JP3329888B2 - ４色トナー単パスカラー印刷システム - Google Patents

４色トナー単パスカラー印刷システム

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JP3329888B2
JP3329888B2 JP15583593A JP15583593A JP3329888B2 JP 3329888 B2 JP3329888 B2 JP 3329888B2 JP 15583593 A JP15583593 A JP 15583593A JP 15583593 A JP15583593 A JP 15583593A JP 3329888 B2 JP3329888 B2 JP 3329888B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は４色トナー単パスカラー
印刷システムに関し、さらに詳しくは、一般にラスタ出
力スキャナ（ＲＯＳ）光学系および縦列に接続した２つ
の３レベルゼログラフィーユニットから成り、白と黒お
よび６つの原色のうち５色を生成する画素を印刷でき、
画素の隣に画素を並べて印刷することにより、６番目の
原色の最も強い彩度の色を除く全部の色を生成すること
のできるカラー印刷システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の２レベルゼログラフィーでは、最
初に電荷保持面を均等に帯電させることによって、光導
電性部材などの電荷保持面に静電潜像を形成するのが一
般的な手順である。静電荷は、原稿画像に対応する活性
化放射のパターンに従って選択的に消失する。電荷の選
択的消失により、画像化表面に２レベルの潜在電荷パタ
ーンが残る。高電荷領域は放射によって露光されなかっ
た領域に対応する。この電荷パターンの１レベルがトナ
ーで現像することによって可視状態になる。トナーは一
般に、静電吸引によって電荷パターンに付着する着色粉
末である。現像された画像は次に画像化表面に定着され
るか、あるいは普通紙などの受容基板に転写された後、
適切な定着技術によってそこに定着される。
【０００３】３レベルのハイライトカラー画像化の場
合、従来のゼログラフィーとは異なり、露光後、電荷保
持面に３つの電荷レベルが生成される。高電荷領域（つ
まり露光されなかった領域）はトナーで現像され、より
完全に放電された領域も現像されるが、これは異なる色
のトナーで行われる。このように、電荷保持面には、３
つの電荷レベルに対応する３つの露光レベル、つまりゼ
ロ露光、中間露光、および完全露光が含まれる。これら
の３レベルは、例えば黒、白、および単色で印刷するよ
うに現像することができる。
【０００４】図１は、先行技術の３レベルゼログラフィ
ー印刷システムの略図である。図から分かるように、こ
のシステムは、帯電ステーションＡ、露光ステーション
Ｂ、現像ステーションＣ、転写ステーションＤ、および
クリーニングステーションＦを通過移動するように取り
付けられた、導電性で光透過性の基板の光導電性面から
成る光導電性ベルト１０の形態の電荷保持部材を利用し
ている。ベルト１０は、矢印１６の方向に移動し、その
連続部分を順次、その移動経路の周囲に配置された様々
な処理ステーションに運ぶ。ベルト１０は、多数のロー
ラ１８、２０、および２２に支持されている。前者は駆
動ローラとして使用することができ、後者はホトレセプ
タベルト１０に適切な張力を与えるために使用すること
ができる。ベルトを矢印１６の方向に進行させるため
に、モータ２３がローラ１８を回転する。ローラ１８
は、ベルト駆動機構などの適切な手段によって、モータ
２３に結合される。
【０００５】さらに図２（１）、（２）から分かるよう
に、最初にベルト１０の連続部は帯電ステーションＡを
通過し、ここで例えばスコロトロン、コロトロン、また
はディコロトロンなどの一般に符号２４で示すコロナ放
電装置が、ベルト１０を選択的に高レベルの一様な正電
位または負電位Ｖo に帯電する。コロナ放電装置２４を
制御するために、当業界で周知の適切な制御回路を使用
することができる。
【０００６】次に、ホトレセプタ面の帯電部は、露光ス
テーションＢに運ばれる。露光ステーションＢでは、ベ
ルト１０の一様帯電面が３レベルラスタ出力スキャナ
（ＲＯＳ）ユニット２５によって露光され、これにより
電荷保持面はスキャナ装置からの出力に従って放電す
る。この走査の結果、各領域が３つの可能なレベルのう
ちの１つで露光した３つの別個の放電領域がホトレセプ
タに形成される。つまり（１）電位がＶddp に等しくな
り、帯電領域現像（ＣＡＤ）を用いて現像されるゼロ露
光、（２）低電位Ｖc になり、放電領域現像（ＤＡＤ）
を用いて現像される完全露光、および（３）中間電位Ｖ
W になり、現像されず、印刷に白い領域を生じる中間露
光の３種類である。これらの電位を概略的に図２に示
す。幾つかの典型的な電位を以下に示す。
【０００７】最初に電位Ｖo に帯電されたホトレセプタ
は、約−９００ボルトに等しいＶddp レベルまで暗減衰
する。露光ステーションＢで露光されると、ホトレセプ
タは画像のハイライト（つまり黒以外の色）カラー部で
約−１００ボルトに等しいＶc （ＶDAD ）まで放電す
る。ホトレセプタはさらに、地（つまり白）の画像領域
および文書間領域で像様に−５００ボルトに等しいＶw
（Ｖwhite ）まで放電する。このように、画像の露光は
３つのレベルで行われる。つまりゼロ露光（つまり
黒）、中間露光（白）、および完全露光（つまりカラ
ー）である。露光ステーションを通過した後、ホトレセ
プタには、ＣＡＤおよびＤＡＤカラー潜像に対応する高
レベル帯電領域および完全放電領域が含まれ、さらに現
像されない中間レベル帯電領域も含まれる。
【０００８】現像ステーションＣでは、一般に符号３０
で示す現像システムが、現像剤をＣＡＤおよびＤＡＤ静
電潜像に接触させる。現像システム３０は、第１および
第２現像ハウジング３２および３４から成る。現像ハウ
ジング３２は、１対の磁気ブラシローラ３５および３６
