(57)【要約】  現像電位の測定値に基づいて印刷品質を維持するシステム及び関連した方法。現在の処理の測定値をトナー濃度関連の設定値と比較する機能と、印刷品質を示す、現在の処理の測定値、及びトナー濃度関連の設定値、又はその導関数に基づいた品質調節範囲を算出する機能と、現在の処理の測定値と、設定値との間の差に変化率が比例するように、品質調節範囲内の新たな設定値に向けた趨勢に、現在の処理の測定値に関する現在の処理状態を整合させる機能とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像電位の測定値に基づいて印刷品質を維持する方法であって、
ａ．環境情報を受け取る工程と、
ｂ．測定されたトナー濃度関連値を含む現在の処理の測定値を受け取る工程と、
ｃ．１つ又は複数のトナー濃度関連範囲と前記現在の処理の測定値を比較する工程であって、各範囲は、関連した最小トナー濃度及び最大トナー濃度、又はその導関数を有する工程と、
ｄ．現在の環境情報の印刷品質を示す、最小トナー濃度及び最大トナー濃度、又はその導関数を含む適切なトナー濃度関連範囲を判定する工程と、
ｅ．前記判定に基づいて少なくとも１つの信号を生成する工程とを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記環境情報は、温度及び／又は湿度の少なくとも一方を含む局所情報を含む方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、前記環境情報は、エネルギ・レベル、時間、場所、プリンタ・タイプ、操作者、音、及びジョブ・タイプのうちの１つ又は複数を含む、トナー濃度に影響を及ぼす他の要因を更に含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、現在の環境情報に基づいて選ばれる規則の組に基づいて最適化される制御された変化率でトナー濃度を調節する工程を更に含む方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、Ｖｄｅｖに基づいて、前記生成された信号を使用して、トナーを加えることにより、トナー濃度を制御する方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、Ｖｄｅｖに基づいて、前記生成された信号を使用して、トナーを抑えることにより、トナー濃度を制御する方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、前記生成された信号を使用して、湿度、温度及び大気非汚染度を含む１つ又は複数の環境要因に基づいてトナーを抑えることにより、トナー濃度を低減させる方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、前記生成された信号を使用して、前記環境情報に基づいてトナーを加えることにより、トナー濃度を増加させる方法。
【請求項９】
現像電位の測定値（Ｖｄｅｖ）に基づいて印刷品質を維持する装置を含む、加湿システムなしの静電記録式プリンタであって、前記装置は、
ａ．トナー濃度に関する光導電体電圧（Ｖｚｅｒｏ）まで光導電体を充電する電源と、
ｂ．前記Ｖｚｅｒｏの電圧制御器であって、それにより、前記Ｖｚｅｒｏの電圧制御を時間間隔の過程にわたって行う電圧制御器と、
ｃ．現在の測定された環境情報を求めるための少なくとも１つの測定装置と、
ｄ．前記現在の測定された環境情報に基づいて、１つ又は複数のトナー濃度関連範囲、又はその導関数から、最小トナー濃度及び最大トナー濃度、又はその導関数を含むトナー濃度範囲を判定する処理装置と、
ｅ．前記トナー濃度又はその導関数が前記トナー濃度範囲と比較される比較器と、
ｇ．前記最小トナー濃度と前記最大トナー濃度との間の範囲内に収まるよう前記トナー濃度を調節するための調節器と、
ｆ．前記比較器及び／又は前記調節器に基づいて１つ又は複数の信号を生成する信号生成器とを含む静電記録式プリンタ。
【請求項１０】
請求項９記載の装置であって、前記環境情報は、温度及び／又は湿度の少なくとも一方を含む局所情報を含む装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置であって、前記環境情報は、エネルギ・レベル、時間、場所、プリンタ・タイプ、操作者、音、及びジョブ・タイプのうちの１つ又は複数を含む他のトナー濃度関連要因を更に含む装置。
【請求項１２】
請求項９記載の装置であって、前記生成された信号を使用して、トナーを加えることにより、前記トナー濃度を制御する装置。
【請求項１３】
請求項９記載の装置であって、前記生成された信号を使用して、トナーを抑えることにより、前記トナー濃度を制御する装置。
【請求項１４】
請求項９記載の装置であって、前記生成される信号は、湿度、温度及び大気非汚染度を含む１つ又は複数の環境要因に基づいて前記トナー濃度を制御する装置。
【請求項１５】
