JP2635080B2 - 印刷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は静電印刷に関するものである。より具体的に
は、熱力学的に、すなわち高温にて印刷を行うための方
法及び手段に関するものである。

（従来の技術） ハードコピー印刷は種々の方法で行われ、それにはオ
フセット技術、輪転グラビア法、写真技術、インク噴射
ならびにサーモグラフィック印刷が含まれる。近年、像
を電荷のパターンとして受容体すなわち受容面上に形成
する印刷技術が開発されて来ている。その場合、紙への
転写を行うべく、その面にトナーが適用される。この種
の技術には、感光性のドラムもしくはプレートが光画像
に露出されることによって選択的に放電させられるゼロ
グラフィー、ならびにイオン源からのイオン電荷を帯び
た気体分子流が制御グリッドを通して受容面まで導か
れ、その面上にイオン電荷パターンを作り出すイオン印
刷が含まれる。レーザープリンターの中にも、感光性の
受容面上に、この面を干渉性の走査ビームにて選択的に
放電させることにより、情報を書き付けるものがある。
これらの印刷方法の各々は、特定の市場に適した、或る
種の利点を持っている。しかしながら、それらのうちの
どれひとつとして、簡単で、比較的安価な可変プリンタ
を用いて、ページあたりのコストを低く、かつ数秒間と
いう短い時間で写真プリントの質を持った印画を作り出
しうるものはない。

電子写真式印刷装置は、恐らく上記の諸規準を満たす
方向に最も進んだものである。典型的な電子写真式印刷
装置は、静電的に荷電可能なドラムと、ドラムを荷電す
るための荷電ステーションと、静電画像がドラム面に付
与される露出ステーションと、検電性粉末もしくは液が
ドラム面に適用されてその上にある静電画像を現像すな
わち可視にする調色ステーションと、トナー画像が紙に
転写される転写ステーションと、ドラムがクリーニング
ステーションで次の露出のために準備させられている間
にトナー粒子が紙上に溶着させられる溶着ステーション
とからなる静電印刷機および複着ステーションとからな
る。静電印刷機および複写機にあっては、溶着ステーシ
ョンは、例外なくオフラインの状態になければならな
い。なぜなら従来式の静電ドラムは熱を許容できないか
らである。換言すれば、熱はドラムの光導電性材料に不
利な影響を与え、とりわけドラム上の電荷画像の消失を
引き起こす。

また、従来の電子写真プロセスでは各工程はそれぞれ
別のステーションにて遂行されるため、これらのプリン
ター及び複写機は比較的に低い速度で運転され、従って
複写速度が比較的低い。そのうえ、これらの手の込んだ
光学機器や、ポンプ及び補助配管の形のトナー移送シス
テム、あるいはトナーディスペンサ、クリーニングブラ
シ等を必要とする可成り複雑な機械装置を構成してい
る。また、従来の静電ならびに電子写真印刷システムに
よって得られるコピーの質は、まだ所望のレベルには達
しておらず、カラー印刷の可能なプリンターの場合には
特にそうである。

従って、白黒もしくはカラーの、極めて質の高いコピ
ーを通常の紙の上に一貫して印刷でき、かつそれを経済
的かつ高速に行いうる印刷システムもしくは印刷機を提
供することが望まれる。

（発明の概要） 従って、本発明の１つの目的は、改良された印刷方法
及び手段を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、解像度、色彩の明暗度と
範囲、ならびに色彩の重ね合わせの点で格別に質の高い
カラー印画を作ることのできる印刷機を提供することで
ある。

本発明のもう１つの目的は、要すれば高速の印刷を可
能にし、主として流入するデータストリームのデータ転
送速度により制限される作動原理を持った電子印刷装置
を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、この種のタイプの装置で
あって、結果として生ずるハードコピーの色濃度及び解
像度の制御が絶対的で、従来の電子写真システムにとっ
ては障害となる化学現象、大気圧、湿度およびその他の
要因に依存しないような装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、演色性ならびに解像度が
写真印画のそれに匹敵するようなハードコピープリント
を通常の紙の上に作り出すことである。

本発明のもう１つの目的は、紙の他に、金属、繊維、
その他の様々な物質の上に印刷を行えるような印刷装置
を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、印刷コピーにおける個別
の解像要素すなわちドットの位置及び形状の確実な制御
を可能にする電子プリンターを提供することである。

本発明の更にもう１つの目的は、印刷コピーにおける
各解像要素すなわちドットの光学濃度の制御を可能にす
るこのタイプの印刷装置を提供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、電子プリンター用
の改良された印刷シリンダすなわちドラムを提供するこ
とである。

本発明のもう１つの目的は、熱可塑性インクすなわち
ホットメルトインクを使用して印刷を行うことのできる
この種の電子カラープリンターを提供することである。

もう１つの目的は、電子画像を得るための、改良され
た受容面を有する電子印刷装置を提供することである。

さらにもう１つの目的は、電子プリンターにおける現
像についての改良を提供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、上記諸利点の１つ
以上を与える電子印刷方法を提供することである。

その他の目的は、部分的に明らかにされ、また部分的
に後述する。

従って、本発明は一連の工程、諸要素の組合せ及び諸
部分の配置よりなり、これらは以下の詳細な記述におい
て例示され、また本発明の技術範囲は特許請求の範囲に
おいて示される。

約言すれば、本発明による印刷システムないし印刷機
は、１つ以上の実質的に同一のモジュラー印刷ユニット
を含み、そうしたユニットの数は、所望の色彩構成要素
の数に依存する。従って、白黒で印刷する場合には、そ
うしたユニットは１つあれば十分である。４色で印刷す
る場合には、４つの印刷ユニットが使用され、各色を１
つのユニットが印刷する。４つのユニットは直列に配置
され、適当な供給源からの紙もしくはその他の印刷媒体
が１つのユニットから次のユニットへ案内されるよう
に、同期的に作動させられる。各印刷ユニットは、紙そ
の他の媒体の上に、複写される書類のコピーを、そのユ
ニットから出されるインクに対応する色で印刷する。第
１のユニットに続く各印刷ユニットはその前のユニット
との整合性を保って印刷する結果、最終のコピーは原書
類を４色で複製したものになる。

ある種の用途、例えばオフィス用複写機の場合には、
そうした多色プリントを作るのに、印刷ドラムもしくは
面は１つしか使用されない。後に詳述するこのタイプの
プリンターにおいては、ドラムもしくは面は、１つの供
給源から種々に異なる発色剤を引き出すためにシフトさ
れ、発色剤は受容シートに連続的に転写される。

望ましくは、本発明による印刷機に使用するインク
は、高度に透明な、減法混色のカラーインクであって、
通常はシアン、イエローおよびマゼンタと、それに黒を
加えたものを原色として有する。結果として再生される
色は、これら４つの異なる色のインク層を互いに重ね合
わせてなるものであって、プリントの部分によって光学
濃度（厚み）が種々に異なっている。このタイプの印刷
を本願の発明者は「合致領域印刷」と命名したが、これ
はグラフィック業界で長い間求められていたタイプの印
刷法である。

各色の印刷に別個の印刷ユニットを使用するという点
で、本発明のカラー印刷装置は従来のカラー印刷機に類
似しているが、これらの印刷ユニットの構造の点で、そ
れは従来の印刷機とは著しく異なっている。より具体的
には、本発明の印刷機の各印刷ユニットにおいては、加
熱された誘電性印刷部材、望ましくはその外表面が幾分
インクをはじくか、もしくはその他の仕方で、印刷機に
使用されるインクをある程度まで拒絶するようにされた
シリンダに、電子画像が付与される。このシリンダは、
後に詳述する特殊な設計のものであり、軽量で誘電性の
管材であって、強度が大きくかつ回転慣性が最小であ
る。これは望ましくはサファイア（Al₂O₃）から作られ
る。シリンダの壁は、小型の、あらかじめ固定された複
数のコンデンサマイクロセル（以下、単にマイクロセル
と略称する場合がある）からなる列を有する。各々のセ
ルは、シリンダ内壁上の小型の金属小板に、この小板と
対向位置にある、シリンダ外壁まで延びた誘電性シリン
ダ材を加えたものより構成される。小板は、マイクロリ
ソグラフィー工程により、シリンダの長手方向に沿って
列をなし、かつシリンダの内周のまわりに縦列をなして
設置される。通常はシリンダ外面上にセルは全く見え
ず、完全な平滑面になっている。

電子画像をシリンダ上に記録する間、シリンダは、そ
の軸まわりに、分離能の高いアンギュラエンコーダもし
くはクロックトラックを使用して、ステップ式もしくは
連続的に、シリンダ内部に位置させられた小型電子源す
なわち電子放出器（以下、単に放出器と略称する場合が
ある）の直線列に関して、制御回転させられる。この列
は、シリンダ軸に平行に延び、かつシリンダ内表面の近
傍に位置させられており、従って、電子放出路と対向位
置にあるマイクロセルの列のコンデンサプレート上に、
負の電荷すなわち電子を置くことができる。シリンダの
外側の、電子放出器列に直接に対向しかつこれに平行な
記録ステーションには、ACコロナ放電源が位置させられ
る。このコロナ源は、それと電子放出器列との間のマイ
クロセル列の内側におけるコンデンサプレートに対して
並列位置にあるシリンダ面に、正電荷キャリアを向ける
能力を有する。このコロナ放電源の交流特性の故に、電
子放出器によりシリンダの内側に置かれた負の電荷によ
って拘束されていない正の電荷はすべて中和される。

印刷の行われる間、電子放出器列中の選択された電子
放出器は、一行毎に走査される原書類もしくは画像の連
続解像要素の光学濃度すなわち色値を表す受入データス
トリームの情報内容に従って活性化される。原画が白黒
の場合は、受入データはグレースケール値を表す。原画
がカラーの場合は、データは、原画における特定の色彩
構成要素、すなわちレッド、グリーンもしくはブルーの
解調濃度を、もしくは印刷すべき画像に対する同等の減
法混色色彩構成要素、すなわちシアン、イエローもしく
はマゼンタの解調濃度を表す。選択された電子放出器
は、電子の小さなビームを、これらの電子放出器と対向
位置にあるマイクロセルのコンデンサプレートの内側に
向けて制御照射することによって反応する。

従って、シリンダ上のマイクロセルの第１の列が電子
放出器列と直接に対向して位置させられている時には、
或る電子放出器は、同時的もしくは連続的に作動させら
れて、再生される原画の該当位置（解像要素）における
グレースケール濃度もしくは色値に対応するクーロン容
量数値において、電子をマイクロセルの内側のプレート
上に置く。第１のセル列におけるそうした電子的に「像
を与えられた」マイクロセルの各々に負の電荷を置く結
果、そのセルと対向位置にあるシリンダ外表面におい
て、ACコロナ放電源からの同数の正電荷がとらえられる
ことになる。各セルにおけるシリンダ外表面上の正電荷
が荷電される領域は、シリンダの内側における負に荷電
されたマイクロセルプレートと同サイズであって、電荷
の量は数値上均衡状態にある。像を与えられたセルの各
々のエッジ周辺の電気力線を閉じることにより、所望の
「広がり」が作り出され、これは隣接する荷電されたマ
イクロセル域間の全てのギャップを消滅させる。従っ
て、そうした像を与えられたセルの各々において、別個
の静電界が存在し、その電界の強さが、原書類の対応位
置におけるグレースケール濃度もしくは色値を表す。原
書類上の、特定の色彩が存在しない領域に対応する、像
を与えられていないマイクロセルは、何らの電荷も受け
ない。

シリンダ状の第１の列のマイクロセルが上述したよう
に選択的に荷電されると、シリンダは、エンコーダもし
くはシリンダクロックトラックにより、次のマイクロセ
ル列を電子放出器列とコロナ源の丁度真ん中に置く正確
な位置まで回転させる。しかる後に、電子放出器は、原
書類における第２行目の解像要素に対する光学濃度値を
表す受入データに従って、再び選択的に活性化される。
その結果、第２列におけるコンデンサマイクロセルが、
位置ならびに大きさの点で選択的に荷電され、その列に
局在的な静電界を作り出し、その静電界の強さは、走査
された原書類における第２行目の解像要素の光学濃度に
対応する。次いで、シリンダはコンデンサマイクロセル
の第３の列を電子放出器列に対向して位置させるべく再
び動かされ、原書類における第３行目における解像要素
に対する画像情報がそのセルの第３列に電子的に記録さ
れるという具合になり、像は、従来のプロッタやプリン
タのうちの幾つかにおけるようにらせん状にできるので
はなく、シリンダの周上に軸線方向の帯の形でできる。
換言すれば、シリンダは固定電子放出器を連続的に通過
しつつ、電子画像を受け取る。

