JPH01319057A - 基体上に正及び負のイオンを形成することによる高彩度カラー像形成装置 - 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、一般に静電像形成装置関し、特に像形成にお
ける電荷受容体上に正及び負のイオンを形成するイオン
照射或いはイオノグライーを用いる高採度カラー像形成
装蓋に関する。

（背景技術） 静電像形成の最も一般的な形宏手段である白と黒のゼロ
グラフィーにおいては、光導電性絶縁表゛面或いは感光
体を最初に一様帯電することによってゼログラフィク表
面に静電潜像を形成するのが一般的である。帯電はオリ
ジナルの像に対応した活性的照射のパターンにしたがっ
て選択的に消される。電荷の選択的消滅は照射されない
領域に対応して像形成表面上に潜像帯電パターンを残す
。

この帯電パターンはトナーで現像することによって目に
見えるものとなる。トナーは一般的には静電引力による
帯電パターンに付着する色のついた粉末である。現像は
像形成表面に固定されるか、或いは適当な定着技術によ
って固定されべき、例えば無地の紙のような受容体に転
写されることによって行われる。

多色像形成は、また基本的なゼログラフィーの技術を用
いて達成される。この場合、前述のプロセスが実質的に
３〜４回繰り返される。このようにして、帯電された光
導電性表面はフィルターを通過した光学的像によって連
続的に露光される。

各々の露光の後、合成静電潜像はフィルターを通過した
光学的像の色に対応したトナー粒子によって現像される
。例えば、赤のフィルターが用いられると、静電潜像は
シアン色のトナー粒子で現像される。その後シアンのト
ナー粉末像がコピーシートに転写される。前述の工程が
マゼンタのトナー粒子で現像されるグリーンのフィルタ
ーを通過した光学的像とイエローのトナー粒子で現像さ
れるブルーのフィルターを通過した光学的像に対して繰
り返される。それぞれ異なった色のトナー粉末像が連続
的に前に転写された粉末像に重ね合わされてコピーシー
トに転写される。この方法において、３つ或いはそれ以
上のトナー粉末像が連続的にコピー用紙に転写される。

トナー粉末像が連続的にコピー用紙に転写された後、永
久的に定着される。

前述のカラー像形成工程は完全なカラー像形成として知
られている。他のカラー像形成は高採度カラー像形成と
して知られている。高採度カラー像形成においては、２
つの異なった色現像剤、通常黒と他の色、例えば赤が習
慣的に用いられる。

高採度カラー像形成の１つの型において、前もって一様
に帯電された荷電受容体表面上に３−値像を形成する３
−値ＲＯＳ　（Ｒａｓｔｅｒ　０ｕｔｐｕｔ　５ｃａｎ
ｎｅｒ；ラスター出力走査器）を用いて、３−値像が像
形成表面に形成される。３−値像は２つの像領域と背景
領域から成っている。３−値ゼログラフイーの概念はグ
ンドラックの名で発行された米国特許第４．０７８．９
２９号明細書に記載されている。グンドラックの特許は
単一工程の高採度カラー像形成を達成するための手段と
して３−値ゼログラフイーの使用を教示している。ここ
で述べられているように、帯電パターンは第−及び第二
の色のトナー粒子で現像される。１つの色トナー粒子は
正に帯電され、他の色のトナー粒子は負に帯電されてい
る。一実施例においては、トナー粒子は摩擦電気的に相
対的正と相対的負のキャリヤー・ビーズの混合から成る
現像剤によって供給される。キャリヤー・ビーズは各々
相対的負と相対的正のトナー粒子を保持している。、こ
のような現像剤は帯電パターンを保持している像形成表
面を横切ってそれをカスケードすることによって帯電パ
ターンに供給される。他の実施例にふいては、トナー粒
子は一対の磁気ブラックによって帯電パターンに与えら
れる。各々のブラックは１つの色のトナーと１つの電荷
を供給する。更に、他の実施例においては、現像装置は
背景の電圧にバイアスされる。