請求項９記載の装置であって、コンピュータを含み、前記電源を起動させる手段、前記調節器、前記比較器、及び前記トナー補給を起動又は停止させる手段を組み入れた装置。
【請求項１６】
請求項９記載の装置であって、前記トナー濃度範囲は、それぞれが最小値及び最大値を有する複数の範囲を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電記録式プリンタ及びその装置に関し、特に、現像電圧を使用して印刷品質を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー、キャリヤーや他の成分を含む現像剤を利用した静電記録式のプリンタ及び複写機は、印刷処理中に使用される現像剤及びトナーを混合するための現像剤混合装置及び関連処理を使用する。「静電記録式プリンタ」の語は、静電記録受像体エレメント上に現像される乾式トナーを使用する静電記録式のプリンタ及び複写機、並びに、静電記録受像体に依拠しないイオノグラフィック・プリンタ及び複写機を包含することが意図されている。多くの場合、静電記録式装置は、電磁ブラシ・ステーションや同様な現像ステーションを組み入れて、トナーを基板（潜像を担持する撮像部材／光導電性部材）に現像する。その後、付着されたトナーは、シート上に転写され、その上に定着される。
【０００３】
周知のように、帯電ステーションにおいてコロナ帯電器を使用して光導電体表面を一様に帯電させ、帯電させた光導電体を光パターンに露出ステーションにおいて露出して静電潜像を形成し、静電潜像を現像器ステーションにおいて色調を変えてトナー画像を光導電体表面上に形成する連続した工程により、トナー画像を光導電体上に形成することができる。次いで、トナー画像は、転写ステーションにおいて受像体（例えば、紙シート）に直接転写することができるか、又は、まず、中間転写部材（すなわち、ＩＴＭ）に転写し、その後、受像体に転写することができる。色調を変えた受像体は次いで、トナー画像を受像体に熱及び／又は圧力によって定着させる定着ステーションに移動させる。
【０００４】
静電記録処理では、光導電性エレメントなどの誘電部材は当初、一様に帯電させる。適切な露出源に誘電部材を露出することにより、静電潜像帯電パターンが誘電部材上に形成される。例えば、誘電部材が光導電性エレメントの場合、光導電性エレメントは、レーザ・スキャナやＬＥＤアレイなどの露出源によって露出させる。磁気ブラシや他の既知のタイプの現像ステーションに含まれているものなどの現像剤材料に潜像帯電パターンを近付けることにより、潜像帯電パターンを可視画像に現像する。
【０００５】
現像液材料は通常、マーキングされていない磁性キャリヤー粒子、及びマーキングされている非磁性トナー粒子を含む２つ以上の成分を含む。トナー粒子とキャリヤー粒子との間の摩擦電気的相互作用が理由で、２つのタイプの粒子は反対の極性の電荷を発生させ、トナー粒子はキャリヤー粒子に静電付着する。現像ステーションは、誘電部材上に存在している潜像帯電パターンに現像剤を近付け、帯電トナー粒子は、潜像帯電パターンに引き付けられ、潜像帯電パターンを現像する。
【０００６】
静電界を利用して受像体部材の方向にトナー粒子を圧迫することにより、結果として生じるトナー粒子現像画像が受像体部材（紙やプラスチック・シートなど）に転写される。静電界は通常、いくつかのやり方で印加される。例えば、コロナ装置を使用して受像体部材の裏面上に電荷を散布することが可能である。しかし、一般的に、電気的にバイアスされた転写ローラを使用して静電界を印加することが好ましい。トナー粒子現像画像の受像体部材への転写が完了すると、熱及び／又は圧力を加えることにより、現像画像を受像体部材に定着させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像品質の問題の最大の原因の１つに、現像ステーションにおいて生じるか、又は現像ステーションの周りで生じる環境状態におけるばらつきがある。加温器、乾燥器、加湿器及び添加剤を全て、周囲環境が画像品質に及ぼす影響を制御する目的で使用して前述の問題と戦ってきている。西暦２００４年３月４日付で公開された米国特許出願公開第２００４／００４２８１５号明細書には、潜像帯電パターンの現像のためにトナー粒子上の電荷を制御するための、現像ステーション用加湿システムが開示されている。加湿は、現像ステーション内に指し向けた空気流に水蒸気を加えることによって行われる。加湿システムを加えることには、費用がかかり、制御も難しい。周囲環境の範囲にわたって画像品質を維持するための加湿システムを必要としないが、その代わりに、画像品質を維持するために現像サブシステム内部のパラメータを調節する現像器ステーションを有していることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、印刷品質の制御において静電記録式プリンタを支援するための装置及び方法に関する。より具体的には、現像電位の測定値に基づいて印刷品質を維持する方法は、現在の処理の測定値をトナー濃度関連の設定値と比較する工程と、印刷品質を示す、現在の処理の測定値、及びトナー濃度関連の設定値、又はその導関数に基づいた品質調節範囲を算出する工程と、現在の処理の測定値と、設定値との間の差に変化率が比例するように、品質調節範囲内の新たな設定値に向けた趨勢に、現在の処理の測定値に関する現在の処理状態を整合させる工程とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願明細書は、特に、本発明による装置及び方法の一部を構成するか、又は、本発明による装置及び方法と直接協働する構成要素に関する。特に示していないか、又は説明していない構成要素は、当業者に周知の種々の形態をとり得る。
