JP4121841B2 - 現像装置、カスタムカラーハウジング及びトナー画像形成方法 - Google Patents
現像装置、カスタムカラーハウジング及びトナー画像形成方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、イオノグラフ又は電子写真による画像形成/プリントの現像装置/機械に関し、より具体的には、カスタムカラーとされたマーキング粒子を提供する現像剤装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カスタマ選択可能カラーは一般に、ドキュメントを瞬時に識別し認証するために利用される。したがってカスタマは通常、その色が特定の色仕様を満たしているかに非常に関心を持つ。例えばゼロックスのデジタル様式化された「X」に関連するレッドカラーは、特定の陰影(shade)、色相及び色値を有するカスタマ選択可能カラーである。同様に、シラクーザ大学(Syracuse University)に関連するオレンジの特別な陰影もカスタマ選択可能カラーの好例である。カスタマ選択可能カラー出力のより専門的な例を「カスタムカラー」の分野に見ることができる。「カスタムカラー」とは具体的に、例えば企業のロゴ、認証済のレターヘッド及び公的な封印などに用いられるような登録された財産である色をいう。コダック(Kodak)ブランドの製品に関連するイエローやハーシー(Hershey)ブランドに関連するブラウンはカスタムカラーの好例であり、これらのカスタムカラーはハイライトカラー又はスポットカラープリントアプリケーションの既存の色標準を満たしていなければならない。
【0003】
標準的なハイライトプロセスに典型的に利用される種々の色は、一般に、カスタマ選択可能カラーには正確には適合していない。さらに、カスタマ選択可能カラーは、一般に、ハーフトーンプロセスカラー方法によっては正確に作成することはできない。その理由は、ハーフトーン画像処理技術を用いて特定の色のべた画像領域を形成すると、一般にはその画像領域の色は非均一になるからである。
【0004】
ハーフトーンプロセスカラーによって形成したラインやテキストはマルチカラー画像の位置合わせのずれに非常に敏感なため、にじみ、色の不一致及び他の画質の欠陥を生じる可能性がある。上記の欠陥のために、静電写真プリントシステムにおけるカスタマ選択可能カラーの作成は、一般に、所望のカスタマ選択可能カラー出力を生じるために、予め選択した濃度でブレンドした複数のカラートナー粒子の混合物から構成される単一の予め混合した現像物質組成物を提供することによって行われる。多数のカラートナーを混合して特定の色の現像物質を製造するこの方法は、カスタマ選択可能カラーの塗料やインクを製造するために使用するプロセスに類似している。例えばオフセットプリントでは、カスタマ選択可能カラー出力画像は、複数のハーフトーン画像パターンを種々の原色又はそれらの補色でプリントするのに対して、べた画像パターンを予め混合したカスタマ選択可能カラーのプリントインクでプリントすることによって形成される。
【0005】
この概念は一般的に、例えば本願と同一の譲受人に譲受された米国特許第5,557,393号に記載されている静電写真プリント技術にも拡張されており、カスタマ選択可能カラー出力を形成するために混合された2つ以上の適合性のあるトナー組成物からなる乾燥粉末現像物質で現像することで静電潜像を現像する(例えば、特許文献1参照)。塗料、プリントインク及び現像物質を含むカスタマ選択可能カラーのプリント物質は、所与のカスタマ選択可能カラー物質を構成する基本色成分の正確な量を決定し、正確に計量された量の各基本色構成成分を提供し、これらのカラー成分を完全に混合することで製造することができる。
【0006】
このプロセスは一般に、異なる色を示す何百もの、さらには何千もの見本(各色見本は着色剤の特定の処方に関連している)を含むカラーガイド又は見本ブックを参照することで容易になる。これらのカラーガイドのうちおそらく最も一般的なものは、ニュージャージー州のモナキー(Moonachie)にあるパントーン(PANTONE:登録商標)社が出版している。パントーン(R)カラーフォーミュラガイドは認可されたマッチングシステムを使用して色を表現しており、18色までの原色即ち基本色のセットから所定の濃度の4色までの色を物理的に混合することで、特定のカスタマ選択可能カラーを形成するために必要な正確な処方を提供している。パントーン(R)システム又はこの種の他のカラーフォーミュラガイドを使用して、一般なハーフトーンプロセスカラー方法や選択した量のシアン、マゼンタ、イエロー及び/又はブラックのインク又は現像剤物質を混合することでは生成できない多くの色を得ることができる。
