルについての画像パターンに基づいて、電極２４上のト
ナー量が画像信号に応じて増加されたときに予測される
電極２４のキャパシタンスの増加を予測する。このため
に、予測器７０は、前述のキャリブレート測定の結果を
参照してもよい。比較器６６は、予測されたキャパシタ
ンスの増加をフィードバック信号Ｆの実際の増加と比較
し、この比較結果に応じてドライバ２８の出力を調整す
るため、電極２４のトラック上に堆積したトナー量がフ
ィードバック制御される。
【００４５】一例として、比較器６６が、印刷される連
続ピクセル若しくはピクセル・グループに対して出力電
圧Ｖｏｕｔの振幅を修正するものとしてもよい。したが
って、フィードバック信号Ｆと予測器７０から受信した
信号との間の比較は、トナー堆積量が少な過ぎたことを
示すとき、比較器６６は次のピクセルに対する出力電圧
Ｖｏｕｔの振幅を増やす。このため、これらピクセルに
対して十分なトナー量が適用される。このように、画像
形成要素上に要求されるトナー量と実際に堆積したトナ
ー量との間のあらゆる偏差は、１又は複数ピクセルに対
応するサイクル時間で周期的に補正される。
続ピクセル若しくはピクセル・グループに対して出力電
圧Ｖｏｕｔの振幅を修正するものとしてもよい。したが
って、フィードバック信号Ｆと予測器７０から受信した
信号との間の比較は、トナー堆積量が少な過ぎたことを
示すとき、比較器６６は次のピクセルに対する出力電圧
Ｖｏｕｔの振幅を増やす。このため、これらピクセルに
対して十分なトナー量が適用される。このように、画像
形成要素上に要求されるトナー量と実際に堆積したトナ
ー量との間のあらゆる偏差は、１又は複数ピクセルに対
応するサイクル時間で周期的に補正される。
【００４６】本方法は、白黒印刷のみならず、ハーフト
ーン印刷に対して適用可能である。ハーフトーン印刷の
場合、出力電圧Ｖｏｕｔは要求されるグレイ値に応じて
可変とする。すると、比較器６６は、コントローラ５６
から受信した信号が変換されて成る出力電圧Ｖｏｕｔの
ゲインを調整する。
ーン印刷に対して適用可能である。ハーフトーン印刷の
場合、出力電圧Ｖｏｕｔは要求されるグレイ値に応じて
可変とする。すると、比較器６６は、コントローラ５６
から受信した信号が変換されて成る出力電圧Ｖｏｕｔの
ゲインを調整する。
【００４７】別の一例として、比較器６６が、ドライバ
２８が出力電圧Ｖｏｕｔのオン／オフを切り替えるタイ
ミングを制御するものとしてもよい。例えば、電極２４
を用いて印刷されるべき１以上の黒ピクセルのシーケン
スの開始において、コントローラ５６はドライバ２８に
出力電圧をオンに切り替えるようにトリガする。する
と、フィードバック信号Ｆは、電極２４のトラック上に
連続的に堆積したトナー量に応じて徐々に増加する。フ
ィードバック信号Ｆによって表されるトナー量が予測器
７０によって示された値、すなわち印刷される黒ピクセ
ル数に対して要求される値に達すると、比較器６６は、
ドライバ５８へオフ信号を送信し、出力電圧Ｖｏｕｔが
オフに切り替えられる。
２８が出力電圧Ｖｏｕｔのオン／オフを切り替えるタイ
ミングを制御するものとしてもよい。例えば、電極２４
を用いて印刷されるべき１以上の黒ピクセルのシーケン
スの開始において、コントローラ５６はドライバ２８に
出力電圧をオンに切り替えるようにトリガする。する
と、フィードバック信号Ｆは、電極２４のトラック上に
連続的に堆積したトナー量に応じて徐々に増加する。フ
ィードバック信号Ｆによって表されるトナー量が予測器
７０によって示された値、すなわち印刷される黒ピクセ
ル数に対して要求される値に達すると、比較器６６は、
ドライバ５８へオフ信号を送信し、出力電圧Ｖｏｕｔが
オフに切り替えられる。
【００４８】変形例として、電荷検知装置６０の検知サ
イクルは、別個のクロック信号によって制御されてもよ
い。この検知サイクルの周期は、オシレータ５８によっ
て生成されるパルスのパルス長よりも大幅に短くてもよ
い。すると、各検知サイクルにおいて、電荷検知装置６
０は、トラック上にトナー粒子が追加されることにより
電極２４上へ流れた電荷のみを検知する。また、フィー
ドバック信号Ｆは、電極２４のトータル・キャパシタン
スの増加ではなく、電極２４のキャパシタンスの増加の
みを示す。比較器６６において、測定されたキャパシタ
ンスの増加は、予測器７０の信号と直接的に比較され得
る。この実施形態において、オシレータ５８は任意的で
あり、そのパルスは電極２４のトータル・キャパシタン
スを時々確認するのに用いられ得る。
イクルは、別個のクロック信号によって制御されてもよ
い。この検知サイクルの周期は、オシレータ５８によっ
て生成されるパルスのパルス長よりも大幅に短くてもよ
い。すると、各検知サイクルにおいて、電荷検知装置６
０は、トラック上にトナー粒子が追加されることにより
電極２４上へ流れた電荷のみを検知する。また、フィー
ドバック信号Ｆは、電極２４のトータル・キャパシタン
スの増加ではなく、電極２４のキャパシタンスの増加の
みを示す。比較器６６において、測定されたキャパシタ
ンスの増加は、予測器７０の信号と直接的に比較され得
る。この実施形態において、オシレータ５８は任意的で
あり、そのパルスは電極２４のトータル・キャパシタン
スを時々確認するのに用いられ得る。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、画像形成要素の表面上
に堆積したトナー量を直接検知する方法を提供し、よっ
て画像形成装置及び処理におけるより強力な自己診断及
び／又は自己訂正ツールを提供することができる。
に堆積したトナー量を直接検知する方法を提供し、よっ
