JPH02139585A - 多色プリンタの音響トナー浮遊式現像方法 - Google Patents

多色プリンタの音響トナー浮遊式現像方法

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JPH02139585A
JPH02139585A JP63323198A JP32319888A JPH02139585A JP H02139585 A JPH02139585 A JP H02139585A JP 63323198 A JP63323198 A JP 63323198A JP 32319888 A JP32319888 A JP 32319888A JP H02139585 A JPH02139585 A JP H02139585A
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photoreceptor
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toners
color
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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 本発明は、電子複写機／プリンタ、より詳細には電子カ
ラー複写機／プリンタのノンインタラクティブ現像方式
に関するものである。
発明が解決しようとする課題 典型的な電子写真カラー複写機においては、カラー・コ
ピーの処理は順次行われる。たとえば、ある周知の市販
複写機においては、最初に青色分解像を作り、その潜像
を黄色のトナーで現像し、現像した像を複写処理に同期
して回転ドラム上に支持されたコピー用紙へ転写する。
次に、第２の緑色分解像を作り、マゼンタ色のトナーで
現像し、最初の青色分解像に重ね合わせてコピー用紙へ
転写する。最後に、第３の赤色分解像を作り、シアン色
のトナーで現像し、前に転写した青色分解像と緑色分解
像に重ね合わせてコピー用紙へ転写する。その後、各カ
ラートナー像を定着して、永久的なカラーコピーを作成
する。
以上の説明から理解されるように、カラー複写プロセス
は比較的時間がかかり、白黒コピー複写プロセスの場合
の約３倍の時間がかかる。その上、カラー原稿の鮮明な
、正確なコピーを作成するには、非常な注意を払って幾
つかの色分解像を互いに正確に整合しなければならない
。
また、カラーコピーの処理に伴うもう１つの問題は、現
在の現像方法が像または現像剤の混色よごれが生じるこ
とである。
米国特許第４，５４６，７２２号は、像保存の目的で帯
電した像の画質低下を防止するため、像支持表面の非像
領域にトナーが堆積しないようなやり方で、トナーをト
ナー搬送部材から浮遊させるための圧電振動装置とトナ
ー搬送部材を備えた現像装置を開示している。この現像
装置は、静電潜像に悪影響を及ぼさないので、露光ごと
にコピーを作成するプロセスに使用すれば、像を乱すこ
となく多数のコピーを作成することができる。この現像
装置は、静電潜像保存の立場からみれば、ノンインタラ
クティブ（相互非影響）方式であるが、現像されたトナ
ー像の立場からみれば、インタラクティブ（相互形？）
方式であり、したがって、望ましくない多色トナーの掃
去が生じるのは避けられないと思われる。この現像装置
は、トナー像パターンの画質低下を防止するのが目的で
なく、潜像保存の目的で帯電した像の画質低下を防止す
るように設計されていると思われる。
課題を解決するための手段 トナーを塗布する立場からは、安価で、実施が容易で、
かつ効果のある現像方法が要望されていることは明らか
である。本発明は、異なるカラーで次々に上に重ねて現
像することによる現像トナーパターンの画質低下を防止
し、かつ現像剤による背景よごれを防止するノンインタ
ラクティブ方式のカラー現像方法および装置を提供する
ものである。本装置は、可動感光体、像形成の前に前記
感光体を一様に帯電させる手段、前記帯電手段の下流の
露光箇所で感光体に当たる強力な電磁放射ビーム、前記
ビームを感光体の端から端まで走査する手段、前記ビー
ムが感光体を走査するとき第１カラー像信号に従って第
１ビームを変調することにより感光体上の電荷を選択的
に消散させて感光体上に第１カラー静電潜像を生じさせ
るための第１変調手段、第１カラー像を現像するための
第１音響トナー浮遊式カラー現像手段、前記第１現像手
段の下流の露光箇所で感光体に当たる少なくとも１つの
