JPH06236098A - 複写システム作動方法 - Google Patents
複写システム作動方法Info
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Abstract
たVdev (露光ベルトと現像装置のローラの電圧差)と
Vclean (帯電ベルトと現像装置のローラの電圧差)と
DR(放電比)となるVexを得る。Vexを残留電圧曲線
に対してDR線上にあるように効果的に抑制する。DR
線は、Vexの値とVddp の値とを相互に関連させる。一
定DR線と10本の定露出力曲線のうちいずれかとの交
点は、所定のVddp に対する対応するレーザーの露光出
力のガイドとなる。交点毎に、露光電力値と帯電値の対
を得ることができる。帯電(電位)を独立変数として使
用する、これらの2つの変数の数学的曲線の当てはめに
より、Vddp を、DRの値と整合性を持つVexをもたら
すレーザー出力に変換する関数を得る。
Description
御するためのシステムおよび方法、特に、帯電した基体
およびトナーを使用している印刷装置内での電圧を制御
するためのシステムおよび方法に関するものである。
に付着させるための手段とを含む複写システムにおい
て、前記システムを作動する方法であって、第1の数N
1を受信するステップと、第2の数N2を受信するステ
ップと、第3の数N3を受信するステップと、付着手段
を第1の電圧に帯電するステップと、基体を第2の電圧
を発生するように帯電して、第2の電圧と第1の電圧と
の差がN1になるようにするステップと、基体の選択し
た領域を第3の電圧を発生するように帯電して、第3の
電圧と第1の電圧との差がN2になり、第2の電圧の関
数と第3電圧の関数との比がN3になるようにするステ
ップと、を有する複写システム作動方法である。
持つハーフトーンセル2000の拡大図が示してある。
白色を印刷するためには、レーザー3032(図3参
照)は、セルの画素のいずれをも露光せず、図1に示し
た前記セルが生じる。。特定のセルを印刷するグレーの
中間レベルをシミュレートするためには、レーザー30
32は前記セルのいくつかの画素を露光して、露光され
た画素にトナーを引きつける。黒色を印刷するために
は、レーザー3032は、前記セルのすべての画素を露
光して、露光した画素にトナーを引きつける。
は、グレーの中間レベルの生成に影響を与える。この影
響は、露光された画素(露光画素)と露光されなかった
画素(未露光画素)との間の境界面において発生するあ
る現象によりもたらされる。電圧の組み合わせに応じ
て、未露光画素は、露光画素との境界面に隣接する領域
に様々な量のトナーを含み、したがって前記グレーレベ
ルに影響を与える。
うち3つを露光して中間グレーレベルを生成しているセ
ルの拡大図が示してある。レーザーは、画素3010、
3020、および3050を露光して、これらの露光さ
れた画素にトナーを引きつける。図2の構成図で示され
ているように、未露光画素3040、3070、308
0、3090、3060、および3030は、画素30
10、3020、および3050の露光に起因するトナ
ーを含む。
のコントローラ3500を示す。コントローラ3500
は、コントローラプログラムを実行する汎用コンピュー
タを含む。コントローラ3500は、下記に示すパラメ
ータVddp に従ってコロトロン3022および3024
を制御することによって、ベルト上の帯電を制御する。
コントローラ3500は、パラメータLPに従ってレー
ザー3032の出力も制御し、下記に示すパラメータV
biasに従ってバイアス電圧源3110を制御する。コン
トローラ3500は、下記に示す入力パラメータV
clean 、Vdev 、およびDRと、電荷(帯電)センサー
3115の出力と、を受け取る。
メータVclean は、コロトロン3022および3024
により帯電された後のベルトと現像剤装置の中のローラ
との電圧差を制御する。前記電圧差により発生する電界
は、図1のピクセル2090のような白色ピクセル上へ
のバックグラウンドトナーの付着を抑制するため、「ク
リーニングフィールド(cleaning fiel
d)」と呼ばれることがある。プリンタは、最初V
clean を100ボルトに設定して、白色に近いグレーレ
ベルを適切に再生(複製)しながらバックグラウンドの
付着を抑制する。
メータVdev は、レーザー3032による露光後のベル
トと現像剤装置中のローラとの電圧差を制御する。前記
電圧差により発生する電界は、露光画素上へのトナーの
付着を促進するため、「現像フィールド」と呼ばれるこ
