JPH01189663A - ハイライトカラーイメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的に複数の現像剤ハウジングにより供給さ
れる多色ドライトナーすなわち現像剤を使用して電荷保
持面で静電潜像を可視化することに関し、より詳細には
一つの現像剤ハウジングにより供給される現像剤及びも
う−・つ現像剤ハウジング内に人っている現像剤により
可視化される像間の相互作用を低減することに関する。

［従来の技術］ ３レベルハイライトカラー静電写真法は、シングルパス
、２色像を形成する一つの方法である。

３レベル静電写真法の基本概念はガンドラツバ（Ｇｕｎ
ｄｌａｃｈ）８儀で発行された米国特許第４，０７８．
９２９号に記述されている。本方法において、最初にホ
トリセプタ（Ｐ／ｒ）をある初期帯電値（Ｖｏ）へ帯電
し、次にラスター出力走査器（ＲＯ３）を使用してＰ／
ｒを３つの別々の電圧レベルへと露光することにより潜
像が生成される。

（共にカラーの）原稿情報を表わす２つの電圧は、−殻
内に帯電領域現像電位（Ｖ　　　’）及び放電領ＡＤ 酸現像電位（Ｖ　　　）と呼ばれる。第３の電圧はＡＤ 白すなわち背景電位（ｖｗｈｉｔ８）を表わし、背景領
域すなわち白とすべき原稿領域に対応する。

ＶＣＡＤはＲＯ８出力が最小（ＯＦＦ　）の時に生じ、
はぼ■　に等しい。一方、■ＤＡＤはＲＯ８出力が最大
（ＯＮ　ＦＵＬＬ　）の時に生じ、典型的にはＰ／ｒの
残留電位に等しい（＜１００Ｖ）。

■　　　はＲＯ３出力がおよそ半分の時に生じ、ｈｉｔ
ｅ 典型的にはＶ。／２に等しい。

３レベル潜像が形成されると、各々に２つの所要現像剤
の一方が入っている２つの独立した現像剤ハウジング中
を順次通過させて現像される。理論上、これらのハウジ
ングのいずれかにいずれかの有色現像剤を入れることが
でき、また２つの現像剤が反対極性である限り、いずれ
かのカラー現像剤（特に、トナー）を正もしくは負に帯
電することができる。本発明の開示において、正トナー
を有する黒現像剤が第１のハウジング内にあり、負トナ
ーを有するカラー現像剤が第２のハウジング内にあるも
のとする。好ましくは、２つの現像剤ハウジングには導
電性磁気ブラシ現像剤が入れられる。

潜像が第１のハウジングに極めて接近して通過すると、
正の黒トナーがＶ　　と呼ばれるＰ／ｒＡＤ の−層負である領域へ吸引されて最終的に沈積され、Ｖ
ＣＡＤ表面電位が第１の現像剤ハウジング・バイアス（
ＶＣＡＤバイアス）電位にほぼ雪しくなるまで現像が継
続する。典型的には■ｗｈｉｔｅよりもさらに１００Ｖ
負であるこのバイアスにより、このハウジングとＶＷｈ
ｉｔｅ及びＶＤＡＤ間に清掃電界が生じてこれらの領域
にお（プる黒ドブ−の現像を抑制する。潜像が第２のハ
ウジング中を通過する時、ＶＤＡＤ表面電位が第２の―
体バイアス（■　　バイアス）にほぼ等しくなるまでＶ
ＤＡＤＡＤ と呼ばれるＰ／ｒの射角領域内に負の有色トナーが沈積
される。このバイアスは典型的にはＶ　　　よりも１０
０Ｖだけ正であり、このハウｈｉｔｅ ジンクとＶ　　　及び残留■。ＡＤ間に清掃電界をｈｉ
ｔｅ 生じ、それによりこれらの領域における負の有色トナー
の現像が抑制される。

３レベル像の現像が完了すると、転写を行う前に一つの
付加ステップを実施しなければならない。

現像された像は両符号（すなわち、正及び負）のトナー
を含んでいるため、それを（正もしくは負の）予転写コ
ロナに露光させてトナーを共通符号どしなければならな
い。これが行われると、次に従来の静電転写を使用して
紙に像を転写することができる。

３レベル潜像が第１の現像剤領域中を通過する時、潜像
のＶＣＡＤ部が黒トナーにより現像される。

現像が行われると、Ｐ／ｒ上の負電荷とトナー粒子上の
正電荷を対にする中和と呼ばれるプロセスによりＶ　　
の振幅が低減される。理論上、ＡＤ Ｐ／ｒ上に十分な正トナーが沈積されて■。Ａｏ−Ｖ　
　バイアスとする時に、■ＣＡｏの完全中和ＡＤ （１００％）が達成される。しかしながら、実際上、完
全中和はごく稀れにしか達成されず、現像後（ＰＤ）Ｖ
　　　は典型的には■。ＡＤバイアスよＡＤ りもさらに３０Ｖだけ負である。

