JPH1069133A - 電子写真装置のプロセス制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対湿度及び温度の如く、環境パラメータに
拘わらず、一貫的な出力濃度を達成することを可能にす
る。 【解決手段】 ２進又は多重レベル電子写真装置によっ
て生成されるマイクロドットの濃度を制御する方法が、
記載される。一つの実施例において、２成分現像システ
ムにおけるトナー濃度が、トナー電荷Ｑ／Ｍをおおよそ
一定に保つように修正される。トナー電荷は、間接的に
評定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、２成分現像システムを有する
電子写真ディジタル複写機又はディジタルプリンターの
如く、画像形成装置のための器具及び方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】印刷画像の品質を数量化するための主要
因子の一つは、光学濃度範囲とコントーン演色の正確さ
及び安定性によって表わされた、色調スケール表現であ
る。電子写真エンジンの如くディジタル印刷機におい
て、コントーン画像の各色調は、幾つか又はすべての利
用可能な色調数／ピクセルの或る空間的な組合せによっ
て生成される。このプロセスは、スクリーニングと呼ば
れる。印刷機において利用可能な色調のセットは、露光
装置の特性によって規定される。例えば、バイナリ露光
装置を使用する電子写真式プリンターにおいて、僅かに
２つの色調（黒と白）が、コントーン画像を再生するた
めに、スクリーニングアルゴリズムに利用可能である。
しかし、いくつかの印刷機において、多重色調レベル
は、露光装置の出力点において領域又は輝度変調を適用
することにより、スクリーニングプロセスに利用可能で
ある（下記参照）。スクリーニングは、十分に規定さ
れ、その性質により、完全に反復性であるために、エン
ジンの画像品質は、色調のセットを再生する能力によっ
ておおよそ決定される。電子写真エンジンにおいて、各
マイクロドットのコントーン濃度は、紙に転写された、
単位面積当たりのトナー質量によって決定される。Ｍ／
Ａと呼ばれ、ｍｇ／ｃｍ²で表わされたこのトナー質量
は、殆ど無限量のパラメータの関数である。これらのパ
ラメータの大部分は、設計によって一定であると見なさ
れ、こうして、エンジンの動作中、不変である。しか
し、幾つかのパラメータは、極めて変化しやすい。２成
分現像液系において最も重要なパラメータは、次のもの
である。

【０００３】− トナー濃度（ＴＣ）＝２成分系におけ
る現像ユニットにおいて利用されるトナー量とキャリヤ
量の比 − 単位質量当りのトナー電荷（Ｑ／Ｍ）、μＣ／ｇで
表わされる。

【０００４】− Ｖｏｌｔ＝現像液供給ローラ（バイア
ス電圧Ｖ_B）と潜像が存在する感光要素（露光後電圧
Ｖ_E）の間の現像ギャップでの電位差Ｖ_E−Ｖ_Bで表され
た現像ポテンシャル（Ｖ_DEV）。感光要素は、多くの場
合、有機光伝導体又はＯＰＣとして実現される。

【０００５】− 印刷媒体に転写されたトナー量と感光
要素において現像されたトナー量の比として％で表され
た転写効率（ＴＥ）。この従属性は、形式的に、 Ｍ／Ａ＝ｆ（ＴＣ、Ｑ／Ｍ、Ｖ_DEV、ＴＥ） として表され、一般に、トナーの現像可能及び転写可能
性ｆ（）と呼ばれる。

【０００６】電子写真エンジンにおいて、多重色調の再
生は、これらの各変数に高度に感応性である。トナー濃
度ＴＣは、エンジンの制御下で画像現像とトナー添加に
よって生じたトナーの消耗により、エンジン動作中変化
する。トナー電荷Ｑ／Ｍは、 − トナーとキャリアの摩擦電気特性、 − トナー濃度ＴＣ、 − 現像ユニットにおける空気の相対湿度ＲＨ、 − 現像ユニットにおける現像液の撹拌によって決定さ
れる。

【０００７】現像液が適正に撹拌される時、Ｑ／Ｍ、Ｔ
Ｃ及びＲＨの間に明瞭な関係が見いだされる。現像ポテ
ンシャルＶ_DEVは、 − ＯＰＣの初期充電レベルＶ_C、 − 現像ユニットのトナー供給ローラに印加されたバイ
アス電圧Ｖ_B、 − 感光要素の画像従属照明の強度Ｅ_EXPによって決定
される。

