(57)【要約】トナーローラの近傍の自己清掃トナーローラデバイス用の装置及び関連方法。清掃デバイスは、トナーローラからのトナーデブリを捕捉する１つ以上のシールド、トナーデブリを収集するトナーデブリ容器、及び、動作モードから自己清掃モードにアプリケータを移動させるためのコントローラとを有する。
2010532495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真印刷物のコーティング中に使用される電子写真自己清掃トナーローラ装置であって、
（ａ）トナーローラからのトナーデブリを捕捉するために設けられ、トナーローラの近傍の高さ（ｈ）で清掃デバイス本体前面を備えた清掃デバイス本体を有する少なくとも１つの清掃デバイスと、
（ｂ）前記トナーローラと前記清掃デバイス本体前面の間に設けられる１つ以上の清掃シールドと、
（ｃ）トナーデブリを収集するため前記清掃デバイス本体内に設けられる内蔵型トナーデブリ容器とを含む、装置。
【請求項２】
前記清掃デバイスは、中央のトナーデブリ容器と清掃シールドが取り付けられた削り出しブロック組立体である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記清掃デバイスは、現像剤粒子のサイズ、けば(nap)の厚さ、磁気強度を含む前記トナーローラの磁気特性、トナーローラ間隔への削り、機械印刷速度及び環境条件のうちの１つ以上に基づいて、前記清掃デバイスを制御するコントローラを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記トナーデブリ容器は、更に、有機溶剤を含む清掃溶液を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記清掃デバイスからの残留物を除去することを含む自己清掃モードを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
電子写真清掃デバイスクリーナは、トナー除去用の１つ以上の抽出システムを更に含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記清掃シールドは、トナーローラの直径の０．２％から０．４％の間の距離でトナーローラに近傍に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記清掃シールドは、トナーローラから０．５ｍｍから１．５ｍｍの間の距離で配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記清掃シールドは、前記シールドと本体面の間の接触の開先角度が５度以上３０度以下のオーダになるように、本体面に対して傾斜して配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記清掃シールドは、前記清掃デバイス本体の前面高さ（ｈ）の半分よりも小さい高さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
印刷動作中における電子写真トナーローラの自動的な自己清掃方法であって、
（ａ）動作速度で電子写真プリンタを動作させるステップと、
（ｂ）トナーローラからのトナーデブリを除去するためにトナーローラに近接して、シールドが取り付けられた清掃デバイスを配置するステップと、
（ｃ）前記清掃デバイス内のトナーデブリを収集するステップと、
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のステップを１回以上印刷と連携して自動的に制御するステップとを含む、方法。
【請求項１２】
１回以上の自動的なステップは、更に、時間間隔若しくはセンサ読み値の少なくとも１つに応答したコントローラを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
印刷の再始動の前に全ての残留物を除去してデブリを除去するために動作速度から自動的に低速にすること又は機械を停止させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記洗浄デバイスは、印刷物の非画像領域内のアーチファクトを防止するため、トナーローラに近接する本質的に中性若しくは間違った符号のいずれかであるトナーを清掃する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記洗浄デバイスは、自立型の化学物質若しくは装置の使用を介して、自動的に清掃される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記配置するステップは、現像剤粒子のサイズ、けば(nap)の厚さ、磁気強度を含む前記トナーローラの磁気特性、トナーローラ間隔への削り、機械印刷速度及び環境条件のうちの１つ以上に基づいて決定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記動作速度は、１回の清掃サイクルで前記トナーローラを更に清掃するために高速化される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
印刷物の非画像領域内のアーチファクトを防止するため、トナーローラに近接するトナーを捕捉するためにトナーローラに近接して、トナーデブリ容器及びシールドを含む洗浄デバイスと、
動作モード若しくは自己清掃モードのいずれか１つに清浄アプリケータを移動させるためのコントローラとを含む、電子写真自己清掃トナーローラシステム。
【請求項１９】
前記動作モードは、残留物を除去するためにトナーローラに近接して１つ以上の清掃デバイスを配置することを含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記コントローラは、１つ以上のセンサ、タイマ、電気情報、現像剤粒子のサイズ、けば(nap)の厚さ、磁気強度を含む前記トナーローラの磁気特性、トナーローラ間隔への削り、機械印刷速度及び環境条件を含むプリンタ情報を含む製造情報からの入力を用いる、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、特に粉末トナー及び電荷担持材料を含む２成分の現像剤材料を用いる電子写真プリンタ用のトナー装置内のトナーローラからの析出物を清掃することに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真印刷プリンタは、トナーステーションを使用し、印刷プロセス中に使用される現像剤若しくはトナーを混合及び搬送するための関連プロセスを使用する。用語“電子写真プリンタ”は、電子写真受像要素上に現像される乾燥トナーを採用する電子写真プリンタ及びコピー機を包括する意図である。電子写真装置は、しばしば、基板（潜像を担持するイメージング／光伝導性部材）にトナーを現像するため、電子写真ブラシステーションを内蔵し、その後、塗布されたトナーは、シートに転写され、その上に定着される。関連する先行技術は、特許文献１−４に見出すことができる。
【０００３】
特許文献５，６，３，４及び７は、電子写真現像装置用の回転磁気コアを用いる磁気ブラシ技術の追加的な説明を提供する。回転磁気コアを用いる磁気ブラシ技術の本質的な特徴は、現像領域の磁場が回転磁場ベクトルを有することである。特許文献５，６，３，４及び７は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【０００４】
