定電流制御を用いる画像転写ニップの方法と装置
【課題】中間転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするための方法及び装置を提供する。
【解決手段】具体的には、ニップに渡って電界を発生させ、かつ中間転写表面から媒体基材へトナーを転写するために定電流源を利用する、画像の第２の転写に関連づけられる画像転写ニップ装置を開示する。
【解決手段】具体的には、ニップに渡って電界を発生させ、かつ中間転写表面から媒体基材へトナーを転写するために定電流源を利用する、画像の第２の転写に関連づけられる画像転写ニップ装置を開示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例示的な本実施形態は、プリンタ、コピー機、多機能デバイス、他等の文書処理システム、及び中間表面から媒体基材へ画像を転写するための動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第２の転写において半導体バックアップロール（ＢＵＲ）及びバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）を用いる伝統的な中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、ＢＵＲまたはＩＴＲの絶え間ない電圧制御を必要とする。電圧は、転写電界を制御しかつ十分な転写寛容度を保全するために、用紙重量、用紙サイズ、温度、湿度及び片面対両面に依存する複雑なルックアップテーブルを有するフィードフォワード制御アルゴリズムによって決定される。このシステムは、膨大な量の感受性検査、アルゴリズムの開発及び確認検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書では、より単純でより精確／ロバストな制御アルゴリズムを有効化する転写ニップの設計を開示する。第２の転写ニップは、第１の転写で使用されるものに類似する定電流制御システムを有効化するように修正される。
【０００４】
（Ａ１）本開示の一実施形態では、中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、本中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、上記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつバックアップロール、用紙案内装置及び画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含み、本方法は、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体表面から中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生することを含み、上記発生させられる電界は、現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写する。
【０００５】
（Ａ２）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記感光体表面が感光体ドラムでありかつ上記中間画像転写表面がベルトである。
【０００６】
（Ａ３）本開示の別の実施形態では、段落Ａ２による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【０００７】
（Ａ４）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、ｆ）上記転写された現像画像を媒体基材へ定着させることをさらに含む。
【０００８】
（Ａ５）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトのうちの１つまたはそれ以上である。
【０００９】
（Ａ６）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内デバイスは誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１０】
（Ａ７）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１１】
（Ｂ１）本開示の別の実施形態において記述される中間画像転写マーキング装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含みかつバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、感光体表面、露光ステーション、現像剤システム、中間画像転写表面及び画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、本プロセスは、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体表面から中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生することを含む。
【００１２】
（Ｂ２）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記感光体表面が感光体ドラム及び感光体ベルトのうちの一方でありかつ上記中間画像転写表面がベルトである。
【００１３】
（Ｂ３）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ２による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【００１４】
（Ｂ４）本開示の別の実施形態では、定着器をさらに備える段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記プロセスはさらに、ｆ）上記転写された現像画像を媒体基材へ定着させることを含む。
【００１５】
（Ｂ５）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトのうちの１つまたはそれ以上である。
【００１６】
（Ｂ６）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内装置は誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１７】
（Ｂ７）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、ＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブル導電フォームのうちの１つを含む。
【００１８】
（Ｂ８）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、感光体ベルト及び誘電層を有する画像転写ベルトのうちの一方を含む。
【００１９】
（Ｂ９）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間転写画像マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２０】
（Ｂ１０）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００２１】
（Ｂ１１）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１０による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置はＩＴＲ、及びＩＴＢと機能的に関連づけられるＩＴＲのうちの一方であり、バックアップロールはＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブルフォームのうちの１つである。
【００２２】
（Ｂ１２）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１０による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２３】
（Ｃ１）本開示のさらに別の実施形態において記述される中間画像転写マーキング装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含みかつバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、定着器と、感光体ドラム、現像剤システム、中間画像転写表面及び画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、本プロセスは、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体ドラム上に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体ドラム上に静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体ドラムから中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール、用紙案内装置及び誘電材料へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界が現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｆ）定着器を用いて、媒体シートへ転写された画像を定着させることを含む。
【００２４】
（Ｃ２）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトと機能的に関連づけられる画像転写ロールのうちの１つまたはそれ以上である。
【００２５】
（Ｃ３）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内装置は誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００２６】
（Ｃ４）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、ＯＰＣ、誘電コーティングを有する金属ドラム及び誘電コーティングを有するコンフォーマブル導電フォームのうちの１つを含む。
【００２７】
（Ｃ５）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、感光体ベルト及び誘電層を有する画像転写ベルトのうちの一方を含む。
【００２８】
（Ｃ６）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間転写画像マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２９】
（Ｃ７）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００３０】
（Ｃ８）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ７による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置はＩＴＲ、及びＩＴＢと機能的に関連づけられるＩＴＲのうちの一方であり、バックアップロールはＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブルフォームのうちの１つを含む。
【００３１】
（Ｃ９）段落Ｃ７による中間画像転写マーキング装置であって、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００３２】
（Ｃ１０）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていって、上記中間転写表面がベルトである。
【００３３】
（Ｃ１１）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示によるバイアスされた画像転写ロールの例示的な一実施形態を実装する電子写真プリンタを示す略図である。
【図２】本開示によるバイアスされた画像転写ロールを組み込む電子写真ステーションの例示的な一実施形態を示す略図である。
【図３】画像マーキング装置に関連づけられる従来型の二次画像転写ニップを示す略図である。
【図４】画像マーキング装置に関連づけられる別の二次画像転写ニップを示す略図であり、本二次画像転写ニップは、剥離ロールとバイアスされた画像転写ベルト（用紙案内ＩＴＢと称される）とを含む。
【図５】本開示の例示的な一実施形態による、二次画像転写ニップ制御システムに関連づけられる定電流を示すブロック図である。
【図６】本開示による、中間転写印刷装置を用いて画像をマーキングする例示的な方法を示すフローチャートである。
【図７】本開示の例示的な一実施形態による、例１：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【図８】本開示の例示的な一実施形態による、例２：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【図９】本開示の例示的な一実施形態による、定電流二次画像転写システムを実装する電子写真プリンタを示す略図である。
