JP2003295603A - 直流電圧シフトによりワイヤヒストリを除去する画像転写装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤヒストリを減少または削除可能な画像
転写装置を提供する。 【解決手段】 ワイヤヒストリの削除は、電圧バースト
を供給して、インタードキュメント領域１１２ａ，１１
２ｂが現像領域を通過する移動中に、ドナー部材３０の
電気的バイアスに対する電極４２バイアスのＤＣ成分
を、公称電気的バイアイスに対してシフトすることによ
り行われる。また、電圧シフトを印加し、インタードキ
ュメント領域１１２ａ，１１２ｂが現像領域を移動中に
感光体ベルト１０に対してドナー部材３０を電気的にバ
イアスしてもよい。これらの電圧シフトは、個別に行っ
てもよいし、同時に行ってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオノグラフィッ
クまたは電子写真撮像及びプリント装置及び機器のハイ
ブリッドスキャベンジレス現像（Hybrid Scavengeless
Development：ＨＳＤ）装置に関し、より詳細には、か
かるＨＳＤ現像装置におけるトナーや他の微粒子による
ワイヤの汚染を防ぐための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真プリンティングの処理
には、感光体部材を実質的に均一の電位に帯電させ、そ
の表面に感光性を持たせるステップが含まれる。感光体
表面の帯電部分は、走査レーザビーム、ＬＥＤソースま
たは再生対象のオリジナルドキュメントのいずれかから
の光の像に対して露光され、これにより感光体表面に静
電潜像が記録される。感光体表面に記録された後、静電
潜像は現像される。現像には、２成分または１成分現像
剤が一般に使用される。一般的な２成分現像剤は、磁気
キャリア細粒及びこれに摩擦電気により固着したトナー
粒子を含む。一方、１成分現像剤は一般にトナー粒子を
含む。トナー粒子が潜像に付着し、感光体上にトナーパ
ウダー像を形成する。続いて、このトナーパウダー像が
コピーシートに転写される。最後に、トナーパウダー像
が加熱されて、コピーシートに画像の形で恒久的に定着
する。

【０００３】ハイブリッドスキャベンジレス現像技術で
は、従来の磁気ブラシを介して、トナーをドナーロール
表面に現像する。複数の電極ワイヤが、現像領域におい
て、色調調整したドナーロールに対して密接な間隔で設
けられている。この電極ワイヤにＡＣ電圧が印加され、
現像領域にいわゆるトナークラウド状態を発生させる。
このドナーロールは、一般に、薄い（５０〜２００ミク
ロン）部分的に導電性の層で覆われた導電性コアで構成
される。磁気ブラシロールは、ドナーロールに対してあ
る電気的電位差が保持されており、トナーがドナーロー
ルに付着するために必要な界を生成する。ドナーロール
上に形成されたトナー層は、単一のワイヤまたはワイヤ
集合体からの電界によって妨害され、トナー粒子の拡散
クラウドを生成して維持する。ドナーロールに対するワ
イヤの一般的なＡＣ電圧は、５〜１５ｋＨｚの周波数で
７００〜９００Ｖｐｐである。これらのＡＣ信号は、純
粋なシヌソイド波ではなく、矩形波であることが多い。
続いて、クラウドからのトナーが、潜像によって生成さ
れた界により、付近の感光体上に現像される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電極ワイヤを用いる現
像装置における問題は、「ワイヤヒストリ（wire histo
ry）」である。ワイヤヒストリは、接着性または静電性
の吸着力のいずれかの結果として、ワイヤに吸着されて
付着する、高帯電（ただし、低帯電の場合もある）で、
一般に小粒のトナーまたは他の粒子に関する。このよう
な付着の結果、画像領域範囲（image area coverage）
の履歴に応答して汚染物質が電極に蓄積され、プリント
上に目に見えるすじが発生する。米国特許第６，０４
９，６８６号に開示される技術では、電極ワイヤに直流
（ＤＣ）オフセットを印加してワイヤヒストリを低減し
ている。しかしながら、常に高い直流（ＤＣ）電極バイ
アスオフセットで動作するのは、オフセットがワイヤヒ
ストリを改善するとはいえ、現像能力の全体レベルが低
下するために実際的ではない。電極のＤＣオフセット
は、磁気ロールのＤＣレベルに関する電極のＤＣ電位と
定義される。本発明は、以下により詳細に記載するよう
に、上記の従来技術の問題を解決する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像転写装置
及びハイブリッドスキャベンジレス現像装置において電
極からワイヤヒストリを取り除く方法を提供する。

【０００６】本発明の第１実施形態は、画像転写装置で
あって、マーキング材料を含む現像領域を有する現像部
と、前記現像領域にある現像材料を搬送する電極と、前
記現像領域内に移動するドナー部材と、イメージング領
域と、イメージング領域間のインターイメージング領域
とを備え、該イメージング領域とインターイメージング
領域のいずれをも前記現像領域の内外に移動させる可動
イメージング部材と、前記電極を電気的にバイアスし、
前記インターイメージング領域の少なくとも１つが前記
現像領域を通過するあいだに、前記ドナー部材の公称電
気的バイアスに対する前記電極の電気的バイアスの直流
成分におけるシフトを生成する電圧源とを備え、前記電
極がクリーニングされる、画像転写装置を提供する。