従って、シリンダが電子放出器列を通過して完全に１
回転すると、シリンダ外表面に１つの静電界パターンが
存在することになり、これは複写される原書類もしくは
画像における特定の色（すなわち色分解）に対する画像
内容の、１つの電子アナログである。特に注目すべき
は、シリンダ上に蓄えられた電子画像を構成する、シリ
ンダ壁の正に荷電された小さな表面領域の形状及び位置
が、マイクロセル列におけるセルの形状及びレイアウト
によって厳密に規定されているということである。これ
は、受容面を静電的に荷電するにあたって可動光学要素
や偏向電界等に依存している冒頭に述べたタイプのプリ
ンタとは著しいコントラストをなすことであり、そうし
たプリンタは、従って、表面に付与する画像の精度がよ
り低く、ラスターのずれや位置のミスなどをともなう。

また、ここで特に重要なことは、本発明による印刷機
においては、受入データストリームがシリンダ上の各マ
イクロセルにおけるクーロン荷電レベルを確実に制御し
て、そこに小さな個別の電界を作り出し、その電界の強
さは、そのセルにより表わされる画像要素にとって（彩
度および色相の点で）望まれる光学濃度に比例している
ということである。それゆえ、シリンダ上に蓄えられた
像は、原画における色採内容を忠実に表すことができ
る。そのうえ、正確な電子潜像が、意図的に消してしま
うまでシリンダ上に残存する。

像の一部もしくは全部が前述したようにシリンダ上に
記録された後、印刷機は、その像のコピーを１つ以上、
紙はその他の媒体に印刷する。これはまずシリンダの外
表面にインキングを施して、その面上にインクが電界強
度の配分に応じて付着するようにすることによって行わ
れ、もって原書類の色彩、もしくは選択された何らかの
擬似色彩の光学濃度配分に対応する光学濃度（厚み）配
分を持ったインクパターンをその面上に形成し、次いで
そのパターンを紙その他の媒体に転写する。

インキング工程は、上述したように耐熱性であるシリ
ンダに隣接するインキングステーションにて遂行され
る。そのステーションには、予備加熱したインキング部
材があって、これはシリンダの全長にわたって延び、か
つ変位してシリンダ面と係合させられうる。この部材
は、特殊なホットメルトインクをシリンダ面に接触させ
る。このインクは２つの構成要素からなるインクであっ
て、比較的融点の低い熱可塑性の担体よりなり、この担
体は、融点が比較的高い、熱可塑性（もしくは非溶融
性）で電圧感応性の発色剤粒子を、分散した形で無数に
担持している。インキングステーションにおいて、イン
クは、担体を溶かすには十分であるが、発色剤粒子を溶
かすことはない程度に加熱される。従って、各隣接セル
においてシリンダと接触するインクは、浮遊する固体発
色剤粒子にて満たされた密着性の液体フィルムとしてイ
ンキング部材上に存在する。

印刷機が印刷を行う際、インキング部材は、インクフ
ィルムが印刷シリンダと接触するように、印刷シリンダ
に向けて動かされる。インクの液体キャリア構成要素
は、シリンダ面を湿らすことはない。なぜなら、先述し
たように、この面はインクに対して親和性を持たないか
らである。しかしながら、液体中に分散する依然として
固体の発色剤粒子は、電圧感応性ないし検電性であっ
て、シリンダ上に存在する電子画像パターンよりなる、
外部に適用される電界に対して反応する。その結果、シ
リンダが回転させられるにつれて、その上の電子画像
は、正に荷電されたシリンダ外表面領域（マイクロセ
ル）よりなる真っすぐなエッジをもって、インキングス
テーションに近づく。シリンダ内部のプレート列上の負
の荷電パターンに対応する正に荷電された表面領域は、
液体インク担体から負に荷電された発色剤粒子をピック
アップし、シリンダ面上の、荷電マイクロセルと反対側
の領域に、個別色彩デポジットの列を作り出す。上述し
た電界の拡がりにより、隣接する荷電マイクロセル間に
インクギャップは存在しない。しかしながら、インク粒
子は、シリンダ表面の、荷電されていない、すなわち像
を与えられていないマイクロセルに対応する領域には付
着しない。換言すれば、シリンダの荷電領域に対する、
発色剤粒子の静電引力が、シリンダ表面の持つインクを
幾分はじく特性に打ち克つということである。従って、
像を与えられたマイクロセルの各々において、局所的な
調色ステップが行われ、これにより、これらの粒子はそ
のセルにおいてシリンダ面に付着し、回転するシリンダ
上における固定した個別色採デポジットとして担持さ
れ、一方、依然として液体の担体は、シリンダ面上の、
非電荷領域のインク粒子と同様に、その面からはじかれ
て、インキング部材上に残る。

このように、シリンダによって得られる色彩パターン
は、微小な個別色彩インクデポジットもしくは点の列よ
りなり、これらは面積および形状が実質的にすべて等し
いが、これらはすべて、シリンダ上の電子画像により、
強度すなわち厚みを変えられている。この特徴は、本願
発明の印刷機に使用される減法混色インクがホットメル
トインクであるのが望ましいという事実を考えると、特
に重要であり、これによって、印刷されたコピーの各解
像要素において最終的な色彩を与える、色の異なる、互
いに重なり合ったインク層の間の混ざり合いは、最小も
しくは皆無にされる。従って、シリンダ上の様々なセル
に置かれる発色剤の高さすなわち厚みを正確に制御する
ことにより、本発明の印刷機は、それによって印刷され
るコピーの該当位置における色値の制御を正確に行いう
る。

インキングを施された後、シリンダ面は、セル列ごと
に、転写ステーションまで進められる。しかしながら、
そのステーションに到達するに先立って、もしも発色剤
粒子が溶融性のタイプであれば、これらの前進しつつあ
るセル列におけるシリンダ面は、それらのセルと反対側
のシリンダ面に置かれた粒子を溶かすのに十分な温度ま
で加熱される。その結果、そうしたマイクロセルの各々
に存在する粒子は、シリンダ上において、液体発色剤の
単一の微小な点もしくは小滴を形成するようにされる。
シリンダと転写ステーションの加圧ローラとの間の間隙
において、荷電マイクロセルの連続した列とは反対側の
シリンダ面に付着している発色剤の滴は、紙その他の媒
体に転写される。その比較的冷たい（室温）表面に接触
すると、溶けた発色剤はある程度まで吸収され、ただち
に凝固して紙その他の媒体に溶着する。凝固プロセスは
わずかに数マイクロセカンドを要するのみであるが、そ
の間に、インク小滴の、熱い印刷シリンダと接触する液
体のままの表面は、冷却するにつれてその凝集力を増
し、シリンダ面から完全に（100％）落ちる。従って、
シリンダが転写ステーションに関して完全に１回転した
後、紙は、シリンダ上に蓄えられていた電子画像の、恒
久的で上質なコピーを担持する。

転写ステーションにおいては、発色剤の紙への転写が
実質的に完全に行われる。従って、紙上における実際の
印画の色値は、シリンダ上の、厚みを制御されたインク
デポジットに対応する。そのうえ、インクが全然付いて
いないため、シリンダ面は、シリンダの次の回転の間シ
リンダ上に存在する電子画像の次のコピーを印刷するに
先立って清められることにすら必要としない。このよう
に、本発明の印刷ユニットの場合には、トナー転写、溶
着および清掃が単一のステーションにて遂行されるが、
それに対し、従来の電子写真コピー機はこれらの機能を
行うのに３つの別個なステーションを必要とする。実
際、３色印刷が可能な本発明のプリンタの一実施例にあ
っては、単一のステーションが、トナー転写、溶着およ
び清掃の機能を遂行するが、それに対し、従来式の電子
写真カラー複写機は、３色でコピーを印刷すべく、そう
したステーションを少なくとも９つ必要とする。

本発明の電子印刷機の、逐次的に配置されたモジュラ
ー印刷ユニットは、原書類における所望の色彩構成要素
を、同一紙片上に重ね合わせて作り出す。諸ユニット
は、色の異なるインク層を紙上に整合的に置き、印画の
領域にわたって、特定の色相ならびに彩度の値を与え
る。既に述べたように、これらの値は正確に制御され
て、原書類の対応位置の色値、もしくは特定の用途、例
えば医療において、ある特定の器官の疾患を強調するた
めの何らかの人工的演色の色値を反映する。その結果、
仕上がりのコピーは、色彩および解像度の点で極めて質
の高いものとなる。実際、その演色ならびに解像度は、
写真印画のそれに比肩しうるものである。さらに、色彩
のそうした制御は絶対的なものであって、冒頭に述べた
ような従来の印刷ならびに複写装置に影響するインクの
化学作用、湿度、大気圧等の可変要因に依存することは
ない。

シリンダ上に蓄えられた電子画像を消すことが望まれ
る場合には、マイクロセルは、シリンダに隣接して位置
させられた紫外線ランプの光によって放電させられ、シ
リンダのサファイア材は、そうした波長の短い光の照射
により、導電性を帯びる。

理解されるように、本発明の印刷機は、シングルコピ
ーモードならびにマルチコピーモードで運転されうる。
前者の場合、印刷シリンダが連続的に回転する間、一連
の像がシリンダ上に電子的に記録され、シリンダはイン
キングを施されて、対応する一連のインクパターンをシ
リンダ上に作り出し、このインクパターンは、紙その他
の連続する媒体に転写される。各印画が出来ると、シリ
ンダ上に蓄えられた電子画像は消されて、新しい画像と
取り替えられる。このように、この印刷機は、電子画像
を記録し、インキングし、転写し、そして消すことを、
全く同時に連続して行う。この運転モードは、印刷機の
短期運転に対し、また種々の画像の丁合い取りしたコピ
ーを作ることが望まれる時に、特に有用である。これは
例えば、製本所において、書籍の印刷を大いに簡易化す
るという用途を有する。そのもう１つの運転モードで
は、印刷機はシリンダが１回転する間に画像をシリンダ
上に記録し、次いでシリンダは、画像を消されることな
く連続的に回転させられて、インキングを施され、同一
ではあるがリフレッシュされたインクパターンを紙に転
写して同一書類のコピーを多数印刷する。換言すれば、
インキング及び転写のステップは記録ステップから切り
離され、シリンダ上に蓄えられた画像は転写ステップの
後で消されることはない。この第２の運転モードは、例
えば、同一の画像を多数印刷する場合、すなわち印刷機
の長期運転に対して有用である。

いずれの運転モードにおいても、シリンダへの発色剤
の反復適用、ならびに上述のインキング及び転写ステッ
プの間におけるシリンダの加熱は、シリンダ上に電子的
に蓄えられた画像に対し、認めるに足るほどの悪影響を
何ら及ぼさない。さらに、シリンダの誘電特性が高いた
めに、シリンダからの電荷の漏れは最小である。従っ
て、印刷機が後者のモードで運転している場合、シリン
ダ上に蓄えられた画像の情報内容は、多数のコピーをと
った後においても、像がシリンダ上に最初に記録された
時と全く同じ高さの質を有する。しかしながら、たとえ
長い間に画像の質が落ちて来たとしても、画像は、後に
詳述するように、事実上再記録する必要なしに、リフレ
ッシュされうる。

画像は、本発明の印刷シリンダ上に、高速で記録され
うる。実際、記録速度は、受入ディジタルデータストリ
ームのデータ転送速度によってのみ制限される。シリン
ダから紙その他の記録媒体へのインキングされた画像の
転写も、本発明の印刷機により極めて効率良くなされる
結果、長期運転の場合、この印刷機のスピードは、従来
の印刷機のそれに比肩しうる。このこと及び上述のその
他の諸利点の故に、この印刷機は、印刷及びグラフィッ
ク業界において、広い用途に使用されるべきものであ
る。