【図１０】本開示の例示的な一実施形態による、例３：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１及び図９を参照すると、本開示の特徴を組み込んだ、コピー機またはレーザプリンタ等の電子写真プリンタ１０の略図が示されている。本開示については、図面に示された実施形態を参照して説明するが、本開示が多くの代替形式の実施形態において具現され得ることは理解されるべきである。さらに、エレメントまたは材料のサイズ、形状またはタイプは、任意の適切なものが使用される可能性もある。
【００３６】
図１及び図９を参照すると、トナーを感光体ドラムの表面６４から中間転写表面１８へ転写するための少なくとも１つのバイアスされた第１の画像転写ロール１２を含む電子写真プリンタ１０が示されている。多くの電子写真プリンタ１０は、少なくとも１つのバイアスされた第２の画像転写ロール８２も使用して、現像されたトナー１４を中間転写表面１８からシート型の基材１６へ転写する。画像化されたトナー１４を中間転写表面へ、続いてシート型の基材１６へ転写することが図示されかつ記述されるが、本開示はこれらに限定されず、バイアスされた画像転写ロールは、本開示のより広範な態様から逸脱することなく連続する紙ロールへ転写するために使用されることも可能である。高容量の電子写真プリンタ１０の中には、５つ以上のバイアスされた第１の画像転写ロール１２を有するものもあるが、多くの低容量の電子写真プリンタ１０は少なくとも１つのバイアスされた第１の画像転写ロール１２を有する。
【００３７】
米国特許第３，７８１，１０５号は、電子写真プリンタに使用されるバイアスされた画像転写ロールの幾つかの例を開示している。とりわけ、画像転写ロールは、バイアス転写ロール（ＢＴＲ）とも称されることが可能である。上記特許に開示されている詳細の中には、本明細書における実施形態の詳細の代替教示についての関心事であり得るものがある。
【００３８】
次に図２を参照すると、バイアスされた第１の画像転写ロール１２は、概して、一定の電流を保つために高電圧電源２２６がバイアスされた画像転写ロール１２の鋼製シャフト２２８へ印加される電圧（ＶＢＴＲ）を変える定電流モードで動作される。ある実施形態において、バイアスされた画像転写ロール１２の電圧レベルの変化は、バイアスされた画像転写ロール１２と例えば光伝導体ドラム３８との間に小さい空隙を有する、または空隙を持たない接触領域または略接触領域である各ニップと連通する空隙内の電界の変化を示すために用いられることが可能である。ニップ領域２３２は、概して、ニップの上流側（ニップ前領域）の空隙と、ニップの下流側（ニップ後領域）の空隙とを含む。第１のバイアスされた画像転写ロール１２は、感光体、ベルト及びトナー等のコンポーネントがニップ領域２３２を通って移動していく動的モードで機能することができる。
【００３９】
とりわけ、ニップ領域２３２内の第１のバイアスされた画像転写ロール１２の電界は、ニップ領域２３２を通過する電子写真プリンタ１０のコンポーネントにより発生させられる電界によって影響される可能性がある。第１のバイアスされた画像転写ロール１２のシャフト２２８へ印加される電圧（ＶＢＴＲ）は、サブシステム２２の動作特性の変化及びサブシステム２２の様々なコンポーネントの電界に反応してシフトする。
【００４０】
本開示の具体的な特徴を詳細に説明する前に、白黒または多色コピー機またはレーザプリンタであり得る例示的な電子写真プリンタ１０についてさらに説明する。コピー処理を開始するために、多色の原文書はラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）上へ位置合わせされ、ラスタ入力スキャナは原文書から画像全体を捕捉し、これが次にラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）３７へ送信される。或いは、プリンタの場合のように、ＲＩＳ型データはレンダリングのためにプリンタへ伝達される。ラスタ出力スキャナ３７は、電子写真プリンタ１０の光伝導体ドラム（ＯＰＣ）３８の光伝導体６４または光伝導体ドラム３８の帯電部分を照射する。とりわけ、コロナ発生デバイスまたは他の帯電デバイスを含む帯電ステーション６０は、ラスタ出力スキャナ３７が光伝導体６４を照射する前に光伝導表面６４を帯電するために帯電電圧を発生する。光伝導体ドラム３８が図示されかつ記述されているが、本開示はこれに限定されず、光伝導体６４は、本開示のより広範な態様から逸脱することなく、あるタイプのベルトまたは他の構造体であってもよい。ラスタ出力スキャナ３７は、各光伝導体ドラム３８を露光して４つの減法混色原色潜像のうちの１つを記録する。
【００４１】
引き続き図２を参照すると、１つの潜像は、トナーの１つのタイプであるシアン現像剤材料で現像される２４。各々個々の光伝導体ドラム３８上で、別の潜像はマゼンタ現像剤材料で現像され２４、第３の潜像はイエロー現像剤材料で現像され２４、かつ第４の潜像はブラック現像剤材料で現像される２４。現像されたこれらの画像２５２は任意選択の転写前サブシステム５１で帯電され、続いて中間表面１８へ転写されかつ続いてコピー用紙上へ互いに見当を合わせて重ね合わされて転写され、コピー用紙上へ多色画像が形成される。次に、上記用紙は定着させられ、カラーコピーが形成される。転写後、光伝導体ドラム３８は、任意選択の清浄前サブシステム４８、清浄化サブシステム４９及び消去ランプ５０を用いて清浄化される。
【００４２】
再度図１及び図９を参照すると、電子写真プリンタ１０は、第１のバイアスされた画像転写ロール１２、第２の画像転写ロール８２、バックアップロール４０、テンションローラ５４、ステアリングローラ５５及び駆動ローラ５６の周囲で引きずられる中間画像転写表面１８を含むことが可能である。駆動ローラ５６が回転するにつれて、中間画像転写表面１８は矢印５８の方向へ前進され、続いて中間画像転写表面１８の連続する部分が上記表面の移動経路の周辺に配置される様々な処理ステーションを介して前進される。中間画像転写表面１８は、通常、電子写真プリンタの動作に伴って連続的に前進する。
【００４３】
再度図２を参照すると、まず、各光伝導体ドラム３８の一部が帯電ステーション６０を通過する。帯電ステーション６０では、コロナ発生デバイスまたは他の帯電デバイスが、各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４を比較的高い略均一な電圧電位（Ｖｏｐｃ）に帯電するために帯電電圧を発生する。
【００４４】
図２に示されているように、帯電された各光伝導体ドラム３８は露光ステーション６５へと回転される。各露光ステーション６５は、多色原文書がそこに位置合わせされているラスタ入力スキャナによって導出された情報に対応する変調された光ビームを受信する。或いは、レーザ印刷アプリケーションでは、露光はデジタル文書のコンテンツによって決定されてもよい。変調された光ビームは各光伝導体ドラム３８の表面６４に当たり、帯電表面６４を選択的に照射して上記表面上に静電潜像を形成させる。各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４は、各色を表す３つの潜像のうちの１つを記録する。第４の光伝導体ドラム６６はブラックトナーを含んでもよく、かつ白黒文書の印刷に使用されることが可能である。また、プリンタの色域の拡大、画像光沢の向上、他を目的として、１つまたは複数の他のステーション、例えば他のトナー色を含む第５及び第６のステーションが追加されてもよい。
【００４５】
図１及び図９を参照すると、各光伝導体ドラム３８上に静電潜像が記録された後、中間画像転写表面１８は、参照数字６８、７０、７２及び７４により示される４つの電子写真ステーションの各々へ向かって前進される。フルカラー画像は、原色トナー色毎に１つである４つの第１の画像転写ステップにおいて中間画像転写表面１８上に組み立てられる。電子写真ステーション６８、７０、７２、７４は各々、各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４上へ特定の色のトナー粒子を付着させる。
【００４６】
再度図２を参照すると、中間画像転写表面１８が各電子写真ステーション６８、７０、７２、７４を通過するにつれて、個々の光伝導体ドラム３８は、先行する電子写真ステーション６８、７０、７２によって中間画像転写表面１８上へ付着されたトナー画像１４の移動を各光伝導体ドラム３８上のトナー２５２の回転と同期させるように中間画像転写表面１８の移動に伴って回転する。各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４の各々に記録された各現像画像２５２は、互いに見当を合わせて重ね合わされて中間画像転写表面１８へ転写され、着色された原文書の多色コピーが形成される。
【００４７】
引き続き図２を参照すると、バイアスされた第１の画像転写ロール１２と光伝導体ドラム３８との収束は、光伝導表面６４からのトナー粒子２５２と中間画像転写表面１８とが同時的に進入するニップを形成する。バイアスされた第１の画像転写ロール１２は、光伝導体ドラム３８上のトナー画像２５２を中間画像転写表面１８へ転写させ、かつ中間画像転写表面１８へ先に転写された任意のトナー粒子１４と合体させる。転写が始まるにつれて、光伝導体ドラム３８の表面６４、中間画像転写表面１８及び何れかの表面上に存在する任意のトナー１４、２５２は、ニップ領域２３２に関連づけられる空隙へ進入する。
【００４８】
再度図１及び図９を参照すると、現像の後、トナー画像１４は、トナー画像１４が普通紙または他の任意の適切なサポート基材のシートであってもよいサポート材料１６のシートへ転送される位置を画定する画像転写ステーション７８へ移動される。シート輸送装置８０は、シート１６を動かして中間画像転写表面１８と接触させる。シート輸送の間、シート１６は、現像されたトナー画像１４と同期して中間画像転写表面１８と接触するように移動される。
【００４９】
図１及び図９に示されているように、中間画像転写表面１８上のトナー画像１４は、カラー原文書の多色コピーを形成するために、互いに見当を合わせて重ね合わされてシート１６へ転写される。バックアップロール４０はバイアスされた第２の画像転写ロール８２と共に、トナー画像１４をシート型の基材１６へ転写する。或いは（図４の場合のように）、用紙案内装置に関連づけられるバイアスされた画像転写ベルトは、トナー画像１４をシート型の基材１６へ転写するために使用されてもよい。従来、バックアップローラ４０に関連づけられるバックアップローラ４０の表面に高電圧を生成する鋼製ローラへは高電圧が印加され、一方でバイアスされた画像転写ロール８２のシャフトは接地される。これにより、中間画像転写表面１８からトナー１４を基材１６へ引っ張る電界が生成される。
【００５０】
シート輸送システム８０は、シートを定着ステーションへ輸送しかつキャッチトレイへ除去するように方向づける。各光伝導体ドラム３８は、任意選択の清浄前サブシステム４８と、残留トナーを除去するためのクリーナサブシステム４９とを含むクリーニングステーションも含む。消去ランプサブシステム５０は、残留電荷を除去する。
【００５１】
これまでの説明は、本開示の目的に沿って本開示の特徴を組み込んだ電子写真プリンタ１０またはコピー機の一般的動作を例示するに足るものであるはずである。説明した通り、電子写真プリンタ１０は、幾つかの周知のデバイスまたはシステムのうちの任意のものの形式をとってもよい。特有の電子写真処理サブシステムまたはプロセスの変形例は、本開示の動作に影響することなく予期されてもよい。
【００５２】
背景技術の項目で論じたように、第２の画像転写において、半導体バックアップロール（ＢＵＲ）４０、ベルト１８等の中間転写表面及びバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）８２を用いる伝統的な中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、ＢＵＲまたはＩＴＲの絶え間ない電圧制御を必要とする。従来、この電圧は、転写電界を制御しかつ十分な転写寛容度を保全するために、用紙重量、用紙サイズ、温度、湿度及び片面対両面に依存する複雑なルックアップテーブルを有するフィードフォワード制御アルゴリズムによって決定される。このシステムは、膨大な量の感受性検査、アルゴリズムの開発及び確認検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。
【００５３】
本明細書では、より単純でより精確／ロバストな制御アルゴリズムを有効化する第２の転写ニップ設計を開示する。従来の第２の転写ニップは、第１の画像転写で使用されるものに類似する定電流制御システムを有効化するように修正される。以下に、４例を提示する。これらの例は、特有の単純な電気バイアススキームを記述するものであるが、他の電気バイアススキームも可能である。
【００５４】
例１：（図７）
用紙案内装置に関連づけられる従来の接地されるバイアスされた第２の画像転写ロール８２を、下記のうちの１つで置換する。
ａ）転写後にドラムを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲ（バイアスされた帯電ロール）と結合される小径の負帯電感光体。ＢＣＲの例については、米国特許第４，８５１，９６０号、第５，１６４，７７９号、第５，６１３，１７３号及び第２，９１２，５８６号を参照されたい。（とりわけ、光放電消去ランプの代わりにＡＣ放電デバイスを利用すれば、ドラムは、感光性コーティングではなく誘電コーティングを有するだけでよい。さらに、コンフォーマブル導電フォームの誘電保護膜は、転写ニップを最適化する追加的な機会を提供する。）
ｂ）誘電被覆された金属ドラム。及び、
ｃ）誘電被覆されたコンフォーマブル導電フォーム。
【００５５】
ａ）、ｂ）及びｃ）の各配置において、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体、ｂ）金属ドラム、またはｃ）導電フォームは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００５６】