特許文献１，２，８は、電子写真現像装置用の回転磁気コアを用いた磁気ブラシ技術の説明を提供する。特許文献１，２，８，３，４は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【０００５】
特許文献９は、静電画像にトナーを付与するための固定式トナーシェル及び回転磁気コアを用いる磁気ブラシ技術の説明を提供する。特許文献１０は、回転する磁場ベクトルも有するトナーステーションの代替構成の説明を提供し、この構成では、複数の回転可能な磁石は、現像領域を介して現像剤材料を移動させるためにアプリケータスリーブの現像表面の下方の近傍に配置される。特許文献１１は、回転磁気コア及びAC現像剤バイアスを用いた現像を議論する。特許文献９，１０，１１は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【０００６】
特許文献１２は、部分的に枯渇した２成分現像剤材料を含む現像剤溜め内に供給する前の事前帯電トナーを議論する。特許文献１３は、新鮮な担持体の追加を補償するために古くなった磁気担持体を除去する粒子除去デバイスを有する現像ステーションを議論する。
【０００７】
磁気ブラシからの直接の付着により基板上に複数の層のトナーを付着させることは、特許文献１４，１５を含み、これらは、回転磁気コアを備える２つ以上の磁気ブラシ現像ステーションを用いて画像の単一のフレーム若しくは領域に２つ以上のトナー画像を生成するプロセスを議論する。このプロセスでは、静電受像体の領域は、第１の極性の第１のトナーで現像され、次いで、帯電されたトナー粒子の付着を備える受像体は、第１の極性の第２のトナーを用いて第２の磁気ブラシを通過され、これは、受像体に第２のトナーを付着させる。特許文献１６，１７，１８は、回転磁気コア技術及びAC投影トナー付け（toning）を用いて、第１のトナーと同一の電気的な極性を有する第２のトナーで緩い乾燥第１トナー画像を既に含む画像部材上の静電画像を現像するプロセスを議論し、この場合、現臓器のけばは、受像体に接触しない。特許文献１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【０００８】
中間転写システム部材、中間転写媒体若しくはITMからのトナーの転写により基板上にトナーの複数の層を付着するため、特許文献１９，２０は、非柔軟な中間ローラに比べて、受像体へのイメージング部材からの静電トナー転写の品質を改善するために、比較的薄い硬い上塗りと厚い柔軟な層によりコーティングされた柔軟なITMの使用を開示する。中間転写部材への硬い上塗りの追加の塗布は、特許文献２１，２２に開示され、これらは、上塗りされた光伝導体及び上塗りされた転写部材を開示し、特許文献２３は、複合的な中間転写部材を開示し、特許文献２４は、補強層を有する中間転写部材を開示する。特許文献１９−２４は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【０００９】
特許文献２５は、多様なテクスチャの任意の受像部材上にカラートナー画像を印刷するためのプリンタを開示する。プリンタは、タンデム型に配置された多数の電子写真画像形成モジュールを有する（例えば、Tombsによる特許文献２６参照）。これらは、受像部材に転写される色つきトナー画像を形成するための複数のイメージングサブシステムを有し、各モジュールからのトナー画像の転写は、所望のカラープリントを形成するために定着される受像部材上にカラープリントを形成する。特許文献２５，２６は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。かかるプリンタは、タンデム型に配置された２つ以上の単色画像形成ステーション若しくはモジュール及び画像形成ステーションを解して紙シートのような受像部材を移動させるための絶縁体搬送ウェブを有し、この場合、単色トナー画像は、画像担持体から、即ち光伝導体（PC）若しくは中間転写部材（ITM）から、搬送ウェブに静電気的に若しくは機械的に保持される受像体へと転写され、２つ以上の単色画像形成ステーションのそれぞれからの単色トナー画像は、連続的に互いの上に付与され、複数若しくは多色のトナー画像を受像体上に生成する。
【００１０】
良く知られているように、トナー画像は、コロナ帯電器を用いて帯電ステーションの光伝導性表面を均一に帯電し、潜在的な静電画像を形成するために露光ステーションで光のパターンに、帯電された光伝導体を露光し、次いで、光伝導性表面上にトナー画像を形成するために現像ステーションで潜在的な静電画像をトナー付けする連続的なステップにより形成することができる。トナー画像は、次いで、例えば紙シートである受像体に、直接的に転写ステーションから転写されてもよく、若しくは、まずITMに転写され、次いで受像体に転写されてもよい。トナー付けされた受像体は、次いで、定着ステーションへ移動され、そこで、トナー画像は、熱及び／又は圧力により受像体に定着される。
【００１１】
デジタル式の電子写真コピー機若しくはプリンタでは、均一に帯電された光伝導体表面は、非特許文献１に記載されるように、発光ダイオードを含む電気光学露光デバイスを用いてピクセル単位で露光されてよい。
【００１２】
トナー転写を改善するための広く使用されている方法は、いわゆる表面処理されたトナーの使用による。よく知られているように、表面処理されたトナー粒子は、例えばシリカ、アルミナ、チタニア及びその類（いわゆる表面添加剤若しくは表面添加粒子）の表面極微粒子へ付着している。表面処理されたトナーは、一般的に、未処理のトナーよりも平滑な表面に弱い接着性を有し、それゆえに、表面処理されたトナーは、PC若しくはITMからその他の部材へとより効率的に静電的に転写されることができる。
【００１３】
特許文献２７−３５に開示されるように、厚い柔軟な層及び比較的薄い硬い上塗りによりコーティングされた柔軟なITMの使用は、非柔軟な中間ローラに比べて、受像体へのイメージング部材からの静電トナーの転写の品質を改善する。特許文献２７−３５は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【００１４】
未定着のトナー画像を担持する受像体は、定着ステーションで定着され、そこでは、トナー画像を担持する受像体は、硬い圧力ローラに圧接された加熱された柔軟なフューザローラにより形成されるニップを通過される。例えば、特許文献３６は、金属コア部材上に堆積されたシリコンゴムクッション層を有し、クッション層を、粒状のフィラーが分散された硬化されたフルオロカーボンポリマーの層で上塗りするトナーフューザ部材を開示する。また、特許文献３７は、粒状のフィラーをそれぞれの層が含む３つの同心の層を含む改善された柔軟なフューザローラを開示する。IR放射を用いた非接触の定着、オーブン定着、若しくは蒸気により定着のような、本分野で知られる追加の定着手段は、使用されてもよい。特許文献３６，３７は、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる。
【００１５】
