(57)【要約】【課題】電子写真技術で使用するハイブリッドジャンピング（ＨＪＤ）またはハイブリッドスカベンジレス（ＨＳＤ）現像ステーションにおいて、ドナー部材と画像レセプタ間の隙間のアークの発生を回避する。【解決手段】印刷装置のセットアップ動作時に、隙間中の交流振幅Ｖdacを増分しながら、一連のテストパッチを作成する。隙間中の交流振幅Ｖdacに対するパッチ群の反射率の変化Δrefを測定する。この変化の様子は、隙間の大きさによって顕著を差異を生じ、この差異から、実際の隙間幅を推定する。その後、隙間幅の正確な推定を制御アルゴリズムで使用できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像レセプタとドナー部材とを含む静電写真印刷装置の動作方法であって、
前記画像レセプタと前記ドナー部材との間の隙間に交流電界を形成するステップと、
複数の交流電界状態のそれぞれについて少なくとも１つのテストパッチを作成するステップと、
前記複数の交流電界状態のそれぞれについての少なくとも１つのテストパッチに関連した値を読取るステップであって、これによって関数を形成する複数のデータポイントが算出される、ステップと、
前記隙間の大きさを推定するために前記関数を分析するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、各交流電界状態は交流の振幅によって特徴付けられる、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも１つのテストパッチを作成するステップは、各交流電界状態ごとに複数のテストパッチを作成する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、各交流電界状態ごとの前記複数のテストパッチは、それぞれ異なる目標濃度をもつ、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記値を読取るステップは、前記少なくとも１つのテストパッチの反射率を測定するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記値を読取るステップは、各交流電界状態ごとの複数のテストパッチの反射率を測定するステップを含む、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記関数を分析するステップは、前記関数と所定のしきい値との交点を求めるステップを含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記分析ステップは、前記関数に関連して曲線を合致させるステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、広くは電子写真技術で使用される現像システムに関し、特に、交流電界によってトナーを画像レセプタ上の静電潜像に付与する「ジャンピング」現像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高品質の電子写真技術で使用されている現像装置として、ハイブリッドジャンピング現像（HJD）システムが知られている。HJDシステムでは、フォトレセプタの表面近傍に配置した「ドナーロール」の表面上にトナー層が均等に形成される。ドナーロール上に付与されたバイアスが、ドナーロールとフォトレセプタ間の隙間に２つの現像電界もしくは電位を形成する。これら電界の動作によって、ドナーロール表面上のトナー粒子が隙間中に「トナークラウド（トナー雲）」を形成し、このクラウド中のトナーがフォトレセプタ上の適切に帯電した領域に付着できるようになる。
【０００３】
ハイブリッドジャンピング現像の実際の応用では、ドナーロールとフォトレセプタ間の隙間の幅が、得られる画像品質の重要なパラメータである。下記特許文献１には、装置の高度に関する変数がシステムセットアップ時に入力されるHJD電子写真技術用の制御システムを開示している。高度数をアルゴリズム中で使用してアークが発生しやすい状態を検出できる。下記特許文献２には、変数組の各々が体系的に変更されて湾曲状態を計算するHJD電子写真技術用の制御システムを開示している。下記特許文献３には、電子写真プロセス用のデューティサイクルが体系的に変更されて湾曲状態を回避するHJD電子写真技術用の制御システムを開示している。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，２６６，４９４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２８５，８３７号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４４５，８８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハイブリッドジャンピング現像の実際の応用では、ドナーロールとフォトレセプタ間の隙間の幅が、得られる画像品質の重要なパラメータである。