このようなバイアスの仕方は色現像に優れた結果をもた
らす。

３−値ゼログラフイーにおいて、電荷を保持している表
面或いは感光体上のゼログラフィツク・コントラストは
通常のゼログラフィーの場合のように、３つ以上の方法
に分割される。感光体は典型的には９００Ｖに帯電され
る。露光された像について言えば、（帯電領域の現像、
例えばＣＡＤによって次に現像される）帯電された像の
領域に対応する１つの像は感光体の電位（ＶｄｄＰ又は
Ｖｃａｄ）にとどまる。他の像は感光体を放電領域現像
（ＤＡＤ）によってつぎに現像される放電領域像に対応
する残りの電位、例えばＶＣ又はＶｄａｄ（典型的には
１００Ｖ）に放電するために露光される。背景領域は感
光体電位をＶｃａｄとＶｄａｄ電位の中間（典型的には
５００Ｖ）になるように露光され、そしてそれはＶｗ又
はＶｗｈ□、と呼ばれる。ＣＡＤ現像剤はＶｗｈＬｔｅ
よりＶｃａｄに約１００Ｖ近く　（約６００Ｖ）にバイ
アスされる。そしてＤＡＤ現像装置はＶｗｈｌｔａより
Ｖｄａｄに約１００Ｖ近く　（約４００Ｖ＞にバイアス
される。

潜像を形成するための上述した技術（例えば、従来のゼ
ログラフィーと３−値像形成）に加えて、これらの像が
イオン照射によって交互に形成される。

シング　Ｃチニアン及びマルコルム　Ｊ　トムブソンの
共有による「流体ジェットを利用したイオン照射による
像形成装置」の名称で１９８６年４月２２日に発行され
た米国特許第４．５８４．５９２号明細書には、ロバー
ト　Ｗ　グンドラック及びリチャード　Ｌ　ベルゲンの
共有による「流体ジェットを利用したイオン照射による
印刷」の名称で１９８４年７月３１日に発行された米国
特許第４、４６３．３６３号明細書に開示されたタイプ
のイオン照射によるプリンターのマーキング・ヘッドに
関連して利用するマーキング・アレイが記載されている
。そのプリンターにおいては、近接配置された微小の空
気流のりニア−アレイによって像形成する電荷が受容体
シート、例えば紙の上に転写される。単一の極性のイオ
ンから成る荷電粒子は高圧コロナ放電によってマーキン
グ・ヘッドの電離箱において発生され、そしてその後マ
ーキング・ヘッドの出口へ及び出口を通って転写される
。そこでは各々の像のビクセル・ポイントに右いて変調
電極に加えられた電位によって電気的に制御される。ア
レイにおける変調電極の選択的制御は帯電の有無を現像
用の受容体シート上に記録されるようにする。

ページ幅のライン・プリンター用の大きな面積のマーキ
ング・ヘッドは典型的には約８．５インチ幅を有してい
る。したがって、インチ当たり２００〜４００の点をプ
リントできる高解像度のマーキング・アレイは約１７０
０〜３４００の導電金属の変調電場を有している。８．
５インチＸ０、ツイフチの大きさを有している全体のア
レイは金属のアドレス・ラインとデータ・ライン及び非
晶質シリコンの薄いフィルム上のスイッチング素子から
成る多重アドレッシング装置を有している。

これらの全ての素子は単一の低廉価基板、例えばガラス
上に形成される。

シエリドン他の共有に係る１９８７年２月２３日発行の
米国特許４７２７３８８号明細書には、イオン・グラフ
ィック・プリンター用の改良されたイオン変調構造が開
示されている。変調構造は変調電極、データ・バス、ア
ドレス・バスと能動的な薄いフィルムのスイッチを一体
的に作成される基板を有するマーキング・アレイから成
っている。そしてこの変調電極はアルミニュウムと０．
５％〜４％の範囲にある銅の合金から成っている。

変調電極に与えられる種々の電位値の適用は灰色のスケ
ールで書くことを許容する印加電位に比例しているイオ
ン出力の制御を可能にする。

ジョン　Ｆ　オブリエンの名のちとに発行された米国特
許第４．６６０．０５９号明細書に示されているように
、高採度カラー像形成がイオン照射を利用して作成され
ている。そこに開示されているように、文書が少なくと
も２種類の色でプリントされる装置が用いられている。

イオンが少なくとも２つの静電潜像を記録する記録体の
表面上に放射される。記録体上に記録された各々の静電
潜像は種々の色マーキング粒子で現像される。種々の色
マーキング粒子は実質的に同時に記録体から所望の情報
をプリントする文書へ転送される。２つの異なるカラー
像形成が２−バス・プロセス（ａ　ｔｗｏ−ｐａｓｓ　
ｐｒｏｃｅｓｓ）において単一のイオン照射装置を使用
することによって、本発明の一実施例に形成されている
。他の実施例においては、２つの像が単一のバス（ａ　
ｓｉｎｇｌｅ　ｐａｓｓ）中に形成されるが、２つのイ
オン照射装置が採用される。