【実施例】
【００１０】
図１及び図２は、静電記録式プリンタ１０の一部分全体を略示する。プリンタは、光導電性ドラム１２として本願明細書中に示す可動型静電記録式撮像部材１２を含む。可動型静電記録式撮像部材１２をモータによって駆動させてドラムを進め、よって、受像体１６を矢印Ｐで示す方向に進める。あるいは、ドラム１２は、ドラムに巻き付けられたベルトであり得るか、又は１つ又は複数のローラに巻き付けられたベルトであり得る。静電記録式プリンタ１０には、任意の供給量のトナー粒子１４を貯蔵し、光導電性ドラム１２（光導電体として表す場合もある）上にトナー粒子を選択的に付着させるトナー現像ステーションが設けられる。トナー粒子上の電荷が適切なレベルにある場合、上記粒子により、その後の転写工程に適正な電荷レベルである高品質可視画像に潜像画像帯電パターンが現像される。その後、可視トナー粒子画像を、基板又は受像体として表す場合が多い受像体部材１６に転写し、定着器１８によって受像体部材に定着させて、所望の画像を形成する。受像体が、印刷された紙、若しくは印刷されていない紙、又は、紙でない基材（金属、セラミックス、光導電体、繊維、ガラス、プラスチック・シート、金属シート、紙シートや、トナー又はトナー関連材料を受像することができる他の基材）であり得ることを当業者は理解している。
【００１１】
静電記録式プリンタ１０は、後述の方法及びシステムによる、印刷品質制御器デバイス又は装置２２及びシステムを組み入れている。静電記録式プリンタ１０は、種々のセンサ及び符号化器からの信号に応じてプリンタ１０の閉ループ制御を行うようプログラムされた制御器又は論理及び制御装置（ＬＣＵ）２０を含む。処理制御の局面は、参照により、本願明細書及び特許請求の範囲に援用する米国特許第６１２１９８６号明細書に開示されている。
【００１２】
全体を２２で示す品質制御器デバイスは、何れかの適切な移送機構により、それとともに移送される受像体部材１６に、トナー粒子１４によって現像された画像の転写に先行して、光導電性ドラム１２として以下に表す潜像帯電パターン担持部材によって担持される潜像帯電パターンの高品質現像を確実にするために、静電記録式プリンタ１０の現像ステーションにおいて電荷担持粒子と混合させるトナー粒子１４上の電荷を制御するよう静電記録式プリンタとともに動作する。トナー濃度２４を調節することにより、トナー粒子上の電荷を修正することにより、現像電位が所望の範囲内に維持され、加湿システムの必要なしで所望の高品質画像印刷に必要な出力印刷密度が達成されることが分かっている。
【００１３】
印刷品質装置２８は、加湿システムなしの静電記録式プリンタとともに動作する。品質制御デバイス２２は、現像電位測定値（Ｖｄｅｖ）に基づいて印刷品質を維持するデバイスである。装置２８は、光導電体を光導電体電圧（Ｖｚｅｒｏ）に充電する電源２６と、目標Ｖｚｅｒｏを求め、維持し、それにより、特定の期間にわたってＶｚｅｒｏの電圧制御をもたらす電圧制御器３０と、Ｖｚｅｒｏの残留電圧及び光導電体放電速度、並びに他の環境情報（温度や湿度など）を含む第１の情報を測定する１つ又は複数の測定装置３２と、現在の処理の測定値及びトナー濃度関連設定値２０、又はその導関数（Ｖｄｅｖなどの、印刷品質を示す）に基づいて品質調節範囲２７を算出する処理システム算出デバイス３４とを備える。
【００１４】
第１の情報、又はその導関数が、算出された品質調節範囲又はその導関数と比較され、印刷品質を示す比較器３６、並びに、品質調節範囲内の新たな設定値の方向へ向くように現在の状態を制御して調節するための調節器３８、及び比較器及び／又は調節器に基づいて信号を生成し、よって、より良好な品質の印刷をもたらすための信号生成器４０も含まれている。
【００１５】
前述の装置２８は、測定装置によって制御される信号生成器４２によって信号４０を生成する。Ｖｄｅｖが変動する期間中に光導電体のＶｄｅｖに関する少なくとも１つに値を測定するための方法４４の一実施例は、図３乃至５の流れ図によって表す。生成された信号４０を使用して、湿度、温度、及び大気非汚染度を含む１つ又は複数の環境要因に基づいて、トナー１４を加えるか、トナーを抑え、よって、トナー濃度を変えることにより、トナー濃度２４を制御する。コンピュータは、電源、調節器、比較器、及びトナー補給を起動させるための制御部を組み入れている。制御部では、現在の状態の組に対する変動が、変動率に関連して制御される。前述の変動率は、性能を最適化する規則の組によって制御することが可能である。
