JPH0581903B2

JPH0581903B2 -

Info

Publication number: JPH0581903B2
Application number: JP1078291A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Imatani; Masaki Morotomi; Akihiko Morofuji
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1993-11-16
Also published as: JPH02259661A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は例えば銀塩写真法や電子写真法を利用
して印刷する際の画像露光方法及びその露光装置
に関し、特に筒状の被印刷体の表面に銀塩写真や
電子写真印刷をする際に適用して有効な画像露光
方法及びその露光装置に関する。

〔従来の技術〕

本出願人は、先に光導電性感光体層を表面に有
する金属容器に電子写真法を利用して多色印刷を
する方法を提案している。（特願昭62−215279号、
昭和62年８月31日出願）。

すなわち、第１０図に示すように表面に感光体
層を有した金属容器１００を容器保持具（図示せ
ず）により支持し、容器保持具送りチエーン（図
示せず）によつて金属容器１００を搬送し、電子
写真ユニツト１０１内で帯電装置１０４（例え
ば、コロトロン方式のもの）により感光体層をコ
ロナ帯電し、露光装置１０５（例えば、レーザ発
振器、光変調器、ミラー等からなる）により静電
潜像を形成し、その静電潜像に現像装置１０６
（例えば、乾式現像法のもの）によつてトナー
（例えば、シアントナー）を付着して静電潜像を
可視化し、次いで定着装置１０７（例えば、誘導
加熱方式のもの）によりトナー像を加熱定着す
る。

同様にして、電子写真ユニツト１０２で例えば
マゼンタトナー像を、電子写真ユニツト１０３
で、例えばイエロートナー像を夫々定着して多色
印刷をするものである。

なお、１０８は冷却装置、１０９は多色画像の
位置合せのための検出器である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の電子写真法を利用し
た多色印刷方法において、金属容器１００は電子
写真ユニツト１０１，１０２，１０３の各々の帯
電装置１０４、露光装置１０５、現像装置１０
６、定着装置１０７の位置で搬送を停止し、そし
て回転させて各処理を行つているものであつて、
各ユニツト間及びユニツト内の各装置への間欠搬
送と、各装置での処理ごとの間欠回転とを要す
る。

したがつて、金属容器への露光速度が遅くな
り、しかも間欠搬送と間欠回転の操作に複雑な制
御手段が必要となり、高価格を招く問題がある。

そこで、本発明は上記事情を考慮してなされた
もので、複雑な制御手段を不要とし、筒状の被印
刷体への露光速度を大幅に向上させた画像露光方
法及びその露光装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の画像露
光方法は、連続的に供給される感光体層を有する
筒状の被印刷体を回転させながら連続搬送し、被
印刷体の搬送方向に沿つて配設された帯電、露
光、現像、定着の各装置を被印刷体が通過するこ
とにより被印刷体の表面に直接１色の画像を形成
し、さらに継続して各色毎に配設された上記の各
装置を通過することにより多色の画像を形成する
印刷ラインであつて、上記連続搬送される被印刷
体のそれぞれに位相を合せ、かつ回転移動に同期
して移動する静止光源からのスリツト光あるいは
スポツト光により露光することを特徴とする。

そして、露光光は、各色毎に予み色分解した画
像データに従つて変調したレーザ光あるいは各色
毎に予め色分解したフイルム原稿を透過した投影
光であることが好ましい。

また、上記の目的を達成するために、本発明の
画像露光装置は、連続的に供給される感光体層を
有する筒状の被印刷体を回転させながら連続搬送
し、被印刷体の搬送方向に沿つて配設された帯
電、露光、現像、定着の各装置を被印刷体が通過
することにより被印刷体の表面に直接１色の画像
を形成し、さらに継続して各色毎に配設された上
記の各装置を通過することにより多色の画像を形
成する印刷ラインであつて、上記被印刷体の回転
連続搬送手段と、静止光源からのスリツト光ある
いはスポツト光を移動する手段と、上記搬送手段
により回転連続搬送される被印刷体のそれぞれに
位相を合わし、かつ回転移動に同期して上記スリ
ツト光あるいはスポツト光を移動する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