特許文献３８−４１は、電子写真イメージングの文脈で帯電粒子を備える受像体に上塗りを形成する手段を議論する。特許文献３８は、中間転写部材として定着表面若しくはベルトを使用する。この特許文献３８は、磁気担持体に透明の粒状材料を混合することを開示する。透明の粒状材料は、従来の磁気ブラシ現像デバイスからなるアプリケータを用いて塗布される。アプリケータは、回転磁気コア及び／又は回転可能なシェルを用い、定着表面との接触を介して現像剤混合物を移動させて、その上の粒状材料を堆積する。電場は、この塗布を補助するために、アプリケータとベルトの間に印加される。定着ベルトは、好ましくは、平滑な硬い表面を持つ金属ベルトである。特許文献３９は、少なくとも１つのカラートナー画像との組み合わせで１つ以上の色なしトナー画像を形成する電子写真印刷プロセスを開示する。各画像生成ステーションでは、静電潜像は、回転可能な無限表面上に形成される。トナーは、静電潜像上に付着され、回転可能な表面上にトナー画像を形成し、トナー画像は、その対応する回転可能な表面から受像部材上に転写される。特許文献４０は、画像化された基板の選択された領域を光沢化することに向けられ、特には、ゼログラフィー画像を生成することに向けられ、その部分は、高い光沢を呈させる透明なポリマーを含み、これにより、当該部分が強調される。透明なトナーは、黒の画像領域と同様、カラートナー画像に付与されてもよい。更に、透明なトナーは、基板の非画像領域に付与されてもよい。発明を実行する際、５つ目の現像剤ハウジングは、４つの現像剤ハウジングのみを通常含むカラー画像生成装置に設けられる。特許文献４１は、透明な無色のトナー粒子を用いて追加のトナー画像を形成し、これにより、全領域のカラートナー画像の均一な光沢を生む手段を含むカラー画像再現機械に関する。
【００１６】
典型的な市販の電子写真再現装置（コピー機／複写機、プリンタ若しくはその類）では、潜像の帯電パターンは、誘電性を有する均一に帯電された電荷保持部材若しくは光伝導性部材（以下、誘電支持部材と称する）上に形成される。着色されたマーキング粒子は、現像ステーションにて潜像電荷パターンに付着され、誘電支持部材上に、かかる画像を現像する。紙のシート、透明シート若しくは他の媒体のような受像部材は、次いで、誘電支持部材と接触され、マーキング粒子現像画像を誘電支持部材から受像部材に転写するために電場が印加される。転写後、転写された画像を担持する受像部材は、誘電支持部材から離れる方向に輸送され、画像は、熱及び圧力により受像部材に固定（定着）され、その上に永久の再現を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第４，４７３，０２９号
【特許文献２】米国特許第４，５４６，０６０号
【特許文献３】米国特許出願番号２００２／０１６８２００号
【特許文献４】米国特許出願番号２００３／００９１９２１号
【特許文献５】米国特許第６，５２６，２４７号
【特許文献６】米国特許第６，５８９，７０３号
【特許文献７】米国特許出願番号２００３／０１７５０５３号
【特許文献８】米国特許第４，６０２，８６３号
【特許文献９】米国特許第５，４００，１２４号
【特許文献１０】米国特許第５，９６６，５７６号
【特許文献１１】米国特許第５，３７６，４９２号
【特許文献１２】米国特許第５，３０７，１２４号
【特許文献１３】米国特許第５，５０６，３７２号
【特許文献１４】米国特許第５，００１，０２８号
【特許文献１５】米国特許第５，３９４，２３０号
【特許文献１６】米国特許第５，４０９，７９１号
【特許文献１７】米国特許第５，４８９，９７５号
【特許文献１８】米国特許第５，９８５，４９９号
【特許文献１９】米国特許第５，０８４，７３５号
【特許文献２０】米国特許第５，３７０，９６１号
【特許文献２１】米国特許第５，７２８，４９６号
【特許文献２２】米国特許第５，８０７，６５１号
【特許文献２３】米国特許第６，３７７，７７２号
【特許文献２４】米国特許第６，３９３，２２６号
【特許文献２５】米国特許第６，６０８，６４１号
【特許文献２６】米国特許第６，１８４，９１１号
【特許文献２７】Rimai他による米国特許第５，０８４，７３５号
【特許文献２８】ZaretskyとGomesの米国特許第５，３７０，９６１号
【特許文献２９】米国特許第５，８２１，９７２号
【特許文献３０】米国特許第５，９４８，５８５号
【特許文献３１】米国特許第５，９６８，６５６号
【特許文献３２】米国特許第６，０７４，７５６号
【特許文献３３】米国特許第６，３７７，７７２号
【特許文献３４】米国特許第６，３９３，２２６号
【特許文献３５】米国特許第６，６０８，６４１号
【特許文献３６】Chen他による米国特許第５，４６４，６９８号
【特許文献３７】Chen他による米国特許第６，２２４，９７８号
【特許文献３８】米国特許第５，３３９，１４６号
【特許文献３９】米国特許第５，５０６，６７１号
【特許文献４０】米国特許第５，７５１，４３２号
【特許文献４１】米国特許第６，３５２，８０６号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Y.S.Ng他によるImaging Science and Technology, 47th AnnualConference Proceedings(1994),pp.622-625
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
光伝導性部材へのトナーの付与のプロセスは、潜像を現像すると同時に、背景若しくは非画像領域への材料の転写を最小化するために最適化される。画像の電荷及び費画像領域の電荷は、正確に帯電されたトナーが画像領域へと引き付けられ、非画像領域から反発されるような態様である。時々、トナー粒子は、帯電剤の不正確若しくは不十分な分散若しくは他の理由により、その正規の状態から逆に帯電される。これらの逆に帯電された粒子は、背景領域への画像化され、画像欠陥を引き起こす。
【００２０】
現像プロセスでは、トナー材料は、しばしば、潜像を現像するために、光伝導性部材に乱暴に係合される。このプロセスは、空中浮遊トナーの源を提供する。この空中浮遊トナーは、容易に、現像領域の近くの表面上に収集することができる。これらの付着が収集すると、堆積し、隣接する表面に落ち、光伝導性部材上に現像される。
【００２１】
時々、粉末トナー及び電荷担持材料を含む２成分の現像剤材料は、トナーローラ上に堆積し、少ない量のトナーが堆積したときでも、このデブリの後続する間欠的な解放は、許容できない印刷アーチファクトを生成する。これが生ずる１つの理由は、トナーが悪い符号若しくはゼロ符号（中性）のいずれかであり、この材料が印刷物の非画像領域にアーチファクトして現れるためである。これは、例えばより速い速度で稼動する機械から若しくは高い画質が必要とされる機械からの印刷物に許容不能なトナーアーチファクトを生成する。このデブリは、典型的には、画像の欠陥を引き起こし、機械が清掃されるために停止されなければならない程度に蓄積する。それゆえに、本発明の目的は、自己清掃トナーローラデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
１つ以上のトナーローラに近接してトナーローラ自己清掃デバイスを組み込むことによってアーチファクトの無い電子写真印刷を用意する装置及び関連方法。清掃デバイスは、トナーローラに近くからトナーデブリを収集するための清掃シールドと、トナーデブリを収集するためのトナーデブリ容器とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の種々の局面によるプリンタ機械の概略図。
【図２】本発明の一局面による電子写真トナー付けステーションの概略側方断面図。