例２：（図８）
従来の導電バックアップロール（ＢＵＲ）４０を、下記のうちの１つで置換する。
ａ）転写後にドラムを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲと結合される小径の正帯電感光体。（例１の場合のように、ＡＣ放電デバイスの場合、感光性ドラムは不要であり、導電フォームの誘電保護膜は転写ニップを最適化する追加的な機会を提供する。）
ｂ）誘電被覆された金属ドラム。及び、
ｃ）誘電被覆されたコンフォーマブル導電フォーム。
【００５７】
ａ）、ｂ）及びｃ）の各配置において、ＩＴＲをバイアスするために一定の正のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体ＢＵＲ、ｂ）誘電被覆された金属ドラム、またはｃ）コンフォーマブル導電フォームにより誘電被覆されたＢＵＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００５８】
例３：（図１０）
用紙案内装置に関連づけられる半導体用紙案内ＩＴＢを、下記のうちの一方で置換する。
ａ）転写後にベルトを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲ（バイアスされた帯電ロール）と結合される接地された負帯電感光体ベルト。（例１の場合のように、光放電消去ランプの代わりにＡＣ放電デバイスを利用すれば、ベルトは、感光性コーティングではなく誘電コーティングを有するだけでよい。）及び、
ｂ）誘電被覆されたＩＴＢ。
【００５９】
ａ）及びｂ）の各配置において、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体ベルト、またはｂ）用紙案内装置内部のＩＴＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００６０】
例４：（不図示）
従来の半導体中間ＩＴＢを、誘電層を含む半導体ＩＴＢで置換する。この配置において、詳細な電気バイアススキームは他の設計詳細に依存する。ある実施形態では、用紙案内ＩＴＲをバイアスするために一定の正のＤＣ電流が印加され、かつＢＵＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。別の実施形態では、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加されてもよく、かつＩＴＲは接地され、これにより、ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００６１】
以下、特に、上記例の他の変形例について説明する。
【００６２】
先に述べたように、中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、感光体ドラムからＩＴＢへの第１の転写のためにベルト背面の複数の定電流バイアスＩＴＲ（画像中間転写ロール）を使用する。上記システムはまた、用紙案内画像転写ベルトの背面に位置決めされるバイアスされたＩＴＲを含む用紙案内装置を利用するＩＴＢから用紙への第２の画像転写のために、バックアップロール（ＢＵＲ）または画像転写ロール（ＩＴＲ）へ印加される定電圧も使用する。電気及び電源制御設計は、トナーの転写に必要な力を提供する転写ニップ内の電界を試行しかつ制御するように設定される。
【００６３】
第１の転写において、感光体ドラムは、暗闇で絶縁体として作用する。従って、略全ての電流の流れは、空気絶縁破壊の間に堆積された電荷を運ぶ表面の動作に起因する。この場合、定電流モードは定電荷堆積モードであり、これは、これが定電界モードに酷似するものであることを意味する。定電流モードをロバストにする（即ち、定電界モードにより近づける）ために、転写電流は、画像転写ロール（ＩＴＲ）及び中間画像転写ベルト（ＩＴＢ）の電気特性の関数として、製造上の変形、温度、湿度及び経時変化に起因するこれらの変化に伴って穏やかに変えられてもよい。しかしながら、典型的には、十分に一定である電界を保証するために電流を変える必要はない。
【００６４】
従来のバイアスされたＩＴＲ及びバイアスされた用紙案内ＩＴＢによる中間画像転写ベルト（ＩＴＢ）から用紙システムへの第２の転写において、コンポーネントの電気特性は全て抵抗性である。ＩＴＲ、バイアスされたＩＴＢ、ＩＴＢ及びＢＵＲコンポーネントの各層（図３及び図４参照）の抵抗性は、全て、パフォーマンスを最適化するように慎重に選ばれる。典型的には、印刷中に使用される高電界で絶縁する層は存在しない。第２の画像転写では、バイアスされたエレメントからこれらのコンポーネントを介して接地へ大きな可変静電（オーム）電流の流れが存在することから、定電流は定電界を保証しない。代わりに、バックアップロール（ＢＵＲ）またはバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）の電圧を制御することが従来の慣習である。（図３及び図４を参照されたい。）これは、全基材、全ゾーン及び全コンポーネントの変動に対する一定の電界の達成に近づくために、優に５倍は（５００Ｖ未満から２５００Ｖ以上にまで）変更されなければならない。ＢＵＲ／ＩＴＲ電圧制御の実装は、第２の画像転写システムの抵抗を測定するための特殊な診断モードを必要とする。これは次に、必要とされる印加電圧を温度、湿度、基材重量及び第１対第２のサイド転写の関数として計算するルックアップテーブルへ供給される。これは、著しく大量のマシン不揮発性メモリのオーバーヘッド、並びにアルゴリズムを規定するための大量の検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。言い替えれば、制御アルゴリズムは、トナーの転写に必要とされる力を発生させるピーク転写電界が最適であることを保証する電圧を選択するジョブをうまく行うことができない。
【００６５】
図５は、定電流モードにおける転写ニップについてさらに説明するために、定電流（ＩＴＯＴＡＬ）モードにおける転写ニップをブロックで表示している。合計電流ＩＴｏｔａｌ＝ＩＯｈｍｉｃ＋ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎは、電源によって送られる合計電流である。これは、２つの成分、ＩＯｈｍｉｃ及びＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎを有する。ＩＯｈｍｉｃは、ニップの全層を介する従来のオーム電流の流れに起因するオーム（または静電）電流である。例えば、図３及び図４において、ＩＯｈｍｉｃは、主としてバイアスされたＩＴＲシャフトから接地されたＢＵＲシャフトへ流れる電流から成る。この電流は、コンポーネントが動作中であってもなくても流れ、よってこれは、「動的な」電流の流れ（動作中のベルト及びローラ）に対して「静的な」電流の流れと呼ばれることがある。中間画像転写表面／部材（ベルトまたはドラム）から基材への転写においては、コンポーネント（ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、中間ＩＴＢ）の層で絶縁体であるものはなく、よってＩＯｈｍｉｃは非ゼロであり、かつ典型的には、空気絶縁破壊によって生じる動作表面上の電荷堆積に起因する電流、ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎと同じ次数である。ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎは、コンポーネントの動作を必要とすることから「動的な」電流の流れと呼ばれることがある。空気絶縁破壊は、ニップ前領域及びニップ後領域内の空隙における極めて大きい電界によって生じる。動作中の表面（中間ＩＴＢ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、ＩＴＲ、用紙）上に堆積される電荷は、電流ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ内でニップから運び出される。
【００６６】
コンポーネントの何れかの１つまたは複数の層が絶縁体であれば、ＩＯｈｍｉｃ＝０であり、かつＩＴｏｔａｌ＝ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎである。この場合、ＩＴｏｔａｌは単に空隙における電界の関数であり、定ＩＴｏｔａｌ制御は、空隙電界（Ｅ）が一定であることを保証する。最も重要な点として、これは、ＩＴＢと基材との間の空隙における電界ＥＴｒａｎｓｆｅｒが一定であることを保証する。一定のＥＴｒａｎｓｆｅｒは、基材、ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、中間ＩＴＢ及び基材特性が経時的に、かつ製造上の変動により部品毎に著しく変わっても、トナーの一貫して高い転送効率及びロバスト（再生可能）な転送パフォーマンスを保証する。
【００６７】
先に論じたように、図４は、２つのローラ、即ち画像転写ロール及び剥離ロール上で引きずられる用紙案内ＩＴＢを含む用紙案内装置を用いて中間画像転写部材から最終基材へトナーを転写するための従来的な１つの転写ニップを示している。ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、中間ＩＴＢ及びＢＵＲは各々、制御された導電材料の１つまたは複数の層から成ってもよい。
【００６８】
本明細書で開示されているようなロバストな定電流制御を有効化するために、ＩＴＲ及び／または用紙案内ＩＴＢ及び／またはＢＵＲ及び／または中間ＩＴＢのうちの少なくとも１つの層は、高電圧電源と接地との間の静電（オーム）電流の流れを防止するに足る絶縁性がなければならない。例えば、但し限定的ではなく、
・ ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ及び中間ＩＴＢは各々、１つまたは複数の絶縁層（中心シャフトを含む）を含んでもよい。とりわけ、図３に示されているように、用紙案内装置にはバイアスされたＩＴＢは必要ない。
・ 絶縁層は、ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲまたは中間ＩＴＢの何れかの任意の層であってもよい。好適には、絶縁層は用紙案内ＩＴＢ、ＩＴＲまたはＢＵＲのうちの１つの外層であるが、これは厳密な要件ではない。用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）が絶縁層を含んでいれば、放電デバイスは用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）上に位置決めされる。用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）の内側及び外側の双方は（設計に依存して）帯電状態になる場合があることから、ベルトの両側に、好適には互いに面して中和デバイスが包含されてもよい。中間ＩＴＢは、中間ＩＴＢが転写ニップ内の空気絶縁破壊に起因して十分に放電されれば、中和デバイスを必要としない場合もある。
・ 用紙案内ＩＴＢは、導電性の内面を有する感光体ベルトであってもよい。この場合、中和デバイスは、ベルトのどちらかの側面上の消去ランプまたはベルト外側のＡＣコロナデバイスの何れか１つしか必要ではない。
・ コンポーネント（用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、ＩＴＲ、中間ＩＴＢ）の絶縁層は、好適には、十分な転写電界（約ＥＴｒａｎｓｆｅｒ＞〜５０ボルト／ミクロン）を達成すべく超高電圧要件を防止するためにＤＩＮＳ＜１００ミクロン未満の誘電厚さ（ＤＩＮＳ）を有するべきである。ＤＩＮＳが絶縁層の厚さでありかつｋが誘電定数であれば、誘電厚さは、ＤＩＮＳ＝ＤＩＮＳ／ｋによって与えられる。従って、ｋ＝３であれば、ＤＩＮＳ＜３００ミクロンである。ある典型的な実装では、ＤＩＮＳは１００ミクロンを遙かに下回ってもよい。
・ 絶縁層は、好適には、電荷緩和時間がニップ内のドウェル時間より少なくとも１０倍は長い（τＲＥＬＡＸ＞１０＊ｔＤＷＥＬＬ）ことを保証する抵抗を有するべきである。ニップを通っていく基材またはＩＴＢの薄い部分のドウェル時間は、ｔＤＷＥＬＬ＝ＷＮＩＰ／ＶＰＲＯＣＥＳＳによって与えられる。但し、ＷＮＩＰはニップの幅（典型的には、約３ｍｍ）であり、ＶＰＲＯＣＥＳＳは処理速度（基材及びＩＴＢの表面速度、毎分６０ページで約２５０ｍｍ／分）である。絶縁層の緩和時間は
【数１】
によって与えられる。但し、ｋは絶縁体の誘電定数であり、
【数２】
は絶縁体の抵抗率であり、
【数３】
は自由空間の誘電率であり、ｆは設計詳細に依存する、但し典型的には１＜ｆ＜１０の範囲内であってもよい定数である。従って、
【数４】
が好適である。概して、絶縁層が超高抵抗率を有していれば好適である。
【００６９】