共有に係る米国特許出願Ｄ／８７０５１（代理人の文書
番号）には、高採度カラー像形成に使用する受容体上に
３−億像を形成するためのイオン照射装置が開示されて
いる。

１９７９年５月１５日発行の米国特許第４、１５５．０
９３号明細書は絶縁体によって分離された２つの導電電
極間の電界中での電気的ガス破壊によって得られる高密
度ソースからの抽出による荷電粒子、例えばイオンの発
生装置を開示している。

高周波電界が印加されると、驚くべき高イオン流密度が
得られる。このことは静電プリントやオフィス・コピー
において使用される従来のイオン形成技術より数多くの
利点を有している。

１９７９年１０月１１日発行の米国特許第４、４０９．
６０４号明細書は誘電体で覆った延長導体と誘電体で覆
われた導体と接触しまたは近接配置した横方向の導体を
有する静電像形成装置を開示している。２つの導体間の
可変電位はクロスオオバー領域に近い双極性のイオンの
プールの形成を生じさせる。イオンは受容体表面上の個
別の明確な帯電像を形成する抽出極性によって選択的に
抽出される。

特開昭６２−１７５７７６号は放電電極にＡＣ電圧を印
加し、正及び負のイオンを発生させ、そしてイオンに電
界を選択的に印加えることによって、単一機構によって
記録する高速記録装置を開示している。

（本発明の要約） 本発明は電荷受容体表面上に像形成のための正及び負の
イオンを形成するイオン照射を用いる装置を提供する。

この目的において、正及び負極性のイ芽ンは両極性のソ
ースから選択的に抽出される。単一のソースからのイオ
ンの抽出は正または負のいずれか一方のバイアスを選択
的に加えることによって達成されるか或いは正しい極性
のイオンの形成をさせる静電界を生じさせるイオンのソ
ースにバイアスを加えないことによって達成される。

（実施例） 第１図に示すように、本発明を内蔵するプリンティング
装置は像形成ステーションＡ、現像ステーションＢ１転
写ステーションＣ及びクリーニング・ステーションＥを
通過する移動用の電荷保持部材或いは誘電体ベルト１０
形式の受容体を用いる。ベルト１０は移動体のパスのま
わりに配置しである種々の処理ステーションを通って連
続的に次の部分に進むように矢印の方向に移動する。ベ
ルト１０は複数のローラー１８．２０及び２２の周りに
乗せられる。前者は駆動ローラとして用いられ、後者は
感光体ベル）１０に適当なテンションを与えるために用
いられる。モーター２３はベルト１０を進めるためにロ
ーラー１８を矢印の方向に回転させる。ローラー１８は
適当な手段、例えばベルト・ドライブによって、モータ
ー２３に結合される。

第１図を参照することによって判るように、ベルト１０
の最初の部分は像形成ステーションＡを通過する。像形
成ステーションＡにおいて、３値静電潜像が誘電体ベル
ト上に形成される。この目的を達成するために、第２図
に関して詳細に述べられるようにイオン発生装置２５が
設けられる。

現像ステーション已において、参照番号３０で示される
磁気プラッシュ現像装置は現１象材を静電潜像に接触さ
せる。現像装置３０は第１と第２の現像材容器３２と３
４から成る。好ましくは、各々の磁気プラッシュ現像材
容器は一対の磁気プラッシュ現像材ローラーを有してい
る。容器３２は一対のローラー３５．３６を有しており
、一方の容器３４は一対の磁気プラッシュ・ローラー３
７．３８を有している。各対のローラーは各々の現像材
を潜像に接触させる。適当な現像バイアスが各々の現像
材容器３２と３４に電気的に接続された電源装置４１と
４３によって与えられる。

第２図に示すように、イオン発生装置２５は、好ましく
はマイカから作られる複数の誘電体部材４４から成って
いる。誘電体部材４４は一対の導電電極４６と４８の間
にサンドイッチ状に挟まれている。電極４６と４８に供
給される交流電源は電極４８と誘電体４４間に空隙破壊
を起こさせ、それによって正と負のイオンを生じさせる
。正と負のイオンはこの目的のために電極４８に設けら
れた開口５２を通して抽出される。絶罎被覆又は層５３
は電極４６と誘電体４４間の空隙破壊を排除する。