（ＶｏＡ、（ＰＤ）＋　（Ｖｏ、、、バイアス−■ｗｈ
ｉｔｅ　）として定義される現ｍ後の残留ｖＣＡＤの組
合せからなる第１のハウジングによる現像が行われた後
の典型的な残留３レベル像は、１３０■程度である。潜
像が（この場合、ＤＡＤカラー現像剤が人っている）第
２のハウジング中を通過する時、残留Ｖ　　の存在によ
りこの残留Ｖ。Ａ。

ＡＤ と■ＤＡＤバイアス間に高い清撞電韓が生じる。現像さ
れたＡＤ像の乱れを最少とするために第２のハウジング
に入れられたくほとんど電界の影響のない）弱められた
磁界と結合されるこれらの清掃電界は次のような望まし
くない影響を及ぼす。

１、　　ＤＡＤキャリアビードが正に帯電されているた
め、Ｐ／ｒ面上の一層負の領域へ吸引される。第２のハ
ウジングに入る前にＰ／ｒ上で最も負である領域はＣＡ
Ｄ　（ＰＤ）領域であり、従ってＤＡＤ現像剤ビードが
最も沈積されがちな領域である。これらの領域内にビー
ドが現在することにより、像を紙へ転写する時にＣＡＤ
像に大ぎな削除部分が生じる。

２、　第２のハウジングに弱い磁気を使用するため、Ｄ
ＡＤ現像剤の有効導電率はく全力（すなわち従来の磁気
ブラシ現像）磁気を使用する）第１のハウジングにＤＡ
Ｃ現像剤を入れる場合よりも低くなる。その結果、ＤＡ
Ｄ現像剤は、Ｖ　　　（ＰＤ）と■ｗｈｉｔ。

ＡＤ 間に存在するような、周縁電界に一層応動しやすくなり
、有色トナーをＣＡＤ像領域の外側周辺に沈積させる。

この種の沈積は従来、実際の３レベルプリント上で観察
されている。

３、　　ＤＡＤ現像剤内に含まれる任意の違った符号の
トナー（正）が残留■。Ａ、領域へ吸引され、恐らくは
沈積される。ＣＡＤ現像剤が有色であればこれは有害で
はないかもしれないが（すなわち、黒の中の赤は児分け
にくい）、ＤＡＤ現像剤が黒であれば非常に有害となる
。

現像された像が通過しなければならないもう一層　７　
一 つのハウジング内の現像剤による最初に現像された像の
乱れを最少とするために、従来ざまざまな技術が使用さ
れている。これらの技術の多くが第２の現像剤システム
の現像装置を変更することに関連している。例えば、１
９８２年１月５日に松本等に許与された米国特許第４．
．３０８，８２１号には、第２の現像工程中に最初に現
像された像を乱したり壊したりすることなく、２つの磁
気ブラシを使用して２色像を現像する電子写真現像法及
び装置が開示されている。これは、第２の磁気ブラシは
静電潜像支持体の表面に第１の磁気ブラシよりも軽く接
触し、内部に磁石が配置された第２の非磁性スリーブ上
の磁束密度を第１の磁性スリーブ上の磁束密度よりも小
さく設定Ｊるか、もしくは第２の非磁性スリーブと静電
潜像支持体の表面間の距離を調整することにより、第２
の磁気ブラシがトナーをかき取る力が第１の磁気ブラシ
のそれに較べて低減されるからである。さらに、異なる
電荷量のトナーを使用することにより、高品質の２色像
が得られる。

米国特許第３，４５７．９００号には、１個の磁気ブラ
シを使用してブラシと静電像支持表面により形成される
空胴内へ排出速度よりも高速で現像剤を供給して、像の
トーニングに有効な現像剤のロールバックを生じさせる
ことが開示されている。磁気ブラシはブラシの供給部に
強い磁石を配置しブラシの排出部に弱い磁石を配置する
ことにより排出速度よりも高速で供給を行うようにされ
ている。

米国特許第３．９００，００１号には従来の静電写真像
の現像と関連して利用されるエレクトロスタトグラフィ
ック現像装置が開示されている。

それは静電電荷パターンに従って現像剤受容面へ現像剤
をほどこすのに利用され、現像剤は現像剤供給源から現
像区域へ磁気ブラシ構成で運ばれ、その後現像剤受容面
と磁気的に制約のないブランケット接触を行って現像区
域中を運ばれる。

数個の磁気ロールが付随されている複数個の現像−〇　
− 剤ハウジングを具備する磁気ブラシ現像剤装置が開示さ
れている。第２の現像剤ハウジング内に配置されている
磁気ロールは、磁力界の半径方向成分が電荷保持面と磁
気ロールの中間に磁気的に拘束のない現像区域を生じる
ように構成されている。

現像剤は磁気的に制約のない区域を移動され、従って第
１の現像剤ハウジングにより現像される像の乱れは最少
となる。また、現像剤は一つの磁気ロールから次の磁気
Ｏ−ルヘ移送される。この装置は３レベル潜像の相補的
な半分を現像し、同時に既に現像された第１の半分を像
の乱れを最少にして第２のハウジングへ通すことができ
る効率的な手段を提供する。

