JPS648329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明はゼログラフイ印刷技術に関するもの
であり、かつより特定的には、第１および第２の
相補的な情報源に基づきまたはそれらの情報源か
ら抽出された複合記録を印刷するための装置に関
するものである。

先行技術の説明 ゼログラフイ印刷方法の最も普通の形式では、
文書または記録が均一な静電電荷を与えられた光
導電体上へ結像される。光導電体上の光パターン
の入射によつて、光エネルギを受けた領域は電気
的に導電性になり、かつ接地へ電荷の通過を許容
し、光エネルギにさらされない光導電体のそれら
の領域は電気的に絶縁性のままでありかつそれら
の静電電荷分布を保有する。作像プロセスの実際
の作用は、文書またはは記録の静電潜像をつくる
ことである。この静電像はトナー材料を与えるこ
とによつて現像される。現像された像は光導電面
から記録媒体へ転写されることができる。

今説明されたゼログラフイ印刷方法は原文書の
簡単な陽画対陽画転写として考えられる。より特
定的に説明すると、原文書上の黒の領域は静電電
荷パターンによつて表わされ、かつ白の領域は静
電電荷がないことによつて表わされる。換言すれ
ば、像パターンに光がない場合は情報を表わし、
かつ光がある場合は非情報を表わしまたは意味の
ない情報である。この関係は原文書を複写するた
めゼログラフイ複写によく適している。陽画印刷
は陰画原紙を用いることによつて逆転されること
ができるが、しかしこれは通常、陰画原紙を作る
ため第２のプロセスを必要とする。

さらに、ゼログラフイ印刷されるべき情報は、
原文書の形でなくて他の形で与えられてもよい。
たとえば、情報はスキヤニングレーザによつて像
が作られてもよく、そのレーザの出力は情報の流
れに従つて変調される。この特定の実施例におい
ては、デイジタルコンピユータとゼログラフイプ
リンタとがうまくインターフエイス（相互接続：
以下この明細書において同様）されるようになさ
れている。これらの場合、静電潜像はレーザを適
合させるように陰画モードに形成され、すなわ
ち、光の存在は情報を示し、かつ光のない場合は
情報がないことを示す。陰画静電潜像の形成およ
び処理は当該技術分野において知られておりかつ
それ自体新規ではない。

しかしながら、原陽画文書から抽出される情報
と、陰画モードレーザを介してゼログラフイプリ
ンタへインターフエースする中央処理装置のよう
な第２のソースから抽出される情報とを、個別的
にまたは結合的にゼログラフイ印刷する能力を有
する利点のあるシステムが考えられることができ
る。これらの特徴の両方を組合せるプリンタシス
テムは、陰画モードレーザ出力からの印刷と組合
せられる原陽画文書からの印刷の固有の相矛盾す
る特性を適合させなければならない。より特定的
に説明すると、原陽画文書からの印刷は陽画モー
ド静電像を意味し、かつスキヤニング光源、たと
えばレーザからの印刷は陰画モード静電像を意味
する。

原文書のゼログラフイ再生をコンピユータで発
生されたデータのゼログラフイ印刷と組合せたい
という良い例は、多種多様な勘定書の周期的な報
告が成されなければならない会計環境においてで
ある。各勘定書の報告は、固定データとして考え
られてもよい繰返し情報を含むとともに、可変デ
ータとして考えられてもよいその個別的な勘定書
に特有の特定的な非繰返し情報を含む。実務的投
な一例は、銀行で準備されかつその貯蓄口座の顧
客へ送られる月々の計算書であろう。見出しおよ
びフオーマツト情報は固定データであり、預金者
の名前、口座番号、日付、および取扱いの合計な
どを含む勘定書情報は可変データであろう。固定
データおよび可変データの両方を含む複合記録を
印刷する能力を含むゼログラフイ印刷システムが
このような環境において非常に有利となろう。

この発明の主たる目的は、固定された陽画像デ
ータおよび可変データの両方を１個の複合記録上
へ印字する能力を併用するゼログラフイ複写シス
テムを提供することである。