【０００８】転写効率ＴＥは、因子の中でも特に、 − トナー電荷Ｑ／Ｍ、 − 感光要素におけるトナー量、 − 転写ゾーンにおける電界の値によって決定される。

【０００９】現電子写真機は、トナー濃度ＴＣを一定レ
ベルにおいて保つことにより、生成された色調の光学濃
度を維持する。この目的のために、それらは、現像ユニ
ットにおいてトナー濃度センサ、又はＯＰＣにおいて発
生された濃度Ｄ_OPCを測定する濃度センサ、もしくは両
方を使用する。相対湿度ＲＨ又はＲＨの変動によるトナ
ー電荷Ｑ／Ｍの変化は、現像ポテンシャルＶ_DEVと転写
電界の値を変化させることにより補償される。この技術
の不都合は、次のものである。

【００１０】− ほこりの発生の増大と全色調スケール
でのかぶりと多分相反する転写品質につながる高相対湿
度ＲＨにおける極めて低いトナー電荷Ｑ／Ｍ、 − トナーの現像可能性を減少させる低相対湿度におけ
る極めて高いトナー電荷。これは、現像段階において大
きい電界を必要とし、結果として、より強力なエンジン
ハードウェアを含意する。

【００１１】さらに、２成分現像システムに対して、潜
像の発生は、トナー電荷Ｑ／Ｍによって殆ど完全に駆動
される。このため、トナー電荷Ｑ／Ｍは、電子写真プロ
セスを操縦するためのプロセス制御システムへの貴重な
入力である。一般に、オンライントナー電荷Ｑ／Ｍの測
定は、システム可変費の増大につながる高精度測定ハー
ドウェアの必要なしには、容易に履行されない。前述の
如く、電子写真エンジンにおける色調の生成は、領域変
調又は露光装置の光ビ―ムの輝度変調（又は両方の任意
の組合せ）によって行われる。このようにして、ピクセ
ル又はマイクロドットレベルにおける微視的色調のセッ
トが、生成される。これらは、スクリーニングプロセス
によって取り扱われるコントーン演色が反復性であるた
めに、一定に保持されなければならない微視的階調を形
成する。

【００１２】

【発明の目的】このため、本発明の第１の目的は、品質
コントーン演色を維持し、同時に過度のほこり発生、か
ぶり、紙への転写の劣化と強力な電界の必要性の如く、
負の効果を回避するプロセス制御法を提供することであ
る。

【００１３】発明のさらに他の目的は、センサ又は他の
測定装置の形式における特殊な外部ハードウェアの必要
なしに、トナー電荷Ｑ／Ｍをエンジンにおいてオンライ
ンで測定する方法を提供することである。

【００１４】発明のさらに他の目的及び利点は、以下の
説明から明らかになるであろう。

【００１５】

【発明の要約】上記の目的は、クレーム１による特定の
特徴によって実現される。発明の好ましい特徴は、従属
クレームにおいて記載される。

【００１６】これら目的は、図３に示された如く、電子
写真画像形成装置によって本発明により達成される。こ
の装置は、有機光伝導体（ＯＰＣ）の如く感光要素１に
帯電する、スコロトロンの如く充電装置２を具備する。
帯電光伝導体１は、潜像を形成するために、ＬＡＳＥ
Ｒ、ＬＥＤアレイ、空間光変調器（ＤＭＤ：偏向鏡装
置）等の露光装置３によって露光される。潜像は、トナ
ー像を形成するために、２成分現像システムによって現
像される。トナー像は、紙又は透明画の如く出力媒体２
２に転写され、熱及び／又は機械的圧力を加えることに
より、溶融される。装置は、優先的に、ＯＰＣにおいて
現像された画像の光学濃度Ｄを測定するデンシトメータ
６を具備し、好ましくは、現像プロセスの可能な偏差を
補正する。装置は、ＯＰＣ１の表面ポテンシャルを測定
する無接点型静電電圧センサ４を含む。装置はまた、好
ましくは、トナー濃度センサ１６を含み、優先的に現像
システム５において位置する。トナー粒子の現像可能性
と転写可能性は、トナーの電荷Ｑ／Ｍを狭い範囲内に保
つことにより、環境条件、現像液の寿命等の全範囲で維
持される。この範囲は、Ｑ／Ｍ、ＴＣ及びＲＨの間の明
瞭な関係と、現像液の寿命を不利にすることなく、許容
されるＴＣの範囲によって規定される。エンジンの動作
中、トナー添加又はトナー消耗に応じて、トナー濃度Ｔ
Ｃを変化させることにより、トナー電荷Ｑ／Ｍは、その
必要レベルにおいて維持される。トナー電荷Ｑ／Ｍは、
現像がトナー供給によって限定されないＭ／Ａの範囲
（低及び中間色調）に対して、Ｍ／Ａ、Ｑ／ＭとＶ_DEV
の間に存在する明瞭な関係に基づいて、間接的に測定さ
れる。