【０００７】本発明の第２実施形態は、画像転写装置で
あって、現像領域を有する現像部と、受像領域と受像領
域間のインターイメージ領域とを有するイメージング部
材であって、前記受像領域及び前記インターイメージ領
域を前記現像領域の内外に移動させるイメージング部材
に近接する前記現像領域に、マーキング粒子を搬送する
ドナー部材と、前記ドナー部材を前記イメージング部材
に対して電気的にバイアスし、前記インターイメージ領
域が前記現像領域を通過して進行中に、第１の電気的バ
イアスから第２電気的バイアスへの電気的バイアスシフ
トを前記ドナー部材において生成する電圧源とを備え、
前記現像領域において電極がクリーニングされる画像転
写装置を提供する。

【０００８】本発明の第３実施形態は、画像転写装置の
クリーニング方法であって、電圧電源を提供するステッ
プと、前記電圧電源から電圧を供給し、ドナーロールに
関してグリッドを電気的にバイアスし、前記電圧電源に
よって、インターイメージ領域の進行中に、前記電気的
バイアスの直流成分中に、前記ドナーロールの別の電気
的バイアスに対するシフトを生成するステップとを含む
方法を提供する。

【０００９】本発明の第４実施形態は、画像を転写する
方法であって、インターイメージ領域によって分離され
るイメージ領域を受像部材に生成するステップと、現像
部材によって、前記受像部材と該現像部材との間に位置
する電極を有する現像領域にマーキング粒子を搬送する
ステップと、電圧を供給し、前記現像部材を前記受像部
材に対して電気的にバイアスするステップと、前記イン
ターイメージ領域が前記現像領域を通過する間に、前記
現像部材の電気的バイアスの少なくとも直流成分を変化
させ、少なくとも前記直流成分を初期電圧から別の電圧
にシフトするステップとを含む方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】電子写真プリンティングの技術は
よく知られているので、以下、かかるプリント装置で使
用される種々の処理ステーションについては概略的に示
し、その動作については簡単に説明する。

【００１１】図１には、本発明の現像装置を組み込んだ
電子写真プリント装置の例が示されている。電子写真プ
リント装置は、装置を通過する単一パスでカラー画像を
生成し、本発明の特性を組み込んでいる。電子写真プリ
ント装置は、電荷担持面を、矢印１２で示される方向に
種々の処理ステーションを順次通過して移動するアクテ
ィブマトリクス（ＡＭＡＴ）感光体ベルト１０の形態で
使用する。感光体ベルト１０は、ローラ１４及び２つの
張力ローラ１６，１８の周囲に取り付けられ、駆動モー
タ２０を介して駆動ローラ１４を回転することにより移
動する。

【００１２】感光体ベルト１０が移動すると、その各部
分が以下に説明する処理ステーションのそれぞれを通過
する。説明の便宜上、感光体ベルト１０のある範囲は、
ドキュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと呼ば
れる３つの部分を含むものとする。これらのドキュメン
ト部分については、（図８を参照して）後により詳細に
説明する。ドキュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１
０ｃはトナーパウダ像を受像する感光体ベルトの一部分
であり、このトナーパウダ像が、基板への転写後に最終
画像を生成する。感光体ベルト１０は多数のドキュメン
ト部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有することがで
きるが、各ドキュメント部分は同様に処理されるので、
１つのドキュメント部分１１０ａの一般的な処理を説明
すれば、プリント装置の動作を十分に説明することにな
る。ドキュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ
は、図８、図９、及び図１０を参照して以下に説明する
インターイメージ領域であるインタードキュメント領域
１１２ａ，１１２ｂによって分離されている。なお、ベ
ルト１０は継続的に回転するので、連続するドキュメン
ト部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ及びインタードキ
ュメント領域１１２ａ，１１２ｂの数は制限がなく、ベ
ルトの円周によって制約されることもない（図８参
照）。

【００１３】感光体ベルト１０が移動すると、ドキュメ
ント部分は帯電ステーションＡを通過する。帯電ステー
ションＡでは、符号２２で総括的に示されるコロナ生成
装置により、ドキュメント部分を比較的高い、実質的に
均一の電位に帯電する。図２は、帯電ステーションＡを
通過後のドキュメント部分１１０ａの一般的な電圧プロ
ファイルを示している。図示されるように、ドキュメン
ト部分１１０ａは、約−５００ボルトの均一な電位を有
する。実際には、ドキュメント部分１１０ａを−５００
ボルトよりさらにわずかに負方向に帯電し、結果として
起こる暗減衰により電圧を所望のマイナス５００ボルト
に低減するようにする。図２には、負に帯電したドキュ
メント部分１１０ａが示されているが、トナーの電荷レ
ベル及び極性、再帯電装置、感光体及び他の関連する領
域及び装置が適切に変更されれば、ドキュメント部分を
正に帯電することもできる。

【００１４】帯電ステーションＡを通過後、帯電したド
キュメント部分１１０ａは、第１露光ステーションＢを
通過する。露光ステーションＢにおいて、帯電したドキ
ュメント部分１１０ａは、第１カラー（例えばブラッ
ク）イメージの光表示によって光が照射される。このよ
うな光表示によりドキュメント部分１１０ａの一部が放
電し、ドキュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ
（図８）内に静電潜像またはイメージ領域（図示せず）
を生成する。図示される実施形態では、レーザベースの
出力走査装置２４を光源に使用しているが、他の光源、
例えばＬＥＤプリントバーを、本発明の原理に基づき使
用することもできる。図３は、露光後のドキュメント部
分１１０ａに起こりうる、一般的な電圧レベル、レベル
７２及び７４を示している。約−５００ボルトの電圧レ
ベル７２は、照射されなかったドキュメント部分１１０
ａの領域に発生し、約−５０ボルトの電圧レベル７４
は、照射されたドキュメント部分１１０ａの領域に発生
する。このように、露光後、ドキュメント部分１１０ａ
は、相対的に高い電圧と低い電圧からなる電圧プロファ
イルを有する。

