JPH06208275A - 3レベル像形成方法および装置 - Google Patents

3レベル像形成方法および装置

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JPH06208275A
JPH06208275A JP5283247A JP28324793A JPH06208275A JP H06208275 A JPH06208275 A JP H06208275A JP 5283247 A JP5283247 A JP 5283247A JP 28324793 A JP28324793 A JP 28324793A JP H06208275 A JPH06208275 A JP H06208275A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電電圧計のトナー粒子汚染を補償するこ
と、および適正な現像電界および清掃電界を確保するこ
とである。 【構成】 本方法は、感光体表面上の静電潜像を現像す
るため使用される現像ハウジングからの荷電粒子(トナ
ー)で汚染された静電電圧計の間違った電圧示度を2個
の静電電圧計を用いて調整することにより、静電電圧計
の汚染を補償している。さらに、2個の静電電圧計が測
定した電圧の差に等しい量だけ現像ハウジングのバイア
スを調整することによって、現像のとき正しい現像電界
および清掃電界を確保している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にはハイライトカ
ラー像形成、より詳細には1回パス3レベルハイライト
カラー像形成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明は、ゼログラフィー技術すなわち
印刷技術において利用することができる。通常のゼログ
ラフィーの実施では、像形成表面に静電潜像を形成する
ため、最初に感光体を一様に帯電させるのが一般的な手
順である。感光体は電荷保持表面を構成している。電荷
は原イメージに対応する活性化放射線パターンに従って
選択的に消去される。この電荷の選択的消去により、放
射線にさらされなかった領域に対応する電荷パターンが
像形成表面の上に残る。
【0003】この電荷パターンは可視化するためトナー
で現像される。一般に、トナーは静電吸引によって電荷
パターンへ付着する着色粉末である。
【0004】現像されたイメージは、その後、像形成表
面に固着されるか、あるいは普通紙などの像受容体へ転
写され、適当な定着法によって像受容体へ固着される。
【0005】3レベルハイライトカラーゼログラフィー
の概念は、米国特許第4,078,929 号に開示されている。
上記米国特許は1回パスハイライトカラー像形成を実現
する手段として3レベルゼログラフィーを使用すること
を教えている。明細書に記載されているように、電荷パ
ターンは第1カラートナー粒子と第2カラートナー粒子
で現像される。一方のカラートナー粒子が正に荷電さ
れ、他方のカラートナー粒子が負に荷電されている。あ
る実施例においては、摩擦帯電作用による相対的に正の
キャリヤ粒子と相対的に負のキャリヤ粒子との混合物か
ら成る現像剤によってトナー粒子が供給される。上記現
像剤は、一般に、電荷パターンを支持している像形成表
面の上に流下させることによって電荷パターンへ与えら
れる。別の実施例においては、一対の磁気ブラシによっ
てトナー粒子が電荷パターンへ与えられる。各ブラシは
一定のカラーおよび一定の電荷のトナーを供給する。さ
らに別の実施例においては、現像装置が背景電圧に近い
電位にバイアスされている。このバイアスにより、現像
された画像のカラー鮮明度が向上する。
【0006】上記米国特許第4,078,929 号に開示されて
いるハイライトカラーゼログラフィーにおいては、電荷
保持表面すなわち感光体上のゼログラフィーコントラス
トは、通常のゼログラフィーの場合のように2つのレベ
ルでなく、3つのレベルに分けられる。一般に、感光体
は−900 ボルトに帯電される。感光体は、帯電イメージ
領域(次に帯電領域現像(carged-area deveropement:
CAD)によって現像される)に相当する第1イメージ
が最大電位(VCAD すなわちVddp )のままであるよう
に露光される。Vddp は、感光体が光が存在しない状態
で帯電している間の電圧の低下(暗減衰として知られ
る)による感光体上の電圧である。放電イメージ領域
(次に放電領域現像(discarged-area deveropement:D
AD)によって現像される)に相当する第2イメージ
は、感光体を残留電位VDAD すなわちV C (一般に、−
100 ボルト)まで放電させる。白色すなわち背景領域
は、感光体の電位をVCAD 電位とVDAD 電位の中間の電
位Vwhite すなわちVw (一般に、−500 ボルト)まで
減少させる。一般に、CAD現像剤はVwhite よりV
CAD に約 100ボルト近い値(約−600 ボルト)にバイア
スされ、DAD現像剤はVwhit e よりVDAD に約−100
ボルト近い値(約−400 ボルト)にバイアスされる。理
解されるように、ハイライトカラーは必ずしも異なる色
である必要はないが、別の顕著な特徴をもつことができ