【００１７】

【実施例】発明は、添付の図面を参照して、実施例によ
り以後に記載される。

【００１８】本発明は、以後、好ましい実施態様に関し
て記載されるが、発明はこれらの実施態様に限定される
ものではないことが理解される。これに反して、添付の
クレームによって記載された如く、発明の範囲内に含ま
れる総ての代案、修正及び等価物を包含するものであ
る。

【００１９】電子写真エンジン 本発明のために適切な電子写真結像装置の最も重要な構
成部分が、図３において示される。ＯＰＣの如く感光要
素１が、充電装置２（スコロトロン等）によって帯電さ
れ、露光装置３（レーザー走査システム、ＬＥＤアレ
イ、ＤＭＤ等）によって露光される。露光装置３は、ピ
クセル当り２つ以上の露光エネルギーレベルＥ_EXPを発
生することができる。例えば、２進装置は、２つのレベ
ル（０と０以外の他のレベル）を結像し、１６レベル
（４ビット／ピクセル情報）露光装置は、識別可能な１
６レベル／ピクセル（０を含む）を発生する等である。
露光装置３は、ページ記述言語において提示された画像
データをビットマップに変換する一般にＲＩＰ又はラス
ター画像プロセッサーと呼ばれる画像処理ユニット１４
から画像データ３３を受信する。ビットマップは、画像
における各ピクセルに対して必要な露光色調レベルＩを
含む。好ましくは、露光装置３の内側に、ビットマップ
におけるデータを物理的露光エネルギーレベルＥ_EXPに
変換する変換テーブル１５（参照用テーブル又はＬＵ
Ｔ）がある。充電電圧Ｖｃに充電し、続いての露光Ｅ
_EXPだけ放電する効果は、無接点型静電電圧センサ４に
よって測定される。合成潜像は、２成分現像システム５
によって現像される。帯電トナー粒子は、ポテンシャル
Ｖ_EにおけるＯＰＣ表面とポテンシャルＶ_Bにおける磁気
ローラの表面の間に存在する電界Ｖ_DEVの力によって、
磁気ブラシ８からＯＰＣ表面に転移される。現像済画像
の濃度Ｄ_OPC３１は、ＯＰＣ表面に焦点を合わせたデン
シトメータ６で測定される。エンジンは、トナー容器１
２を具備し、トナーは、制御手段１３を通して現像ユニ
ット５に追加される。現像ユニット５は、さらに、好ま
しくは、トナー濃度センサ１６を含み、極度のトナー濃
度値を検出するためのウォッチドッグとして単に使用さ
れる。トナー像は、媒体７（紙、透明画等）に転写され
る。エンジンはまた、相対湿度ＲＨと温度Ｔを検知する
環境センサ９（ＲＨ／Ｔセンサと呼ばれる）を含む。媒
体７に転写されないトナー粒子は、清浄系１１によって
ＯＰＣからこすり取られ、トナーウエス箱１０へ投げ捨
てられる。

【００２０】用語の定義（図３参照） − ＯＰＣの充電ポテンシャル（Ｖ_C２３）は、露光の
不在において、スコロトロンの如く充電装置２を用いて
ＯＰＣを充電した後の、接地に関する表面電圧として規
定される。充電ポテンシャルは、ＴＲＥＫモデル８５６
の如く、無接点型静電電圧センサによって測定される。

【００２１】− 露光後ポテンシャル又は放電ポテンシ
ャル（Ｖ_E２７）は、露光Ｅ_EXPを伴った、ＯＰＣを充電
した後の接地に関するＯＰＣの表面電圧として規定され
る。露光後ポテンシャルは、ＴＲＥＫモデル８５６の如
く、無接点型静電電圧センサによって測定される。

【００２２】− バイアスポテンシャル（Ｖ_B２９）
は、接地に関する現像ユニット５の磁気ローラ８のスリ
―ブの電圧である。

【００２３】− 現像ポテンシャル（Ｖ_DEV３０）は、
露光後ポテンシャルＶ_E２７とバイアスポテンシャルＶ_B
２９の間の差Ｖ_DEV＝Ｖ_E−Ｖ_Bである。この値が負であ
る時、それは、「非現像」であると見なされ、０の値に
セットされる。