そして、露光光は、各色毎に予め色分解した画
像データに従つて変調したレーザ光あるいは各色
毎に予め色分解したフイルム原稿を透過した投影
光であることが好ましい。

〔作用〕

上記の構成を有する本発明においては、連続的
に供給される感光体層を有する筒状の被印刷体を
回転させながら連続搬送し、被印刷体の搬送方向
に沿つて配設された帯電、露光、現像、定着の各
装置を被印刷体が通過することにより被印刷体の
表面に直接１色の画像を形成し、さらに継続して
各色毎に配設された上記の各装置を通過すること
により多色の画像を形成する印刷ラインであつ
て、上記連続搬送される被印刷体のそれぞれに位
相を合わせ、かつ回転移動に同期して移動する静
止光源からのスリツト光あるいはスポツト光によ
り露光するようにしたので、露光速度が高まり、
多色印刷ライン全体の施工速度が向上する。

また、露光光は、各色毎に予め色分解したフイ
ルム原稿を透過した投影光あるいは各色毎に予め
色分解した画像データに従つて変調したレーザ光
であるので、再現性のある安定した印刷画像が得
られ。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明に係る画像露光装置の第１実
施例を適用した多色印刷装置の印刷ラインを示す
説明図である。なお、各色の印刷は直列的に設置
した同一の印刷ラインへの通過によつて行うの
で、一色の印刷ラインのみを示す。同図に示すよ
うに、導電性の容器保持具に支持した直接又は導
電体層を介して光導電性感光体層を表面に有する
被印刷体としての容器１を、電気的アースをとり
ながら自転させ、かつ連続的に搬送して帯電装置
３、露光装置４、現像装置５、定着装置６により
一色（例えば、シアントナー）の印刷をする。

その際、円筒状の容器１の自転速度と搬送速度
とを所要の比率に設定して（搬送移動量に比例同
期して自転させる。）各装置での処理を適確に行
うとともに、各色ごとの位置合せを容易にかつ正
確にしている。

なお、容器１はアルミニウム、スチール等より
なる金属容器のほかに、アルミ箔、金属蒸着膜、
有機導電性膜等を表面に積層したプラスチツク、
ガラス等の容器がある。

さらに、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、アクリル、アルキド、エポキシ等の樹
脂中にアルミニウム、ニツケル、銅、カーボン等
の導電性フイラーを介在させて容器自体に導電性
をもたせたプラスチツク容器がある。

これらの容器を電子写真印刷に適用する場合に
は、酸化チタン（TiO₂）、酸化亜鉛（ZnO）、セ
レン（Se）、有機光導電体（OPC）、アモルフア
ス−シリコン（ａ−Si）等の光導電性感光体層が
積層されている。また、導電体層の表面には銀塩
写真に適用する場合、ハロゲン化銀を付着させた
り、この他の適用例としてジアゾ化合物やカルボ
ニル化合物等の感光性樹脂をコーテイングしても
よい。

而して、容器１の自転搬送手段の一例を第２
図、第３図に示す。

第２図に示すように、容器１内に密接嵌合する
容器保持具２の一方の端部外周に、外方へ突出し
た突起部９を有する歯車８を取付ける。容器保持
具２は軸受に固定され、軸受は案内装置上を水平
方向に移動できるようになつている。

そして、第３図に示すように、多色の印刷ライ
ン全域に亘つて容器保持具２の搬送方向に、歯車
８に噛合う歯１１ａを形成した案内レール１１を
配設する。また、隣り合う容器保持具２の各突起
部９は容器保持具２の送りチエーン１２の端部に
夫々遊嵌し、該送りチエーン１２を駆動モータに
より矢印方向に駆動する。

