JP2001188397A

JP2001188397A - 多色重ね画像複製装置

Info

Publication number: JP2001188397A
Application number: JP2000362931A
Authority: JP
Inventors: Weizhong Zhao; ジャオウェイジョン; Chu-Heng Liu; リウチュ−ホン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2001-07-10
Also published as: US6185399B1; EP1103867A1

Abstract

(57)【要約】【課題】空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）プロセ
スを用いた多色重ね画像複製装置を提供する。【解決手段】多色重ね画像複製装置には複数の空気絶
縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）イメージングユニット１
００、２００、３００、４００が設けられ、それぞれ、
可動の画像担持部材５０２とともにトナー画像分離・現
像ニップ５１２を形成する光導電面を有する受光体１１
２と、光導電面とトナー層を像様に露光して所望の色分
解画像の画像領域と背景領域を形成するための露光装置
１４０と、を含む。又、トナー画像分離・現像ニップに
おいて画像担持部材を、トナー層の背景領域を選択的に
再帯電する空気絶縁破壊を生じさせるのに十分な電位に
バイアスするためのバイアス電源５６３を備えることに
より、トナー層の画像領域が可動の画像担持部材上で色
分解トナー画像として分離され現像されるとともに背景
領域が受光体上に残るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は概して静電潜像の現
像に係り、詳細には、空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣ
Ｄ）プロセスを用いた多色重ね画像複製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術ならびに発明が解決しようとする課題】一
般に、静電写真複写・印刷のプロセスは、オリジナル入
力文書又はイメージング信号に従って電荷受容性画像担
持部材を選択的に帯電及び／又は放電させ、画像担持部
材上に静電潜像を生成することにより開始される。この
潜像は、帯電された現像材料が潜像担持部材の表面に堆
積された状態でこの現像材料内の帯電された粒子が潜像
の画像領域に付着するプロセスによって順次現像されて
可視画像を形成する。現像材料を代表するものとして、
摩擦帯電により付着するトナー粒子を有するキャリア粉
粒体（グラニュール）を含み、このトナー粒子はキャリ
ア粉粒体から潜像領域に静電的に吸引されて画像担持部
材上に粉末トナー画像を生成する。

【０００３】代わりの方法として、現像材料は、電荷デ
ィレクタ材料が溶解されている着色したマーキング粒子
（又は所謂トナー固体）を含むキャリア液体を含む液体
現像材料から構成され、該液体現像材料は潜像担持部材
に塗布されて、マーキング材料は潜像の画像領域に吸着
されて現像された液体画像を形成する。使用される現像
材料のタイプと関係なく、現像材料のトナー又はマーキ
ング粒子は均一に帯電され且つ潜像に静電的に吸着され
て、画像担持部材上の潜像に対応する可視現像画像を形
成する。

【０００４】現像画像はその後、直接的に又は間接的に
画像担持部材から紙等の複写基体へ転写されて、「ハー
ドコピー」出力文書が作成される。最終工程では、次の
画像形成サイクルの準備のために、画像担持部材はクリ
ーニングされ電荷及び／又は残留現像材料が除去され
る。

【０００５】上記の静電写真印刷プロセスは周知である
とともに、例えば、オリジナル文書の所謂光レンズ複
写、ならびに静電潜像が変調されたレーザビームによっ
て形成される電子的に生成されるか、あるいはディジタ
ル式に記憶された画像の印刷を行なうために市場では種
々の形式で実施されている。アナログプロセスもまた、
例えば、絶縁性電荷保持面上に電荷が画像の形状に付与
されるイオノグラフィ写真印刷・複製（例えば、数ある
特許や文献の中でも、アメリカ特許第４，２６７，５５
６号及び同第４，８８５，２２０号を参照）等の他の静
電印刷システム、ならびに電荷保持媒体が静電潜像を保
持するように構成された他の静電印刷システムにおいて
実施される。本発明が種々のタイプの静電印刷システム
のすべてに適用されるとともに、画像を画像担持部材上
に形成する方法や、潜像担持部材そのものの性質によっ
て限定されないことは理解されるだろう。