【００２４】− 清浄ポテンシャル（Ｖ_CL）は、バイア
スポテンシャルＶ_Bと充電ポテンシャルＶ_Cの間の差Ｖ_CL
＝Ｖ_B−Ｖ_Cであり、優先的に、一定値と見なされる。

【００２５】− 飽和ポテンシャル（Ｖ_SAT）は、無限
強度値Ｅ_EXPによる露光を伴った充電サイクルの後のＯ
ＰＣにおける残留ポテンシャルである。あらゆる充電ポ
テンシャルＶ_Cに対して、Ｖ_SATに対して一定値がある。

【００２６】− トナー供給（ＴＳ）：秒当り現像ギャ
ップ２８に供給されたトナー量。ＴＳは、トナー濃度Ｔ
Ｃ、ドクタ−ブレ−ド距離、磁気ローラ８の速度、等に
従属する。

【００２７】− トナー濃度（ＴＣ）：現像ユニット５
におけるキャリヤ量に対するトナー量の比。

【００２８】− ＰＩＤコントローラ：比例、積分及び
差動制御器、一般制御法に関係して、”Ｍｏｄｅｒｎ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ” Ｋ．Ｏｇ
ａｔａ、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ、Ｉｎｃ．、Ｅｎ
ｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆｓ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ
において記載された如く、それらの技術の１つ、２つ又
は３つを組み込む。

【００２９】Ｑ／Ｍの測定 上記の如く、ＯＰＣにおける現像済画像の濃度Ｄ
_OPCは、デンシトメータ６によってオンラインで測定さ
れる。現像ポテンシャルＶ_DEVは、無接点型静電電圧セ
ンサ４によって測定される。図１のグラフは、その全領
域上、即ち全濃度パッチで均質に露光された小さな矩形
画像又はパッチにおける堆積トナー質量Ｍ／Ａの値のセ
ットを表現する。この堆積トナー質量Ｍ／Ａは、現像が
起きた実トナー電荷Ｑ／Ｍによって割算された現像ポテ
ンシャルＶ_DEVの値の範囲において、いろいろなトナー
濃度ＴＣといろいろな相対湿度ＲＨに対して測定され
る。総てのデータは、実験の基づく。図１から、低堆積
トナー質量Ｍ／Ａ値（おおよそ０．４ｍｇ／ｃｍ²）に
対して、トナー質量Ｍ／Ａは、ある程度、トナー濃度Ｔ
Ｃ又は相対湿度ＲＨとは独立している。結果として、例
えば０．４〜０．１即ち現像可能性曲線の直線部分の範
囲内でＭ／Ａを有する全濃度パッチを現像し、間接的に
Ｖ_Eを測定することにより、現像ポテンシャルＶ_DEVとト
ナー質量Ｍ／Ａの両方を測定することにより、Ｍ／Ａと
Ｖ_DEV／（Ｑ／Ｍ）の間に概直線関係が、１０％よりも
良好な妥当な精度で、充電情報を容易に抽出することを
許容する。これは、十分であると見なされる。

【００３０】現像可能性の安定化 図２は、相対湿度ＲＨのいろいろな値に対して、トナー
濃度ＴＣの関数として、単位質量Ｑ／Ｍ当りのトナー電
荷を示す。

【００３１】− 曲線３６は、ＲＨ＝７０に対するＱ／
Ｍ＝ｆ（ＴＣ）を表現する。

【００３２】− 曲線３７は、ＲＨ＝５０に対するＱ／
Ｍ＝ｆ（ＴＣ）を表現する。

【００３３】− 曲線３８は、ＲＨ＝３０に対するＱ／
Ｍ＝ｆ（ＴＣ）を表現する。

【００３４】前述の如く、現像プロセスと転写プロセス
は、トナーの安定充電レベルＱ／Ｍから利益を得る。あ
らゆる環境条件に対して１つのレベルにおいてトナー電
荷Ｑ／Ｍを維持することが、プロセス制御の目的であ
る。適用された方法が、以下で説明される。

【００３５】図２から、１つのレベルにおいてトナー電
荷Ｑ／Ｍを維持することは、作用するための非常に広範
囲のトナー濃度値ＴＣを必要とする。例えば、垂直Ｑ／
Ｍ軸において１０μＣ／ｇにおいて充電を保持すること
は、水平軸において３％〜６％のＴＣの作用範囲を必要
とする。極度のトナー濃度値は、現像液の品質における
負の効果、例えば、短い寿命につながり、回避されなけ
ればならない。このため、トナー電荷Ｑ／Ｍの目標値
は、好ましくは、環境の実相対湿度に従属される。相対
湿度ＲＨは、好ましくは、環境ＲＨ／Ｔセンサ９によっ
て測定される。