実 施 例 第１図には、参照番号10で一般的に示された本発明に
よるカラー印刷機が完全なカラーグラフィック再現シス
テムに組み込まれて示されている。この全システムは、
ページコンポーザ部分12を備えており、この部分は、テ
キスト及び／又はグラフィック情報を表わすデジタル信
号の流れ（１つ又は複数）を受け取る。これら信号は、
例えば、一般の光学スキャナから発生することができ
る。この場合、これらの信号は、ラインごとに走査され
たオリジナル文書又は像の次々の分解画素におけるカラ
ー値（彩度及び色相）を表わすデータの流れを構成す
る。これらの信号は、1986年６月11日に出願された本出
願人の米国特許出願第872,891号に開示されたような電
子カメラの出力である。部分12は、像処理及び制御コン
ピュータ14の制御のもとで、ターミナル又はワークステ
ーション16によりシステムに送られたオペレータ命令に
基づいて信号のフォーマット化を行い、第９図及び第10
図について述べるように等価減法高速カラー値を表わす
信号を発生する。ターミナル16は、キーボード16aと、C
RT16bを備えている。適当なキーの選択により、オペレ
ータは、入ってくる信号を組合せてコピーのページを組
むことができ、これをCRT12において見ることができ
る。又、オペレータは、カラー複写に通常含まれるカラ
ー補正や倍率決めやトリミングやその他の操作を行うこ
ともできる。

オペレータがページのレイアウト及びカラーの成分に
満足すると、キーボード16aを介してコンピュータ14に
命令を出し、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラック
のカラーデータと、記録／プリントカラー信号を印刷機
10に供給させる。印刷機10は、これらの信号に応答し
て、画即ち像Ｉを印刷機に通されたウェブ即ちシートＳ
に白黒又はカラーでプリントする。このシートは、従来
のペーパフィーダから送られる一連の個々のシートの１
枚であってもよいし、ロールから引き出される連続ウェ
ブの一部分であってもよい。シートは、通常は紙である
が、織物やプラスチックや或いは金属のシートであって
もよい。以下で詳細に述べるように、印刷機10は、シー
トＳにプリントされる像Ｉのカラー含有量を感知してカ
ラー標準と比較しカラー補正信号を発生することができ
る。これらの信号はコンピュータ14にフィードバックさ
れ、この際に、コンピュータは、印刷機10へのカラーデ
ータを調整し、カラーのエラーを補正する。

部分12、コンピュータ14及びターミナル16は、グラフ
ィックの業界で使用されているプレ・プレスシステムに
通常見られるような一般のユニットである。これらは、
入ってくるテキスト及びグラフィックデータを調整、処
理及びフォーマット化し、印刷機10が高い連続的なプリ
ント速度でプリントを行なうことができ、ひいては、シ
ステム全体で実質的に「要求時（on−demand）」プリン
トを実行できるようなデータレートで印刷機10にデータ
を送給できるに充分なメモリ及び処理容量を有していな
ければならない。本発明は、主として、高速４色印刷機
について説明するが、第９図及び第10図について述べる
ように、本発明は、白黒又はカラーのコピーを１枚又は
多数枚とるための小型のオフィス用コピー装置に利用す
ることもできる。

第２図を説明すれば、ハウジング22に収容された印刷
機10の要素として電子バッファ／制御器24が含まれ、こ
れは、コンピュータ14から記録／プリント制御信号及び
カラーデータを受け取り、これらの信号を適当な時間に
ハウジング内の１組のモジュール式プリントユニットに
供給する。４色印刷機である印刷機10は、４個のこのよ
うなプリントユニット26c、26y、26m及び26bを有してお
り、これらは、各々、シアン、イエロー、マゼンタ及び
ブラックの減法色をプリントする。４つのプリントユニ
ットは、実質的に同じものである。従って、これらのう
ちの１つのみ、即ち、ユニット26cについて詳細に説明
する。

各々のプリントユニットは、ハウジング22に回転可能
に取付けられたドラム28と、これもハウジングに回転可
能に取付けられてドラム表面に係合したり解離したりす
るように動くことのできるバックアップローラ即ち加圧
ローラ32とを備えている。これらプリントユニットは、
それらのドラム及びローラが互いに平行な状態となるよ
うに直列に配置され、シートＳは、ハウジング22の左端
から入り、各プリントユニットのドラム28の下で且つロ
ーラ32の上を通されそしてハウジング22の右端から出
る。

オリジナルのカラー文書又は像を再現するために、オ
リジナル文書又は像の赤色、緑色及び青色の成分（即
ち、分解成分）と、白色光の分解成分とを表わす電子的
な像が、各々、コンピュータ14（第１図）からの適当に
フォーマット化されたカラーデータを用いて４つのプリ
ントユニットのドラム28に記録される。オリジナル文書
からこれらのデータを引き出すことは良く知られてい
る。オリジナル文書は、４つのカラーチャンネルを有す
る検出ヘッドによってラインごとに走査される。３つの
チャンネルは、走査された文書から各々反射した赤色、
緑色及び青色の光を検出するために適当なスペクトルフ
ィルタを有している。４番目のチャンネルは、その文書
から反射した光のグレイレベル及びカラー温度を検出
し、シートＳのカラー及びグレイレベルと比較してコン
ピュータ14によりカラー補正を行えるようにする。４つ
の検出器からの４つのアナログ信号は、走査されたオリ
ジナルの赤色、緑色及び青色の成分と、白色光に対する
グレイスケールとを表わす４つのデータ流を形成するよ
うにデジタル化される。これらの４つのデータ流は、ペ
ージコンポーザ部分12を経てコンピュータ14へ送られ、
他のテキスト及びグラフィックを表わす同様のデータと
合流され、等価減法カラー値に変換される。その際に、
コンピュータ14は、自動プリント画質制御に対する全て
の自己校正調整を含む４つのデータ流を印刷機10のバッ
ファ／制御器24に供給し、この制御器は、４つの流れを
適当な時間に印刷器の４つのプリントユニット26に送
る。

オリジナル文書の画像情報を表わす電荷のパターンを
４つのドラム28に記録した後、異なった色のサーモプラ
スチックの検電インクが４つのドラムの表面に塗布され
る。印刷機10は、減法カラー一致領域プリント（CAP）
を行なうように構成されているので、使用するインク
は、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの色を有
するものである。４つのドラム28上の電荷パターンは、
ドラム表面におけるこれらインクの付着を制御し、各加
圧ローラ32によってドラム表面に圧着されたシートＳと
同期してドラムが回転された時には、４つのドラム上の
カラー付着パターンが、互いに上部が完全に整列するよ
うに、即ち、スクリーン角度や再設定の必要がないよう
に、紙のシートに転写され、印刷機10から出る紙は、オ
リジナル文書又は像の非常に高画質のカラー再現体を保
持している。

モジュール式プリントユニット26c（及び他のユニッ
ト）を詳細に示した第３図について説明する。この図か
ら分かるように、ドラム28は一体的な部材ではない。む
しろ、ドラム28は、機械的に丈夫なスチールのような材
料で作られた内部ロール42を備えており、その熱膨張係
数は外部スリーブとは異なるものである。このロールの
直径及び長さは、印刷機のサイズによって左右される。
典型的に、ロールは、直径が８インチであり、長さが40
インチである。このロールは、若干堅固であるが、ロー
ルの円筒面には細い軸方向のスロット46が存在し、この
スリットは、ロールのほゞ全長にわたって延びている。
このスロット46には、第５図及び第６図について詳細に
述べる電子放出器のアレイ48が配置されている。

ロール42は、管状のシャフト52と共に回転するように
取付けられており、このシャフトは、ハウジング22の壁
にジャーナル軸受され、56で一般的に示された適当な駆
動手段によって他のプリントユニットの対応するシャフ
トと同期して回転される。駆動手段56は電気モータ58を
備え、このモータは電気クラッチ60の入力シャフトを駆
動し、その出力シャフトがギア62に接続されている。ギ
ア62はタイミングチェーン64を駆動し、このチェーン
は、シャフト52の端のギア66に係合すると共に、印刷機
10を構成する他のプリントユニットの対応するギアに係
合する。

像がドラム28に記録されている時には、モータ58及び
クラッチ60がバッファ／制御器24によって制御されて、
ドラムロール42を第３図に示す「ホーム」位置に維持す
る。記録された像がシートＳにプリントアウトされる時
には、モータ58が矢印Ａで示すようにドラム28を反時計
方向に駆動する。

ロール42に加えて、ドラム28は、このロール42を取り
囲むシリンダ72を備えている。シリンダ72は、ロール42
よりも僅かに長く、このシリンダ72の両端は、一対のロ
ータリシール76とそれに隣接する一対のクラッチ78とに
よりシャフト52に回転可能に取り付けられた一対のエン
ドプレート74によって閉じられている。クラッチ78は、
一方向クラッチであってもよいが、バッファ／制御器24
の制御のもとで動作する電気クラッチであるのが更に望
ましい。これらのクラッチは、シリンダ72がロール42に
は拘りなく少なくとも１つの方向（第３図のプリントユ
ニットでは反時計方向）に回転できるように設計されて
いる。従って、ロール42が駆動手段56によって反時計方
向に回転されてクラッチ78が係合した時には、シリンダ
72がスリップせずにこのロールと共に回転する。一方、
ロール42が第３図に示す位置に固定されてクラッチ78が
解離された時には、シリンダ72は、ロールに対して反時
計方向に回転することができる。TFE等の自己潤滑性の
絶縁材料で作られた非常に薄いスリーブ77をロール42と
シリンダ72との間に挿入してシリンダ72をロール42から
電気的に絶縁すると共にこのシリンダ72とロール42との
間にベアリング面を形成することが望ましい。

又、クラッチ78に代り、ロール42とシリンダ72自体を
このクラッチ動作を行うように設計することもできる。
特に、ロール42の鋼とスリーブ72のサファイアは、17×
10^-6/℃対4.5×10^-6/℃という著しく異なる熱膨張係数
を有している。このため、室温においてシリンダがロー
ルに焼ばめされてこのロールと共に回転するようにロー
ルとシリンダの直径を選択することができる。更に、冷
却コイル81（第４図）をロール42に組み込んで、シリン
ダ72が必要なときにこのロール42とは独立して回転させ
ることができるようにこのロール42をより短い直径に縮
ませることもできる。

シリンダ72及びそのロータリシール76は内部が気密と
成る様にとして設計され、例えば、10^-7torrの比較的高
い真空状態をシリンダ内に維持して後述べる放出器アレ
イの性能を最適なものにすることができる。このため、
管状シャフト52の右端をロータリシール79により真空ポ
ンプに結合するための機構が設けられ、シリンダの内面
に連絡する小さな放射状の孔（図示せず）がこのシャフ
ト52の壁においてシリンダエンドプレート74のちょうど
内側の位置に設けられる。

シリンダ72は、モータ82によってロール74とは別個に
回転される。このモータ82は、右端においてシリンダの
面と無スリップの駆動係合状態にあるホイール84を回転
させる。シリンダ72の角度位置を監視するための手段が
が設けられており、ロール42がその第３図のホーム位置
に固定されてモータ82がバッファ／制御器24から駆動信
号を受け取った時に、シリンダ72はロール74に対して反
時計方向に回転される。この回転は、監視手段によって
感知されてバッファ／制御器24に加えられるフィードバ
ック信号に反映される正確な角度増分で行われる。この
監視手段は、ホイール84に関連する簡単な角度エンコー
ダでよい。或いは又、光学的な検出が望まれる場合に
は、第３図に示すように、モータ82に隣接するシリンダ
の表面にシリンダの回転増分に対応する位置マーク86を
付け、更に、これらのマークを検出するための光学エン
コーダ88をシリンダ72の近くに配置して、バッファ／制
御器24に与えられる対応する角度位置信号を発生させる
こともできる。いずれの場合にも、ドラム28に像が記録
される時には、バッファ／制御器24がシリンダ位置信号
のカウントを維持し、選択された基準位置（例えば、第
３図に示す位置であって、ロール42のスリット46のちょ
うど反対側の基準位置マーク86aの位置）に対するシリ
ンダ72の正確な角度位置を「知る」ことができる。

第４図及び第６図を参照すれば、従来の印刷シリンダ
とは対照的に、シリンダ72は、硬くて、耐摩耗型で、寸
法的に安定し、熱伝導率が低く且つ優れた電気絶縁体で
ある材料で作られている。ここに示すシリンダは、サフ
ァイア（Al₂O₃）で作られている。このシリンダは、例
えば、通常のEFGプロセスを用いて溶融物からそのよう
な形状に引き出し成形することもできるし、或いは又、
参考としてここに取り上げる1986年６月11日出願の本出
願人の米国特許出願第872,893号に開示されたように、
単結晶シートをシリンダ状に曲げて、このシートの両当
接端を溶接して形成することもできる。

