JPH06214447A

JPH06214447A - 多重波長、単一光学系のｒｏｓおよび多層の感光体を有するカラー・ゼログラフィック・プリント・システム

Info

Publication number: JPH06214447A
Application number: JP5304340A
Authority: JP
Inventors: Gregory J Kovacs; グレゴリー・ジェイ・コバックス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1994-08-05
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: US5373313A; JP3310425B2

Abstract

(57)【要約】【目的】多重波長、単一ＲＯＳ，単一感光体上の単一
画像形成ステーション、単一パス、フル・カラー、高速
のプリント・システムを提供する。【構成】単一の多面体、単一光学系のラスタ出力走査
（ＲＯＳ）システムを有する単一パスのカラー・ゼログ
ラフィック・プリント・システムは、前記ＲＯＳのため
の多重波長のレーザ・ダイオード源を有している。この
レーザ・ダイオード源は、多重波長の中の一つだけに対
して感知性がありまたはアクセスできる各感光体層をも
つ多重層の感光体上の近接した間隔のスポットとして、
単一のステーションにおいて多重ビームの画像化を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単一の多面体、単一
の光学系のラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムを備えて
なる単一パスのカラー・ゼログラフィック・プリント・
システムに関するものであり、より詳細には、各々の感
光体は多重の波長の中の一つだけに対して感知可能であ
り、または、該多重の波長の中の一つだけによってアク
セスされるような多層の感光体の上において、近接した
スポットのような単一のステーションにおける多くのビ
ームを画像化するＲＯＳのための多重波長のレーザ・ダ
イオード源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゼログラフィック・プリント方式（電子
写真式プリント方式）においては、通常は、感光体を横
切って変調レーザ・ビームをラスタ掃引することによ
り、荷電された感光体上に潜像が形成される。この潜像
は、これに次いで、通常は白紙のような記録媒体上で潜
像に対して静電的に吸引されたトナーの転写および融着
により、永久像を生成するために用いられる。別の方法
が知られているけれども、レーザ・ビームを掃引する最
も通常の方法は、回転ミラーからそれを偏向させること
である。一連の関連した光学的手段を備えている多面型
の回転多面体ミラーによれば、一本のビームを掃引する
こと、または、何本かのビームを同時に掃引することが
できる。何本かのビームを同時に掃引するプリンタはマ
ルチスポット・プリンタとして参照されるけれども、多
面体ミラーおよびそれらに関連した光学的手段を回転さ
せることは通常のことであるから、それらはＲＯＳ（ラ
スタ出力スキャナー）として一般的に参照される。

【０００３】ゼログラフィックプリンタで２色または多
色のプリントをするときには、各プリントされるカラー
（システムカラーと呼ばれる）に対して分離した潜像が
必要とされる。各システムカラーに対して１回、感光体
上を多数回通過する中間転写ベルト上に各システムカラ
ーの重畳した画像を逐次に転写することにより、カラー
のプリントが同時に生成される。この構築された画像
は、これに次いで、単一の記録媒体上に転写される。こ
のようなプリンタは、マルチパス・プリンタと呼ばれる
ものである。

【０００４】概念的にいえば、各システム・カラーに対
して一つの、一連の多数のゼログラフィックステーショ
ンを用いることにより、１回だけシステムを通過する感
光体または中間転写ベルト上に多くのカラーを構築する
ことができる。感光体またはＩＴＢ上で構築された画像
は、単一パスにおいて記録媒体上に転写される。これに
加えて、タンデム型のゼログラフィック・ステーション
により、単一パスにおいて記録媒体に対して、画像を直
接的に逐次に転写することが可能にされる。マルチステ
ーション・プリンタと呼ばれるこのようなプリンタは、
単一パス型のプリンタにおいては各カラーに対するラス
タが同時に動作することから、同じラスタ掃引速度にお
いてマルチパス式のプリンタが動作するよりも大きい出
力を有することになる。しかしながら、マルチステーシ
ョン・プリンタの導入は、次のことのために遅れてきて
いる。即ち、１）多数のゼログラフィック・ステーショ
ンおよび関連のＲＯＳのコストに少なくとも部分的に関
連しているコストの問題、および、２）各画像形成・ス
テーションにおいて類似のスポットを生成させること、
および、感光体または転写／記録媒体上に潜像を逐次に
記録すること（重畳させること）の困難性に少なくとも
部分的に関連している画像品質の問題のために、上記の
ものの導入が遅れてきている。