【００３６】（Ｑ／Ｍ）ｔａｒｇｅｔ＝ａ＋ｂ．ＲＨ ここで、ａとｂは、現像液の実特性に基づいて選ばれる
定数である。そのため、前述の方法でトナー電荷Ｑ／Ｍ
を測定し、環境相対湿度ＲＨに基づいて目標値（Ｑ／
Ｍ）ｔａｒｇｅｔを計算することにより、閉ループ制御
系が、図４に描かれた如く考案される。実トナー電荷
（Ｑ／Ｍ）ａｃｔｕａｌは、ブロック４３によって計算
される。目標Ｑ／Ｍは、ブロック４４によって計算され
る。目標及び実トナー電荷は、比較器４１によって比較
される。ＰＩＤコントローラの如く制御アルゴリズム４
２を通して、プロセス制御は、次のどの修正処置を取る
かを判定する。

【００３７】− トナー濃度ＴＣを高めるためにトナー
を追加する、又は、 − トナー濃度ＴＣを減少させるためにトナーを消耗す
る。これは、ダミー画像を現像し、トナーをトナーウエ
ス箱１０へ投げ捨てることにより達成される。画像が作
成されている間、トナーを加えないことが、好ましい方
法である。

【００３８】このようにして、トナー濃度ＴＣは、常
に、あらゆる環境条件に対して最適値においてセットさ
れる。

【００３９】微視的階調の安定化図５〜図１０は、充電
ポテンシャルＶ_C＝−３００Ｖ、−５００Ｖの２つの異
なる値に対して、露光エネルギーＥ_EXPと放電ポテンシ
ャルＶ_E、現像ポテンシャルＶ_DEV及び紙における濃度Ｄ
_TRANSの間の関係を提示する。関係は、露光エネルギー
Ｅ_EXPと、 − 図５においてＶ_C＝−３００Ｖに対し、図８におい
てＶ_C＝−５００Ｖに対して、充電ポテンシャルＶ_C、バ
イアスポテンシャルＶ_B、露光後ポテンシャルＶ_Eと、 − 図６においてＶ_C＝−３００Ｖに対し、図９におい
てＶ_C＝−５００Ｖに対して、現像ポテンシャルＶ_DEV＝
Ｖ_E−Ｖ_B − 図７においてＶ_C＝−３００Ｖに対し、図１０にお
いてＶ_C＝−５００Ｖに対して、均一に露光されたパッ
チＤ_TRANSの透過濃度との間で示される。

【００４０】グラフから、露光エネルギーＥ_EXPと合成
透過濃度Ｄ_TRANSの間の関係は、激烈に変化することは
非常に明らかになる。

【００４１】− 図６と図９に示された、トナーをＯＰ
Ｃに転写させる最小露光エネルギーＥ_MINは、約３ｍＪ
／ｍ²の値（図６と図７）から２ｍＪ／ｍ²よりも小さい
値（図９と図１０）に移動する。

【００４２】− ＯＰＣにおける１０ｍＪ／ｍ²の露光
エネルギーＥ_EXPは、０．８の濃度になる（図７）が、
図１０のグラフにおいて、同一露光レベルＥ_EXP＝１０
ｍＪ／ｍ²から生じ、別の充電ポテンシャルＶ_C＝−５０
０Ｖから始まる濃度は、約１．７である。