【００１６】
トーニング電位に基づいた目標トナー濃度の調節
所望の品質を表すか、又は、必然でないが場合によっては、理想の品質を表す目標値であるトナー濃度関連設定値に関する印刷制御パッチ３１を生成する工程と、測定されたトーニング電位関連値及び測定されたトナー濃度関連（ＴＭ＿ｒｅｆ）値を含む現在の処理の測定値を受け取る工程と、現在の処理の測定値をトナー濃度関連設定値と比較し、差を算出する工程と、印刷品質を示す、トナー濃度関連設定値又はその導関数、及び現在の処理の測定値に基づいた品質調節範囲を算出する工程と、変動率が差に比例するように、品質調節範囲内の新たな設定値の方向へ向くよう、現在の処理測定値に関する現在の処理状態を調節する工程と、比較に基づいて信号を生成する工程とを含む。
【００１７】
前述の方法４４は、品質調節範囲が最小値及び最大値を有するように設定値を設定する。好ましい実施例では、重要な局面の１つには、現在の処理の状態に基づいて選ばれる規則の組に基づいて、制御された変動率が最適化されるように調節が、制御された変動率で行われるということがある。システムは、トナーを加えるか、又はトナーを抑えることにより、トナー濃度２４を制御するために使用される、Ｖｄｅｖを含むいくつかの変数に基づいて信号を生成する。生成された信号は、湿度、温度及び大気非汚染度に基づいてトナー濃度を変動することができる。
【００１８】
この方法４４は、光導電体１２をＶｚｅｒｏに充電し、光導電体を２つの露光量（Ｅｚｅｒｏ）に露光させて、印刷制御パッチを生成する前に光導電体の放電速度及び残留電圧を推定する。次いで、Ｖｚｅｒｏ及びＥｚｅｒｏを含む印刷制御パラメータが調節される。Ｖｚｅｒｏ、Ｅｚｅｒｏ及び残存電圧を含む現在の処理測定値が情報のために受け取られると、プロセッサは、この情報を使用して現像電位（Ｖｄｅｖ）を算出し、Ｖｄｅｖ又はその導関数を次いで、印刷品質を示す、一定範囲の格納電圧と比較する。よって、前述の変数は、比較に基づいて印刷品質を向上させるよう再設定することが可能である。
【００１９】
トナー１４の単位質量あたりの帯電量に影響を与える要因は多く存在している。温度や湿度などの関心要因は、測定装置３２によって測定される。この例に限られないが、この例では、トナー１４の含水率は、トナーが露出される空気の含水率に依存するので、湿度制御機能の除去、及びトナー付近での、より高い湿度レベルへの露出により、トナーの単位質量あたりの帯電量の範囲における増加、及び、よって、外部雑音の増加、並びに、よって、システムがさらされる品質問題がもたらされ得る。湿度非感応性トナーは、単位質量あたりの帯電量を一定範囲に十分に制限し、よって、転写アーチファクトや他の品質問題の発生を効果的に制御することができないことがあり得る。品質制御器は、湿度における変動の影響を部分的に打ち消すようトナー濃度を制御することが可能である。すなわち、湿度が低く、トナーの単位質量あたりの帯電量が増加した場合、トナー濃度２４は増加し、よって、トナーの単位質量あたりの帯電量は減少する。湿度が高く、トナーの単位質量あたりの帯電量が低い場合、トナー濃度は減少し、よって、トナーの単位質量あたりの帯電量は増加する。トナーの単位質量あたりの帯電量は、トナー濃度、及び湿度と反比例する。
【００２０】
トナーの単位質量あたりの帯電量を補償するようトナー濃度２４を調節するために、トーニング電位を、トナーの単位質量の帯電量の代わりに使用する。トナーの単位質量あたりの帯電量は、ディジタル・プレスにおいて直接測定することが可能でないからである。トーニング電位は、画像密度を制御するための処理制御によって使用される処理パラメータである。しかし、トーニング電位は、直接、測定又は制御されない一方、測定された光導電体の特性や他の処理制御パラメータから推定しなければならない。光導電体パラメータは、Ｂｕｅｔｔｎｅｒによる米国特許第６，６４７，２１９号明細書によって開示されたやり方で求められる。光導電体が、−５００Ｖの電圧に一様に充電される。次いで、１．６３ｅｒｇｓ／ｃｍ２及び５．００ｅｒｇｓ／ｃｍ２の露光量が光導電体に与えられ、対応する露光電圧が静電電位測定器によって測定される。前述の２つの露光電圧を使用して、光導電体の光放電速度及び残留電圧を推定する。光放電速度及び残留電圧が分かると、処理制御システムは、密度制御パッチを印刷し、目標出力密度をもたらすよう光導電体の初期電圧（Ｖｚｅｒｏ）、露光量、及びトーニング・バイアスを調節する。Ｖｚｅｒｏの処理制御パラメータ、光導電体の残留電圧、及びトーニング・バイアスから、現在の処理状態下で目標出力密度をもたらすために必要なトーニング電位が算出される。
【００２１】