【図３】本発明の一局面による電子写真トナー付けステーションの一部の側方断面図。
【図４】部品が分解された自己清掃トナーローラの一実施例の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１を具体的に参照するに、本発明の電子写真現像剤混合装置及びプロセスを実現する、電子写真プリンタのようなプリンタ機械１０が示される。好ましい実施例のプリンタ機械１０は、２成分の現像剤材料１２を使用する。プリンタ機械１０は、そのうちの１つ以上がベルトを進ませるためにモータにより駆動される複数のローラ若しくは他の支持体２１ａ乃至２１ｇまわりに同伴される光伝導性ベルトのような移動する電子写真イメージング若しくは受像部材１８を含む。一例として、ローラ２１ａは、モータ２０により駆動される図示される。モータ２０は、好ましくは、矢印Ｐにより指示する方向に、秒速２０インチ若しくはそれ以上のような高速でベルトを前進させ、プリンタ機械１０の一連のワークステーションを通過させる。或いは、ベルト１８は、単一のドラムのみのまわりで巻回され固定されてもよく、若しくは、ドラムであってもよい。
【００２５】
プリンタ機械１０は、コントローラ若しくは論理制御ユニット（ＬＣＵ）２４を含み、好ましくは、プリンタ機械１０のワークステーションを連続的に作動させる記憶プログラムに従って動作し、プリンタ機械１０及びその種々のサブシステムの全体の制御に影響するデジタルコンピューター若しくはマイクロプロセッサを含む。ＬＣＵ２４は、また、種々のセンサ及びエンコーダからの信号に応じてプリンタ機械１０のクローズドループ制御を提供するようにプログラムされる。プロセス制御の各局面は、米国特許第６，１２１，９８６号に開示されており、ここでの参照により本願に組み込まれる。
【００２６】
プリンタ機械１０の主帯電ステーション２８は、所定の一次電圧で高圧帯電ワイヤから、ベルト１８の表面１８ａに均一な静電コロナ電荷を付与することによってベルト１８を高感度化する。帯電ステーション２８の出力は、プログラム可能な電圧コントローラ３０により調整され、電圧コントローラ３０は、ＬＣＵ２４により制御され、例えばグリッドの電位を制御しそれによりコロナ電荷の移動を制御することによって、この一次電圧を調整する。ブラシ若しくはローラチャージャーを含むチャージャーの他の形態が使用されてもよい。
【００２７】
プリンタ機械１０の露光ステーション３４は、ライタインターフェース３２から供給されるパラメータに従ってベルト１８にライタ３４ａからの光を投射する。この光は、選択的に、光伝導性ベルト１８上の静電電荷を逃がし、複写若しくは印刷されるべき文書の潜在的な静電画像を形成する。ライタ３４ａは、好ましくは、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）のアレイとして構成され、若しくは、レーザーや空間光変調器のようなその他の光源として構成される。ライタ３４ａは、後述の態様で、調整された強度及び露光にて光でベルト１８の個々のピクチャ素子（ピクセル）を露光する。
【００２８】
露光後、潜在的な静電画像を担持するベルトの部分は、現像ステーション３５に移動し、現像ステーション３５は、以下で詳説するが、バックアップローラ若しくはバー３５ａによりベルト１８にトナーを付与することができる。露光する光は、光伝導体の選択したピクセル位置を放電し、従って、光伝導体を横切る局所化された電圧のパターンは、印刷されるべき画像に対応する。画像は、文字、字、テキスト及びグラフィックや写真等の他の特徴を含む、物理的な光のパターンである。画像は、文書のページの画像内のような、いつ以上の画像のセット内に含まれてもよい。画像は、それぞれそれ自体画像である複数のセグメント、オブジェクト若しくは構造に分割されてもよい。画像のセグメント、オブジェクト若しくは構造は、全体の画像を含め、全体の画像までの任意のサイズであってよい。
【００２９】
印刷されるべき画像データは、画像データ源３６により供給され、画像データ源３６は、画像のバージョンを定義するデジタルデータを供給することができるデバイスである。かかる種のデバイスは、膨大であり、コンピューターやマイクロコントローラ、コンピューターワークステーション、スキャナ、デジタルカメラ等を含む。これらのデータは、プリンタにより露光された各ピクセルの位置及び強度を表す。画像データ源３６からの信号は、ＬＣＵ２４からの制御信号との組み合わせで、ラスタ画像プロセッサ（ＲＩＰ）３７に提供される。デジタル画像（書式化されたテキストを含む）は、ＲＩＰ３７によりページ記述言語（ＰＤＬ）から“リッピング（ripping）”として一般的に知られているプロセスで電子写真プリンタ用の一連の指令のシーケンスへと形式を変換され、これは、マーキング画像プロセッサ（ＭＩＰ）として知られる画像記憶及び抽出システムに、リップされた画像を供給する。
【００３０】
一般的に、ＲＩＰ３７の主要な役割は、サーバーからジョブ情報を受信すること、プリントジョブからヘッダを解析し、ジョブの印刷及び仕上げ要求を判断すること、ＰＤＬ（ページ記述言語）を解析してヘッダに記述されていない任意のジョブ若しくはページ要求を反映すること、ジョブとマーキングエンジン構成の要求間の任意の衝突（即ち、ＲＩＰ時間ミスマッチ解像度）を解決すること、アカウント記録及びエラーログを維持し、この情報を、要求時に任意のサブシステムに提供すること、マーキングエンジンに画像転送要求を通信すること、ＰＤＬ（ページ記述言語）から印刷用のラスタにデータを変換すること、及び、ユーザアプリケーション間の診断通信をサポートすることである。ＲＩＰは、ポストスクリプト、ＰＤＦ若しくはＰＣＬのようなページ記述言語（ＰＤＬ）の形式のプリントジョブを受け入れ、それを、マーキングエンジンが受け入れることができる形式であるラスタに変換する。ＲＩＰで受信されたＰＤＬファイルは、顧客により使用されるホストコンピューター上に生成されたような文書のレイアウトを記述する。この変換プロセスは、ラスタ化と呼ばれる。ＲＩＰは、どのＰＤＬに文書が記述されているかに基づいて文書の処理方法に関して決定する。それは、文書の最初の２Ｋを見ることによってこの決定に到達する。ジョブマネージャは、イーサネットを介してＭＳＳ（マーキングサブシステムサービス）にジョブ情報を送り、文書の残りは、更に、ラスタ化されるためにＲＩＰへと送る。明瞭化のため、文書ヘッダは、ジョブをホッチキス止めするか両面にするかのようなプリンタ専用の情報を含む。文書がインタープリタの１つによりラスタに一旦変換されると、ラスタデータは、ＭＩＰ３８にＲＴＳ（ラスタ転送サービス）を介して行く。これは、データをＩＤＢ（画像データバス）上で転送する。
【００３１】
ＭＩＰは、光学コピー機上の循環フィーダを機能的に置換する。これは、画像が再走査を要するジョブ内で機械的に再走査されないが、むしろ画像は再走査プロセスを置換するためにＭＩＰから電子的に取り出されることを意味する。ＭＩＰは、デジタル画像入力を受け、それを有限の時間記憶し、必要なときにジョブを完成するために抽出されプリントされることができるようにする。ＭＩＰは、ＲＩＰから受信されたデジタル画像入力を記憶するメモリからなる。画像がＭＩＰメモリ内に一旦入ると、画像は、メモリから繰り返し読み出され画像描画回路３９に出力されることができる。画像を圧縮することは、所与の数の画像を記憶するのに必要なメモリの量を低減する。それゆえに、画像は、ＭＩＰメモリ記憶装置の前に圧縮され、次いで、ＭＩＰメモリから読み出される間に復元される。