【０００６】上記のように、代表的な静電写真印刷プロ
セスは現像工程を含み、それによって現像材料は画像の
形状に対応して潜像領域に選択的に付着するように物理
的に搬送されて画像担持部材に接触する。潜像の現像は
通常、トナー又はマーキング粒子が潜像の画像領域に電
気的に吸着されることにより行なわれる。現像プロセス
は、粒子が潜像の電荷とは逆極性の電荷を持つ場合に最
も有効に行なわれ、潜像に吸着されたトナー又はマーキ
ング粒子の量は画像領域に関連付けられた電界に比例す
る。静電イメージングシステムには、潜像が現像材料を
吸着する帯電画像領域を含むように動作する方式（所謂
帯電領域現像（ＣＡＤ）、即ち「白書き込み」システ
ム）や、放電領域が現像材料を吸着するように動作する
方式（所謂放電領域現像（ＤＡＤ）、即ち「黒書き込
み」システム）がある。

【０００７】静電写真印刷用途における画質は、他の種
々の要因の中でも現像と同様に潜像の形成に影響を及ぼ
す多数の条件により大きく変わることがある。特に、画
像の現像は、潜像ならびに現像材料の両方の電荷レベル
によって影響を受けることがある。例えば、乾式トナー
粒子の電荷が著しく消耗すると、キャリアとの結合力も
また減少し、望ましくない画像現像の拡大をもたらし、
さらには潜像が潜像により画定された領域を越えて広が
って現像されることとなる。同様に、イオノグラフィ装
置での画質の制御に影響を及ぼす１つの問題は、「画像
ブルーミング」として知られる現象を含み、これは電荷
保持面に向けられる次のイオンの経路上に既に付着して
いるイオン又は電荷の影響による。この問題は、画素が
１乃至２の画素分の距離だけ変位されるブルーミングに
より、文字及びベタ領域のエッジの印刷する際には特に
顕著であり文字欠陥をもたらす。画像ブルーミングはま
た、潜像担持部材上の静電潜像における電荷保持及び／
又は電荷移動の不良によって生じる可能性もあり、この
問題は集束ビームイオンソースが絶縁性潜像担持部材の
画像状の帯電に利用されるイオノグラフィシステムにお
いて特に広く存在している。

【０００８】本発明は詳細には、空気絶縁破壊帯電・現
像（ＡＢＣＤ）プロセスを有利に用いた多色重ね画像複
製装置に関するものであり、以下の開示は本発明のある
態様に関連する。アメリカ特許第４，５０４，１３８号
には光導電体表面に形成された静電荷潜像を現像する方
法が開示され、この方法は、好ましくは電気的補助によ
るトナー粒子の液体トナー懸濁液からの分離により、帯
電されたトナー粒子の薄い粘性の層をアプリケータロー
ラに塗布するステップと、光導電体表面とアプリケータ
ローラとの間に粘性層の厚さに近似する制限通路を画定
するステップと、さらに、光導電体表面によって保持さ
れる静電潜像の電界強度の優勢な影響のもとで光導電体
表面へのトナー粒子の優先的な付着により、光導電体表
面でアプリケータローラからトナー粒子を転写するステ
ップと、を有し、転写されたトナー粒子の量は静電潜像
の相対的増分電界強度に比例する。さらにこの発明の方
法を実行するための装置も開示され、この装置は、回転
のためにトナー懸濁液用容器に装着されるアプリケータ
ローラと、ローラの周面に隣接して配置されて前記アプ
リケータローラとの間に電着チャンバを画定し、さらに
このローラと電極と電源との電気的接続を行なうことに
より、このチャンバ中のトナー粒子の電解分離を可能に
して、濃縮トナー粒子の薄い粘性層を該ローラ上に形成
する電極と、を有する。

【０００９】アメリカ特許第５，３８７，７６０号は、
静電潜像キャリア上の静電潜像に対応するトナー画像を
現像するための記録装置で使用するための湿式現像装置
を開示する。この装置は、静電潜像キャリアに接触又は
近接して配置される現像ローラと、湿式現像剤の均一層
をこのローラに塗布するためのアプリケーションヘッド
と、を含む。

【００１０】アメリカ特許第５，４３６，７０６号で
は、静電潜像を形成して成る第１の表面を有する第１の
部材を含むイメージング装置が開示され、該静電潜像は
第１の電位の画像領域と、第２の電位の背景領域を含
む。第１と第２の電位の中間の第３の電位に帯電された
第２の部材もまた、第１の表面と弾性係合するよう構成
された第２の表面を有するように設けられる。第３の部
材は、転写領域にある第２の表面と弾性接触するよう構
成されて設けられる。このイメージング装置はさらに、
液体トナーを転写領域に供給して比較的高濃度の帯電ト
ナー粒子を含む液体トナーの薄層を第２の表面に形成す
るための装置、及び液体トナーの層を部分的に第２の表
面から第１の表面に選択的に転写することにより潜像を
現像するための装置を含む。