【0007】
一般的な動作環境では、種々のカスタマ選択可能カラーのドキュメントをプリントするために静電写真プリントシステムを使用することができる。この目的のために、各カスタマ選択可能カラーに対応して予め混合したカスタマ選択可能カラーの現像物質の交換可能な容器を、各プリントジョブに対して提供する。
【0008】
【特許文献1】
米国特許第5,557,393号明細書
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
異なるプリントジョブ間での、予め混合したカスタマ選択可能カラーの現像剤物質の交換や別の予め混合した色への置換は、オペレータの介入が必要で、このことによって、一般には好ましくない要件の中でも、特に人間の労力や機械の停止時間を必要とする。さらに各カスタマ選択可能カラーは一般に現場外で製造されるため、各カスタマ選択可能カラープリントインクをカスタマ選択可能カラーのプリントジョブごとに別に蓄えておく必要がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項1記載の発明は、画像形成面上に記録した潜像をカスタムカラートナーで現像する現像装置であって、その外面上の前記カスタムカラーのトナーを現像ゾーンに運搬するドナー部材と前記カスタムカラーのトナーを蓄える第1のリザーバとを含む現像剤ハウジングと、第1のトナーと第2のカラーのトナーを前記第1のリザーバに分配して前記カスタムカラーを形成するディスペンサと、前記ディスペンサと通信し、カスタムカラーを得るために前記ハウジングに追加する前記第2のカラーのトナーの適切な量を決定するカラーコントローラと、トナーを蓄える第2のリザーバであって、前記第1のリザーバと交換可能な第2のリザーバと、を備える。
【0011】
また、請求項2の発明は、カスタムカラーハウジングであって、第1のカラーのトナーからなる現像剤物質を蓄える交換可能リザーバと、他のカラーのトナーからなる現像剤物質を蓄える他の交換可能リザーバであって、現像剤ハウジングの前記第1のリザーバと交換可能な他の交換可能なリザーバと、他のカラーのトナーを前記ハウジングに分配するディスペンサアレイと、前記リザーバは前記第1のカラーのトナーと前記他の分配したカラーのトナーとを混合して前記要求されるカスタムカラーのトナーを形成する手段を含み、前記ディスペンサと通信し、カスタムカラーを得るために前記ハウジングに追加する前記他のカラーのトナーの適切な量を決定するカラーコントローラと、を備える。
【0012】
さらに、請求項3の発明は、各々が異なるカラーのトナーを有する複数の交換可能リザーバを有する現像ハウジングを備えたプリントシステムにおいての、カスタムカラーを有するトナー画像の形成方法であって、カスタムカラーを選択するステップと、選択したカスタムカラーを複数の交換可能リザーバのうちの1つに見出される色空間に関連付けるステップと、前記複数の交換可能リザーバのうちの関連付けられた1つをプリントシステムに挿入するステップと、を含む。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、電子写真プリント機械は受光体ベルト10の形態の電荷保持面を使用する。受光体ベルトは、ローラ14、16、18及び20によって支持される。モータ21はローラ20の運動を作動させ、それによって受光体が矢印12で示す方向に移動し、受光体を前進させて種々のゼログラフィックステーションを連続的に通過させる。
【0014】
引き続き図1を参照すると、ベルト10の一部は帯電ステーションAを通過し、そこでは一般に参照番号22で示すコロナ発生器がベルト10の光導電性面を比較的高圧の、ほぼ均一な電位に帯電する。例示として、受光体は負に帯電されるが、以下に説明するように、正に帯電した受光体を使用しても、トナー、再帯電装置及びイメージオンイメージカラー画像形成プロセスに要する他の関連する領域や装置の帯電のレベル、極性を、それに対応させて変えれば、本発明は有用であることを理解されたい。