図６を参照すると、本開示の例示的な一実施形態による、中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするためのアルゴリズムのフローチャートが示されている。本アルゴリズムは、中間画像転写印刷装置へ機能的に接続される１つまたは複数のコントローラによって実行される。中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる画像転写表面と、画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、上記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつバックアップロール及び用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つは誘電材料を含み、本方法は、ａ）４０２において、露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）４０４において、現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）４０６において、現像画像を感光体表面から画像転写表面へ転写することと、ｄ）４０８において、画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）４１０において、バックアップロールまたは用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源、及び誘電材料を含むバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つを利用して画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界が現像画像を画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｆ）４１２において、転写された現像画像を媒体基材へ定着させることを含む。
【００７０】
先に論じたように、本開示及び本明細書に含まれる例示的な実施形態は、定電流第２転写バイアス制御の実装を可能にする第１の転写電気設計をシミュレートするために、ベースエレメント（ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲまたは中間ＩＴＢ）の１つを容量性（即ち、絶縁性または誘電性）エレメントで置換することによって、第２の画像転写システムの設計を変更する。容量性のアイテムは第２の転送ステップ後も帯電されたままになることから、放電ステップの追加が必要とされる。感光性デバイス（感光体ＯＰＣドラムまたは感光体ベルト等）が使用されていれば、これは、低コストの消去ランプで達成されることが可能である。非感光性のデバイスが使用されていれば、これは、ＡＣバイアスされた帯電ロール（ＢＣＲ）またはＡＣコロトロン、スコロトロン、ジコロトロン、他等のＡＣ帯電デバイスを必要とすることになる（感光体の場合にＡＣ放電デバイスが使用される可能性もある）。（第１の転写においてベルトを中和するに足る空気絶縁破壊が存在すれば、中間転写表面内の絶縁層は追加の放電デバイスを必要としない場合がある。）
【００７１】
容量性エレメントは、第２の転送システムの「上部」または「底部」の何れかに追加されることが可能である。第２の電流転写システムでは、バックアップロール（ＢＵＲ）によって中間転写ベルト（表面）（ＩＴＢ）の背後に負電圧が印加されるか、ＩＴＲへ正電圧が印加される。（図３を参照されたい。）例１（図７）は、用紙の背後（または、ＩＴＲと用紙との間に位置決めされるバイアスされた画像転写ベルトの背後）に位置決めされるバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）を小型の負帯電ＯＰＣドラムで置換するものである。中間ＩＴＢ（中間転写ベルト）内のＢＵＲは、ＯＰＣ内部の「接地平面」に対して負にバイアスされる。電源は、定電流モードで動作される（図７）。例２は、中間ＩＴＢ内部のＢＵＲを小型の正帯電感光体で置換するものである（図８）。ＩＴＲは、ＯＰＣ接地平面に対して正にバイアスされる。この場合もやはり、電源は定電流モードで動作される。用紙案内ＩＴＢを含む例３（図１０）は、ＩＴＢを接地された感光体ベルトで置換するものである。中間ＩＴＢ内のＢＵＲは、ＯＰＣ内部の「接地平面」に対して負にバイアスされる。電源は、定電流モードで動作される（図１０）。３例全てにおいて、ドラムまたはベルトの表面から残留電荷を全て放電するために、転写後の消去ランプを追加することができる。或いは、ＡＣ帯電システムを放電に使用することもできる。この場合は、ＡＣ高電圧源が必要であるが、望ましければ非感光性のロールまたはドラムの使用も可能にする。非感光性ロールの選択肢としては、導電フォームロール上へ重ね合わされる絶縁スリーブが含まれる。これは、機械的適合性という追加的利点を提供して転写ニップの最適化に別の手段を加える。他の選択肢には、ＩＴＲではなくＯＰＣ接地平面へ定電流を印加することが含まれる。非感光体を任意選択する場合、ＩＴＲではなくＡＣ放電システムへ定電流を印加することが可能である。最後の例（例４）は、中間画像転写ベルトへ容量性エレメントを追加するものである。この例では、第１の転写において中間画像転写ベルトを中和するに足る空気絶縁破壊が存在すれば、追加的な放電は必要とされない場合がある（例の要約には下記表１を参照のこと）。
【００７２】
【表１−１】
【００７３】
【表１−２】
【００７４】
本開示は、転写電界を発生する高電圧電源の単純な定電流制御アルゴリズムを有効化する。最も単純な実装において、一定の転写電界を保証するために必要とされる電流は、用紙重量、温度、ＲＨ、片面／両面及び用紙コーティングとは独立したものになる。実際には、電流は転写電界の完全な代理でなくてもよく、完全な代理である場合には、応力条件に応じて制御電流の僅かな変更が必要とされる場合がある。また電流は、異なる用紙幅に対応するために変更される場合がある。要するに、本開示は、現時点で使用されている定電圧システムが必要とする高度に複雑なＬＵＴ（ルックアップテーブル）の必要性をなくす。
【００７５】
本開示は、遙かにロバストな制御アルゴリズム及びより安定的／ロバストな印刷品質を提供する。即ち、（ＯＰＣのような）誘電表面を含む転写ニップにおいて、電流は、転写電界の直接的尺度である。定電流を保全するために、高電圧電源は、温度、ＲＨ、基材特性、ＩＴＲ特性（抵抗率、ｋ＝誘電定数、他）、中間ＩＴＢ特性（抵抗率、ｋ、他）及び用紙案内ＩＴＢ特性（抵抗率、ｋ、他）の変化とは独立したほぼ一定の転写電界を保証するように印加電圧を自動的に変更する。
【００７６】
本開示は、設計及び／またはシステム／プラットフォームに大きな変更があるとしても、バイアス制御アルゴリズムの迅速、単純かつ低コストな最適化を有効化する。主要なニップコンポーネントに設計変更があれば、または処理速度が変更されれば（プラットフォームの変動）、標的転写電流は変更を余儀なくされる場合があるが、新しい最適電流設定点の発見にさほど努力は要さない。
【技術分野】
【０００１】
例示的な本実施形態は、プリンタ、コピー機、多機能デバイス、他等の文書処理システム、及び中間表面から媒体基材へ画像を転写するための動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第２の転写において半導体バックアップロール（ＢＵＲ）及びバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）を用いる伝統的な中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、ＢＵＲまたはＩＴＲの絶え間ない電圧制御を必要とする。電圧は、転写電界を制御しかつ十分な転写寛容度を保全するために、用紙重量、用紙サイズ、温度、湿度及び片面対両面に依存する複雑なルックアップテーブルを有するフィードフォワード制御アルゴリズムによって決定される。このシステムは、膨大な量の感受性検査、アルゴリズムの開発及び確認検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書では、より単純でより精確／ロバストな制御アルゴリズムを有効化する転写ニップの設計を開示する。第２の転写ニップは、第１の転写で使用されるものに類似する定電流制御システムを有効化するように修正される。
【０００４】
（Ａ１）本開示の一実施形態では、中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、本中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、上記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつバックアップロール、用紙案内装置及び画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含み、本方法は、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体表面から中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生することを含み、上記発生させられる電界は、現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写する。
【０００５】
（Ａ２）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記感光体表面が感光体ドラムでありかつ上記中間画像転写表面がベルトである。
【０００６】
（Ａ３）本開示の別の実施形態では、段落Ａ２による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【０００７】
（Ａ４）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、ｆ）上記転写された現像画像を媒体基材へ定着させることをさらに含む。
【０００８】
（Ａ５）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトのうちの１つまたはそれ以上である。
【０００９】
（Ａ６）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内デバイスは誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１０】
（Ａ７）本開示の別の実施形態では、段落Ａ１による、媒体基材上へ画像をマーキングする方法が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１１】
（Ｂ１）本開示の別の実施形態において記述される中間画像転写マーキング装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含みかつバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、感光体表面、露光ステーション、現像剤システム、中間画像転写表面及び画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、本プロセスは、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体表面から中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生することを含む。
【００１２】
（Ｂ２）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記感光体表面が感光体ドラム及び感光体ベルトのうちの一方でありかつ上記中間画像転写表面がベルトである。
【００１３】
（Ｂ３）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ２による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【００１４】
（Ｂ４）本開示の別の実施形態では、定着器をさらに備える段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記プロセスはさらに、ｆ）上記転写された現像画像を媒体基材へ定着させることを含む。
【００１５】
（Ｂ５）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトのうちの１つまたはそれ以上である。
【００１６】
（Ｂ６）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内装置は誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００１７】
（Ｂ７）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、ＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブル導電フォームのうちの１つを含む。
【００１８】
（Ｂ８）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、感光体ベルト及び誘電層を有する画像転写ベルトのうちの一方を含む。
【００１９】
（Ｂ９）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ６による中間転写画像マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２０】
（Ｂ１０）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００２１】
（Ｂ１１）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１０による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置はＩＴＲ、及びＩＴＢと機能的に関連づけられるＩＴＲのうちの一方であり、バックアップロールはＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブルフォームのうちの１つである。
