JPH01232366A - 電子写真印刷機と多色印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本ツを明は、電子写真印すｉｉ機と多色印刷方法に係る
。

［従来の技術］ 高速でしかも操作が筒中なために、電子写真印刷機、す
なわちレーザービームプリンタは徐々に凹及しつつある
。この技術は、白黒印刷については充分に満足のいくも
のぐあるが、多色刷りには多くの問題点が残されている
。多色アート印刷の現状を示す伸型的な例が、日ｆｆ’
ｌＵ作所の米国特許第１Ｉ、４６７．３３４号に明らか
にされている。

こうした従来技術では、感光ドラムのに面を複数のレー
ザービームｒ走査し、ドラム表面に箇々の色の潜像を形
成した直漫に順次ト１−をイ」看して多色画像を形成し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した装ごと方法には２つの大きな問題がある。先ず
第１に、第１の色素トナーをイ」肴させた表面を、第２
および第３の色素ｊ−ナーの入った現像装置がたどるよ
うになっていることである。ドラムに付着したトナーは
比較的弱い静電気の力だｔノで保持されているため、１
〜ナーの一部がドラムの表面から剥がれて後続の現像装
置を汚し、色バランスを不当に変化させる結果となって
いる。日Ｓγの特許に示された装置の第２の欠点は、ド
ラムが用紙と同じ方向に用紙の表面に沿って転がるよう
になっているため、画像を印刷する用紙の幅が感光ドラ
ムよりも狭くなければならない欠点がある。従って、非
常に高額の大型のドラムを使用しない限り、こうした欠
点によってこの印刷機の用途は比較的小さいものの複写
に限られることになる。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、画像を転写する用紙を所定の増分毎に
第１の方向に移動させ、そして停止させ、さらに画像全
体が用紙に転写されるまで繰り返して用紙を移動させる
ような新規な印刷機と印刷方法が得られる。用紙の移動
方向に平行な向きにほぼ転がる回転ドラムは、用紙が移
動を停止している間に、用紙の移動方向に直角に移動し
てドラム表面の画像を転写するようになっている。また
、ドラムが用紙に直交して転がり動作している間に転写
が行なわれるため、画像の印刷′Ｃさる用紙幅には制限
がない。従来と同じ大きさのドラムを使用してｂ、複写
′ｃｇる用紙サイズには制限がない。

本発明の他の実施例では、違った色を感光ドラムの離散
部分に付着させることで多色画像が形成される。例えば
、４色刷りを行ないたければ、筒内のビクセルを４象限
に分割し、箇々の象限は隣接するが重ならないようにす
る。汚れを防ぐために、箇々のや限は特定の色素に対し
てだけ露出され、この象限上の潜像にだ（ノトナーが付
着する」；うにされる。こうした作業は、印刷工程を通
じて正確に制御されている。

以下、添付図面に沿って本発明の好ましい一実陥例を詳
細に説明する。

「実施例Ｊ 第１図は、感光ドラム１にトナーを角着き辺、用紙ｉｉ
に最終的な画像を転写する技術を概略的に示している。

３組の現像ユニット８．９および１０が、図示のように
ドラム表面に隣接して連続的に配置されている。３つの
ユニットの各々には特定の色のトナーが充填されている
。記録ドラム１に反射される光線５．６Ｊりよび７の明
るさを調節するための露光装置（図示せず）が設りられ
ている。これらの光線はドラム上に静電気潜像を形成す
る。この潜像は色素トナーをドラム１の表面に吸着し、
転写ユニット１２を介して用紙ｉｉに画像が印刷される
。クリーナ１３はドラムから残８１するトナー粒子を取
り除いている。コロプ放電装ｄにはドラムの表面に均一
な電荷をうえている。

前述した装置が抱えている問題点は、回転ドラム１が現
像ユニット８から色素トナーを吸着し、引き続いて回転
して別のユニットつと１０から５°４なった色のトナー
を吸着づることにある１７作業を続けていくと、第１の
ユニットから吸着した色素トナーが後続の現像ユニット
内のトナーに混ざり、色素が汚れて印刷の品質が低下す
る。この問題点は構造そのものに原因があり、現状では
どうしてｂＭけることができない。また、印−ＩＩＩの
できる用紙幅は記録ドラムの幅によって制限されている
。