転写アーチファクトを生成しないか、又は、処理制御動作範囲外の値にＶｚｅｒｏを駆動させる、トナーの単位質量あたりの帯電量と一致する範囲に収まるかを判定するようトーニング電位が検査される。例えば、トーニング電位の上限は４００Ｖであり得るものであり、下限は２００Ｖであり得る。トーニング電位が２００Ｖよりも大きく、４００Ｖよりも小さいことがトナー濃度調節アルゴリズムによって判定した場合、トナー濃度は、その公称値（例として、６％）に調節される。トーニング電位が４００Ｖよりも大きい場合、トーニング電位が４００Ｖに等しくなるまで、又はトナー濃度の上限に達するまで、ＴＣは漸増的に増加させる。トーニング電位が２００Ｖよりも小さい場合、トーニング電位が２００Ｖに等しくなるまで、又はトナー濃度の下限に達するまで、トナー濃度は低減させる。前述のアルゴリズムは図３に略示する。破線の矩形に囲まれた工程は、マシンの電源を入れる際に、又は１０時間以上、オン状態のマシンにおいてのみ実行される。ボックスの外の工程は処理制御サイクル毎に実行され、処理制御サイクルは、印刷実行中の転写ウェブ旋回毎に起動される。
【００２２】
トナー濃度２４は、トナー濃度制御システムに格納された基準電圧と、トナー・モニタ信号電圧との間の差に基づいて、現像ステーションへトナーを加えるか、又は現像ステーションへトナーを加えることを控えることを可能にすることによって制御される。トナー・モニタは、基準信号が例えば、２．５Ｖであるように調節される。トナー濃度調節アルゴリズムは、調節を行うためにトナー・モニタ基準信号を変えず、むしろ、トナー・モニタ・オフセット・パラメータを増減させる。パラメータは、トナー濃度の調節を実行する処理制御サイクル毎の所定の増分で調節される。違った大きさの２つの増分が可能である。新たな現像剤混合物を加えた後、選択された数の処理制御サイクルについて、トナー・モニタ・オフセット・パラメータのより大きな増減が可能である。選択された数の処理制御サイクルが実行された後、増分は、トナー濃度の制御調節に通常使用される小さいサイズに戻る。
【００２３】
前述の方法４４の概略図を図３に示す。トナー・モニタ・オフセット調節の詳細、及び方法の調節可能なパラメータの例示的な値は、本明細書で説明し、図４に表す。トナー・モニタ・オフセットの最小値は−１．００Ｖである。これにより、トナー濃度が約３％だけ増加することが可能になる。トナー・モニタ・オフセットの最大値は＋０．４５Ｖであり、これにより、トナー濃度をその公称値６％から１．５％低減させることが可能になる。高速トナー濃度調節に使用されるトナー・モニタ・オフセットのより大きな調節は、処理制御サイクル毎に３０ｍＶである。前述の大きな調節は、現像剤を加えた後の最初の５０の処理制御サイクルに使用される。トナー・モニタ・オフセットの小さな調節は、処理制御サイクル毎１０ｍＶである。
【００２４】
好ましい実施例の１つでは、高湿度状態における従来の現像剤にみられる、ＴＣが経年とともに上昇する傾向を阻止するために非対称性制御を有することが望ましい。この特性を前提とすれば、この実施例は、最小ＴＣとして使用されるトナー濃度（ＴＣ）から始まり、よって、必要な場合、制御器は、目標濃度に向けてトナーを追加するが、前述の初期化レベルを濃度が下回ることを可能にしない。これは以下のように行われる。
【００２５】
ａ．  ＴＭ＿ｒｅｆは、常に現像剤交換手順後の初期化値として定義される。
【００２６】
ｂ．  ＴＭ＿ｒｅｆの目標値は、非対称ＴＣ制御を補正するよう２８００ｍＶにシフトさせる（その前には、２５００ｍＶが目標値である）。
【００２７】
ｃ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｎｃｈｏｒは、Ｖｚｅｒｏ＿ｉｎｉｔｉａｌにおいて有効な、ＴＭ＿ｒｅｆに対するオフセットとして定義される。Ｖｚｅｒｏ＿ｉｎｉｔｉａｌは、自動処理設定（ＡＰＳ）中に設定された光放電補正された開始点である。Ｖｚｅｒｏ＿ｉｎｉｔｉａｌは一般に、光導電体の残留電圧のばらつきを補正する。ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｎｃｈｏｒの値は、０乃至１０００ｍＶの範囲を有し得、デフォルトは３５０ｍＶである（公称濃度を１％上回り、残留電圧を考慮することにより、公称５００ｖ  Ｖｚｅｒｏ＋／−５０ボルトに施される）。
【００２８】
ｄ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｌｏｐｅは、瞬時のＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍを算出するために使用される公称調節率である。このパラメータは、Ｖｚｅｒｏボルト毎マイクロボルトとして表され、０乃至１０，０００の範囲を有し得、公称値は１，７００であり（、２００Ｖｚｅｒｏ範囲にわたって１％のＴＣ変動をもたらす）。
【００２９】
ｅ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎは、オフセットが最小値を超えることを阻止するためのパラメータである。これにより、最小ＴＣの、ビルド（ｂｕｉｌｄ）ＴＣからのオフセットがどの程度低いかが求められる。前述のパラメータの範囲は、−１０００乃至＋１０００であり、公称値は０である。値が０であるということは、ビルドＴＣが、最小のＴＣであることを意味する。
【００３０】