発明の概要 この発明は２個の相補的な情報源に基づきまた
はそれらの情報源からの複合記録をゼログラフイ
印刷する装置の発明である。第１の情報源は原陽
画文書のような固定されたデータの形式をとる。
第２の情報源は可変データの形式をとりかつレー
ザのような変調された光源によつて伝送される。

一般に、第１の情報源からの情報は、持続性の
導電性の特性を有する第１の光導電性受像媒体上
へ結像される。より詳細に説明すると、光パター
ンが第１の光導電性媒体上へ入射すると、光エネ
ルギにさらされるその媒体のそれらの領域は電気
的に導電性となりかつ比較的延長された時間の期
間、その状態のままであり、光エネルギにさらさ
れない媒体の領域は通常電気的に絶縁性のままで
ある。このような作像様式によつて、第１の感光
性媒体は第１の情報源の導電性像を保持する。

導電性像を支える第１の光導電性媒体は、それ
から第２の光導電性媒体と密接な関係（接近した
位置関係：以下この明細書において同様）になる
ようにもたらされる。電荷の転写を生ずるのに十
分な大きさの電位が第１および第２の光導電性媒
体に印加される。それらの媒体は分離され、かつ
その分離のある臨界点で、空気の絶縁破壊が生じ
かつ放電電流が、導電像を表わす第１の媒体上の
表面パターンから第２の媒体の表面上の対応する
領域へ流過する。このプロセスの効果は、第１の
光導電性媒体によつて支えられる導電像を、陰画
静電潜像の対応で第２の光導電性媒体上へ転写し
かつ変化させることである。

この陰画静電潜像には、レーザまたは類似の形
式の光エネルギ源の変調された出力によつて表わ
される第２の情報源が与えられる。陰画静電潜像
上への光エネルギの入射によつて、光にさらされ
る領域において接地に対する静電荷の伝導を生じ
る。これは効果的に、第１の情報源上へ第２の情
報源を書込みまたはその上に置く方法を提供す
る。その結果は、第１および第２の情報源の複合
静電像である。

この複合像はそれから、当該技術分野において
利用することができる負のトナー材料を与えるこ
とによつて現像される。（この明細書において、
正のトナーとは陽画静電潜像のうち原画の黒い領
域に相当する領域に付着するトナーを言い、負の
トナーとは陰画静電潜像のうち原画の黒い領域に
相当する領域に付着するトナーをいう。）現像さ
れた像は第２の光導電性媒体から記録媒体上へ転
写または除去されて前述の目的物を達成する。

この発明の他の利点は、添付図面とともに行な
われる以下の詳細な説明を参照することによつて
よりよく理解されるということが容易にわかる。

特定的な実施例の詳細な説明 第１図はこの発明を含むゼログラフイ印刷シス
テムの概略的な表示である。一般に１０で示され
るシステムは、複数個の協働的なサブシステムへ
分析的に分解されることができる。各々のサブシ
ステムが先ず、簡単に議論され、詳細な注意がこ
の発明の理解にとつて重要であるサブシステムの
それらの部分に与えられる。

すべてのサブシステムが協働するシステム１０
の基本的なコンポーネントは、円筒状の光導電性
ドラム１２である。ドラム１２は、像が析出さ
れ、現像され、かつ記録媒体上へ転写されること
ができる基礎媒体を表わす。ドラム１２はゼログ
ラフイ印刷技術において知られている共通な構成
のものであつてもよい。より特定的に説明する
と、それは好ましくはその表面上に光導電性受像
層を有する円筒状アルミニウムリムを含む。光導
電性受像層は、たとえば、樹脂接着剤におけるセ
レン、セレン合金、有機光導電体、または硫化カ
ドミウムの分散であつてもよい。当該技術分野に
おいて知られているように、光導電面は暗所にお
けるとき通常電気的に絶縁性であるが、しかし光
エネルルギがそこに入射されるところでは常に電
気的に導電性になる。ドラム１２は回転駆動手段
（図示せず）によつて矢印で示される方向に回転
する。円筒状アルミニウムサブストレートは図に
示されるように接地電位に維持されている。

よく理解されているように、像を作る前に、均
一な電荷電界が光導電性受像層上へ与えられなけ
ればならない。これは、第１図に示されるように
均一なコロナ充電アセンブリ１３の手段によつて
得られる。