したがつて、送りチエーン１２の矢印方向への
移行による容器保持具２の同方向への移行力は、
歯車８と案内レール１１の歯１１ａとの噛合いに
よる容器１の自転搬送に変換され、容器１は自転
搬送される。そして、歯車８の歯数と案内レール
１１の歯１１ａの歯数との比を設定して容器１の
搬送移動量に比例同期して容器１を自転させるよ
うにしてある。

そして、容器１を自転搬送するので、第１図に
おいて帯電装置３は容器１の搬送方向にスコロト
ロン方式の帯電装置（放電電極と複数のスコロト
ロン電極を有するもの）を多数配設したものを示
し、露光装置４はスリツト孔２１が形成された無
端帯としての循環ベルト２０を容器１の自転搬送
と同期して移動させ、光源としてのランプ１４か
らの光をスリツト孔２１を通して色分解された原
稿１３に照射し、この原稿１３の画像をレンズ１
５を透過して容器１上に順次スリツト露光しつつ
容器１上に静電潜像を形成する。

ここで、上記光源としてのランプはハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、クリプトンランプ、メタ
ルハライドランプが挙げられる。

また、上記のように容器１の曲面に露光する場
合には、平面に露光する場合と異なり、スリツト
孔２１の幅に制限を加える必要がある。すなわ
ち、第６図はスリツト孔２１を通して露光された
原稿の微小長さＸと、容器１に投影された微小長
さＹとの関係を示し、同図よりＸとＹとの関係
は、Ｙ＝Ｘ／COSθで表され、画像の歪み率＝〔（Ｘ／COSθ−Ｘ）／Ｘ〕×100 〔（１／COSθ−１）〕×100％となる。

ここで、画像として実質的に問題とならない歪
み率は3.5％以下であればよく、この時のθの値
はおよそ15°で、スリツト孔２１の幅ｔの上限値
は2RSIN（15°）となり、この範囲内であれば、良
好な画像が得られる。このＲは容器１の曲面の曲
率半径を示している。また、歪み率が10％までは
画質は若干低下するが、問題とならない場合もあ
る。したがつて、スリツト孔２１の幅ｔの良好な
範囲は、 0.05≦ｔ＜2RSIN（15°）で示すことができる。この場合、上限値を越える
と像が歪み、良好な画像が得られない。また、下
限値以下では、露光光量が低下するのでより高出
力な光源を必要とし、露光効率が悪くなる。

ところで、色分解された原稿１３は位置決め台
に固定されており、容易に各色の位置決めができ
る。

また、容器１は現像装置５の現像槽への前記案
内装置によつて移行し、静電潜像のいわゆるエツ
ジ効果を抑制する現像電極１７により画像が形成
される。そして、現像工程の後の容器上の現像の
残留トナー洗浄のための洗浄液槽１８を付設して
ある。

次に、本発明に係る画像露光装置の第１実施例
を第４図Ａ及び第５図に基づいて詳細に説明す
る。

第４図Ａにおいて、光源からの光を移動させる
移動手段としての循環ベルト２０はスリツト孔２
１が所定間隔をおいてその幅方向に形成されてお
り、駆動ローラ２２及び３個の従動ローラ２３に
よつて矢印方向に回転している。この場合、駆動
ローラ２２の両端には歯車が設けられ、この歯車
と循環ベルト２０の幅方向両端部に無端状に形成
した係止孔とを係合させることによつて、循環ベ
ルト２０の回転にすべりがないようにしている。

また、循環ベルト２０内には原稿１３側に開口
するランプカバー２４が配設され、このランプカ
バー２４は仕切壁２４ａで４つに区分けされ、そ
こに各々ランプ１４が配置されている。そして、
このランプカバー２４の内面は黒色塗装され、ラ
ンプ１４からの光を吸収するようになつている。
したがつて、ランプカバー２４を仕切壁２４ａで
４つに区分けするとともに、その内面を黒色塗装
したことにより、スリツト孔２１を通過する光は
疑似平行光となる。ここで、平行光でない場合は
スリツト孔を通過した光は発散して所定の露光位
置以外にも光がかぶつて、良好な画像が得られな
いことになる。