【００２２】
（Ｂ１２）本開示の別の実施形態では、段落Ｂ１０による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２３】
（Ｃ１）本開示のさらに別の実施形態において記述される中間画像転写マーキング装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体ドラムと機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含みかつバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、定着器と、感光体ドラム、現像剤システム、中間画像転写表面及び画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、本プロセスは、ａ）露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体ドラム上に形成することと、ｂ）現像剤システムを用いて感光体ドラム上に静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）現像画像を感光体ドラムから中間画像転写表面へ転写することと、ｄ）中間画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）バックアップロール、用紙案内装置及び誘電材料へ機能的に接続される定電流源を利用して画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界が現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｆ）定着器を用いて、媒体シートへ転写された画像を定着させることを含む。
【００２４】
（Ｃ２）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は画像転写ロール及び画像転写ベルトと機能的に関連づけられる画像転写ロールのうちの１つまたはそれ以上である。
【００２５】
（Ｃ３）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、用紙案内装置は誘電材料を含み、かつ用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００２６】
（Ｃ４）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、ＯＰＣ、誘電コーティングを有する金属ドラム及び誘電コーティングを有するコンフォーマブル導電フォームのうちの１つを含む。
【００２７】
（Ｃ５）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置は、感光体ベルト及び誘電層を有する画像転写ベルトのうちの一方を含む。
【００２８】
（Ｃ６）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ３による中間転写画像マーキング装置が記述されていて、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００２９】
（Ｃ７）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、上記バックアップロールは誘電材料を含み、かつバックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、ｅ１）バックアップロール及び用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用してニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界は現像画像を中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｅ２）電荷中和システムを用いて誘電材料を中和することを含む。
【００３０】
（Ｃ８）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ７による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記用紙案内装置はＩＴＲ、及びＩＴＢと機能的に関連づけられるＩＴＲのうちの一方であり、バックアップロールはＯＰＣ、誘電コーティングを含む金属ドラム及び誘電コーティングを含むコンフォーマブルフォームのうちの１つを含む。
【００３１】
（Ｃ９）段落Ｃ７による中間画像転写マーキング装置であって、上記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む。
【００３２】
（Ｃ１０）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていって、上記中間転写表面がベルトである。
【００３３】
（Ｃ１１）本開示の別の実施形態では、段落Ｃ１による中間画像転写マーキング装置が記述されていて、上記ベルトが誘電材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示によるバイアスされた画像転写ロールの例示的な一実施形態を実装する電子写真プリンタを示す略図である。
【図２】本開示によるバイアスされた画像転写ロールを組み込む電子写真ステーションの例示的な一実施形態を示す略図である。
【図３】画像マーキング装置に関連づけられる従来型の二次画像転写ニップを示す略図である。
【図４】画像マーキング装置に関連づけられる別の二次画像転写ニップを示す略図であり、本二次画像転写ニップは、剥離ロールとバイアスされた画像転写ベルト（用紙案内ＩＴＢと称される）とを含む。
【図５】本開示の例示的な一実施形態による、二次画像転写ニップ制御システムに関連づけられる定電流を示すブロック図である。
【図６】本開示による、中間転写印刷装置を用いて画像をマーキングする例示的な方法を示すフローチャートである。
【図７】本開示の例示的な一実施形態による、例１：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【図８】本開示の例示的な一実施形態による、例２：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【図９】本開示の例示的な一実施形態による、定電流二次画像転写システムを実装する電子写真プリンタを示す略図である。
【図１０】本開示の例示的な一実施形態による、例３：二次画像転写ニップ装置を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１及び図９を参照すると、本開示の特徴を組み込んだ、コピー機またはレーザプリンタ等の電子写真プリンタ１０の略図が示されている。本開示については、図面に示された実施形態を参照して説明するが、本開示が多くの代替形式の実施形態において具現され得ることは理解されるべきである。さらに、エレメントまたは材料のサイズ、形状またはタイプは、任意の適切なものが使用される可能性もある。
【００３６】
図１及び図９を参照すると、トナーを感光体ドラムの表面６４から中間転写表面１８へ転写するための少なくとも１つのバイアスされた第１の画像転写ロール１２を含む電子写真プリンタ１０が示されている。多くの電子写真プリンタ１０は、少なくとも１つのバイアスされた第２の画像転写ロール８２も使用して、現像されたトナー１４を中間転写表面１８からシート型の基材１６へ転写する。画像化されたトナー１４を中間転写表面へ、続いてシート型の基材１６へ転写することが図示されかつ記述されるが、本開示はこれらに限定されず、バイアスされた画像転写ロールは、本開示のより広範な態様から逸脱することなく連続する紙ロールへ転写するために使用されることも可能である。高容量の電子写真プリンタ１０の中には、５つ以上のバイアスされた第１の画像転写ロール１２を有するものもあるが、多くの低容量の電子写真プリンタ１０は少なくとも１つのバイアスされた第１の画像転写ロール１２を有する。
【００３７】
米国特許第３，７８１，１０５号は、電子写真プリンタに使用されるバイアスされた画像転写ロールの幾つかの例を開示している。とりわけ、画像転写ロールは、バイアス転写ロール（ＢＴＲ）とも称されることが可能である。上記特許に開示されている詳細の中には、本明細書における実施形態の詳細の代替教示についての関心事であり得るものがある。
【００３８】
次に図２を参照すると、バイアスされた第１の画像転写ロール１２は、概して、一定の電流を保つために高電圧電源２２６がバイアスされた画像転写ロール１２の鋼製シャフト２２８へ印加される電圧（ＶＢＴＲ）を変える定電流モードで動作される。ある実施形態において、バイアスされた画像転写ロール１２の電圧レベルの変化は、バイアスされた画像転写ロール１２と例えば光伝導体ドラム３８との間に小さい空隙を有する、または空隙を持たない接触領域または略接触領域である各ニップと連通する空隙内の電界の変化を示すために用いられることが可能である。ニップ領域２３２は、概して、ニップの上流側（ニップ前領域）の空隙と、ニップの下流側（ニップ後領域）の空隙とを含む。第１のバイアスされた画像転写ロール１２は、感光体、ベルト及びトナー等のコンポーネントがニップ領域２３２を通って移動していく動的モードで機能することができる。
【００３９】
とりわけ、ニップ領域２３２内の第１のバイアスされた画像転写ロール１２の電界は、ニップ領域２３２を通過する電子写真プリンタ１０のコンポーネントにより発生させられる電界によって影響される可能性がある。第１のバイアスされた画像転写ロール１２のシャフト２２８へ印加される電圧（ＶＢＴＲ）は、サブシステム２２の動作特性の変化及びサブシステム２２の様々なコンポーネントの電界に反応してシフトする。
【００４０】
本開示の具体的な特徴を詳細に説明する前に、白黒または多色コピー機またはレーザプリンタであり得る例示的な電子写真プリンタ１０についてさらに説明する。コピー処理を開始するために、多色の原文書はラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）上へ位置合わせされ、ラスタ入力スキャナは原文書から画像全体を捕捉し、これが次にラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）３７へ送信される。或いは、プリンタの場合のように、ＲＩＳ型データはレンダリングのためにプリンタへ伝達される。ラスタ出力スキャナ３７は、電子写真プリンタ１０の光伝導体ドラム（ＯＰＣ）３８の光伝導体６４または光伝導体ドラム３８の帯電部分を照射する。とりわけ、コロナ発生デバイスまたは他の帯電デバイスを含む帯電ステーション６０は、ラスタ出力スキャナ３７が光伝導体６４を照射する前に光伝導表面６４を帯電するために帯電電圧を発生する。光伝導体ドラム３８が図示されかつ記述されているが、本開示はこれに限定されず、光伝導体６４は、本開示のより広範な態様から逸脱することなく、あるタイプのベルトまたは他の構造体であってもよい。ラスタ出力スキャナ３７は、各光伝導体ドラム３８を露光して４つの減法混色原色潜像のうちの１つを記録する。
【００４１】
引き続き図２を参照すると、１つの潜像は、トナーの１つのタイプであるシアン現像剤材料で現像される２４。各々個々の光伝導体ドラム３８上で、別の潜像はマゼンタ現像剤材料で現像され２４、第３の潜像はイエロー現像剤材料で現像され２４、かつ第４の潜像はブラック現像剤材料で現像される２４。現像されたこれらの画像２５２は任意選択の転写前サブシステム５１で帯電され、続いて中間表面１８へ転写されかつ続いてコピー用紙上へ互いに見当を合わせて重ね合わされて転写され、コピー用紙上へ多色画像が形成される。次に、上記用紙は定着させられ、カラーコピーが形成される。転写後、光伝導体ドラム３８は、任意選択の清浄前サブシステム４８、清浄化サブシステム４９及び消去ランプ５０を用いて清浄化される。
【００４２】
再度図１及び図９を参照すると、電子写真プリンタ１０は、第１のバイアスされた画像転写ロール１２、第２の画像転写ロール８２、バックアップロール４０、テンションローラ５４、ステアリングローラ５５及び駆動ローラ５６の周囲で引きずられる中間画像転写表面１８を含むことが可能である。駆動ローラ５６が回転するにつれて、中間画像転写表面１８は矢印５８の方向へ前進され、続いて中間画像転写表面１８の連続する部分が上記表面の移動経路の周辺に配置される様々な処理ステーションを介して前進される。中間画像転写表面１８は、通常、電子写真プリンタの動作に伴って連続的に前進する。
【００４３】
再度図２を参照すると、まず、各光伝導体ドラム３８の一部が帯電ステーション６０を通過する。帯電ステーション６０では、コロナ発生デバイスまたは他の帯電デバイスが、各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４を比較的高い略均一な電圧電位（Ｖｏｐｃ）に帯電するために帯電電圧を発生する。
【００４４】
図２に示されているように、帯電された各光伝導体ドラム３８は露光ステーション６５へと回転される。各露光ステーション６５は、多色原文書がそこに位置合わせされているラスタ入力スキャナによって導出された情報に対応する変調された光ビームを受信する。或いは、レーザ印刷アプリケーションでは、露光はデジタル文書のコンテンツによって決定されてもよい。変調された光ビームは各光伝導体ドラム３８の表面６４に当たり、帯電表面６４を選択的に照射して上記表面上に静電潜像を形成させる。各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４は、各色を表す３つの潜像のうちの１つを記録する。第４の光伝導体ドラム６６はブラックトナーを含んでもよく、かつ白黒文書の印刷に使用されることが可能である。また、プリンタの色域の拡大、画像光沢の向上、他を目的として、１つまたは複数の他のステーション、例えば他のトナー色を含む第５及び第６のステーションが追加されてもよい。