とがある。プリンタは、最初Vdev を250ボルトに設
定して、図2の画素3020のような黒色画素で1.8
の濃度単位の濃度を得る。ここで濃度単位は、 −log(反射比)=−log(サンプル反射率)÷
(基準光反射率) である。
比DRは、 DR=(Vex−Vrsl )/(Vddp −Vrsl ) と定義できる。ただし、Vddp はコロトロン3022お
よび3024の下流地点におけるベルトへの帯電電位
(電圧)であり、Vexはレーザー3032により露光さ
れたベルト領域の帯電電位(電圧)である。Vrsl は、
受光体(例えば、感光体)が光によって最大限に放電さ
れたときに得られる残留電圧である。Vrslは、露光電
力(出力)の増加によって無視できる量の追加電圧放電
が発生した場合に発生する。
たパラメータDRは、プリンタでの放電比を指定する。
放電比は、図2の画素3030のような、未露光画素の
エッヂ付近に付着するトナーの量を決定する係数であ
り、画素3020のような隣接する画素の露光によって
もたらされる。プリンタは、最初DRを0.1に設定し
てセルの中のトナーの量を決定する。前記トナー量は、
おおむね前記セルのうち露光される画素の百分率の一次
関数となっている。
使用される電圧が示してある。帯電してから1.2秒後
に設置された静電電圧計は、前記図で示されたVddp お
よびVexを測定する。Vrsl は、ベルトで使用される特
定の物質の物理的特性を示す。Vrsl は、後述のとおり
コントローラ3500により測定される。
される範囲の、Vrsl に対する相対的な位置に対応づけ
て、概念化することが可能である。図4では、放電比は
約0.16である。
clean とVdev とDRとに応答して、ベルト帯電Vddp
とレーザ出力LPとVbiasとを設定するための、コント
ローラ3500の処理が示してある。ベルトの特性の一
部が決定される(ステップ6002)。ステップ600
2は、プリンタの通電時、用紙への画像の生成が行われ
る前に実行することが望ましい。
ローラ3500により得られたデータが示してある。V
ddp およびVexの異なった値で計測することにより、マ
トリックスが形成される。図6における10本の曲線の
各々は、あるレーザー3032の一定露光出力で収集さ
れたデータを示している。それぞれの曲線がたどってい
る16個の点は、16個の異なったVddp レベルで測定
されたVexである。図6には、一定放電比DRの線も示
してある。
02において決定された、入力パラメータとベルトの特
性とを基にして選択される(ステップ6004)。詳細
には、以下の等式により、Vddp と、Vbiasと、V
exと、が決定される。
れ仕様を満たすために必要なVexは、 Vddp −Vcontrast=Vex となる。
使用して、レーザー3032の露光電力(出力)LPを
設定し、指定されたVdev と、Vclean 及びDRとなる
Vexを得る。コントローラ3500は、図6で示される
ように、Vexを残留電圧曲線に対して一定DR線上にあ
るように、効果的に抑制する。DR線は、Vexの値とV
ddp の値とを相互に関連させる。一定DR線と10本の
定露光出力曲線のうちいずれかとの交点は、所定のV
ddp に対する対応するレーザ3032の露光出力のガイ
ドとなる。交点毎に、露光電力(出力)値と帯電値の対
を得ることができる。帯電(電位)を独立変数として使
用する、これらの2つの変数の数学的曲線の当てはめに
より、Vddp (帯電)を、DRの値と整合性を持つVex
をもたらすレーザー出力に変換する関数を得る(ステッ
プ6004)。コントローラ3500は、ステップ60
04が実行されるたびに、新しい一定放電比(DR)線
を計算する。
6020)、レーザー露光電力(出力)を調整する(ス
テップ6030)。入力パラメータVclean 、Vdev 、
DRのうち1つまたは複数のパラメータが変化すると
(ステップ6035)、コントローラ3500は、ステ
ップ6004を再び実行する。
に通常必要とされる時間内に、露光電力(出力)を多数
の値に迅速に変化させることができるラスタ出力スキャ
ナ(ROS)として構成されている。図6に示したデー
タは、受光体の16回のパスでの16個のVddp レベ
ル、即ち、各Vddp レベル毎に一回のパスの各々、で測
定された10の露光電力のVexの結果である。
ルトを残留電圧のレベルまで放電させるレーザー露光出
力に対応しており、この残留電圧はより高いレーザー出
力でも、レーザー3032の露光時間内ではベルトをさ
らに放電させることはないことを意味している。即ち、