シリンダ72のサファイア材料は、非常に硬く、強く、
約9.0のモー硬度と、355,000psi程度の引っ張り強度
と、67×10⁶psiの弾性係数とを有している。それ故、シ
リンダ72自体は非常に強く堅固であり、印刷用紙の表面
による摩耗や摩滅に非常に耐えるものである。更に、こ
のシリンダ72は比較的軽量であるため、像をドラム28に
記録するときにロール42に対してシリンダ72を加速及び
回転させるのに必要なモータ82は比較的出力の低いもの
でよくなる。更に、サファイアは2,000℃を越える非常
に高い融点を有しているため、後述するようにプリント
プロセス中にシリンダを加熱しても、シリンダに悪影響
が及ぶことはない。上記特許出願に開示されたプロセス
によって形成されるシリンダ72は、特に良好な絶縁特性
を有するように、壁厚が非常に薄く（例えば、４ミル）
且つ内部の結晶格子に殆ど欠陥がない端結晶構造として
形成することができる。従って、後に述べる記録プロセ
ス中に静電荷がシリンダの表面に加えられた時には、時
間の経過に伴うシリンダからの電荷の漏れは殆どない。

第４図及び第６図に示すように、シリンダ72の円柱状
の壁は、参照番号94で一般的に示す同一の複数のコンデ
ンサマイクロセルの直線的なアレイを支持している。こ
れらのマイクロセル94の幾つかは、第３図の対向するロ
ールスロット46にも示されている。これらのマイクロセ
ル94は、シリンダ72の実質的に全長に延びる列と、シリ
ンダの全周又はその殆どに延びる行とに配置されてい
る。各マイクロセルは、薄いコンデンサプレート即ち電
極94aを備えており、この電極は、シリンダ壁の内面に
固定されている。このマイクロセル94（即ちプレート94
a）は、種々の形状の中のいずれとすることもできる
が、ここに示すセルは、方形で、１辺が35μｍ程度で、
５ミクロンの間隔を開けられていて、セル数は、各列に
おいて1cm当たり250セルであり、通常は、各行について
もほゞ同数である。

各セルのプレート94aは、写真平版の助けにより蒸着
或いはスパッタリング等の既知の手段でシリンダの表面
に付着されたクロム等の適当な導電性金属の薄い付着層
即ちフィルムより成る。セル94は、プレート94aに対向
して一致するように配置されたシリンダの外面に同様の
プレート94bも含んでいる。このようなプレート94bの１
つを第６図の右端に仮想線で示す。第６図では、プレー
ト94a（及び94b）の厚みが、図示明瞭化のために誇張さ
れている。実際には、プレートは非常に薄い（例えば、
1.5ミクロン）金属付着層即ちフィルムより成り、特
に、プレート94bは、シリンダ表面の特有の滑らかさか
ら材質的に劣らないようになっている。然し乍ら、シリ
ンダの内部にのみセルプレートを配置すれば充分である
ことを強調しておく。というのは、明らかなごとく、像
をシリンダ上に記録する際にシリンダの外面に蓄積した
電荷は、ここに示すようにシリンダが薄い壁を有してい
て外部電荷が交流のコロナ放電源から引き出されたとき
に、内部プレート94aと殆ど同じ形状及びレイアウトと
なるからである。しかし、プレート94bが存在する場合
でも、シリンダの外面は、インクが付いていないときに
は人間の目には平ら且つ滑らかに見えるが、荷電された
ときにはプレート94aに電荷のパターンを複写する。

前記したようなシリンダの壁の厚みにより、各マイク
ロセル94のプレート94a及び94b（存在する場合）が互い
に逆に荷電されたときには、プレート94aに対向する絶
縁材料に電界が発生し、その電気力線は、それに隣接す
るマイクロセルに存在する同様の電界を妨げないように
含まれる。従って、セル94は、電界強度が106V/cm以上
でそしてシリンダの外面からの「到達距離」が10ミクロ
ン程度であるような個々の局所的な電界の電位場を画成
する。

隣接するセル94の電気的な分離を更に増加するため
に、セルの内部プレート94aは、シリンダ72の内面にエ
ッチングされた細くて浅い凹部96の底に配置することが
できる。典型的に、各凹部は、深さが20ミクロン程度で
あり、プレート94aは、ここに示すセルでは巾が５ミク
ロンの絶縁凹部壁96aによって隣接するプレート94aから
絶縁されている。又、前記したように、ドラム28は、通
常、ロール42との接触によるセルプレート94aの偶発的
な放電を防止するためにロール42とシリンダ72との間に
薄い電気絶縁スリーブ77を含んでいる。

第４図ないし第６図を説明すれば、コンデンサマイク
ロセル94を選択的に充電する即ちこれに「像形成」する
手段は、ロールスロット46の放出器アレイ48と、交流モ
ードで作動するコロナワイヤ98の形態の正の電荷キャリ
アのソースとを備えており、コロナワイヤ98は、記録ス
テーション99においてシリンダ72の付近に取り付けられ
ている。コロナワイヤ98は、ロール42が第３図及び第４
図に示すホーム位置にある時にロールスロット46の放出
器アレイ48に平行に且つ真向かいになるように配置され
る。コロナワイヤ98は、約5000VACの交流ソース100（第
６図）に接続され、イオン電流を安定化するためにアー
スされた電気シールド98aが設けられるのが好ましい。

放出器アレイ48の放出器48aの数は、シリンダ72の列
のマイクロセル94の数に対応する。第６図に示すよう
に、全ての放出器は、シリコン（ｐ型）により構成され
た共通の基体即ち基部110を備えている。この基体110上
で熱的に成長するのは、厚みが1.5ミクロン程度の二酸
化シリコンフィルム112である。モリブデン等の導電性
金属の対極即ちゲートフィルム114がこのフィルム112を
付着されており、穴113のアレイが、各々の穴が放出器4
8aの中央にくるようにこれらのフィルム112及び114にマ
イクロ加工されている。各々そのような穴の内部で、円
錐型のモリブデン電極120が、各円錐のチップがそれに
対応する穴に中央を合せられゲートフィルム114の平面
にくるように形成される。放出器アレイ48とその動作モ
ードに関しては、アプリケーションズ・オブ・サーフェ
イス・サイエンス（Applications of Surface Scienc
e）誌第16巻（1983年）の第268頁ないし第276頁に掲載
されたC.A.スピント（Spinndt）氏他著の「高電流密度
用電界放出カソードアレイ現像（Field Emission Catho
d Array Development for high−Current−Density App
lications）」と題する論文に詳細に述べられている。

本発明の装置においては、ゲートフィルム114はグラ
ウンドに接続されている。更に、アレイ48に向かい合う
マイクロセルの列のプレート94aが、第５図及び第６図
に示すようにこれらのプレートと係合するアレイ48から
突出する絶縁ワイパ接触部121によって電圧1,200V程度
の正電源に接続されている。放出器アレイの特定の電極
120が負のパルスを印加されたときに5A/cm²を越える電
流密度の電子の少量の噴出即ちビームレットをその電極
に向い合うキャパシタプレート94aに向けて放出して第
６図の右側に示すようにそのプレート上に負の電荷キャ
リアを付着させるのは、この形式のＥ−ビーム源の特性
である。これらのパルスは、管状シャフト52を通過して
ドラム28からバッファ／制御器24（第１図）のセレクタ
回路112へ延びる電気リード線を通じて電極120に加えら
れる。このシャフト52はプリント中に回転するため、ロ
ータリコネクタ127（第３図）がシャフト52の左端部に
接続されている。このコネクタ127の１つの部分127a
は、このシャフト52と共に回転し、他の部分127bは固定
されている。ドラムロール42が第３図に示す位置に固定
されているときには放出器は記録動作にのみ用いられる
ため、このとき、１つのコネクタ部分のばね懸下式の接
触部を、他のコネクタの対応する接触部と整列及び接触
させるだけでよい。

コロナ線98が交流電源100によって付勢されシリンダ7
2がここに示すように充分に薄いときには、正の電荷キ
ャリアが、その線によってシリンダに向けて放出され
る。これらの正の電荷は、（プレート94bが存在しない
場合でも）シリンダの外面に集まる傾向があるが、集ま
る位置は、そのプレート94aが作動された放出器48aから
電子を受け取っているマイクロセル94の位置だけであ
る。これについては、第６図の右側を参照されたい。こ
れは、像を形成されていないマイクロセルに付着してシ
リンダの外面の現像されたマイクロセル領域を越えてい
る正の電荷が、交流コロナがその負モードに転じたとき
に中性化され、それにより、像を形成され荷電されたマ
イクロセルによって定められる表面領域にのみ正の電荷
を残すからである。

マイクロセルプレート94aとプレート94b（或いは、シ
リンダ72の外部のそれと同等の平な表面領域）とに存在
する逆の電荷により、これらのプレートの間の絶縁シリ
ンダ材料（即ち、Al₂O₃）に局部的な静電電界が存在す
る。シリンダ72の前述の無欠陥特性により、この電界
は、マイクロセルがシリンダ72に記録された像を消去す
るために意図的に放電されない限り、非常に長い期間
（即ち、１年以上）存続する。

マイクロセル94の列が放出器48と対抗するように位置
設定される度に、バッファ／制御器24のセレクタ回路12
2が、入ってくるデータの流れの情報の内容に応じて、
放出器48aの中の選択された１つを選択された期間だけ
作動させる。これらの作動された放出器に対応するマイ
クロセル94で蓄積する電荷の強度は、これらの放出器48
aのオン時間によって左右される。放出器の作動が終了
した際には、局部的な静電電界は、「像を形成された」
マイクロセルのその列に存在する。そして、その強度
は、オリジナル文書の対応するカラー値を表す。

第8A図を参照すれば、そこに示すマイクロセル94の列
の一部分で、走査されたオリジナル文書の分解成分の部
分線に対応する部分が放出器アレイ48に対抗するように
位置設定されるものと想定している。オリジナル文書の
第１の分解成分のカラーがその再生を行なうのにシアン
のカラーを必要としない場合には、シアンプリントユニ
ット26cのアレイ48の第１の放出器48aは、セレクタ回路
122によって作動されない。それ故、その第１の放出器4
8aに対するマイクロセル94は電荷を受け取らず（即ち、
像を形成されず）、その位置におけるシリンダには電界
は存在しない。一方、走査されたオリジナル文書の第２
の分解成分が、オリジナル文書のその点のカラーを再生
するのに少量のシアンを必要とする場合、セレクタ回路
122は、アレイ48の第２の放出器48aを短期間作動させ
て、その放出器48aに対向するマイクロセル94が例えば3
0Vの電荷を獲得してその位置における静電電界を例えば
30,000V/cmまで上昇させるようにする。同様に、走査さ
れたオリジナル文書の第３の分解成分が、オリジナル文
書のカラーを再生するのにより多量のシアンを必要とす
る場合、セレクタ回路122は、アレイ48の第３の放出器4
8aをより長い期間作動させて、マイクロセル94に例えば
1,000Vというより多くの電荷が蓄積してその位置におけ
る静電電界の強度を例えば300,000V/cmまで上昇させる
ようにする。第４のセル94は、オリジナル文書がその点
に最大量のシアンを必要とするため、106V/cmの電界強
度に対応する例えば1,000Vという非常に大きな電荷を受
け入れることができる。

これにより、マイクロセル94の新たな列が放出器アレ
イ48に対抗するように位置設定される度にこのアレイ48
の放出器を制御して作動させることにより、静電的な電
荷のパターンがシリンダの表面に、例えば5ns未満とい
う非常に速い速度で蓄積して、オリジナル文書の特定の
カラーの光学的な強度の分布を表す。印刷機10の各プリ
ントユニットにおいて、シリンダ72に付着する電荷の制
御は、32段階以上の無彩色スケール即ちカラー値を10V
の増分でこのシリンダ上のマイクロセルに供給するのに
充分に良質なものである。

アレイ48の連続する放出器48aのオン時間を今述べた
ように同時に又は連続的に制御するのにセレクタ回路12
2の多数の設計の中のいずれを使用できるということ
が、電気技術者にとっては明らかであろう。放出器を
「走査する」後者（連続的制御）の形式のそのような回
路設計の１つを、第７図に示す。この図に示すように、
この放出器48a、特にその電極120は、一対の独立したス
イッチ126を経て負電源に接続されている。これらのス
イッチ126は、対応する対のフリップフロップ128の１出
力から信号を受け取ったときのみ閉じられる。