を有する。ローラは現像剤４０をホトレセプタに接触さ
せ、帯電領域（ＶCAD ）を現像させる。現像剤４０は、
例えば正に帯電した黒のトナーを含む。電気的バイアシ
ングは、現像装置３２に電気的に接続された電源４１を
介して達成される。約−６００ボルトの適切なＤＣバイ
アスＶbbは、電源４１を介してローラ３５および３６に
印加される。
【０００９】現像ハウジング３４は、１対の磁気ローラ
３７および３８を有する。ローラは現像剤４２をホトレ
セプタに接触させ、放電領域（ＶDAD ）を現像させる。
現像剤４２は、例えば負に帯電した赤のトナーを含む。
適切な電気的バイアシングは、現像装置３４に電気的に
接続された電源４３を介して達成される。約−４００ボ
ルトの適切なＤＣバイアスＶcbは、バイアス電源４３を
介してローラ３７および３８に印加される。
【００１０】ホトレセプタに現像された複合画像は、正
および負の両方のトナーから成るので、基板に有効な転
写ができるように正コロナ放電を用いてトナーを調整す
るために、正の転写前コロナ放電部材（図示せず）が設
けられる。転写前コロナ放電部材は、フィールド感応モ
ードで作動するようにＤＣ電圧でバイアスし、複合３レ
ベル画像で極性を反転しなければならない領域により多
くの電荷（あるいは少なくとも匹敵できる電荷）を選択
的に追加する方法により、３レベルゼログラフィー転写
前帯電を行う、ＡＣコロナ装置とすることが望ましい。
この電荷区別は、転写前帯電の前に複合現像潜像を帯び
たホトレセプタを光により放電することによって向上す
る。これにより、すでに正しい極性になっている画像部
分を過剰帯電する傾向が最小限に抑制される。
【００１１】再び図１を参照すると、１枚のシート状支
持材５８が、転写ステーションＤでトナー画像に接触す
るように移動される。シート状支持材は、従来のシート
供給装置（図示せず）によって、転写ステーションＤに
運ばれる。シート供給装置は、積み重ねコピーシートの
一番上のシートと接触しているフィードローラを含むよ
うにすることが望ましい。フィードローラは回転して、
積み重ねシートから一番上のシートをシュートに送り込
む。シュートは、現像されたトナー粉末の画像が転写ス
テーションＤで移動するシート状支持材に接触するよう
に、移動するシート状支持材を設定されたシーケンスで
ベルト１０の表面に接触させる。
【００１２】転写ステーションＤは、適切な極性のイオ
ンをシート５８の裏側に噴射するコロナ発生装置６０を
有する。これにより、帯電トナー粉末画像はベルト１０
からシート５８に吸引される。転写後、シートは矢印６
２の方向にコンベア（図示せず）まで移動し続け、この
コンベアでシートは定着ステーションＥに運ばれる。
【００１３】定着ステーションＥは、一般に符号６４で
示す定着アセンブリを有する。これは、転写された粉末
画像をシート５８に永久に固定する。定着アセンブリ６
４は、加熱定着ローラ６６とバックアップローラ６８で
構成することが望ましい。トナー粉末画像が定着ローラ
６６に接触した状態で、シート５８が定着ローラ６６と
バックアップローラ６８の間を通過する。このようにし
て、トナー粉末画像はシート５８に永久に定着する。定
着後、シュート（図示せず）が移動するシート５８をキ
ャッチトレー（図示せず）まで案内し、その後、操作員
がこれを印刷機から取り出す。
【００１４】シート状支持材がベルト１０の光導電性面
から分離された後、光導電性面の非画像領域に含まれる
残留トナー粒子が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Ｆで除去される。クリーニン
グステーションＦには磁気ブラシクリーナハウジングが
配置されている。クリーナ装置は、クリーナハウジング
内のキャリア粒子をローラ構造および電荷保持面に対し
てブラシ状に配向させる、従来の磁気ブラシローラ構造
から成る。これはまた、ブラシから残留トナーを除去す
るための１対のトナー除去ローラをも含む。
【００１５】クリーニングの後、次の画像化サイクルの
ために光導電面を帯電させる前に、感光面に残っている
残留静電荷を消失させるために、放電ランプ（図示せ
ず）で光導電面に光を放射する。白または地の放電電位
の安定化は、静電電圧計（ＥＳＶ）７０を用いてホトレ
セプタの文書間領域の白放電レベルを監視することによ
って達成される。これによって得られる情報は、白放電
レベルが予め設定されたレベルに維持されるようにＲＯ
Ｓユニット２５の出力を制御するために、制御論理７２
によって利用される。この安定化技術の詳細は、本発明
と同一の譲受人に譲渡された米国特許第４，９９０，９
５５号に記載されている。
【００１６】３レベル露光画像化を達成するために、先
行技術で周知の走査技法は幾つかある。キャノン９０３
０で使用されているような従来のフライングスポットス
キャナは、ＲＯＳユニットを用いて、露光された画像を
ホトレセプタに一度に１画素づつ「書く」。より高い空
間分解能を得るには、パルスイメージングスキャナを利
用することができる。より高い空間分解能を達成できる
好適な技法は、フライングスポットスキャナと同様の光
学素子（回転多面体、レーザ光源、多面体前および多面
体後の光学系）を使用するが、多くの画素を同時に照明
するＡ／Ｏ変調器も使用し、これによりスキャナはコヒ
ーレントな画像応答が得られる。このタイプの走査シス
テムにより、露光レベルつまり画像面のレベルは、ビデ
オデータによってＡ／Ｏ変調器の駆動レベルを制御する
ことによって、制御することができる。３レベルシステ
ムでは、２つの駆動レベルを使用する。１つは白露光の
ためのものであり２番目はＤＡＤ露光のための高い駆動
レベルである。
【００１７】あるいはまた、音響振幅を制御して中間露
光レベルを得る代わりに、パルスイメージングシステム
ではパルス幅変調を空間フィルタリングと協働して使用
することによって、中間露光を得ることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】記録媒体に３レベル露