明らかに、記録ドラムよりも幅の広い用紙には印刷する
ことができない。こうした欠点は大型の用紙を印刷する
場合に特に顕イＬ化し、また携帯用印刷機を開発するこ
とが事実上不可能となつ−Ｃいる。

さらに、幅の広い記録ドラムを使用する場合には、必要
とする広面積の円滑な表面を得るために、複雑な高精度
の製造技術の要求される問題点がある。

当然に、こうしたことが原因してコスト高にｔ【つてい
る。幅の狭いドラムを用いて広いシートに印刷を行なえ
るようにすれば、ドラムを組み立てる製造工程を簡単に
行なうことができる。

第２図は、本発明を４色刷り工程に利用した場合を示し
ている。３色（赤、′ｊＡおよび肖）を用いれば、黒以
外のすべての色を再現することができる。従って、黒の
色素を含めて４色が用いられる。。

用紙トの矢印は用紙の移動方向を示している。また、矢
印に付１ノだ横の線は、用紙の工程毎の前進距離を表わ
している。参照番号１は感光ドラムを示し、参照番号２
は露光機構を示し、そして参照番号３は現像装置を示し
ている。また、参照番号４は、回転ドラムの接触表面に
向かい合った関係で用紙の下側に配置されたブラデンを
示している。

ドラム１の時計方向の矢印はこのドラムの回転方向を表
わしており、またブロック５の矢印は、用紙の向きに直
交しｌζ印刷ヘッドの運動方向を表わしている。印刷ヘ
ッドとドラムのこうした動伯は、用紙が停止している時
期にだけ行なわれる。ブラアン４は、用紙の下側表面に
あって印ｆｉｌヘッドと一体の関係で連動する１、第２
図で注目すべき点は、露光手段２と現像区域３の間の位
置に、ドラム上に示した４つの矩形部（ビクヒル）Ｂ、
Ｃ，Ｍ。

Ｙｏが配置されていることである。用紙上には、４つの
象限に分けられた単一ビクセルの拡大（象が、参照番号
６で表わされている。

印刷過程において、離散レーザービームは露光区域から
斜線部分で示したそれぞれの象限に送られる。箇々の雫
限内の潜像は、現像装置３の一部を構成する４つの現像
ユニットから供給されるトナーにより、それぞれ個別に
処理される。

箇々のビクセルの４つの象限づべてを処理するには、用
紙が増分送りされる度に印刷ヘッドを４回通す必要があ
る。印刷する度にトナーはドラムから完全に除去される
ため、汚れは最小限に抑えられる。

第３図は、本発明の主ｆｆな操作ユニツ１〜を概略的に
表わしている。用紙は、駆動手段６により増分送りされ
る。用紙を段階的に所定ｔｔつ送るモーターは、当業者
ならば容易に選択することができる。印刷ヘッドは、感
光回転ドラム１、露光ユニット２、現像装置３（この現
像装置は４つの分離区域３０１，３０２，３０３．３０
４からなり、各々の区域には色違いのトナーが充填され
ている）および消去ユニット７から構成されている。印
刷ヘッド組立体は、印１鍔ヘッド組立体の土部に示す矢
印に沿って、用紙の移動方向に直交して往復運動する。

この運動は、駆動手段５に取り付けられたワイヤ４を介
して行なわれる。用紙の上側にあるプラテンは駆動手段
５により同じように動かされ、プラテンは常に転写区Ｍ
（ドラムが用紙表面に接触してトナーを転写する箇所）
にあるドラム１の接触面のＦ側に位置している。

装置の働きを説明するために、装置の運動方向に直交す
る用紙の運動方向を横向きとし、また装置の運動方向に
平行な用紙の運動方向を縦向きどする。用紙の動きが停
止する時期に、駆動手段５は用紙の表面を横切ってドラ
ム１を動かし連続でる横向きの線を形成する。