【００１５】第１露光ステーションＢを通過後、露光さ
れたドキュメント部分１１０ａは第１現像ステーション
Ｃを通過する。第１現像ステーションＣは、現像装置
Ｅ、Ｇ及びＩと同一の構造である。第１現像ステーショ
ンＣは、第１のカラー、例えばブラックであって、負に
帯電したトナー３１を、ドキュメント部分１１０ａに堆
積させる。このトナーは、ドキュメント部分１１０ａの
うち、負の値がより小さい領域に吸着され、負の値がよ
り大きい領域からは遠ざかる。この結果、ドキュメント
部分１１０ａ上に第１のトナーパウダ像が形成される。
なお、感光体の露光領域と非露光領域が入れ替わる、ま
たは感光体の帯電極性が正であれば、正に帯電したドナ
ーを使用することもできる。

【００１６】第１現像ステーションＣにおいて、現像装
置はドナーロール３０を含む。図８に示されるように、
電極ワイヤまたはグリッド４２は、ワイヤからトナーを
分離する目的で、ＡＣ電圧によりドナーロール３０に対
して電気的にバイアスをかけられる。この分離したトナ
ーが、ドナーロール３０と光導電面との間隙にトナーク
ラウドを生成する。電極グリッド４２とドナーロール３
０のいずれもがそれぞれＤＣ電圧源１０２及び９２によ
り放電領域現像（ＤＡＤ）のためにバイアスされる。放
電した感光体像がトナーパウダクラウドからトナー粒子
を吸引し、トナーパウダ像を感光体上に形成する。

【００１７】図４は、第１現像ステーションＣを通過後
のドキュメント部分１１０ａにおける電圧を示してい
る。トナー７６（一般に任意の色のトナーを表す）が、
ドキュメント部分１１０ａの照射部分に付着する。これ
により、ドキュメント部分１１０ａの照射領域における
電圧が、例えば、実線７８で示されるように、約−２０
０ボルトまで増加する。ドキュメント部分１１０ａの非
照射領域は、約−５００ボルトのレベル７２に維持され
る。

【００１８】図１を再び参照すると、第１現像ステーシ
ョンＣを通過後、露光され、調色されたイメージ領域
は、第１再帯電ステーションＤに移動する。再帯電ステ
ーションＤは、２つのコロナ再帯電装置、すなわち第１
再帯電装置３６及び第２再帯電装置３７で構成される。
これらの装置は共に作用し、ドキュメント部分１１０ａ
の階調領域と非階調領域の両方の電圧レベルを実質的に
均一のレベルに再帯電する。なお、第１及び第２再帯電
装置３６及び３７、及び任意のグリッドまたはこれに関
連する電圧制御面には電源が接続され、これにより再帯
電装置がそのタスクを実行するために必要な電気的入力
を得ることができる。

【００１９】図５は、第１再帯電装置３６を通過後のド
キュメント部分１１０ａにおける電圧を示している。第
１再帯電装置は、イメージ領域を、該イメージ領域が再
帯電ステーションＤを通過後に有すべきレベルより、よ
り負のレベルまで過充電する。例えば、図５に示すよう
に、ドキュメント部分１１０ａの階調領域及び非階調領
域は、約−７００ボルト（レベル８０）から約−５００
ボルト（レベル８１）の範囲の電圧レベルに達する。第
１再帯電装置３６は、好ましくはＤＣスコロトロンであ
る。

【００２０】第１再帯電装置３６による再帯電後、ドキ
ュメント部分１１０ａは第２再帯電装置３７に移動す
る。図６を参照すると、第２再帯電装置３７は、ドキュ
メント部分１１０ａの、非階調領域と階調領域（トナー
７６で表されている）のいずれの電圧をも望ましい−５
００ボルトの電位であるレベル８４まで低減する。

【００２１】第１再帯電ステーションＤにおける再帯電
の後、第１トナーパウダ像を有する、実質的に均一に帯
電したドキュメント部分１１０ａは、第２露光ステーシ
ョン３８に進む。第２露光ステーションが、第２カラー
画像（例えばイエロー）の光表示によってドキュメント
部分１１０ａを照射することにより第２静電潜像を生成
する点を除いては、第２露光ステーション３８は第１露
光ステーションＢと同じである。図７には、第２露光ス
テーション通過後のドキュメント部分１１０ａにおける
電位が示されている。図示されるように、非照射領域
は、レベル８４で示されるように、約−５００ボルトの
電位を有する。一方、照射領域は、トナー７６で示され
る予め調色された領域と非階調領域のいずれも、レベル
８８で示される約−５０ボルトにまで放電される。

【００２２】ドキュメント部分１１０ａは、その後、第
２現像ステーションＥに進む。第２現像ステーションＥ
は、第１現像ステーションＣにおけるトナー３１（ブラ
ック）とは異なる色（イエロー）のトナー４０を含む点
を除き、第１現像ステーションと実質的に同じである。
トナー４０はドキュメント部分１１０ａのより負の小さ
い部分に吸着され、より負の大きい領域から遠ざかるの
で、第２現像ステーションＥを通過後、ドキュメント部
分１１０ａは、第１及び第２のトナーパウダ像を有す
る。第１及び第２のトナーパウダ像は、互い重複する可
能性もある。