【００１１】アメリカ特許第５，６１９，３１３号は液
体トナー画像を同時に現像且つ転写するための方法なら
びに装置を開示する。この方法は、第１の電位を有する
電荷担持面を含む受光体を移動させるステップと、第２
の電位を有する電荷の均一層を電荷担持面に付与するス
テップと、電荷担持面の電荷消散部分が電荷担持面の第
１の電位を有するように電荷担持面の選択された部分か
らの電荷を画像状に消散させて潜像を静電的に形成する
ステップと、を含む。上記方法はまた、上記第１と第２
の電位の間にある第３の電位にバイアスされた部材を、
プロセスニップを形成するために移動する画像担持部材
との関係を構成するニップに移動させるステップを含
む。さらに上記方法は、ニップに狭められた液体トナー
が上記部材上の潜像の画像部分を現像すると同時に受光
体の電荷担持面上の潜像の背景部分を現像するように、
第４の電位を有する帯電された液体トナーをプロセスニ
ップに導入するステップを含む。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
ると、メインアセンブリ、コントローラ、移動経路を有
する可動画像担持部材、色分解トナー画像を形成するた
めの移動経路に沿って取りつけられた複数の空気絶縁破
壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）イメージングユニットと、を
有する多色重ね画像複製装置が提供される。各（ＡＢＣ
Ｄ）イメージングユニットは、可動画像担持部材ともに
トナー画像分解・現像ニップを形成する光導電面を有す
る受光体と、トナー層を光導電面上に塗布するためのト
ナー供給装置と、トナー層を介して光導電面を均一に帯
電させるための帯電装置と、コントローラに接続され、
光導電面とトナー層を画像状に露光して所望の色分解画
像の画像領域と背景領域とを形成するための露光装置
と、を含む。多色重ね画像複製装置はさらに、トナー画
像分離・現像ニップにおいて画像担持部材を、トナー層
の背景領域を選択的に再帯電する空気絶縁破壊を生じさ
せるのに十分な電位にバイアスするためのバイアス電源
を含み、これにより、トナー層の画像領域を可動画像担
持部材上へ色分解トナー画像として分離且つ現像可能に
するとともに、背景領域が受光体上に残留することがで
きるようにする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下で本発明を図示の実施の形態
によって述べるが、本発明を必ずしもここに示され且つ
記載された特定の実施の形態に限定されないように、種
々の複写・印刷用途に適応可能であることは理解される
だろう。反対に、以下の説明は、添付の請求項によって
定義されるような本発明の精神ならびに範囲に包含され
るように、すべての代替、変更、及び均等物を包含する
ように意図される。

【００１４】本発明は概して静電潜像の現像に係り、詳
細には、空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）プロセス
を用いた多色重ね画像複製装置に関する。例えば、本件
出願人と共通の譲受人に譲渡された１９９９年８月１０
日に発行されたLiu他のアメリカ特許第５，９３７，２
４３号に開示されるような、空気絶縁破壊帯電・現像
（ＡＢＣＤ）プロセスは、画像担持部材に塗布されたマ
ーキング材料の層から所望の最終トナー画像を形成する
ことを含む。これは、空気絶縁破壊によって選択的にマ
ーキング材料の層に電荷を付与することにより画像領域
と背景領域を有する画像状に帯電されたマーキング材料
を生成することによって達成される。画像状に帯電され
たマーキング材料層はこのように、背景領域と、所望の
最終トナー画像から構成される画像領域とに選択的に分
離された画像状とすることができる。

【００１５】最初に図１を参照すると、タンデム多色複
製装置５００として全体的に図示されている。図示のよ
うに、タンデム多色複製装置５００は、複数の（ＡＢＣ
Ｄ）イメージングユニット１００、２００、３００、及
び４００を有し、これらイメージングユニットはそれぞ
れ、受光体部材１１２、２１２、３１２、及び４１２を
含み、空気絶縁破壊帯電・現像プロセスによって画像状
トナー層帯電のプロセスを用いて受光体上に色分解トナ
ー画像を形成する。それぞれの色分解トナー画像はバイ
アスされた画像担持部材５０２上に重ね合わせて現像さ
れ、本発明による画像安定化・調整装置５０４により調
整される。