１９８４年１２月４日付で許与された板書等の米国特許
第４．４８６．０８９号に開示されているように、静電
写真複写機もしくは静電記録様用磁気ブラシ現像装置は
複数の磁石片が交番する極性で配置されているスリーブ
を有している。各磁石片は２つもしくはそれ以上の磁気
尖頭値を生じる形状を有している。これらのスリーブ及
び磁石は両方向に回転される。その結果、柔い現像剤本
体が得られ、濃度の不均一や像の剥離が避けられる。

本発明は変更された第２の現像剤装置を使用せ／υとす
るものであるが、第１の残留静電潜像を中和するスコロ
トロン放電装置を使用して第２の現像剤ハウジングに入
れられた現像剤と第１の現像剤ハウジングにより既に現
像されている像間の相互作用をさらに低減しようとする
ものである。

現像された像を含む電荷保持面をコロナ放電に露光する
ことが従来技術で知られている。１９８７年４月２８日
付で合本等に許与された米国特許第４．６６０，９６１
号に示されているように、内部で使用される感光面へさ
らに均一な正電荷を与えるために、帯電組立体が２つの
現像剤ハウジング間で使用されている。

１９８５年１２月３１日付で立木に許与された米国特許
第４．５６２．１３０号には、現像剤バイアス電圧の設
定を可能とするために電荷保持面上の不安定な中間電位
を安定化するのにスコＯトロン装置を利用することが開
示されている。電荷保持面をスコロトロン放電で露光す
ることにより、不安定電位領域はスコロトロンのグリッ
ド電圧まで高められる。このようなス」ロトロン装置を
使用することは、１９８５年６月２５日付で山中に許与
された米国特許第４，５２５．４．４７号及び１９８５
年９月３日付で山中に許与された米国特許第４．５３９
．２１８号にも開示されている。

１９８２年１月５日付で松本等に許与された米国特許第
４，３０８，８２１号には、一つの材料と電荷保持面の
強い吸引力による材料の相互作用を取り除くための現像
剤の差動帯電が開示されている。

［発明の概要］ 本発明は、従来技術における前述の諸問題を解消（もし
くは少くとも最少と）するために、米国特許第４．５９
１，７１３号に開示されているタイプの良く制御された
スコロトロン帯電装置を２つの３レベル現像剤ハウジン
グ間に設（）る。このスコロトロンをハウジング間に配
置し且つ■　　　に等しい直流バイアスをその制御グリ
フｈｉｔｅ ドに加えることにより、調色された残留■。Ａ、像帯電
は潜像の未現像ＤＡＤ部を乱すことなくＶ　　　レベル
まで低減される。■　　　及びスＷｈｉｔｅ　　　　　
　　　　　　　　　　ｗｈｉｔｅコロトロン制御グリッ
ドが共に一４００Ｖであり、正のコロナがスコロトロン
ワイヤの周りに存在するため、正の電流が制御グリッド
を通ってＰ／ｒへ流れるのは一４００■よりも一層負で
ある、すなわち残留ＣＡＤ電位の、領域が存在する場合
のみである。■　　　が制御グリッド電圧に等しくｗｈ
　ｉ　ｔｅ 且つ■ＤＡｏが実際上さらに正であるため、スコロトロ
ンからこれらのＰ／ｒ領域へ電流は流れない。

ＣＡＤ現像剤が第１のハウジングに入れられ且つＣＡＤ
現像剤が第２のハウジングに入れられている３レベルシ
ステムについて前記説明を行ってきたが、前記像電荷中
和はＣＡＤ現像剤が第１の現像剤ハウジングに入れられ
（且つＣＡＤ現像剤が第２のハウジングに入れられ）で
いる場合にも同様に働く。スコロトロンに必要な唯一の
変更は、負のコロナを発生するためにコロノード　ワイ
ヤへ負の電圧を加えることである。この場合、制御グリ
ッドを電流が流れるのは一４００■よりもさらに正であ
るＰ／ｒ領域、すなわちＤＡＣ残留が存在する時だけで
ある。スコロトロンからＰ／ｒのＶ　　　ずなわち■。

Ａ、領域へ負電流は流れず、ｗｈ　ｉ　ｔｅ それはそれらがそれぞれ制御グリッドの電位に等しくさ
らに負であるためである。

スコロトロンを第１のハウジングの残留電位中和装置と
して使用すれば、もう一つの利点が得られる。スコロト
ロンからこれらの残留電位へ供給される電荷によりＰ／
ｒ上の電荷が減少するのではなくトナー上の電荷が増大
１れば、トナーとＰ／ｒ間のクーロン力が増大する。こ
の場合、第２のハウジングに入る前にＰ／ｒ上に存在す
るトナーは、このハウジングの現像剤ブラシの運動によ
り乱される可能性が少くなる。これにより、第２のハウ
ジングに強力な磁力を使用して、前記ビードの搬出及び
周縁現像問題をさらに低減することができる。