さらに、スリツト孔２１が形成された循環ベル
ト２０を容器１の自転搬送と同期して移動させる
手段としては、例えば次のようなものがある。す
なわち、第３図の容器保持具２の送りチエーン１
２を駆動する駆動モータ２５にロータリーエンコ
ーダ等の回転数検知手段２６を設け、第５図に示
すように、この回転数検知手段２６の検知信号を
制御手段としてのマイクロコンピユータ２７に送
出し、モータ制御回路２８を介し駆動ローラ２２
の駆動用モータ２９の回転を制御することによつ
て、循環ベルト２０を容器１の自転搬送と同期し
て移動させるようにしている。

したがつて、光導電性感光体層を有する円筒状
の容器１は、表面を帯電装置３で一定の電位に帯
電しておき、この容器１を回転させながら連続的
に搬送し、容器１の自転搬送と同期してランプ１
４からの光を無端移動する循環ベルト２０のスリ
ツト孔２１を通して移動させて色分解された原稿
１３に照射することで、この原稿１３の画像をレ
ンズ１５を透過させて容器１上に順次スリツト露
光しつつ容器１上に静電潜像を形成することがで
きる。

第４図Ｂは画像露光装置の第２実施例を示し、
スリツト孔２１を所定間隔をおいてその巾方向に
形成した循環ベルト２０を、駆動ローラ２２、従
動ローラ２３によつて金属容器１の回転搬送と同
期して駆動させる点は前記第１実施例と同様であ
るが、光源としてのランプ１４を１個とし、該ラ
ンプ１４からの光を集光レンズ３８（フルネルレ
ンズ）を介して集光し、スリツト孔２１を通過さ
せるようにしたものである。なお、３９は反射鏡
である。

このように第１、第２の各実施例によれば、露
光効率及び露光速度を大幅に高めたカラー電子写
真印刷装置を提供することができる。

なお、第１、第２の各実施例ではレンズ１５を
用いているが、レンズを用いないで原稿１３を容
器１に近接配置してもよい。

第７図は本発明に係る画像露光装置の第３実施
例を示し、前記第１、第２の各実施例と同一部材
には同一符号を付して説明すると、この実施例で
は光源として半導体レーザ３０を使用し、この半
導体レーザ３０からのレーザ光を移動手段として
のガルバノミラー３１，３２にて容器１の自転搬
送と同期して移動させている。すなわち、ガルバ
ノミラー３１，３２は各々容器１の自転搬送に基
づいてその角度が変化し、ガルバノミラー３１は
レーザ光を容器１の軸方向（主走査方向）に走査
するために、ガルバノミラー３２はレーザ光を容
器１の径方向（副走査方向）に走査するために角
度を変化させるものである。ここで、ガルバノミ
ラー３１はポリゴンミラーであつてもよい。

したがつて、半導体レーザ３０から出射したレ
ーザ光はガルバノミラー３１，３２で反射され、
fθレンズ３３を通り、色分解された原稿１３に照
射することで、この原稿１３を透過させ容器１上
に結像しつつ容器１上に静電潜像を形成する。

なお、光源としては半導体レーザの他に
HeNe、Arイオン、HeCd、ルビー、Nd、YAG
等のレーザが挙げられる。そして、原稿１３を透
過させ容器１に照射されるレーザ光のスポツト径
は実質的にほぼ同じで、そのビームスポツト径ｄ
の良好な範囲を説明すると、第８図はガルバノミ
ラー３１，３２を通して露光された原稿の微小長
さX1と、容器１に投影された微小長さY1との関
係を示し、同図よりX1とY1との関係は、Y1＝
X1／COSθで表され、画像の歪み率＝〔X1／COSθ−X1）／X1〕×100 ＝〔１／COSθ−１）〕×100％となる。