【００１６】図１と図２を参照すると、図示のようなそ
れぞれの（ＡＢＣＤ）イメージングユニット１００、２
００、３００、及び４００は、バイアスされた画像担持
部材５０２との間に形成された画像分離・転写ニップ５
１２、５２２、５３２、及び５４２においてこのバイア
スされた画像担持部材５０２に接触して配置される受光
体１１２、２１２、３１２、及び４１２を含む動作的に
関連した画像形成要素の組み合わせを含む。受光体１１
２、２１２、３１２、及び４１２はそれぞれ、静電潜像
を形成可能とする型のいずれかのイメージング面を有す
る。受光体１１２、２１２、３１２、及び４１２はそれ
ぞれ、典型的な光導電体、もしくは電子写真技術の当業
者に周知の型の他の光受容性構成要素を含むものでもよ
く、光導電特性を備えた表面層は導電性支持体上に支持
される。以下の説明では、例えば、光導電性受光体を組
み込んだ本発明によるシステムとプロセスが述べられる
一方で、限定されるものではないが、本発明は例えば、
イオノグラフィ印刷装置で使用されるタイプの絶縁性電
荷保持部材や、帯電された潜像を生成可能な電極化され
た下部構造などの非感光性受光体を含む、静電写真印刷
の技術で周知のような受光体１１２、２１２、３１２、
及び４１２についての種々の代替の実施の形態の使用を
意図するものであることは理解されるだろう。

【００１７】受光体１１２、２１２、３１２、及び４１
２はそれぞれ、その表面を代表的な静電写真印刷プロセ
スと同様の方法で一連の画像形成ステップを実施するた
めに処理方向に搬送するように、矢印１１１によって示
される方向に回転される。初めに、受光体１１２、２１
２、３１２、及び４１２の各光導電面は塗布ステーショ
ンを通過し、帯電又は非帯電トナー粒子がトナー供給装
置により受光体１１２、２１２、３１２、及び４１２の
各面に塗布される。そのために、トナー供給装置又はア
プリケータ１５０、２５０、３５０、及び４５０は図２
に詳細に示すように設けられることにより、帯電又は非
帯電トナー粒子（あるいは、液体溶剤などのキャリア機
構）が受光体１１２、２１２、３１２、及び４１２の表
面に塗布される。トナー供給装置１５０、２５０、３５
０、及び４５０はそれぞれ、（電源１５５によってバイ
アスされる）アプリケータローラ１５６を含み、該アプ
リケータローラ１５６は矢印１５７によって示される方
向に回転して受光体１１２、２１２、３１２、及び４１
２の表面上に実質的に均一に分散されたトナー層、又は
所謂「トナーケーク」１５８を塗布する。図示されたよ
うに、トナー供給アプリケータ装置１５０、２５０、３
５０、及び４５０はさらに、トナー粒子１５４の補給、
及び必要であれば追加のキャリア材料を収容するように
構成されたハウジング１５２を含む。図示のように、ア
プリケータローラ１５６は矢印１５７によって示される
方向に回転し、トナーをハウジング１５２から搬送して
受光体表面に接触させ、トナー「ケーク」あるいはトナ
ー層１５８を生成する。

【００１８】上記のトナーケーク１５８は種々の方法で
生成することができる。例えば、処理速度等の他の処理
パラメータと同様に印刷プロセスで使用される材料に応
じて、好ましくは２乃至１５ミクロン、さらに好ましく
は３乃至８ミクロンのオーダの十分な厚さを有するトナ
ー粒子の層を、アプリケータローラ１５６と各受光体１
１２、２１２、３１２、及び４１２との間に適切な近接
及び／又は接触圧力を付与するのみにより受光体１１
２、２１２、３１２、及び４１２の各表面上に形成する
こともできる。あるいはまた、電気バイアスを用いて受
光体１１２、２１２、３１２、及び４１２の各表面へト
ナー粒子を積極的に移動させるために補助することもで
きる。

【００１９】トナー「ケーク」又はトナー層１５８は受
光体１１２、２１２、３１２、及び４１２の各表面に形
成された後、帯電ステーションを通過し、該帯電ステー
ションは図示のように、均一の静電荷層をトナーケーク
又はトナー層１５８に付与するためのコロナ発生装置１
３０又は他の帯電装置を含む。コロナ発生装置１３０は
トナーケーク又はトナー層１５８を比較的高く実質的に
均一な電位に帯電させる。