【００２３】続いて、ドキュメント部分１１０ａは、再
帯電ステーションＦに進む。第２再帯電ステーションＦ
は、再帯電装置３６及び３７とそれぞれが同様に動作す
る第１及び第２再帯電装置５１及び５２を有する。簡単
に言えば、第１コロナ再帯電装置５１は、ドキュメント
部分１１０ａを、最終的に望ましい電位より高い絶対電
位（例えば−７００ボルト）に過充電し、ＡＣ電位を有
するコロノード（coronodes）で構成される第２コロナ
再帯電装置は、この電位を最終的に望ましい電位に中和
する。

【００２４】次に、再帯電したドキュメント部分１１０
ａは、第３露光ステーション５３を通過する。第３露光
ステーションは、ドキュメント部分１１０ａを、第３カ
ラーの像（例えばマゼンタ）で照射することにより第３
静電潜像を生成する点を除き、第１及び第２露光ステー
ションＢ及び３８と同一である。第３静電潜像は、その
後、第３現像ステーションＧに含まれる第３カラー（マ
ゼンタ）のトナー５５を使用して現像される。

【００２５】露光したドキュメント部分１１０ａは、続
いて第３再帯電ステーションＨを通過する。第３再帯電
ステーションＨは、一対のコロナ再帯電装置６１及び６
２を含む。コロナ再帯電装置６１及び６２は、コロナ再
帯電装置３６及び３７、及び再帯電装置５１及び５２と
同様に、ドキュメント部分１１０ａの階調領域と非階調
領域のいずれの電圧をも実質的に均一のレベルに調節す
る。

【００２６】第３再帯電ステーションを通過後、再帯電
したドキュメント部分１１０ａは、第４露光ステーショ
ン６３を通過する。第４露光ステーションは、ドキュメ
ント部分１１０ａを、第４カラーの像（例えばシアン）
で照射することにより第４静電潜像を生成する点を除
き、第１、第２及び第３露光ステーションＢ、３８およ
び５３と同一である。第４静電潜像は、その後、第４現
像ステーションＩに含まれる第４カラー（シアン）のト
ナー６５を使用して現像される。

【００２７】基板への効率的な転写のためにトナーを調
整すべく、ドキュメント部分１１０ａは、続いてプレ転
写コロトロン部材５０に進む。プレ転写コロトロン部材
５０は、コロナ電荷を搬送し、トナー粒子が、後の適切
な転写を確保するために必要な電荷レベルであることを
保証する。

【００２８】コロトロン部材５０を通過後、４つのトナ
ーパウダ像は、転写ステーションＪにおいてドキュメン
ト部分１１０ａから支持シート５７に転写される。な
お、支持シートは、図示されない従来からの給紙装置に
よって矢印５８の方向に転写ステーションまで進む。転
写ステーションＪは、シート５７の裏側に正イオンを噴
射する転写コロナ装置５４を含み、これにより負に帯電
したトナーパウダ像が支持シート５７に移動する。転写
ステーションＪは、支持シート５７をプリント装置から
容易に取り除けるようにデタック（detack）コロナ装置
５６をさらに含む。

【００２９】転写後、支持シート５７はコンベア（図示
せず）に移動し、これにより定着ステーションＫに進
む。定着ステーションＫは、符号６０で総括的に示さ
れ、転写されたパウダ像を恒久的に支持シート５７に固
着させる定着アセンブリを含む。好ましくは、定着アセ
ンブリ６０は、加熱定着ローラ６７及びバックアップま
たは加圧ローラ６４を含む。支持シート５７が定着ロー
ラ６７とバックアップローラ６４との間を通過する際
に、トナーパウダが支持シート５７に恒久的に固着す
る。定着後、図示されないシュートが、支持シート５７
を、同じく図示されないキャッチトレイまでガイドし、
ここでオペレータにより支持シート５７が取り除かれ
る。

【００３０】支持シート５７が感光体ベルト１０から分
離された後、ドキュメント部分１１０ａ上の残留トナー
粒子が、クリーニングステーションＬにおいて、ハウジ
ング６６に含まれるクリーニングブラシにより除去され
る。こうして、ドキュメント部分１１０ａは、新しいマ
ーキングサイクルの開始に備える。

【００３１】上記のさまざまな装置機能が、コントロー
ラによって一般に管理及び規制される。コントローラ
は、電気コマンド信号を提供し、上記の動作を制御す
る。

【００３２】図８を参照して、さらに詳しく説明する
と、現像装置３９はドナーロール３０を含む。ドナーロ
ール３０はドナー部材とみなしてもよい。図示されるド
ナー部材はロールであるが、トナー８２の現像領域への
搬送に適した他の任意の適切な構造体または部材でもよ
い。現像装置３９は現像剤を現像領域に進める。現像装
置または現像部３９は、スキャベンジレス（scavengele
ss）である。スキャベンジレスとは、装置３９の現像剤
またはトナー８２が、受像体に既に形成されている像と
相互作用しないことを意味する。よって、装置３９は、
非相互作用現像装置としても知られている。ドナーロー
ル３０は、感光体ベルト１０とドナーロール３０との間
の領域である、現像領域にトナー層を搬送する。トナー
層８２は、図８に示すような２成分現像剤（すなわちト
ナー及びキャリア）または混合１成分トナー調量及び帯
電装置を介してドナーロール３０上に堆積された１成分
現像剤のいずれかによってドナーロール３０上に形成で
きる。現像領域は、トナー層によってドナーロール３０
との間に自動的に間隔を有して配置されるＡＣバイアス
電極構造体４２を含む。１成分トナー、現像剤、または
マーキング粒子は、正に帯電されたトナーを含んでもよ
いし、負に帯電されたトナーを含んでもよい。電極構造
体または端子４２は、カーボンブラックを加えたテフロ
ンＳ（Ｅ．Ｉ．デュポンドヌムール社の商標）でコーテ
ィングしてもよい。