追加強力電磁放射ビーム、感光体を端から端まで前記追
加ビームを走査する手段、前記追加ビームが感光体を走
査するとき第２カラー像信号に従って前記追加ビームを
変調することにより感光体上の電荷を選択的に消散させ
て感光体上に第２カラー静電潜像を生じさせるための第
２変調手段、第２カラー像を現像するための第２音響ト
ナー浮遊式カラー現像手段、および前記第１および第２
カラー像を感光体からコピー支持体へ一度に転写する手
段から成っている。
添付図面を参照して以下の説明を読まれれば、本発明の
上記およびその他の諸特徴、それらを得るやり方を明確
に理解することができよう。
実施例 以下、好ましい実施例について説明するが、本発明はそ
の実施例に限定されるものでないことを理解されるであ
ろう。むしろ、本発明は特許請求の範囲に記載した発明
の精神および発明の範囲に入ると思われるすべての代替
物、修正物、均等物を包含しているものとする。
本発明の諸特徴の一般的理解のために、図面を参照する
が、図中、同じ構成要素は同じ参照番号を使用して表示
しである。第１図は本発明の音響トナー浮遊式現像装置
を組み入れた典型的な電子写真式プリンタの各種構成要
素を略図で示す。
第１図に示した電子写真式プリンタは、前記米国特許第
４，４０３，８４８号に開示されている多色プリンタ１
０である。プリンタ１０はゼログラフィー処理セクショ
ン１２と像走査セクションすなわち書込みセクション１
４を備えており、後者はゼログラフィー処理セクション
１２の感光体２０を端から端まで少なくとも２つの強力
な像形成用電磁放射ビームを走査して少なくとも２色の
像を形成する。
ゼログラフィー処理セクション１２は、図示のように、
駆動ベルト支持ローラー２２とアイドラ・べルト支持ロ
ーラー２３に架は渡されたエンドレス・ベルト形式の感
光体２０を有する。ベルト支持ローラー２２．２３は所
定位置に適当な手段（図示せず）で回転可能に取り付け
られている。ローラー２３は適当な駆動モーター（図示
せず）で駆動され、感光体２０を実線の矢印で示した方
向に動かす。図示した感光体２０はエンドレス・ベルト
形式であるが、他の形式の感光体たとえばドラムを使用
してもよい。
次に、第２ａ図を参照すると、感光体２０は適当な可撓
導電性材料で作られた内側基層２６と、その上の外層す
なわちセレンなどの光導電性Ｎ２７から成る。感光体２
０は不透明すなわち光など電磁放射を通さないものでも
よいし、あるいは完全に透明または半透明でもよい、典
型的な感光体２０は、般に、感光体を不透明にするアル
ミニウム基層を有しているが、感光体２０を完全透明ま
たは半透明にする他の基層材料たとえばガラスを使用す
ることもできる。セレン以外の感光物質たとえば有機系
材料を使用することもできる。たとえば、ある有機系材
料は、ポリ−Ｈ−ビニルカルバゾール内に分散したセレ
ン層を有するアルミニウム被覆マイラーと、電荷移送コ
ンパウンドたとえばピレンを含有する透明ポリマー皮膜
から成っている。
再び第１図に戻ると、帯電ステーション３１には、−ｉ
にコロドロンとして知られるコロナ発生装置３０が感光
体２０に隣接して配置されている。適当な負高圧電源（
−）１．Ｖ、）に接続されたコロトロン３０は像形成処
理に先立って、感光体２０の上に負の電荷を一様に置く
。
像形成ビーム１５　、１６は、それぞれ露光箇所３３．
３４で感光体２０に当たり、像形成ビーム１６の露光箇
所３４は、像形成ビーム１５の露光箇所３３から下流に
所定の距Ｍ　（Ｌ）だけ離れている。各現像装置２００
は。
適当な現像ハウジング（図示せず）を有し、その中に、
カラー現像剤と、現像ハウジングからカラー現像剤を磁
気ブラシ現像ロールヘロードする手段が入っている。
ゼログラフィー複写技術の専門家ならば理解されるであ
ろうが、カラー現像剤は、通常、適当なキャリヤ粒子と
より小さい着色粒子（トナーと呼ばれる）から成ってい
る。後で説明するように、トナーは、像形成ビーム１５
．１８によって感光体２０の上に形成された静電潜像へ
、像電荷レベルに比例して吸引されて付着し、静電潜像
を現像する。
本装置では、放電現像方式を用いている。したがって、
コロトロン３０によって感光体２０を負に帯電した後、
像領域は像信号に従ってビーム１５４６によって放電さ
れる。現像剤のトナーは負に帯電しているので、放電し
た像領域へ引き付けられるが、放電されない非像領域か
ら反発される。
所望のカラー像が得られるように、現像剤、詳細にはト
ナーが選ばれることは理解されよう。たとえば、第１図
に示した２個の現像装置の例では、処理方向に最初の現
