JPH04291368A - 直接書込み式のカラー印刷方法および装置 - 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】

【０００１】〔発明の背景〕本発明は、カラー印刷に関
し、より詳細には、カラー印刷にイオノグラフィー式の
印刷ヘッド構造を使用する直接書込み式の画像形成に関
するものである。

【０００２】カラー画像の形成に関連する主要な構成は
、タンデム型のゼログラフィーエンジンシステムと、各
々のサイクルについて一度ずつ４つの現像剤ハウジング
を使用する複数サイクル式のベルト装置である。

【０００３】このタンデムエンジンは、所定の処理速度
について最大限の処理能力を有するが、４つの独立した
ＥＳＳ−ＲＯＳ装置、４つの画像受容体、及び画像受容
体から残留トナーを除去するための４つの独立した清掃
システムばかりではなく、最大限の部品個数をも必要と
することになる。複写システムとその部品に帰せられる
ことになる余分なコストは、システムの信頼性に悪い影
響を与える可能性がある。

【０００４】この４サイクル式システムは、システムと
部品の個数を最小限にし、最小限のコストにおける最大
限の信頼性という結果を生じることも可能である。しか
し、この４サイクル式システムは、所定の処理速度につ
いてのページ処理能力を最小限にすることになる。更に
、総ての現像剤ハウジングを１本のベルトに隣接して並
列に配置することは、物質の相互作用の問題の故に画像
品質欠陥を引き起こし得るサブシステムの相互作用を最
大限にするのである。

【０００５】様々な静電印刷技術のうちで最も馴染み深
いものは、帯電保持面に形成された静電潜像が適切なト
ナー物質によって現像されて、画像を可視化し、その画
像が続いて普通紙へ転写されることになるゼログラフィ
ーの技術である。

【０００６】もう少し馴染みの薄い静電印刷の１つの形
態は、電子受容体に付着されるイオンを使用している。 シェリダン（Ｓｈｅｒｉｄｏｎ）らに付与された米国特
許第４，５２４，３７１号明細書又はガンドラック（Ｇ
ｕｎｄｌａｃｈ）らに付与された米国特許第４，４６３
，３６３号明細書において説明されたようなイオノグラ
フィー装置では、イオン発生装置が、複数の変調電極を
越えて画像形成面へ案内されるイオンを発生することに
なる。イオノグラフィー装置の形式の１つにおいては、
イオンはイオン・チャンバ内に支持されたコロノードに
おいて発生され、運動流体の流れがコロノードにおいて
発生したイオンをチャンバから飛沫同伴して運び出す。 チャンバの出口では、複数の制御電極即ち先端部は、制
御電圧によって調整され、チャンバの出口を介するイオ
ンの通過を選択的に制御することになる。チャンバの出
口を介して案内されたイオンは、画像様式の形状におい
て帯電保持面に付着されて、静電写真式技術により現像
可能である静電潜像を形成し、後に最終的な基質へ転写
されることになる。この構成は、高い解像度の非接触式
印刷システムを形作るのである。同様に機能するが、イ
オンを表面へ運ぶ運動流体の流れには頼らないようにし
たその他のイオノグラフィー装置も存在している。

【０００７】クリストファー・スネリング（Ｃｈｒｉｓ
ｔｏｐｈｅｒ　Ｓｎｅｌｌｉｎｇ）に付与された米国特
許第４，８７９，１９４号明細書は、帯電保持面に３層
式の静電潜像を形成するためにイオン放射を使用するよ
うに成した方法並びに装置を開示している。そこで説明
された３層式の画像は、２つの画像区域と背景区域とか
ら構成される。画像の一方は黒色のトナーで現像され、
もう一方のものが色付きのトナーで現像されることによ
って、ハイライトの画像を形成する。

【０００８】ジョン・Ｆ・オブライエン（Ｊｏｈｎ　Ｆ
．　Ｏ’Ｂｒｉｅｎ）に付与された米国特許第４，６６
０，０５９号明細書は、文書が少なくとも２色の異なっ
た色で印刷されるようにしたハイライトのカラー印刷装
置を開示している。イオンは、受像部材の表面に放射さ
れて、その表面に少なくとも２つの静電潜像を記録する
ことになる。受像部材に記録された各々の静電潜像は、
異なった色の記録粒子によって現像される。異なった色
の記録粒子は、実質的に同時に受像部材から文書に対し
て転写され、その表面に所望の情報を印刷する。