光を形成するためのラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）光学
システムは一般に、黒、白、および単色を印刷する。し
かし、フルカラー処理を行えば、白黒の他にシアン、
黄、マゼンタ、青、緑、および赤の原色が印刷される。
【００１９】本発明の目的は、３レベルゼログラフィー
ユニットを用いるカラー印刷システムを提供することで
ある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、第１変調ビームおよび第２変調ビ
ームを生成するラスタ出力スキャナ光学システムと、ホ
トレセプタ手段と、前記ホトレセプタ手段を帯電する第
１の３レベルゼログラフィーユニットであって、前記ホ
トレセプタ手段を次に前記第１変調ビームに露光させ、
前記第１変調ビームに露光した後の電荷に基づいて、第
１カラートナーおよび第２カラートナーを前記ホトレセ
プタ手段に付着する手段を有する前記第１の３レベルゼ
ログラフィーユニットと、前記第１の３レベルゼログラ
フィーユニットの後で、前記ホトレセプタ手段を帯電す
る第２の３レベルゼログラフィーユニットであって、前
記ホトレセプタ手段を次に前記第２変調ビームに露光さ
せ、前記第２変調ビームに露光した後の電荷に基づい
て、第３カラートナーおよび第４カラートナーを前記ホ
トレセプタ手段に付着する手段を有する前記第２の３レ
ベルゼログラフィーユニットと、から成り、これによっ
て前記カラートナーが黒、白および６つの原色のうちの
５色の画素を生成し、画素の隣に画素を並べて印刷する
ことにより、第６原色の最も強い彩度の色を除く全ての
色を生成するようにしたものである。
【００２１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記第６原色を加法混色の原色とし、前記第１およ
び第２カラートナーの一方を、第６原色の残りの加法混
色の原色の１つとし、前記第１および第２カラートナー
の他方を、色相で第６原色と反対側の減法混色の原色と
し、第３および第４カラートナーを、色相で第６原色に
隣接する２つの減法混色の原色としたものである。
【００２２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第６原色を青とし、前記第１トナーの色を緑と
し、前記第２トナーの色を黄とし、前記第３トナーの色
をシアンとし、前記第４トナーの色をマゼンタとしたも
のである。請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記第６原色を加法混色の原色とし、前記第１およ
び第２カラートナーの一方を黒とし、前記第１および第
２カラートナーの他方を色相で第６原色の反対側の減法
混色の原色とし、第３および第４カラートナーを色相で
第６原色に隣接する２つの減法混色の原色としたもので
ある。
【００２３】そして、請求項５の発明は、請求項１の発
明において、前記第６原色を青とし、前記第１トナーの
色を黒とし、前記第２トナーの色を黄とし、前記第３ト
ナーの色をシアンとし、前記第４トナーの色をマゼンタ
としたものである。
【００２４】
【作用】本発明による４色トナー単パスカラー印刷シス
テムは一般に、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）光学シス
テムおよび縦列接続した２つの３レベルゼログラフィー
ユニットから成る。
【００２５】全処理フルカラー印刷システムは、黒、お
よびシアンとマゼンタと黄の減法混色の３原色の全部で
４色のトナーを用いて、白黒および赤、緑、青、シア
ン、マゼンタ、および黄の６つの原色全部の画素を生成
することができる。加法混色の３原色である青と赤と緑
の画素は、トナードットの上にトナードットを重ねて減
法混色の３原色のトナーを組み合わせることによって生
成される。減法混色の３原色および黒のトナードットを
他のトナードットと組み合わずに、結果的に得られる８
つの画素は、画素の隣に画素を並べる方式により、フル
カラーパレットに組み立てることができる。
【００２６】２つの３レベルゼログラフィーユニットに
より、シアン、マゼンタ、および黄の減法混色の３原色
のうち２色だけを利用して、トナードットの上にトナー
ドットを重ねて組み合わせ、加法混色の３原色を生成す
ることができる。その結果得られるカラー印刷システム
は、白黒および６原色のうちの５色の画素を生成するこ
とができ、画素の隣に画素を並べて印刷することによ
り、６番目の色つまり加法混色３原色の１つの最も強い
彩度の色を除く全ての色を生成することができる。この
カラー印刷システムは、４色のトナーまたは黒のトナー
と３色のトナーのどちらかを使用する。
【００２７】本発明の他の目的および利点は、本発明の
より深い理解と共に、添付の図面に即して述べる以下の
説明および請求の範囲から明らかになるであろう。
【００２８】
【実施例】次に、図３について説明する。これは、４色
トナー単パスカラー印刷システム１００を示す。このカ
ラー印刷システム１００は一般に、ラスタ出力スキャナ
（ＲＯＳ）光学システム１０２および２つの３レベルゼ
ログラフィーユニット１０４および１０６から成る。
【００２９】ラスタ出力スキャナ１０２では、光源１０
８から、コリメータ光学素子１１４によって平行にする
と共にその他の調整をした２つのコヒーレントなレーザ
ビーム１１０および１１２が放射される。２つの平行ビ
ーム１１６および１１８は、二重チャネル変調器１２０
によって個別に変調される。変調された２つのビーム１
２２および１２４は再び平行にされ、光学素子１２６に
よってさらに調整され、回転多面鏡１３０の１つの面１
２８に収束される。反射し、変調されたビーム１３２お
よび１３４は、ｆθ画像化および歪み補正光学素子１３
６によって収束して画像化され、折畳み鏡によってホト
レセプタベルト１３８の２つの別個の位置１４０および
１４２に反射する。
【００３０】第１ビーム１３２は、第１の３レベルゼロ
グラフィーユニット１０４の帯電ステーション１４４と
第１および第２現像ステーション１４６および１４８と