最上部にある曲線は、残留電圧Vrsl となるレーザー露
光電力(出力)に対応している。前記残留電圧は、V
ddp にいくらか依存しており、このことは上述の等式に
関連して更に後述される。
さらに詳細に示してある。図7では、図6で示されたデ
ータを収集するコントローラ3500の処理が示されて
いる。初期基体帯電およびレーザー出力が選択される
(ステップ8010および8020)。基体は現在選択
されているレーザー出力で露光され、帯電センサ111
5により測定された残留放電電圧Vexは記憶される。レ
ーザー出力(電力)が残留している場合には(ステップ
8040)、次のレーザー出力が選択され(ステップ8
050)、露光と測定の新たなステップが実行される。
レーザー出力が残留していない場合には、Vddp の他の
値が残留してるか否かが判断され(ステップ806
0)、Vddp の他の値が残留している場合には、Vddp
の新たな値が設定され(ステップ8070)、制御はス
テップ8020に戻る。
定電圧の各々に前記基体を帯電し、各所定電圧毎に複数
の所定放射電力の各々で基体を露光し、各放射電力毎に
前記露光ステップ後の基体の帯電(電荷)を測定し、前
記測定ステップにおける結果を使用して放射電力を決定
し、複数の所定放射電力のうち2つの放射電力の間の値
を補間する。印刷処理を実行中に、プリンタはベルトを
前記決定放射電力(出力)で露光する。
以後の経時または環境による受光体特性の変化によって
生じる誤差がある。もうひとつの誤差の原因は、実際の
受光体の動作が前述の数学的曲線の当てはまりからわず
かに逸脱することである。誤差のフィードバック演算に
より、露光電力が調整されてVexの誤差を最小限にとど
め、前記誤差を補償する。図6においては、測定された
Vddp での仮想垂直線を描くことができる。前記垂直線
は、一定のレーザ出力の線とも交差し、それぞれの交点
を使用してLPとVexの対を作ることができる。Vexを
独立変数として使用する関数的当てはめにより、Vexを
0誤差に戻す電力修正の計算が可能になる。前記電力修
正値は、測定された誤差に従い、ベルトの各回転毎に調
整される。
光源から構成されることができる。本発明の好ましい実
施例においては、赤外線レーザーダイオード源により露
光される有機赤外線感知受光体を備えるプリンタが構成
されている。
感知受光体から得られた。この場合、Vexは実質的に
は、一定のレーザー露光電力におけるVddp の一次関数
である。様々なレーザー露光電力における前記曲線のセ
ットは、全てのレーザ出力(LP)に対して、Vex=a
i (Vddp )+bi i として表すことができる。
ーザーを使用した他の実施例においては、前記関係は二
次方程式であった。
に、Vddp の残留電圧Vrsl の依存が決定される。無機
可視光線感知受光体および有機赤外線感知受光体の両方
について、Vddp からVrsl を計算するためには、一次
方程式が適切である。
めの方程式は、 Vex=Vddp 〔DR(1−a0 )+a0 〕+b0 (1−
DR) となる。
力のセットとの交点を使用して、LPとVddp データの
対が決定される。
DR)〕/〔a 0 −a1 +DR(1−a0 )〕
ザー露光電力LPとの関係を示している。有機赤外線感
知受光体の場合には、LPとVddp の対は、図8で示さ
れているように、実質的には二次方程式に適合する。図
6で示されているような交点は、LPとVddp の対を5
対生成するために使用される。前記値の5対には、放物
線が適合する。当てはめられた曲線の係数は、Vddp か
ら初期LPを計算するために使用される。図8では、関
数値は高帯電の場合にわずかに散開し、実測データと一
致しない。前記散開は当てはめ方程式の結果生じるもの
で、コントローラ3500によりLPの初期設定に誤差
をもたらす可能性がある。コントローラ3500は、フ
ィードバックを使用してLPの初期設定を再調整し、前
記散開によりもたらされる誤差と、LPの初期設定以後
発生する物理的変化により導入される誤差と、を補償す
る。
て、初期レーザー露光出力LPは、 LP=q2 Vddp 2 +ql Vddp +q0 であり、このとき、qの係数は図8の放物線部分を表
す。
施例における類似関係は、実質的にはVddp の一次関数
である。
が、より詳細に示してある。電荷(帯電)センサ311
5は実際のVddp と、Vexとを測定する(ステップ10
010)。測定されたVddp は目標となるVexを決定す
るために使用され、放電比DRを得、Vexの誤差を検出
する(ステップ10020)。実際のVddp において実
