JPH02306272A - ほぼ全コントラスト電圧でコントラスト付け画像を形成する方法 - 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】 〔発明の背景〕 本発明は、一般的には強調（ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ）　　
カラー画像形成に関し、特に静電画像をカラーまたはそ
の他の区別できるトナーで選択的に現像することによっ
てコントラスト付け画像を形成する方法に関するもので
ある。

文書面に情報を追加したり、下線が引かれている部分を
強調することは、一般的に行われている。

また、情報に横線を引いたり、それを白紙で覆うことに
よって文書の一部分を削除することも一般的である。文
書にデータを書き込んだり下線を引くと、原稿文書が汚
れるが、コピーにデータを書き込んだり下線を引くこと
は、多数のコピーが必要な場合、多くの労力を必要とす
る。また、用紙基体に画像を融着させる際に使用される
シリコン油が用紙基体に含浸されているためにコピーに
書き込むことが難しい場合もある。最近の画像形成装置
における進歩から、原稿文書と同一のコピーと共にそれ
の変更コピーを複写する方法および装置の提供によって
上記問題が解決されている。このため、最近の新しい印
刷装置は、原稿文書の不要な情報をなくし、新しいデー
タを追加した文書を複写できるようになっている。この
ように、その装置が編集機能を行うため、原稿文書から
変更コピーを作成する労力および時間が相当に削減され
る。別の編集機能は、コピーまたは印刷する文書の一部
分を文書のその他の部分とは異なる色で。

強調することに関するものである。

゛原稿文書を走査して、それの光像を光導電表面□の帯
電部分上に投影して、そ、の上の電荷を選択的−に放電
するようにして形成された原稿文書の潜像は、様々な方
法で変更できる。潜像は、それの上に変調レーザービー
ム等の電気的に変調されたビームを重ねることによって
編集することができる。

変調レーザービームは、走査された潜像に対して情報を
追加したり、情報を消去する。このため、このようにし
て得られたコピーは、原稿文書を変更したものとなる。

所望の情報を潜像上に記録することができるようにレー
ザーを変調するために電気信号を伝達する様々な技法が
案出されている。

潜像は、印刷装置の処理方向に対して直交するように配
置された発光ダイオードを選択的に作動させることによ
っても変更できる。

バナソニック（Ｐａｎａｓｏｎ　ｉｃ）　Ｅ２Ｓコピー
システムは、コピーに対する情報の編集、移動および削
除をするために電子パッドを使用しており、パナソニッ
ク電子印刷ボードでは、黒板サイズの電子ボード上に記
録された情報をコピー機によってコピー用紙に゛菖動的
にコピーすることができる。変更する領域を規定するた
め、変更する原稿文書の、該当情報の座標を印刷装置に
伝達する必要がある。

キャノン（Ｃａｎｏｎ）　　社製のＮＰ３５２５型カラ
ーレーザーコピー機は、コピーの選択部分を削除できる
編集パッドを用いている。ＮＰ３５２５型カラーレーザ
ーコピー機の編集パッドは、文書の指定領域のカラー強
調もできる。

強調する画像領域の形成方法は、米国特許第４゜７４２
、３７３　号に記載されている。この特許の開示に基づ
いた強調は、編集パッドを用いて強調する情報のｘｂよ
びｙ座標値を指定することによって行われる。編集パッ
ドからの出力を利用して、帯電表面の処理方向に対して
直交するように配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）列
（ｂａｎｋ）の輝度を変化させる。このため、原稿文書
のある情報を強調するためには、ＬＥＤを半分の輝度で
作動させる。

上記特許の開示内容は、そのような画像を現像する実際
の方法について述べていないようであるが、このために
は全コントラスト電圧よりも相当に低い電圧で静電画像
を現像するそれぞれ異なったカラー現像剤を含有する２
つの現像剤ハウジングを使用することが、一般的である
。