【0015】
次に、光導電性面の帯電部分は画像形成及び露光ステーションBへと前進させられる。ハイライトカラー画像及び/又はテキストの原稿を含むドキュメント30が一般に参照番号33で示すラスタ入力スキャナ(RIS)上に置かれる。一般的なタイプのRISは、ドキュメント照射ランプ、光学系、機械式走査ドライブ及び電荷結合デバイスを含む。RISはオリジナルドキュメント30から画像全体を捉えて、それを一連のラスタ走査線に変換する。或いはコンピュータネットワークによって画像信号が供給されてもよい。この情報は電気信号として一般に参照番号24で示す画像処理システム(IPS)に伝送される。IPS24は、画像情報を2つの着色剤の信号(即ち、ブラックとカスタムカラー)に変換する。或いは、ハイライトカラー画像及び/又はテキストの原稿を外部のコンピュータで作成し、IPSに送ってプリントしてもよい。
【0016】
IPSは、番号34で示すラスタ出力走査装置(ROS)への画像データフローを準備し管理する制御エレクトロニクスを含む。26で示すユーザインタフェース(UI)はIPS24と通信する。UI26によって、オペレータはカスタムカラーでプリントするドキュメント部分の選択などの種々のオペレータ調節可能機能を制御することができる。
【0017】
オペレータは、UI26の適切なキーを動かしてコピーのパラメータを調節する。UI26はタッチスクリーンでもよいし、オペレータにシステムとのインタフェースを提供するあらゆる他の適切なコントロールパネルでもよい。UI26からの出力信号はIPS24に伝送される。次いでIPSは所望の画像に対応する信号をROS34に伝送し、ROSは出力コピー画像を形成する。ROS34は、回転ポリゴンミラーブロックを伴ったレーザを含む。ROSはミラーを介して光導電性ベルトの帯電部分11を照射する。ROSは光導電性ベルトを露光してIPS24から伝送された信号に対応する単数又は複数の画像を記録する。
【0018】
最初に電圧V0に帯電された受光体は、約−500ボルトに等しいレベルVddpまで暗減衰を起こす。露光ステーションBで露光されると、画像領域は約−50ボルトに等しいVDADに放電される。したがって露光後、受光体は高電圧と低電圧の単極性電圧プロファイルを含み、前者は帯電領域に対応し、後者は放電即ち画像領域に対応する。
【0019】
一般に参照番号100で示す第1の現像ステーションCは、現像物質を前進させて静電潜像に接触させる。現像ハウジングは、カスタムカラートナー及びキャリアを含む。電源によって適切な現像(剤)バイアス付与を行う。電気バイアス付与によって、受光体上の2つの電圧レベルのうち低い方(より負でない、絶対値の小さい方)の放電領域現像(DAD)が現像物質を用いて行なわれる。この現像システムは、インタラクティブシステム又は非インタラクティブシステムのいずれでもでよい。
【0020】
光導電性ベルトは、コロナ装置31によって再帯電される。レーザベースの出力構造体を備え得る第2の露光又は画像形成装置43は、第2のカラー現像剤で現像する画像にしたがって、調色領域(toned areas)及び/又は裸領域(bare areas)上の受光体を約−50ボルトに選択的に放電させるために利用される。この時点から、受光体は比較的高電圧レベル(例えば、−500ボルト)の調色領域及び非調色領域と、比較的低電圧レベル(例えば、−50ボルト)の調色領域及び非調色領域とを含む。これらの低電圧領域は、放電領域現像を使用して現像される画像領域を表す。そのため、例えばブラックトナーを含む負に帯電した現像剤物質を用いる。トナーは、第2の現像剤ステーションに配置した現像剤ハウジング構造体44に含まれ、受光体上の潜像に与えられる。
【0021】
次いで受光体ベルト10は、現像した潜像を転写ステーションDへと前進させる。転写ステーションDでは、紙のコピーシートなどの支持材料であるシートが前進させられてベルト10上の現像した潜像に接触する。コロナ発生器46がコピーシートを適切な電位に帯電するため、コピーシートは受光体ベルト10に付着し、トナー粉末画像が受光体ベルト10からシートに引き付けられる。転写後、コロナ発生器48はコピーシートを逆の極性に帯電し、ベルト10からコピーシートを離す。するとそこでシートはストリップローラ14でベルトからはがされる。