際のVexを含むVex値を生じる、レーザー電力の対が決
定される(ステップ10030)。
るために、図6のデータが再び使用される。現在のベル
ト回転において、電荷センサ3115により測定された
Vdd p がZボルトであると仮定し、一定のレーザ電力に
おけるVddp の関数としてV exを表している方程式に従
うと、LPとVexの対のセットは、 Vex,i =ai Z+bi (すべてのLPi について) となる。このパスで測定された実際のVexを含むVexの
値を持つ、2対が選択される。
(ステップ10040)、決定された増分修正値を使用
して、レーザー出力が調整される(ステップ1005
0)。厳密には、前記対により定義された傾斜ΔLP/
ΔVexが計算され、Vexの誤差(Vex_error )が乗ぜ
られて、LP修正が得られる。前記LP修正値は、現在
のLP値から減ぜられる。
error 〔ΔLP/ΔVex〕
数学的当てはめを実行する手法もある。
を収集し、図6のデータを基に放射電力を決定すること
に加えて、好ましい方法では、前記基体を決定された放
射電力で露光するステップと、前記露光ステップの後に
基体の電圧を測定する第2の測定ステップと、前記第2
の測定ステップに従って放射電力を再決定するステップ
と、が含まれる。
知力(例えば、感光力)が変化するため、放射電力の再
決定はこの変化を補償し、Vexの誤差を低く保つ。
の変化に対するコントローラ3500の応答を示してあ
る。静電電圧計での測定から計算された放電比が、コン
トローラ3500へのDR入力と共にプロットされてい
る。前記DR入力は、印刷実行回数32の途中で変更さ
れた。図10ではVexの誤差もボルト単位で示されてお
り、この誤差は、印刷実行開始時の約3回の印刷の期間
が、Vex誤差を実質的に0にするように収れんするステ
ップ10010乃至10050の結果生じたことを示し
ている。16回目の印刷実行時にDR入力が変化する
と、コントローラ3500は図6のデータを使用してD
R入力に従った。ステップ10010乃至10050の
フィードバック制御処理はこの新たなDR入力に調整さ
れるため、Vexの誤差がわずかに変動することは明らか
である。
百分率を垂直軸のセル付着されたトナーの量に関連付け
る3つの曲線が示してある。前記3曲線はそれぞれ、実
験データへの第5次多項式当てはめにより生成された。
一定のVclean の曲線と、変化するDRの曲線と、を比
較すると、DRの変化の影響により、曲線の終点は変化
しないが、曲線の途中が変化することがわかる。対照的
に、DRが一定の場合にVclean が変化すると、主に前
記曲線の強調(ハイライト)終端に影響を与え、したが
って、コントローラ3500が、実質的に黒色レベルの
光学的濃度とは関係なく、曲線の形状を制御することが
できることを示している。
トーンドット濃度を維持し、Vdevを調整してべた領域
の色調濃度を維持することがある。さらに、プリンタ
は、V clean を調整して背景の特定の抑制を維持するこ
ともある。プリンタは、たとえば室温の変化などによっ
て起きるプリンタ内の物理的変化に対応して、前記パラ
メータ類の自動調整を実行することができる。プリンタ
は、ベルトのテストパッチをレーザー3032で露光
し、前記テストパッチを現像剤装置を使用して現像する
ことにより、前記パラメータ類の自動調整を実行するこ
とができる。続いて、テストパッチ上のトナーの量が測
定される。テストパッチは、ベルトのドキュメント間ギ
ャップ上にあるため、前記調整プロセスによって用紙の
通常の印刷が悪影響を受けることはない。
02と、帯電コロトロン13022と、レーザー130
32と、ミラー13034と、コントローラ13500
と、を含む、本発明の第2の適実施例の印刷装置の構成
図が示してある。静電電圧計13040は、基準位置か
ら0.176秒下流の位置で、受光体13020と対向
している。シアン現像剤装置13045は、前記基準位
置から0.407秒下流の位置に、静電圧計13050
は、前記基準位置から0.622秒下流の位置に、黄色
現像剤装置13055は、前記基準位置から0.792
秒下流の位置に、マゼンタ現像剤装置13060は、前
記基準位置から1.073秒下流の位置に、黒色現像剤
装置13065は、前記基準位置から1.361秒下流
の位置に、転写前静電電圧計13070は、前記基準位
置から1.549秒下流の位置にある。最適化カラー濃
度計13075は、転写前静電電圧計13070に隣接
した位置にある。
刷するためには、受光体13020は、各色につき1回