【００３２】
ＭＩＰの出力は、画像描画回路３９に供給され、画像描画回路３９は、画像を変更し、変更した画像をライタインターフェース３２（さもなければライタヘッド、プリントヘッド等として知られている）に供給し、ライタインターフェース３２は、光伝導体１８のような露光媒体に露光パラメータを付与する。
【００３３】
露光後、潜在的な電荷画像を担持する露光媒体ベルト１８の部分は、トナー付けステーション及びトナー付けローラを含む現像ステーション３５に移動する。現像ステーション３５は、ベルト１８の近位に磁気ブラシを含む。磁気ブラシ現像ステーションは、本分野で良く知られており、多くのアプリケーションで好まれる。或いは、他の知られた種類の現像ステーション若しくはデバイスが使用されてもよい。現像ステーションは、電子写真受像体若しくはベルト１８上にマーキング材料を付与する。マーキング材料は、トナー、粉等のような多数の材料からなってもよい。模範的な目的のため、用語トナーは、ここでは、黒と白であるマーキング材料を表すために使用される。複数の現像ステーション３５は、複数の色で若しくは異なる物理的な特徴のトナーから、画像を現像するために設けられてもよい。完全なプロセスカラー電子写真印刷は、４つのトナー色（例えば、黒、シアン、マゼンタ、黄）のそれぞれに対してこのプロセスを利用することにより達成される。
【００３４】
ベルト１８若しくは電子写真受像体の画像化された部位が、現像ステーション３５に到達したとき、ＬＣＵ２４は、バックアップローラ若しくはバー３５ａをベルト１８に対して、磁気ブラシに係合若しくは近接するように、移動させることによって、ベルト１８にトナーを付与するように現像ステーション３５を選択的に作動させる。或いは、磁気ブラシは、ベルト１８を選択的に係合するためにベルト１８に向けて移動されてもよい。いずれの場合も、磁気ブラシ上の帯電されたトナー粒子は、ベルト１８上に存在する潜在的な画像パターンに選択的に引き付けられ、これらの画像パターンを現像する。露光された光伝導体が現像ステーションを通過するとき、トナーは、光伝導体のピクセル位置に引き付けられ、その結果、印刷されるべき画像に対応するトナーのパターンは、光伝導性ベルト１８上に現れ、これにより、静電画像上に現像された画像を形成する。本分野で知られているように、伝導性アプリケータシリンダのような現像ステーション３５の伝導体部位は、電極として機能するようにバイアスがかけられる。電極は、可変電源に接続され、可変電源は、ＬＣＵ２４で現像プロセスを制御することによって、ＬＣＵ２４に応答してプログラム可能なコントローラ４０により調整される。
【００３５】
現像ステーション３５は、トナー若しくは粉及び担持体粒子の乾燥混合物を含む２成分現像剤混合物を含んでよい。典型的には、担持体は、好ましくは、高い飽和保磁力（硬い磁気）のフェライト粒子を有する。一例として、担持体粒子は、２６μの体積加重直径（volume-weighted diameter）を有する。乾燥トナー粒子は、実質的により小さく、体積加重直径で６μから１５μのオーダである。現像ステーション３５は、シェル内に磁気コアを有するアプリケータを含んでよく、いずれかは、モータ若しくは他の適切な駆動手段により回転可能に駆動されてよい。コア及びシェルの相対的な回転は、電場の存在下で現像領域を通って現像剤を移動させる。現像の過程で、トナーは、選択的に静電的に光伝導性ベルト１８に付着し、その上に静電画像を現像し、担持材料は、現像ステーション３５に留まる。トナーは、静電画像の現像に起因して現像ステーションから使い尽くされる。追加のトナーは、補充器モータコントローラ５３に応答して現像ステーション３５内へと補充器モータ４１により駆動されるトナー補充器４２により周期的に導入される。トナーは、一定の量の現像剤混合物を維持するために担持体粒子と混合される。この現像剤混合物は、１つ以上のトナー濃度モニタ５７のような、種々のデバイスから集められた情報を使用する種々の現像制御プロセスに従い制御される。従来の液体トナー現像ステーションのような単一成分現像剤ステーションが使用されてもよい。
【００３６】
印刷機械１０の転写ステーション４６は、プログラム可能な電圧コントローラ４６ａ及びローラ４６ｂを含み、現像された画像を受像体Ｓへ転写するために、（シートＳのような）受像体を、現像された画像に位置合わせされて、光伝導性ベルト１８と係合するように移動する。受像体Ｓは、普通紙若しくはコーティングされた紙、プラスティック、若しくは、シート、ウェブ、ロール若しくは中間転写用の中間体のような印刷機械１０により扱うことができる他の媒体であってもよい。典型的には、転写ステーション４６は、受像シートＳにベルト１８からのトナー粒子の移動を静電的に付勢する帯電化デバイスを含む。この例では、付勢デバイスは、ローラ４６ｂであり、ローラ４６ｂは、受像体Ｓの裏側に係合し、転写中に一定の電流モードで動作するプログラム可能な電圧コントローラ４６ａに接続される。或いは、中間部材は、画像が転写されてもよく、画像は、次いで受像体に転写されてもよい。受像体へのトナー画像の転写後、受像体は、ベルト１８から離れ、定着ステーション４９に搬送され、そこでは、画像は、典型的には熱の印加により、受像体に定着される。或いは、画像は、転写の時点にて受像体に定着されてもよい。フューザ入口ガイドは、その全体がここでの参照により本願に組み込まれる例えばJohn Giannetti, Giovanni B. Caiazza及びJerome F.Sleveによる２００３年９月２３日に出願された米国特許出願第１０／６６８，４１６号に記載されるように、転写ステーション４６と定着ステーションの間に実現されてもよい。
【００３７】
ブラシ、ブレード若しくはウェブのような清掃ステーション４８は、また、転写ステーション４６の背後のベルト１８の近傍に配置され、ベルト１８から残留トナーを除去する。前清掃チャージャ（図示せず）は、この清掃を補助するために清掃ステーション４８の前若しくは清掃ステーション４８に配置されてもよい。清掃後、このベルト１８の部分は、次いで、再帯電及び再露光のための準備をする。当然ながら、ベルト１８の他の部分は、印刷機械１０の種々のワークステーションに同時に位置され、従って、印刷プロセスは、略連続的な態様で実行される。ベルト清掃ステーションに加えて、本発明は、後述するのと同じ制御を用いて、ベルトクリーナ及びプリンタに連携して機能できる自己清掃トナーローラデバイスを付加する。
【００３８】
ＬＣＵ２４は、装置及び良く知られているような種々のそのサブシステムの全体の制御を提供する。ＬＣＵ２４は、典型的には、一時データ記憶メモリ、中央処理ユニット、タイミング・サイクル制御ユニット及び記憶されたプログラム制御を含むだろう。データ入力及び出力は、プログラム制御により若しくはその下で順次実行される。入力データは、入力データプロセッサに入力信号バッファを介して印加されることができ、若しくは、割込み信号プロセッサを介して印加されることができ、印刷機械１０の内部の種々のスイッチ、センサ、Ａ／Ｄ変換器からの入力信号、若しくは、ネットワーク制御や人間のユーザからのような、印刷機械１０の外部の源から受信される入力信号を含む。ＬＣＵ２４からの制御信号及び出力データは、適切な出力ドライバに直接的に若しくは記憶装置のラッチを介して印加され、次いで印刷機械１０内の適切なサブシステムに印加される。
【００３９】