［実施例］ ３レベルイメージングの概念をよく理解するために、次
に第１ａ図及び第１ｂ図を参照してその説明を行う。第
１ａ図は３レベル静電潜像の詳細を示す。ここでＶ　は
初期帯電レベル、■ｄｄｐすなわら■。Ａ、は暗放電電
位（非露光）、■、は白放電レベル、■　すなわちＶＤ
ＡＤはホトリセプタ残留電位（完全露光）である。

潜像は最初にホトリセプタ（Ｐ／ｒ）をある初期帯電レ
ベル（Ｖｏ）へ帯電し、次に暗減衰放電によりＶ　　ま
で放電するＰ／ｒをラスター出力ｄｐ スキャナー（ＲＯ８）を使用して３つの別々の電圧へと
露光することにより生成される。原稿情報（共にカラー
）を表わす２つの電圧は一般的に帯電領域現像電位（Ｖ
　　　）及び放電領域現像電位ＡＤ （Ｖ　　　）と呼ばれる。第３の電圧は白すなわち〇Ａ
ｕ 背景電位（ＶＷｈｉｔｅ　）を表わし、背景領域すなわ
ち原稿の白となるべき領域に対応する。ＶＣＡＤはＲＯ
８出力が最小（オフ）の時に発生し、はぼ■　に等しい
。一方、ＶＤＡＤはＲＯ８出力が最大（フルオン）の時
に生じ、典型的にはＰ／ｒの残留電位に等しい（く１０
０Ｖ）。ＶｗｈｉｔｏはＲＯ８出力がおよそ半分の時に
生じ、典型的には■ｃＡＤ／２に等しい。

静電潜像の現像における色識別はボ１〜リセプタを継続
的に配置された２つの現像剤ハウジングを通過させるこ
とにより達成されるが、これらのハウジングは背景電圧
Ｖ、からオフセットした電圧に電気的にバイアスされて
おり、そのオフセットの方向はハウジング内のトナーの
極性づなわち符号に依存する。一つのハウジング（説明
の都合上、第１とする）には、摩擦電気特性を有する黒
トナーを含んだ現像剤が入っているので、この黒トナー
は第１ｂ図に示すようにホトリセブタとＶｂｂ（■黒バ
イアス）にバイアスされた現像ロール間の電界によって
潜像の最高帯電（Ｖ　　　）領域へＣ＾０ とトナーが駆り立てられる。逆に、第２のハウジング内
の有色トナーの摩擦電荷は、ボトリセプタとバイアス電
圧Ｖｃｄ（■カラーバイアス）の第２の函体内の現像ロ
ール間に存在する電界によって、トナーを潜像の残留電
位部分■ＤＡＤに向って駆り立てるように選択されてい
る。

第２図に示すように、我々の発明を組み入れてプリント
機械では、光導電性表面及び導電体基板からなる光導電
性もしくはホトリセプタベルト１０形式の帯電保持部材
を用い、この帯電保持部材が帯電部Ａ、露光部Ｂ１現像
部Ｃ１転写部り及び清掃部Ｅを通過するように載置され
ている。ホト・リセブタ・ベルト１０が矢印１６方向に
移動するにつれ、それの相連らなる各部分は順次に、そ
の経路に配置された種々の処理部を通って前進する。ホ
ト・リセプタ・ベルト１０は複数個のローラ１８，２０
及び２２に張設されている。ローラ１８は駆動ローラと
して用いられ、ローラ２２はホト・リセプタ・ベルト１
０に適切な張力を与えるのに用いられる。モータ２３が
Ｏ−ラ１８を回転させることにより、ベルト１ｏは矢印
１６方向に進められる。ローラ１８はベルトドライブ等
の適切な手段によりモータ２３に連結されている。

さらに、第２図を参照すれば判るように最初ベルト１０
の相連らなる部分は帯電部Ａを通過する。

帯電部Ａにおいて、−殻内に参照符号２４で示すスコロ
トロン、コロトロンまたはデイコロ１〜ロン等のコロナ
放電装置はベルト１０を選択的に高い均一な正もしくは
負電位■。に帯電させる。好ましくは、帯電は負である
。コロナ放電＠＠２４を制御するために、公知の任意適
切な制御器を使用することができる。

次に、ホトリセプタ表面の帯電部が露光部Ｂへ進められ
る。露光部已において、均一に帯電されたホトリセプタ
１０もしくは電荷保持面がレーザに基づく出力走査装置
２５により露光され、それにより電荷保持面は走査装置
からの出力に従って放電される。好ましくは、この走査
装置は３レベルレーザーラスター出力走査器（ＲＯ８）
である。

また、ＲＯ８は従来の静電写真露光装置で置換すること
ができる。

最初電圧■。に充電されるホトリセプタはＶｄｄｔ、の
レベルまで暗減衰する。それは露光部Ｂで露光されると
、背景（白）像領域において像に関してＶ、まで放電さ
れ、且つ黒領域におＣプるＶｄｄｐに近い■。ＡＤ及び
像のハイライト（すなわち、黒以外の色）カラ一部にお
いてゼロすなわち大地電位に近いＶＤＡＤへと放電され
る。第１ａ図参照。