て画像形成装置及び処理におけるより強力な自己診断及
び／又は自己訂正ツールを提供することができる。
【図１】本発明の原理を示す画像形成装置の図である。
【図２】静電画像形成装置の電力を制御する制御回路の
ブロック図である。
ブロック図である。
１０ ドラム １２ 画像形成局 １４ 固定磁気ナイフ １６ 非磁化金属フリーブ １８ トナーブラシ ２０ トラック ２２、２４ 電極 ２６ 電気絶縁表面層 ２８ ドライバ ３０ スイッチ ３２ 斜線 ３４ 転送局 ３６ 圧力ローラ ３８ トナー粒子 ４０ ライン ４２ キャパシタンス測定回路 ４４ スイッチ ４６ 電圧源 ４８ オペアンプ ５０ キャパシタ ５２ リセット・スイッチ ５４ 出力 ５６ コントローラ ５８ オシレータ ６０ 電荷検知装置 ６２ 電圧源 ６４ アナログ／ディジタル変換器 ６６ 比較器 ６８ カプラ ７０ 予測器
Claims (11)
- 【請求項１】 画像形成要素の表面エリア上に堆積した
トナー量を検知する方法であって、 前記表面エリア上に延びる電極のインピーダンス／キャ
パシタンスの変化を測定することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、 前記電極のインピーダンス／キャパシタンスは、所定の
電圧によって前記電極の電位を急激に変化させ、この電
位の変化に応じて前記電極へ流入する又は該電極から流
出する電荷量を検知することによって測定されることを
特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の方法であって、 電圧源の第一の所定の電位を前記電極が該電位に充電さ
れるまで該電極（２４）につなぐ工程と、 前記電極を前記電圧源から外し、積算器を通じて第二の
所定の電位につなぐことによって、前記電極が前記積算
器を通じて低放電抵抗で放電されるようにする工程と、 前記電極が前記第二の所定の電位に放電されるまで、前
記積算器を通る放電電流を積算する工程とを有すること
を特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、 前記電極の電位は、トナーが前記表面エリアに供給され
ている間は一定に保たれ、 前記キャパシタンスの変化は、前記表面エリア上へのト
ナーの追加的堆積によって生じる前記インピーダンス／
キャパシタンスの変化に応じて前記電極へ流入する又は
該電極から流出する電荷量を測定することによって測定
されることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項記載の方
法であって、 前記電極は、本画像形成処理において前記画像形成要素
の前記表面エリアにトナー粉を電気的に引き寄せるのに
も用いられる電極であることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 画像形成要素の表面上にトナー画像を形
成する方法であり、 少なくとも１つのドライバが、トナーを前記画像形成要
素の表面上へ引き寄せる電界及び／又は磁界を発生させ
るように制御される方法であって、 請求項１乃至５のいずれか一項記載の方法が本画像形成
処理を監視及び／又は制御するのに用いられることを特
徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の方法であって、 前記ドライバは、前記検知されたトナー量に基づいてフ
ィードバック制御されることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の方法であって、 前記ドライバの出力信号の振幅は、前記検知されたトナ
ー量に基づいてフィードバック制御されることを特徴と
する方法。 - 【請求項９】 請求項７記載の方法であって、 前記ドライバは出力信号をパルスの形で伝達させ、 前記パルスの長さは前記検知されたトナー量に基づいて
制御されることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 画像形成局を通り過ぎる画像形成要素
を有する画像形成装置であり、 前記画像形成局はトナーが前記画像形成要素の表面上に
堆積する場所であり、 前記画像形成要素は該画像形成要素の所定の表面エリア
上に延びる少なくとも１つの電極を有する、画像形成装
置であって、 前記電極のインピーダンス／キャパシタンスに生じた変
化に基づいて前記所定の表面エリア上に堆積したトナー
量を測定する少なくとも１つのキャパシタンス測定回路
を更に有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の画像形成装置であっ
て、 前記画像形成装置はドラムであり、 該ドラムは、 該ドラムの外周上又は外周より下で円周方向に延びる複
数の電極を有し、 前記複数の電極のそれぞれは、形成されるトナー画像の
ピクセル行に対応し、 前記複数の電極のそれぞれは、前記キャパシタンス測定
回路のうちの１つに接続可能であることを特徴とする画
像形成装置。
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| EP01201550.9 | 2001-04-27 | ||
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| JP2007008160A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-18 | Oce Technologies Bv | 画像形成素子 |