【0022】
支持材料のシート49は、供給トレイ50から転写ステーションDに前進させられる。シートはシートフィーダ52によってトレイ50から送られ、コンベヤ56に沿って転写ステーションDに前進させられる。
【0023】
転写後、シートは定着ステーションEに向かって矢印60の方向に移動し続ける。定着ステーションEは、転写トナー粉末画像をシートに永久に固着する、一般に参照番号70で示すフューザアセンブリを含む。フューザアセンブリ70は、トナー粉末画像に接触しながらバックアップローラ74に加圧係合するように用いられる加熱フューザローラ72を含むのが好ましい。このようにしてトナー粉末画像はシートに永久に固着され、このようなシートはシュート62を経て出力80又はフィニッシャに向けられる。
【0024】
各コピーの作成後に受光体ベルト10に残った残留粒子は、クリーニングステーションFで除去される。
【0025】
マシーンコントローラ96は、公知のプログラマブルコントローラ又は上述のマシーンステップ及び機能の全てを従来通りに制御するコントローラの組合せであるのが好ましい。コントローラ96は種々の感知装置に応答してマシーンの制御を高め、また必要ならばユーザインタフェース(図示せず)に接続診断動作を提供する。
【0026】
上記の説明は、本発明の現像装置を組み込んだ電子写真プリントマシーンの一般的な動作を例示することで、本願の目的に照らし十分であると思われる。
【0027】
本発明の混色及び制御システムの説明の前に現像ステーションCに注目すると、図1及び2の例示的な現像装置では、現像装置はMAZE(磁気攪拌ゾーン)を用いるのが好ましい。ドナー部材42は、スリーブ内に内部回転可能な高調波多重磁気(harmonic multiple magnetic)アセンブリを含む。スリーブは、受光体ベルト10の移動方向に対して「順方向」又は「反対方向」のいずれにも回転することができる。同様に、磁気コアもスリーブの移動方向に対して「順方向」又は「反対方向」のいずれにも回転することができる。現像物質は、供給サンプ57から運搬ロール51を経てドナー部材42に運搬される。供給サンプ57は、トナー物質とキャリアからなる現像物質であり、本発明のカスタマ選択可能カラーの適用物の場合には共通のキャリア上に異なる色で着色されたマーキング粒子のブレンドを含有する現像物質の作用可能なソリューション(混在物)を提供するための保持収容部の働きをする。カラーマーキング粒子は、乳化重合凝集(Emulsion Aggregation)又はケミカルトナー (EA:Emulsion Aggregation)のトナーであるのが好ましい。しかし原理上、あらゆる種類の方法で製造したトナーでよい。本願の発明者は、EAトナーを用いた優れたマルチトナーブレンドを見出した。
【0028】
本発明によると、各々がカラーマッチングシステムの基本色成分に対応する濃縮したマーキング粒子を含む複数の交換可能な供給ディスペンサP1〜Pnが動作中の供給サンプ57に関連して設けられる。ハウジング60は、基本色成分をブレンドするブレンダ62を含み、次いでこの成分はサンプ57に入れられる。オーガ52及び54は、現像剤物質を運搬ロール51に運搬する。ハウジング60は、現像ステーション100から取外し可能である。
【0029】
動作上、マーキング粒子を潜像に与えることで、供給サンプ57の現像剤物質の作用ソリューションの全体量が明らかに減る。したがって、必要に応じ現像物質又はその選択した成分をディスペンサ66から追加することで、サンプ57に絶えず補充する。画像を現像するために利用する現像物質を構成する任意の1つの成分の全体量は現像画像領域や光導電性面上の潜像の背景部分の面積の関数として変化するため、供給サンプ57に追加しなければならない現像物質の各成分の具体的な量も各現像サイクルで変化する。
【0030】
例えば、プリント画像領域の比率が高い現像画像を有するプリントジョブでは、プリント画像領域が少ない現像画像を有するプリントジョブに比べて、現像物質サンプからのマーキング粒子の減りが大きい。
【0031】