現像部Ｃにおいて、−殻内に参照符号３０で示す磁気ブ
ラシ現像システムが現像剤を進めて静電潜像と接触させ
る。現像システム３０は第１及び第２の現像剤ハウジン
グ３２及び３４から成る。

好ましくは、磁気ブラシを有する各現像ハウジングは、
それぞれ一対の磁気ブラシ現像剤ローラを含んでいる。

従って、第１の現像剤ハウジング３２は一対のローラ３
５．３６を含み、第２の現像剤ハウジング３４は一対の
磁気ブラシローラ３７゜３８を含／υでいる。各ローラ
対はその各現像剤を進めて潜像と接触させる。現像剤に
対する適当なバイアスは現像剤ハウジング３２及び３４
に電気的に接続されたバイアス電源４１及び４３により
行われる。

前にも述べたように、静電潜像の現像における色識別は
、磁気ブラシロール３５．３６，３７及二　　１９　− び３８を背景電圧Ｖ、からオフセラＩへされる電圧へ電
気的にバイアスしながらホトリセブタを２つの現像剤ハ
ウジング３２及び３４へ一つの径路を経て通過させるこ
とにより行われ、そのオフセットの方向はハウジング内
のトナーの極性に依存する。ぞして、一つの現像剤ハウ
ジング３２（説明−Ｆ、第一の）は黒トナー４０を含ん
だ現像剤を有するが、この黒色トナー４ｏは第１ｂ図に
示すように、ホトリセプタとＶｂｂにバイアスされた現
像ロール間の静電界（現像界）により潜像の最高帯電（
Ｖ　　　）領域へとトナーが駆り立てられるよＣＡＤ うな摩擦電気特性を有する。逆に、第２のハウジング３
４内にある有色トナー４２の摩擦電荷は、ホトリセプタ
とバイアス電圧■ｃｂの第２のハウジング内の現像ロー
ル間に存在する静電界（現像界）により残留電位ＶＤＡ
Ｄにある潜像部分に向ってトナーが駆り立てられるよう
に選択される。

３レベル静電写真法において、ボトリセプタの４差電圧
（第１ａ図に示すＩＶ−Ｖｌ）はｄｄｐ　　　　　ｃ 帯電領域現像（ＣＡＤ）と放電領域現像（１’）　Ａ　
Ｄ　）とで等しく分担される。これは約８００Ｖ　（９
００ＶのＶｄｄｏ及び１００Ｖの残留放電電圧に対する
実際のホトリセプタ値を想定する場合）に対応する。各
現像ハウジング内の清掃電界にさらに１００ｖを割り当
テ；６コト（１■ｂｂ−■ｗｈｉｔｅ　ｌもしくはＩＶ
　　　　−Ｖｌ）はＣＡＤに対する実Ｗｈｉｔｅ　　　
　ｃｂ 際の現像コントラス１〜電圧が約３００■でＤＡＣ）に
対してもほぼ等量であることを意味する。前記した場合
において、３００Ｖのコントラスト電圧は第１の現像剤
ハウジングをおよそ６００■の電圧レベルに、また、第
２の現像剤ハウジングを４００Ｖの電圧レベルにそれぞ
れ電気的にバイアスすることによって与えられる。

支持材シート５８は転写部りへ移動されて１−ナー像と
接触する。支持材シートは図示しない従来のシート供給
装置により転写部りへ進められる。

好ましくは、シート供給装置は複写紙スタックの最上位
紙と接触する給紙ロールを含んでいる。給紙口−ルは回
転してスタックから最上位シートをシュートへ進め、シ
ュートはベルト１０の光導電面上に現像されたトナー粉
体像が転写部りにおいて前進する支持材シートと接触す
るにうなタイムシーケンスで支持材シートを進めてベル
ト１０の光導電面と接触させる。

ホトリセプタ上に現像された合成像は正及び負のトナー
から成っているので、コロナ放電を用いて基板への転写
を有効に行うために予転写］Ｏす放雷部材５６を設けて
トナーの状態を調節している。

転写部りはシート５８の裏側へ適切な極性のイオンをス
プレーするコロナ発生装Ｍ　６０を含んでいる。これは
帯電されたトナー粉体像をベルト１０からシート５８へ
引きつける。転写後、シートは矢印６２方向に（図示し
ない）コンベア上へと移動し続（）、融着部Ｅに進めら
れる。

融着部Ｅは一般的に参照符号６４で示すフユーザ組立体
を含み、それは転写された粉体像をシート５８へ永久定
義させる。好ましくは、フユーザ組立体６４は加熱され
たフユーザローラθ６及びバックアップローラ６８で構
成されている。トナ−粉体像をフユーザローラ６６に接
触させながら、シー１〜５８はフユーザローラ６６とバ
ックアップローラ６８間を通過する。このようにして、
トナー粉体像はシート５８に永久定着される。融着後、
図示しないシートが進行するシート５８を図示し４【い
捕捉トレイへと案内し、それに続いてシートは操作者に
より印刷機から取り除かれる。