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| JP2007033863A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | 粉体搬送装置、現像装置及び画像形成装置 |
| KR100786278B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2007-12-18 | 삼성전자주식회사 | 이미지형성장치 |
| US8749600B2 (en) * | 2006-10-30 | 2014-06-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Methods and devices for electrophotographic printing |
| KR100850716B1 (ko) * | 2006-12-01 | 2008-08-06 | 삼성전자주식회사 | 이미지형성체 및 그 제조방법 |
| KR20090056004A (ko) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 삼성전자주식회사 | 이미지형성체 제조방법, 상기 방법에 의해 제조된이미지형성체 및 이를 구비하는 이미지형성장치 |
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| JPH0358073A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-13 | Mita Ind Co Ltd | 画像形成装置のクリーニング装置 |
| JPH06250504A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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| JPH07152297A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Mita Ind Co Ltd | クリーニング装置 |
| JPH10186781A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-07-14 | Oce Technol Bv | 像印刷装置 |
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| US3909258A (en) | 1972-03-15 | 1975-09-30 | Minnesota Mining & Mfg | Electrographic development process |
| NL8500319A (nl) | 1985-02-06 | 1986-09-01 | Oce Nederland B V Patents And | Inrichting voor het weergeven van informatie. |
| KR970004165B1 (ko) | 1987-08-25 | 1997-03-25 | 오세-네델란드 비.브이 | 인쇄장치 |
| JPH01216378A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Mita Ind Co Ltd | 現像電流の測定法 |
| US5287127A (en) | 1992-02-25 | 1994-02-15 | Salmon Peter C | Electrostatic printing apparatus and method |
| NL9201892A (nl) | 1992-10-30 | 1994-05-16 | Oce Nederland Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een beeldregistratie-element. |
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| NL1010238C2 (nl) | 1998-10-02 | 2000-04-04 | Oce Tech Bv | Beeldvormingsinrichting met afzonderlijk bekrachtigbare beeldvormingselementen. |
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2002
- 2002-04-12 US US10/120,409 patent/US6795101B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-17 DE DE60238227T patent/DE60238227D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-25 JP JP2002123437A patent/JP4562975B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-06-04 JP JP2010128488A patent/JP4914927B2/ja not_active Expired - Fee Related
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