【００４３】これは、トナー電荷Ｑ／Ｍとトナー供給Ｔ
Ｓの変化に応じて必要な濃度Ｄ_TRANSを維持するため
に、充電ポテンシャルＶ_Cが変化されている時、微視的
色調Ｉｉの各々に対応する露光エネルギーレベルＥ_EXPi
は、微視的階調が同一であるために、再定義されなけれ
ばならない。露光レベルを再定義するための幾つかの方
法が、使用される。これを行う第１の方法は、異なる露
光エネルギーＥ_EXPi、Ｉ＝１．．１０によって均質に露
光された、例えば１０パッチのくさびを現像することで
ある。Ｅ_EXPiは、ある露光装置に対する利用可能な範囲
Ｅ_MAXの％で表現される。パッチの数は、エンジンが生
成するビット／ピクセルの数に対応する必要はない。パ
ッチの数は、微視的階調キャリブレ−ションの必要な精
度に応じて、自由に選ばれる。前述の如く、その数が大
きいほど、手順の精度は高くなる。くさびは、デンシト
メータ６によって優先的にオンラインで測定される。そ
のような測定の結果は、図１１のグラフにおいて提示さ
れる。くさびは、立ち上がり時、立ち上がり後規則正し
い時間間隔において、又は或る数の印刷後に、もしく
は、エンジンの動作点が大きく変化した時、又はエンジ
ンの構成部分の安定性により適切なこれらの基準の任意
の組合せにより、発生される。エンジンの工場キャリブ
レ−ションにおいて、テーブルは、制御マイクロプロセ
ッサのメモリにおいて優先的に記憶される。このテーブ
ルは、微視的濃度レベルの各々に対してデンシトメータ
６の必要な出力値（Ｄ_OPCi）_RQを含む。例えば、４ビッ
ト／ピクセルエンジンにおいて、１６の微視的濃度レベ
ル（Ｄ_OPCi）_RQが、生成される（濃度０を含む）。図１
１において提示されたグラフの逆関数を取ることによ
り、図１１において一つの値に対してグラフで示された
如く、対応する露光エネルギーＥ_EXPiを、テーブルにお
ける各項目Ｄ_OPCiに対して計算することが可能である。
垂直Ｄ_OPC軸において、必要な目標濃度値Ｄ_OPC１７ｇ
ａ、指示される。図１１の感光度曲線１９Ｄ_OPC＝ｆ
（Ｅ_EXP／Ｅ_MAX）により、目標密度Ｄ_OPC１７を達成す
るために、対応する必要な露光エネルギーレベル１８を
見いだすことができる。露光レベルは、Ｅ_MAX：最大露
光エネルギーレベルに関するパーセントとして与えられ
る。これらの値は、露光装置の制御電子系において位置
する参照用テーブル（ＬＵＴ）１５において記憶され
る。

【００４４】微視的階調を再較正する第２の方法は、ｉ
＝０．．１５に対して、Ｅ_EXPiまで露光するが、上記の
ものと同様のくさびを現像しないことである。静電電圧
センサ４を用いて、各パッチｉに対する現像ポテンシャ
ルＶ_DEViが、記録される。これは、図１１において記載
されたものに類似するグラフを構成することを可能にす
る。

【００４５】好ましくは、エンジンの工場キャリブレ−
ションにおいて再び、必要な現像ポテンシャルＶ
_DEViが、制御マイクロプロセッサのメモリにおいて常駐
するテーブルにおいて記憶される。記録された関数の逆
を取ることにより、テーブルにおいて各項目に対する必
要な露光エネルギーレベルＥ_EXPiが、見いだされ、露光
装置内のＬＵＴ１５において記憶される。

【００４６】本発明の好ましい実施態様詳細を記載した
が、技術における当業者には、次のクレイムによって記
載された如く発明の範囲に反することなく、多数の修正
が行われることは明らかであろう。

【００４７】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００４８】１．感光要素を有する電子写真装置におけ
る出力濃度を制御するための方法において、光学濃度Ｄ
_OPC、現像電圧Ｖ_DEVとトナー電荷Ｑ／Ｍの間の関係を確
立する段階と、媒体光学濃度に対応する静電パッチを、
該感光要素において発生する段階と、該静電パッチにお
いて現像電圧Ｖ_DEVを測定する段階と、トナーの付着に
より該静電パッチを現像し、該感光要素においてトナー
パッチを与える段階と、該トナーパッチの光学濃度Ｄ
_OPCを測定する段階と、該現像電圧と該光学濃度から、
上記関係を用いて、トナー電荷Ｑ／Ｍを計算する段階
と、上記計算したトナー電荷Ｑ／Ｍに対応して、トナー
濃度ＴＣを修正する段階とを具備する方法。

【００４９】２．該トナー濃度の修正が、トナー供給Ｔ
Ｓを増減させる段階を具備する上記１に記載の方法。

【００５０】３．現像電圧Ｖ_DEVの測定が、該静電パッ
チの露光後ポテンシャルＶ_Eを測定する段階と、該トナ
ー供給手段のバイアスポテンシャルＶ_Bを検出する段階
と、Ｖ_EとＶ_Bの間の差を取る段階とを具備する上記のい
ずれかに記載の方法。