【０００９】ハワード・Ｍ・スターク（Ｈｏｗａｒｄ　
Ｍ．　Ｓｔａｒｋ）　に対して付与された米国特許第４
，７３１，６３４号明細書は、現像ステーションを介す
る画像形成面の唯一回の通過において黒色と少なくとも
２色のハイライトのカラー画像を現像するために、乾式
トナー又は現像剤の複数の色を使用して静電潜像を可視
化するようにした方法および装置を開示している。トナ
ーのうちの２種類は、帯電保持面における唯１つの帯電
レベルに誘引されて、黒色と１色のハイライトのカラー
画像を形成し、更に２種類のトナーが、第３の画像レベ
ルに誘引されて、第２のハイライトを形成する。

【００１０】クリストファー・スネリング（Ｃｈｒｉｓ
ｔｏｐｈｅｒ　Ｓｎｅｌｌｉｎｇ）に対して１９８９年
５月２３日に付与された米国特許第４，８３３，５０３
号明細書は、第１の露光の後に続く露光に先立って帯電
装置を使用することによって、感光体の電位の均一性即
ち先行する画像の電荷の中和を促進するようにして印刷
プロセスが改良されることになる多色刷りの印刷機を開
示している。先行して現像されたトナー画像を介する画
像形成を実行するため、’５０３号特許は、電磁放射を
透過させるトナー物質の使用を企図している。

【００１１】認識されるであろうように、複数のエンジ
ンを必要とすることなく、唯一回の通過においてカラー
画像を形成し得るようにした印刷システムは非常に望ま
しいものである。

【００１２】〔発明の簡単な概要〕中間の受像ベルトの
表面に画像を印刷するために印刷されるべき色の各々に
ついて１度ずつイオノグラフィー式の印刷構造を使用す
ることにより、本発明は、複数の画像受容体と清掃シス
テムを必要とすることなく、唯一回の通過においてカラ
ー画像を形成し得るようにした印刷システムを提供する
ものである。

【００１３】均一に帯電した画像受容体が採用され、独
立したイオン供給源を使用して連続的な画像を形成する
ことになる。各々の画像は、異なった色のトナーを使用
して現像される。最後の１つを除く各々の画像の現像の
後、その画像受容体は、均一に帯電した画像受容体の初
めの帯電レベルにまで再び帯電される。画像を形成する
トナーは、続いて、基質へ転写されて定着器を通過させ
られ、基質へのトナーの付着が行われるのである。

【００１４】イオノグラフィー式の印刷装置を使用して
複数の画像を形成することにより、本発明は、電磁放射
を透過させるトナーの使用には限定されないことになる
。従って、イオン画像は、先行して現像された画像の表
面に形成されることが可能なのである。

【００１５】〔図面の説明〕図１は、本発明によるカラ
ー印刷装置の概略図である。

【００１６】〔発明の好適な実施態様の詳細な説明〕図
１において開示されているものは、参照符号１０で概略
的に示されたカラー印刷装置の１つの実施例である。

【００１７】印刷装置１０は、約２．５から６の誘電率
εを有する誘電体ベルト１２の形態にある帯電保持画像
受容体を含んでいる。このベルトは、ローラ１４及び１
６によって循環通路内において運動するようにして支持
され、後者のローラは、そのような運動を実行するため
にモータ１８と効果的に連結される。

【００１８】コロナ放電発生装置２０は、ベルトを１５
００ボルトの負電圧にまで均一に帯電させるために準備
されている。

【００１９】ベルト１２の運動通路内において位置決め
された複数のイオン発生装置２２、２４、２６及び２８
は、ベルトの所定の区域において放電した区域の画像を
形成するように作用する。各々の画像を形成するプロセ
スにおいて、画像受容体は、画像区域において凡そ−８
００ボルトにまで放電される。第１のイオン発生装置２
２は、第１の清掃不要の現像システム３０によって現像
される画像受容体の表面に第１の画像を形成するために
使用される。

【００２０】例えば磁気ブラシ現像のようなその他の適
切な現像システムもまた第１の画像を現像するために使
用されることが可能ではあるが、既に形成された画像と
の現像剤の相互作用を最小限にするため、ヘイズ（Ｈａ
ｙｓ）らに対して１９８９年９月１９日に付与された米
国特許第４，８６８，６００号明細書において開示され
たような清掃不要のシステムを使用することが望ましい
。 放電した区域の画像は現像システム３０によって現像さ
れるので、それは、放電区域現像即ちＤＡＤシステムと
呼ばれる。開示されているように、その他に３つの清掃
不要の現像システム３２、３４及び３６が準備されてい
る。