の間で、ホトレセプタベルト１３８上の点１４０に収束
し、第２ビーム１３４は、第２の３レベルゼログラフィ
ーユニット１０６の帯電ステーション１５０と第１およ
び第２現像ステーション１５２および１５４との間で、
ホトレセプタベルト１３８上の点１４２に収束する。
【００３１】ホトレセプタベルト１３８は矢印１５６の
方向に移動して、ベルトの連続部を、ホトレセプタベル
トの経路の周辺に配置された様々な処理ステーションに
順次運ぶ。ベルトは、ローラとモータとベルト駆動機構
（図示せず）によって駆動されて進行する。
【００３２】最初に、ホトレセプタベルト１３８の連続
部は、クリーニングステーション１５８を通過する。ク
リーニングステーションは、ホトレセプタベルトから残
留トナー粒子および残留電荷を除去する。
【００３３】ベルト１３８は次に、第１の３レベルゼロ
グラフィーユニット１０４の帯電ステーション１４４に
進む。帯電ステーションは、ベルトを選択的に高い一様
な電位Ｖo に帯電する。
【００３４】帯電したベルトは次に、３レベルラスタ出
力スキャナ（ＲＯＳ）光学システムからの変調光ビーム
１３２に露光される。これにより、ベルトの帯電面は、
ビーム１３２の変調出力に従って放電する。本出願で先
に述べたように、この結果、３つの別個の異なる放電お
よび露光レベル、つまりゼロ露光、中間露光、および完
全露光が得られる。
【００３５】ホトレセプタベルト１３８は次に、第１ゼ
ログラフィーユニット１０４の第１および第２現像ステ
ーション１４６および１４８を通過する。先に述べたよ
うに、第１現像ハウジング１４６は、ホトレセプタベル
ト１３８のゼロ露光の部分または画素に第１トナーを付
着し、第２現像ステーション１４８は、ホトレセプタベ
ルト１３８の完全露光の部分または画素に第２トナーを
付着する。先に述べたように、ホトレセプタベルトの中
間露光部にはトナーは付着しない。
【００３６】ホトレセプタベルトは次に、消去部１６０
を通過することができる。これは、第１ゼログラフィー
ユニット１０４からのホトレセプタベルトの残留電荷を
除去する。消去部は第１の３レベルゼログラフィーユニ
ットからのベルト上のトナーは除去せず、またはこれに
何の影響も与えない。次の３レベルゼログラフィーユニ
ットの帯電ステーションでベルトに一様な電荷を与える
ので、消去部の設置は任意である。
【００３７】ベルト１３８は次に、第２の３レベルゼロ
グラフィーユニット１０６の帯電ステーション１５０を
通過する。帯電ステーションは、ベルトを選択的に高い
一様な電位Ｖo に帯電する。
【００３８】帯電したベルトは次に、３レベルラスタ出
力スキャナ（ＲＯＳ）光学システムからの変調光ビーム
１３４に露光される。これにより、ベルトの帯電面は、
ビーム１３４の変調出力に従って放電する。本出願で先
に述べたように、この結果、３つの別個の異なる放電お
よび露光レベル、つまりゼロ露光、中間露光、および完
全露光が得られる。
【００３９】ホトレセプタベルト１３８は次に、第２ゼ
ログラフィーユニット１０６の第１および第２現像ステ
ーション１５２および１５４を通過する。先に述べたよ
うに、第１現像ハウジング１５２は、ホトレセプタベル
ト１３８のゼロ露光の部分または画素に第３トナーを付
着し、第２現像ハウジング１５４は、ホトレセプタベル
ト１３８の完全露光の部分または画素に第４トナーを付
着する。先に述べたように、ホトレセプタベルトの中間
露光部にはトナーは付着しない。
【００４０】第２の３レベルゼログラフィーユニットの
現像ハウジングのトナーは、第１の３レベルゼログラフ
ィーユニットの現像ステーションによるホトレセプタベ
ルトのトナー上に付着することができる。
【００４１】ホトレセプタベルト１３８は次に、転写ス
テーション１６２に進む。１枚のシート状の支持材１６
４が、転写ステーション１６２でホトレセプタベルト１
３８のトナーと接触するように移動し、トナーがシート
１６４に転写される。ベルトに付着され、したがってシ
ートに転写されるトナーは、両方の３レベルゼログラフ
ィーユニット１０４および１０６によるトナーを含んで
いる。
【００４２】転写後、シートは矢印１６６の方向に移動
し、定着ステーション１６８に進む。先に述べたよう
に、定着ステーション１６８は、転写されたトナー画像
をシートに固定する。
【００４３】トナーがホトレセプタベルトから分離され
た後、ベルト１３８は次にクリーニングステーション１
５８を通過し、印刷サイクルは終了する。クリーニング
ステーションは、ホトレセプタベルトから残留トナー粒
子および残留電荷を除去する。
【００４４】単パスカラー印刷システム１００では、第
２ゼログラフィーユニット１０６からのトナーは、前に
第１ゼログラフィーユニット１０４で付着したトナーの
上に付着することができる。その結果、ホトレセプタベ
ルトおよびその後のシート状支持材にトナードットの上
にトナードットを重ねた画素が生成される。しかし、同
一ゼログラフィーユニットからの２つのトナーは、トナ
ードットの上にトナードットを重ねて付着してホトレセ
プタベルト上に１つの画素を形成することはできない。
【００４５】第２ゼログラフィーユニットからのトナー
は、ホトレセプタベルトの第１ゼログラフィーユニット
で付着したトナーと同じ点に付着することができる。し
たがって、第２ゼログラフィーユニット１０６の現像ス
テーション１５２からの第３トナーは、第１ゼログラフ
ィーユニット１０４の現像ステーション１４６からの第
１トナーの上に付着することができ、あるいは第１ゼロ
グラフィーユニット１０４の現像ステーション１４８か
らの第２トナーの上に付着することができる。第２ゼロ
グラフィーユニット１０６の現像ステーション１５４か
らの第４トナーは、第１ゼログラフィーユニット１０４
の現像ステーション１４６からの第１トナーの上に付着
することができ、あるいは第１ゼログラフィーユニット
１０４の現像ステーション１４８からの第２トナーの上
に付着することができる。また、第２ゼログラフィーユ
ニット１０６の現像ステーション１５２および１５４の