最適品質の強調カラー画像を形成するためには、使用す
る２つの現像剤ハウジングのうちの少なくとも第２のも
のにスキャベンジレス式（ｓｃａｖｅｎｇｅ−１ｅｓｓ
）　　現像システムを使用することが望ましい。

スキヤベンジレス式現像システムは、現像剤とすでに帯
電表面上に形成されている階調付き画像との相互作用が
最小のものである。最も望ましくは、現像剤と受像体と
の相互作用が全くなくなるようにすれば、好都合である
。スキャベンジレス式現像システムは、１９８８年３月
２１日に出願されて本出願と同一の譲受人に譲渡されて
いる米国特許出願第１７１．０６２号に開示されている
。それに記載されているように、トナーは、ドナーロー
ルからそれの上のトナーの厚み分だけ離れているワイヤ
に交流電圧を印加することによって、交流電圧の印加に
よってドナーロールから遊離される。ドナーロールと受
像体との間の隙間に印加された直流バイアスが、遊離ト
ナーによる潜像の現像を制御する。

米国特許第４．７１０．０１−６号および第４．７５４
．３０１号は、帯電表面に対して現像位置と非現像゛位
置との間を選択的に移動させることができる２つのカラ
ー現像剤ハウジングを用いた画像形成装置を開示してい
る。

米国特許第４．７５２．８０．２号は、上記特許第４．
７５４．３０１号において必要とされるように現−像剤
ハウジングを帯電表面から離していかなくても、トナー
すなわち現像剤を現像ゾーンから後退させることができ
るように構成された磁気ブラシ現像システムを示してい
る。２つの現像ユニットが用いられており、操作盤に設
けられている選択スイッチをオペレータが操作すること
により、各コピ一作業に対して選択的に使用される。２
部式磁気ブラシ形の少なくとも一方の現像ユニットは、
静電潜像受像体に対向する位置に配置されている。現像
ユニットには、磁気コアアセンブリを収容している現像
スリーブが設けられており、この磁気コアは駆動手段に
よって方向付けられることにより、現像ゾーンにおける
現像剤の高さおよびローラへ送られる計量現像剤の量を
制御することによって、現像作業のオンオフを切り換え
ることができるようになっている。磁石の方向と同期さ
せて回転式現像スリーブをオンオフさせることにより、
それぞれ現像作業のオンオフを切り換えることができる
。

現像を行うためには、磁気コアアセンブリを回転させて
、弱磁性部分または非磁性部分がレベル調整部材に向き
合う位置に来るように、また高磁界部が静電潜像担体に
向き合う位置に来るようにする。さらに、現像作業を停
止する時は、回転スリーブは停止させられる。このため
、現像作業を停止するために、現像スリーブの外周面上
にあった現像剤が現像ゾーンから除去され、スリーブの
回転が停止する。そのような現像剤の除去は、現像に使
用されていないいずれかの現像ユニット、によって行わ
れる。現像は、強磁界の静電潜像担体に隣接したゾーン
で得られるため、カラー現像の切り換えに必要な遷移幅
がｂｂｓ　８ｍｍになる。す、なわち、処理方向におい
て分離幅が８岬以９下−２ｃｒ：！ス青報は、本処理で
は色分けすることができない。　　−５１９８７年７月
２８日に出願されて本出願と、同一の譲受人に譲渡され
ている米国特許出願第７８．７４３号は、それぞれ少な
くとも２つの磁気ブラシ現像ワー、うを含む２つの現像
剤ハウジングを有する３一段階面。

像現像システムを開示している。ハウジン冬の内の１つ
の中に設けられた現像ローラは、２つのローラおよび帯
電表面によって形成された現像ゾーンからトナー剤を除
去するため、逆向きに回転させるようになっている。