像装置２００が赤色トナーを使用し、二番目の現像装置
２００が黒色トナーを使用している。この例では、現像
された像は、像形成ビーム１５１６によって生じたカラ
ー像パターンによる赤色像領域と黒色像領域で構成され
る。もちろん、別の色の組合せを使用することもできる
。
本現像装置に使用するのに特に適していると判ったトナ
ーは、電磁放射に透明なトナー粒子から成るものである
。この形式のトナーを使用すれば、第２または第３の色
分解像を形成しているときでも、前に現像したトナー像
を通して次の像形成を行うことが可能であることは理解
されるであろう。
別層式のトナーを液体キャリヤの中に懸濁させることも
できるであろう。また、次の露光に先立って感光体の電
位の一様性を高めるため、別の帯電装置３５を設置して
前の像の電荷を中和することもできる。
現像装置２００は、トナーのよごれ、すなわち混色を無
くすため、現像装置２００と感光体２０の間に形成され
た現像ニップに近くでトナーを励振する手段を備えてい
る。このトナー励振手段は後で詳しく説明する異なるト
ナーのノンインタラクティブ現像に役立つ。
現ｆｆ１ｆ＆、現像された像は転写ステーション４０で
適当なコピー支持体４またとえば紙へ転写される。
感光体２０の上に現像された像をコピー支持体４１へ引
き付けて転写するために、高圧電源（＋１１．Ｖ、）に
接続された転写用コロトロン４２が設置されている。
転写後、現像された像は定着装置く図示せず）で定着さ
れる。感光体２０の上に残っている残留電荷または（お
よび）現像剤は、清掃ステーション４５で、それぞれ、
消去ランプ４７と清掃ブラシ４６で除去される。
像走査セクション１４は、ここではレーザー５０で例示
した強力な電磁放射装置を備えている。レーザー５０が
発生した光ビーム５１は適当な手段たとえば反射ミラー
５３によって像形成ビーム１５．１６に分けられる。反
射ミラー５３から反射した一対のビーム１５．１６はビ
ーム変調器５５．５６を通過する。ビーム変調器５５．
５６は信号ライン５８．５９を通じて送られてきた像信
号に応じて像形成ビーム１５．１６の強さを変調する作
用をする。変調器５５．５６は適当な形式の変調器たと
えば音響光学式変調器でもよい。信号ライン５８．５９
の像信号は適当な信号源たとえば像入力スキャナ、メモ
リ、通信回線、その他から得ることができる。
変調器５５．５６からの像形成ビーム１５．１８は適当
な走査要素、ここでは回転多面鏡６１に当たる。多面鏡
６１は、モーター６２によって回転され、感光体２０の
移動に同期して、「ひずみ」なく、感光体２０を横切っ
て十分な速度で像形成ビーム１５．１６を走査する。適
当なレンズ６５は、多面鏡６１の鏡面６３から反射した
像形成ビーム１５　、１６を感光体２０の上に結像させ
る作用をする。
前に説明したように、像形成ビーム１５．１６は、それ
ぞれ、感光体２０に沿って所定の距離したけ離れた露光
箇所３３．３４で感光体２０に当たる。前記距離りはカ
ラー現像剤に適合するように選ばれる。露光箇所３３．
３４間の必要な間隔りを得るために、像形成ビーム１５
．１６のコースを変更させる反射ミラ一対フ１，７２と
７３．７４が設置されている。反射ミラー７１．７３は
それぞれビーム１５．１６を感光体２０の移動通路に平
行に外側に最初の方向転換を行い、反射ミラー７２．７
４はそれぞれビーム１５．１６を露光箇所３３．３４で
感光体２０と交わる方向へ戻す勿きをする。例示した配
置では、反射ミラー７２．７４が距離したけ離して配置
されていることは理解されるであろう。
第２像形成ビームが第１像形成ビームの下流に距離した
け離れていることによる露光の遅れを補償し、第２カラ
ー像を第１カラー像に確実に整合させるために、変調器
５６への像信号入力ライン５９に、適当な像信号遅延装
置、たとえばバッファ７６を設置しである。バッファ７
６は第２カラー像を第１カラー像に整合させる時間間隔
だけ、変調器５６への像信号入力を遅らすように選ばれ
る。
像形成ビーム１５．１６は感光体２０の外面に当たるよ
うに示しであるが、感光体が透明または半透明の場合、
所望ならば、像形成ビーム１６と像形成ビーム１５を感
光体２０の内面に当たるように配置してもよいことは理
解されるであろう。
次に、第３図を参照して本発明について説明する。現像
装置２００は、堆積しなく現像された）トナーと次に提
供されるトナーとの相互作用が最小限であるノンインタ
ラクティブ方式の現像プロセスにおいて音響トナー浮遊
を行う。現像装置２００は像および（または）現像剤の
混色よごれ（掃去作用）を生じさせずに、多色像１回転