現像プロセス時にサンプ57から現像物質が減るとそれを系統的に補充するシステムが特許文献やその他で開示されてきた。しかしながら、本発明では、カスタマ選択可能カラーの現像物質組成物を構成する各色成分を系統的に補充することが可能な現像物質補充システムを想定している。
【0032】
したがって、本発明の補充システムは、複数の異なる色に着色した現像物質供給ディスペンサP1〜Pnを含み、それぞれは動作中の供給サンプに接続している。各供給ディスペンサは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックなどの公知の基本色即ち原色の現像物質を含むのが好ましい。ある特定の実施形態では、補充システムは9個のディスペンサを含む。各供給容器は、パントーン(R)カラーマッチングシステムの9つの基本色即ち構成色に対応する、異なる基本色の現像物質を提供する。
【0033】
本実施形態は、カスタマ選択可能カラープリントにおいて多数の所望の出力色や陰影を形成するために、パントーン(R)システムによって簡便に提供される色処方を、例えば、ルックアップテーブルに保存することで利用できることを想定している。このシステムを使用して、例えば供給容器P2及びP3から2つほどの異なる色の現像物質をサンプ57で組合せることで、カスタマ選択可能カラーの色域を、ハーフトーン画像形成技術によって利用可能な色をはるかに超えて拡張できる。本発明の現像物質混色及び制御システムの必須の要素は、色制御システムである。
【0034】
カスタマ選択可能カラーの混色コントローラ142は、カスタムカラーを得るために供給サンプ57に追加する、供給容器P1〜Pnの各色の現像物質の適切な量を決定するために設けられる。
【0035】
コントローラ142は、当業界でよく知られている、あらゆる公知のマイクロプロセッサベースのメモリ及び処理装置の形態をとることができる。本発明の混色制御システムによって提供される方法では、感知装置76として、例えばドナー部材上の現像剤層の出力色を監視する光センサ、光導電性面、ドナー部材及び定着したシートそれぞれの上の出力色を監視するセンサ73、76及び77が用いられる。トナー濃度センサ75はピクセルカウンタに関連して使用される。これらのセンサはコントローラ142に接続され、感知した色情報をそこに送り、色情報はディスペンサからの種々の色に着色された補充用現像物質の流れを制御するために使用される。ディスペンサ内の着色された現像物質はカラーマッチングシステムの基本的な構成色に対応し、各供給容器から現像物質供給サンプ57に選択的に運搬されて、カスタマ選択可能カラーの出力画像を生成する。
【0036】
本発明の有利な特徴は、ハウジング60が交換できることである。この特徴によって、先のプリントジョブとは実質的に異なる新しいカスタムカラーを要する新しいプリントジョブのための色交換を、速やかに行うことができる。幾つかのハウジング60をオペレータが保管してもよく、例えば、レッド系着色剤、ブルー系着色剤、イエロー系着色剤、ブラウン系着色剤及びグリーン系着色剤を含む5つのハウジングのセットによって色交換を簡単に且つ迅速に行うことができる。その理由は、これらの着色剤は色空間のターゲットカラーに近いためである。
【0037】
交換が必要になったとき、ドナー部材42及びトナーディスペンサは機械に配置されたままで、以下の手順が実行される。
【0038】
新しいカスタムカラーが必要になる(例えば、ゼロックスのデジタル様式化された「X」に関連するレッドカラー)。ハウジング100内のセンサ76が、内部の色を読み取るか、又は新しい色をハウジング60でプリントした先の色と比較する。新しいカスタムカラーが予め設定した値の色空間値内ならば、ハウジング(例えば、レッド系着色剤を有するハウジング)を交換しない。
【0039】