【０００５】従来の２レベル式のゼログラフィの実施に
おける一般的な実施のやり方は、まず感光体のような電
荷保持性のあるものの表面に一様に荷電することによ
り、ゼログラフィック表面に静電潜像を形成することで
ある。この荷電したエリアは、所望の画像に対応して起
動する放射のパターンに従って選択的に消散される。こ
の電荷の選択的な消散により、放射によって露光されな
かったエリアに対応する画像形成表面上に潜像のパター
ンが残留するようにされる。

【０００６】この荷電パターンは、単一の現像体ハウジ
ングを越えて感光体を通過させることにより、トナーを
もってそれを現像することによって可視化させることが
できる。該トナーは一般的にはカラー・パウダーであ
り、静電的な引き付けによって荷電パターンに接着する
ようにされる。現像された画像はこれに次いで画像形成
表面に固着されるか、または、白紙のような受け入れ基
体に対して転写されて、適当な融着技術によって固着さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】現在のビジネスおよび
コンピュータでは、２色またはそれ以上の多色を含む原
稿の再生またはプリントをすることに利点があり、ま
た、望ましいものとして必要とされることが多い。再生
またはプリントされたコピーにも２色を含むことが重要
であることがある。

【０００８】複数のカラーを有するコピーを作成するた
めには、幾つかの有用な方法が知られている。これらの
方法のあるものによれば高い品質の画像が作成されるけ
れども、改良の必要性がある。特に、単一のハイライト
・カラーに限定されるよりも、２個またはそれ以上のハ
イライト・カラーを有する画像をプリント可能にするこ
とが望ましい。プリント処理エリアまたはステーション
を越えて、感光体またはその他の電荷保持性表面の単一
のパスにおいて、このような画像を生成できるようにす
ることも望ましい。

【０００９】多重波長であり、単一の多面体ＲＯＳのコ
ンセプトで指摘されることは、カラー・プリントのマー
ケットを打破することの利点を得るための、コンパクト
なカラー・プリント・システムに対する一般的な必要性
である。しかしながら、カラー・プリント・システムの
サイズおよび複雑性を更に減少させるために、いまだに
強い必要性が存している。また、タンデム式ドラム、中
間転写ベルトおよび多重パスを用いるカラー・ゼログラ
フィック・プリント・システムに固有の記録エラーを改
良することも必要性もある。

【００１０】この発明の目的とすることは、多重波長、
単一ＲＯＳ，単一感光体上の単一画像形成ステーショ
ン、単一パス、フル・カラー、高速のプリント・システ
ムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】この発明によ
れば、単一の多面体、単一の光学系のラスタ出力走査
（ＲＯＳ）システムを備えている単一パスのカラー・ゼ
ログラフィック・プリント・システムには、多重波長の
一つだけに対して感知可能またはアクセス可能な各感光
体の層によって多重層の感光体に近接したスペースにさ
れたスポットのように、単一のステーションにおける多
重ビームを画像化するＲＯＳのための多重波長のレーザ
・ダイオード源が設けられている。感光体上で画像化さ
れたスポットは、該画像化されたスポットを露光するた
めに用いられた光の波長に依存して、ある特定のレベル
まで放電される。感光体上での各電圧レベルは、これに
次いで、トナー極性および現像バイアス操作技術の適切
な選択により、連続的な現像ステーションにおいて異な
るトナーをもって現像される。このやり方においては、
コンパクトなダイオード・レーザ光源によってアドレス
される単一の画像形成ステーションにおけるコンパクト
な単一の光学系および単一の感光体を備えた単一パスに
おいて、ハイライト・カラーまたはフル・カラーの画像
を高速に作成することができる。

【００１２】図１は、ゼログラフィック・プリント・シ
ステムを概略的に例示する側断面図である。図２は、こ
の発明によって形成される図１のゼログラフィック・プ
リント・システムのための多層感光体ベルトを概略的に
例示する側断面図である。図３は、この発明によって形
成される図１のゼログラフィック・プリント・システム
のための多層感光体ベルトの露光を概略的に例示する側
断面図である。図４は、この発明によって形成される図
１のゼログラフィック・プリント・システムのための多
層感光体ベルトの波長感度対多重波長レーザ構成体の波
長範囲の概略的な例示図である。図５，図６は、この発
明によって形成される図１のゼログラフィック・プリン
ト・システムのための多層感光体ベルトの現像および多
層感光体ベルトの露光の概略的な例示図である。図７
は、この発明によって形成される図１のゼログラフィッ
ク・プリント・システムのための多層感光体ベルトの代
替的な実施例の現像の概略的な例示図である。図８は、
多層感光体ベルトの代替的な実施例の多層感光体ベルト
の波長感度対多重波長レーザ構成体の波長範囲の概略的
な例示図である。図９は、この発明によって形成される
図８の多層感光体ベルトの露光を概略的に例示する側断
面図である。