【００２０】トナーケーク又はトナー層１５８は実質的
に均一な電位に帯電された後、画像露光ステーションに
進められ、該画像露光ステーションは全体として参照番
号１４０、２４０、３４０、及び４４０によって特定さ
れる各露光装置を含む。露光ステーションでは、露光装
置１４０、２４０、３４０、及び４４０は帯電されたト
ナーケーク又はトナー層１５８を、電子サブシステム
（ＥＳＳ）コントローラ１５により制御されるレーザに
よる入出力源で露光する。ＥＳＳ１５は、例えば、多色
タンデム装置５００の他のサブシステムのすべてを動作
させ且つ制御するための、また各イメージングユニット
のトナー画像形成動作のための主要マルチタスキングプ
ロセッサである。

【００２１】画像露光装置１４０、２４０、３４０、及
び４４０はこのように、色分解画像に対応する光画像を
帯電された光導電面にトナーケーク又はトナー層１５８
を介して投影する。このように投影された光画像は１次
静電潜像を記録するために光導電面上の電荷を選択的に
消散させる。１次静電潜像は、色分解画像の情報領域に
対応して画像の形状において第１の帯電電圧によって画
定される画像領域と、第２の帯電電圧によって画定され
る非画像領域とを有する。画像露光装置１４０、２４
０、３４０、及び４４０は当該技術公知の種々の光学画
像形成・投影構成要素の何れを含んでいてもよく、オリ
ジナル入力文書から画像を受光体１１２、２１２、３１
２、及び４１２上に形成且つ投影するための種々の周知
の光レンズ装置又はディジタル走査システムを含むもの
でもよい。

【００２２】トナー「ケーク」又はトナー層１５８はこ
のようにして画像状に露光された後、画像分離・転写ニ
ップ５１２、５２２、５３２、及び５４２へと移動され
る。上記のように、画像分離・転写ニップ５１２、５２
２、５３２、及び５４２は各受光体１１２、２１２、３
１２、及び４１２とバイアスされた画像担持部材５０２
との間に形成される。画像分離・転写ニップでは、露光
されたケーク又はトナー層１５８はトナー層１５８の近
傍に空気のイオン化を誘起することによって画像状に再
帯電される。そのために、バイアスされた画像担持部材
５０２は、画像担持部材５０２から受光体１１２、２１
２、３１２、及び４１２の各表面上の１次潜像へと伸び
る画像状イオンストリームの形成を容易にするために１
次潜像の近傍に遊離の可動イオンを導入するためにトナ
ー層１５８に隣接して設けられる。画像状イオンストリ
ームは、各受光体１１２、２１２、３１２、及び４１２
上の１次潜像に対応する、画像形状で、１次潜像とは逆
極性に帯電されたトナー粒子から構成される２次潜像を
トナー層１５８に生成する。

【００２３】トナーケーク又はトナー層１５８に２次潜
像を生成するプロセスは、上記に引用したようにアメリ
カ特許第５，９３７，２４３号に詳細に述べられ、その
関連部分は参照によってここに組み込まれる。ここに記
載されるように、例えば帯電されたトナーケークは、ト
ナー粒子の単一層又は多層の厚さを有する負帯電トナー
粒子からなる均一分散層であってもよい。受光体表面に
付着しているトナーケークはバイアスされた部材を通過
して搬送される。このバイアスされた部材の主要機能
は、トナー層と１次潜像とを有する受光体の近傍に遊離
の可動イオンを付与することである。公知のように、間
に電圧を印加した状態で２つの導体が近接保持される場
合、その電圧が空気絶縁破壊点まで増加すると放電が起
こる。このように臨界点では、導体間の空隙に放電流が
生成される。この臨界点は一般にはパッシェンしきい電
圧として知られている。２つの導体が互いに非常に近接
した状態（数千分の一インチの間隔）にある場合、放電
がスパークすることなく起こりうるので、放電電流をバ
イアスされた部材とトナーケーク又はトナー層との間の
間隙に流すようにする。こうした現象を用いて画像状帯
電を誘起し、これによりトナーケーク又はトナー層１５
８に２次潜像を生成する。

【００２４】図示されるように、トナーケーク又はトナ
ー層１５８の潜像担持面の近傍に画像状の空気絶縁破壊
を生じさせるのに十分な適切な電圧をバイアスされた画
像担持部材５０２に印加可能な電気バイアス源５６３に
より、画像担持部材５０２はニップ５１２、５２２、５
３２、及び５４２においてバイアスされる。好ましく
は、画像担持部材５０２の表面と各受光体１１２、２１
２、３１２、及び４１２が非常に近接した状態にあると
ともにバイアスされた画像担持部材５０２と１次潜像の
非画像領域との電位差がパッシェンしきい電圧を超える
ような制限領域においてのみ放電が誘起されるように、
バイアスされた画像担持部材５０２に印加される電圧は
所定の電位に維持される。