写を達成するための手段である。現像装置２００は、本
発明の現像装置を代表し、トナー供与部材として感光体
２０に近接した部分をもつ圧電ポリマーベルト２０５を
有し、一般にタッチダウン現像装置として知られるもの
である。圧電ポリマーベル）−２０５は、間隔をおいて
配置された２個のローラー２１０，２１５に架は渡され
ている。ローラー２１０は駆動ローラーであり、磁気ブ
ラシ形ｌ・ナー・ローディング装置２２０の隣に配置さ
れている。接地された電源２２５はベルト２０５の外面
に直流バイアスを印加する。
ベルト２０５の外面は導電性皮膜で被覆されている。
接地された交流電源２３０はアイドラ・ローラー２１５
に交流バイアスを印加する。音響トナー浮遊の基本概念
は、交流電源２３０によって供与部材表面を圧電牛用で
音響振動させ、トナー供与部材表面に対するトナーの正
味の付着力を減じることによって達成される。トナー供
与部材表面に対するトナーの正味付着力を十分に低下さ
せれば、ｑＥの静電気力でもって供与部材からトナーを
選択して引き付け、感光体上の所望の現像領域へ運ぶこ
とができる。
音響トナー浮遊式現像においては、帯電トナー粒子支持
表面（供与部材表面）に対する粒子付着力を制御して減
じるために、前記表面の振動を用いている。供与部材表
面からトナー粒子を引き付ける適当な方向および大きさ
の電界の影響を受けない限り、トナー粒子が供与部材表
面に付着し“たままであるように、供与部材表面の振動
の振幅を調整することができる。前記電界が静電潜像の
近接による場合には、浮遊したトナーが選択的に潜像へ
移動して潜像を現像する。
音響トナー浮遊式現像の選択的にトナーを引付ける特徴
は、感光体の電位に関係なく、空中浮遊トナーを感光体
へ提供して現像する粉末クラウド（およびジャンピング
）現像とは区別される。この特徴は、間違った符号や無
帯電トナーの堆積を防止するので、コピー品質が向上す
る。それに加えて、異なるトナー（色）の連続する現像
間の相互作用を最小限にできる。多色＠１回転写および
ノンインタラクティブ現像によって得られる利点は、各
カラー像を（感光体上に）容易に整合できること、生産
量を増加できること、装置が複雑でないことである。
第４図に、米国特許第４，３６９，５４９号に開示され
ている通常のイオン発生装置３１０を複数個使用した通
常の静電プリンタ３００に、本発明の音響トナー浮遊式
現像装置２００に組み入れた別の構成を示す。各イオン
発生装置３１０はドラム３０３の誘電体表面３０１の上
に静電潜像を形成する。ドラム３０３は軸３０５のまわ
りに矢印３０２の方向に回転するように取り付けられて
いる。各静電潜像は、図示した４つの異なる現像ステー
ションにおいて、帯電した着色トナーによって現像され
る。順次堆積させる４色のトナーは、マゼンタ色、シア
ン色、黄色、黒色にすることができる。現像後、像は転
写用コロトロン３１５でコピー用紙へ転写される。
第５図に本発明のさらに別の実施例を示す。現像装置４
００は、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、その池のセラ
ミック材料から成る圧電体４１２から成る音響発生装置
４１０と、黄銅などで作られたホーン４１１を使用して
、音響トナー浮遊を行う。圧電体４１２は、ホーン４１
１を振動させるために、約６０ｋｌｌｚのエネルギーを
供給する交流バイアス電源４１５に接続されている。ホ
ーン４１１は、駆動ローラー４３０とゴム減衰ロール４
３２と２個のアイドラ・ロール４３５，４３７に架は渡
されたベルト２０５の走行部の内側に、ベルト２０５に
隣接して配置しである。ベルト２０５は、現像のため直
流バイアス電源２２５が印加されたアルミニウム被覆皮
ｒ！Ａ２０４を有し、その外面に磁気ブラシ形トナー・
ローディング装置２２０によってトナーが塗布される。
ホーン４１１の振動でベルト２０５および皮膜２０４の
表面が振動するので、塗布されたトナーが皮膜２０４の
表面から浮遊する。浮遊したトナーは、感光体２０の帯
電した像領域へだけ選択的に移動して付着する。
発明の効果 以上の説明から、トナー供与部材の音響励振によって帯
電したトナーをトナー供与部材がら浮遊させるステップ
を含む現像方法および現像装置が得られたことは明らか
であろう。トナーを浮遊させることにより、トナー粒子
をトナー供与部材へ束縛する正味の力が減じる。トナー
粒子を引き付ける（’Ａ形成電界がｌ・ナー供与部材の
近くに存在しない限り、トナー粒子はトナー供与部材表
面にとどまるから、本発明の方法および装置は非掃去・