〔発明の要約〕

要約すれば、本発明によって静電荷パターンが帯電表面
上に形成される。電荷パターンは、帯電画像領域と放電
背景領域とを有している。完全に帯電した画像領域の電
圧レベルは約−５００ボルトであり、背景画像領域の電
圧レベルは約−１００ボルトである。画像領域の１つの
空間部分が、狭い現像ゾーンでの第１画像の現像に使用
される一方、その他の空間部分は、カラーのようななん
らかの物理的属性、あるいは磁気インキ文字認識（ＭＩ
ＣＲ）　トナーのような磁気状態の点で互いに異なって
いるその他の画像の現像に使用される。このため、従来
の強調カラー画像形成法とは異なり、印刷装置の処理部
に帯電表面を一度通過させるだけで、空間解像度の高い
多色現像を処理方向に行うことができる。また、すべて
の画像を表出させる電圧が同じ電圧極性であるため、単
極性トナーを用いることができ、予備転写帯電が不要と
なる。

すべての画像の現像を単極性トナーで行うため、現像シ
ステム構造体の各々は、物理的な移動を行わずに選択的
に作動することができるようになっている。現像作業は
、交流と直流の電気的切り換えを組み合わせることによ
って、迅速にオンオフさせることができる。

文書構造の適当な空間位置における各現像システム構造
の作動は、電子サブシステム（Ｅ　Ｓ　Ｓ）内にプログ
ラム化された情報に従って行われる。

あるいは、各現像構造体の作動は、編集パッドなどの人
力装置から受は取った情報に従って行われる。編集パッ
ドは、文書の強調色で現像する部分の指定にも使用でき
る。強調情報の位置を表示する電気信号を使用して、そ
の情報を現像するための適当な時間間隔での現像システ
ムの作動を制御できるようになっている。

〔発明の好ましい実施例の詳細な説明〕第１図に示され
たように、本発明を含む印刷装置は、光導電表面および
導電基体から構成されて帯電ステーションＡ１画像形成
ステーションＢ１現像ステーションＣ１転写ステーショ
ンＤおよびクリーニングステーションＥを通過するよう
に取り付けられた光導電ベルト１０である帯電部材を用
いることができる。ベルト１０は矢印１６の方向に移動
して、その連続部分をそれの移動経路の周囲に配設され
た各処理ステーションを順次通過するように前進させる
。ベルト１０は、複数のローラ１８．２０および２２に
懸架されており、そのうちのローラ１８は駆動ローラと
して使用し、残りのローラは光導電ベルト１０に適当な
ｔンションを与えるために使用できる。モータ２３がロ
ーラ１８を回転させて、ベルト１０を矢印１６の方向へ
前進させる。ローラ１８は、ベルトドライブなどの適当
な手段によってモータ２３に連結されている。

さらに第１図に示されているように、ベルト１０の連続
部分が帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーショ
ン八では、スコロトロン、コロトロンまたはグイコロト
ロン等のコロナ放電装置２４がベルト１０を所定の高い
均一な正または負の電位ｖ０に帯電させる。好ましくは
、電荷は負にする。この分野で良く知られている適当な
制御装置を用いて、コロナ放電装置２４を制御すること
ができる。

次に、光導電表面の帯電部分を露光ステーションＢへ前
進させる。露光ステーションＢでは、均一に帯電した感
光体である帯電表面１０は、レンズを介して造影された
照明された文書からの光、または走査レーザーまたは発
光ダイオードアレイなどのデジタル式変調光源からの光
で露光させることができる。画像方向への露光により、
均一に帯電している表面が所望の静電画像に対応して変
調される。説明をわかり易くするため、２段階（すなわ
ち完全にオンまたは完全にオフ）式レーザーラスク出力
スキャナ（ＲＯ３）２５が開示されている。

