JP4421258B2 - 印刷機の非同期タイミングに対応する光導電性部材 - Google Patents

Description

本発明は、単一パス（１回通過）のマルチカラー印刷機において用いるための光導電性部材に関し、詳細には、光導電性ベルトの継目区域には大きな文書間領域を有し、残りのベルト区域には小さいサイズの文書間領域を有する光導電性ベルトに関する。

電子写真印刷機は、光導電性材料で被覆された継目のあるベルトを持つ光導電性部材を用いる。画像は、その光導電性ベルトの画像領域に置かれ、画像領域と隣接の画像領域の間には文書間領域が形成され、ベルトの継目のある区域は画質に欠陥をもたらすため、原稿間領域内に置かれる。したがって、文書間領域は、画像を受取る文書領域には使用できず、電子写真プロセスが監視されて制御されるためのプロセス制御用の潜像パッチを受入れることに制限される。また、単一パス（１回通過）のマルチカラー印刷においては、各カラー画像ごとに像形成領域すなわち文書領域を有し、複数の文書領域の間には文書間領域すなわち非像形成領域が形成される。単一パスのマルチカラー印刷機においては、光導電性ベルトの継目区域には大きな文書間領域が、残りのベルト区域には小さいサイズの文書間領域が形成される。小さな文書間領域の中に大きな文書間領域が混ざると、そこでの同期がずれるので、印刷機に非同期のタイミングパターンを必要とする。システムのソフトウェアは、画像とコピー媒体との同期を維持するために、非同期の文書間領域を検出し、タイミング、主に給紙のタイミングを処理しながら、コピー媒体（紙）を調整する必要がある。非同期タイミング手法を実施することにより、光導電性のベルトの長さを最適化することができ、該ベルトの長さを最大限にわたってコピーを印刷するために用いることができ、従って、光導電性ベルトの長さを短くして及び機械／モータの速度を減速して所望の印刷効率及び生産性がもたらされるようになる。

過去において、光導電性ベルトの長さは、種々のパラメータの組み合わせにより決められていた。これらのパラメータは、電子写真プロセス部材の物理的なサイズ、電子写真プロセス制御に要求されるパッチのサイズ、及び画像パネルのサイズのような電子写真プロセスにおける段階の各々の間に要求される時定数から成る。したがって、Ｎ個の画像のパネルをもち、所定のアーキテクチャを有する所定の電子写真印刷機においては、継目の上の１つを含むＮ個の文書間領域がある。所定のピッチモードのための以前の機械においては、文書間領域はすべて等しいサイズであり、システムのタイミングは一定でかつ同期していた。

単一のサイズの文書間領域を用いるアーキテクチャを有する、従来のタイプのマルチカラー印刷機は、過度に長い光導電性ベルトと、それを支持するための大きなフレーム構造を必要とする。光導電性部材の長軸が垂直に整合されたときに機械の高さが大きくなり、機械の作動性、サービス、出荷、及び機械の取り扱いについての深刻な懸念が生じるようになる。同様に、過度に長い長さを有する光導電性ベルトは、大量に作られるときに非常に低い収率を有する。機械の高さと光導電性ベルトの長さを削減するために、非同期タイミング手法が開発されたが、これは第１に、光導電性ベルト上の継目間領域が、物理的なベルトの継目並びにイメージ・オン・イメージ整合（整合：レジストレーション）パッチを含むものである。第２に、イメージ・オン・イメージ整合を監視するために継目間領域を用いる一方で、文書間領域はプロセス制御を管理するパッチを含む。最後に、システムの機械のタイミングが、コピー媒体が光導電性ベルト上の画像の非同期配置と同期するように調整される。これは、システムのソフトウェアに、媒体と画像とが同期するようにシステムのタイミングを調整することを要求するものである。

これまで、種々のタイプのマルチカラー印刷機が用いられてきた。以下の開示が関連すると思われる。米国特許第５，９４６，５３３号明細書は、単一パスで、垂直に配向された光導電性ベルトを用いるマルチカラーの電子写真印刷機を開示する。トナー粉末画像の転写は、光導電性ベルトの最も下の部分で生じる。光導電性ベルトは、長軸及び短軸を有する楕円形である。Ｎ個の画像記録ステーションが、光導電性ベルト長軸の一方の側の外面に隣接して位置させられる。Ｎ−１画像記録ステーションが、光導電性ベルト長軸の他方の側の外面に隣接して位置させられる。画像記録ステーションは、静電潜像を光導電性ベルト上に記録する。このアーキテクチャは、画像の整合を最適化する一方で、印刷機の全高を最小にする。