【００３３】２成分現像剤が堆積したドナーロール３０
に対し、従来の磁気ブラシ４６を使用してドナーロール
３０にトナー層８２を形成する。磁気ブラシは、スリー
ブ８６で囲まれた磁気コアを含む。

【００３４】引き続き図８を参照すると、オーガ７７が
ハウジング４４内に配置されている。オーガ７７は、現
像剤４８を混合して搬送すべく回転可能に取り付けられ
ている。オーガは、シャフトから外向きに螺旋状に延び
るブレードを有する。ブレードは、現像剤４８をシャフ
トの長手方向軸にほぼ平行な軸方向に移動させるべく設
計されている。現像剤調量装置が符号８８で示されてい
る。連続する静電潜像１１０ａ，１１０ｂ、１００ｃが
現像されるにつれ、現像剤中のトナー粒子８２が消耗す
る。トナーディスペンサ(図示せず)が、トナー粒子８２
の補充物を保存している。トナーディスペンサは、ハウ
ジング４４に通じ、現像剤４８中のトナー粒子の濃度が
下がると、新しいトナー粒子がトナーディスペンサから
チャンバの現像剤４８に供給される。ハウジングのチャ
ンバ内のオーガが新しいトナー粒子を残留する現像剤と
混合し、結果として得られるハウジング内の現像剤が最
適化されているトナー粒子の濃度とほぼ均一になるよう
にする。こうして、ほぼ一定量のトナー粒子が現像剤ハ
ウジング４４のチャンバに維持される。

【００３５】図８に示される好ましい実施形態において
は、電極構造体４２は、１つ以上の細い（すなわち直径
５０〜１００ミクロン）導電性ワイヤで構成してもよ
い。導電性ワイヤは、ドナーロール３０のトナー８２に
軽く当たるように配置されている。図では電極４２は導
電性ワイヤとして示されているが、プレート、補助また
は付属ワイヤ、または当業者が思いつく他の任意の電気
的要素または部材を含むことができる。ワイヤとドナー
ロール３０との距離はトナー層の厚さによって自然に間
隔が決まり、およそ２５ミクロンである。端部ブロック
(図示せず)がドナーロール３０の表面に対する接線のわ
ずか上方の位置において、ワイヤの先端を支持してい
る。本発明に組み込むことのできる適当なスキャベンジ
レス現像装置が、米国特許第４，８６８，６００号に開
示される。(その記載内容を本願明細書の一部として援
用する。) 米国特許第４，８６８，６００号に開示され
るように、スキャベンジレス現像装置は、適当なＡＣ及
びＤＣ電圧バイアスをワイヤ４２及びドナーロール３０
に印加することにより、２つのドキュメント部分１１０
ａ（すなわち放電したドキュメント部分１１０ａと帯電
したドキュメント部分１１０ａ）の一方または他方を選
択的に現像すべく調整することができる。

【００３６】再び図８を参照すると、本発明によれば、
現像装置は、好ましくはＤＣ電圧源１０２を含み、ドナ
ーロール３０に対してワイヤ４２に適当なバイアスを供
給する。ワイヤ４２は、電圧源１０３及び１０４からＡ
Ｃ電圧を受ける。これらの電圧源は異なる周波数を生成
してもよく、結果的なワイヤ４２の電圧は、ＡＣ電圧源
１０３及び１０４とＤＣ電圧源１０２の瞬間合計であ
る。ＡＣ電圧源１０３はしばしばＡＣ電圧源９６と同じ
周波数、振幅及び相を有するように選択され、ドナーロ
ール３０に電圧を供給する。よって、ドナーロール３０
に関するワイヤ４２の電圧は、単に、ＡＣ電圧源１０４
と、２つのＤＣ電圧源１０２及び９２の差またはオフセ
ットとの合計である。ＤＣ電圧源１０２は、図８に示さ
れるようにＤＣ電圧源９２及び９８とは分離していても
よいし、共通の電圧源を共用してもよい。さらに、ＡＣ
電圧源１０４は、図８に示されるようにＡＣ電圧源９
６，１０３及び１００とは分離していてもよいし、共通
の電圧源を共用してもよい。

【００３７】図８の電気的部分は本質的に概略である。
電子回路の当業者であれば、ＡＣ電圧源をＤＣ電圧源に
接続し、電極４２、ドナーロール３０及び磁気ブラシロ
ール４６の望ましい電圧を実現するために多くの方法が
可能であることが理解できる。

【００３８】図８に示すようなスキャベンジレス現像装
置は、「ワイヤヒストリ（wire history）」として知られ
る画質欠陥を示す。この欠陥では、トナーまたは他の小
粒または現像剤４８の成分が電極４２に不均一に付着す
る。この材料の電極への付着により、現像装置の電極の
現像能力特性が低下する。このような付着が現像装置の
軸長さ方向に沿って不均一であれば、現像装置の軸の長
さに沿ったその現像性能が不均一となり、これにより望
ましくない画質の欠陥が生じる。