セレクタ回路122は、フリップフロップ128のSET入力
に独立した各出力を供給するレジスタ132も備えてい
る。このレジスタ132は、記録パルスTRと高周波クロッ
クパルスTCをバッファ／制御器24から受け取る。記録パ
ルスTRが発生されるということは、そのシリンダがアレ
イ48に対向するマイクロセル48の列まで回転されたこと
を検出器88（第３図）が感知して、これらのセルがアレ
イによって像を形成されることのできる状態になったと
いうことを示す。パルスTRが発生される度に、レジスタ
132は、フリップフロップ128を次々に設定するためにク
ロックパルスTCを順番にその出力線路に送る。全てのフ
リップフロップ128は、これらのフリップフロップのRES
ET入力に加えられるカウンタ134からのパルスによって
同時にリセットされる。

第２のオリジナル文書の連続的な分解成分におけるカ
ラー値を示すデジタルデータの流れの中の連続的な数に
より、カウンタ134に連続的なカウントがロードされ
る。連続的な分解成分の各々についての数が、記録パル
スTRによってカウンタ134にロードされる。これらの記
録パルスTRは、カウンタのLOAD ENABLE （LD/EN）タ
ーミナル126に加えられる。このカウンタ126は、そこに
加えられた連続的なクロックパルスTCにより、その数か
ら０までのカウントダウンを行なう。その際、このカウ
ンタ126は、全てのフリップフロップ128のRESET入力に
対して信号を発する。このため、フリップフロップ128
を順番に設定することにより、レジスタ132からの出力
信号によって所望の時間に順番に作動状態にされるアレ
イ48の放出器48aが選択される。選択された放出器48aの
各々は、カウンタ134にロードされたカラー値に応じた
期間だけ作動状態のままでいる。この数が大きいほど、
放出器48aは長い間作動されており、放出器に対向する
マイクロセル94上により大きく帯電が行われる。

フリップフロップ（128）には、このフリップフロッ
プ（128）がその「セット」及び「リセット」入力端の
両方で同時に信号を受けた場合にいかなる出力信号も相
応するスイッチ（126）に適用されないようリセットの
状態にとどまるということを規定するような内部論理要
素が含まれている。このことは、レジスタが起動のため
の特定電子放出器（148a）を選定するもののその時点で
ゼロ・カウントが計数器（134）へ装荷され、電子放出
器が電子を放出すべきでないことが示された場合に起こ
る。

又、フリップフロップは、リセット信号を受けとった
時点ですでにリセットされている場合（すなわち、作動
が選択されていない場合）、リセット状態にとどまり、
その相応するスイッチ（126）に対しいかなる信号も発
信しない。

ここで第３図と第４図を参照すると、ドラム（28）に
隣接してその側面上に位置づけされた反対側の記録用機
構（99）は、印刷装置（26c）により印刷されている特
定の色、すなわち緑青色の電圧感応性のインクがシリン
ダ（72）の表面に適用されるインキング機構（142）で
ある。やがて分かってくるように、インクは、前述のよ
うに記録機構（99）における録画プロセスの間に装荷さ
れたマイクロセル（94）の場所においてのみシリンダ表
面に付着する。

又やがてわかるように、かかる場所の各々におけるイ
ンクの付着量は、その場所におけるカラーバリューを表
わす電界の強さに応じて変化する。

インキング機構（142）にあるのは、溶融又は熱可塑
性のインクの中実ロッド（148）が接触する表面をもつ
被駆動インクローラー（146）を回転可能な形で支持す
るキャリッジ（144）である。キャリッジ（144）は、ロ
ーラー（146）がシリンダ（72）の表面と接触する延伸
したポジション（第４図に実際で示されている）とロー
ラー（146）がシリンダと間隔をとって置かれている収
縮したポジション（第３図に実線で示されている）の間
をドラム（28）の方へ及びこのドラムから離れるように
動くよう、プレスハウジング（22）の中に支持されてい
る。このキャリッジは、印刷装置が実際その画像のハー
ドコピーを印刷しているとき延伸させられるよう、バッ
ファ／制御装置（24）の制御の下でソレノイド（149）
により上述の２つのポジションの間を動かされる。

ロッド（148）内のインクは、２成分構成の媒体であ
る。適当な１つのカラーインクには、熱可塑性のマトリ
クス内に分散させられた比較的高い融点をもつ数多くの
熱可塑性で検電性のコロイド質着色料（色料）粒子とこ
れより低い融点をもつキャリア（148b）が含まれてい
る。このタイプの適切な２成分インクの１つは、その中
にそのろうよりはるかに高い融点を有するエポキシ樹脂
と樹脂内に分散した適切な染料から成る小さな（１〜５
ミクロンほど）固体着色材粒子（148a）が分散してい
る、融点約59℃のフィッシャートロプシュパラフィンろ
うSasol wax M）で構成されたキャリア（148b）を有す
る。以下に示すのは、このような着色材粒子の組成例で
ある： ・緑青色−Neozapan 青807、色指数No.74400、Epon 10
04（Shell Chemical Corp.）内に拡散。

−融点 95〜105℃。

・黄色−不変黄 GGO2、ジアゾ顔料、色指数No.21105。
Epon 1004中に拡散。

・紫紅色−Helio Echtrosa E guinacridone顔料、色指
数No.73915。Areldite 6097（Ciba−Geigy Ltd.）エポ
キシ樹脂内で拡散。

−融点 125〜132℃。

着色材のロッド（148）を約20℃、インクローラーの
表面を75℃に保つためキャリッジ（144）内には適当な
ヒーター（図示されておらず）が備えつけられる。これ
らの温度で、ローラー表面は、ローラーと接触している
インクロッドの縁部においてのみインクキャリアコンポ
ーネント（148b）を溶かすに充分熱くなる。こうして、
ローラー（146）が回転すると、インクのフィルム（薄
膜）はローラー表面全体にわたり分布させられる。なお
このフィルムは、液体インキキャリア（148b）内に分散
したまだ固体で、より高い融点をもつ検電性の着色剤粒
子（148a）から成る。

インキング機構（142）の上下にドラム（28）（シリ
ンダ72）の表面近くに位置づけされているのは放射ヒー
ター（152及び154）である。これらのヒータは、ドラム
（28）の長さ全体に広がり、これらには、ヒーターから
の放射熱をドラム（28）の方へ向ける反射器（それぞれ
152a及び154a）が含まれている。前述のとおり、このド
ラムのロール（42）コンポーネントは、ヒーターからの
熱エネルギーを吸収できるように、熱伝導性を有する。

印刷の間、ヒーター（152）は、インキング機構より
上のドラム（28）の表面温度を、インクキャリアコンポ
ーネント（148b）の融点より高い約75℃に保つよう、制
御されている。一方、インキング機構より下のヒーター
（154）は、その場所における表面部域を、熱可塑性着
色材粒子（148a）の融点よりはるかに高い約150℃に保
つよう、制御されている。そこでの表面温度を監視し、
正しい温度を保つのに必要とされるとおりヒーターをオ
ン及びオフに切り替えるため、インキング機構（147）
の上下の表面近くに、適当な熱センサー（図示されてお
らず）が位置づけられる。代替的には、このような熱制
御を提供するよう、第４図の156に示されているように
ドラムロール（42）内に熱センサーを埋め込むこともで
きる。これらのセンサーからのリード線は、コネクタ
（127）を通してドラム（28）から退出できる。（第３
図）。

印刷機（10）内では、その使用中そのコロイド状の着
色材粒子（148a）が溶融しないインクを用いることも可
能である。このようなインクが用いられる場合、当然の
ことながら、ヒーター（154）及びその制御装置は必要
でない。

上述のように、ドラムシリンダ（72）の表面は、たと
えローラー（146）の表面にあるインクフィルムがドラ
ム（28）の回転に従ってシリンダ（72）の加熱された表
面と接触しても、インクは通常その表面を湿らせたりこ
れに付着したりしない程度までに、穏かな嫌インク性を
有する。しかしながら前述のように電子画像がシリンダ
（72上に記録された場合、シリンダの壁内の装荷された
マイクロセルに存在する電界は、その表面のやや加湿さ
れ得ない特性にもかかわらず、負に帯電した検電性の着
色材粒子（148a）をシリンダ表面にひきつけここに保持
する。その結果、これらの粒子はローラー（146）とシ
リンダ（72）の中間の列の中の装荷されたマイクロセル
にて表面上に蒸着させられることになる。さらに、各マ
イクロセルでのかかる蒸着量は、そのマイクロセルに存
在する電界の強度に正比例し、上述のごとくその電界強
度は、オリジナルの文書の中のその場所に対する特定の
カラーバリューに相当する。

ここで第４図及び第６図を参照すると、シリンダ（7
2）上に記録された画像を印刷するとき、印刷モードに
応じて（単数コピー又は複数コピー）、シリンダ（72）
だけ又はドラム（28）全体が、インキング・キャリッジ
（144）をその延伸ポジションにおいた状態で、反時計
まわりに回転させられ、連続的なマイクロセルの列がロ
ーラ（146）へと進められることになる。こうして、各
列内の装荷されたマイクロセル（94）の各々においてシ
リンダ表面部域は、そのマイクロセルにある静電界の強
度に正比例する高さ又は厚みをもつ着色材（148a）の蒸
着（ｂ）を受ける。例証すると、上述の記録プロセスの
間それぞれ0,30,300及び1000ボルトの電荷を受けた第8A
図に記された部分的例内の４つのマイクロセル（94）に
相対するシリンダ表面部域は、この図のＤにおける幻影
に示されているようにそれぞれ０ミクロン、0.5ミクロ
ン、1.0ミクロン及び30ミクロンの厚みをもちうるイン
ク被膜（Ｄ）をインキング機構内に獲得する。こうし
て、少なくとも32段階で各シリンダマイクロセルに適用
される電荷を制御する印刷装置（26c）において、各セ
ルでのインク被膜（Ｄ）の厚みは、同程度にまで制御さ
れうる。

上述のように、又、第8A図に示されているように、い
くつかの最低限の電界延展は、装荷されたセル（94）の
縁部でまさに起こり、電界ラインＥの「リーチ」はシリ
ンダ表面より上に延びる。従って、色粒子（148a）は、
隣接する装荷されたマイクロセル（94）の間のシリンダ
表面に付着し、こうして、この図に見られるように、シ
リンダ（72）に適用されたインクのパターンにおける隣
接する被膜（Ｄ）の間にはインクの無い間隙は全くなく
なる。しかしインク着色材は、シリンダの未装荷の部域
には付着しない。

ここで第４図を参照すると、本書で限定的に記述され
ているタイプのインクにおいて、インキング機構（14
2）においてシリンダ（72）の装荷されたマイクロセル
（94）上に付着させられたインク粒子（148a）は、当初
固体粒子として存在する。しかしながら、ドラム（28）
が反時計まわりに回転するにつれて、インキングされた
マイクロセルの各列はヒーター（154）と反対に移動さ
せられ、そこでシリンダ表面は、これらの粒子（それが
溶融可能なタイプである場合）を溶融させ、セル（94）
における各々の離散的なインク被膜がもとの画像内の相
応する場所におけるカラーバリューを表わす厚みまで下
にあるマイクロセルをカバーする着色材の小さい溶融し
合着した滴又はスポットとなるようにする充分な温度に
まで加熱される。着色剤の粒子（198a）は、干渉性の滴
が形成されたときその個々の電荷を失うが、それでも、
この滴を装荷された各マイクロセルにおいてシリンダー
表面に結合させる残留原子間応力（Van de Waals）があ
る。インクが非溶融性の着色材粒子をもつタイプのもの
である場合、これらの粒子は、シリンダー上に滞在しな
がらその電荷を保持し、その表面に穏やかに付着する。