プロセス制御ストラテジは、一般的に、印刷機械１０がユーザの視点から“一定の”画質の出力を生成するように、電子写真プロセスのリアルタイムのクローズドループ制御を提供するために種々のセンサを利用する。リアルタイムプロセス制御は、電子写真プリンタの環境的な周囲の変化、及び、動作中の時間に亘って生じるプリンタの動作条件の変化（休止／実行作用）を考慮するため、電子写真印刷において必要である。プロセス制御を必要とする重要な環境的な条件パラメータは、相対密度である。これは、相対密度の変化は、トナー粒子の電荷と質量の比Ｑ／ｍに影響するからである。比Ｑ／ｍは、現像中に光伝導体に付着するトナーの密度を決定し、従って、最終的な画像の密度に影響する。動作条件の変化の一例は、プリントヘッド（露光ステーション）の経年化に起因した変化を含む時間に亘って生じるシステム変化、トナーが使用を通して枯渇される際のトナーに対する時期担持体粒子の濃度の変化、主チャージャー素子の機械的な位置の変化、電子写真受像体の経年変化、電子部品及び電子写真受像体の製造の多様性、プリンタの電源オン後の暖気の条件の変化、トナーの摩擦電気の帯電、及び、電子写真プロセス条件の他の変化を含む。これらの作用及び現代の電子写真印刷の高解像度に起因して、プロセス制御技術は、非常に複雑化している。
【００４０】
使用される１つのプロセス制御センサは、濃度計５８であり、濃度計５８は、ＬＣＵ２４の制御下で光伝導性ベルト１８の非画像領域に露光され現像されるテストパッチをモニタする。濃度計５８は、濃度計内の光ダイオード上にベルトにより反射される若しくはベルトを通して光る赤外線若しくは可視光ＬＥＤを含んでよい。これらの現像されたテストパッチは、完全な密度及び種々の中間の密度を含む、変化するトナー密度レベルに露光され、従って、パッチにおける実際のトナーの密度は、種々の制御電圧及び信号により指示されるようなトナーの所望の密度に比較されることができる。これらの濃度計の測定値は、一次帯電電圧Ｖｏ、最大露光強度Ｅｏ及び現像ステーション電極バイアスＶＢを制御するために使用される。更に、プロセス制御は、印刷機械１０のプロセス制御の改善された精度のために、低いトナー電荷に起因したダスチング若しくは中空特性形成を防止し、高いトナー電荷に起因した放電開始及び転写斑も防止するレベルで電荷と質量の比Ｑ／ｍを維持するために、トナー補充制御信号値若しくはトナー濃度目標値を利用する。現像されたテストパッチは、ベルト１８のフレーム内の領域に形成され、従って、プロセス制御は、印刷される出力のスループットを低減することなくリアルタイムに実行することができる。印刷機械１０のプロセスパラメータを監視するのに有用なその他のセンサは、エレクトロメータプローブ５０であり、ベルト１８の移動の方向Ｐに対して帯電ステーション２８の下流側に搭載される。エレクトロメータの一例は、ここでの参照により本願に組み込まれる米国特許第５，９５６，５４４号に開示される。
【００４１】
本発明用のトナーは、静電コーティングシステム、単成分現像システム若しくは２成分現像システム用の、広く、静電的に帯電可能な粉末である。トナー若しくは粉末粒子は、ポリマー若しくは樹脂ベースである。熱可塑性樹脂は使用可能であるが、熱硬化性粉末がより好ましい。２成分現像において、トナーは、上述の如く、現像剤を形成するために磁気担持体粒子と混合される。トナー粒子は、一実施例では、例えば結合剤、樹脂、顔料、充填剤、添加剤を含むことができる種々の成分を混合し、例えば、加熱及び微粉砕により成分を処理することにより生成され、そのとき、均一なマスが押出機により定量吐出される。マスは、次いで、冷却され、小さいチップ若しくは塊へと潰され、次いで、粉へと粉砕される。
【００４２】
粒子に組み込まれる上述の添加剤は、摩擦帯電用の帯電剤、硬化／固定用の流れ補助剤、多鎖を構築するための架橋剤、及び、ポリマー化を開始することで架橋の度合いを変化させる触媒の１つ以上を含むことができる。顔料は、また、所望の装飾硬化を精製するために付加されることができる。また、透明被覆の形態で粉を提供することも考えられる。
【００４３】
現像剤の性能は、特許文献１に開示されるような電子写真ブレッドボードデバイスを使用して決定され、特許文献１の教示は、その全体がここに既に組み込まれている。デバイスは、２つの電極プローブを有し、１つは、磁気ブラシ現像ステーションの前であり、他の１つは、コーティング前後の基板上の電圧を測定するステーションの後である。基板（例えば、アルミ、カーボン鋼、ステンレス鋼、銅）は、移動するプラテンに（電気的に連続性をもって）取り付けられる。基板は、グランドに保持されるが、磁気ブラシアプリケータシェルは、トナーの極性に従いバイアスされる。例えば、負に帯電したトナーは、グランドの支持体に向けてシェル上の現像剤から粒子を推進させるために、シェル上で負のバイアスを必要とする。シェル及び基板は、０．０２０インチの間隔でセットされ、コアは、１５００ｒｐｍで時計方向に回転され、シェルは、１５ｒｐｍで反時計方向に回転される。基板プラテンは、秒速３インチの速度で移動するようにセットされた。現像剤ローラ上のけば(nap)の密度は、単位平方インチあたり０．５ｇまでであった。コーティング後、基板は、熱硬化トナーを硬化するためにオーブン内で加熱された。
【００４４】
理想的には、回転する現像剤は、布設能力及び均一性を最大化するために、一定で低い摩擦電荷（いずれの極でも）を維持すべきである。この性能を達成するため、材料の組み合わせが必要とされる。帯電剤は、帯電レベル及び／又は安定性を調整することが必要とされる。表面処理は、通常、アプリケータ混合物溜め内へのトナーの流れ及び搬送を管理するために採用される。我々の結果は、表面処理のレベルが、また、これらの回転磁石の帯電レベル及び安定性を判断するために帯電剤及び粒子サイズと相互に作用することを示す。本発明用のトナーは、広く、静電コーティングシステム、単成分現像システム若しくは２成分現像システム用の静電的に帯電可能な粉である。粉粒子のようなトナーは、ポリマー若しくは樹脂ベースである。熱可塑性樹脂は使用可能であるが、熱硬化性粉がより好ましい。２成分現像では、トナーは、磁気担持粒子と混合され、上述の如く、現像剤を形成する。
【００４５】
電子写真プリンタは、典型的には、樹脂の顔料トナー粒子、磁気担持粒子及び他の成分からなる、２以上の成分を有する現像剤を採用する。現像剤は、電子写真結像部材上に担持される静電画像に近接するように移動され、その際に、現像剤のトナー成分は、最終画像を生成するために紙のシートに転写される前に、結像部材に転写される。現像剤は、静電的にバイアスされた電導性トナーシェルの近傍に移動され、電導性トナーシェルは、しばしば、結像部材の両側の表面及びトナー付けシェルが同一方向に移動するように、結像部材と同時に回転されることができるローラである。トナー付けシェルの近傍に配置されるのは、複数の磁石を有する多極磁石コアであり、多極磁石コアは、トナー付けシェルに対して固定されてもよく、若しくは、通常的にはトナー付けシェルを反対方向に、回転してもよい。現像剤は、トナー付けシェル上に付着され、トナー付けシェルは、結像部材の近傍へと現像剤を移動させ、その位置では、結像部材及びトナー付けシェルは、最も近接状態であり、“トナー付けニップ（toning nip）”と称される。
【００４６】