イオンが選択的に像形成される受容体１０は導電基体５
６上に支持されている誘電体層５４から成る。受容体１
０上に正のイメージを生じさせるために、正のＤＣバイ
アス５８が、多重接点スイッチ６０を通してイオン発生
装置２５に印加される。印加されるＤＣ電圧はイオン発
生装置と正のイオンを生じさせる受容体間に静電界を発
生させる。同様な方法で、多重接点スイッチ６０を通し
てイオン発生装置２５に負のＤＣバイアスを与えること
によって受容体上に負の像が形成される。

イオン発生源に負のバイアスを与えることにより、賀の
イオンが受容体上に生じるように静電界がイオン発生装
置と受容体間に生じる。イオン発生装置２５をゼロ電位
に近い電源に接続することによって、背景領域が形成さ
れる。

受容体上に形成された静電像は磁気ブラッシニ・ローラ
ー３５と３６及び３７と３８通して加えられる異なる極
性の２つの異なった色トナーによって目に見えるように
なる。像が異なった色トナーで目に見えるようになった
後、−枚の支持材８６は転写ステーションＣでトナー像
に接触するように移動される。−枚の支持材は図示され
ていない従来のシート供給装置によって、転写ステーシ
ョンＣに送られる。好ましくは、シート供給装置は積み
重ねられたコピーシートの一番上のシートに接触してい
る供給ロールを有している。供給ロールはスタックから
、一定の時間間隔で連続的にベルト１０の光導電表面に
接触して支持材の進んでいくシートを方向づける移送路
へ一番上のシートを進めるように回転する。したがって
、現像されたトナー粉末像は転写ステーションＣで支持
材の進んでいくシートに接触する。

ベルト上に現像された合成像は正及び負の両トナーから
成っているために、転写前のコロナ放電部材８８はコロ
ナ放電を用いる基板へ効果的な転写を行うためのトナー
を改善するように与えられる。

転写ステーションＣは適当な極性のイオンをシート８６
の背面に吹きかけるコロナ発生装置９０を有している。

これはベルト１０からシート８６へ帯電したトナー粉末
像を引きつける。転写後シートは定着（融着）ステーシ
ョンＤヘシートを進めるコンベヤーく図示していない）
上を矢印９２の方向に移動を続ける。

定着（融着）ステーションＤは参照番号９４によって一
般的に示される融着装置を有している。

そしてそれはシート８６に転写された粉末像を永久的に
固定する。好ましくは、融着装置８４は加熱融着ローラ
ー９６とバックアップ・ローラー９８から成っている。

融着ローラー９６に接触しているトナー粉末像もつ用紙
８６は融着ローラー９６とバックアップ・ローラー９８
間を通過する。

この方法において、トナー粉末像はシート８６に永久的
に固定される。融着後、図示されない移送路は進んでき
たシート８６をオペレータによってプリント装置から取
り出されるための図示されないキャッチ・トレイに案内
する。

支持材のシートがベルト１０の表面から分離された後、
ベルト上のイメージのない領域によって運ばれる残りの
トナー粒子はそこから除去される。

これらの粒子はクリーニング・ステーションＥで除去さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を内蔵するプリント装置を図示し
たものである。 第２図は本発明のイオン照射プリント装置のマーキング
・ヘッドを示す部分的断面図である。 Ａ・・・・像形成ステーション、 Ｂ・・・・現像ステーション、 Ｃ・・・・転写ステーションＣ１ Ｄ・・・・定着ステーション、 Ｅ・・・・クリーニング・ステーション、１０・・・・
誘電体ベルト、 １８．２０及び２２・・・・ローラー、２３・・・・モ
ーター、　　２５・・・・イオン発生装置、３０・・・
・磁気プラッシュ現像装着、３２と３４・・・・現像材
容器、 ３５と３６・・・・ローラー、 ３７と３８・・・・磁気プラッシュ・ローラー、４１と
４３・・・・電源装置、 ４４・・・・誘電体部材、 ４６と４８・・・・導電電極、　５４・・・・誘電体層
、５６・・・・導電基板、６０・・・・多重接点スイッ
チ、８６・・・・用紙、　　　８８・・・・コロナ放電
部材、９４・・・・融着装置、９６・・・・加熱融着ロ
ーラー、９８・・・・バックアップ・ローラー。 ＦＩＧ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電荷受容体上にイオンを形成するための装置であって、
   下記の手段を含む； 正及び負のイオンを発生する手段と、 前記発生手段から正或いは負のイオンの抽出を選択的に
   行い、且つそれらを電荷受容体上に形成する手段。