【００２１】これらの現像システム３０、３２、３４及
び３６は、−１５００ボルトの均一な帯電レベルと−８
００ボルト（１５００−７００）の画像電圧レベルの中
間の電圧レベルに対してそれぞれ負のバイアスを掛けら
れている。凡そ−１４００ボルトの直流バイアス電圧は
、直流電源３８、４０、４２及び４４によって供給され
て、各々の現像システムにバイアスを掛けることになる
。この開示された実施例において、負に帯電したトナー
は、現像システム３０、３２、３４及び３６のドナーロ
ーラ構造によって供給される。従って、画像現像の各々
の場合において、負のトナー粒子は、画像受容体におい
てより少なく負に帯電した区域（即ち画像区域）の表面
に付着され、より高く帯電した区域からは反発されるこ
とになる。

【００２２】現像システムに付随してその下流にそれぞ
れ位置決めされたコロナ再帯電装置４６、４８及び５０
は、第２、第３及び第４の画像の形成に先立ってトナー
画像を中和するために利用される。画像の中和は、画像
帯電レベル−７００ボルトを画像受容体が均一に帯電さ
れた電圧レベルである−１５００ボルトにまで上昇させ
るという効果を有する。再帯電は、更に、トナー画像を
画像受容体へ仮付けすることによって、画像が次の現像
剤システムを通過するときの画像の動揺を最小限にする
ために役立つことになる。

【００２３】ベルトは参照符号５２で示されたようにそ
の一端に隣接してコード化されることが可能であり、印
刷装置のその他の構成要素ばかりでなくイオン発生装置
の調時的な作動をも同期させる調時マークを準備するこ
とになる。この目的のため、調時マークを検出するよう
に位置決めされたセンサ５４によって従来通りの様式で
産み出される信号は、電子的サブシステムＥＳＳ５６へ
の入力として働くことになる。このＥＳＳは、適切な回
路構成（明快さのために示されていない）によってイオ
ン印刷ヘッド構造を包含する印刷機の有効な構成要素に
対して効果的に連結されている。

【００２４】転写に先行するコロナ放電発生装置５８は
、トナー画像が普通紙等の基質６０へ有効に転写される
ようにトナー及び画像受容体を調節するために働いてい
る。転写コロナ放電発生構造６２は、基質６０への効果
的なトナー画像の転写を実行することになる。

【００２５】清掃システム６４は、画像受容体から残留
トナーを取り除くために準備されている。

【００２６】定着ローラ６６と加圧ローラ６８から成る
加熱・加圧定着器が、トナー粉末画像を画像受容体へ永
続的に定着させる。この定着器組立体には、トナー粉末
画像を定着ローラに接触させてバックアップローラと圧
力係合されるようにした加熱定着ローラが包含されるこ
とが望ましい。このような様式において、トナー粉末画
像は、画像受容体へ永続的に定着されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明によるカラー印刷装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　カラー画像を印刷する方法であって、
   次の段階を含む前記方法：画像受容体を均一な帯電レベ
   ルに帯電させる；イオン供給源を使用して、前記均一に
   帯電した画像受容体の所定の区域をイオンに対して選択
   的に曝すことによって、前記均一な帯電レベルとは異な
   った帯電レベルを表面に有する第１の静電潜像を形成す
   る；第１の色のトナーを使用して、前記第１の静電潜像
   を現像する；前記画像受容体を再び帯電させることによ
   って前記画像受容体が均一な帯電レベルを有するように
   する；イオン供給源を使用して、前記均一に帯電した画
   像受容体の前記所定の区域をイオンに対して選択的に曝
   すことによって、前記均一な帯電レベルとは異なった帯
   電レベルを表面に有する第２の静電潜像を形成するよう
   にする；そして前記第１の色とは色の異なったトナーを
   使用して、前記第２の静電潜像を現像する。
2. 【請求項２】　　カラー画像を印刷する装置であって、
   次のものを有する前記装置：画像受容体を均一な帯電レ
   ベルに帯電させる手段；前記均一に帯電した画像受容体
   の所定の区域をイオンに対して選択的に曝すことによっ
   て、前記均一な帯電レベルとは異なった帯電レベルを表
   面に有する第１の静電潜像を形成するようにした手段；
   前記第１の静電潜像を第１の色のトナーによって現像す
   る手段；前記画像受容体を再び帯電させることによって
   前記画像受容体が均一な帯電レベルを有するようにした
   手段；前記均一に帯電した画像受容体の前記所定の区域
   をイオンに対して選択的に曝すことによって、前記均一
   な帯電レベルとは異なった帯電レベルを表面に有する第
   ２の静電潜像を形成する手段；および前記第１のトナー
   とは色の異なったトナーによって前記第２の静電潜像を
   現像する手段。