【００１３】

【実施例】ここで図１を参照すると、この発明が組み込
まれて例示されているゼログラフィック・プリント・シ
ステム５は、光導電性の表面および導電性のある基体か
らなり、以下のものを越えて移動するように搭載され
た、光導電性のベルト１０の形式における電荷保持性部
材を使用することができる。即ち、帯電ステーション
Ａ，露光ステーションＢ，第１の現像ステーションＣ，
第２の現像ステーションＤ，第１の一様露光ステーショ
ンＥ，第３の現像ステーションＦ，第２の一様露光ステ
ーションＧ，第４の現像ステーションＨ，転写前の帯電
ステーションＩ，転写ステーションＪ，融着ステーショ
ンＫおよびクリーニング・ステーションＬ越えて移動す
るように搭載されている。ベルト１０は矢印１２の方向
に移動し、処理ステーションの全てを通して該ベルトの
単一パスにおいて画像を形成するために、その移動の経
路の周囲に配置された種々の処理ステーションを逐次に
通して、ベルトの連続的な部位を前進させる。ベルト１
０は複数のローラ１４，１６および１８の周囲に乗せら
れている。そして、該ローラの前者はドライブ・ローラ
として用いることが可能にされ、また、その後者は感光
体ベルト１０に適当な緊張を与えるものとして用いるこ
とが可能にされる。モータ２０はローラ１４を回転させ
て、ベルト１０を矢印１２の方向に前進させる。ローラ
１４は、ベルト・ドライブのような適当な手段によって
モータ２０に結合されている。

【００１４】図１を更に参照することによって認められ
るように、ベルト１０の連続的な部位は始めに帯電ステ
ーションＡを通過する。ここでの帯電ステーションＡで
は、スコロトロン(scorotron) ，コロトロン(corotron)
またはディコロトロン(dicorotron)のようなコロナ放電
デバイス２２により、ベルト１０が、高い一様な正電位
または負電位Ｖ₀に選択的に帯電される。コロナ放電デ
バイス２２を制御するためには、周知の任意適当な制御
回路を採用することができる。

【００１５】次に、感光体表面の帯電された部位は露光
ステーションＢを通して前進される。露光ステーション
Ｂにおいては、一様に帯電された感光体または電荷保持
性表面１０がラスタ出力走査デバイス２４に対して露光
され、これにより、該走査デバイスからの出力に従っ
て、電荷保持性表面が帯電された状態に留まり、また
は、放電された状態に留まる。先に蓄積された画像は、
ある一つの電子的なサブシステムにより、画像対応の態
様においてＲＯＳに対する適当な制御信号に変換され
る。

【００１６】ラスタ出力スキャナ−２４においては、実
質的に平行した光軸を有しており、異なる波長の複数の
束状のレーザ・ビームが用いられる。等しい光学的経路
長を得ることについての問題点を減少させるため、スポ
ット記録の困難性を減少させるため、そして、ビーム整
列上の問題点を排除するために、図１のマルチステーシ
ョン式のプリント・システムによれば、単一の構成体ま
たは隣接している複数の構成体のいずれかを用いること
により、近接してスペースをおかれた多数波長のレーザ
・ビームが発生される。