本発明の特徴によると、単一パスのマルチカラーの印刷機において用いるための光導電性部材が提供される。光導電性部材は、物理的な継目を有する継目間領域を含む。継目間領域は、単一パスにおいて光導電性部材上に形成される特定のカラーの潜像のそれぞれに対する複数のイメージ・オン・イメージ整合マークの１つを含む。複数の文書間領域が、さらに光導電性部材上に含まれ、ここにプロセス制御マークが形成される。継目間領域がイメージとイメージの整合（レジストレーション）を監視するために用いられる一方で、プロセス制御マークが、印刷機のタイミングを調整してコピー媒体が光導電性部材上の画像の非同期配置に同期するために監視される。

非同期タイミング手法を実施することにより、光導電性のベルトの長さを最適化することができ、該ベルトの長さを最大限にわたってコピーを印刷するのに用いることができ、従って、光導電性ベルトの長さを短くして及び機械／モータの速度を減速して所望の印刷効率及び生産性がもたらされるようになる。

本発明は、以下でその好ましい実施形態と関連して説明されるが、本発明をその実施形態に制限することを意図するものではない。特許請求の範囲により定義される本発明の精神及び範囲内に含むことができる全ての代替技術、修正及び均等技術をカバーすることを意図するものである。本発明の特徴を一般的に理解するために図面を参照する。図面において、同じ参照番号が同一の要素を示すために全体を通して用いられる。

図１には、単一パスのマルチカラー印刷機が示されている。この印刷機は、図２を参照してさらに詳細に述べられる光導電性部材１０を用いる。光導電性ベルト１０は、複数のローラ又はバー１２により支持され、垂直方向の配向で配置される。図１に示すように、光導電性ベルト１０は矢印１４の方向に進み、その外面の後続部分を、順次に、その移動経路の周りに配設された種々の処理ステーションに移動させるようにする。

図２は、ベルト１０の長さを削減し、さらにそれが収容される印刷機の高さを削減されるようにする本発明の原理を組み入れる１０ピッチの光導電性部材の部分的な概略図である。光導電性部材１０が矢印１４の方向に移動すると、その各々の部分は、図１に示された、後に説明される処理ステーションを通過する。便宜上、光導電性部材１０の１部分を示す。画像領域は、後に述べられるように、合成画像が生成されるように露光され現像されるべき光導電性部材１０の部分である。同様に、文書間領域は、電子写真プロセスが監視され制御されるようにするプロセス制御潜像パッチを受け取ることに制限される。

ここで図２に戻ると、光導電性部材１０は２つ以上の画像領域を含むことができることを理解されたい。例えば、図２は、すべてが一定の長さＩをもつ第１の画像領域８０、第２の画像領域８２、第１０の画像領域８６を有する。画像は、文書間領域が画像領域に続くようにベルト１０の上に置かれる。例えば、画像領域８０の後には文書間領域９０が続き、第９の画像領域（図示せず）の後には文書間領域８４が続く。光導電性ベルト１０には、例えば１０個の画像領域ではなく、４つの画像領域しか有さない場合でも、依然として、画像の後縁と隣の画像の前縁とを分離する文書間領域を有する。文書間領域の数と画像領域の数とは等しい。

光導電性ベルト１０の継目のある区域は画質に欠陥をもたらすため、ベルトの継目のある区域は、文書間領域内に保たれる。継目のある文書間領域すなわち継目間領域９２は、ベルトの継目８８だけでなく、継目８８の前縁において非書き込み領域８７、継目の後縁において非書き込み領域９１、及びイメージ・オン・イメージ整合マーク形成領域８９を含む。図２に示すように、継目のある文書間領域すなわち継目間領域９２は、光導電性部材１０上に置かれた他の文書間領域Ｉの一定の長さＤよりも相当長い長さＬをもつ。