る。たとえば、一方のトナーは磁性であり、他方のトナ
ーは非磁性であってもよい。
【0007】米国特許出願第07/755,194号 (1991年9月
5日出願) は、1回パス3レベル像形成装置および方法
に関するものである。背景電圧VMod およびカラートナ
ーパッチ電圧Vtcの示度に及ぼす暗減衰の効果を補整す
るために、2個の静電電圧計(ESV1 ,ESV2 )を
使用している。前者はカラーハウジングすなわちDAD
ハウジングの前方に配置され、後者はその後方に配置さ
れている。暗減衰およびCAD電圧損失が生じた後にC
ADおよび黒色トナーパッチの電圧を測定するので(E
SV2 を使用して)、それらの示度に対する補整は必要
ない。またDADイメージ電圧は感光体の寿命を通じて
ほとんど暗減衰変化を受けないので、平均暗減衰を電圧
目標値に組み入れることができる。
【0008】米国特許出願第07/755,193号 (1991年9月
5日出願) は、レーザーROSで行う3レベル像形成に
使用するトナーパッチの生成に関するものである。従来
の方法に広く使用されている形式の1個のトナーパッチ
発生器を使用して、2つのトナーパッチを生成してい
る。一方のトナーパッチ潜像はパッチ発生器を単独で使
用して生成し、他方のトナーパッチ潜像はトナーパッチ
発生器と像形成装置のROS露光装置を使用して生成し
ている。
【0009】米国特許出願第07/755,473号 (1991年9月
5日出願) は、3レベル像形成装置において2個の静電
電圧計を使用して感光体の帯電電圧を制御する方法に関
するものである。一方の静電電圧計は帯電装置の電圧上
昇を制御するために使用し、他方の静電電圧計は3レベ
ルイメージの帯電領域の電荷レベルを監視するために使
用している。臨界値を感知したら、帯電装置の制御を帯
電領域の電荷レベルを監視する静電電圧計へ移して、帯
電装置からの出力を所定の目標値に制限している。
【0010】米国特許出願第07/755,234号 (1991年9月
5日出願) は、1回パス3レベル像形成装置に関するも
のである。この像形成装置では、2個の静電電圧計(E
SV)を使用して、いろいろな制御パッチの電圧を監視
し、赤外線濃度計(IRD)の示度をフィードバック制
御している。
【0011】また静電電圧計の示度を使用して、各トナ
ーパッチの赤外線濃度計の示度を調整している。黒色ト
ナーパッチの場合は、2個の現像ハウジングの間に配置
した静電電圧計の示度を使用してパッチ電圧を監視して
いる。もしパッチ電圧が目標値以上であれば(高現像電
界(high developement field))、赤外線濃度計の示
度を電圧誤差に比例する量だけ増やす。カラートナーパ
ッチの場合は、現像ハウジングの上流に配置した静電電
圧計の示度と、カラーハウジングに対する暗減衰の推定
を使用して、カラートナーパッチの赤外線濃度計の示度
に対し同様な補正を行う(しかし、カラーの場合は、よ
り低い電圧によって、より高現像電界が生じるので、符
号が逆になる)。
【0012】米国特許出願第07/755,279号 (1991年9月
5日出願) は、トナー小出し速度の調節に関するもので
ある。3レベル像形成装置において現像されたトナーパ
ッチの赤外線濃度計の示度を不揮発性記憶装置に記憶さ
れた目標値と比較し、さらに赤外線濃度計の前示度と比
較する。トナー小出しの決定(すなわち、追加または削
減)は、これら2つの比較に基づいて行われる。このよ
うに、赤外線濃度計の示度が目標値からどれだけ離れて
いるかを調べるほか、現在の傾向(すなわち、示度が目
標値に向かう方向または離れる方向に動いているか)も
調べている。
【0013】米国特許出願第07/755,467号 (1991年9月
5日出願) は、3レベル像形成装置に関するものであ
る。この像形成装置では、二組の目標値、すなわち静電
気のサイクルアップコンバージェンス(cycle up conve
rgence) のとき使用する一組の目標値と、実行時間のと
き使用する他の一組の目標値を設けることによって、サ
イクルアップコンバージェンスのとき現像されたパッチ
を1回パスで清掃している。この目的のため、実行時間
のとき使用する目標値とは異なる異なる目標値を、サイ
クルアップコンバージェンスのとき、予備清掃ジコロト
ロン、転写ジコロトロン、および予備転写ジコロトロン
について使用している。
【0014】さらに各動作モードに1つ、2つの帯電目
標値を設けることによって、実行時間およびサイクルア
ップコンバージェンスのとき感光体を正しく帯電させる
ことができる。
【0015】米国特許出願第07/755,196号 (1991年9月
5日出願) は、3レベル像形成装置における静電気のサ
イクルアップコンバージェンスに関するものである。こ
の像形成装置では、イメージ出力端子常駐イメージ(画
素または制御ボード上)を用いて各ピッチごとに帯電電
圧、放電電圧、および背景電圧の示度を得ることによっ
て、サイクルアップコンバージェンスを短縮している。
【0016】米国特許第5,138,378 号 (1992年8月11日
発行) は、感光体の有効寿命を延ばすため3レベル像形
成装置における静電目標値を再計算する方法に関するも
のである。感光体の経時変化による残留電圧の増大は、