ここで、画像として実質的に問題とならない歪
み率は3.5％以下であればよく、この時のθの値
はおよそ15°で、ビームスポツト径ｄの上限値は
2RSIN（15°）となり、この範囲内であれば、良好
な画像が得られる。このＲは容器１の曲面の曲率
半径を示している。また、歪み率が10％までは画
質は若干低下するが、問題とならない場合もあ
る。したがつて、ビームスポツト径ｄの良好な範
囲は、 0.05≦ｄ＜2RSIN（15°）で示すことができる。この場合、良質な画像を得
るには下限値程度の径であればよく、これ以下で
は主走査の送りピツチが細かくなり、高速処理で
きなくなる。逆に、上限値を越えると像が歪み良
好な画像が得られなくなる。

このように本実施例によれば、前記第１、第２
の各実施例と比べて構造を簡略化し、小型化を図
ることができる。その他の構成及び作用は前記第
１、第２の各実施例と同一であるのでその説明を
省略する。

第９図は本発明に係る画像露光装置の第４実施
例を示し、前記第１、第２の各実施例と同一部材
には同一符号を付して説明すると、この実施例で
は第３実施例と同様に光源として半導体レーザ３
０を使用し、この半導体レーザ３０は色分解デー
タ（例えば、２値データ、階調データ）に基づい
て光変調される。そして、良好な画像を得るため
のビームスポツト径ｄは、0.01＜ｄ＜0.5mmとす
る。この場合、下限値以下では処理速度が遅くな
り露光速度の向上が図れない。また上限値を越え
ると画質が荒くなつて良好な画像が得られなくな
る。

半導体レーザ３０から出射されたレーザ光はコ
リメータレンズ３４により平行ビームとされ、次
いでシリンドリカルレンズ３６により平行ビーム
の断面形状が円形に整形され、さらに光源からの
光を移動させる移動手段としてのポリゴンミラー
３６及びガルバノミラー３７によつて反射されて
fθレンズ３３を通り、容器１上に結像する。

したがつて、レーザ光はポリゴンミラー３６に
よつて容器１上の一定速度で所定の方向に走査さ
れることにより、このような走査により色分解デ
ータに対応した像露光がなされることになる。

なお、fθレンズ３３の近傍には、容器１の印字
領域外に対応した位置に図示しないミラーが配設
されており、このミラーにレーザ光が照射される
と、図示しない光センサにより検出され、水平同
期信号が出力される。これにより、水平同期信号
を基準にして１ラインの画像データの書き込みが
行われることになる。

このように本実施例によれば、前記第１、第２
の各実施例と比べて像露光速度を高め、構造を一
段と簡略化し、小型化を図ることができる。加え
て、コンピユータからの画像データをそのまま書
き込む無版印刷が可能となる。その他の構成及び
作用は前記第１、第２の各実施例と同一であるの
でその説明を省略する。

上述したように、第１、第２の各実施例では規
制したスリツト光を、第３、４実施例では規制し
たスポツト光を使用することにより、画像に歪み
がなく、光源からの光のかぶりのない良質な画像
が得られることになる。

なお、本発明は上記実施例に限らず種々の変形
が可能である。上記各実施例では本発明をカラー
の電子写真印刷法に適用した例について説明した
が、例えば、円筒状の容器１の表面に、ハロゲン
化銀を付着させた銀塩写真に適用したり、さらに
ジアゾ化合物やカルボニル化合物等の感光性樹脂
をコーテイングしたものにも適用してもよい。