【００２５】「１方向絶縁破壊」として知られる１つの
好ましい実施の形態では、バイアスされた画像担持部材
５０２に印加されるバイアスが、受光体上のトナーケー
クにおいてオリジナル潜像の画像領域又は非画像領域の
何れか一方に対してのみパッシェンしきい電圧を越える
のに十分な大きさであることが意図される。あるいはま
た、別の実施の形態では、バイアスされた画像担持部材
に印加されるバイアスは１次潜像の画像領域及び非画像
領域の双方に対してパッシェンしきい電圧を越えるのに
十分な大きさとする。この場合に誘起される空気絶縁破
壊は、電界ラインを画像領域及び非画像領域に対して逆
方向に生成するように発生させてもよい。例えば、パッ
シェンしきい電圧が約４００ボルト、画像領域及び非画
像領域の帯電電位がそれぞれ約０ボルト及び−１２００
ボルトである場合、約−２００ボルトのバイアスされた
画像担持部材５０２に印加されるバイアス電位は空気絶
縁破壊を生じることになり、かかる領域に隣接するトナ
ー粒子に作用するように非画像領域の範囲においてのみ
電荷を発生させる。反対に、画像担持部材５０２に印加
される−１０００ボルトのバイアスによって、例えば、
イオンが反対方向に流れる潜像の画像領域の範囲内に電
荷を発生させることになる。

【００２６】さらに別の例では、バイアスされた画像担
持部材５０２に印加される約−６００ボルトのバイアス
によって、イオンフローが反対方向の画像領域ならびに
非画像領域の双方に隣接する領域に電荷を発生させる。
この所謂２方向空気絶縁破壊モードは、各受光体１１
２、２１２、３１２、及び４１２と画像担持部材５０２
との接触により形成されるニップ領域の直前のプレニッ
プ領域において空気絶縁破壊により放電が誘起されると
ころで発生する。放電によって、プレニップ領域内の画
像担持部材５０２と各受光体１１２、２１２、３１２、
及び４１２との間に静電界ができる。次にこれら電界の
力により空気がイオン化されて、各受光体１１２、２１
２、３１２、及び４１２に向かう遊離の可動イオンを生
成する。好ましい実施の形態では、図１に示されるよう
に、背景領域１７４のみが空気絶縁破壊と電荷反転の作
用を受けるように「１方向」ＡＢＣＤプロセスが実施さ
れる。

【００２７】２次潜像がトナー層１５８に形成された後
で、潜像を担持するトナーケーク又はトナー層１５８は
画像分離・転写ニップ５１２、５２２、５３２、及び５
４２のすべてを通して移動する。したがって、図１に戻
って参照すると、上記の画像分離・転写ニップ５１２、
５２２、５３２、及び５４２は、各受光体１１２、２１
２、３１２、及び４１２と、受光体１１２、２１２、３
１２、及び４１２の各表面に隣接し、好ましくは各受光
体１１２、２１２、３１２、及び４１２に付着している
トナー層１５８に接触する表面を有するバイアスされた
画像担持部材５０２とによって形成される。バイアスさ
れた画像担持部材５０２に結合されるバイアス電源５６
３はまた、トナー層１５８の画像領域を吸引するように
画像分離・転写ニップ５１２、５２２、５３２、及び５
４２をバイアスし、これにより、トナー層１５８を画像
領域１７２（図２参照）と非画像領域１７４とに同時に
分離し且つ現像する。バイアス電源５６３の極性は、ト
ナーケーク又はトナー層１５８から画像領域１７２を吸
引するために（画像分離・転写ニップ５１２、５２２、
５３２、及び５４２において）画像担持部材５０２をバ
イアスするような極性である。この結果、トナーケーク
１５８の画像領域１７２がバイアスされた画像担持部材
５０２の表面上で分離且つ現像され、受光体１１２、２
１２、３１２、及び４１２の各表面に背景画像領域１７
４を残して画像の現像が行なわれる。

【００２８】各イメージングユニット１００、２００、
３００、及び４００の最終ステップでは、画像担持部材
５０２への画像転写の後に受光体上に残された背景領域
１７４は、トナー供給装置（図１参照）内にリサイクル
されるか、あるいは次のイメージングサイクルに備えて
表面をクリーニングするためにクリーニングユニット１
９０（図２参照）によってその表面から除去される。図
２は当該技術で周知とされるような、受光体面からこす
り取るための簡易なブレードクリーニング装置を示す。
代替の実施の形態として、トナーが付着している面から
トナーを取り除くためのブラシ又はローラ部材を含むこ
ともある。