ドラム（28）は、印刷中回転し続けるため、さまざま
な厚みの程度までインキングされた連続したマイクロセ
ルの列は、転写機構（172）まで前進し、そこでこれら
は、ドラム（28）と圧力ローラ（32）の間のニップ（間
隙）内に誘導された紙シート（Ｓ）の表面と接触する。
ローラー（32）は、それがシリンダ（72）とかみ合う第
４図中実線で示された延びたポジションと、それがシリ
ンダーから離れる一点鎖線で示された収縮したポジショ
ンの間で移動できるようにユニット（26c）内にとりつ
けられている。ローラーは、バッファ／制御装置（24）
の制御の下でソレノイドアクチュエータ（173）（第３
図）によってこれらのポジション間を動かされる。印刷
機がその単一コピー印刷モードで作動している場合、ロ
ーラーはつねにシリンダと接触する。一方、印刷機がそ
の多コピーモードで印刷している場合、ローラーは記録
中収縮し、印刷中シリンダーとかみ合わさる。両方の場
合において、各々のマイクロセル列における厚みの異な
る着色材スポットはシート（Ｓ）の比較的冷たい表面
（室温）と接触し、ニップに存在する圧力と遭遇する。
これらのスポットにおける溶融した着色材は、紙の繊維
に浸透し直ちに固化し紙に融合する。紙へのインク着色
剤の付着及び冷却する着色剤の凝集の増大は、インク着
色剤をシリンダに保持する傾向をもつ電気的力を克服す
るのに充分強いものである。従って着色材は全て、紙シ
ートにオフセットする。これは、その上にマイクロセル
（94）のものと基本的に同じ形状及び面積をもちそのさ
まざまな厚み（すなわち光学密度）がコピー中のオリジ
ナルの画像上の相応する場所のカラーバリューを正確に
表わしている離散的な緑青色のインク層（Lc）を生成す
る。

第２図を参照すると、印刷装置（26c）（ならびにそ
の他の印刷装置）は、この図に示されているようにシー
ト（Ｓ）の余白内又は、インクロッド（14p）の狭い断
面内に統合された目に見えない蛍光インク粒子を用いて
像部域Ｉ内にシリンダ（72）によって自動的に印刷され
た印刷マーク（Ｐ）を検知する光学センサー（174）を
含んでいる。センサー（174）からの信号は、ロール（3
2）上のシャフトエンコーダにより又は紙シート（Ｐ）
上の余白のクロックマーク（Ｍ）を検知することにより
作成された紙の位置信号と比較される。この比較の結果
として得られた差の信号は次に、印刷機（10）内の連続
的な印刷装置により印刷されたドットの一致を自動的に
保持するためこの装置の中のシリンダ（72）の角度的位
置又は相を調整するために、従来のサーボ装置内で用い
られる。

第8A図及び第8B図は、印刷層（LC）の厚みとその層を
印刷しているシリンダ部域（マイクロセル）上の電荷の
関係を図形的に示している。こうして、緑青色を印刷す
る第４図中の印刷装置（26c）を離れたシート（Ｓ）
は、印刷機（10）により印刷されることになる仕上った
４色複写へと、緑青色分担分の正確かつ高解像度の表現
を構成するドット層（Dc）のパターンを搬送する。換言
すると、シート（Ｓ）が透明であるならば、印刷された
パターンは緑青色の分離として用いられうる。インク層
Lcの透明さのためヴューイングライトはシート表面にぶ
つかるまで層を通過して進み、このシート表面から再び
カラーインク層（Lc）を通って拡散的な形で反射しこう
して、観察された印刷の見かけの色密度を高くする。

印刷装置（26c）がシリンダ（72）の上に付着したイ
ンクをこのように完全に転写機構（172）のシート
（Ｓ）に転写するということは、この装置のもつ顕著な
利点である。すなわち、望まれる場合には、紙の上の減
法混色の原色の透明着色剤層の厚みは、オリジナルの文
書内の相応する場所に対する望ましい緑青色のカラーバ
リューを真に表わすものでありうることを意味する。こ
のような完璧なインク転写は、転写機構（172）を超え
たシリンダ（72）の表面にインク粒子が全く無いように
する。従って、次に続くコピーを印刷するのに先立って
シリンダの表面を清掃する必要はない。

或る種の応用分野では、転写ラインに達した時点で直
ちに前進するマイクロセル（94）の各列から電界をとり
除くことにより、或いは、実際粒子を紙へと推進させる
より強い反対の電界にこの粒子を付すことにより、シリ
ンダーから転写機構（172）の紙上への着色材粒子の転
写をさらに援助することが望ましい場合もある。

これらの電界変更は、機構（172）のマイクロセルの
列のプレート（94a）と接触する１列のワイパー（238）
（第10図）を備えることにより、或いは、シート（Ｓ）
の表面上に強力な正の静電気を蓄積させることにより、
達成することができる。

印刷機（10）がその多コピー印刷モードで作動させら
れている場合、すなわち、単一画像の長いプレス・ラン
（運転）について、コンピュータ（14）及びバッファ／
制御装置（24）は、ドラムロール（42）を第３図及び第
４図に示されているそのホームポジションに固定し圧力
ローラー（32）及びインキングローラー（146）を第３
図に実線で示されているようにシリンダ（72）の表面か
ら離して収縮させた状態で、１記録サイクルを通して印
刷装置（26c）を運動させるようにプログラミングされ
ている。

シリンダ（72）がロール（42）から離脱させられた状
態で〔すなわち、クラッチ（76）を離脱させるか又は冷
却用コイル（81）を活化させてロール（42）を収縮させ
ることにより〕バッファ／制御装置（24）は、電子放出
器アレイ（48）と反対に連続したマイクロセル（94）の
列を位置づけるためシリンダ（72）を反時計方向に回転
させるようシリンダポジションセンサー（88）からの信
号を用いてシリンダの駆動用モーター（82）を制御され
た形で駆動する。各々のセル列がセンサー（88）により
信号送りされるとおりに所定の位置にあるとき、電子放
出器アレイ内の電子放出器（48a）は、バッファ／制御
装置（24）内のシフト（桁送り）レジスタに予じめ装荷
されていた緑青色についての入データ・ストリームに従
って上述のように順次に或いは全て一度に選択的に作動
させられる。こうして離散的なかつ局在化した静電荷
は、シリンダ表面上で列毎に蓄積し、こうしてシリンダ
が一回フル回転する時までには、シリンダはオリジナル
の文書の緑青色分担分全ての完全な静電画像を搬送して
いる。

この録画段階が完了すると、印刷装置は印刷サイクル
に切り替えられる。このため、制御装置（24）は制御信
号をソレノイド（173及び149）に対し発信し、圧力ロー
ラー（32）とインクローラー（146）をシリンダ（72）
と転動かみ合せするよう移動させる。コンピュータは、
又、シリンダ（72）がドラムロール（42）と同期的に回
転するようクラッチ（78）をかみ合わせる〔又はコイル
（81）を作動しないことによりロール（42）を延ば
す〕。このとき、制御装置は、クラッチ（60）に対し駆
動信号を発しこうして、ドラム（28）全体が第４図に矢
印Ｂで示されている反時計回りに回転するよう、モータ
ー（58）にシャフト（52）を連結させる。連続したマイ
クロセルの列が、インキング機構（142）を通過するに
つれて、着色材粒子（148a）は、シリンダ（72）の表面
上の、そこに存在する局在電界の強度によって異なる厚
みまで装荷されるこれらのマイクロセルにおいて付着さ
せられる。

ドラムの表面がインキング機構を離れ転写機構（17
2）の方へ進むにつれて、この機構を超えるシリンダの
表面上のインク粒子（148a）は、それを溶かすのに充分
な温度まで加熱され、こうして、これらはシリンダ表面
上に小さな合着した溶融着色材のスポットを形づくる。
このとき、インキングされたマイクロセルの各列が転写
機構（172）を通過するにつれて、その上にある着色材
スポットは全て、オリジナルの画像内の同一点における
緑青色分担分と一致して各点によって変わる厚みをもつ
印刷層（Lc）としてシート（Ｓ）の表面に転写され融合
する。

印刷装置（26c）がシリンダ（72）上に記録された同
一画像を印刷している状態での長いプレス・ランの間
に、この画像は、負に帯電した着色材粒子（148a）によ
るその表面のくり返しの再インキングのためシリンダの
外側上の正の「画像」電荷が損失したり又は横方向に移
動したりするために劣化し始めることも考えられる。図
示された印刷装置は、上述のようにこの画像を再度記録
する必要なくその電子画像をリフレッシュすることがで
きる。これを行なうために、バッファ／制御装置（24）
はコロナ線（98）を、できればシリンダの各回転の間に
作動させる。この時点でワイヤーは、シリンダ（72）の
表面に、正及び負の電荷のキャリアを方向づける。しか
しながら上述のように、そのセルの内部プレート（94
a）になお存在する減少されていない負の電荷を平衡化
するよう、各マイクロセル（94）において、シリンダー
の外側表面上には正の電荷のみが残ることになる。この
ように、ドラム（28）が完全に一回転し終るまでに、シ
リンダー上の全画像はリフレッシュされている。このリ
フレッシュメント段階を実行するために１回のプレスラ
ンを中断する必要さえない。

印刷装置（26c）がそのシリンダ（72）上に記録され
た画像のコピーをそれ以上印刷しなくてもよい場合、そ
の画像は、転写機構（172）と記録機構（99）の間のシ
リンダに近いところに位置づけられた紫外線ランプ（17
7）をオンに切替えることにより消去できる。反射装置
（177a）によりシリンダの方に向けられたこのランプか
らの短い波長の光は、このシリンダのサファイア材を導
電性のものにし、こうして、ランプと反対側の単数又は
複数のマイクロセルの列内のマイクロセル（94）のシリ
ンダ外表面とシリンダ内表面とを短絡させる。このよう
に、少なくともドラム（28）が完全に一回転した後、又
は、少なくともシリンダ（72）がランプ（177）を通り
すぎた後、シリンダ上に記憶された全画像は消去されて
しまっている。

印刷機（10）はその単一画像モードで作動して、自動
的に丁合いのとられたさまざまな一連の文書のコピー
（例えば書物の）を生成する場合、印刷装置（26c）
（ならびに印刷機のその他の印刷装置）は、シリンダ
（72）上に画像を記録し、その上に相応するインクパタ
ーンを生成するようシリンダ表面にインキングし、イン
クパターンを紙に転写し、シリンダが次の画像を受け入
れる準備の整った状態となるようシリンダ上の電子画像
を消去する。という作業を全て同時に行なう。この印刷
モードでは、バッファ／制御装置（24）はロール（42）
をその第３図及び第４図の位置に固定し、ソレノイド
（173及び149）を制御して圧力ローラ（32）及びインク
ローラー（146）をシリンダ（72）とかみ合うよう動か
す。制御装置は又、シリンダ（72）がロール（42）と独
立して回転するように、クラッチ（78）（又は冷却用コ
イル81）を非作動状態とさせる。このとき、制御装置
は、クラッチ（60）をかみ合わせた状態で、モーター
（82）への信号を駆動させ、シリンダ（72）を回転させ
て、マイクロセル（94）の最初と２番目以降の列を電子
放出器（48）の反対側に位置づける。

各々の列が、センサー（88）により信号送りされてい
るとおり記録機構の所定の位置にあるとき、アレイ（4
8）内のの電子放出器は、一時的にバッファ／制御装置
（24）内に記憶され電子放出器（48a）を作動させるの
に適当な時点で適用される入・カラーデータストリーム
に従って作動される。

シリンダ上の軸方向バンドとして電子画像が「生長す
る」につれて、印写されたマイクロセル（94）の最初の
列がインキング機構（142）まで回転させられると直ち
に、シリンダ上の電子画像は「現像」され始める。換言
すると、この機構において、インクは帯電したマイクロ
セルの連続する列に適用され、こうして解像要素の連続
した列がまだ機構（99）にてシリンダ上に記録されてい
るときでさえ、インクパターンは、シリンダ上の軸方向
バンドとして生長することになる。