ｆ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿＿ｍａｘは、オフセットが最大値を超えることを阻止するためのパラメータである。これにより、最大ＴＣの、ビルドＴＣからのオフセットがどの程度高いかが求められる。このパラメータの範囲は−１０００乃至＋１０００であり、公称値は＋７００である。
【００３１】
【表１】
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この実施例では、ＴＣはＶｚｅｒｏに比例するが、以下の工程を使用して、急速に変動することが可能にされない。
【００３２】
ａ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍは、ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍ  ＝  ．．．傾き  ｘ  （Ｖｚｅｒｏ＿ａｉｍ  &#8212;  Ｖｚｅｒｏ＿ｉｎｉｔｉａｌ）  ＋  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｎｃｈｏｒを設定する、Ｖｚｅｒｏに依存する計算として定義される。この値は、上記関係により、厳密に調節することが可能であり、最小値若しくは最大値の限度、又はステップの変動の対象でない。
【００３３】
ｂ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｃｔｕａｌは、  動作中のＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔであり、何れかの１つの処理パッチ・サイクルにおける調節レートを制限することにより、ゆっくりとＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍに収束するよう企図されている。この値は、上記ｅ及びｆで定義されたパラメータによって設定された最小限度及び最大限度の対象である。
【００３４】
ｃ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｔｅｐ＿ｌｉｍｉｔは、単一のＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｃｔｕａｌの調節に対して最大限に可能な変動である。この値は絶対値として表され、正の調節及び負の調節を等しく制限する。このパラメータの範囲は、０乃至５０であり、公称値は４であり、これは、１９２５の印刷において１％ＴＣの最大ＴＣ調節率（３５０ｍＶ／％、８８の調節サイクル、２２の調節間印刷）につながる。
【００３５】
リアルタイム制御を始める前に、新たな現像剤をミッドレンジのＴＣに収束させるために、更なる工程が使用される。
【００３６】
ａ．  現像剤は、充填されると、まず、固定の期間の間、攪拌され、次いで、電子的な微調節を行ってＴＭ＿ｌｉｖｅを２８００に至らせ、次いで、モニタが２０秒の間、サンプリングされ、平均化されたモニタ信号がＴＭ＿ｒｅｆとして格納される。
【００３７】
ｂ．  その後、ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍ  及びＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｃｔｕａｌは、  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｎｃｈｏｒに等しく設定される。
【００３８】
ｃ．  「トナー追加」サービス・ルーチンは次いで、ＴＭ＿ｒｅｆ  −  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｃｔｕａｌに収束するよう調節されるようＴＭ＿ｃｕｒを駆動させるよう実行する。この動作は公称では、１％ＴＣをこの新たな現像液に追加する。開始ＴＣは、Ｒｈセンサからのフィード・フォワードに基づき得る。
【００３９】
Ｖｚｅｒｏがトーニング電位限度に対応する値近くにある場合、ＴＣキャッチアップがスケジューリングされる。Ｖｚｅｒｏが制御の限度に達すると、ＴＣはよりすばやくＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍに追いつくことを可能にすることが望ましいことがあり得る。低い側では、Ｖｚｅｒｏが３００ボルト未満の場合、劣化した品質レジームにあることを確認している。したがって、ＴＣがすばやく追いつくことの潜在的な不安定性の影響は、その状態において維持された動作よりも好ましいことがあり得る。同様に、Ｖｚｅｒｏが７００ボルトを超える場合、転写アーチファクトの可能性が高く、一般に、システムの安定性は低くなる。前述の動作領域では、ＴＣは、以下の工程を使用して、よりすばやく調節することが可能である。  