【００２９】特に図１を参照すると、各イメージングユ
ニット１００、２００、３００、及び４００から、例え
ばイメージングユニット１００から画像領域１７２がバ
イアスされた画像担持部材５０２上に色分解トナー画像
として現像された後、この色分解画像は次のイメージン
グユニットによる次の色分解トナー画像の現像及び転写
の前に図示のような画像安定化装置５０４によって調整
且つ安定化される。図示されるように、画像安定化装置
５０４は、好ましく加熱された加圧ローラ５０６と帯電
ユニット５０８から構成される。トナー画像からキャリ
ア液体を取り出すことによりトナー層の強度を増大する
ために、加圧ローラ５０６を画像担持部材５０２上の画
像領域又はトナー画像１７２に接触するように適合させ
る。加熱された加圧ローラ５０６からの熱は、画像担持
部材５０２上のトナー画像を溶融もしくは部分的に溶融
させることにより、トナー層の強度を増大するように作
用する。帯電ユニット５０８は例えば、コロナ装置であ
り、好ましくは画像領域１７２を形成するトナーの電荷
極性と同一の極性を有する。

【００３０】本発明によると、各イメージングユニット
１００、２００、３００、及び４００ごとの帯電装置１
３０はトナー層１５８を、画像担持部材５０２をバイア
スするためのバイアス電源５６３の極性とは逆の極性に
帯電する。一方、画像安定化装置５０４の帯電ユニット
５０８は色分解トナー画像１７２を各イメージングユニ
ットの帯電装置１３０の極性と同一の極性に帯電する。

【００３１】このような熱の有利な効果は、画像担持部
材上にトナー画像を形成するトナー粒子のポリマー鎖を
架橋することによってトナー層の強度を増大するために
放射熱源を用いて非接触で得ることもできる。どのよう
な場合でも、画像安定化装置５０４はこのように、色分
解トナー画像を調整し且つ安定化させるので、次の画像
分離・現像ニップでは障害の発生が最小となる。これは
また、次のこのような画像分離・現像ニップでの混色を
防止し、固体の濃度を増加させてトナー粒子を部分的に
合体させることによりトナー層の凝集力を向上させる。
画像安定化装置５０４はさらに、例えば、反転トナーに
より画像担持部材５０２上に既にあるトナー画像が次の
受光体に逆行することを回避するために好ましい。

【００３２】本発明により、画像担持部材５０２上のバ
イアス電源５６３の値は常に各イメージングユニットの
受光体のバイアスの範囲外にあることが好ましい。装置
５００において、各画像分離・転写ニップにおけるバイ
アス電源５６３は、各イメージングユニット毎に、ひい
ては、現像されるそれぞれ異なる色の分解トナー画像毎
に同一あるいは等しくすることができる。

【００３３】イメージングユニット１００、２００、３
００、及び４００がそれぞれ色分解トナー画像を形成し
且つ現像して上記のようにバイアスされた画像担持部材
５０２の表面上に多色複合画像を形成した後に、この多
色複合画像は次に複写基体７０へ転写されることもあ
る。図示のように、このような転写は、既述のタイプの
コロナ発生装置や、バイアスされた転写ロールを含む静
電転写装置を有する、当該技術で既知のいずれの手段に
よるものであってもよい。好ましい実施の形態では、図
１に示すように、画像は加熱された加圧ロール５１０を
介して複写基体７０へ転写されることにより、圧力と熱
が同時に画像に付与されて、画像を複写基体７０へ転写
し同時に溶融させる。個別の転写システムと溶融システ
ムが設けられ、溶融又は所謂定着システムは（輻射線、
対流、伝導、誘導等のあらゆる手段による）熱を用いた
り、あるいは化学定着剤の導入を含む他の公知の定着プ
ロセスを用いて行なってもよいことは理解されるだろ
う。

【００３４】本発明では、全色又は多色複合トナー画像
が従来の中間転写部材とは反対にバイアスされた画像担
持部材５０２に直接形成される。この結果有利なことに
は、画像担持部材５０２上に画像を静電的に容易に保持
できるので、次の現像ニップにおいて前の画像の劣化又
はスミアを防止する。