電子写真法は、区域２内に軸方向に配置された４つの離
散レーザーご−ムにより、回転ドラムの表面の離散区域
を中性化することによって開始される。正電荷を持つド
ラムの表面部分を中立化する所定のレーザービームの働
きについては、当業者には周知である。潜像の形成され
たドラムは回転して現像装置３を通過し、４つの区域３
０１・−３０４から箇々の画像部分に正電？１？ｉを持
゛つ微粉トナーが付着される。ドラムは継続して回転づ
る一方で、用紙に圧力を加えながらドラムとプラテンを
回転させて横向きの線を形成し、ドラムに付着している
トナーを０電荷を持つ用紙に転写することが行なわれる
。用紙への転写を終えた後、ドラム表面に残留しでいる
残りのトナーはクリーナ７によって取り除かれ、引き続
いて操作が繰り返される。トナーは、熱と圧力を同時に
加えて用紙に溶４される。

第４図と第５図は、方法の第１■程、第３■程、第５工
程および第７エ程における、記録媒体に施された４色印
刷の状況を示している。異なった斜線を使用して、印刷
工程で用いられる４色それぞれの色を表わしている。ド
ラム上には、それぞれ４つの部分が離散ブランク区域に
沿って分けられ、色素同志による汚れを防いでいる。符
号ａで示すように、Ｍｅバンドの幅はブランク部分の幅
に等しい。ブランク部分は、符４ｂで示すようにドラム
の両端に配置されている。ただし、これらバンド幅は変
えることができる。矢印はドラムの回転方向を示してい
る。回転ドラムは、用紙の運動方向に直交して移動する
。ドラムは、用紙が停止している時期にだけ用紙上を転
がることができるようになっている。ドラムが用紙上を
通過して印刷の各工程を済ませた後に、用紙は距離ａに
相当する増分用にわたって前進送りされる。

きの線を横切って色刷りが行なわれる。

第４図が１本の横向きの線の印刷状況を詳細に示してい
るのに対し、第５図は用紙上を１回通過して４色すべて
の色をそれぞれの横向きの線に色付けした状態を示して
いる１、従って、７段階を終了した時点で、７木の横向
きの線のうちの最上部の線はすべて着色を終えており、
その伯の線は着色の途中の状況にある。

離散部分の直径、長さおよび幅に関係したドラムの寸法
は、印刷速度、記録媒体の大きさおよび必要とする印刷
の品質に合わせて当業者は簡ＩＪｉに選択することがで
きる。また当業者には、これら要素の寸法を簡単に設定
することができる。用紙を横切るドラムの転がり速１ｔ
：ｔは、ドラムの感度ど光伝動率および露光機構の精度
に見合うように設定される。操作方法は、他のレーデ−
静電印刷磯印刷ヘッドの動作を示している。露光機構は
参照番号１で表わされており、参照番号２は現像ユニッ
トを、参照番号３はクリーナを、また参照番号４はコロ
ナ放電装置を示している。第６轢図は、回転ドラムが用
紙の縁を外れた上方に配置されている、動作の開始時期
を示している。この時期に、用紙５は増分移動しつつあ
る。第６ｕ図は、印刷工程の開始時期を示している。用
紙５は停止した状態にあり、ドラムは垂直に降ろされ、
用紙の先導端に接触した状態で水平に前進送りされる。

第６４図は、チエツクポイント６をドラムが通り過ぎ、
用紙の表面に沿ってドラムが移動している状態を示して
いる。このチエツクポイントはモーター速度制御装置と
して機能し、ドラムが適当な回転速度に到達してからド
ラムを用紙の表面に接触させることができる。