通常は感光体を廃棄することが必要になるのであるが、
現在の感光体の状態で全ROS露光量が露光限界に達し
たとき、全ROS露光量について目標電圧を再設定する
ことによって、その必要をなくしている。その後、すべ
てのコントラスト電圧の目標値がこの新しい目標値に基
づいて再計算される。
【0017】それらの目標値は装置全体の現在の能力に
基づいて計算され、寛容度は露光量の代わりに電圧に基
づいて計算される。
【0018】米国特許出願第07/755,197号 (1991年9月
5日出願) は、赤外線濃度計の示度を使用して3レベル
像形成装置における黒色トナーパッチの2回パス清掃の
効率を検査する方法に関するものである。赤外線濃度計
は3レベルイメージの背景パッチを検査し、もし過剰の
トナーが検出されれば、機械の故障を指示する。
【0019】米国特許第5,132,730 号 (1992年7月21日
発行) は、1回パス3レベル像形成装置に関するもので
ある。この像形成装置では、カラー現像ハウジングが誤
動作を行うとマシンサイクルダウンが開始される。静電
電圧計を使用して現像前と現像後のカラーイメージの電
圧レベルを読み取って、これら2つの示度の差と適当な
目標値とを比較し、もしその差が目標値より大きけれ
ば、マシンサイクルダンウンが開始される。
【0020】米国特許第5,119,131 号 (1992年6月2日
発行) は、1回パス3レベル像形成装置に関するもので
ある。この像形成装置では、荷電粒子(すなわち、トナ
ー)で汚染された静電電圧計の間違った電圧示度を、2
個の静電電圧計を使用して無効にしている。
【0021】正規のサイクルダウンに続く各サイクルア
ップのとき、2個の静電電圧計を使用して、感光体の相
対的に帯電していない部分の一部の電圧レベルを測定し
ている。汚染に敏感でない一方の静電電圧計を基準静電
電圧計として使用し、同じ残留電圧示度が得られるよう
に他方の静電電圧計の零オフセットを調整している。ト
ナー汚染による示度の差が2つの静電電圧計間の零オフ
セットである。このオフセットは、新しいオフセットを
測定するまで、静電電圧計のそれ以降のすべての電圧示
度を調整するために使用される。
【0022】上記米国特許第5,119,131 号は、ゼログラ
フィー像形成処理に使用される静電電圧計の間違った電
圧示度の問題を解決することを目指しているが、そこに
開示されている解決策は、トナーで汚染されていない基
準静電電圧計を想定している。基準静電電圧計の汚染を
無視した結果、現像のときに不適正な現像電界および清
掃電界が生じている。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本発
明の第1の目的は、トナーで汚染された基準静電電圧計
の汚染の影響を考慮した、3レベル像形成装置を提供す
ることである。
【0024】本発明の第2の目的は、静電電圧計の粒子
汚染を反映させるため、現像ハウジングのバイアスを調
整することである。
【0025】本発明の第3の目的は、感光体の接地面に
印加した基準電圧と基準静電電圧計の示度との差に等し
い量だけ現像ハウジングのバイアスを調整することであ
る。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は、感光体表面の
静電潜像を現像するため使用される現像ハウジングから
の荷電粒子(トナー)によって汚染された静電電圧計の
間違った電圧示度を2個の静電電圧計を用いて調整する
ことにより、静電電圧計の汚染を補償する。さらに、現
像のとき適正な現像電界および清掃電界を確保するた
め、現像ハウジングのバイアスを調整する。
【0027】通常のサイクルダウンに続く各サイクルア
ップのとき、一方の現像ハウジングから感光体の接地面
へDCバイアスを短時間の間送って、感光体上の電圧を
2個の静電電圧計で読み取る。前記電圧は感光体の接地
面に対する現像ハウジングバイアスに感光体の残留電圧
を加えたものに等しい。2個の静電電圧計のうち一方の
静電電圧計ESV1 を使用して感光体の一部の電圧レベ
ルを測定する。この静電電圧計ESV1 は基準静電電圧
計として使用し、同じ示度が得られるように他方の静電
電圧計ESV2 の零オフセットを調整する。さらに、感
光体の接地面に与えたバイアス電圧出力と基準静電電圧
計の実際の示度との差によって、カラー現像ハウジング
と黒色現像ハウジングへのDC電源の出力を調整する。
【0028】ESV2 および現像ハウジングのバイアス
に対する上記調整の結果、感光体の残留電圧と、基準静
電電圧計ESV1 のプローブハウジング内の荷電粒子の
あらゆる組合せとによって生じた組合せ電圧示度が恣意
的に零へ設定される。従って、すべてのシステム静電値
は相互に適正に設定されるので、マシンの寿命を通じて
適正な現像電界および清掃電界が確保される。
【0029】
【実施例】次に、3レベルハイライトカラー像形成の概
念をよく理解できるように、図1および図2を参照して
詳しく説明する。図1は、本発明による3レベル静電潜
像に関する光誘導放電曲線(Photoinduced Discharge C
urve) を示す。ここでV0は初期帯電レベル、V
ddp (VCAD )は暗放電電位(無露光)、V
W (VMod )は白色すなわち背景帯電レベル、VC (V