カスタムカラーがそのハウジング(例えば、ブルー系着色剤を有するハウジング)の色空間の予め設定した値の外ならば、ハウジングを交換する。交換する前に、運搬ロール51を回転させずに、ドナー部材42を回転させることで、ドナー部材42から現像剤を「取り除く」ことができる。ドナー部材42上の物質は混合チャンバ62に戻る。運搬ロール51から新しい物質は供給されないため、ドナー部材42はきれいになる。カラーコントローラは、ハウジング60を取り外す前に、交換するハウジングをその色空間の初期値に戻すようにしてもよい。UI26は、どのハウジングを装着すべきか(即ち、レッド系着色剤を有するハウジング)をオペレータに示す。ドナー部材42及び運搬ロール51は繰返すようにして、新しい供給サンプ57から現像剤を運ぶ。次には、カスタマ選択可能カラーの混色コントローラ142が設けられていて、新たに必要となるカスタムカラーを得るために供給サンプ57に追加される、供給容器P1〜Pnの各色の現像物質の適切な量が決定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を組み込んだ例示的な電子写真プリントマシーンの概略正面図である。
【図2】本発明の現像システムの概略図である。
【符号の説明】
42 ドナー部材
51 運搬ロール
60 ハウジング
66 ディスペンサ
142 コントローラ
Claims (3)
- 画像形成面上に記録した潜像をキャリアを含む2成分系粉体現像剤のカスタムカラートナーで現像する現像装置であって、
前記カスタムカラーのトナーを現像ゾーンに運搬する磁気コア内包現像スリーブのドナー部材と、
前記カスタムカラーのトナーを混合調製して蓄える第1のリザーバと、
前記カスタムカラーのもととなる各色の基本色トナーを前記第1のリザーバの混合調製部に供給するディスペンサと、
前記ディスペンサと通信し、カスタムカラーを得るために前記リザーバの混合調製部に追加する基本色トナーの種類と量を決定するカラーコントローラとが、
現像ハウジングに配置されており、
新しいカスタムカラーの現像が要求されたら、
前記ドナー部材及び前記ディスペンサが機械的に配置されたままで、前記第1のリザーバを、別の第2のリザーバと交換可能に構成され、
さらに、前記第1のリザーバを前記第2のリザーバに交換する前に、前記ハウジングに配置される運搬ロールを回転させずに、前記ドナー部材を回転させることで、前記ドナー部材から現像剤を取り除くことができること、を特徴とする、現像装置。 - 画像形成面上に記録した潜像をキャリアを含む2成分系粉体現像剤のカスタムカラートナーで現像するのに用いられる、カスタムカラー現像ハウジングであって、
前記カスタムカラーのトナーを現像ゾーンに運搬する磁気コア内包現像スリーブのドナー部材と、
前記カスタムカラーのトナーを混合調製して蓄える第1のリザーバと、
前記カスタムカラーのもととなる各色の基本色トナーを前記第1のリザーバの混合調製に供給するディスペンサと、
前記ディスペンサと通信し、カスタムカラーを得るために前記リザーバの混合調製部に追加する基本色トナーの種類と量を決定するカラーコントローラとが、
前記ハウジングに配置されており、
新しいカスタムカラーの現像が要求されたら、
前記ドナー部材及び前記ディスペンサが機械的に配置されたままで、前記第1のリザーバを、別の第2のリザーバと交換可能に構成され、
さらに、前記第1のリザーバを前記第2のリザーバに交換する前に、前記ハウジングに配置される運搬ロールを回転させずに、前記ドナー部材を回転させることで、前記ドナー部材から現像剤を取り除くことができること、を特徴とする、カスタムカラー現像ハウジング。 - 画像形成面上に記録した潜像をキャリアを含む2成分系粉体現像剤のカスタムカラートナーで現像する、カスタムカラーを有するトナー画像の形成方法であって、
選択したカスタムカラーを複数の交換可能リザーバのうちの1つに見出される色空間に関連付けるステップと、
前記複数の交換可能リザーバのうちの関連付けられた1つをプリントシステムに挿入するステップと、
選択したカスタムカラーが複数の交換可能リザーバに見出されない場合に、前記カスタムカラーを得るために混合調製に使用する基本色トナーの種類と量をカラーコントローラにより決定するステップと、
前記カスタムカラーのもととなる各色の基本色トナーをディスペンサから、カスタムカラーのトナーを混合調製して蓄える第1のリザーバの混合調製部に供給するステップと、
前記カスタムカラーのトナーをリザーバで混合調製して蓄えるステップと、
前記カスタムカラーのトナーをリザーバからドナー部材に供給して現像するステップと、
を含む、トナー画像形成方法。
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