また、上記各実施例では本発明の被印刷体を円
筒状の容器としたが、これに限らず他の筒状のも
のであつてもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本願の露光方法および露光装置の
各発明は、連続的に供給される感光体層を有する
筒状の被印刷体を回転させながら連続搬送する際
に、被印刷体のそれぞれに位相を合わせ、かつ回
転移動に同期して露光することにより、次々と連
続的に供給される被印刷体の表面に直接１色の画
像を形成し、さらに多色の画像を形成するように
しているので、露光速度を大巾に高めることがで
き、印刷ライン全体の施工速度を向上することが
できる。

また、予め色分解した光で露光することによ
り、印刷画像の再現性を高めることができる。

さらに、被印刷体の回転連続搬送と光源から光
の移動とを同期させる制御手段だけでよいので、
制御手段が簡略化され、低価格化を招来する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像露光装置の第１実施
例を適用した印刷ラインの概要説明図、第２図は
第１図に示す容器を容器保持具に支持した側面
図、第３図は第１図に示す容器の自転搬送の概要
図、第４図Ａは本発明に係る画像露光装置の第１
実施例を示す概略構成図、第４図Ｂは本発明に係
る画像露光装置の第２実施例を示す概略構成図、
第５図は第４図Ａ，Ｂの画像露光装置の制御系を
示すブロツク図、第６図は第１、第２の各実施例
の露光原理を示す説明図、第７図は本発明に係る
画像露光装置の第３実施例を示す概略構成図、第
８図は第３実施例の露光原理を示す説明図、第９
図は本発明に係る画像露光装置の第４実施例を示
す概略構成図、第１０図は従来の多色印刷の多段
印刷ラインの概要説明図である。１……容器（被印刷体）、２……容器保持具、
３……帯電装置、４……露光装置、５……現像装
置、６……定着装置、８……歯車、１１……案内
レール、１２……容器保持具の送りチエーン。１
３……原稿、１４……ランプ（光源）、２０……
循環ベルト、２１……スリツト孔、２２……駆動
ローラ、２３…従動ローラ、２５……駆動モー
タ、２６……回転数検知手段、２７……マイクロ
コンピユータ（制御手段）、２８……モータ制御
回路、２９……駆動用モータ、３０……半導体レ
ーザ（光源）。

Claims

【特許請求の範囲】１連続的に供給される感光体層を有する筒状の
被印刷体を回転させながら連続搬送し、被印刷体
の搬送方向に沿つて配設された帯電、露光、現
像、定着の各装置を被印刷体が通過することによ
り被印刷体の表面に直接１色の画像を形成し、さ
らに継続して各色毎に配設された上記の各装置を
通過することにより多色の画像を形成する印刷ラ
インであつて、上記連続搬送される被印刷体のそ
れぞれに位相を合せ、かつ回転移動に同期して移
動する静止光源からのスリツト光あるいはスポツ
ト光により露光することを特徴とする画像露光方
法。２露光光は、各色毎に予め色分解した画像デー
タに従つて変調したレーザ光あるいは各色毎に予
め色分解したフイルム原稿を透過した投影光であ
る請求項１記載の画像露光方法。３連続的に供給される感光体層を有する筒状の
被印刷体を回転させながら連続搬送し、被印刷体
の搬送方向に沿つて配設された帯電、露光、現
像、定着の各装置を被印刷体が通過することによ
り被印刷体の表面に直接１色の画像を形成し、さ
らに継続して各色毎に配設された上記の各装置を
通過することにより多色の画像を形成する印刷ラ
インであつて、上記被印刷体の回転連続搬送手段
と、静止光源からのスリツト光あるいはスポツト
光を移動する手段と、上記搬送手段により回転連
続搬送される被印刷体のそれぞれに位相を合わ
し、かつ回転移動に同期して上記スリツト光ある
いはスポツト光を移動する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする画像露光装置。４露光光は、各色毎に予め色分解した画像デー
タに従つて変調したレーザ光あるいは各色毎に予
め色分解したフイルム原稿を透過した投影光であ
る請求項３記載の画像露光装置。