DAD )は感光体残留電位(3レベルラスタ出力スキャナ
(ROS)を使用した最大露光)である。VCAD 、V
Mod 、およびVDAD の公称電圧値は、それぞれ788ボ
ルト、423ボルト、および123ボルトである。
【0030】静電潜像を現像する場合のカラーの識別
は、感光体が2つの現像ハウジングを相前後して(すな
わち1回パスで)通過するとき、現像ハウジングを背景
電圧V Mod からずれた電圧に電気的にバイアスすること
によって行われる。このずれの方向は現像ハウジング内
のトナーの極性すなわち符号によって決まる。一方のハ
ウジング(説明の便宜上、第2ハウジング)に、摩擦帯
電性(正に帯電する)黒色トナーを含む現像剤が入って
いる。黒色トナーは、図2に示すように、Vblac k bias
(Vbb)にバイアスされた現像ロールと感光体の間の静
電界によって静電潜像の最も高く帯電した(Vddp )領
域へ引き付けられる。逆に、Vcolor bias(Vcb)にバ
イアスされた第1ハウジング内の現像ロールと感光体の
間に存在する静電界によって、カラートナーが残留電位
である静電潜像の部分へ向けて動かされるように、第1
現像剤ハウジング内のカラートナーの摩擦帯電電荷(負
電荷)が選定される。VbbとVcbの公称電圧レベルは、
それぞれ641ボルトおよび294ボルトである。
【0031】図3および図4に示すように、本発明を使
用できるハイライトカラー印刷装置2は、ゼログラフィ
ー処理モジュール4、電子モジュール6、用紙取扱いモ
ジュール8、およびユーザーインタフェース9で構成さ
れている。接地面を含む能動マトリックス感光体ベルト
10の形式の電荷保持部材は、エンドレス通路内を移動
し、帯電部A、露光部B、テストパッチ発生器C、第1
静電電圧計部D、現像部E、現像部Eの中にある第2静
電電圧計部F、予備転写部G、現像されたトナーパッチ
を検出するトナーパッチ読取り部H、転写部J、予備清
掃部K、清掃部L、および定着部Mを通過するように取
り付けられている。ベルト10は矢印16の方向に移動
し、ベルトの連続する部分を移動路の周囲に配置された
いろいろな処理部を順次通過させる。ベルト10は複数
のローラー18,20,22,23,24のまわりに掛
け渡されている。ローラー18は駆動ローラーとして使
用でき、ローラー25は感光体ベルト10に適当な張力
を付与するために使用できる。モーター26はローラー
18を回転させてベルト10を矢印16の方向に進め
る。ローラー18はベルト伝動装置(図示せず)など適
当な手段によってモーター26に連結されている。感光
体ベルト10は可撓ベルト形感光体であってもよい。典
型的なベルト形感光体が、米国特許第4,588,667 号、同
第4,654,284 号、および同第4,780,385 号に開示されて
いる。
【0032】図3および図4から判るように、最初に、
ベルト10の連続する部分が帯電部Aを通過する。帯電
部Aでは、ジコロトロン28の形式の主コロナ放電装置
がベルト10を選択的に高い一様な負電位V0 に帯電さ
せる。前に述べたように、この初期帯電は、暗減衰放電
電圧Vddp (VCAD )まで減衰する。ジコロトロンは、
コロナ放電電極30と、電極の近くに配置された導電性
シールド32から成るコロナ放電装置である。電極30
は比較的厚い誘電体で被覆されており、AC電源34か
らAC電圧が印加される。導電性シールド32はDC電
源36からDC電圧が印加される。光導電性表面への電
荷の分配は、変位電流、または誘電体による容量結合を
用いて行われる。感光体ベルト10へ向かう電荷の流れ
は、ジコロトロンの導電性シールドに印加されたDCバ
イアスで調整される。言い換えると、感光体は導電性シ
ールド32に印加された電圧まで帯電される。ジコロト
ロンの構造おわび作用のこれ以上の詳細は、米国特許第
4,086,650 号 (1978年4月25日発行) を参照されたい。
【0033】誘電体被覆電極40と導電性シールド42
から成るフィードバックジコロトロン38は、主ジコロ
トロン28と相互に作用し合って統合帯電装置を構成し
ている。電極40はAC電源44に接続されており、導
電性シールド42はDC電源46に接続されている。
【0034】感光体表面の帯電した部分は次に露光部B
を通過する。露光部Bでは、一様に帯電した感光体すな
わち電荷保持表面10が、レーザーベース入力/出力走
査装置48の前にさらされ、走査装置48からの出力に
従って放電される。走査装置48は、3レベルレーザー
ラスタ出力スキャナ(ROS)が好ましい。代わりに、
ROSを通常のゼログラフィー露光装置で置き換えるこ
ともできる。ROSは、光学系、センサ、レーザー管、
および常駐制御ボードすなわち画素ボードで構成されて
いる。
【0035】最初に電圧V0 に帯電された感光体は、C
ADイメージを形成するため、約−900 ボルトに等しい
電圧レベルVddp (VCAD )まで暗減衰を受ける。露光
部Bにおいて露光されると、感光体は、イメージのハイ
ライトカラー(黒色以外のカラー)部分では、零すなわ
ち接地電位に近いDADイメージを形成するため、約−
100 ボルトに等しいレベルVC (VDAD )まで放電され
る。図1から判るように、感光体は、さらに、背景(白
色)領域では、約−500 ボルトに等しい電圧レベルVW