【００１７】クワッド・レーザ半導体構成体２６によっ
て放出される４個の異なるレーザ・ビーム２８，３０，
３２および３４は、それぞれに約４５０，５４０，６７
０および８３０ナノメータのものであり、ブルー、グリ
ーン、レッドおよび赤外の波長に当っている。明白さの
目的のために、主要な光線だけが示されている。該レー
ザ半導体構成体２６によれば、各ビームに対して実質的
に共通の空間的なオリジンが効果的に与えられる。各ビ
ームは独立に変調され、それぞれのカラー画像に従っ
て、その関連する感光体層を露光するようにされる。こ
こで重要であることは、４個のレーザ・ビームからの各
カラー・スポットが感光体の全体にわたって走査され
て、任意所望の電圧放電レベル（および結果として付着
されるカラー・トナー）を感光体の任意の場所で達成す
ることが可能にされる。この実施例においては、４個の
スポットが、感光体に沿う走査的な移動に対して平行に
整列されている。４個の全てのスポットは、各走査上の
感光体上のある所与の点にわたって走査するようにされ
る。スポット対スポットのスペース決めは、全てのビー
ム中心を保持するためにできるだけ小さくし、画像のゆ
がみを最小にするためにできるだけ近接させるべきであ
る。ＲＯＳおよび走査光学部を通過した後で、放出光源
におけるそれらの形態と類似の形態において、感光体上
でスポットの焦点が結ばれる。

【００１８】図１のラスタ出力スキャナ−２４を参照す
ると、レーザ構成体２６からの４個のレーザ・ビーム
は、通常のビーム入力光学系３６に入力される。この光
学系３６は、光学経路上へのビームを平行にし、条件付
けをし、そして、焦点を結ばせて、複数の小面４０を有
する回転多面体ミラー３８を該ビームが照射するように
される。多面体ミラーが回転すると、小面のために、反
射されたビームは、矢印４２で指示された方向に繰り返
して偏向される。この偏向されたレーザ・ビームは、単
一セットの画像形成・訂正光学部４４に入力される。そ
して、この訂正光学部４４においては、多面体の角度的
なエラーやグラツキのようなエラーに対する訂正を行
い、また、感光体ベルト上での焦点を結ぶようにされ
る。

【００１９】先に述べたように、露光ステーションＢに
おいては、一様に帯電された感光体または電荷保持性の
表面１０がラスタ出力走査デバイス２４に対して露光さ
れ、これにより、該走査デバイスからの出力に従って、
電荷保持性表面が帯電された状態に留まり、または、放
電されるべき状態に留まる。

【００２０】図２に示されているように、感光体ベルト
１０は、柔軟性のある導電性基体４６によって構成され
ている。該基体は任意の効果的な厚みを有するものであ
り、典型的には約６ミクロンから約２５０ミクロンま
で、好適には約５０ミクロンから約２００ミクロンまで
であるが、その厚みはこの範囲を外れることができる。
感光体層それ自体は、２個またはそれよりも多くのサブ
層からなることができる。図２における各感光体層は２
個のサブ層から構成されている。即ち、電荷発生層およ
び電荷搬送層から構成されている。

【００２１】基体４６上にあるものは、約０．１μｍな
いし約１μｍの厚みの第１の赤外線感知性の発生層４
８，および、ポリカーボネート（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ビス（３”−メチルフェニル）−（１，
１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン）のｍ−ＴＰ
Ｏの第１の搬送層５０（ホール搬送のものであり、約１
５μｍの厚みのもの）である。第１の発生および搬送層
の上にあるものは、約０．１μｍないし約１μｍの厚み
の第２のレッド感知性の発生層５２，ポリカーボネート
のｍ−ＴＰＯの第２の搬送層５４（ホール搬送のもので
あり、約１５μｍの厚みのもの）である。第２の発生お
よび搬送層の上にあるものは、約０．１μｍないし約１
μｍの厚みの第３のグリーン感知性の発生層５６，ポリ
カーボネートのｍ−ＴＰＯの第３の搬送層５８（ホール
搬送のものであり、約１５μｍの厚みのもの）である。
そして、第３の発生および搬送層の上にあるものは、約
０．１μｍないし約１μｍの厚みの第４のブルー感知性
の発生層６０，および、ポリカーボネートのｍ−ＴＰＯ
の第４の搬送層６２（ホール搬送のものであり、約１５
μｍの厚みのもの）である。

【００２２】該発生および搬送層は、当業者には知られ
ている手段により基体上に付着され、真空蒸着され、ま
たは、溶剤をもって被覆される。

【００２３】図３には、感光体ベルトの単一パスにおい
て４−カラー画像を露光する画像形成処理の詳細が示さ
れている。異なるカラーの光は、感光体の異なる層に吸
収される。従って、レッドのレーザ・スポットはレッド
感知性層に吸収され、グリーンのスポットはグリーン感
知性層に、ブルーのスポットはブルー感知性層に、そし
て、ＩＲ（赤外光）のスポットはＩＲ感知性層に吸収さ
れることになる。