【００４５】
図１及び図９を参照すると、各光伝導体ドラム３８上に静電潜像が記録された後、中間画像転写表面１８は、参照数字６８、７０、７２及び７４により示される４つの電子写真ステーションの各々へ向かって前進される。フルカラー画像は、原色トナー色毎に１つである４つの第１の画像転写ステップにおいて中間画像転写表面１８上に組み立てられる。電子写真ステーション６８、７０、７２、７４は各々、各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４上へ特定の色のトナー粒子を付着させる。
【００４６】
再度図２を参照すると、中間画像転写表面１８が各電子写真ステーション６８、７０、７２、７４を通過するにつれて、個々の光伝導体ドラム３８は、先行する電子写真ステーション６８、７０、７２によって中間画像転写表面１８上へ付着されたトナー画像１４の移動を各光伝導体ドラム３８上のトナー２５２の回転と同期させるように中間画像転写表面１８の移動に伴って回転する。各光伝導体ドラム３８の光伝導表面６４の各々に記録された各現像画像２５２は、互いに見当を合わせて重ね合わされて中間画像転写表面１８へ転写され、着色された原文書の多色コピーが形成される。
【００４７】
引き続き図２を参照すると、バイアスされた第１の画像転写ロール１２と光伝導体ドラム３８との収束は、光伝導表面６４からのトナー粒子２５２と中間画像転写表面１８とが同時的に進入するニップを形成する。バイアスされた第１の画像転写ロール１２は、光伝導体ドラム３８上のトナー画像２５２を中間画像転写表面１８へ転写させ、かつ中間画像転写表面１８へ先に転写された任意のトナー粒子１４と合体させる。転写が始まるにつれて、光伝導体ドラム３８の表面６４、中間画像転写表面１８及び何れかの表面上に存在する任意のトナー１４、２５２は、ニップ領域２３２に関連づけられる空隙へ進入する。
【００４８】
再度図１及び図９を参照すると、現像の後、トナー画像１４は、トナー画像１４が普通紙または他の任意の適切なサポート基材のシートであってもよいサポート材料１６のシートへ転送される位置を画定する画像転写ステーション７８へ移動される。シート輸送装置８０は、シート１６を動かして中間画像転写表面１８と接触させる。シート輸送の間、シート１６は、現像されたトナー画像１４と同期して中間画像転写表面１８と接触するように移動される。
【００４９】
図１及び図９に示されているように、中間画像転写表面１８上のトナー画像１４は、カラー原文書の多色コピーを形成するために、互いに見当を合わせて重ね合わされてシート１６へ転写される。バックアップロール４０はバイアスされた第２の画像転写ロール８２と共に、トナー画像１４をシート型の基材１６へ転写する。或いは（図４の場合のように）、用紙案内装置に関連づけられるバイアスされた画像転写ベルトは、トナー画像１４をシート型の基材１６へ転写するために使用されてもよい。従来、バックアップローラ４０に関連づけられるバックアップローラ４０の表面に高電圧を生成する鋼製ローラへは高電圧が印加され、一方でバイアスされた画像転写ロール８２のシャフトは接地される。これにより、中間画像転写表面１８からトナー１４を基材１６へ引っ張る電界が生成される。
【００５０】
シート輸送システム８０は、シートを定着ステーションへ輸送しかつキャッチトレイへ除去するように方向づける。各光伝導体ドラム３８は、任意選択の清浄前サブシステム４８と、残留トナーを除去するためのクリーナサブシステム４９とを含むクリーニングステーションも含む。消去ランプサブシステム５０は、残留電荷を除去する。
【００５１】
これまでの説明は、本開示の目的に沿って本開示の特徴を組み込んだ電子写真プリンタ１０またはコピー機の一般的動作を例示するに足るものであるはずである。説明した通り、電子写真プリンタ１０は、幾つかの周知のデバイスまたはシステムのうちの任意のものの形式をとってもよい。特有の電子写真処理サブシステムまたはプロセスの変形例は、本開示の動作に影響することなく予期されてもよい。
【００５２】
背景技術の項目で論じたように、第２の画像転写において、半導体バックアップロール（ＢＵＲ）４０、ベルト１８等の中間転写表面及びバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）８２を用いる伝統的な中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、ＢＵＲまたはＩＴＲの絶え間ない電圧制御を必要とする。従来、この電圧は、転写電界を制御しかつ十分な転写寛容度を保全するために、用紙重量、用紙サイズ、温度、湿度及び片面対両面に依存する複雑なルックアップテーブルを有するフィードフォワード制御アルゴリズムによって決定される。このシステムは、膨大な量の感受性検査、アルゴリズムの開発及び確認検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。
【００５３】
本明細書では、より単純でより精確／ロバストな制御アルゴリズムを有効化する第２の転写ニップ設計を開示する。従来の第２の転写ニップは、第１の画像転写で使用されるものに類似する定電流制御システムを有効化するように修正される。以下に、４例を提示する。これらの例は、特有の単純な電気バイアススキームを記述するものであるが、他の電気バイアススキームも可能である。
【００５４】
例１：（図７）
用紙案内装置に関連づけられる従来の接地されるバイアスされた第２の画像転写ロール８２を、下記のうちの１つで置換する。
ａ）転写後にドラムを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲ（バイアスされた帯電ロール）と結合される小径の負帯電感光体。ＢＣＲの例については、米国特許第４，８５１，９６０号、第５，１６４，７７９号、第５，６１３，１７３号及び第２，９１２，５８６号を参照されたい。（とりわけ、光放電消去ランプの代わりにＡＣ放電デバイスを利用すれば、ドラムは、感光性コーティングではなく誘電コーティングを有するだけでよい。さらに、コンフォーマブル導電フォームの誘電保護膜は、転写ニップを最適化する追加的な機会を提供する。）
ｂ）誘電被覆された金属ドラム。及び、
ｃ）誘電被覆されたコンフォーマブル導電フォーム。
【００５５】
ａ）、ｂ）及びｃ）の各配置において、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体、ｂ）金属ドラム、またはｃ）導電フォームは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００５６】
例２：（図８）
従来の導電バックアップロール（ＢＵＲ）４０を、下記のうちの１つで置換する。
ａ）転写後にドラムを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲと結合される小径の正帯電感光体。（例１の場合のように、ＡＣ放電デバイスの場合、感光性ドラムは不要であり、導電フォームの誘電保護膜は転写ニップを最適化する追加的な機会を提供する。）
ｂ）誘電被覆された金属ドラム。及び、
ｃ）誘電被覆されたコンフォーマブル導電フォーム。
【００５７】
ａ）、ｂ）及びｃ）の各配置において、ＩＴＲをバイアスするために一定の正のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体ＢＵＲ、ｂ）誘電被覆された金属ドラム、またはｃ）コンフォーマブル導電フォームにより誘電被覆されたＢＵＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００５８】
例３：（図１０）
用紙案内装置に関連づけられる半導体用紙案内ＩＴＢを、下記のうちの一方で置換する。
ａ）転写後にベルトを中和するための、適切な消去ランプ、ＡＣコロナデバイス（コロトロン、ジコロトロンまたはスコロトロン）またはＡＣ ＢＣＲ（バイアスされた帯電ロール）と結合される接地された負帯電感光体ベルト。（例１の場合のように、光放電消去ランプの代わりにＡＣ放電デバイスを利用すれば、ベルトは、感光性コーティングではなく誘電コーティングを有するだけでよい。）及び、
ｂ）誘電被覆されたＩＴＢ。
【００５９】
ａ）及びｂ）の各配置において、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加され、かつａ）感光体ベルト、またはｂ）用紙案内装置内部のＩＴＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００６０】
例４：（不図示）
従来の半導体中間ＩＴＢを、誘電層を含む半導体ＩＴＢで置換する。この配置において、詳細な電気バイアススキームは他の設計詳細に依存する。ある実施形態では、用紙案内ＩＴＲをバイアスするために一定の正のＤＣ電流が印加され、かつＢＵＲは接地され、これにより、中間ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。別の実施形態では、ＢＵＲをバイアスするために一定の負のＤＣ電流が印加されてもよく、かつＩＴＲは接地され、これにより、ＩＴＢから用紙へのトナーの転写が提供される。
【００６１】
以下、特に、上記例の他の変形例について説明する。
【００６２】
先に述べたように、中間ベルト転写（ＩＢＴ）システムは、感光体ドラムからＩＴＢへの第１の転写のためにベルト背面の複数の定電流バイアスＩＴＲ（画像中間転写ロール）を使用する。上記システムはまた、用紙案内画像転写ベルトの背面に位置決めされるバイアスされたＩＴＲを含む用紙案内装置を利用するＩＴＢから用紙への第２の画像転写のために、バックアップロール（ＢＵＲ）または画像転写ロール（ＩＴＲ）へ印加される定電圧も使用する。電気及び電源制御設計は、トナーの転写に必要な力を提供する転写ニップ内の電界を試行しかつ制御するように設定される。
【００６３】
第１の転写において、感光体ドラムは、暗闇で絶縁体として作用する。従って、略全ての電流の流れは、空気絶縁破壊の間に堆積された電荷を運ぶ表面の動作に起因する。この場合、定電流モードは定電荷堆積モードであり、これは、これが定電界モードに酷似するものであることを意味する。定電流モードをロバストにする（即ち、定電界モードにより近づける）ために、転写電流は、画像転写ロール（ＩＴＲ）及び中間画像転写ベルト（ＩＴＢ）の電気特性の関数として、製造上の変形、温度、湿度及び経時変化に起因するこれらの変化に伴って穏やかに変えられてもよい。しかしながら、典型的には、十分に一定である電界を保証するために電流を変える必要はない。
【００６４】
従来のバイアスされたＩＴＲ及びバイアスされた用紙案内ＩＴＢによる中間画像転写ベルト（ＩＴＢ）から用紙システムへの第２の転写において、コンポーネントの電気特性は全て抵抗性である。ＩＴＲ、バイアスされたＩＴＢ、ＩＴＢ及びＢＵＲコンポーネントの各層（図３及び図４参照）の抵抗性は、全て、パフォーマンスを最適化するように慎重に選ばれる。典型的には、印刷中に使用される高電界で絶縁する層は存在しない。第２の画像転写では、バイアスされたエレメントからこれらのコンポーネントを介して接地へ大きな可変静電（オーム）電流の流れが存在することから、定電流は定電界を保証しない。代わりに、バックアップロール（ＢＵＲ）またはバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）の電圧を制御することが従来の慣習である。（図３及び図４を参照されたい。）これは、全基材、全ゾーン及び全コンポーネントの変動に対する一定の電界の達成に近づくために、優に５倍は（５００Ｖ未満から２５００Ｖ以上にまで）変更されなければならない。ＢＵＲ／ＩＴＲ電圧制御の実装は、第２の画像転写システムの抵抗を測定するための特殊な診断モードを必要とする。これは次に、必要とされる印加電圧を温度、湿度、基材重量及び第１対第２のサイド転写の関数として計算するルックアップテーブルへ供給される。これは、著しく大量のマシン不揮発性メモリのオーバーヘッド、並びにアルゴリズムを規定するための大量の検査を必要とする。実験は、熟慮され、慎重に構築された定電圧制御アルゴリズムであっても、画像品質を著しく低減させるほど最適電圧からかけ離れた電圧を設定している場合が多いことを示している。言い替えれば、制御アルゴリズムは、トナーの転写に必要とされる力を発生させるピーク転写電界が最適であることを保証する電圧を選択するジョブをうまく行うことができない。
【００６５】