【００３５】理解できるように、メインアセンブリ、コ
ントローラ、移動経路を有する可動画像担持部材、色分
解トナー画像を形成するための移動経路に沿って取りつ
けられる複数の空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）イ
メージングユニットと、を有する多色重ね画像複製装置
が提供される。各（ＡＢＣＤ）イメージングユニット
は、可動の画像担持部材とともにトナー画像分離・現像
ニップを形成する光導電面を有する受光体と、トナー層
を光導電面に塗布するためのトナー供給装置と、トナー
層を介して光導電面を均一に帯電するための帯電装置
と、コントローラに接続されて光導電面とトナー層を画
像状に露光して所望の色分解画像の画像領域と背景領域
を形成するための露光装置と、を含む。多色重ね画像複
製装置はさらに、トナー画像分離・現像ニップにおいて
画像担持部材を、トナー層の背景領域を選択的に再帯電
する空気絶縁破壊を生じさせるのに十分な電位にバイア
スするためのバイアス電源を含み、これにより、トナー
層の画像領域が可動の画像担持部材上で色分解トナー画
像として分離され現像可能とされるとともに、背景領域
が受光体上に残るようにする。

【００３６】上述した装置及びプロセスが本発明の実施
において実行可能とされる多数のシステムの変形の中の
数例のみを示していることは理解されるだろう。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）プロセスを用
いた多色重ね画像を形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気絶縁破壊帯電・現像における
画像状トナー層帯電のプロセスを用いた複数の（ＡＢＣ
Ｄ）イメージングユニットを含むタンデム多色複製装置
の概略図である。

【図２】本発明による空気絶縁破壊帯電・現像における
画像状トナー層帯電のプロセスを用いた図１の代表的な
（ＡＢＣＤ）イメージングユニットの拡大概略図であ
る。

【符号の説明】

１００イメージングユニット１１２受光体１４０露光ステーション１５０トナー供給アプリケータ装置１５８トナー層２００イメージングユニット２１２受光体２４０露光ステーション２５０トナー供給アプリケータ装置３００イメージングユニット３１２受光体３４０露光ステーション３５０トナー供給アプリケータ装置４００イメージングユニット４１２受光体４４０露光ステーション４５０トナー供給アプリケータ装置５０２バイアスされた画像担持部材５１２トナー画像分離・現像ニップ５２２トナー画像分離・現像ニップ５３２トナー画像分離・現像ニップ５４２トナー画像分離・現像ニップ５６３バイアス電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３Ｇ０３Ｇ 15/00 １１５ (72)発明者チュ−ホンリウアメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州ペンフィールドパイパーズメドウトレイル８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）コントローラと、移動経路を有す
る可動画像担持部材とを含むメインアセンブリを含み、（ｂ）前記移動経路に沿って取りつけられて色分解トナ
ー画像を形成するための複数の空気絶縁破壊帯電・現像
（ＡＢＣＤ）イメージングユニットを含み、前記複数の
空気絶縁破壊帯電・現像（ＡＢＣＤ）イメージングユニ
ットはそれぞれ、（i）前記可動の画像担持部材とともにトナー画像分離
・現像ニップを形成する光導電面を含む受光体と、（ii）特定の色を有するトナー粒子の層を前記受光体の
前記光導電面に塗布するためのトナー供給装置と、（iii）前記受光体を均一に帯電するための帯電装置
と、（iv）前記コントローラに接続され且つ前記帯電装置の
下流側に取り付けられるとともに、前記光導電面と前記
トナー層を画像状に露光して所望の色分解画像の画像領
域と背景画像を形成するための露光装置と、を含み、（ｃ）前記トナー画像分離・現像ニップにおいて前記画
像担持部材を、前記トナー層の前記背景領域を選択的に
再帯電する空気絶縁破壊を生じさせるのに十分な電位に
バイアスすることにより、前記トナー層の前記画像領域
が前記可動の画像担持部材上へ色分解トナー画像として
分離され、現像されるとともに、前記背景領域が前記受
光体上に残留することを可能にするためのバイアス電源
を含む、多色重ね画像複製装置。
【請求項２】前記画像担持部材の移動に対して各々前
記画像分離・現像ニップの下流側に前記色分解トナー画
像に接触して取りつけられ、別の色分解画像の前記画像
担持部材への次の転写の前に前記色分解トナー画像のト
ナー層強度を増大させるための、画像安定化装置を含
む、請求項１に記載の多色重ね画像複製装置。
【請求項３】前記画像安定化装置は加圧ローラと帯電
ユニットとを含む、請求項２に記載の多色重ね画像複製
装置。