レーザーＲＯ３露光システムにおいて、ＲＯ３の完全に
オン状態は画像情報に対応し、完全にオフ状態は、背景
情報に対応する。このため、ＲＯ８出力で露光される領
域は、背景領域に対応する放電領域と、画像領域に対応
する帯電領域とを含む。帯電画像の電圧は約−５００ボ
ルトである一方、背景の電圧レベルは、約−１００ボル
トである。電子サブシステム（ＥＳＳ）に記憶されてい
るコンピュータプログラムが、ＲＯ３を作動させるデジ
タル情報信号を発生する。

現像ステーションＣでは、現像システム３０が現像剤を
現像ゾーンへ進める。現像システムは、第１および第２
現１象装首３２および３４を有している。

現像装置３２は、ローラ３６形のドナー構造体を有して
いる。ドナー構造体３６は、トナ一層を現像ゾーンへ搬
送する。トナ一層は、単成分トナー計量・帯電装置４０
を介してドナー構造体３６上に付着させた２成分現像剤
または単成分トナーによってドナー３６上に形成される
。現像ゾーンは、トナ一層３８の厚み分だけドナーロー
ル３６から自動的に離れた交流バイアスの電極構造体４
１で構成されている。

゛　　第１図に示したような単成分トナーは、正の黒色
トナーである。好ましくは、ドナーローラ３６をカーボ
ンブラックが混合されたＴＥＦＬＯ！ｉ−３（イー・ア
イ・デュポン・ド・ヌーモア（Ｅ、　１．　ＤｕＰｏｎ
ｔ　ＤｅＮｅｍｏｕｒｓ）の商標）でコーティングする
。

単成分トナーの場合、計量・帯電結合装置４０に、十分
に帯電させたトナーの単層をドナー表面３６上に付着さ
せるための適当な装置を設けてもよい。

例えば、米国特許第４．４５９．００９号に記載されて
いるような、弱帯電トナー粒子と帯電ローラ上に設けら
れた摩擦電気活性コーティングとの接触によって十分に
帯電したトナーが得られる装置を設けてもよい。その他
の計量・帯電結合装置を設けることもできる。２成分現
像剤を装架したドナーロールの場合、従来形の磁気ブラ
シを用いて、トナ一層をドナー構造体上に付着させるこ
とができる。

現像装置３２はさらに、帯電表面１０とドナー構造体３
６との間の空間に配置された電極構造体４１を有してい
る。電極構造体は、ドナー構造体３６に軽く押し付ける
ようにして配置された１本または複数本の細い（すなわ
ち５０〜１００μ直径）のタングステンワイヤからなる
。ワイヤとドナーとの間の距離は、約２５μであるトナ
一層の厚み分だけ自動的に離される。ワイヤの端部は、
ドナーロール表面との接点よりもわずかに下方位置で両
受（ｅｎｄ　ｂｌｏｃｋ）によって支持されている。そ
のようにワイヤを取り付けることによって、ロールの逃
げに影響されずに自動間隔保持を行うことができる。

第２現像装置３４は、第１現像装置３２と同様である。

第１図に示されているドナー構造体４２は、計量・帯電
結合装置４６を介してその上に付着させた単成分現像剤
４４を第２現像ゾーン内の電極構造体４８へ搬送する。

この場合の単成分トナーは、正の赤色トナーである。ド
ナー構造体は、帯電表面の移動方向に対して「同一」ま
たは「反対」方向へ回転させることができる。

第２図に示されているように、交流電気ノくイアスが、
交流電圧源４９を介して電極構造体４１１ご印加される
。印加交流により、ワイヤとドナー構造体との間に交流
静電界が形成され、これによってトナーがドナー構造体
の表面から離れて、ワイヤの周囲の、帯電表面と接触し
ない高さ位置にトナー雲を形成する。交流電圧の大きさ
は比較的低く、約４ｋＨｚ〜１０に七の周波数でピーク
値が２００〜３００ボルト程度である。直流ノイイアス
供給源５０がト′ナー構造体４２に電圧を加え、これに
よって光導電体１０の帯電表面とドナー構造体との間に
静電界が形成されて、帯電表面上の放電領鳩の潜像への
トナーの付着を抑止し、遊離トナー粒子をワイヤ４１の
周囲の雲から帯電領域の画像に引き付ける電界となる。