隙間幅が広すぎると、画像品質に認知できるような欠陥が生じる。隙間が狭すぎると、ドナーロールとフォトレセプタ間が湾曲する場合が多く、これは当然容認できないことである。残念ながら、オフィス機器に望ましいモジュラー設計では、ドナーロールを含むモジュールとフォトレセプタを含む他のモジュールとが別個の場合は、この重要な隙間幅の制御が難しい。一方または他方のモジュールを交換すると常に、隙間幅が変化する場合が多い。従って、プリンタ中のソフトウェアによって自動化できる検査方法を設けて、いつでも隙間幅を正確に推定できるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様では、画像レセプタとドナー部材とを含む静電写真印刷装置の動作方法を提供する。画像レセプタとドナー部材との間に交流電界を形成する。複数の交流電界状態の各々について少なくとも１つのテストパッチを作成する。この少なくとも１つのテストパッチに関連した値を複数の交流電界状態の各々について読取って複数のデータポイントを求め、関数を作成する。この関数を分析して隙間の大きさを推定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、先行技術で公知の静電写真印刷装置、本例では電子写真印刷装置を単純化した立面図である。画像レセプタ、ここではベルトフォトレセプタ１０を複数のローラ周囲に周回させる。フォトレセプタ１０の回転経路沿いのある点で、フォトレセプタ１０表面をコロトロン１２によって均一に帯電させる。その後、レーザ１４を使用してフォトレセプタ１０のいくつかの領域を選択的に放電し、希望の潜像を形成する。潜像は、後ほど詳述する現像ステーション１６で、潜像の適切に帯電した箇所にトナー粒子が引付けられ、現像される。転写ステーション１８では、画像形状のトナー粒子が印刷シートに転写される。トナー粒子のついた印刷シートは融着装置２０へ送られ、ここでトナー粒子は熱と圧力を用いてシートに永久融着される。
【０００８】
図２は、現像ステーション１６の立面図である。（図２に示す基本的なハードウェアは先行技術で公知のものである。）現像ステーションの全般的な機能は、トナー粒子をフォトレセプタ１０表面に移し、トナー粒子が潜像の適切に帯電した箇所（プリントブラック等）に付着させられ、これにより画像を「現像」することである。本実施形態では、磁気ロール３０と、少なくとも１つのドナーロール３２とを設ける。磁気ロール３０は一般的には円筒形の外スリーブを備え、これが静止状態に設置された磁石の組（図示せず）の周囲を回転する。磁気によって引付け可能なキャリア粒子に摩擦電気によって付着したトナー粒子を含む２成分からなる現像材が、供給源（図示せず）から引出され、静止磁石の磁気誘引によって磁気ロール３０の回転スリーブに保持され、電子写真技術で公知の「磁気ブラシ」３４を形成する。
【０００９】
その後、磁気ブラシ３４を用いてトナー粒子を回転ドナーロール３２の表面に付与する。図示するように、ドナーロール３２は少なくとも１つの交流バイアスでバイアスされるが、直流バイアスも含みうる。（現像ステーション１６中の他要素は、上記で本明細書に適用した特許等に記載されるように、必要に応じて交流または直流バイアスをかけることができる。）各種バイアスにより、トナー粒子が磁気ブラシ３４からドナーロール３２上へ引寄せられ、その後、ドナーロール３２が回転すると、フォトレセプタ１０上の潜像の現像に利用できるようになる。ドナーロール３２からフォトレセプタ１０へトナーを移すためには、ドナーロール３２とフォトレセプタ１０間に交流電界が形成されなければならない。
【００１０】
（図２には隙間３６中に配置されるワイヤ３８の断面も示す。このワイヤ３８は、「ハイブリッドスカベンジレス（scavengeless：不要物の除去を行わない）」すなわちＨＳＤシステムでは交流でバイアスされ、隙間３６中に交流電界を形成する。もしワイヤ３８がなければ、隙間３６中の交流電界の大部分はドナーロール３２上の交流バイアスによって形成され、このような構成は「ハイブリッドジャンピング」またはＨＪＤシステムとして知られている場合が多い。）
【００１１】