説明されるべき第１のサブシステムは、固定さ
れたデータ像を作るステーシヨンであり、それは
一般に参照数字１４で示される。後でより詳細に
説明されるように、この発明は２個の相補的情報
源に基づきまたは２個の情報源から抽出される複
合記録を印刷するための能力を提供する。この発
明の最も普通な実用においては、これらの情報源
の１つは固定データを表わし、かつ他の情報源は
可変データを表わす。固定データの像を作るステ
ーシヨン１４は前者の機能に最も適するようにさ
れており、すなわち、レターヘツド、略符、また
は他の背景的な情報のような固定された文字記号
などのデータ源を与える機能に最も適するように
されている。

次に続くサブシステムは可変データの像を作る
ステーシヨンであり、参照数字１６で一般的に示
される。可変データの像を作るステーシヨンは第
２の、相補的情報源を表わす。可変データは、複
合記録を形成するために、文書上の固定されたデ
ータに重ねられ得るという意味において相補的で
ある。

次に続くサブシステムは現像ステーシヨンであ
り、一般に１８で示される。現像ステーシヨン１
８は、固定データの像を作るステーシヨン１４と
可変データの像を作るステーシヨン１６とによつ
てドラム１２上に形成される複合静電潜像へトナ
ー材料を与える。現像ステーシヨン１８は、たと
えば、ドラム１２上へトナー材料２２を与えるた
めの磁気ブラシ２０を用いる。代替的に、カスケ
ード（cascade）、クラウド（cloud）などのよう
な種々の他の微粉末付着技術の任意のものがこの
発明の実用のために選択されてもよい。磁気ブラ
シ技術の選択は例示のためにのみ意図されている
ものであり、限定のために意図されているもので
はない。

次に続くサブシステムは像転写ステーシヨンで
あり、一般に２６で示される。像転写ステーシヨ
ンはドラム１２から現像された複合像を除去しか
つそれを記録媒体、一般に紙へ転写する。像転写
装置は当該技術分野においてよく知られており、
かつ特定的な装置または技術の選択はこの発明の
実用に対して必須ではない。

次に続くサブシステムはドラム清浄ステーシヨ
ンであり、一般に２８で示される。ドラム清浄ス
テーシヨンはドラム１２と同じ方向に回転する円
筒状ブラシとして概略的に示されており、そのた
めその剛毛は残留のトナーをドラム表面から取り
去ろうとする。ドラム清浄装置は当該技術分野に
おいてよく知られており、かつ特定的なドラム清
浄装置または技術の選択はこの発明の実用に対し
て必須ではない。

ここにより詳細に説明される固定データの像を
作るステーシヨン１４に注意が向けられよう。

固定データの像を作るステーシヨンはガラスプ
ラテンまたは類似の形式の透明表面３２を含み、
その表面３２上には原文書３０が像を作るために
配置される。原文書は固定データとしてこの発明
によつて考えられているものを有する。そのよう
なデータを含む文書の実際的な例は、周期的な銀
行の報告のためのフオーマツトまたは見出し情報
として第４Ａ図に示される。そのような情報は印
刷されるべき各報告に再び繰返される形式のもの
である。文書３０上の文字記号などの情報は光学
的に鏡アレイ３４によつてレンズ系３６へ伝えら
れる。レンズ３６はエンドレスベルト３８の形態
の光導電性受像媒体上へ像を投射する。ベルト３
８はコンベア状態様で一群の協働ローラ４０ａ，
４０ｂおよび４０ｃ上に設けられる。ローラは回
転駆動手段（図示せず）によつて矢印の方向に駆
動される。最も下の駆動ローラ４０ａはドラム１
２と密接なまたは接線方向に接触する関係で位置
決めされ、かつドラムに関して電位＋Ｖに維持さ
れる。電位＋Ｖは電荷転写を生じるのに十分な大
きさのものである。