【００３９】電極４２及びドナー４０のＤＣバイアス成
分の影響は、バイアス源を差（１０２マイナス９２）と
してコンボリューションする（畳込む）ことにより最も
よく理解できる。これにより、ＤＣ（直流電流）は、意
図するイメージ領域、例えば７４においては、差（１０
２−９２）により導電体に対するトナーの現像能力に影
響し、意図しない「背景」領域７２においては、ドナーバ
イアス９２により影響する。ここで、トナーの極性に近
い、ある振幅の差電圧（１０２−９２）が、意図する領
域においてトナー現像を抑制し、トナーの極性に近い振
幅のドナーバイアス９２が、意図されない領域において
トナーの現像を促進する。

【００４０】ドナーのＤＣバイアス９２に対する電極ま
たはワイヤＤＣバイアス１０２のシフト（すなわち、１
０２−９２）を、トナーの極性により近い（例において
は、より負の方向の）値に印加することにより、「ワイ
ヤヒストリ」を低減できることが判明している。さら
に、ドナーＤＣバイアス９２を、トナーの極性により近
い電圧にシフトすることによってもワイヤヒストリが減
少することもわかっている。これら２つの効果の組合わ
せが、ワイヤヒストリの欠陥を低減する最も効果的な方
法であるとされる。しかしながら、これら２つのシフト
は、ワイヤヒストリ性能の改善という結果を生む一方
で、意図されるトナー現像を低減し、意図されないトナ
ー現像を増加させることがわかっている。したがって、
上記の問題に対する解決法は、ワイヤ及びドナーバイア
スを、感光体ベルト１０の未使用のインタードキュメン
ト領域１１２ａ，１１２ｂ(インターイメージング領域
またはインターイメージングゾーン)のあいだにのみ、
全体の現像能力を損なうことなくシフトさせることであ
る(図８，９，１０)。このような電圧シフトにより、ド
キュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１００ｃにおけ
る、現像能力を高めるためのワイヤの条件が最適化する
とともに、未使用のインタードキュメント領域１１２
ａ，１１２ｂが、ドナーロール３０及びワイヤの現像電
気的バイアスを、おそらくインタードキュメント領域１
１２ａ，１１２ｂにおける一部のトナー８２を現像する
程度にまで利用することを可能にする。なお、プリント
装置によっては、インタードキュメント領域を、種々の
処理部材の制御またはその他の目的でテストパッチをプ
リントするために利用するものもある。上記のバイアス
シフトは、未使用のインタードキュメント領域において
のみ提供されるものである。

【００４１】ワイヤヒストリをどのように減少または削
除できるかについては、図８において現像領域を通過す
る際の感光体ベルト１０に焦点を当てることにより理解
できる。図８には、電気的バイアスシフトが行われるベ
ルト１０上の領域が示されている。上述のように、感光
体ベルト１０が移動すると、帯電したドキュメント部分
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃが矢印１６で示される方
向に現像領域を通過し、帯電したトナー粒子８２がドキ
ュメント領域１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃにおける電
圧領域７４，８８などに付着する。続いて、インタード
キュメント領域１１２ａ，１１２ｂが現像領域を通過す
る。

【００４２】より詳細には、未使用のインタードキュメ
ント領域１１２ａ，１１２ｂが現像領域にあるあいだ、
以下の事象が起こる。

【００４３】電源コントローラ９４は、ＤＣ電圧源１０
２を介して、電気的バイアスのＤＣ成分を電極４２に供
給する。この電力供給により電圧の破壊（burst of vol
tage）が起こり、これにより、感光体ベルト１０の未使
用インタードキュメント領域１１２ａ，１１２ｂが通過
するあいだに、電極４２の電気的バイアスがシフトし、
電極４２に粒子を形成するワイヤヒストリの蓄積を減少
させる。電極４２の電気的バイアスシフトは、イメージ
ングドキュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの
あいだにドナーロール３０によって維持されるドナーロ
ール３０の公称電気的バイアスのＤＣ成分に相対する。
この時、ドナーロール３０はトナー８２に覆われる。電
極４２の電気的バイアスシフトは、現像トナー材料８２
の極性と等しい極性を有する。また、インタードキュメ
ント領域１１２ａ，１１２ｂの通過中、トナー８２はド
ナーロール３０に残留する。

【００４４】図９は、インタードキュメント領域１１２
ａ，１１２ｂの部分を含むベルト１０における、電気的
バイアスシフトが生成される領域を示している。図９
は、ベルト１０のインタードキュメント領域１１２ａ、
１１２ｂの一部が電極４２を通過するあいだの好ましい
電気的バイアスシフトを示すグラフである。電極４２の
電気的バイアスをシフトするために、様々な電圧及び電
圧源が使用できる。図９に示されるように、電極４２の
電気的バイアスのＤＣ１０２成分は、約２５ボルトと約
２５０ボルトとのあいだでシフトする。

【００４５】電極４２のワイヤヒストリは、未使用のイ
ンタードキュメント領域１１２ａ，１１２ｂが現像領域
にある間のドナーロール３０の電気的バイアスシフトに
よっても減少させることができる。

【００４６】ここで再び、図８はドナーロール３０の電
気的バイアスシフトの領域及びタイミングを説明するの
に有用である。ベルト１０のドキュメント領域１１０ａ
が現像領域を通過するあいだ、前述のように、ＡＣ９６
及びＤＣ９２電圧源からドナーロール３０に電圧が供給
され、トナー８２がベルト１０のドキュメント部分１１
０ａに直接堆積される。まず、ドキュメント部分１１０
ａが現像領域を通過し、次に、未使用のインタードキュ
メント領域が現像領域に進入する。