上述したように、このような種類の現像では、ドナーロール３２とフォトレセプタ１０間の隙間３６中のアークの発生（arcing）という実際上の危険性がある。アーク発生の可能性は、高電位、高度の高さ、および高湿度等によって変化しうる。上記で引用した各種特許は、どれもアーク状態を回避することに関する。これら先行技術の特許では、アーク状態の検出は各種セルフテストによって行い、必要に応じてシステムの動作を変更しアークを回避する。これら先行技術の事例では、任意の時間にアークの可能性を決定する上で当然ながら非常に重要である実際の隙間幅は、仮定されるのが一般的である。本実施形態では、ある種の技術を用いて隙間３６の幅を合理的かつ正確に推定し、この推定隙間幅をアーク防止制御システムで用いることができる。実際の隙間幅の正確な推定により、より高精度のアーク防止アルゴリズムの使用が可能になる。
【００１２】
図２に示すように、現像ステーション１６の下流には反射率センサ４０があり、これは当該技術分野で周知の態様で、現像ステーション１６によって作成される所定の目標濃度のテストパッチの実際の反射率を測定できる。本実施形態では、電子写真印刷セットアップ時に、印刷装置は、それぞれ所定の目標濃度をもつ一連のテストパッチ群を（フォトレセプタ１０上に）印刷する。各テストパッチでは、電界の１つのアスペクトまたはパラメータは変更または増分されるが、その他すべての電位および変数は一定に保持される。一実施例では、隙間３６にかかる交流バイアス、より特定的には電界の交流成分の振幅が、各テストパッチごとに増分される。例えば各テストパッチごとに、交流バイアスが１６００ボルトから２４００ボルトまで５０ボルトずつ増分される。各テストパッチの印刷後、パッチの実際の反射率を（意図した目標反射率に対して）測定する。これにより一連のデータポイントを得る。
【００１３】
集められたデータポイントを用いて、分析可能な関数を導出する。図３は上述の方法から導出できる所与のタイプの３つの関数のグラフを示す。グラフ中、ｘ軸は電界の交流振幅Ｖdacを表し、ここでは１６００ボルトから２４００ボルトまで一定の間隔で増加している。ｙ軸は増加したある交流バイアスから次の交流バイアスまでの実際に測定したテストパッチの反射率の変化を表す。すなわち、図３は、Ｖdacの関数として反射率（Δref）の変化を表す。
【００１４】
図３は実際の装置から得ることのできる３本の非常に一般的な曲線を示すが、この図３からわかるように、隙間３６の実際の幅は関数に顕著な差をもたらす。つまり隙間３６が広がると、関数のカーブはより顕著になる。狭い隙間はカーブ例Ａで示すように、電位の広い範囲で変化が小さいが、広い隙間はカーブ例ＢまたはＣで示すように、増分に対してテストパッチ反射率がより大きく変化する。これら関数から隙間３６の実際幅を正確に推定できる。この推定値を得るためのある単純な数学的方法は、関数がｙ軸上の所定のしきい値（例えばＴでマークした箇所）を交差する点を求めることである。大まかに言うと、隙間３６が広がると関数は平坦でなくなり、交点のｘ値が大きくなる。しきい値との交点と隙間３６の幅とを関係付ける線形関数または非線形ルックアップテーブルを用意してもよい。または、カーブフィッティング等のより洗練された数学的方法を用いて、関数と隙間３６の幅とを関連づけてもよい。
【００１５】
一実施形態では、電界の各交流バイアス反復ごとに、それぞれ所定の目標濃度をもつ３つのテストパッチが印刷される。一般的な目標濃度は１５％、５０％、および８５％であり、これら濃度は一般的にはレーザ１４によって作成されるハーフトーンスクリーンによって形成される。各交流バイアスについての３つの目標テストパッチが測定され、その実際の反射率を最終的に平均して、あるＶdacについて実際に１つの実際の反射率すなわちΔref値を求める。
【００１６】
テストパッチはここでは反射率センサ４０で測定されるものとして示すが、テストパッチを静電電圧計等の他手段で測定することも可能である。
【００１７】
現像ステーション１６はここでは１つのドナーロール３２を備えたものを示すが、現像ステーションに１つの磁気ロールに関連した２つのドナーロールを設けることも公知である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】静電写真印刷装置を単純化した立面図である。
【図２】現像ステーションの立面図である。
【図３】隙間の電界の交流振幅とテストパッチの反射率の変化との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ベルトフォトレセプタ、１６  現像ステーション、３０  磁気ロール、３２  ドナーロール、３４  磁気ブラシ、３６  隙間、４０  反射率センサ。
【図１】
2005078088.tif 000003
【図２】
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【図３】
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