第３および第４トナーの両方を、第１ゼログラフィーユ
ニット１０４の現像ステーション１４６からの第１トナ
ー上に付着することができ、あるいは第１ゼログラフィ
ーユニット１０４の現像ステーション１４８の第２トナ
ー上に付着することができる。これらの組み合わせによ
り、１つの色のトナーを他の色のトナーの上に付着し
て、別の色の画素をベルト上に形成することができる。
【００４６】全処理フルカラー印刷システムは、黒、お
よびシアンとマゼンタと黄の減法混色の３原色の全部で
４色のトナーを用いて、白と黒、および赤、緑、青、シ
アン、マゼンタおよび黄の６原色全部を生成することが
できる。青と赤と緑の加法混色の３原色の画素は、減法
混色の３原色のトナーの組み合わせをトナードットの上
にトナードットを重ねて用いることによって生成され
る。減法混色の３原色と黒のトナードットを他のトナー
ドットと組み合わせずに、結果的に得られる８つの画素
は、画素の隣に画素を並べることにより、フルカラーパ
レットに組み立てることができる。
【００４７】２つの３レベルゼログラフィーユニットに
より、シアン、マゼンタ、および黄の減法混色の３原色
のうちの２色だけを利用して、トナードットの上にトナ
ードットを重ねて、加法混色の３原色を生成することが
できる。４色のトナーと単パスを利用する本発明のカラ
ー印刷システム１００は、白と黒および６原色のうちの
５色の画素を生成することができ、画素の隣に画素を並
べて印刷する方法により、６番目の原色つまり加法混色
の３原色の１つの最も強い彩度の色を除き、全ての色を
生成することができる。
【００４８】色の色相は原色である。黄、赤、マゼン
タ、青、シアン、および緑を多角形の頂点の周囲に順番
に配置した６辺形の色相環を持つ色相を、図４に示す。
色の彩度は、無彩色からその最も鮮やかな色まで伸長す
る。図４では彩度を６辺形の内部によって表わす。中心
が彩度ゼロの無彩色であり、外側に向かって彩度が増加
し、多角形の色相環の頂点または境界線で灰色度が最も
低い、最も鮮やかな色になる。６辺形の色相環は、印刷
に利用できる色の色層−彩度パレットである。
【００４９】図４の色相−彩度パレットを貫通する縦軸
は、黒から明るくなる一連の灰色を経て白に至る色の明
度を示す。
【００５０】図４で分かるように、カラー印刷システム
１００で適切な４色のトナーを使用したとき、色相−彩
度パレットではトナードットの上にトナードットを重ね
て得られる青の画素が欠けている。しかし、マゼンタ画
素の隣にシアン画素を印刷することにより、最も強い彩
度の青を除く色が得られる。
【００５１】本発明のカラー印刷システムの１つの実施
例は、２つの３レベルゼログラフィーユニットの４つの
現像ステーションで、黒以外の４色トナーを使用する。
【００５２】本発明のカラー印刷システム１００では、
第１の３レベルゼログラフィーユニット１０４の現像ス
テーション１４６および１４８の第１トナーは緑、第２
トナーは黄とする。第２の３レベルゼログラフィーユニ
ット１０６の現像ステーション１５２および１５４の第
３トナーはシアン、第４トナーはマゼンタとする。
【００５３】図５に示すように、白画素は、ホトレセプ
タベルト１３８および白いシート状の支持材１６４にト
ナーを付着させないことによって生成される。緑の画素
は、緑色のトナーだけを付着することによって生成され
る。黄色の画素は、黄色のトナーだけを付着することに
よって生成される。シアン画素は、シアンのトナーだけ
を付着することによって生成される。マゼンタ画素は、
マゼンタのトナーだけを付着させることによって生成さ
れる。
【００５４】黒画素は、緑色を付着し、緑色の上にマゼ
ンタを付着することによって生成される。赤の画素は、
黄色を付着し、黄色の上にマゼンタを付着することによ
って生成される。シアンとマゼンタは相互に重ねて付着
できないので、青の画素は得られない。カラーパレット
では、欠けている青色の色調を、シアンを付着し、シア
ンの隣にマゼンタを付着することによって近似化するこ
とができ、隣接したシアンとマゼンタに黒および白を追
加することができる。
【００５５】緑色の画素は、緑を付着し、緑の上にシア
ンを付着するか、あるいは黄色を付着し、黄色の上にシ
アンを付着することによって生成することもできる。
【００５６】青色を欠損した画素色とする場合、一方の
ゼログラフィーユニットの現像ステーションで緑色と黄
色のトナーを使用し、もう一方のゼログラフィーユニッ
トの現像ステーションでシアンとマゼンタのトナーを使
用することは、不可欠である。しかし、緑色と黄色のト
ナーを第１ゼログラフィーユニットで使用し、シアンと
マゼンタのトナーを第２ゼログラフィーユニットで使用
することは重要ではない。本発明のカラー印刷システム
は、第１ゼログラフィーユニットでシアンとマゼンタの
トナーを使用し、第２ゼログラフィーユニットで緑色と
黄色のトナーを使用しても同じ色彩構成が生成される。
【００５７】また、緑色を第１トナーとし、黄色を第２
トナーとすることも重要ではない。黄色を第１トナー、
緑色を第２トナーとしてもかまわない。同様に、マゼン
タおよびシアンをそれぞれ第３および第４トナーとする
こともできる。それぞれのゼログラフィーユニット内
で、トナーの色の順序は重要ではない。
【００５８】欠損色、つまり近似化することができるだ
けであって、最も強い彩度の部分を印刷できない色は、
赤、青、および緑の加法混色の３原色のうちの１つでな
ければならない。トナーの色は、加法混色の残りの原色
および減法混色の３原色であるシアンと黄とマゼンタの
うちの４色の組み合わせとしなければならない。
【００５９】欠損色が緑色である場合、本発明のカラー
印刷システムは、植物に見られる最も強い彩度の緑色を
近似化することができなくなる。欠損色が赤の場合、本
発明のカラー印刷システムは、肉色の色調の最も強い彩
度の赤を近似化できなくなる。欠損色が青の場合、本発
明のカラー印刷システムは、空の幾つかの色合いである
最も強い彩度の青を近似化できなくなる。
【００６０】ここで説明するカラー印刷システム１００
の実施例は、青を欠損色として構成するために、１つの