支持材シート５８がベルト１０の光導電面から分離され
た後、光導電面上の非像領域により運ばれる残留トナー
粒子はそこから除去される。これらの粒子は清掃部Ｆに
おいて除去される。

清掃の後、放電ランプ（図示しない）が光導電性表面へ
光を照射し、引き続く結像サイクルのためにそこを帯電
させるのに先行して、残留静電荷を消散させて全く残ら
ないようにする。

磁気ブラシロール３５及び３６はハウジング３２内の現
像剤をロール３５及び３６と電荷保持面間の現像区域内
でブラシ様の形状にするような磁界を与えるものであれ
ば、どのような公知構造でしよい。この構成により、電
荷保持面上に含まれ６２つの像領域の一方が公知の方法
で現像される。

他方の磁気ブラシロール３７及び３８は２つの像領域の
他方の現像が最初の像の乱れを最少にして行われるよう
に構成されている。このため、磁気１ラシ３７及び３８
はそれぞれ第３図に示すような磁力界を有している。そ
こに示すように、これら２つのロールの半径方向磁力プ
ロファイルは現像剤を現像剤ハウジング３４から取り出
してロール３７の頂部へ運び、そこで現像剤が磁気的に
拘束を解かれるようにされている。現像剤はロール３８
の半径方向磁力によりそのロールに吸引されるまで、磁
気的に非拘束状態で現像区域に通される。磁性はＮ（北
）及びＳ（南）で示されている。半径方向磁力を実線で
示し接線方向の力を破線で示ず。ロール３５及び３６は
ロール３７及び３８と同様に製作できることをお判り願
えることと思う。ロール３５及び３６のこのにうな構造
により、Ｏ−ル３７及び３８により次に現像される潜像
は乱されにくくなる。

第３図は、ロール３７及び３８のそれぞれにおける磁界
の半径方向成分及び接線方向成分を示しでいる。図示す
るように、磁界はロール３７，３８を有する２ロール磁
気ブラシ現像システムの中心軸の周りにプロットされて
いる。２個よりも多いロールを有する多ロール現像シス
テムに対しては、ロール３８が反復される。各ロールに
対して独立した駆動機構を設けることができるが、本例
では１］−ルは同期駆動されている。

現像システムはさらに磁気現像剤溜めもしくは槽を有し
、且つオプションとして混合システム、パドルホイール
もしくは現像剤溜り内の材料の現像特性を維持する弛の
装置を有している。現像剤ロールは、凹凸状表面または
縦方向の波状表面を有する非磁性の回転シリンダもしく
はシェルであって、固定された内部磁石の周りの摩擦力
によって現像剤を駆り立てる。本例において、シェルは
同期駆動されるが、各ロールに対して独立した駆動機構
を設けることもできる。

システムの現像プロセス中に、いずれかの固定磁石周り
のシェルの回転方向は時計方向である。

しかしながら、性能上の妥協はしないで、ボトリセプタ
の方向（すなわち、アゲインストモードもしくはウィズ
モード現像）に対する現像システムの所望の特性に従っ
て、反簡損方向に現像を行うようにシステムを構成する
こともできる。

前記の場合、ホトリセプタ１０は現像ロールの上に配置
される。現像剤は現像剤溜りから矢印方向にロール３７
．ロール３８へ運ばれ、現像剤溜りに返される。

時計の針の６時のところ位置するロール３７の広い放射
状磁極（第３図）は現像剤溜りやハウジング３４内のド
ナーロールから磁性現像剤を引き上げるように働く。磁
極８４から開始する接線方向及び半径方向磁界の組合せ
はロール３７のおよそ１１時位置まで現像ロールの表面
に沿って現像剤を運ぶ。現像剤をブラシ状構成に拘束づ
る磁極すなわち強力な磁極がこの領域に無いため、この
点において現像剤は磁気的拘束が解かれている。

現像剤は磁石３８の強力な半径方向南極８６の影響下に
来るまで、Ｏ−ル３７及び電仙保持面により描かれる現
像区域の部分へ磁気的に非拘束状態で移動される。前記
区域を通る移動は電荷保持面と現像剤シェルとの協働に
より行われる。磁極８６は現像剤を磁気的に拘束するこ
となくロール３７からロール３８へ移送するように働き
、第１の像が第２の現像剤ハウジングを通過する時にそ
の清掃を行う。磁極８６に時計廻りに続く磁極は次第に
弱くなっており、従って現像剤はロール３８及び電荷保
持面により描かれる現像区域部分を移動する時に磁気的
に拘束されないことがお判り願えると思う。