(VMod )まで放電される。
【0036】パッチ発生部Cに、パッチ生成に使用され
る通常の露光装置の形式のパッチ発生器52(図4およ
び図5)が配置されている。パッチ発生器52は、現像
状態と非現像状態の両方においていろいろな処理機能を
制御するため使用するトナーテストパッチを原稿間区域
に生成する機能を果たす。赤外線濃度計54は、テスト
パッチの現像後、テストパッチの反射率を測定するため
に使用される。
【0037】パッチ生成後、感光体は第1静電電圧計部
Dを通過する。ここに設置されている第1静電電圧計
(ESV1 )55は、感光体のテストパッチ領域が現像
部Eを通過する前に、感光体上の幾つかの静電荷レベル
(すなわち、VDAD ,VCAD ,VMod ,Vtc)を検出す
る、すなわち読み取る。
【0038】現像部Eでは、磁気ブラシ現像装置56が
現像剤を運んで、感光体上の静電潜像に接触させる。現
像装置56は第1および第2現像ハウジング58,60
で構成されている。各磁気ブラシ現像ハウジングは、一
対の磁気ブラシ現像ローラーを備えていることが好まし
い。このため、現像ハウジング58に一対の現像ローラ
ー62,64が入っており、現像ハウジング60に一対
の現像ローラー66,68が入っている。各対のローラ
ーは、それぞれの現像剤を運んで、静電潜像に接触させ
る。現像ハウジング58,60にそれぞれ電気的に接続
された電源70,71は、適当なバイアスを印加する。
現像ハウジング58,60からトナーが消耗するので、
トナーを補充するために一対のトナー補充装置72,7
3(図2)が配置されている。
【0039】静電潜像を現像する際のカラーの識別は、
背景電圧VMod からずれた電圧へ電気的にバイアスされ
た磁気ブラシ現像ローラー62,64,66,68を有
する2個の現像ハウジング58,60に、感光体を1回
パスで通過させることによって行われる。前記ずれの方
向はハウジング内のトナーの極性によって決まる。一方
のハウジング58(説明の便宜上、第1ハウジング)に
摩擦帯電性(すなわち、負に帯電する)赤色導電性磁気
ブラシ現像剤74が入っているので、感光体と現像ロー
ラー62,64間に存在する静電現像電界(VDAD −V
color bias)によって、最も低く帯電した電位VDAD
ある静電潜像の領域へ赤色トナーが引き付けられる。こ
れらのローラー62,64は電源70からチョップDC
バイアスを使用してバイアスされている。
【0040】感光体と現像ローラー66,68間に存在
する静電現像電界(VCAD −Vblac k bias)によって、
最も高く帯電した電位VCAD である静電潜像の領域へ黒
色トナーが引き付けられるように、第2ハウジング内の
黒色導電性磁気ブラシ現像剤76の摩擦電荷が選定され
る。現像ローラー62,64と同様に、これらの現像ロ
ーラー66,68も、電源72からチョップDCバイア
スを使用してバイアスされている。「チョップDCバイ
アス」とは、現像ハウジングに印加するバイアスが2つ
の電位の間で交替することを意味する。2つの電位の一
方はおおよそDAD現像剤に対する正規のバイアスを表
し、他方は前記正規のバイアスよりかなり大きな負のバ
イアスを表しており、前者をVBias Lowと識別し、後者
をVBias High と識別する。このバイアスの交替は、決
められた周波数で周期的に起きる。各サイクルの周期
は、5〜10%(VBias High であるときのサイクルの
%)と90〜95%(VBias Lowであるときのサイクル
の%)のデューティサイクルで、2つのバイアスレベル
の間で分割される。CADイメージの場合には、2つの
バイアスVBias LowとVBias High の振幅は、DADハ
ウジングの場合とほぼ同じであるが、CADハウジング
に加えるバイアスが90〜95%のデューティサイクル
の間VBias Lowであることから、波形は逆になる。V
Bias LowとVBias High 間の現像剤バイアスの交替は、
電源70,71によって自動的に行われる。詳しいこと
は、米国特許第5,080,988 号 (1992年1月14日発行) を
参照されたい。
【0041】対照的に、前に述べた従来の3レベル像形
成においては、CADおよびDAD現像ハウジングのバ
イアスは、背景電圧から約−100ボルトだけずれた単
一値に設定される。イメージ現像の間、各現像ハウジン
グに単一バイアス電圧が連続的に加えられる。言い換え
ると、各現像ハウジングに対するバイアスは100%の
デューティサイクルを有する。
【0042】感光体上に現像された複合イメージは正の
トナーと負のトナーを含んでいるので、トナーを支持体
へ有効に転写するため、正のコロナ放電を使用してトナ
ーを調整する予備転写ジコロトロン100が予備転写部
Gに設置されている。
【0043】現像後、コピー用紙102(図3)が運ば
れて、転写部Jでトナー像と接触する。コピー用紙は用
紙取扱モジュール8の一部を構成する通常の給紙装置に
よって転写部Jへ送られてくる。給紙装置は、コピー用
紙のスタックの一番上の用紙に接触している送出ロール
を備えていることが好ましい。送出ロールは回転してス
タックから一番上の用紙をシュートへ送り込み、シュー
トは進行するコピー用紙を案内し、現像されたトナー粉