開始位置まで戻される。次いで用紙を１単位にわたって
前進させ、データのすべてが印刷されるまでこうした印
刷工程が繰り返される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、日立製作所の米国特許用４，４６７゜３３４
号に用いられている装置の概略説明図である。 第２図は、着色装置を強調した、本発明に使用する印ｉ
ｉｉ＋１ヘッドを示している。 第３図は、すべての主要構成要素を表わした、本発明の
装置を示している。 第４図は、本発明に使用したドラムの等側口を示し、ま
た第１、第３、第５および第７−［稈を終えた時点での
、記録媒体に対する異なった４色の付着状態を示してい
る。 第５図は、印刷ドラムを数回にわたって通した後に、用
紙を順次段階的に送って色刷りをした状ドと記録媒体の
関係を示す側面図である。 １・・・感光ドラム ２・・・露光ｅ１ｍ（露光ユニット） ３・・・現像１！置 ４・・・プラテン（ワイ１７） ５・・・ブロック（印刷組立体の駆動手段）６・・・ピ
クセルの拡大像（用紙の駆動手段）７・・・演去ユニッ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電子写真印刷機にして、 ｉ　感光回転ドラム、固定された露光手段および現像手
   段を備え、各々がドラムの周囲に配置されしかも当該ド
   ラムの軸線に関して軸方向に配置されていて、前記露光
   手段および現像手段が画像をドラムに転写するようにな
   つている印刷ヘッドと、 ｉｉ　一定の停止期間を終える度に、画像転写区域を通
   じて所定の増分量にわたり第１の方向に用紙を移動させ
   るための搬送手段と、 ｉｉｉ　前記画像転写区域を通じて、前記用紙を横切る
   第１の方向に直交して前記印刷ヘッドのドラムを転がす
   ための印刷ヘッド駆動手段と、 ｉｖ　一定の停止期間中に前記ドラムが画像転写区域を
   通つて転がり、当該ドラム上の画像を前記用紙に転写で
   きるように印刷ヘッド駆動手段を作動させるための制御
   手段とを有している電子写真印刷機。 （２）露光手段と現像手段の両者が、前記ドラムの周囲
   に沿つて軸方向に間隔を開けられた複数の区域を有し、
   前記露光区域の各々が前記ドラムの離散部分に潜像を形
   成することができ、また前記現像手段の各々が前記離散
   部分の一部にトナーを付着させるようになつている、多
   色印刷を行なうための請求項１記載の電子写真印刷機。 （３）前記ドラムに形成される箇々の離散部分が並んで
   いたりまた一方が他方の上方に位置し、または２つ以上
   の離散区域が並んで配置されしかも一方が他方の上方に
   形成されているような請求項２記載の電子写真印刷機。 （４）露光手段と現像手段の各々は４つの区域を備えて
   おり、ドラム上に形成された４つの離散部分が四辺形の
   区域からなる４象限を形成しているような請求項２記載
   の電子写真印刷機。 （５）プラテンは印刷ヘッドと同期した関係で搬送区域
   にある用紙の下側に沿つて搬送され、ドラムから用紙に
   画像を転写し易くしているような請求項１記載の電子写
   真印刷機。（６）第１の方向に搬送可能な用紙に、当該
   第１の方向に直交する第２の方向に前記用紙の表面上を
   移動する回転ドラムにより多数の色を印刷するための方
   法にして、前記回転ドラムが、円周方向に間隔を設けた
   複数の離散バンドを備え、各々の離散バンドがほぼ等し
   い幅からなり、しかも違つた色の静電気的に付着するト
   ナーにより選択的に被覆されるような多色印刷方法にお
   いて、 （ａ）前記用紙が停止している間に、当該用紙の表面を
   横切つてドラムを前記第２の方向に転がす段階と、 （ｂ）前記バンドの各々からトナーを転写して、第２の
   方向にそれぞれ異なつた色の複数の破線および／または
   実線を形成する段階と、 （ｃ）前記ドラムを用紙との接触から開放する段階と、 （ｄ）前記ドラムのバンド幅にほぼ等しい距離にわたつ
   て、前記第１の方向に用紙を増分送りする段階と、 （ｅ）前記段階（ａ）を繰り返して段階（ｂ）で形成し
   た線の１本に沿つて第２の色を転写し、少なくとも１本
   の多色線を形成する段階と、 （ｆ）前記段階（ａ）から（ｃ）を繰り返して、前記多
   色印刷からなる複数の多色線を形成する段階とを有する
   多色印刷方法。 （７）前記回転ドラムが少なくとも３つのバンドを備え
   、各々のバンドには異なつた色が付着されているような
   請求項７記載の多色印刷方法。 （８）箇々のバンドはブランク区域から分割され、異な
   つた箇々の色のトナーを分離しておくことのできる請求
   項７記載の多色印刷方法。 （９）トナーは、前記バンドの各々に隣接した箇々の現
   像ユニットから前記回転ドラムに供給され、またトナー
   は前記バンドの各々の表面に形成された静電気潜像上に
   付着されるような請求項７記載の多色印刷方法。