点線９０及び９２はシェルの周りのさまざまな位置にお
りる現像剤粒子上の磁力の大きさを描く力の方向はＯ−
ルの中心に向っている。本発明に従えば、規像剤上の力
はそれぞれ点線９０及び９２上の符号９４及び９６に示
すように、ロール３７及び３８のニップ間で最小である
。

現像剤ハウジング３２に関して説明した現像剤システム
は、ハウジング３４により現像される像どの相互作用が
最少であるため、無清掃もしくはソフト現像剤システム
と考えられる。前記装置の動作において、３レベル潜像
が第１の現像領域を通過する時に、潜像の■。ＡＤ部が
黒トナーにより現像される。現像が行われると、Ｐ／ｒ
上の負電荷をトナー粒子の正電荷と対にする中和と呼ば
れる工程によりＶ。ＡＤの振幅が低減覆る。理論上、充
分な正トナーがＰ／ｒ上に沈積されて■。ＡＤ　＝ＶＣ
ＡＤバイアスとする時に、ｖＣＡＤの完全中和（１００
％）が達成される。しかしながら、実際上、完全中和は
めったに達成されず、現像後（ＰＤ）ＶＣ八。は代表的
に■ＣＡＤバイアスＪ：りもさらに３０Ｖ負である。第
４図参照。

現像後の残留Ｖ。ＡＤの組合せからなる第１のハウジン
グにより現像された後の代表的な残留３レベル像は（Ｖ
　　　（ＰＤ）＋（ＶｏＡ、バイアス−ＡＤ ｖｗｈｉｔ。））で定義され、１３０■程度である。

潜像が（この場合、ＤΔＤ有色現像剤が入っている）第
２のハウジングを通過する時、残留ＶＣＡＤの存在によ
りこの残留Ｖ　　とＶＤＡＤバイＡＤ アズ間に高い清掃電界が生じる。

ハウジング３４内の現像剤とＣＡＤ残留像との相互作用
をさらに低減するために、シールド１００．１本もしく
は数本のコロノード　ワイヤ１０２及び導電グリッド１
０４からなるスコロトロン形状のコロナ放電装置を設け
る。米国特許箱４゜５９１、７１３号に開示されている
ような適切なスコロトロンは短い半径のコロナ発生電極
と、電極を部分的に収納する絶縁性の一部開放されたシ
ールドと、動作上電極に接続されて電極からコロナ放電
を生じる電位源とを具備し、コロノードはスクリーンか
ら４〜５ｍｍｌ１１間されている。スクリーンは被帯電
面からおよそ１．５〜２ＩＩＩｉｌＩｌｌｌ１間されて
いる。アークを防止するために、電極（コロノード）に
インピーダンスが与えられる。給電源から電極へおよそ
１０％の電位降下を生じるように抵抗値が選定される。

このスコロトロンをハウジング間に配置して、そのグリ
ッド１０４にＶｗｈｉｔｅに近い直流バイアスを加える
と、潜像の非現像ＤＡＤ部を乱すことなく調色された残
留■　　像電荷は■ＷｈｉｔｅレベＡＤ ルまで低減する。■　　　及びスコロトロン制御ｈｉｔ
ｅ グリッドが一４００Ｖであり、スコロトロンワイヤの周
りに正の電荷が存在するため、制御グリッドを通ってＰ
／ｒへ正の電流が流れるのは、−４００■よりもさらに
負の領域すなわち残留ＣＡＤ電位が存在する時だけであ
る。■　　　は制御グｈｉｔｅ リッド電圧に等しく且つＶ。Ａ、は実際上さらに正であ
るため、スコロトロンからこれらのＰ／ｒ領域へ電流は
流れない。従って、スコロトロンを使用してＣＡＤ像が
中和されない場合に存在する清掃電界に関して前記した
効果は実質的に解消される。

ＣＡＤ現像剤を第１のハウジングに入れＤＡＤ現像剤を
第２のハウジングに入れた３レベルシステムについて前
記説明を行ってきたが、前記像電荷中和はＤＡＣ現像剤
を第１の現像剤ハウジングに入れ（ＣＡＤ現像剤を第２
のハウジングに入れ）だ場合にも作用する。スコロトロ
ンに必要な唯一の変更は、負のコロナを発生するために
］ロノード　ワイヤへ負の電圧を加えることである１、
この場合、制御グリッドを電流が流れるのは一４００Ｖ
よりもさらに正であるＰ／ｒ領域、すなわちＤＡＤ残留
が存在する時だけである。スコロトロンからＰ／ｒの■
　　　やＶ　　領域へ負の電流Ｗｈｉｔｅ　　　　ＣＡ
Ｄ は流れず、それはそれらがそれぞれ制御グリッドの電位
に等しく且つ一層負であるためである。