末像が転写部Jで進行中のコピー用紙と接触するように
時間を合わせてベルト10の光導電性表面に接触させ
る。
【0044】転写部Jには、コピー用紙102の裏側に
正イオンを散布する転写ジコロトロン104が設置され
ている。これにより、負に帯電したトナー粉末像がベル
ト10から用紙102へ引き付けられる。さらに、ベル
ト10から用紙の剥離を容易にするための剥離ジコロト
ロン106が設置されている。
【0045】転写後、用紙は矢印108の方向に動き続
けて、コンベヤ(図示せず)の上に載り、コンベヤによ
って定着部Mへ運ばれる。定着部Mには、転写された粉
末像を用紙102へ永久的に固着させる定着装置120
が設置されている。定着装置120は加熱された定着ロ
ーラー122とバックアップローラー124から成って
いる。用紙102は、トナー粉末像が定着ローラー12
2に接触した状態で、定着ローラー122とバックアッ
プローラー124の間を通過する。トナー粉末像は、冷
却すると、用紙102へ永久的に固着する。定着後、用
紙102はシュート(図示せず)によってキャッチトレ
イ126,128(図2)へ案内され、後でオペレータ
によって印刷機から取り出される。
【0046】用紙102がベルト10の光導電性表面か
ら分離されたあと、光導電性表面の非イメージ領域によ
って運ばれた残留トナー粒子が除去される。これらの粒
子は清掃部Lにおいて除去される。清掃ハウジング13
0の中に、2個の清掃ブラシ132,134が入ってい
る。2個の清掃ブラシ132,134は互いに逆回転す
るように支持されており、各ブラシはベルト10を清掃
する位置に支持されている。各ブラシ132,134は
円筒形をしており、それらの縦軸はベルト10に対し平
行に、ベルト10の移動方向16に対し直角に配置され
ている。各ブラシ132,134のベースには多数の絶
縁性繊維が植え付けられており、各ベースはそれぞれ回
転可能に軸支されている(駆動要素は図示せず)。一般
に、フリッカーバーを使用してブラシからトナーが除去
される。除去されたトナーは真空源によって吸引された
空気と一緒に、清掃ハウジング130とベルト10の間
の隙間を通って、絶縁性繊維を通過し、チャンネル(図
示せず)を通って排出される。典型的なブラシ回転速度
は 1300 rpm であり、ブラシ/感光体の干渉は通常は約
2 mm である。ブラシ132,134はフリッカーバー
(図示せず)を叩いて、ブラシによって運ばれてきたト
ナーを落とし、かつブラシ繊維を適当に摩擦帯電させ
る。
【0047】清掃後、放電ランプ140が光導電性表面
を投光照明し、連続する像形成サイクルの帯電処理に先
立って、光導電性表面に残っている負電荷を消去する。
このため、光パイプ142が設置されている。もう1つ
の光パイプ144は予備転写ジコロトロン100の下流
で感光体の裏側を照明するために使用される。感光体
は、さらに光チャンネル106を介して放電ランプ14
0によって投光照明される。
【0048】図5に、ゼログラフィー処理モジュール4
の能動構成部品と、それらを制御するため使用する検出
装置すなわち測定装置を示す。図示のように、静電電圧
計ESV1 ,ESV2 および赤外線濃度計(IRD)5
4は、アナログディジタル(A/D)変換器152を介
して制御ボード150に接続されている。ESV1 とE
SV2 が発生した0〜10ボルトのアナログ示度はA/
D変換器152によって0〜255のディジタル値へ変
換される。各ビットは 0.040ボルト (10/255)に相当
し、 0.040ボルトは0〜 1500 ボルトの感光体電圧に相
当し、この場合の1ビットは 5.88 ボルト (1500/255)
に等しい。
【0049】アナログ測定値に対応するディジタル値
は、不揮発性記憶装置(NVM)156と協同して、制
御ボード150の一部を構成するファームウェアによっ
て処理される。送られてきたディジタル値は、ディジタ
ルアナログ(D/A)変換器158によってアナログ信
号へ変換され、ROS48、ジコロトロン28,38,
90,104,106、および現像ハウジング58,6
0を電気的にバイアスする電源70,71を制御するた
めに使用される。トナー小出し装置160,162はデ
ィジタル値によって制御される。能動構成部品の動作を
設定したり、調整するために使用される目標値は、NV
M156に記憶されている。
【0050】3レベルゼログラフィーは、2つの現像部
においてかなり正確に静電制御を行う必要がある。これ
はESV1 とESV2 を使用して、感光体の連続するイ
メージの間の原稿間区域に書き込まれたテストパッチ領
域の電圧状態を測定することによって行われる。しか
し、カラー現像剤は黒色現像電界の強さを多少気まぐれ
に低下させるので、カラー現像ハウジングの後方で、黒
色現像に関係する静電気を測定する必要がある。
【0051】このようなシステムでは、ESVの読取り
がかなり正確でなければならない。ESVはサービス代
理店が共通ソースに対し校正することができるけれど
も、もし荷電トナー粒子がESVの上に堆積すれば、E
SVの出力が時間と共にドリフトすることが知られてい
る。ESVが1個のみでは、感光体の電荷とESVハウ
ジング内に堆積したトナー粒子の電荷とを区別すること
は不可能である。
【0052】ここに開示するデュアルESV制御システ