第３Ａ図を見ると、光導電性受像媒体からエン
ドレスベルトが部分的断面図で示される。ベルト
３８は電気的に導電性材料から形成されるベース
またサブストレート層４４を含む。第２の感光層
は持続導電性の特性を有する光導電材料から形成
される。持続導電性によつて特徴づけられる光導
電体は、光エネルギが照射されたそれらの領域で
は、光エネルギが除去された後の延長された期間
電気的に導電性に留まる能力を有している。この
特徴は、光を受ける表面がそこに入射する光パタ
ーンの導電像を効果的に形成するのを許容する。
第３Ａ図では、入射光エネルギを受ける光導電性
表面４２のそれらの領域は導電性となりかつゼロ
グラフイ印刷サイクルの間導電性のままであり、
原文書３０の導電像を規定する。持続導電性の現
像およびこの特性を表わす材料が、R.M.
Schaffertによるエレクトロフオトグラフイ
（Electrophotography）（Ch IV、第２編、1975
年、ザ・フオーカル・プレス（The Focal
Press）、ニユーヨーク）に十分に議論されてい
る。

今第３Ｂ図を参照して、文書３０の導電像を有
するエンドレスベルト３８の部分は、ドラム１２
と最も接近した関係になるまで、ローラアセンブ
リ４０ａ，４０ｂ、および４０ｃのまわりを輸送
される。ドラム１２は、前に議論されたように、
４８で示されるアルミニウムベース層またはサブ
ストレート、および４６によつて示される外側の
光導電性層を含む。この点で、エンドレスベルト
からの導電像の転写およびドラム１２上の対応の
静電潜像への変化が開始される。

今第３Ｃ図を参照して、エンドレスベルト３８
およびドラム１２上の対応する表面はそれらがそ
れらの回転経路を続けるとき分離しようとする傾
向にあるので、空隙５０がそれらの間に規定され
る。分離の間の臨界点では、ちようど空気の絶縁
破壊に先立ち、サブストレート４４および４８間
の電位の存在によつて、放電電流が光導電表面４
２の導電部分から光導電体４６上の対応の表面部
分へ空隙５０を横ぎつて流過する。その結果、エ
ンドレスベルト３８上の導電像を光導電表面４６
上の静電潜像へ効果的に転写しかつ変化させる。
像転写は従来のゼログラフイ印刷技術に従つて陽
画対陰画モードで生じたということが注目される
べきである。しかしながら、陰画静電像は、後で
議論されるように、可変データの像を作るステー
シヨンで用いられる手段とともに有利に用いられ
る。さらに、負のトナー材料を利用することがで
きるので、像を現像する目的に関して、陽画−陰
画モードの違いは問題とならない。

光導電表面４２はそのあとで、当該技術分野に
おいて知られているように、導電像が赤外光また
は熱への露出によつてそこから除去される。

像転写プロセスのステツプは第５図のブロツク
ダイアグラムによつて要約される。まず、ステツ
プ200において、導電像を支える表面が、静電潜
像を受けるように表面と当接または密接な関係に
もたらされる。ステツプ202では、空中における
絶縁破壊を生じるのに充分な大きさの電圧がそれ
ぞれの光導電体に関連の導電層に印加される。ス
テツプ204において光導電媒体は空隙を規定する
ように分離される。ステツプ206において、分離
が臨界的な距離に達すると、放電電流が生じ、導
電像は受像表面上の対応する静電潜像に転写され
て変えられる。像の転写のこの技術は、TESI（静
電潜像の転写）プロセスに関連するものであり、
それはR.M.Schaffertのエレクトロフオトグラフ
イ（Electrophotography）（Ch6、Sec2、第２
編、1975年、ザ・フオカル・プレス（The Focal
Press）、ニユーヨーク）に充分詳細に議論されて
いる。

再度第１図を参照して、可変データの像をつく
るステーシヨン１６が次に詳細に説明される。

可変データの像をつくるステーシヨンの機能
は、ステーシヨン１４によつて像がつくられた固
定データを補う可変データをドラム１２上に結像
させることである。可変データのそのような相補
的形式の例は第４Ｂ図に示される。より詳細に説
明すると、第４Ａ図の固定データとともに、第４
Ｃ図に示される完全な銀行の報告を形成する可変
データがそこに含まれている。よく見ればわかる
ように、第４Ｃ図は第４Ａ図の上に第４Ｂ図をお
くことによつて形成される複合像である。