【００５１】４．該トナー濃度ＴＣを修正する段階が、
目標トナー電荷（Ｑ／Ｍ）_TARGETに基づく上記のいずれ
かに記載の方法。

【００５２】５．該目標トナー電荷（Ｑ／Ｍ）
_TARGETが、相対湿度ＲＨと目標トナー電荷の間の第２の
関係を確立する段階と、相対湿度ＲＨを測定する段階
と、該第２の関係を用いて、該測定相対湿度から、目標
トナー電荷（Ｑ／Ｍ）_TARGETを計算する段階とを具備し
て、計算される上記４に記載の方法。

【００５３】６．Ｑ／Ｍと（Ｑ／Ｍ）_TARGETを規則的に
計算する段階と、ＰＩＤシステムにおけるこれらの値を
使用して、必要なＴＣ変化を計算する段階とを具備する
上記４又は５に記載の方法。

【００５４】７．該光伝導要素における複数のパッチ
を、各パッチ内で一定の種々の露光レベルＥ_EXPiに露光
する段階を具備する上記１〜５のいずれかに記載の方
法。

【００５５】８．トナーの付着により該パッチを現像す
る段階と、デンシトメータにより、各パッチの光学濃度
を測定する段階と、該測定光学濃度に基づいて、必要な
光学濃度の関数として、露光レベルを与える変換テーブ
ルを確立する段階とをさらに具備する上記７に記載の方
法。

【００５６】９．該露光パッチの電圧レベルを測定する
段階と、該測定電圧レベルに基づいて、必要な光学濃度
の関数として、露光レベルを与える変換テーブルを確立
する段階とをさらに具備する上記７に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】多様なトナー濃度値ＴＣといろいろな相対湿度
値ＲＨに対して２成分現像液に典型的な現像可能性曲線
の測定点を表現するグラフである。

【図２】パラメータとして相対湿度ＲＨを有する、トナ
ー濃度ＴＣの関数として２成分現像液系におけるトナー
の単位質量当りのトナー電荷Ｑ／Ｍを表現するグラフで
ある。

【図３】本発明のために適切な電子写真エンジンを表現
する。

【図４】トナー電荷Ｑ／Ｍを調節するための閉ループ制
御系を表現する。

【図５】バイアスポテンシャルＶ_B＝−２００Ｖと充電
ポテンシャルＶ_C＝−３００を基準として、露光エネル
ギー量Ｅ_EXPの関数として、露光装置３による感光要素
１の露光後の放電ポテンシャルＶ_Eを表現する。

【図６】充電ポテンシャルＶ_C＝−３００Ｖに対して、
露光エネルギーＥ_EXPの関数として現像ポテンシャルＶ
_DEV＝Ｖ_E−Ｖ_Bを表現する。

【図７】充電ポテンシャルＶ_C＝−３００Ｖに対して、
露光エネルギーＥ_EXPの関数として透過濃度Ｄ_TRANSを表
現する。

【図８】バイアスポテンシャルＶ_B＝−４００Ｖと充電
ポテンシャルＶ_C＝−５００Ｖを基準として、露光エネ
ルギー量Ｅ_EXPの関数として、露光装置３による感光要
素１の露光後の放電ポテンシャルＶ_Eを表現する。