ムにおいては、ESV1 が校正用の基準となる。正規の
サイクルダウンに続く各サイクルアップのとき、一方の
電源70,71のバイアス電圧出力が、電子モジュール
6に接続された高電圧リレー178と銅線176を介し
て感光体の接地面接続部174へ送られる。このバイア
ス電圧出力は約 200 msec 間、すなわちESV1 とES
2 が感光体の電圧を読み取る十分な時間の間加えられ
る。次に、ESV1 と同じ示度が得られるように、ES
2 が調整される。このやり方のESV2 の調整は、2
つのESVの示度を相互に正確にするであろうが、現像
ハウジング58,60が関係する現像電界および清掃電
界は適正でないであろう。その理由は、現像ハウジング
に印加するバイアス電圧をESVの示度に従って調整し
なかったからである。そういうわけで、ESV2 とES
1 間のずれを補整するためESV2 を調整するほか
に、カラー現像ハウジングと黒色現像ハウジングの両方
のDCバイアス電源出力が、感光体の接地面接続部17
4へ送ったバイアス電圧出力と基準ESV(ESV1
の実示度との差によって調整される。
【0053】ESV2 および現像ハウジングバイアスに
対する上記調整の結果、感光体上の残留電圧および基準
ESV(ESV1 )のプローブハウジング内の荷電粒子
のあらゆる組合せにによって生じた組合せ電圧示度が任
意に零に設定される。ここで、他のすべての電圧が基準
ESVに対し確定される。従って、すべてのシステム静
電値が相互に適正に設定され、それによりマシンの寿命
を通じて適正な現像電界および清掃電界が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】3レベル静電潜像を示す露光量対感光体電位の
グラフである。
【図2】1回パスハイライトカラー静電潜像の特性を示
す感光体電位のグラフである。
【図3】本発明の新規な特徴を組み入れた印刷装置の構
成を示す略図である。
【図4】図3の印刷装置のイメージ形成用能動部材とそ
れらの制御部材を含む、ゼログラフィー処理部の略図で
ある。
【図5】ゼログラフィー処理モジュールの能動構成部品
とそれらを制御する制御装置間の相互作用を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
A 帯電部 B 露光部 C テストパッチ発生器部 D 第1静電電圧計部 E 現像部 F 第2静電電圧計部 G 予備転写部 H 特徴パッチ読取り部 J 転写部 K 予備清掃部 L 清掃部 M 定着部 2 ハイライトカラー印刷装置 4 ゼログラフィー処理モジュール 6 電子モジュール 8 用紙取扱いモジュール 9 ユーザーインタフェース 10 感光体ベルト 16 ベルト移動方向 18,20,22,23,24 ローラー 26 モーター 28 主コロナ放電装置(ジコロトロン) 30 コロナ放電電極 32 導電性シールド 34 AC電源 36 DC電源 38 フィードバックジコロトロン 40 電極 42 導電性シールド 44 AC電源 46 DC電源 48 走査装置 52 パッチ発生器 54 赤外線濃度計(IRD) 55 第1静電電圧計(ESV1 ) 56 磁気ブラシ現像装置 58,60 現像ハウジング 62,64,66,68 磁気ブラシ現像ローラー 70,71 電源 72,73 トナー補充装置 74 赤色導電性磁気ブラシ現像剤 76 黒色導電性磁気ブラシ現像剤 80 第2静電電圧計(ESV2 ) 90 予備清掃ジコロトロン 100 予備転写ジコロトロン 102 コピー用紙 104 転写ジコロトロン 106 剥離ジコロトロン 108 用紙移動方向 120 定着装置 122 定着ローラー 124 バックアップローラー 126,128 キャッチトレー 130 清掃ハウジング 132,134 清掃ブラシ 140 放電ランプ 142,144 光パイプ 146 光チャンネル 150 制御ボード 152 A/D変換器 156 不揮発性記憶装置 158 D/A変換器 160,162 トナー小出し装置 174 接地面接続部 176 導体 178 高電圧リレー

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3レベル像形成装置の動作において電荷
    保持表面の上に3レベルイメージを形成する方法であっ
    て、 前記電荷保持表面を動かして、電荷保持表面を一様に帯
    電させるための帯電部、静電潜像を現像するための複数
    の現像ハウジング、および前記電荷保持表面を放電させ
    るための露光部を含む複数の処理部を通過させること、 前記現像ハウジングにバイアス電圧を印加すること、 帯電されてない電荷保持表面に基準電圧を印加するこ
    と、 第1センサを使用して、前記電荷保持表面の電圧レベル
    を検出し、前記電圧レベルを表す第1信号を発生するこ
    と、 第2センサを使用して、前記電荷保持表面の電圧レベル
    を検出し、前記電圧レベルを表す第2信号を発生するこ
    と、 一方のセンサを基準センサとして使用し、前記一方のセ
    ンサと同じ電圧示度が得られるように他方のセンサの零
    オフセットを調整し、調整量を表す信号を発生するこ
    と、 前記調整量を表す信号をメモリに記憶すること、および