ゼログラフィーユニットで緑色と黄色のトナーを使用
し、もう１つのゼログラフィーユニットでシアンとマゼ
ンタのトナーを使用している。代替例として、１つのゼ
ログラフィーユニットで赤と黄色のトナーを使用し、も
う１つのゼログラフィーユニットでシアンとマゼンタの
トナーを使用しても、青色を欠損色とするカラー印刷シ
ステムを構成することができる。
【００６１】２つのゼログラフィーユニットの４つの現
像ステーションのトナーの色の選択の一般規則は、１つ
のユニットが、残りの加法混色の原色の１つのトナー
と、色相において欠損した加法混色の原色の反対側の減
法混色の原色のトナーを使用し、もう１つのユニット
が、色相において欠損した加法混色の原色に隣接する２
つの減法混色の原色のトナーを使用することである。し
たがって、緑色が欠損している場合には、１つのユニッ
トが赤か緑色のトナーおよびマゼンタのトナーを使用し
なければならず、もう１つのユニットがシアンと黄色の
トナーを使用しなければならない。欠損した緑色は、黄
色の隣にシアンを並べることにより、最も強い彩度の緑
色が欠損する以外は、近似化することができる。赤色が
欠損するカラー構成の場合、１つのユニットが緑または
青色のトナーおよびシアンのトナーを使用しなければな
らず、もう１つのユニットは黄色とマゼンタのトナーを
使用しなければならない。欠損した赤色は、マゼンタの
隣に黄色を並べることにより、最も強い彩度の赤色が欠
損する以外は、近似化することができる。
【００６２】繰り返しになるが、１つのゼログラフィー
ユニットの現像ステーションのトナーの色の対は、その
トナーの色の対が第１または第２ゼログラフィーユニッ
トのどちらであるかは重要ではなく、またゼログラフィ
ーユニット内のトナーの色が第１または第２現像ステー
ションのどちらの色であるかも重要ではない。
【００６３】ゼログラフィーユニットの現像ステーショ
ンの１つに黒のトナーを使用すると、原色のどれかのト
ナーを使用した場合とは異なる特殊な状況が生じる。黒
を付着して他の色と組み合せると、黒しか生成されな
い。したがって、黒の上にカラートナーを付着しても黒
になり、またどの色の上に黒を付着しても黒になる。混
合される色の１つに黒が含まれる場合は、色の組み合わ
せはできない。
【００６４】本発明のカラー印刷システムの１つの実施
例は、２つの３レベルゼログラフィーユニットの４つの
現像ステーションで黒のトナーと３つのカラートナーを
使用する。
【００６５】本発明のカラー印刷システム１００で、第
１の３レベルゼログラフィーユニット１０４の現像ステ
ーション１４６および１４８の第１トナーを黒、第２ト
ナーを黄色とする。また、第２の３レベルゼログラフィ
ーユニット１０６の現像ステーション１５２および１５
４の第３トナーをシアン、第４トナーをマゼンタとす
る。
【００６６】図６に示すように、白画素は、ホトレセプ
タベルト１３８および白のシート状支持材１６４にトナ
ーを付着しないことによって生成される。黒画素は、黒
のトナーだけを付着するか、黒とシアン、黒とマゼン
タ、または黒とシアンとマゼンタを付着することによっ
て生成される。黄色の画素は、黄色のトナーだけを付着
することによって生成される。シアン画素は、シアンの
トナーだけを付着することによって生成される。マゼン
タ画素は、マゼンタのトナーだけを付着することによっ
て生成される。
【００６７】緑色の画素は、黄色を付着し、黄色の上に
シアンを付着することによって生成される。赤の画素
は、黄色を付着し、黄色の上にマゼンタを付着すること
によって生成される。シアンとマゼンタは相互に重ねて
付着できないので、青色の画素は得られない。カラーパ
レットでは、欠損した青色の色調は、シアンを付着し、
シアンの横にマゼンタを付着することによって近似化す
ることができ、隣接したシアンとマゼンタに黒および白
を追加することができる。
【００６８】青色を欠損画素色とする場合、１つのゼロ
グラフィーユニットの現像ステーションで黒と黄色のト
ナーを使用し、もう１つのゼログラフィーユニットの現
像ステーションでシアンとマゼンタのトナーを使用する
ことは不可欠である。しかし、黒と黄色のトナーを第１
ゼログラフィーユニットで使用し、シアンとマゼンタの
トナーを第２ゼログラフィーユニットで使用することは
重要ではない。本発明のカラー印刷システムは、第１ゼ
ログラフィーユニットでシアンとマゼンタのトナーを使
用し、第２ゼログラフィーユニットで黒と黄色のトナー
を使用した場合でも、同じカラー構成になる。
【００６９】また、黒を第１トナーとし、黄色を第２ト
ナーにすることも重要ではない。黄色を第１トナー、黒
を第２トナーとしてもかまわない。同様に、マゼンタお
よびシアンはそれぞれ第３および第４トナーとすること
ができる。各ゼログラフィーユニット内で、トナーの色
の順序は重要ではない。
【００７０】欠損色、つまり近似化することができるだ
けであって、最も強い彩度の部分を印刷できない色は、
赤、青、および緑の加法混色の３原色のうちの１つでな
ければならない。トナーの色は、黒または白および減法
混色の３原色であるシアンと黄とマゼンタのうちの４色
の組み合わせとしなければならない。
【００７１】欠損色が緑色である場合、本発明のカラー
印刷システムは、植物に見られる最も強い彩度の緑色を
近似化することができなくなる。欠損色が赤の場合、本
発明のカラー印刷システムは、肉色の色調の最も強い彩
度の赤を近似化できなくなる。欠損色が青の場合、本発
明のカラー印刷システムは、空の幾つかの色合いである
最も強い彩度の青を近似化できなくなる。
【００７２】２つのゼログラフィーユニットの４つの現
像ステーションのトナーの色の選択の一般規則は、１つ
のユニットが、黒のトナーと、色相において欠損した加
法混色の原色の反対側の減法混色の原色のトナーを使用
し、もう１つのユニットが、色相において欠損した加法
混色の原色に隣接する２つの減法混色の原色のトナーを
使用することである。したがって、緑色が欠損している
場合には、１つのユニットが黒とマゼンタのトナーを使