ａ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿Ｖｚｅｒｏ＿ｍｉｎ及びＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿Ｖｚｅｒｏ＿ｍａｘは、追いつく挙動が現れる閾値Ｖｚｅｒｏレベルとして定義される。前述のパラメータの範囲は２５０乃至８００であり、公称では、最小値は３００であり、最大値は７００である。
【００４０】
ｂ．  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｔｅｐ＿ｌｉｍｉｔ＿ｃａｔｃｈｕｐは、５ａで表す最大値超又は最小値未満でＶｚｅｒｏが動作する場合に行われる調節にあてはまるステップ限度値である。このパラメータの許容範囲は、０乃至５０であり、公称値は３５である。これは、潜在的なＴＣ調節率１％（２２０の印刷内）につながる。
【００４１】
トナー濃度の大きな調節が必要か否かの確認の実現形態を本明細書に記載する。例えば、システム・モニタ３２によって示される湿度が、金曜日の午後の、一日の終わりに低く、月曜日の朝のマシン起動時に高い場合に、このことが必要であり得る。以下に表す調節に対する必要性は、まだ判定されていない。確認を実行するために、先行する設定からのトーニング電位を格納し、マシン起動時に実行される自動処理設定（ＡＰＳ）中に算出される必要なトーニング電位と比較する必要がある。必要なトーニング電位における変動が、閾値（例えば、２００Ｖ）を超えている場合、処理制御限度を超えている可能性が高く、トナー濃度２４が調節されない限り、カラー複写が損なわれ得る旨をマシン操作者は警告され得る。操作者は、トナー１４をすばやく現像ステーションに加えるか、又はトナーをすばやく現像ステーションから除去することを実行するためのサービス・ルーチンに導かれる。トナー１４の除去は、前面ウェブ・クリーナにおける最小量の廃トナーの集めるよう企図される。
【００４２】
上述の通り、システム・モニタ３２によって検知されるものなどの環境変動は、現像剤の単位質量当たりの帯電量を変動させ得る。単位質量当たりの帯電量におけるこの変動は、トナー・モニタの手前の、トナー１４を含む弗化現像剤のバルク密度に影響を及ぼし得る。その結果、ＴＣは、高露点で上昇し、低露点で降下する傾向にあり、この影響により、更に、システムのダイナミック・レンジが脅かされ、よって、性能が脅かされる。内容を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、「Ｐｒｉｎｔ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する、本出願と同時係属中の、Ｓｌａｔｔｅｒｙらによる西暦２００６年６月１４日付出願の米国特許出願第１１／４５３，２１８号に記載されたような、トーニング電位に対するＶｚｅｒｏ帰還は、前述の基本的な作用を打ち消すようふるまう。時には、環境による影響は大きく、以下の実施例が効果的である。例えば、公称レベル又は高いレベルで湿度が一定であっても、黒色のみのジョブストリームにより、Ｖｚｅｒｏは上昇し得る。現像液の凝集性により、磁気擾乱が解消され、圧縮された現像剤が画像シリンダに粘着し、これにより、画像シリンダ及び乾式インク・ステーションの破壊につながる故障モードを生じるほど高いレベルにトナー濃度（ＴＣ）２４が達し得る。
【００４３】
トナー濃度制御システム及び方法の一実施例により、大きなトナー（モニタ）オフセットが、部屋の中の周囲状態によって正当化されるか否かについての確認が加えられる。図６は、制御システムのこの実施例を示すグラフィック表現である。このグラフは、トナー濃度（ＴＣ）％（１００）をＶ２ｚｅｒｏ（１１０）に対して示す。図１に示す温度センサ及び湿度（Ｒｈ）センサは、システム・モニタ３２の一部であり、制御装置２２とも呼ばれるＥＰモジュール制御装置を介して静電記録式プリンタに利用可能な信号４０を生成する。これにより、算出されたトナー・モニタ・オフセットが、空気の含水率により、かつ、推定により、トナーの単位質量当たりの帯電量により、正当化されるか否かをみるために確認することにより、より完全なトナー濃度制御のレート及びオフセットが可能になる。大きなトナー・モニタ・オフセットは、算出された要求が環境状態に一致している場合のみ、可能にされる。温度及び湿度（Ｒｈ）センサは、トナー濃度２４を直接制御するために使用される訳でなく、トナー濃度調節の有効性を確認するために使用される。
【００４４】
トナー濃度制御システム及びトナー濃度制御方法
図６に表すように、２組のＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎ  及び  ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍａｘが生成される。何れの限度を使用するかの選択は、露点の算出に基づいて判定される。
【００４５】
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎ＿ｈｉｇｈ＿ＤＰ＝−１７５