シリンダの連続して回転すると、インクパターンは列
毎に転写機構まで前進し、ここで列毎に、ドットパター
ンは、シート（Ｓ）へと完全にオフセット（裏移り）
し、この間、電子画像の中央部分は、機構（172）でな
おインキングされており、画像の終端部分はなお機構
（99）においてシリンダ上に記録されている。シリンダ
がさらに回転すると、これらの画像列を完全に消去する
紫外線ランプ（117）を通って電子画像の最初の列を運
ぶシリンダ表面を前進させる。こうして、シリンダが１
回転し終わるまでに、シリンダ表面のこれらの部分は、
機構（99）においてシリンダ上に記録すべき次の文書
（ページ）の最初の列を受入れるため用いることができ
る。マイクロセルのこれらの最初の列が電子放出器アレ
イ（48）と反対に位置づけされているとき、制御装置
（24）は、最初の文書の終端部分がなおこの機構（17
2）にてシート（Ｓ）上に印刷されている間にその文書
の最初の部分の記録が機構（99）にて開始できるよう
に、第２の文書についてのカラー及び制御データを受け
とり記憶してしまっている。このような「エンドレス」
印刷により、約３秒／頁のコピー時間で少なくともシリ
ンダ（72）が２回転する毎に一回の割合で異なる印刷を
生成することができる。私の印刷機を用いると、文書又
は頁は、印刷され、丁合いどりされた状態で直接切断・
製本器具へと送られることができ、こうして、パンフレ
ット、小冊子及び書物でさえ、需要ベースできわめて急
速にかつ効率良く印刷されることができる。

最初に記述されているとおり、印刷装置（26c）は、
直列に配置されたこのような４つの装置のうちの１つで
ある。オリジナルの画像の緑青色構成要素が、その装置
のシリンダ（72）上に記録されているとき、もう一つの
印刷装置は、これらの装置のシリンダ上に、もとの絵の
黄・紫紅色及び黒の構成要素に相当する電子画像を記録
するのに必要なデータを受けとっている。印刷装置（2
6）は全て同期的に作動させられ、全ての装置（26y,26m
及び26b）が、シート（Ｓ）上のそのスポットに対し意
図されているカラーバリューに正確に一致する厚みまで
層Lcと正確に見当の合った形で、第8B図内に幻影で示さ
れている、それぞれ黄、紫紅色及び黒の着色材層L_Y,L_M,
L_Bを置くようになっている。さらに、着色材は熱可塑性
の材料でありうるため、隣接する層の相互の混り合いは
ほとんど又は全くない。このことは、特に、最初の層
（Lc）が、第２の液体層（L_y）が紙の上に溶融させられ
たときにこの上に定着させられ、又第３層（L_M）の付着
に先立って硬化する（以下同様）ことからも言える事実
である。従って、シート（Ｓ）から反射した光は、さま
ざまな着色材層によりろ過された後、観察者には、オリ
ジナルの文書内の相応するスポットにおける色又は、予
知端末又はモニター（16）上で選択された偽又は擬カラ
ーバリューの全く正確な表現として現われる。（第１
図）。

印刷機のオペレーターは、端末（16）を用いて私のシ
ステムの予備印刷機セクション中のカラー修正を実行す
ることができるが、カラー修正のための配慮を印刷機
（10）自体の中にほどこすこともできる。さらに限定に
言うと、第３図に描かれている印刷装置において、テス
ト用マイクロセル（94_T）の縦列は、シリンダ（72）の
左側端部に備えられている。セル（94_T）の中心から離
れたところにある縦列は、いかなる着色材も受けないよ
う、インクローラ（146）の端部を超えたところにあ
る。中心よりのマイクロセル94_T′は、ローラー（146）
によるインキングを受けるように位置づけされている
が、これらはなお、印刷機（10）により作られているコ
ピーの画像部域Ｉの外側にある。換言すると、これらの
マイクロセルがインクを受けると、このインクは、印刷
されたコピーの左側余白上のマークとして付着させられ
る。実際セル（94_T′）により印刷されているこれらの
マークは、第２図に描かれている前述のポジションマー
クＰと同じものであってよい。

インキング機構（142）のすぐ向こうで、シリンダの
端部に隣接して位置づけされているのは、通過するマイ
クロセル（94_T）における静電荷を検出するように位置
づけられた電位計（180）である。同様にこの場所に位
置づけられているのは、マイクロセル（94_T′）上に付
着させられた着色材の色及び密度を監視するよう配置さ
れている色彩計／濃度計（182）である。セル（94_T及び
94_T′）と反対側のアレイ（48）の左側端部にある電子
放出器（48a）のうち少なくとも２つは、カラーテスト
及び校正（キャリブレーション）専用のものである。印
刷装置がその記録モードで作動している場合、これらの
電子放出器は並行して活化され、それと反対側のマイク
ロセル（94_T及び94_T′）に同数の電子を放出するように
なっている。シリンダ（72）が回転するにつれて、これ
らのテスト電子放出器は、上述のように色濃度の32段階
を得るためシリンダ（72）上のマイクロセル（94）に印
刷装置が適用できる32の装荷電圧増分に相当する連続す
るテスト用マイクロセルに電荷を加える。印刷装置が、
次に、その印刷モードで作動させられた場合、テスト用
マイクロセル（94_T′）は、最高37の異なる厚みで、そ
こにおける電界の強度に従って着色材の付着を受ける。

印刷装置の作動中、マイクロセル（94_T）上の電荷
は、電位計により検知され、色相及び密度は検出器（18
2）により検知される。２台の検出器からの出力は、バ
ッファ／制御装置（24）を介してコンピュータ（14）に
対して色検知信号として適用される。この時点でコンピ
ュータは、マイクロセル（94_T′）において望ましいカ
ラーバリューが得られるようにこれらの電子放出器と反
対側のテスト用マイクロセルが装荷を受けている電圧を
増減させるためテスト用電子放出器に適用される修正剤
カラーデータを作成すべく、信号を処理する。この情報
に基づき、コンピュータは、これらの電荷を得るのに必
要は電子放出器のオン回数を決定する。これらのオン回
数は、テスト用マイクロセルと反対側の電子放出器（48
a）がレジスタ（132）により選択されているとき計数器
（134）に適用されるカウントとして反映される。（第
７図）。

こうして、特定の色すなわち緑青色に対する望まれる
32の光学濃度値に相当する32の数が作成される。これら
のカラーバリュー数はコンピュータ（14）内の参照用テ
ーブル内に記憶され、このテーブルはテスト用マイクロ
セル（94_T及び94_T′）の同様な定期的テストにより時々
更新される。計数器（134）に適用されるべき一連の番
号を構成する印刷装置（26c）用のデータ・ストリーム
はまずコンピュータ（14）により参照用テーブル中の数
と比較され、特定の入力された数に最も近いこのテーブ
ルからの数は、計数器（134）へ送るため置換される。
このような方法で、システムは、電子放出器アレイの老
化、異なるインクロットなどによる色の変化について補
正する。

又、見当の合った印刷をするよう印刷装置の各々の中
のインキングされたテスト用マイクロセル（94_T″）の
１つの縦列を配置し、又他の装置内のものと見当が合わ
ない形で印刷するようテスト用マイクロセル（94_T′）
の第２の縦列を配置することにより、シート（Ｓ）上に
印刷された最後の色を監視することさえ可能である。こ
の配置によると、印刷機（10）を離れる印刷済のコピー
は、画像部域Ｉの外側のその余白内に、印刷機により印
刷された各色についての色尺度（すなわちマークＰ）な
らびに組合せられたカラーバリューの尺度を有すること
になる。これらの色の色相及び濃度を検出するため適切
な色彩計及び濃度計を印刷機出力端に位置づけることも
できる。これらの計器の出力値を、標準的色尺度を表わ
す規格化された値と比較し、印刷機により印刷された色
の望まれる色白濃度及び色相に達するようさまざまな印
刷装置に適用されるデータを補正するためにコンピュー
タ（14）が用いるべき補正信号を作成することができ
る。

本発明は、通常の８−1/2×11用紙にカラーコピーを
印刷できる小型コンパクト卓上プリンタにも内蔵させる
ことができる。このようなコピーマシンは、一般的に第
９図及び第10図中に202の番号で表示されている。ここ
でわかるように、このコピーマシンにはその円筒形表面
上にコンデンサマイクロセルのアレイ（206）を有する
誘電シリンダ（204）が含まれている。このシリンダに
はエンドプレート（端板）（208）が備わり、このプレ
ートには、212に示されているハウジング内で回転動作
するようシリンダをとりつけるために車軸（210）が接
続されている。スプロケット（214）の円周上のアレイ
はシリンダ壁の反対側の端部に備えられており、これら
のスプロケットはコピーマシン（202）が用いる用紙
（Ｓ）内の余白のスプロケット穴（216）内にかみ合う
ように配置されている。この用紙は従来のペーパーフィ
ーダーにより、転写機構（217）のハウジング（212）内
に回転可能な形でとりつけられた圧力ロール（218）と
シリンダ（204）の間のニップ（ロール間隙）へと送ら
れる。

シリンダ（204）はハウジング（212）内の制御装置
（220）の制御の下で適切なパルスモータ（図示されて
おらず）によりいずれかの方向に回転することができ
る。記録機構（222）においてシリンダ（204）に隣接し
て位置づけされているのは、前述のワイヤー（98）と同
じような交流コロナ線（224）である。同様にインキン
グ機構（226）においてシリンダと隣接して位置づけら
れているのは、ハウジング（212）にシャフト（228a）
を介して回転可能な形でとりつけられている全体的に示
された多色インキング部材（228）である。このインキ
ング部材は、前述のロッド（148）と同じような複数の
（ここでは４本の）異なるカラーインクロッド（228b）
を有している。できれば、これらのロッドはある程度外
側へバイアスし、緑青色、黄色、紫紅色及び黒色という
４色を有していることが望ましい。インキング部材（22
8）は、４本のロッドの縁部をシリンダ（204）表面と接
触させるさまざまなポジションをとるよう、制御装置
（220）の制御の下で適切なモーター（図示されておら
ず）により少なくとも１方向に回転させられることがで
きる。

シリンダ（204）内部には、記録機構（222）において
シリンダ（204）の表面上に静電荷パターンを記録する
ため及び機構（226）にしシリンダの表面に適用された
インクを加熱するため、そしてインクパターンの転写機
構（217）における紙シート（Ｓ）への転写を促すた
め、又かかる転写の後シリンダ上の電子画像を消去する
ために必要とされる上述の印刷用コンポーネントがあ
る。これらのコンポーネントは、コロナ線（224）と反
対側の線形電子放出器・アレイ（232）、及び、インキ
ング機構（226）から上流のシリンダの表面を上述のよ
うにインクロッド（228b）の縁部を液体フィルムとして
シリンダと接触した状態に保つのに充分高い温度まで加
熱するための熱源（234）を含んでいる。熱源（234）の
まわりにシリンダの内側表面の近くで延びている熱反射
装置（234a）は、インキング機構（226）を超えて又は
これより下流の部分を、インク内の熱可塑性着色材を溶
融させるのに充分な、より高い温度まで加熱し、こうし
て、シリンダの表面上のインクパターンが、機構（21
7）でシートＳに転写されたとき液体状態にあるように
する。

同様にシリンダ（204）内にあるのは、上述のような
転写機構でのシートＳへのインクパターンのオフセット
（裏移り）を容易にするようこの機構（217）に存在す
るマイクロセル（206）の内側プレートに触れ、ひいて
はこれを放電するように配置されている線形のワイパー
コンタクトアレイ（238）である。これらのコンタクト
は制御装置（220）の制御の下でセルプレートとかみ合
い離脱状態になるように動かされうるように、回転ソレ
ノイド（239）にとりつけられている。最後に、コンタ
クト（238）の向こうにあるのが、全て前述のとおり、
シリンダのその部分が記録機構（222）まで前進する前
に新しい静電画像をいつでも受け入れることのできる状
態にあるようにするため、転写機構（217）を超えて回
転させられたマイクロセルを放電するための紫外線ラン
プ（240）である。

ドラム（204）内側のコピーマシンコンポーネントは
全て、共通のブラケット（242）にとりつけられてい
る。シリンダ（204）を回転できるようにさせながらコ
ロナ線（234）との関係において固定された状態に電子
放出器アレイ（232）（ならびに、シリンダ204内部のそ
の他のコンポーネント）を保つことが必要であるため、
これらのコンポーネントをシリンダ内部の一定のポジシ
ョンに懸吊するための手段が備えつけられる。第10図に
示されているように、これらの手段は、シリンダの長さ
に沿って間隔のとられた場所でブラケット（242）にと
りつけられた磁石セット（252）から成る。これらの内
部磁石（252）は、シリンダの外側のハウジング（212）
内にとりつけられた外部磁石（254）の反対の極性をも
つ極（Ｓ及びＮ）と正反対のところに配置されているシ
リンダのすぐ内側に位置づけられた反対の極（Ｎ及び
Ｓ）を有する。同じような内部及び外部磁石のセット
が、シリンダ内側のプリンタコンポーネントの全てがシ
リンダ外側のプリンタコンポーネントに対して固定され
たポジションにて支持されこうしてシリンダ自体が内部
磁石と外部磁石の間の間隙内でそのシャフト（210）上
を自由に回転できるよう、シリンダの底部に隣接して備
えられていてもよい。又、メンテナンスを最低限におさ
えるため、より長い期間（例えば５年）シリンダ（20
4）の内側に高真空（すなわち10^-7Torr）を保たなくて
はならないため、シリンダの回転部分及び静止部分及び
シリンダ内部のコンポーネントの間の全ての継手には、
効率の高い強磁性流体シールが備えられる。