米国特許第６，２２８，５４９号に開示されるように、従来、軟質な磁気材料から形成される粒子は、トナー粒子を静電画像へと運び搬送するために採用されてきた。特許文献２、１及び１１は、これらの教示がその全体がここに参照により組み込まれるが、担持粒子として硬質な磁器材料の使用を教示し、また、回転磁気コアアプリケータでかかる硬質な磁気粒子を利用した静電画像の現像用の装置も教示する。これらの特許は、担持粒子が、磁気的に飽和されたときに少なくとも３００エルステッドの飽和保磁力を呈し、１０００エルステッドの場内にあるとき少なくとも２０ｅｍｕ／ｇの誘起モーメントを呈する硬質な磁器材料を含む。用語“硬質”及び“軟質”は、磁気材料を称するとき、１９７２年Addison-Wesley Publishing Companyにより出版されたB.D.Cullityによる“Introduction
To Magnetic Material”の１８ページ上に指示されるような一般的に受け入れられた意味を有する。 これらの硬質な磁気担持粒子は、現像の速度が良好な画像現像と共に顕著に増加する点で、軟質な磁気担持材料の使用よりも大きな効果を表す。或いは、担持粒子は、コーティング無しで、若しくは適切なポリマーコーティングで使用されることができる。
【００４７】
種々の樹脂材料は、磁気担持粒子上のコーティングとして採用されることができる。例は、米国特許第３，７９５，６１７号、米国特許第３，７９５，６１８号及び米国特許第４，０７６，８５７号に記載されたものを含み、これらの教示は、その全体がここに参照により組み込まれる。樹脂の選択は、抑留トナー（interned toner）とのその摩擦電気的関係に依存する。正に帯電されるのが望ましいトナーとの使用のために、好ましい担持体コーティング用の樹脂は、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（弗化ビニリデン）及びポリ（弗化ビニリデンーテトラフルオロエチレン共重合）のようなフルオロカーボンポリマーを含む。負に帯電されるのが望ましいトナーとの使用のために、好ましい担持体コーティング用の樹脂は、シリコン樹脂や、ポリ（弗化ビニリデン）及びポリメチルメタクリレートの混合物のような、樹脂の混合物を含む。かかるコーティングに適した種々の樹脂は、米国特許第５，５１２，４０３号にも記載され、これらの教示は、その全体がここに参照により組み込まれる。
【００４８】
担持体粒子は、また、米国特許第４，７６４，４４５号、米国特許第４，８５５，２０６号、米国特許第６，２２８，５４９号及び米国特許第６，２３２，０２６号に記載されるように、半導体若しくは導体であってよく、これらの教示は、その全体がここに参照により組み込まれる。
【００４９】
担持体の粒子サイズは、１００μ体積平均径よりも小さく、好ましくは、３から６５μであり、より好ましくは５から２０μである。担持体粒子は、次いで、磁気ヒステリシス挙動を生むのに十分な強度の印加磁場にさらされることにより磁化される。
【００５０】
多数のトナー付けステーションは、厚いコーティング層を生成するために使用されることができる。第１の材料が、２つ以上の磁気ブラシアプリケータにより２層以上に堆積された場合、バンディング（縞模様）が生ずる。このアーチファクトを打ち消すために、回転コア間の相間系が維持されることができ、従って、上流の現像ステーションの磁極遷移が画像内のバンディングを生成する場合、下流のステーションの回転コアは、画像内の軽いバンドを埋める。相関係は、各ローラの相を他に対して手動若しくは自動で調整するための偏差により、ギヤリングにより維持されてもよい。また、各磁気コアに対するここの電気モータにより維持されてもよい。光密度センサやビデオカメラのような、センサを用いて、プロセス制御ループは、第１磁気ブラシと第２磁気ブラシの間の相関係を維持するために実現されることができ、従って、バンディングの無い均一なコーティングが得られる。
【００５１】
回転コアを備える磁気ブラシは、典型的には、受像体と同時に回転するシェル、及び、受像体の移動の方向とは逆に回転するコアで使用されることになるだろう。しかし、ある一定の状況では、いずれかの方向で移動し若しくは固定状態、及び、コアの回転のいずれかの方向で、受像体とは逆に、受像体と同時に回転するシェルを利用することが有用でありうる。
【００５２】
光伝導性部材にトナーを塗布するプロセスは、潜像を現像すると共に、背景若しくは非画像領域への材料の転写を最小化するために最適化される。画像領域及び非画像領域の電荷は、正確に帯電されたトナーが画像領域に引き付けられ、非画像領域から反発されるような態様である。ときどき、トナー粒子は、不正確若しくは不十分な帯電剤の分散若しくは他の理由により、その正規の状態から逆に帯電される。これらの逆に帯電された粒子は、背景領域への画像化となり、画像欠陥を生ずる。
【００５３】
現像プロセスでは、トナー付け材料は、しばしば、潜像を現像するために、光伝導性材料と乱暴に係合される。このプロセスは、浮遊トナーの源を提供する。この浮遊トナーは、現像領域に近傍の表面上に用意に集合する。これらの付着物が収集すると、それらは、蓄積し、隣接の表面に落下し、光伝導性部材上に現像される。
【００５４】
時々、粉トナー及び電荷担持材料を含む２成分現像剤材料は、トナーローラ上に若しくは近傍に蓄積し、少量のトナーが蓄積するときでさえ、トナーの束若しくは集塊のこのデブリ及び／又は担持体のデブリの後続の間欠的な解放は、許容できない印刷アーチファクトを生成する。これが起こる１つの理由は、トナーが、間違った符号若しくは本質的にゼロの符号（中性）であり、この材料がアーチファクトとして印刷物の非画像領域に現れるためである。これは、許容できないレベルのトナーをプリンタ上に生成し、また、特に、非常に高い品質の画像を有することが必要とされる、高速で稼動する機械からの印刷物上に、許容できないレベルのトナーを生成する。これらのデブリは、典型的には、画像欠陥を生じ、清掃されるために機械を停止させる程度まで累積することができる。これは、頻繁な停止及び品質の低下をもたらす。それ故に、本発明の目的は、正規に帯電されたマーキング粒子及び逆に帯電されたマーキング粒子に対する現像領域及びそれに近い収集領域において自己清掃デバイスを提供することである。また、トナーローラに蓄積する任意のトナーにより生ずる他の種類のアーチファクトを防止することも有用である。
【００５５】
図２は、現像ステーションとも称されるトナー付けステーション３５、及び、トナー付けシェル６６と同様に反転極性磁石６４を有する回転磁気コア６２を示す。また、トナー付けステーション３５では、混合ステーション６８が、１つ以上の混合デバイス７２を備える現像剤ハウジング７０内に配置される。上述の如く、トナー補充器４２は、周期的に、追加のトナーを導入し、トナー及び磁気担持粒子は、混合デバイス７２内で混合され、均一な量の現像混合物を維持する。この現像剤混合物は、トナー濃度モニタ５７のような、種々のデバイスから収集された情報を使用する種々の現像制御プロセスに従って制御される。トナー１４及び電荷担持材料１６を含む２成分の現像剤材料１２は、担持デバイス７６に沿って、転送ローラとも称される転写ローラ７４を介して転写され、図２に示すような一実施例では、トナー付けシェル６６内に回転コア６２を含むトナー付けローラ６０及び自己清掃トナーローラシステム８０の近傍のスカイブ（skive：削り出し体）７９の近傍のトナーけば７８を形成する。
【００５６】