可変データの像をつくるステーシヨン１６はス
キヤニングレーザユニツト５４および関連のビー
ムモジユレータ５６を含む。モジユレータユニツ
トは、中央処理装置（CPU）であつてもよい情
報源からの入力を受け、かつスキヤニングレーザ
５４のビームを変調して入力情報を表わす像を規
定する。好ましい実施例では、6300Åの波長を有
するヘリウムネオン（HeNe）レーザが用いられ
る。レーザ５４およびモジユレータ５６の両方は
コヒーレント・ラジエーシヨン、バロ・アルト、
カリフオルニア、94304（Coherent Radiation、
Palo Alto、California、94304、）から商業的
に得られることができ、かつそれぞれモデル80−
6Sおよびモデル305で示される。

レーザビームは像をつくるステーシヨン１４に
よつてドラム１２上に析出される陰画静電潜像に
作用して、ビームがドラム上に入射するところは
どこでも接地に対する静電荷の伝導を生じる。そ
の態様では、レーザ５４は最終的に印刷されるべ
きテキスト上の黒の印を表わすべきそれらの領域
における接地に対する電荷の導通を生ずることに
よつてドラム１２上へ効果的に書き込む。

第３Ｄ図はちようど今説明された現像の概略図
である。より詳細に説明すると、入射レーザエネ
ルギは固定データの像をつくるステーシヨン１４
からドラム１２上に蓄積された電荷に向けられ
る。固定情報へ可変情報を置くことは、固定デー
タおよび可変データの両方を含む全体的なまたは
複合陰画静電潜像をつくる。

ちようど今説明されるプロセスによつてつくら
れる複合像は現像ステーシヨン１８で負のトナー
材料を与えることによつて現像される。負のトナ
ー材料を与えることによつて、静電潜像が陰画か
ら陽画モードへ変換される。負の微粉末材料は商
業的に入手可能でありかつ当該技術分野において
知られている。

最後に、現像された複合像は転写ステーシヨン
２６で記録媒体上へドラム１２から転写される。
この説明の文脈では、転写された複合像は第４Ｃ
図の完全な銀行の報告として現われる。

後述されるようにその方法のステツプは第２図
のフローダイアグラムに要約される。まず、ドラ
ムは予充電された光導電体を得るためコロナ充電
９９にさらされる。第２に、背景データが背景デ
ータの像をつくる手段１００で与えられる。第３
に、導電像が転写導電像１０２によつて次に転写
される。第４に、可変データ像１０４は既に受取
られた固定データへ可変データ入力を与える。第
５に、そのようにつくられた潜像が現像ステツプ
106で現像される。第６に、今現像された像が次
に、108で、他の利用のためたとえば紙へ転写さ
れ、かつ、最後に、ドラム清浄ステツプ110がシ
ステム装置への次のデータ入力を準備するように
達成される。