コピーマシン（202）を用いてカラープリントを作る
場合、インキング部材（228）は、シリンダに対して緑
青色のロッド（228b）を位置づけるよう回転させられ
る。次に、シリンダは回転させられ、その間、上述のよ
うに記録機構（222）においてマイクロセルの連続した
列（206）の上に静電画像が書き込まれる。これらの列
内の帯電したマイクロセルは、インキング機構（226）
に達すると、前述のようにシリンダ上にインクパターン
を形成するよう電圧感応性の緑青色の着色材をピックア
ップする。これらのインキングされたセルが転写機構
（217）に達するにつれて、印刷されるべき画像の先端
部分を含むその上の着色材は、シートＳに転写され、こ
の間、シリンダ上の静電パターンの次に次ぐ部分はイン
キングされ、同時に、印刷されるべきパターンの終端部
分はなお機構（222）にてシリンダ上に記録されつつあ
る。

シリンダ（204）が約１回転と3/4回転した後、オリジ
ナルの画像の緑青色の構成成分を含むパターン全体はシ
ート（Ｓ）上に印刷されてしまっておりそこに溶融させ
られている。望まれる場合には、機構（217）において
マイクロセルの内側プレートに対し所定の位置にくるよ
うコンタクト（238）を回転させ、これらのセルを放電
してこの場合において完全にインクを転写させることが
できる。又シールドランプ（240）は、転写機構を超え
たシリンダ表面がいっでも新しい静電画像を受入れるこ
とのできる状態になるようこのランプを通過して前進す
るマイクロセルが自動的に放電させられるようにつねに
点灯した状態に保たれる。

ここで制御装置（200）はシリンダ（204）の回転を逆
転させ、同時に印刷部材（228）を回転させてシリンダ
に対して次のインクロッド（228b）すなわち黄色のロッ
ドをシリンダに対して位置づける。シリンダは、逆転す
るにつれて紙シート（Ｓ）をそのもとのポジションまで
左へ送る。このシートの印刷された面はシリンダ（20
4）と接触するが、完全に乾きシート表面に溶融したイ
ンクはシリンダにオフセットしない。このとき制御装置
（220）はシート（Ｓ）上のオリジナルの画像の黄色の
構成成分を印刷するため第２の印刷サイクルを始める。
このためこの黄色の構成成分に相当する新しい静電画像
が記録機構（222）にてシリンダ上にセル列毎に記録さ
れ、これらの帯電したセルは、前のとおりインキング機
構（226）にてインキングされ、その間オリジナルの画
像の次に続く部分は、なお機構（222）にて記録されて
いる。シリンダを連続して回転させると、インキングさ
れたマイクロセルは転写機構（217）まで前進し、ここ
で黄色のインクパターンはシートＳに転写される。紙シ
ートの動きはスプロケット（214）と穴（216）を介して
シリンダの動きに直接同期させられるため、シートＳに
印刷された黄色の画像は直接、前に印刷されたその上の
緑青色の画像と正確に見当が合わせられる。

制御装置（220）は次に、シリンダーをそのもとの場
所に戻し、シリンダーに対して紫紅色ロッドを位置づけ
るためインキング部材を回転させ、緑青色及び黄色の構
成成分と正確に見当合せしてシートＳ上にオリジナルの
画像の紫紅色成分を印刷するようさらに一式の記録、イ
ンキング及び転写作業を実行することによって、第三の
印刷サイクルを行なう。黒色を印刷しなければならない
場合、結果としてシートＳ上に得られる印刷された画像
が、全て印刷機（10）に関連して以上に記述されてきた
ように、コピーの各解像要素の色成分がオリジナルの画
像の色成分を忠実に複製している、オリジナルの画像の
４色複製であるように、４番目の印刷サイクルが実行さ
れる。

こうして、これまでの記述により明らかにされたもの
のうち上記の目的が効果的に達成されたことがわかるで
あろう。又、本発明の範囲から逸脱することなく上記の
構造及び上述の印刷方法にいくつかの変更を行なうこと
も可能であるため、上記の説明ならびに添付の図面に示
されている事項は全て例証的なものであり制限的意味合
いをもたないものとして解釈されなくてはならない。

又、以下の請求の範囲は、本書に説明されている本発
明の総体的及び限定的特徴の全てを網羅する目的をもつ
ものと解釈されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子印刷装置もしくは印刷機を含
む印刷システム全体の構成図、第２図は印刷機の一部破
断等角投影図、第３図は印刷機のモジュラー印刷ユニッ
トの１つの拡大した一部破断等角投影図、第４図は第３
図の４−４線による更に拡大した断面図、第５図は第３
図の印刷ユニットの一部をより詳細に示す縮尺を極めて
大きくした断片的等角投影図、第６図は第４図の６−６
線による断面図、第７図は第３図の印刷ユニットのエミ
ッタ制御回路の概略図、第8A及び8B図は第３図の印刷ユ
ニットの作動を説明する概略図、第９図は本発明を取り
入れた卓上カラープリンタの要部を示す一部破断等角投
影図、第10図は第９図のプリンタの横断面図である。 10……カラー印刷機、 12……ページコンポーザ部分、 14……コンピュータ、 16……ターミナル、 22……ハウジング、 24……電子バッファ／制御器、 26c,26y,26m,26b……プリントユニット、 28……ドラム、 32……加圧ローラ、 42……内部ロール、 46……スリット、 48……電子放出器のアレイ、 52……管状のシャフト、 56……駆動手段、 58……電気モータ、 60……電気クラッチ、 62……ギア、 64……タイミングチェーン、 66……ギア、 72……シリンダ、 74……一対のエンドプレート、 76……一対のロータリシール、 78……クラッチ、 79……ロータリシール、 81……冷却コイル、 82……モータ、 84……ホイール、 86……位置マーク、 88……光学エンコーダ、 94……キャパシタマイクロセル、 96……凹部、 98……コロナワイヤ、 110……基体、 112……二酸化シリコンフィルム、 113……穴、 114……ゲートフィルム、 120……円錐型のモリブデン電極、 121……絶縁ワイパ接触部、 122……セレクタ回路、 127……ロータリコネクタ、 128……フリップフロップ、 132……レジスタ、 134……カウンタ。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入ってくるデジタルデータ流に応答して、
   オリジナル像を表す可変厚みのインクドットパターンを
   印刷媒体上に印刷する印刷機において、 Ａ）印刷面を構成する半径方向内表面と平滑な半径方向
   外表面とを有する硬い薄壁の管状絶縁体印刷シリンダ
   （72）、 Ｂ）上記シリンダの内表面に固定され、間隔が開けら
   れ、薄く且つ導電性の一組のプレート（94a）であり、
   その幾何学的形状及び設置位置が、上記シリンダ（72）
   上に、分離し且つ独立して電気的に荷電可能なコンデン
   サマイクロセル（94）の幾何学的形状及び設置位置を決
   める上記一組のプレート（94a）、 Ｃ）上記マイクロセルのうちの選択されたセルを、入っ
   ているデータ流に基づいて作動して、これらの作動され
   たマイクロセル（94）が印刷されるべきパターンのドッ
   トに幾何学的に関連するようにする手段（82、84、12
   2）、 Ｄ）制御された可変のクーロン電荷レベルで作動するよ
   うに選択されたマイクロセル（94）上に電荷を付着し
   て、印刷されるべきパターンの上記関連ドットに対して
   所望される印刷密度に比例する種々の強度（E₁,E₂）の
   局部的な電界（Ｅ）を上記シリンダ外表面に形成するた
   めの手段（48、98）、 Ｅ）シリンダ外表面に液体として付与される電圧感知イ
   ンク（148）、 Ｆ）上記外表面に上記液体インクを接触させ、このイン
   クが、上記電界の作用のもとで、作動のために選択され
   た上記マイクロセル（94）の位置においてのみ上記外表
   面に付着するようにし、各々の上記インク付着（Ｄ）の
   厚（D₁,D₂…）みは、そのマイクロセルにおける電界の
   強度に比例するようにし、これにより、上記シリンダ外
   表面上に可変厚みのインクパターンを形成するような手
   段（146）と、 Ｇ）上記インクパターンを上記印刷媒体に転写して、上
   記印刷媒体に印刷されたインクドットパターンが上記オ
   リジナル像の忠実な複写となるようにする手段（32）と
   を具備することを特徴とする印刷機。
2. 【請求項２】Ａ）上記付着手段（48、49）は、 1.上記シリンダの内部にあって、上記１組のプレートの
   各プレート（94a）に対向し、上記シリンダ内表面から
   離間されていて、付勢された時に、 上記プレートに電子を制御可能に付着する電子放出器
   （48a）のアレイ（48）と、 2.上記シリンダ外表面から離間されており、関係するプ
   レート（94a）が上記放出器からの電子を受け取るマイ
   クロセル（94）において、シリンダ外表面に正の電荷キ
   ャリアを付着するための正の電荷ソース手段（98）とを
   備え、そして Ｂ）上記作動手段（82、84、122）は、 1.上記正の電荷ソース及び上記１組の放出器（48a）に
   対して上記シリンダ（72）を移動させる手段（82、84）
   と、 2.上記放出器が作動に対して選択されたマイクロセル
   （94）に対向して配置された時に電子がこれらマイクロ
   セルのプレートに蓄積されるように上記１組の放出器の
   うちの或る放出器を付勢する手段（122）とを備えてい
   る請求項１に記載の印刷機。
3. 【請求項３】A.上記インク（148）は、上記シリンダ外
   表面に液体フィルムとして塗布できるように、選択され
   た温度で溶融するサーモプラスチックインクであり、B.
   上記インクパターンが上記シリンダ外表面から上記印刷
   媒体に転写されるまでインクを溶融状態に維持するよう
   に上記シリンダ外表面に付着されたインクを加熱する手
   段を備えている請求項２に記載の印刷機。
4. 【請求項４】A.上記シリンダ外表面は、上記インクを穏
   やかに反発し、そして B.上記インク（148）は、電気的に中性のサーモプラス
   チックキャリア（148b）を含む２成分インクであり、上
   記キャリアは、上記の選択された温度で溶融すると共
   に、電圧感知着色粒子（148a）を含んでおり、上記反発
   性のシリンダ外表面は、該面の反発特性に打ち勝つよう
   な吸引電界力が存在する荷電されたマイクロセル（94）
   に対応する位置においてのみインクキャリアから着色粒
   子を取り上げる請求項３記載の印刷機。
5. 【請求項５】A.上記着色粒子（148a）は、上記選択され
   た温度より高い温度で溶融するサーモプラスチック粒子
   であり、そして B.上記シリンダ外表面に付着した着色粒子を上記選択さ
   れた高い温度に加熱して上記溶融した粒子が上記インク
   パターンを画成する着色小滴を上記シリンダ外表面上に
   形成するようにする手段（152、154）を更に具備し、上
   記の小滴は、インクパターン転写手段（32）による印刷
   媒体への転写の際に冷却され、上記インクパターンが上
   記シリンダ外表面から完全にオフセット刷りされてプリ
   ント媒体に溶着されるようになる請求項４記載の印刷
   機。
6. 【請求項６】上記シリンダ外表面上のインクパターンが
   印刷媒体への転写点で受ける電界を除去又は変更して上
   記パターンが印刷媒体に向かってオフセット刷りされる
   よう助成するための手段を更に備えている請求項２記載
   の印刷機。
7. 【請求項７】上記パターンの部分が印刷媒体に転写され
   た後に上記インクパターンの部分の下にあるマイクロセ
   ル（94）の電界を除去するための手段（177）を更に備
   えている請求項２に記載の印刷機。
8. 【請求項８】上記除去するための手段（177）は、上記
   マイクロセルを放電する手段を備えている請求項７に記
   載の印刷機。