帯電領域の画像の現像には、約−２００ボルトの直流バ
イアスが用いられる。

第２図に示されているように、同様な交流電気バイアス
が、交流電圧源５１を介して電極構造体４８に印加され
る。この印加交流により、ワイヤとト′ナー構造体との
間に交流静電界が形成され、これによってトナーがドナ
ー構造体の表面から離れて、ワイヤの周囲の、帯電表面
と接触しない高さ位置にトナー雲を形成する。交流電圧
の大きさは比較的低く、約４ｋＨｚ〜１（１ｋ）ｌｚの
周波数でピーク値が２００〜３００ボルトである。直流
バイアス供給源５２がドナー構造体４２に電圧を加え、
これによって光導電体１０の帯電表面とドナー構造体と
の間に静電界が形成されて、帯電表面上の放電領域での
トナーの付着を抑止し、遊離トナー粒子をワイヤ４８の
周囲の雲から帯電領域の画像に引き付ける電界となる。

約−２００ボルトの直流バイアスが用いられる。

電極構造体とドナー構造体との間の約２５μの空間にお
いて、ピーク値が２００〜３００ボルトの交流電圧は、
空気絶縁破壊の恐れはないが比較的大きい静電界を発生
させる。いずれの構造体にも誘電コーティングを用いる
ことにより、印加した交流電圧の短絡を防止することが
できる。発生する最大電界強さは、８〜１２ボルト／μ
程度である。交流バイアスを電極構造体に加えるものと
して説明してきだが、同様にドナー構造体に加えること
もできる。

第１図に示すように、支持材シート５８が転写ステーシ
ョンＤにおいてトナー画像と接触するように送り込まれ
る。支持材シートは、図示しない従来形のシート送り装
置によって転写ステーションＤへ進められる。好ましく
は、シート送り装置に、支持材シートの積層体の最上層
のシートと接触する送りローラを設ける。送りローラが
回転することにより、ｇＪＦＪ体から最上層のシートを
シュートへ送り込み、このシュートは前進中の支持材シ
ートをタイミングを合わせてベルト１０の光導電表面に
接触するように送って、その上に現像されたトナー画像
が転写ステーションＤで前進中の支持材シートと接触す
るようにする。

転写ステーションＤには、シート５８の裏面に適当な極
性のイオンを吹付けるコロナ発生装置６０が設けられて
いる。これが、帯電トナー画像をベルト１０からシート
５８へ引き付ける。転写後、シートは矢印６２の方向へ
コンベヤ（図示せず）上へと送り続けられて、このコン
ベヤはシートを融着ステーションＥへ進ませる。

融着ステーションＥには、転写されたトナー画像をシー
）５８に永久的に付着させる融着アセンブ１Ｊ６４が設
けられている。好ましくは、融着アセンブリ６４に、加
熱融着ローラ６６およびバックアップローラ６８が設け
られている。シート５８は、トナー画像が融着ローラ６
６と接触するようにして、融着ローラ６６およびバック
アップローラ６８間を通過する。このようにして、トナ
ー画像は７−）５８に永久的に付着する。融着後、図示
されていないシュートが前進中のシート５８を図示され
ていない受はトレーへ案内し、続いてオペレータが印刷
装置から取り出すことができる。

支持材シートをベルト１０の光導電表面から分離した後
、光導電表面の非画像領域で担持されている残留トナー
がそれから取り除かれる。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。磁気ブラシクリ−ナノ
λウジングカ（クリーニングステージシンＦに設けられ
ている。クリーナ装置は、従来形の磁気プランローラ構
造体を有しており、これによってクリーナハウジング内
のキャリヤ粒子がローラ構造体および帯電表面に対して
ブラシ様（ｂｒｕｓｈ−１ｉｋｅ）の方向を形成する。