ずつ、計4回回転し、1枚のコピーシートが搬送され、
受光体13080と4回接触する。一度回転毎に、シア
ン現像剤装置13045と、黄色現像剤装置13055
と、マゼンタ現像剤装置13060と、黒色現像剤装置
13065と、のうちいずれか1つが作動される。
を、静電電圧計13040で測定された値と比較するこ
とにより、帯電(電圧)の減衰を予測することができ
る。
つ、合計4つのサブコントローラを含んでいる。各サブ
コントローラは、図6に示されているデータのような、
セット受光体特性データの共通セットを使用する。各色
が異なったDRセットポイントを持っている可能性があ
るため、各サブコントローラには、対応する一定放電比
曲線を持つ。また、静電電圧計13050の測定時に
は、帯電電圧Vdppは各色によって異なる。
画像処理部分14017と、レーザーを含むラスタ出力
部分14032と、ミラー14034と、受光体140
10と、コロトロン14022と、静電電圧計1405
0と、現像液14045と、現像剤装置14055と、
現像剤装置14060と、現像剤装置14065と、紙
トレー14082と、出力部分14190と、コントロ
ーラ14500と、を含む、本発明の第3の実施例の印
刷装置を示してある。
は、黒色と、白色と、中間濃度レベルセルに対してトナ
ー量を比較的独立して制御できるように、電圧を調整す
る方法を提供している。コントローラは、3つの静電写
真法上のパラメータであるV dev と、Vclean と、DR
と、を受光体帯電装置の物理的な静電写真法上の要素で
ある現像剤バイアスと、レーザー露光強度と、の対応す
る制御に変換する。DRパラメータは、中間グレーレベ
ルの光学的濃度を、べた領域濃度やバックグラウンドト
ナーの付着に実質的な二次的影響を与えることなく、制
御する。逆に、Vdev またはVclean の変化などのなん
らかの理由によって帯電レベルが変化する場合には、露
光強度はそれに応じて変化し、DRを維持する。このよ
うな独立した制御は、室内湿度のような条件が変化して
も印刷品質を一定に保ち、印刷処理の自動化を促進す
る。
帯電するように動作するが、本発明の別の実施例では、
受光体を負電圧に帯電するように動作する場合がある。
負電圧が使用されると、未露光画素がトナーを引きつけ
る。
含む、ハーフトーンセルの別の配列の図が示してある。
1つのセルにつき100以上の画素を含むセルの配列を
含む、他のセルの配列も可能である。
て、複数の画素からなるセルの外観の単一様相(アスペ
クト)を実質的に制御することができる。
使用される電圧を示すグラフである。
ある。
ラフである。
ー図である。
ザ露光電力との関係を示すグラフである。
ー図である。
ある。
ある。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 基体とトナーを基体上に付着させるため
の手段とを含む複写システムにおいて、前記システムを
作動する方法であって、 第1の数N1を受信するステップと、 第2の数N2を受信するステップと、 第3の数N3を受信するステップと、 付着手段を第1の電圧に帯電するステップと、 基体を第2の電圧を発生するように帯電して、第2の電
圧と第1の電圧との差がN1になるようにするステップ
と、 基体の選択した領域を第3の電圧を発生するように帯電
して、第3の電圧と第1の電圧との差がN2になり、第
2の電圧の関数と第3電圧の関数との比がN3になるよ
うにするステップと、を有する複写システム作動方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US991402 | 1992-12-16 | ||
US07/991,402 US5367361A (en) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | System and method for controlling voltages of elements in an electrostatic printing apparatus |
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JPH06236098A true JPH06236098A (ja) | 1994-08-23 |
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Family Applications (1)
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