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎ＿ｌｏｗ＿ＤＰ＝＋１７５
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍａｘ＿ｈｉｇｈ＿ＤＰ＝＋５２５
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍａｘ＿ｌｏｗ＿ＤＰ＝＋８７５
システム・モニタ３２からの周囲温度及び湿度センサの読み取り値は、モニタが局所にある（すなわち、マシン付近にある）場合、マシンの付近における温度及び湿度の読み取り値を示し得る。前述の読み取り値は局所又は遠隔に格納し、アクセスして、露点（ＤＰ）を推定するための単純な式：
ＤＰ＝Ｋ１＋（Ｋ２＊Ｔｅｍｐ）＋（Ｋ３＊Ｒｈ）
Ｋ１＝−５０．３
Ｋ２＝０．８８
Ｋ３＝０．７９
に基づいて求められる。
【００４６】
算出される露点は、何れのＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎ及びｍａｘ限度を使用するかに影響を及ぼす。更なるＰＩＤにより、露点が高いか低いかを判定するための露点閾値が決まる。
【００４７】
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍｉｎ＿ＤＰ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝５０（１２０）
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｍａｘ＿ＤＰ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝３４（１３０）
ｍｉｎ／ｍａｘオフセット限度毎に、アクティブな限度は、現在の算出された露点をＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｘｘｘ＿ＤＰ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄと比較することによって求められる。算出されたＤＰが閾値よりも高い場合、ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｘｘｘ＿ｈｉｇｈ＿ＤＰ値が使用され、算出されたＤＰが閾値よりも低い場合、ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｘｘｘ＿ｌｏｗ＿ＤＰが使用される。
【００４８】
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔのフルレンジはこの場合、以前よりも５０％大きい。元の設計は、ＴＣを２００ｖ  Ｖｚｅｒｏ範囲を１％超えて駆動させた。より大きな範囲により、傾きを５０％増加させて、ＴＣを２００ｖ  Ｖｚｅｒｏ範囲を１．５％超えて駆動させる。
【００４９】
ＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｌｏｐｅは、瞬時のＴＭ＿ｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ａｉｍを算出するために使用される公称の調節レートである。このパラメータは、Ｖｚｅｒｏボルト毎マイクロボルトとして表され、０乃至１０，０００の範囲を有し得るものであり、公称値は２，５５０である（２００Ｖｏ範囲に対してＴＣ１．５％の変動をもたらす）。
【００５０】
温度及び湿度のセンサ測定入力は妥当性について検査することが可能であり、値が、合理的な範囲外であることが明らかになった場合、露点は、「公称値」４２とみなすものとする。温度が６０−９０Ｆの範囲内にないか、又はＲｈが５−８０％の範囲内にない場合、露点のデフォルト値は４２になるものとする。
【００５１】
測定された温度及び／又は湿度（時には、相対湿度として測定される）は、十分、期待範囲外にあり、その結果、撮像制御が最適でない状態になる。
【００５２】
よって、前述のシステム及び関連した方法は、２つの露点のｍｉｎオフセット及びｍａｘオフセットが互いに、かつ先行値と等しくなるように設定することにより、かつ、傾きパラメータを復元することにより、トナー濃度応答を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一局面による、現像ステーションを含む静電記録式複写装置の一部分の概略正面図である。
【図２】本発明の一側面による、現像ステーションの一部分の概略平面図である。
【図３】画像品質を制御する処理の流れ図である。
【図４】本発明の一局面による、画像品質を制御する処理を示す図である。
【図５】本発明の一局面による、画像品質を制御する処理を示す図である。
【図６】本発明の一局面による、印刷制御処理を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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