図３は、図２に示す文書間領域である、非書き込み領域９０及び９２と、画像書き込み領域８６、８０、及び８２を示す、光導電性ベルト１０の配置についてのタイミングチャートを表す。本発明の原理によれば、イメージ・オン・イメージ整合は、継目のある文書間領域（継目間領域）９２（図２参照）における非書き込み領域９１の後縁の後の領域８９において生じる。同様に、プロセス制御マーク（図示せず）が文書間領域９０の領域に置かれる。このようにして、継目間領域９２はイメージ・オン・イメージ整合を監視するのに用いられ、文書間領域９０におけるプロセス制御マークは、印刷機のタイミングを調整してコピー媒体が光導電性部材１０上の画像の非同期の配置に同期するために監視される。

再び図１を参照すると、印刷機のアーキテクチャは、それぞれ符号１６、１８、２０、２２及び２４により示す５つの画像記録ステーションを含む。最初に、光導電性部材１０は、画像記録ステーション１６を通過する。画像記録ステーション１６は、帯電装置と露光装置とを含む。帯電装置は、光導電性部材１０の外面を、比較的高いほぼ一様な電位にまで帯電するコロナ発生器２６を含む。光導電性部材１０の外面が帯電された後、その帯電した部分は露光装置に進む。露光装置は、その上に第１静電潜像が記録されるように光導電性部材１０の外面の帯電された部分を照明するラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）２８を含む。ＲＯＳの代わりに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてもよい。

この第１静電潜像は、現像ユニット３０により現像される。現像ユニット３０は、選択されたカラーのトナー粒子を第１静電潜像上に付着する。ハイライトのトナー画像が光導電性の導電性部材１０の外面上に現像された後、光導電性部材１０は、続けて矢印１４の方向において、画像記録ステーション１８に進められる。

画像記録ステーション１８は、再帯電装置と露光装置とを含む。帯電装置は、光導電性ベルト１０の外面を、比較的高いほぼ一様な電位にまで再帯電するコロナ発生器３２を含む。露光装置は、その上に選択的に第２静電潜像が記録されるように光導電性部材１０の外面の帯電された部分を照明するＲＯＳ３４を含む。この第２静電潜像は、マゼンタのトナー粒子で現像されるべき領域に対応する。この第２静電潜像は、ここで次の後続する現像ユニット３６に進められる。

現像ユニット３６は、マゼンタのトナー粒子を静電潜像に付着する。この方法により、マゼンタのトナー粉末画像が光導電性部材１０の外面上に形成される。マゼンタのトナー粉末画像が光導電性部材１０上で現像された後、該光導電性部材１０は、続けて矢印１４の方法において、画像記録ステーション２０に進められる。

画像記録ステーション２０は、帯電装置と露光装置を含む。帯電装置は、光導電性表面を、比較的高いほぼ一様な電位にまで再帯電するコロナ発生器３８を含む。露光装置は、光導電性部材１０の外面の帯電された部分を照明するＲＯＳ４０を含み、イエロートナー粒子で現像されるべき領域に対応する第３静電潜像が記録されるように、電荷を選択的に放電する。第３静電潜像は、ここで次の後続する現像ユニット４２に進められる。

現像ユニット４２は、イエローのトナー粒子を光導電性部材１０の外面上に付着して、その上にイエローのトナー粒子画像が形成されるようにする。第３静電潜像がイエローのトナーで現像された後、光導電性部材１０は矢印１４の方向において、次の画像記録ステーション２２に進められる。

画像記録ステーション２２は、帯電装置と露光装置とを含む。帯電装置は、光導電性ベルト１０の外面を比較的高いほぼ一様な電位にまで帯電するコロナ発生器４４を含む。露光装置は、シアンのトナー粒子で現像するために、光導電性部材１０の外面の帯電された部分を照明するＲＯＳ４６を含み、第４静電潜像が記録されるように該光導電性部材１０の外面上の電荷を選択的に放電する。第４静電潜像が光導電性部材１０の外面上に記録された後、該光導電性部材１０はこの静電潜像をシアン現像ユニット４８に進める。

シアン現像ユニット４８は、シアンのトナー粒子を第４静電潜像上に付着する。これらのトナー粒子は、部分的に、前に形成されたイエローの粉末画像と重なり合った整合状態にあることがある。シアンのトナー粉末画像が光導電性部材１０の外面上に形成された後、該光導電性部材１０は次の画像記録ステーション２４に進められる。