図５は、定電流モードにおける転写ニップについてさらに説明するために、定電流（ＩＴＯＴＡＬ）モードにおける転写ニップをブロックで表示している。合計電流ＩＴｏｔａｌ＝ＩＯｈｍｉｃ＋ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎは、電源によって送られる合計電流である。これは、２つの成分、ＩＯｈｍｉｃ及びＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎを有する。ＩＯｈｍｉｃは、ニップの全層を介する従来のオーム電流の流れに起因するオーム（または静電）電流である。例えば、図３及び図４において、ＩＯｈｍｉｃは、主としてバイアスされたＩＴＲシャフトから接地されたＢＵＲシャフトへ流れる電流から成る。この電流は、コンポーネントが動作中であってもなくても流れ、よってこれは、「動的な」電流の流れ（動作中のベルト及びローラ）に対して「静的な」電流の流れと呼ばれることがある。中間画像転写表面／部材（ベルトまたはドラム）から基材への転写においては、コンポーネント（ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、中間ＩＴＢ）の層で絶縁体であるものはなく、よってＩＯｈｍｉｃは非ゼロであり、かつ典型的には、空気絶縁破壊によって生じる動作表面上の電荷堆積に起因する電流、ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎと同じ次数である。ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎは、コンポーネントの動作を必要とすることから「動的な」電流の流れと呼ばれることがある。空気絶縁破壊は、ニップ前領域及びニップ後領域内の空隙における極めて大きい電界によって生じる。動作中の表面（中間ＩＴＢ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、ＩＴＲ、用紙）上に堆積される電荷は、電流ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ内でニップから運び出される。
【００６６】
コンポーネントの何れかの１つまたは複数の層が絶縁体であれば、ＩＯｈｍｉｃ＝０であり、かつＩＴｏｔａｌ＝ＩＡｉｒ＿Ｂｒｅａｋｄｏｗｎである。この場合、ＩＴｏｔａｌは単に空隙における電界の関数であり、定ＩＴｏｔａｌ制御は、空隙電界（Ｅ）が一定であることを保証する。最も重要な点として、これは、ＩＴＢと基材との間の空隙における電界ＥＴｒａｎｓｆｅｒが一定であることを保証する。一定のＥＴｒａｎｓｆｅｒは、基材、ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、中間ＩＴＢ及び基材特性が経時的に、かつ製造上の変動により部品毎に著しく変わっても、トナーの一貫して高い転送効率及びロバスト（再生可能）な転送パフォーマンスを保証する。
【００６７】
先に論じたように、図４は、２つのローラ、即ち画像転写ロール及び剥離ロール上で引きずられる用紙案内ＩＴＢを含む用紙案内装置を用いて中間画像転写部材から最終基材へトナーを転写するための従来的な１つの転写ニップを示している。ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、中間ＩＴＢ及びＢＵＲは各々、制御された導電材料の１つまたは複数の層から成ってもよい。
【００６８】
本明細書で開示されているようなロバストな定電流制御を有効化するために、ＩＴＲ及び／または用紙案内ＩＴＢ及び／またはＢＵＲ及び／または中間ＩＴＢのうちの少なくとも１つの層は、高電圧電源と接地との間の静電（オーム）電流の流れを防止するに足る絶縁性がなければならない。例えば、但し限定的ではなく、
・ ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ及び中間ＩＴＢは各々、１つまたは複数の絶縁層（中心シャフトを含む）を含んでもよい。とりわけ、図３に示されているように、用紙案内装置にはバイアスされたＩＴＢは必要ない。
・ 絶縁層は、ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲまたは中間ＩＴＢの何れかの任意の層であってもよい。好適には、絶縁層は用紙案内ＩＴＢ、ＩＴＲまたはＢＵＲのうちの１つの外層であるが、これは厳密な要件ではない。用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）が絶縁層を含んでいれば、放電デバイスは用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）上に位置決めされる。用紙案内ＩＴＢ（または中間ＩＴＢ）の内側及び外側の双方は（設計に依存して）帯電状態になる場合があることから、ベルトの両側に、好適には互いに面して中和デバイスが包含されてもよい。中間ＩＴＢは、中間ＩＴＢが転写ニップ内の空気絶縁破壊に起因して十分に放電されれば、中和デバイスを必要としない場合もある。
・ 用紙案内ＩＴＢは、導電性の内面を有する感光体ベルトであってもよい。この場合、中和デバイスは、ベルトのどちらかの側面上の消去ランプまたはベルト外側のＡＣコロナデバイスの何れか１つしか必要ではない。
・ コンポーネント（用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲ、ＩＴＲ、中間ＩＴＢ）の絶縁層は、好適には、十分な転写電界（約ＥＴｒａｎｓｆｅｒ＞〜５０ボルト／ミクロン）を達成すべく超高電圧要件を防止するためにＤＩＮＳ＜１００ミクロン未満の誘電厚さ（ＤＩＮＳ）を有するべきである。ＤＩＮＳが絶縁層の厚さでありかつｋが誘電定数であれば、誘電厚さは、ＤＩＮＳ＝ＤＩＮＳ／ｋによって与えられる。従って、ｋ＝３であれば、ＤＩＮＳ＜３００ミクロンである。ある典型的な実装では、ＤＩＮＳは１００ミクロンを遙かに下回ってもよい。
・ 絶縁層は、好適には、電荷緩和時間がニップ内のドウェル時間より少なくとも１０倍は長い（τＲＥＬＡＸ＞１０＊ｔＤＷＥＬＬ）ことを保証する抵抗を有するべきである。ニップを通っていく基材またはＩＴＢの薄い部分のドウェル時間は、ｔＤＷＥＬＬ＝ＷＮＩＰ／ＶＰＲＯＣＥＳＳによって与えられる。但し、ＷＮＩＰはニップの幅（典型的には、約３ｍｍ）であり、ＶＰＲＯＣＥＳＳは処理速度（基材及びＩＴＢの表面速度、毎分６０ページで約２５０ｍｍ／分）である。絶縁層の緩和時間は
【数１】
によって与えられる。但し、ｋは絶縁体の誘電定数であり、
【数２】
は絶縁体の抵抗率であり、
【数３】
は自由空間の誘電率であり、ｆは設計詳細に依存する、但し典型的には１＜ｆ＜１０の範囲内であってもよい定数である。従って、
【数４】
が好適である。概して、絶縁層が超高抵抗率を有していれば好適である。
【００６９】
図６を参照すると、本開示の例示的な一実施形態による、中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするためのアルゴリズムのフローチャートが示されている。本アルゴリズムは、中間画像転写印刷装置へ機能的に接続される１つまたは複数のコントローラによって実行される。中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、感光体表面と機能的に関連づけられる画像転写表面と、画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、上記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつバックアップロール及び用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つは誘電材料を含み、本方法は、ａ）４０２において、露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を感光体表面に形成することと、ｂ）４０４において、現像剤システムを用いて感光体表面にトナー材料で静電画像を現像し、現像画像を生成することと、ｃ）４０６において、現像画像を感光体表面から画像転写表面へ転写することと、ｄ）４０８において、画像転写表面上の現像画像を画像転写ニップへ前進させることと、ｅ）４１０において、バックアップロールまたは用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源、及び誘電材料を含むバックアップロール、用紙案内装置及び中間画像転写表面のうちの１つを利用して画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた電界が現像画像を画像転写表面から媒体シートへ転写することと、ｆ）４１２において、転写された現像画像を媒体基材へ定着させることを含む。
【００７０】
先に論じたように、本開示及び本明細書に含まれる例示的な実施形態は、定電流第２転写バイアス制御の実装を可能にする第１の転写電気設計をシミュレートするために、ベースエレメント（ＩＴＲ、用紙案内ＩＴＢ、ＢＵＲまたは中間ＩＴＢ）の１つを容量性（即ち、絶縁性または誘電性）エレメントで置換することによって、第２の画像転写システムの設計を変更する。容量性のアイテムは第２の転送ステップ後も帯電されたままになることから、放電ステップの追加が必要とされる。感光性デバイス（感光体ＯＰＣドラムまたは感光体ベルト等）が使用されていれば、これは、低コストの消去ランプで達成されることが可能である。非感光性のデバイスが使用されていれば、これは、ＡＣバイアスされた帯電ロール（ＢＣＲ）またはＡＣコロトロン、スコロトロン、ジコロトロン、他等のＡＣ帯電デバイスを必要とすることになる（感光体の場合にＡＣ放電デバイスが使用される可能性もある）。（第１の転写においてベルトを中和するに足る空気絶縁破壊が存在すれば、中間転写表面内の絶縁層は追加の放電デバイスを必要としない場合がある。）
【００７１】
容量性エレメントは、第２の転送システムの「上部」または「底部」の何れかに追加されることが可能である。第２の電流転写システムでは、バックアップロール（ＢＵＲ）によって中間転写ベルト（表面）（ＩＴＢ）の背後に負電圧が印加されるか、ＩＴＲへ正電圧が印加される。（図３を参照されたい。）例１（図７）は、用紙の背後（または、ＩＴＲと用紙との間に位置決めされるバイアスされた画像転写ベルトの背後）に位置決めされるバイアスされた画像転写ロール（ＩＴＲ）を小型の負帯電ＯＰＣドラムで置換するものである。中間ＩＴＢ（中間転写ベルト）内のＢＵＲは、ＯＰＣ内部の「接地平面」に対して負にバイアスされる。電源は、定電流モードで動作される（図７）。例２は、中間ＩＴＢ内部のＢＵＲを小型の正帯電感光体で置換するものである（図８）。ＩＴＲは、ＯＰＣ接地平面に対して正にバイアスされる。この場合もやはり、電源は定電流モードで動作される。用紙案内ＩＴＢを含む例３（図１０）は、ＩＴＢを接地された感光体ベルトで置換するものである。中間ＩＴＢ内のＢＵＲは、ＯＰＣ内部の「接地平面」に対して負にバイアスされる。電源は、定電流モードで動作される（図１０）。３例全てにおいて、ドラムまたはベルトの表面から残留電荷を全て放電するために、転写後の消去ランプを追加することができる。或いは、ＡＣ帯電システムを放電に使用することもできる。この場合は、ＡＣ高電圧源が必要であるが、望ましければ非感光性のロールまたはドラムの使用も可能にする。非感光性ロールの選択肢としては、導電フォームロール上へ重ね合わされる絶縁スリーブが含まれる。これは、機械的適合性という追加的利点を提供して転写ニップの最適化に別の手段を加える。他の選択肢には、ＩＴＲではなくＯＰＣ接地平面へ定電流を印加することが含まれる。非感光体を任意選択する場合、ＩＴＲではなくＡＣ放電システムへ定電流を印加することが可能である。最後の例（例４）は、中間画像転写ベルトへ容量性エレメントを追加するものである。この例では、第１の転写において中間画像転写ベルトを中和するに足る空気絶縁破壊が存在すれば、追加的な放電は必要とされない場合がある（例の要約には下記表１を参照のこと）。
【００７２】
【表１−１】
【００７３】
【表１−２】
【００７４】
本開示は、転写電界を発生する高電圧電源の単純な定電流制御アルゴリズムを有効化する。最も単純な実装において、一定の転写電界を保証するために必要とされる電流は、用紙重量、温度、ＲＨ、片面／両面及び用紙コーティングとは独立したものになる。実際には、電流は転写電界の完全な代理でなくてもよく、完全な代理である場合には、応力条件に応じて制御電流の僅かな変更が必要とされる場合がある。また電流は、異なる用紙幅に対応するために変更される場合がある。要するに、本開示は、現時点で使用されている定電圧システムが必要とする高度に複雑なＬＵＴ（ルックアップテーブル）の必要性をなくす。
【００７５】
本開示は、遙かにロバストな制御アルゴリズム及びより安定的／ロバストな印刷品質を提供する。即ち、（ＯＰＣのような）誘電表面を含む転写ニップにおいて、電流は、転写電界の直接的尺度である。定電流を保全するために、高電圧電源は、温度、ＲＨ、基材特性、ＩＴＲ特性（抵抗率、ｋ＝誘電定数、他）、中間ＩＴＢ特性（抵抗率、ｋ、他）及び用紙案内ＩＴＢ特性（抵抗率、ｋ、他）の変化とは独立したほぼ一定の転写電界を保証するように印加電圧を自動的に変更する。
【００７６】
本開示は、設計及び／またはシステム／プラットフォームに大きな変更があるとしても、バイアス制御アルゴリズムの迅速、単純かつ低コストな最適化を有効化する。主要なニップコンポーネントに設計変更があれば、または処理速度が変更されれば（プラットフォームの変動）、標的転写電流は変更を余儀なくされる場合があるが、新しい最適電流設定点の発見にさほど努力は要さない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングする方法であって、前記中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、前記感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、前記感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、前記感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含み、前記方法は、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体表面に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて、前記感光体表面にトナー材料で前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体表面から前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生することを含み、