図３は、少なくとも１つの清掃デバイス８２を含む自己清掃トナーローラシステム８０を示し、清掃デバイス８２は、トナーローラの近傍からのトナーデブリ８８を捕捉するためにトナーローラ６２の近傍に高さｈで清掃デバイス本体前面８６を備える清掃デバイス本体８４を含み、トナーデブリ８８は、通常、磁気担持粒子及び帯電されたトナー粒子、スカイブ組立体のようなトナーステーション近郷の任意の金属表面の相互作用、特にこれらの相互作用の結果として若しくは本質的に誤った符合若しくはゼロ（中性）の符号であるトナーを含む材料に起因して蓄積するであろう。この材料は、印刷物の非画像領域にアーチファクトとして現れるだろうから、自己清掃デバイスは、これが生ずるのを防ぐ点で有用である。
【００５７】
自己清掃トナーローラデバイス８０は、時々、清掃デバイスとも称され、トナーローラ表面６６からのトナーデブリ８８を収集するために清掃デバイスの前面８８及びトナーローラ６２の中間に１つ以上のシールド９０を含む。デブリを収集するために１つ以上の開口を有する内蔵型トナーデブリ容器９２は、シールド９０の近傍にある。一の好ましい実施例では、トナーデブリ容器９２は、トナーデブリ８８を収集するために清掃デバイス本体８４内に含められる。任意的には、コントローラ２４は、自己清掃モードに動作モードからアプリケータを移動させることができる。その他の自己清掃モードは、清掃サイクルでトナーローラを更に清掃するために短い期間だけプリンタの動作速度を高速にすることを単に伴うことができる。これは、けばが自己クリーナとしてより効率的に動作することを可能とするためである。
【００５８】
シールド９０は、問題となり印刷アーチファクトを生じさせる前に、デブリを収集するためにトナー付けローラ６２に十分に近くに配置されなければならないが、トナー付け６２にトナー１４がスカイブ７９を制約を受けて通過する際にトナーローラ６２と共に閉塞を生成しないように若しくはスカイブ７９の近傍に生成されるけば若しくは現像剤の特性に干渉しないように十分離される。この清掃デバイスの間隔の距離及び他の局面は、非常に重要である。これは、シールド９０がトナーローラに近すぎて配置される場合、けばの形成を阻害し及び／又は現像剤の移動を阻害するためであり、これらの双方は、不均一なけばの形成のような問題を生む。これらの問題は、より悪い望ましくないアーチファクトの形成を生み、次いで、これらはデブリの蓄積に起因して補正される。従って、自己清掃トナーローラシステム８０、特にシールド９０の設計及び配置は、成功する自己清掃デバイスにとって肝要である。これは、他者が、電子写真プリンタのトナーローラ自己清掃デバイスを首尾よく実現することを妨げる。
【００５９】
トナーローラに対する自己清掃デバイスの間隔は、シールドを含む、デバイスの高さと同様、スカイブ面に対する角度を含む、トナー付けローラに対する清掃デバイスの配置と同様、正確に制御されなければならない。これら及び上述の他の変数は、トナーのサイズ及び担持粒子のサイズ、けばの厚さ、磁気強度を含むトナーローラの磁気特性や、トナーローラへのスカイブの間隔、マシーン印刷速度及び環境条件に基づいて決定される。アーチファクトの形成は、印刷機が、非常に詳細な色の飽和度を有する“フォットリッチ”印刷物を印刷するために使用される際、印刷物が大きな領域の黒インク若しくは大きな量の微細な詳細を含むときと同様、より目立たなくなる。異なる紙の種類も、任意のアーチファクトをより目立たなくすることができる。本発明が特に成功する印刷ジョブにとって肝要であるのはこれらの場合においてである。
【００６０】
試験は、清掃シールド９０が、トナーローラの直径の０．４％と０．２％の間の距離で、好ましくは、本実施例においてトナー付けローラから０．５ｍｍから１．５ｍｍの距離でトナー付けローラの近傍に配置されるべきであることを、決定することを補助した。清掃シールド９０は、トナー付けローラに略平行に配置されるときに効率的であるが、清掃シールド９０の一実施例は、実際には、２部分の傾斜したデバイスであり、当該デバイスは、トナーシェル表面を大まかに追従するが、図３に示すように、清掃デバイスの本体面から離れる方向に傾斜する第２の部分を有する。シールドは、また、清掃デバイスの本体面に傾斜して配置されたときに効率的であり、シールドと本体面の間の接触の開先角度は、５から３０度のオーダであり、好ましくは１０度以上２０度以下である。
【００６１】
シールドは、現像剤若しくはその転写を妨げることなく現像ステーション内の条件に耐えることができる任意の材料であってよい。適切な材料の一例は、０．００２から０．００６インチの間の厚さの薄い鋼である。
【００６２】
自己清掃トナーローラシステムの好ましい一実施例が図４に示される。この清掃デバイスは、自己清掃トナーローラシステム１００であるスカイブブロック組立体内に収容される。自己清掃トナーローラシステム８０は、当業者には理解できるだろうが、修正されたスカイブブロック組立体である必要がないだろうが、ここに例示の目的で示される。従来のスカイブブロック組立体は、通常的に、トナーローラ６０及びトナー付けシェル６６の近傍に配置され、通常的に、トナーローラ６２に向けてトナーを方向付けるための堅固な面を有する。
【００６３】
自己清掃スカイブデバイス及びシステム１００は、高さｈを有する清掃デバイス本体前面１０４を備える清掃デバイス本体１０２を含む。自己清掃システム１００は、図３に示すように、通常的に蓄積しアーチファクトを含む印刷問題を起こすだろうトナーデブリをトナーローラの近傍から捕捉するために、トナーローラ６２の近傍に配置される。清掃デバイス１００は、トナーローラ表面６６からトナーデブリ８８を収集するためにトナーローラ６２と清掃デバイス本体前面１０４の中間に１つ以上のシールド１０６を含む。デブリを収集するために１つ以上の開口１１０（ここでは２つが図示）を有する内蔵型トナーデブリ容器１０８は、シールド１０４の近傍にあり、従って、トナーデブリ容器１０８は、トナーデブリを収集するために清掃デバイス本体１０２内に含められる。
【００６４】
清掃シールドは、多様な適切な材料から作成されることができる。適切な材料の一例は、０．０２０のアルミである。０．００２インチと０．００６インチの厚さの間の薄い鋼から若しくはトナーけばに自己調整できうる非常に柔軟な０．００５材料から作成できうる。移動する表面１０６との接触点での表面への接線とブレードの間の接触の開先角度は、０から３０度のオーダであり、好ましくは１０度以上２０度以下のオーダである。接触点で移動表面１０６に垂直な先端の力は、直線のインチあたり１から５オンスのオーダであってよく、２オンス以上４オンス以下であってもよい。
【００６５】
コントローラ２４により支援されることができる自己清掃モード中、けばは、シードを清掃し、注意深く配置された１つ以上のシールド１０６の補助を受けて、トナーデブリ８８が内蔵型トナーデブリ容器１０８内に捕捉されるように、清掃デバイス本体前面１０４に向けて１つ以上の開口１１０（ここでは２つが図示）を介してトナーデブリ８８が移動するのを補助する。シールドは、また、デブリが一旦収集されるが廃棄のために除去される前に、内蔵型トナーデブリ容器１０８からデブリが逃れるのを防止する役割も果たす。トナーデブリ容器は、有機溶剤を含む洗浄溶液を含むことができ、また、更に、トナー除去のための１つ以上の抽出システムを介して連続的に若しくは満タンになる指示された時間に、清掃デバイスからデブリを除去するために自動化されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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