ノンインタラクティブ方式である。レーザー像形成装置
を有するプリンタについて説明したが、本発明は光学レ
ンズ像形成装置を使用する通常の複写機にも同様に使用
できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の特徴を組み入れた多色プリンタの拡
大略正面図、 第２ａ図〜第２ｆ図は、第１図の多色プリンタに用いた
カラー電子写真プロセスを詳細に示す感光体の拡大略正
面図、 第３図は、本発明のノンインタラクティブ現像装置の拡
大正面図、 第４図は、イオン投射式プリンタに用いた本発明のノン
インタラクティブ現像装置の拡大正面図、第５図は、本
発明のノンインタラクティブ現像装置の別の実施例の拡
大略正面図である。 符号の説明 １０・・・多色プリンタ、 １２・・・ゼログラフィー処理セクション、１４・・・
像形成走査（書き込み）セクション、１５．１６・・・
電磁放射ビーム、 ２０・・・感光体、　　　　　２２・・・駆動ローラー
２３・・・アイドラローラー、２６・・・内側基層、２
７・・・外側光導電性層、　３０・・・コロナ発生装置
、３１・・・帯電ステーション、３３．３４・・・露光
箇所、４０・・・転写ステーション、４１・・・コピー
支持体、４２・・・転写用コロトロン、４５・・・清掃
ステ・−ジョン、４６・・・清掃ブラシ、　　　４７・
・・消去ランプ、５０・・・レーザー　　　　　５１・
・・光ビーム、５３・・・反射ミラー　　　　５５．５
６・・・ビーム変調器、５８．５９・・・信号ライン、
　　６１・・・回転多面鏡、６２・・・モーター　　　
　　６５・・・レンズ、６３・・・鏡面、　　　　　　
７１．７２・・・反射ミラー７：３．７４・・・反射ミ
ラー　　７６・・・バッファ、２００・・・現像装置、 ２０４・・・アルミニウム被覆皮膜、 ２０５・・・圧電ポリマー・ベルト、 ２１０．２１５・・・ロー、ラー ２２０・・・磁気ブラシ形トナーローディング装置、２
２５・・・直流バイアス電源、２３０・・・交流バイア
ス電源、３００・・・静電プリンタ、　　３０１・・・
誘電体表面、３０２・・・回転方向、　　　　３０３・
・・ドラム、３０５・・・軸、　　　　　　　３１０・
・・イオン発生装置、３１５・・・転写用コロトロン、
３２０・・・コピー用紙、４００・・・現像装置、　　
　　４１０・・・音響装置、４１１・・・ホーン、　　
　　　４１２・・・圧電体、４１５・・・交流バイアス
電源、４３０・・・駆動ローラー４３２・・・ゴム減衰
ロール、 ４３５．４３７・・・アイドラ・ローラーＦＩＧ、　３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 堆積したトナーと次に提供されるトナー間の相互影響が
    最小限であり、像および（または）現像剤の混色よごれ
    が無く、多色像を一度に転写するのに適した現像方法で
    あって、 トナー・ローディング装置から静電潜像支持部材の近く
    の場所へ帯電したトナーを搬送するトナー供与部材を準
    備すること、 トナー供与部材と静電潜像支持部材との間に所定の間隔
    を与えること、 トナーをトナー供与部材へ束縛するする正味の力を減じ
    るために、圧電素子を使用してトナー供与部材のトナー
    支持表面を振動させること、の諸ステップから成ること
    を特徴とする現像方法。
JP63323198A 1987-12-28 1988-12-21 多色プリンタの音響トナー浮遊式現像方法 Pending JPH02139585A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US137999 1987-12-28
US07/137,999 US4833503A (en) 1987-12-28 1987-12-28 Electronic color printing system with sonic toner release development

Publications (1)

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JPH02139585A true JPH02139585A (ja) 1990-05-29

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ID=22479989

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