用しなければならず、もう１つのユニットがシアンと黄
色のトナーを使用しなければならない。欠損した緑色
は、黄色の隣にシアンを並べることにより、最も強い彩
度の緑色が欠損する以外は、近似化することができる。
赤色が欠損するカラー構成の場合、１つのユニットが黒
とシアンのトナーを使用しなければならず、もう１つの
ユニットは黄色とマゼンタのトナーを使用しなければな
らない。欠損した赤色は、マゼンタの隣に黄色を並べる
ことにより、最も強い彩度の赤色が欠損する以外は、近
似化することができる。
【００７３】繰り返しになるが、１つのゼログラフィー
ユニットの現像ステーションのトナーの色の対は、その
トナーの色の対が第１または第２ゼログラフィーユニッ
トのどちらであるかは重要ではなく、またゼログラフィ
ーユニット内のトナーの色が第１または第２現像ステー
ションのどちらの色であるかも重要ではない。
【００７４】どちらの実施例でも、人間の目は、カラー
印刷システム１００によって生成される個々の色の点を
知覚することができない。目は、色画素の塊をひとまと
めにして色相、彩度、および明度を知覚するので、それ
を１つの色として知覚する。これが、シアン画素の隣の
マゼンタ画素が人の目に青色に見える理由である。一般
に、個々の点の大きさによって、これらの画素は、個々
の画素の２×４または３×３のマトリックス単位で群化
することができる。
【００７５】マトリックス内の個々の画素は、同色でも
異なる色でもよい。個々の点が同色の場合は、画素はそ
の色の最も強い彩度になり、その色の最も鮮やかな色調
が得られる。マトリックス内の画素に異なる色を使用す
ることにより、画素の彩度および色相は、図４の色相−
彩度色環パレットの範囲内で変化する。
【００７６】マトリックス内の画素をスペクトルで隣接
する２色だけに限ると、得られる画素マトリックスの色
は、色間の色相境界線に沿った色相で、最も強い彩度と
なる。マトリックス内の画素をスペクトルで隣接しない
２つの色だけに限ると、得られる画素マトリックスの色
は、色相−彩度色環パレット内の線に沿って様々な色相
および彩度になる。マトリックスの画素を３色以上の色
にすると、画素マトリックスの色相および彩度は、様々
な変化する。欠損色、図４では青色の最も強い彩度を除
き、図４の色相−彩度色環パレット内の色相と彩度の範
囲全体を、カラー印刷システム１００で印刷することが
できる。
【００７７】カラー印刷システム１００によって生成さ
れる色の明度と暗度は、マトリックスに白または黒の画
素を加えることによって達成される。ピンクまたは明る
い赤色は、５０％が赤、５０％が白の画素マトリックス
によって印刷される。
【００７８】シート状の支持材の色が白でない場合は、
ゼログラフィーユニットの現像ハウジングで白色トナー
を使用することができる。
【００７９】第１および第２変調ビームの波長が同一で
ある場合には、カラー印刷システムは、２つの波長の校
正をする必要が無く、２つのビームの光路長が簡単に計
算できる単純な変調器および光学素子を使用する。２つ
のビームの光路長は、異なる長さにすることは不可能で
はないが、同一長さにすべきである。二重チャネル変調
器は、光路長の差を補正することができる。
【００８０】二重ビーム光源を使用し、ラスタ出力スキ
ャナ光学システムでは同一光学素子を２つの放射ビーム
で共用することにより、共通の多面鏡の面を使用するの
で、ホトレセプタベルトにおける画素配置の精度が向上
する。３レベルゼログラフィーユニットを使用すること
もまた、ホトレセプタベルトにおける画素配置の精度の
向上に役立つ。光学コンポーネントを共用することによ
って、４色単パスカラー印刷システムの物理的大きさ、
光学素子の個数、およびコストを軽減することもでき
る。
【００８１】しかし、二重ビームによる光学素子の共用
は、カラー印刷システムの説明のための１例にすぎな
い。２つの別個の光源からそれぞれビームを放射するこ
ともできる。各ビームは、別個のＲＯＳ光学システムを
使用するか、あるいは回転多面鏡の面のように特定のＲ
ＯＳ光学素子だけを共用することもできる。単独の光源
で単独のビームを放射し、これを、２つの３レベルゼロ
グラフィーユニットより前のＲＯＳ光学システムに沿っ
た位置のどこかで、ビームスプリッタ手段によって分割
してもよい。
【００８２】代替例として、本発明のホトレセプタベル
トはドラム形ホトレセプタまたはその他の同等品とする
ことができる。回転多面体ラスタ出力スキャナ（ＲＯ
Ｓ）光学システム１０２は、代替例として、ＬＥＤイメ
ージバーまたはその他の同等品とすることができる。
【００８３】光源１０８、コリメータ光学素子１１４、
および二重チャネル変調器１２０は、電子的に変調され
るダイオードレーザに置換することができる。
【００８４】本発明を特定の実施例に関連して説明した
が、以上の説明に照らして多くの代替例や変化例、変形
例が可能であることは、当業者にとって明白である。し
たがって、本発明は、そうした全ての代替例、変化例、
変形例を、本発明の精神および範囲に該当するものとし
て包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の３レベル画像化システムの略図であ
る。
【図２】（１）は図１の露光システムによって達成され
る３つの電圧放電レベルを示す。（２）は図１の露光シ
ステムによって達成される３つの電圧放電レベルを示
す。
【図３】本発明によって形成された２つの３レベルゼロ
グラフィーユニットを用いたカラー印刷システムの略図
である。
【図４】色相−彩度色環パレットの略図である。
【図５】第１および第２ゼログラフィーユニットによっ
てホトレセプタベルト上に形成される露光およびトナー
の現像、および４色のトナーを用いて結果的に得られる
色を示す略図である。
【図６】第１および第２ゼログラフィーユニットによっ
てホトレセプタベルト上に形成される露光およびトナー
の現像、および黒のトナーと３色のトナーを用いて結果
的に得られる色を示す略図である。
【符号の説明】