発生させられた前記電界は、前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写する方法。
【請求項２】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内デバイスは前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項１に記載の媒体基材上へ画像をマーキングする方法。
【請求項３】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項１に記載の媒体基材上へ画像をマーキングする方法。
【請求項４】
中間画像転写マーキング装置であって、
感光体表面と、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、
前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、
前記感光体表面、前記露光ステーション、前記現像剤システム、前記中間画像転写表面及び前記画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、前記中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、前記プロセスは、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体表面に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて、前記感光体表面にトナー材料で前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体表面から前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生することを含む中間画像転写マーキング装置。
【請求項５】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内装置は前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項４に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項６】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項４に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項７】
中間画像転写マーキング装置であって、
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる露光ステーションと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる現像剤システムと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、
前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、
定着器と、
前記感光体ドラム、前記現像剤システム、前記中間画像転写表面及び前記画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、前記中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、前記プロセスは、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体ドラム上に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて前記感光体ドラム上に前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体ドラムから前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール、前記用紙案内装置、及び前記誘電材料へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた前記電界が前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｆ）前記定着器を用いて、転写された前記画像を媒体シートへ定着させることを含む中間画像転写マーキング装置。
【請求項８】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内装置は前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項７に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項９】
前記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む、請求項８に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項１０】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項７に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項１】
中間画像転写印刷装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングする方法であって、前記中間画像転写印刷装置は、感光体表面と、前記感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、前記感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、前記感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップとを含み、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するためのバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含み、前記方法は、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体表面に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて、前記感光体表面にトナー材料で前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体表面から前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生することを含み、
発生させられた前記電界は、前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写する方法。
【請求項２】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内デバイスは前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項１に記載の媒体基材上へ画像をマーキングする方法。
【請求項３】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項１に記載の媒体基材上へ画像をマーキングする方法。
【請求項４】
中間画像転写マーキング装置であって、
感光体表面と、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる露光ステーションと、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる現像剤システムと、
前記感光体表面と機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、
前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、
前記感光体表面、前記露光ステーション、前記現像剤システム、前記中間画像転写表面及び前記画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、前記中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、前記プロセスは、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体表面に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて、前記感光体表面にトナー材料で前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体表面から前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生することを含む中間画像転写マーキング装置。
【請求項５】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内装置は前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項４に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項６】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項４に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項７】
中間画像転写マーキング装置であって、
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる露光ステーションと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる現像剤システムと、
前記感光体ドラムと機能的に関連づけられる中間画像転写表面と、
前記中間画像転写表面と機能的に関連づけられる画像転写ニップであって、前記画像転写ニップは媒体シートに係合するように構成されるバックアップロール及び用紙案内装置を含み、かつ前記バックアップロール、用紙案内装置及び前記中間画像転写表面のうちの１つまたはそれ以上は誘電材料を含む画像転写ニップと、
定着器と、
前記感光体ドラム、前記現像剤システム、前記中間画像転写表面及び前記画像転写ニップと機能的に関連づけられるコントローラであって、前記中間画像転写マーキング装置を用いて媒体基材上へ画像をマーキングするプロセスを実行するように構成されるコントローラとを備え、前記プロセスは、
ａ）前記露光システムを用いて、媒体基材上へマーキングされるべき画像を表す静電画像を前記感光体ドラム上に形成することと、
ｂ）前記現像剤システムを用いて前記感光体ドラム上に前記静電画像を現像し、現像画像を生成することと、
ｃ）前記現像画像を前記感光体ドラムから前記中間画像転写表面へ転写することと、
ｄ）前記中間画像転写表面上の前記現像画像を前記画像転写ニップへ前進させることと、
ｅ）前記バックアップロール、前記用紙案内装置、及び前記誘電材料へ機能的に接続される定電流源を利用して前記画像転写ニップに渡って電界を発生させ、これにより、発生させられた前記電界が前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｆ）前記定着器を用いて、転写された前記画像を媒体シートへ定着させることを含む中間画像転写マーキング装置。
【請求項８】
前記用紙案内装置は接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記用紙案内装置は前記誘電材料を含み、かつ前記用紙案内装置へは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項７に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項９】
前記電荷中和システムは、光放電灯、ＡＣコロトロン、ＡＣスコロトロン及びＡＣ ＢＣＲ電荷中和部材のうちの１つを含む、請求項８に記載の中間画像転写マーキング装置。
【請求項１０】
前記バックアップロールは接地へ機能的に接続される導電材料を含み、前記バックアップロールは前記誘電材料を含み、かつ前記バックアップロールへは電荷中和システムが機能的に関連づけられ、ステップｅ）は、
ｅ１）前記バックアップロール及び前記用紙案内装置へ機能的に接続される定電流源を利用して前記ニップに渡って電界を発生させ、
これにより、発生させられた前記電界は前記現像画像を前記中間画像転写表面から媒体シートへ転写することと、
ｅ２）前記電荷中和システムを用いて前記誘電材料を中和することを含む、請求項７に記載の中間画像転写マーキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４８２３５（Ｐ２０１２−４８２３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７３７６（Ｐ２０１１−１７７３７６）
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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