【００４７】未使用のインタードキュメント領域１１２
ａが現像領域に進入しているあいだ、電圧シフトがＤＣ
電圧源９２から供給され、ドナーロール３０の電気的バ
イアスのＤＣ成分がシフトする。ドナーロール３０の電
気的バイアスシフトは、感光体ベルト１０の電気的電位
に対してオフセットしている。未使用のインタードキュ
メント領域１１２ａ，１１２ｂの現像領域通過におけ
る、ドナーロール３０に対する好ましい電極のシフト
は、トナー８２を感光体ベルト１０に吸着させるもので
ある。

【００４８】ドナーロール３０の電気的バイアスのシフ
トには、様々な電圧及び電圧源を使用できる。図１０
は、ドナーロール３０の電気的バイアスにおける好まし
い電圧シフトを示すグラフである。より詳細には、図１
０は、約２５ボルトと約１００ボルトとのあいだの電気
的バイアスのＤＣ成分におけるシフトを示している。

【００４９】図９及び図１０からわかるように、電極４
２の電気的バイアスと、ドナーロール３０の電気的バイ
アスのいずれもが、未使用のインタードキュメント領域
１１２ａ，１１２ｂが現像領域を通過する間に、基本的
に同時にシフトする。

【００５０】電極４２及びドナーロール３０に対し、極
性及び電圧源の任意の組合わせを用いることができる
が、トナーを上記の方向に移動させる極性である、好ま
しい極性は以下のとおりである。すなわち、電極４２の
電気的バイアスの極性は、トナー８２の極性と等しく、
トナー８２を電極から遠ざける。ドナーロール３０の電
気的バイアスシフトの極性は、トナー８２をドナーロー
ルから遠ざけ、ベルト１０に吸着させる極性及び電荷に
調整されている。

【００５１】別の実施形態においては、電極４２におけ
るバイアスシフトを、ドナーロール３０のバイアスにお
けるシフトから独立させてもよい。例えば、電極４２の
バイアスシフトを、ドナーロール３０のバイアスシフト
の開始前に行ってもよい。さらに別の実施形態において
は、ドナーロール３０のバイアスシフトを、電極４２の
バイアスシフトに先立って行ってもよい。

【００５２】電極４２とドナーロール３０の電気的バイ
アスシフトを、未使用インタードキュメント領域１１２
ａ，１１２ｂの通過中に交互に行ってもよい。また、電
極４２及びドナーロール３０の電気的バイアスシフト
を、ドナーロール３０と電極４２のいずれをも電気的に
バイアスする好ましい実施形態と交互に行ってもよい
し、この好ましい実施形態を間に行ってもよい。

【００５３】結論として、本発明は、相当のワイヤヒス
トリを減少または削除するための有効な方法を提供す
る。ワイヤヒストリを減少するために、未使用インター
ドキュメント領域１１２ａ，１１２ｂのあいだに、電気
的バイアスシフトをバーストモードの形で印加し、ドキ
ュメント部分１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの現像能力
を損なわないようにする。まず、電極４２の電気的バイ
アスのＤＣ成分を、ドナーロール３０の電気的バイアス
に対してシフトし、次に、ドナーロール３０の電気的バ
イアスのＤＣ成分を感光体ベルト１０の電気的バイアス
に対してシフトしてもよい。また、電極４２及びドナー
ロール３０両方の電気的バイアスのＤＣ成分をシフトし
てもよい。これらの技術はいずれも、電極をより清潔に
保ち、現像部の強固性（robustness）を高める。上記の
本発明は、現像装置を機械的、電気的及び湿度による劣
化から保護することにより、現像装置の信頼性及び耐久
性を高める。

【００５４】なお、上記の説明は本発明の例示にすぎ
ず、種々の代替及び変更が本発明を逸脱することなく当
業者により可能である。例えば、感光体ベルト１０に代
えて、本発明を、感光体ドラムまたは静電的に帯電され
た望ましい受像体を有する他の任意のタイプに関して用
いてもよい。したがって、本発明は請求の範囲にあるこ
れらすべての代替、修正及び変更を含むものである。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、現像能力の全体レベルを低下させず、より品質よく
画像転写ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の特性を有する現像装置を組み込んだ
電子写真プリント及び撮像機または装置の例を示す概略
図である。