１０ ホトレセプタベルト ２３ モータ ２４ コロナ放電装置 ２５ ３レベルラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）ユニッ
ト ３０ 現像システム ３２ 第１現像ハウジング ３４ 第２現像ハウジング ３５、３６ 磁気ブラシローラ ４０、４２ 現像剤 ４１、４３ バイアス電源 ５８ 支持材 ６０ コロナ発生装置 ６４ 定着アセンブリ ６６ 定着ローラ ６８ バックアップローラ ７２ ＲＯＳユニット制御論理回路 １００ ４色単パスカラー印刷システム １０２ ラスタ出力スキャナ １０４ 第１の３レベルゼログラフィーユニット １０６ 第２の３レベルゼログラフィーユニット １０８ 光源 １２０ 二重チャネル変調器 １３８ ホトレセプタベルト １４４ 第１ゼログラフィーユニットの帯電ステーシ
ョン １４６ 第１ゼログラフィーユニットの第１現像ステ
ーション １４８ 第１ゼログラフィーユニットの第２現像ステ
ーション １５０ 第２ゼログラフィーユニットの帯電ステーシ
ョン １５２ 第２ゼログラフィーユニットの第１現像ステ
ーション １５４ 第２ゼログラフィーユニットの第２現像ステ
ーション １５８ クリーニングステーション １６０ 消去ステーション １６２ 転写ステーション １６４ シート状支持材 １６８ 定着ステーション
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−115238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161762（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−184873（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−189663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−91155（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/525 B41J 2/44 G03G 15/01 G03G 15/01 112

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１変調ビームおよび第２変調ビームを生
    成するラスタ出力スキャナ光学システムと、 ホトレセプタ手段と、 前記ホトレセプタ手段を帯電する第１の３レベルゼログ
    ラフィーユニットであって、前記ホトレセプタ手段を次
    に前記第１変調ビームに露光させ、前記第１変調ビーム
    に露光した後の電荷に基づいて、第１カラートナーおよ
    び第２カラートナーを前記ホトレセプタ手段に付着する
    手段を有する前記第１の３レベルゼログラフィーユニッ
    トと、 前記第１の３レベルゼログラフィーユニットの後で、前
    記ホトレセプタ手段を帯電する第２の３レベルゼログラ
    フィーユニットであって、前記ホトレセプタ手段を次に
    前記第２変調ビームに露光させ、前記第２変調ビームに
    露光した後の電荷に基づいて、第３カラートナーおよび
    第４カラートナーを前記ホトレセプタ手段に付着する手
    段を有する前記第２の３レベルゼログラフィーユニット
    と、 から成り、これによって前記カラートナーが黒、白およ
    び６つの原色のうちの５色の画素を生成し、画素の隣に
    画素を並べて印刷することにより、第６原色の最も強い
    彩度の色を除く全ての色を生成するようにした４色トナ
    ー単パスカラー印刷システム。
  2. 【請求項２】 前記第６原色が加法混色の原色であ
    り、前記第１および第２カラートナーの一方が、第６原
    色の残りの加法混色の原色の１つであり、前記第１およ
    び第２カラートナーの他方が、色相で第６原色と反対側
    の減法混色の原色であり、第３および第４カラートナー
    が、色相で第６原色に隣接する２つの減法混色の原色で
    ある請求項１記載の４色トナー単パスカラー印刷システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記第６原色が青であり、前記第１ト
    ナーの色が緑であり、前記第２トナーの色が黄であり、
    前記第３トナーの色がシアンであり、前記第４トナーの
    色がマゼンタである請求項２記載の４色トナー単パスカ
    ラー印刷システム。
  4. 【請求項４】 前記第６原色が加法混色の原色であ
    り、前記第１および第２カラートナーの一方が黒であ
    り、前記第１および第２カラートナーの他方が色相で第
    ６原色の反対側の減法混色の原色であり、第３および第
    ４カラートナーが色相で第６原色に隣接する２つの減法
    混色の原色である請求項１記載の４色トナー単パスカラ
    ー印刷システム。
  5. 【請求項５】 前記第６原色が青であり、前記第１ト
    ナーの色が黒であり、前記第２トナーの色が黄であり、
    前記第３トナーの色がシアンであり、前記第４トナーの
    色がマゼンタである請求項４記載の４色トナー単パスカ
    ラー印刷システム。
JP15583593A 1992-08-03 1993-06-25 ４色トナー単パスカラー印刷システム Expired - Lifetime JP3329888B2 (ja)

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US07/923,648 US5223906A (en) 1992-08-03 1992-08-03 Four color toner single pass color printing system using two tri-level xerographic units
US923648 1992-08-03

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