【図９】充電ポテンシャルＶ_C＝−５００に対して、露
光エネルギーＥ_EXPの関数として現像ポテンシャルＶ_DEV
＝Ｖ_E−Ｖ_Bを表現する。

【図１０】Ｖ充電ポテンシャルＶ_C＝−５００Ｖに対し
て、露光エネルギーＥ_EXPの関数として透過濃度Ｄ_TRANS
を表現する。

【図１１】相対露光エネルギーＥ_EXP／（Ｅ_EXP）_MAXに
関して１０階段くさびにおいて、デンシトメータで記録
された、１０パッチの濃度Ｄ_OPCを示す。

【符号の説明】

１ 感光要素ＯＰＣ有機性光伝導体 ２ 充電装置（スコロトロン） ３ 露光装置（レーザー走査システムＬＥＤ） ４ 無接点型静電圧センサー ５ ２成分現像系−現像ユニット−現像系 ６ 濃度センサー−全体的濃度測定−デンシトメーター ７ 出力媒体：用紙又は透明画 ８ 磁気ローラー−磁気ブラシ−現像液供給ローラー−
トナー供給ローラー ９ 環境センサー−ＲＨ／Ｔセンサー １０ トナーウエス箱 １１ 清浄系 １２ トナー容器又は現像液 １３ トナー制御手段 １４ 画像処理ユニット（ＲＩＰ） １５ 変換テーブル（ＬＵＴ） １６ トナー濃度センサー １７ 目標濃度値Ｄ_OPC １８ 最大露光エネルギーレベルの％として目標濃度Ｄ
_OPCを達成するための必要露光レベル １９ 感光度曲線Ｄ_OPC＝Ｆ（Ｅ_EXP） ２０ 転写電界 ２１ 転写域 ２２ 微視的色調レベル−微視的階調 ２３ Ｖ_C充電ポテンシャル ２４ 物理露光エネルギーレベル−出力エネルギーレベ
ル−露光エネルギー ２５ 露光強度 ２６ ＯＰＣの照度 ２７ Ｖ_E：露光後ポテンシャル ２８ 現像ギャップ ２９ Ｖ_B：バイアス電圧／ポテンシャル ３０ Ｖ_DEV：現像ポテンシャル／電圧 ３１ ＯＰＣ表面 ３２ 放電ポテンシャル ３３ ビットマップのデータ ３６ ＲＨ＝７０％に対するＱ／Ｍ＝ｆ（ＴＣ） ３７ ＲＨ＝５０％に対するＱ／Ｍ＝ｆ（ＴＣ） ３８ ＲＨ＝３０％に対するＱ／Ｍ＝ｆ（ＴＣ） ３９ ＲＨ＝３０％において演色されたピクセルのピク
セルプロフィル４０ ＲＨ＝７０％において演色された
ピクセルのピクセルプロフィル ４１ 比較器（Ｑ／Ｍ）_TARGETと（Ｑ／Ｍ）_ACTUAL ４２ ＰＩＤ：比例、積分及び差動コントローラ ４３ （Ｑ／Ｍ）_ACTUAL計算ユニット ４４ （Ｑ／Ｍ）_TARGET計算ユニット ４５ ＲＨ＝３０％に対する現像曲線 ４６ ＲＨ＝７０％に対する現像曲線 ５０ ＲＨ＝３０％における高充電電圧の一般ＯＰＣに
対する放電曲線 ５１ ＲＨ＝７０％における低充電電圧の一般ＯＰＣに
対する放電曲線 ５２ 最大露光に対する一定放電ポテンシャルを指示す
る水平線 ５３ 低相対湿度ＲＨ＝３０％において動作する電子写
真装置のピクセル中心からの距離の関数としてのトナー
質量Ｍ／Ａの空間濃度 ５４ 高相対湿度ＲＨ＝７０％において動作する電子写
真装置のピクセル中心からの距離の関数としてのトナー
質量Ｍ／Ａの空間濃度 ６０ 一ピクセルに対する堆積マップのプロフィル ６１ 一ピクセルに対する堆積マップのプロフィル ６２ 相対湿度ＲＨ＝７０％における現像曲線 ６３ 相対湿度ＲＨ＝３０％における現像曲線 ６４ 相対湿度ＲＨ＝３０％における放電曲線 ６５ 相対湿度ＲＨ＝７０％における放電曲線 ６７ 測定充電レベルＶ_C ６８ Ｖ_Cに対する目標値 ６９ 誤り信号 ７１ 比較器 ７２ 電子写真プロセスのコントローラ ７３ ＰＩＤ比例、積分及び差動コントローラ ７４ 電子写真エンジン ７５ 目標最大濃度 ７６ 全濃度パッチの濃度 ７７ 全濃度パッチ ７８ 誤り信号 ８１ ＰＩＤ比例、積分及び差動コントローラ ８２ 比較器

フロントページの続き (72)発明者 ロベルト・ジヤンセンス ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 デイルク・ブロツデイン ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 ウエルナー・ハイアバウト ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光要素を有する電子写真装置における
   出力濃度を制御するための方法において、光学濃度Ｄ
   _OPC、現像電圧Ｖ_DEVとトナー電荷Ｑ／Ｍの間の関係を確
   立する段階と、媒体光学濃度に対応する静電パッチを、
   該感光要素において発生する段階と、該静電パッチにお
   いて現像電圧Ｖ_DEVを測定する段階と、トナーの付着に
   より該静電パッチを現像し、該感光要素においてトナー
   パッチを与える段階と、該トナーパッチの光学濃度Ｄ
   _OPCを測定する段階と、該現像電圧と該光学濃度から、
   上記関係を用いて、トナー電荷Ｑ／Ｍを計算する段階
   と、上記計算したトナー電荷Ｑ／Ｍに対応して、トナー
   濃度ＴＣを修正する段階とを具備する方法。