残留■。ＡＤを中和するのに前記タイプのスフ０１〜０
ンを使用する可能性は適切なプリンタを使用した実験に
より確証された。最初に、プリンタは第２図に示すよう
に構成され、ただしハウジング３４は存在せずスコロト
ロンはＣＡＤ黒現像剤ハウジング３２のすぐ後に配置さ
れた。グリッドはＰ／ｒからおよそ２．２９ｍｍ　（０
，０９″）８間された。スコロトロンの制御グリッドは
一４００■にバイアスされ、］０ノードワイヤは可変直
流高市ｒｆ源へ接続された。スコロトロンの直後に配置
されたトレツク静電電圧計（ＥＳＶ）プローブを使用し
て、スコロトロンの総電流をＯｕａから＋３９０ｕａま
で変えながら潜像Ｐ　／　ｒ　Ｗｌ雷器（現像Ｖ　　及
び非現像Ｖ　　　及び■　　）を測定しＣＡＤ　　　　
　　　　ｗｈ　ｉ　ｔｅ　　　　　ＤＡＤた。コロノー
ドワイヤの電圧を０Ｖ（Ｏｕａ）から＋４．８ＫＶ　（
＋３９０ｕａ）　へ調整することによりスコロトロン電
流を変化させた。これらのスコロトロン電流が３レベル
像の電圧レベルに及ぼす影響を第５図に示す。スコロト
ロン電流がＱｕａから＋３９０ｕａに増大すると、現像
Ｖ　　　（ＰＤ）ＣＡＤ は−５１０Ｖから−４，ＯＯＶへ低減し、非現像■ＤＡ
Ｄには何の変化も見られなかった。同じ電流範囲にわた
って、Ｖｗｈｉｔｅは一３７７Ｖ＠Ｏｕａから一３６１
Ｖ＠−＋−３９０ｕａへ低減し、Ｖｗｈｉｔｅが幾分修
正されたことを示す。しかしながら、■　　　のこの変
化はＶ　　　（ＰＤ）電位の比較Ｗｈｉｔｅ　　　　　
　　　ＣＡＤ 的大きい低減（〜１１０Ｖ）に較べて極めて小さい。

前記実験から、潜像をスコロト［ｌン電流に露呈した場
合■。ＡＤは修正されないことが判った。

ＤＡ［）潜像の分解能が乱されたかどうかを決定するた
めに、ハウジング３４が存在Ｊ゛る時に現像剤ハウジン
グ３２が存在しないようにプリンタを構成した。スコロ
トロン及’Ｃ）’ＥＳＶプローブはハウジンク３４の前
に設置された。ハウジングにはＤＡＤ黒現像現像剤れた
。Ｐ／ｒ静電気は第１のハウジングＣＡＤ現像剤による
現像後、潜像電位を疑似するように設定された。次に、
疑似された潜像はＱｕａ、＋２８０ｕａ及び＋３９０Ｌ
Ｉａのスコロトロン電流に露呈させた後、第２の位置の
ＣＡＤハウジングにより現像した。ベタ領域にも線現像
部にも明確な差は見られず、スコロトロンはＤＡＤ潜像
のいかなる部分も乱さないことを示しｌこ　。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は３レベル静電潜像を示すホトリセプタ電位対
露光のグラフ、第１ｂ図はシングルパス、ハイライトカ
ラー潜像特性を示すホトリセプタ電位のグラフ、第２図
は本発明の特徴を組み入れたプリント装置の略図、第３
図は第２図のプリント装置に組み込まれた２０−ル磁気
ブラシ現像システムの中実軸周りの磁界のグラフ、第４
図は３レベル像の第１の像を現像した後のシングルパス
、ハイライトカシ−潜像特性を示すホトリセプタ電位の
グラフ、第５図は像電位対総ス］ロトロン電流のグラフ
である。 参照符号の説明： １０・・・ベルト、１８．２０．２２・・・ローラ、２
３・・・モータ、２４・・・コロナ放電装置、２５・・
・走査装置、３０・・・磁気ブラシ現像システム、３２
．３４・・・函体、３５．３６．３７．３８・・・ロー
ラ、４０．４２・・・トナー、４１．４３・・・バイア
ス給電、５６・・・コロナ放電部材、５８・・・支持材
シート、６０・・・コロナ発生装置、６４・・・フユー
ザ組立体、６６・・・フユーザローラ、６８・・・バッ
クアップローラ、１０２・・・］コロノードワイヤ１０
４・・・導電グリッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷保持面上に少くとも３つの異なる電圧レベル
   を有し、その内の２つの電圧値は２つの像領域に対応し
   、第３の電圧値は背景領域に対応する、単一極性電荷パ
   ターン形成手段を含むハイライトカラーイメージング装
   置であつて： 前記２つの像領域の一方に第１のコントラスト像を形成
   する現像剤を入れた第１の現像剤ハウジングを含む手段
   と、 前記２つの像領域の他方に第２のコントラスト像を形成
   する現像剤を入れた第２の現像剤ハウジングを含む手段
   と、 前記第１及び第２の現像剤ハウジングを含む前記手段と
   独立して作動して、前記第２の現像剤ハウジング内の現
   像剤と前記電荷保持面上の前記第１のコントラスト像と
   の相互作用を低減させる手段、 を具備することを特徴とする前記ハイライトカラーイメ
   ージング装置。