この発明は例示的な態様で説明され、かつ用い
られた用語は限定することばよりもむしろ説明す
ることばの性質をおびるものと意図されている。
明らかに、この発明の多くの修正および変形は上
述の教示に照らして可能である。それゆえに、前
掲の特許請求の範囲内において、特定的に設明さ
れたもの以外の方法でこの発明が実用化されるこ
とができるということも理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するゼログラフイ印
刷システムの概略的な、全体の表示である。第２
図は、第１図のゼログラフイ印刷システムの完全
な動作に含まれる基本的なステツプのフローチヤ
ートである。第３Ａ図は、導電像を形成するため
第１図の第１の光導電媒体上への光エネルギの入
射の概略的表示である。第３Ｂ図は、第１の光導
電媒体によつて支えられる導電像を第１図の第２
の光導電媒体上へ転写しかつ変化させる際のかつ
対応する静電潜像の態様で初期ステツプを示す。
第３Ｃ図は、導電像を対応の静電潜像へ転写しか
つ変化させる概略的表示である。第４Ａ図は、第
１のデータ源からの固定情報の一例である。第４
Ｂ図、第２のデータ源からの可変情報の一例であ
る。第４Ｃ図は、第４Ａ図および第４Ｂ図のそれ
ぞれに固定データおよび可変データ記録の複合記
録である。第５図は、導電像を第１の光導電媒体
から、対応する静電潜像の態様の第２の光導電媒
体上への転写および変化における基本的ステツプ
を示すフローチヤートである。 図において、１２は円筒状光導電性ドラム、１
３は均一コロナ充電アセンブリ、１４は固定デー
タの像をつくるステーシヨン、１６は可変データ
の像をつくるステーシヨン、１８は現像ステーシ
ヨン、２６は像転写ステーシヨン、２８はデータ
清浄ステーシヨン、４０ａ，４０ｂ，４０ｃは駆
動ローラ、３８はエンドレスベルト、３０は原文
書、３２はガラスプラテン、３４は鏡アレイ、３
６はレンズ、５４はスキヤニングレーザユニツ
ト、５６はビームモジユレータ、４４はサブスト
レート、４２は光導電表面、４６は外側の光導電
層、４８はアルミニウムベース層、５０は空隙を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報源からの情報内容を表わす静電像が光導
   電面上に形成され、現像され、かつ次に媒体上へ
   転写されてその記録を形成するような種類の改良
   されたゼログラフイ印刷装置であつて、第１と第
   ２の相補的な情報源から抽出される静電潜像を形
   成する能力を備えることを特徴とし、 前記第１の情報源からの情報を表わす光パター
   ンを形成するための第１の像を作る手段、 前記第１の情報源からの情報を表わす前記光パ
   ターンに応答してそのような情報の導電像を形成
   するために、持続導電性特性を有する光導電性材
   料から形成される受像表面を含む第１の光導電性
   手段、 静電潜像を支持するための第２の光導電性手
   段、 前記第１の光導電性手段からの導電像を転写し
   かつそれを前記第２の光導電性手段上で対応する
   静電潜像へ変換させるための像転写手段を備え、
   前記像転写手段は、まず前記第１の光導電性手段
   を前記第２の光導電性手段と密接な関係にもたら
   し、かつ次にそれらを分離してそれらの間に空〓
   を与えるための輸送手段と、前記第１と第２の光
   導電性手段間に電圧を印加するための電圧手段と
   を含むように規定されており、前記電圧は空気中
   において絶縁破壊を生じかつ前記光導電性手段間
   を流過すべき放電電流を与えて前記第１の光導電
   性手段の導電像を、前記第２の光導電性手段上の
   対応する静電潜像を表わす電荷パターンへ変換さ
   せるのに十分な大きさのものであり、 さらに前記第２の情報源からの情報を表わす光
   パターンを形成しかつそのような光パターンを前
   記第２の光導電性手段上へ結像させて対応する静
   電潜像を形成するための第２の像を作る手段を備
   え、前記第２の像は前記第１と第２の情報源から
   の情報に基づいて全体的な複合像の一部を形成す
   るゼログラフイ印刷装置。 ２ 前記第１の光導電性手段は、電気的に導電性
   の材料から形成されるベース層と、持続導電性に
   よつて特徴づけられる光導電体から形成される感
   光層とを有するエンドレスベルトを含み、 前記輸送手段は、コンベア状形態で前記ベルト
   を回転的に輸送するための、その上に設けられた
   エンドレスベルトを有するローラ手段を含み、か
   つ 前記第２の光導電性手段は、その周辺表面上で
   光導電体から形成される感光面を有する円筒状体
   を含み、前記第１と第２の光導電性手段は互いに
   密接に接した関係に設けられる特許請求の範囲第
   １項に記載のゼログラフイ印刷装置。 ３ 前記第２の像を作る手段は、 レーザビームを前記第２の光導電性手段上へ向
   けるためのレーザ手段と、 前記第２の情報源からの情報に従つてレーザビ
   ームの強度を制御して前記第２の光導電性手段上
   にその静電表示を形成するための制御手段とを含
   むように規定される特許請求の範囲第１項記載の
   ゼログラフイ印刷装置。 ４ 前記レーザ手段はヘリウム−ネオン
   （HeNe）レーザを含む特許請求の範囲第３項記
   載のゼログラフイ印刷装置。 ５ 前記第２の情報源はデイジタルコンピユータ
   であり、前記制御手段は前記コンピユータの前記
   デイジタル信号出力を受けているようにされてい
   る特許請求の範囲第３項記載のゼログラフイ印刷
   装置。