【図２】 図１に示される電子写真プリント装置におい
てイメージ領域の帯電後の一般的な電圧プロファイルを
示す図である。

【図３】 イメージ領域の露光後の一般的な電圧プロフ
ァイルを示す図である。

【図４】 イメージ領域の現像後の一般的な電圧プロフ
ァイルを示す図である。

【図５】 第１の再帯電装置による再帯電後のイメージ
領域の一般的な電圧プロファイルを示す図である。

【図６】 第２の再帯電装置による再帯電後のイメージ
領域の一般的な電圧プロファイルを示す図である。

【図７】 ２回目の露光後のイメージ領域の一般的な電
圧プロファイルを示す図である。

【図８】 図１に示すプリント装置において使用される
現像装置を示す概略図である。

【図９】 電極の電圧プロファイルを示す図である。

【図１０】 ドナー部材の電圧プロファイルを示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ 感光体ベルト、３０ ドナーロール、３６ 第１
再帯電装置、３７ 第２再帯電装置、３８ 第２露光ス
テーション（図１）、４２ 電極（ワイヤ）、４６ 磁
気ブラシ、４８ 現像剤、５０ プレ転写部材、５１
第１再帯電装置、５２ 第２再帯電装置、５３ 第３露
光ステーション、５７ 支持シート、６３ 第４露光ス
テーション、７７ オーガ、８２ トナー、９４ 電源
コントローラ、９２，９８，１０２ ＤＣ電圧源、９
６，１００，１０３ ＡＣ電圧源、１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃ ドキュメント部分、１１２ａ，１１２ｂ
インタードキュメント領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム エイチ ウェイマン アメリカ合衆国 ニューヨーク オンタリ オ レイク ロード 1945 (72)発明者 ラリー ジー ホジェスティン アメリカ合衆国 ニューヨーク オンタリ オ ウォルワース ロード 5187 (72)発明者 ロバート イー グレース アメリカ合衆国 ニューヨーク フェアポ ート クレセント ロード 24 Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AC13 AD06 AD36 EA03 EA20 GA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像転写装置であって、 マーキング材料を含む現像領域を有する現像部と、 前記現像領域にある現像材料を搬送する電極と、 前記現像領域内に移動するドナー部材と、 イメージング領域と、イメージング領域間のインターイ
   メージング領域とを備え、該イメージング領域とインタ
   ーイメージング領域のいずれをも前記現像領域の内外に
   移動させる可動イメージング部材と、 前記電極を電気的にバイアスし、前記インターイメージ
   ング領域の少なくとも１つが前記現像領域を通過するあ
   いだに、前記ドナー部材の公称電気的バイアスに対する
   前記電極の電気的バイアスの直流成分におけるシフトを
   生成する電圧源と、 を備え、 前記電極がクリーニングされることを特徴とする画像転
   写装置。
2. 【請求項２】 画像転写装置であって、 現像領域を有する現像部と、 受像領域と受像領域間のインターイメージ領域とを有す
   るイメージング部材であって、前記受像領域及び前記イ
   ンターイメージ領域を前記現像領域の内外に移動させる
   イメージング部材に近接する前記現像領域に、マーキン
   グ粒子を搬送するドナー部材と、 前記ドナー部材を前記イメージング部材に対して電気的
   にバイアスし、前記インターイメージ領域が前記現像領
   域を通過して進行中に、第１の電気的バイアスから第２
   電気的バイアスへの電気的バイアスシフトを前記ドナー
   部材において生成する電圧源と、 を備え、 前記現像領域において電極がクリーニングされることを
   特徴とする画像転写装置。
3. 【請求項３】 画像転写装置であって、 現像領域を有する現像部と、 静電潜像領域と該静電潜像領域間のインターイメージ領
   域とを保持する可動感光体部材であって、前記静電潜像
   領域及び前記インターイメージ領域を前記現像領域の内
   外に移動させる可動感光体部材に近接する前記現像領域
   に、トナーを搬送するドナー部材と、 前記現像領域に位置し、前記ドナー部材と前記可動感光
   体部材との間で前記トナーを転送する電極と、 前記ドナー部材の電気的バイアスの直流成分を提供し、
   前記電気的バイアスの前記直流成分は、前記インターイ
   メージ領域が前記現像領域を通過する間に、前記可動感
   光体部材に対してシフトされる、第１の電圧電源と、 前記電極の電気的バイアスの直流成分を提供し、前記電
   極の前記電気的バイアスの前記直流成分は、前記インタ
   ーイメージ領域が前記現像領域を通過する間に、前記ド
   ナー部材の公称電気的バイアスに対してシフトされる、
   第２の電圧電源と、 を備え、 前記電極がクリーニングされることを特徴とする画像転
   写装置。
4. 【請求項４】 画像転写装置のクリーニング方法であっ
   て、 電圧電源を提供するステップと、 前記電圧電源から電圧を供給し、ドナーロールに関して
   グリッドを電気的にバイアスし、前記電圧電源によっ
   て、インターイメージ領域の進行中に、前記電気的バイ
   アスの直流成分中に、前記ドナーロールの別の電気的バ
   イアスに対するシフトを生成するステップと、 を含むことを特徴とするクリーニング方法。
5. 【請求項５】 画像を転写する方法であって、 インターイメージ領域によって分離されるイメージ領域
   を受像部材に生成するステップと、 現像部材によって、前記受像部材と該現像部材との間に
   位置する電極を有する現像領域にマーキング粒子を搬送
   するステップと、 電圧を供給し、前記現像部材を前記受像部材に対して電
   気的にバイアスするステップと、 前記インターイメージ領域が前記現像領域を通過する間
   に、前記現像部材の電気的バイアスの少なくとも直流成
   分を変化させ、少なくとも前記直流成分を初期電圧から
   別の電圧にシフトするステップと、 を含むことを特徴とする画像の転写方法。
6. 【請求項６】 画像の転写方法であって、 静電潜像を可動感光体ベルト上の領域に生成し、前記可
   動感光体ベルトの前記静電潜像領域が前記可動感光体ベ
   ルト上のインターイメージ領域により分離されているス
   テップと、 前記可動感光体ベルトとドナー部材との間に位置する電
   極を有する現像領域にトナーを搬送するステップと、 前記可動感光体ベルトの前記インターイメージ領域にお
   いて、前記可動感光体ベルトに対する前記ドナー部材の
   電気的バイアスシフトのための第１電圧を供給するステ
   ップと、 前記ドナー部材の公称電気的バイアスに対する電極の電
   気的バイアスシフトのための第２電圧を供給し、前記電
   極の前記電気的バイアスが前記ドナー部材の電気的バイ
   アスシフトとほぼ同時にシフトするステップと、 を含むことを特徴とする画像の転写方法。