    前記帯電されてない電圧保持表面に印加した基準電圧と
    前記基準センサが検出した電圧との差に等しい量だけ現
    像ハウジングに印加するバイアス電圧を調整すること、
    の諸ステップを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記帯電してない電荷保持表面に基準電
    圧を印加するステップは、前記バイアス電圧の1つに等
    しい電圧を印加することである請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記帯電してない電荷保持表面に基準電
    圧を印加するステップは、電荷保持表面の接地面に基準
    電圧を印加することである請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のステップは、像形成装
    置の正規のサイクルダウンに続くサイクルアップ期間の
    とき開始されることを特徴とする請求項3に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のステップは、像形成装
    置の正規のサイクルダウンに続くサイクルアップ期間の
    とき開始されることを特徴とする請求項4に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 前記一方のセンサを使用するステップ
    は、前記他方のセンサが占めている場所よりも汚染され
    にくい場所に前記センサを配置することである請求項5
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記調整量を表す信号は、連続する正規
    のサイクルダウン期間の間に次のセンサ測定値を調整す
    るために使用されることを特徴とする請求項6に記載の
    方法。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2センサは、静電電圧
    計であることであることを特徴とする請求項7に記載の
    方法。
  9. 【請求項9】 3レベル像形成装置の動作において電荷
    保持表面の上に3レベルイメージを形成する装置であっ
    て、 現像ハウジングにバイアス電圧を印加する手段、 帯電してない電荷保持表面に基準電圧を印加する手段、 前記電荷保持表面を動かし、電荷保持表面を一様に帯電
    させるための帯電部、静電潜像を現像するための複数の
    現像ハウジング、および前記電荷保持表面を放電させる
    ための露光部を含む複数の処理部を通過させる移動手
    段、 前記電荷保持表面の相対的に帯電されてない部分の電圧
    レベルを検出し、前記電圧レベルを表す第1信号を発生
    する検出手段、 前記電荷保持表面の相対的に帯電されてない部分の電圧
    レベルを検出し、前記電圧レベルを表す第2信号を発生
    する検出手段、 前記一方の検出手段と同じ電圧示度が得られるように他
    方の検出手段の零オフセットを調整し、その調整量を表
    す信号を発生する調整手段、 前記調整量を表す信号を記憶する手段、および前記帯電
    されてない電圧保持表面に印加した基準電圧と前記基準
    検出手段が検出した実際の電圧との差に等しい量だけ前
    記現像ハウジングに印加するバイアス電圧を調整する手
    段、を備えていることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 前記帯電してない電荷保持表面に基準
    電圧を印加する手段は、前記バイアス電圧の1つに等し
    い電圧を印加することを特徴とする請求項9に記載の装
    置。
  11. 【請求項11】 前記帯電してない電荷保持表面に基準
    電圧を印加する手段は、電荷保持表面の接地面に基準電
    圧を印加することを特徴とする請求項10に記載の装
    置。
  12. 【請求項12】 前記検出し調整する手段は、像形成装
    置の正規のサイクルダウンに続くサイクルアップ期間の
    とき使用可能であることを特徴とする請求項11に記載
    の装置。
  13. 【請求項13】 前記検出し調整する手段は、像形成装
    置の正規のサイクルダウンに続くサイクルアップ期間の
    とき使用可能であることを特徴とする請求項12に記載
    の装置。
  14. 【請求項14】 前記第2信号を発生する検出手段は、
    前記第1信号を発生する検出手段が占めている場所より
    も汚染されにくい場所に配置されていることを特徴とす
    る請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】 前記調整量を表す信号は、連続する正
    規のサイクルダウン期間の間の次のセンサ測定量を調整
    するために使用されることを特徴とする請求項14に記
    載の装置。
  16. 【請求項16】 前記2つの検出手段は静電電圧計であ
    ることを特徴とする請求項14に記載の装置。
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