また、残留トナーをブラシから除去する一対のトナー除
去ローラが設けられている。

クリーニングに続いて、放電灯（図示せず）が光導電表
面に光を照射して、次の画像形成サイクルのための帯電
を行う前に、残留静電位をすべて消散させる。

現像作業の迅速なオンオフ切り換えを行うことができる
ように、ＥＳＳ２６が交流電源４９．５１および直流電
源５０．５２と作動的に連結されている。ある画像が現
像ゾーン７４および７６内に存在する時、ＥＳＳは電気
信号を電源に送る。

コピー機の場合、電源切り換えはプラテン上のスライド
式インジケータによってセットできることは、理解され
るであろう。現像作業を急速にオンにしてドナーローラ
構造体を回転させるためには、ピーク値で１００〜３０
０ボルトの交流を印加し、また直流は、電界を最小にし
て背景への付着を制御できるレベルにセットする。現像
作業を急速にオフするためには、交流を遮断し、直流を
帯電画像領域でもトナーの付着が抑止されるレベルにセ
ットする。直流レベルを一６００ボルトに変える必要が
あるが、これは、そのようにして直流電界が画像領域へ
の遊離トナーの付着を防止しなければ、自動的に間隔を
おいたワイヤ構造体によるトナ一層の機械的外乱によっ
て、帯電画像領域でのある程度のトナー付着が発生する
からである。交流および直流を遮断するように切り換え
ると同時に、ドナーローラ構造体の回転が停止する。ド
ナーローラ構造体が完全に停止するためにはある程度の
時間がかかるが、急速な交流および直流のバイアス移動
によって、現像作業は急激にオフに切り換えられる。交
流にバイアスされた１つの５０μワイヤ構造体の場合、
ある色から別の色への切り換えのための遷移幅は、０．
５ｍｍ　と狭くすることができる。２つの交流バイアス
ワイヤ構造体の場合、遷移幅は１ｍｍ以下になる。これ
は、現在のものを大幅に改良できることを表している。

以上の好適な実施例についての詳細な説明では、色や磁
気特性などの物理的属性が異なるトナーを含有する異な
る２つの内蔵（ｒｅｓ　：ｄｅｎ　ｔ）現像システムを
説明している。多数の内蔵現像システムを設けて色およ
び磁気トナーの選択幅を広げることにより、一度の通過
処理によって多数の個々の画像領域をカラー刷りできる
ようにすることもできる。

色選択を利用して、同じ画像領域に異なった色のトナー
を付着させることによって新しい色を作り出すこともで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像システムの特徴を備えた印刷装置
の概略図であり、第２図は第１図の印刷装置に用いられ
ている一対の弾像構造体の概略図である。 １０：ベルト　　　　　１８．２０．２２　：ローラ２
３：モータ　　　　　２４：コロナ放電装置２５　：　
Ｅ’Ｓ’Ｓ　　　　　　２６　：　ＲＯＳ３０：現像シ
ステム　　３２：第１現像装置３４：第２現像装置　　
３６：ドナー構造体３８：トナ一層　　　　４０：計量
・帯電結合装置４１：電極構造体　　　４２：ドナー構
造体４４：単成分現像剤　　４６：計量・帯電結合装置
４８：電極構造体　　　４９；交流電圧源５１：交流電
圧源　　　５２：直流バイアス供給源５８：支持材シー
ト６０：コロナ発生装置６４：融着アセンブリ　６６：
加熱融着ローラ６８二バツクアツプローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のステップを有する、一度の通過でコントラスト
   付け画像を形成する方法： 帯電表面を均一に帯電する； ほぼ同じ電圧レベルの多数の画像領域と背景領域とを有
   する静電潜像パターンを前記帯電表面上に形成する；そ
   して それぞれ別のトナー材料で前記多数の画像領域を現像す
   る。