画像記録ステーション２４は、帯電装置と露光装置とを含む。帯電装置は、光導電性ベルト１０の外面を、比較的高いほぼ一様な電位にまで帯電するコロナ発生器５０を含む。露光装置は、光導電性部材１０の外面の帯電された部分を照明するＲＯＳ５４を含み、黒のトナー粒子で現像されるべき該光導電性部材１０の帯電された外面のそれらの部分を選択的に放電する。黒で現像されるべき第５静電潜像は、黒の現像ユニット５４に進められる。

黒の現像ユニット５４において、黒のトナー粒子が光導電性部材１０の外面上に付着される。黒のトナー粒子は、部分的に又は完全に、前に形成されたハイライトカラー、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー粉末画像と重なり合った整合状態にあることがある黒のトナー粉末画像を形成する。この方法により、マルチカラーのトナー粉末画像が光導電性部材の外面上に形成される。その後、光導電性ベルト１０はマルチカラーのトナー粉末画像を、転写ステーション５６に進める。

転写ステーション５６において、受像媒体すなわち紙が、給紙装置によりスタック５８から進められ、該転写ステーション５６に導かれる。転写ステーション５６において、コロナ発生装置６０はイオンを紙の裏側に噴霧する。これにより、現像されたマルチカラーのトナー画像が光導電性部材１０の外面から紙のシートに吸引される。剥離補助用ローラ６６は光導電性部材１０の内面に接触し、そこで十分に急な曲げを与えて、進行する紙のビーム強度が該光導電性部材１０から剥離されるようにする。真空式搬送が矢印６２の方向において、紙のシートを定着ステーション６４に移動させる。

定着ステーション６４は、加熱した定着ローラ７０とバックアップローラ６８を含む。バックアップローラ６８は、定着ローラ７０と係合するように弾性的に付勢されて、紙のシートが通るニップが形成されるようにする。定着行程において、トナー粒子は互いに合体し、画像形状でシートに固定され、その上にマルチカラーの画像が形成されるようになる。定着後、完成したシートは、該シートが編集され、互いにバイントされることがあるセットに形成される、仕上げステーションに排出される。これらのセットは次に、印刷機のオペレータにより、そこから後続して除去されるために、受け用トレイに進められる。

マルチカラーの現像された画像は紙に転写されると記載されたが、当業者であれば、画像がベルト又はドラムのような中間部材に転写され、次に後続して紙に転写され定着され得ることを理解するであろう。さらに、トナーの粉末画像及びトナー粒子がここで開示されたが、当業者であれば、さらに、液体キャリアにおけるトナー粒子を用いた液体現像剤材料を用いてもよいことを理解するであろう。

マルチカラートナー粉末画像が紙シートに転写された後、残りのトナー粒子は、光導電性ベルト１０の外面に付着したまま残る。光導電性部材１０は、清掃ステーション７２における清掃動作を隔離する隔離ローラ７８の上を移動する。清掃ステーション７２において、残りのトナー粒子が光導電性部材１０から除去される。光導電性部材１０は、次に、さらにそこからトナー粒子が除去されるように、スポットブレード８０の下を移動する。

光導電性部材１０の内面と接触するように弾性的に付勢される、ロールであることが好ましいベルトテンション付与部材７４は、画像の整合に対して大きな影響を有することが求められた。これまで、ステアリングロール７６の位置に配置されたロールは、光導電性部材のテンション付与を達成した。このタイプの印刷機では、複数の画像記録ステーションが長軸の一方の側にあり、長軸の他方の側にはせいぜい１つの画像記録ステーションしかなかった。したがって、光導電性ベルトの長軸の一方の側に画像記録装置があり、テンション付与ロールにより分離され、その後に該光導電性部材１０の該長軸の他方の側に位置させられた４つの画像記録装置が続いていた。２つの画像記録ステーションが長軸の一方の側に位置させられ、３つの画像記録ステーションが該長軸の他方の側に位置させること要求して、光導電性ベルトの高さが削減されると、イメージ・オン・イメージ整合は悪化することが求められた。このことは、テンション付与ロールの位置を、剥離ローラ６６と隔離ロール７８との間に、清掃ステーション７２に隣接して位置させるように変えることにより克服することができた。この形状は、テンション付与機構が剥離ローラ６６と隔離ロール７８との間に置かれたならば、イメージ・オン・イメージ整合を、以前のタイプの印刷機と同じレベルに維持することを可能にした。テンション付与ロール７４は、ブラケット上に摺動可能に装着される。ばねは、テンション付与ロール７４を光導電性ベルト１０の内面と接触するように弾性的に付勢して、該ベルト１０が適切なテンションで維持させるようにする。

まとめとして、本発明は、その長軸の一方の側に、光導電性ベルトの外面に隣接して位置させられたＮ個の画像記録ステーションと、該長軸の他方の側の該光導電性ベルトの外面に隣接して位置させられたＮ−１個の画像記録ステーションとを有する印刷機のアーキテクチャに向けられていることが明らかである。これらの画像ステーションは、静電潜像を光導電性ベルト上に記録する。

したがって、本発明により、上に示された目的及び利点を完全に満たす印刷機のアーキテクチャが提供されたことが明らかである。本発明は、特定の実施形態と関連して述べられたが、多くの代替技術、修正、及び変形が当業者には明らかであることが明白である。したがって、特許請求の範囲の精神及び広い範囲内に入るそのような代替技術、修正、及び変形のすべてを包含することが意図される。

単一パスのマルチカラー印刷機のアーキテクチャを示す略正面図である。 本発明の原理を組み入れる１０ピッチの光導電性部材についての部分的な配置の概略図である。 図２に示す光導電性部材の配置についての部分的なタイミングの図表である。

符号の説明

１０：光導電性部材
８０、８２、８６：画像領域
９０、９２、８４：文書間領域
８８：継目
８７、９１：非書き込み領域
８９：イメージ・オン・イメージ整合領域

Claims (3)

1. 単一パスのマルチカラー印刷機において用いるための光導電性部材であって、
   前記光導電性部材に記録されるべき画像を受け取る複数の画像領域と、
   物理的な継目を有する継ぎ目間領域であって、前記単一パスにおいて前記画像領域の１つに形成された特定のカラー画像に関連する複数のイメージ・オン・イメージ整合マークの中の１つを有する前記継ぎ目間領域と、
   前記印刷機のタイミングの調整用のプロセス制御マークを形成するための複数の文書間領域とを備え、
   前記継目間領域の整合マークをイメージ・オン・イメージ整合の監視のために用いて、前記文書間領域のプロセス制御マークを前記タイミングの調整のために用いて、コピー媒体が前記光導電性部材の前記画像領域上の画像の非同期の配置に同期するように、前記印刷機のタイミングを調整させる、
   ことを特徴とする光導電性部材。
2. 移動する像形成部材を有するマルチカラー印刷機における非同期タイミング方法であって、
   前記像形成部材に、記録されるべき画像を受け取る複数の画像領域を設け、
   物理的な継目を有する継ぎ目間領域であって、前記画像領域の１つに形成されたカラー画像に関連する複数のイメージ・オン・イメージ整合マークの中の１つを有する前記継ぎ目間領域を設け、
   前記印刷機のタイミングの調整用のプロセス制御マークを形成するための複数の文書間領域を設け、
   前記継目間領域の整合マークをイメージ・オン・イメージ整合の監視のために用いて、前記文書間領域のプロセス制御マークを前記タイミングの調整のために用いて、コピー媒体が前記像形成部材の前記画像領域上の画像の非同期の配置に同期するように、前記印刷機のタイミングを調整する、
   ことから成ることを特徴とする方法。
3. マルチカラー印刷機において用いるための像形成部材であって、
   前記像形成材上に記録されるべき画像を受け取る複数の画像領域と、
   像形成部材の継目を有する継ぎ目間領域であって、前記画像領域の１つに形成された特定のカラー画像に関連するイメージ・オン・イメージ整合マークを有する前記継ぎ目間領域と、
   前記マルチカラー印刷機のタイミングの調整用のプロセス制御マークを有する複数の文書間領域であって、前記継ぎ目間領域の幅より小さい幅である前記文書間領域と、
   前記イメージ・オン・イメージ整合マークと前記プロセス制御マークとに応答して、前記像形成部材の画像の非同期の配置に従って前記印刷機のタイミングを調整する制御部とを備えている、
   ことを特徴とする像形成性部材。

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