【００２４】図４に示されているように、各発生層は、
多重波長レーザ源のレーザの一つからの波長の一つだけ
に対して感度があり、これに対して、該多重波長レーザ
源の別のレーザからの別の波長には透明性があるもので
ある。感光体の各層の感度は、レーザ源からの光の波長
のように分離されている。所要の層においてのみ放電が
生起するために、各層の感度は良好に分離されており、
また、波長の狭い範囲のものでなければならない。ブル
ー・レーザ・ラインはブルー感知性の光導電性ピグメン
トによってのみ吸収されるべきであり、グリーン、レッ
ドまたはＩＲ感知性の層によっては吸収されるべきでな
い。光導電層のスペクトル感度は、レーザ光源の出力に
できるだけ近接するように合致すべきである。理想的に
いえば、光導電層の各々はレーザの一つだけによって励
起されるべきであり、また、別のレーザ・ラインに対し
ては透明であるべきである。

【００２５】図３に示されているように、多層の感光体
は、入射光のカラーに依存して異なるレベルに対して放
電される。感光体上で例示されているように、５個の結
果としてのエリアが存在する。即ち、（ａ）当初の表面
電圧が残留する、いずれの層も露光されないエリア；
（ｂ）ブルー光だけに露光された頂部エリア；（ｃ）ブ
ルー光およびグリーン光だけに露光された２個の頂部エ
リア；（ｄ）ブルー光、グリーン光およびレッド光だけ
に露光された３個の頂部エリア；および、（ｅ）ブルー
光、グリーン光、レッド光および赤外光に露光された、
前４層の完全に放電されたエリア；が存在する。しかし
ながら、各レベルに対する放電は一般的には多様なやり
方で達成される。

【００２６】プリントのために所望されるカラーおよび
カラーの組み合せの数に依存して、２重の波長光源と組
み合わされた２層の感光体、３個の波長光源と組み合わ
された３層の感光体、または、４個の波長光源と組み合
わされた４層の感光体を用いることができる。

【００２７】２層の感光体および２重波長のシステムは
３（ＳＰＯＴ）のカラー画像を生成させることができ
る。３層の感光体および３重波長のシステムは４（ＳＰ
ＯＴ）のカラー画像を生成させることができる。４層の
感光体、４重波長のシステムは完全なカラー処理による
画像を生成させることができる。ＳＰＯＴカラーは、画
像の任意の一点において単一カラーのトナーだけが付着
するようにされるものである。即ち、他の頂部上には一
つのカラー・トナーの現像がないものである。カラー画
像の処理において、一般的には、シアン、マゼンタ、イ
エローおよびブラックのトナーがカラー・スキーム上の
カラーとともに用いられるものであり、ここに、各々の
他のものの頂部上におけるシアン、マゼンタおよびイエ
ロー成分の任意の２個についての全てで３個の組み合せ
が、個別のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラック
成分の単体とともに用いられる。

【００２８】４個のカラー現像処理は多くのやり方で行
うことができる。その第１の実施例は図１，図５および
図６に示されている。この加法方式(additive)カラー・
システムにおいては、原色のレッド、グリーン、ブルー
およびブラックが一般的に使用される。両極性のトナー
が用いられ、また、ＣＡＤ(charged area developmen
t：帯電エリア現像）およびＤＡＤ(discharged area
development：放電エリア現像）の双方が用いられる。
各ステップにおいて適切な現像バイアスが用いられる。
既に付着された別のカラーのトナーによる現像体ハウジ
ングの汚染を回避するために、清掃ナシの現像技術が用
いられる。便宜のために、３層の感光体上での初期の帯
電電圧は１２００Ｖであり、４個の電圧レベルは４００
Ｖのインタバルに等しく間隔をおいてあるとする。

【００２９】図６に示されたスキームにおいて、静電的
な画像における相対的な電圧レベルを変化させるため
に、２個のブランケットまたは一様な露光ステップが用
いられ、これにより、５個の異なる階調にされたエリア
が許容される。これらのブランケットの露光ステップ
は、狭い蛍光ストリップまたはチューブもしくは狭い蛍
光バルブのような簡単な光源を用いて実行することが比
較的容易なものであり、ＩＲまたはブラックだけもしく
は所望の任意のカラーを伝えるように適切なフィルタ操
作がなされる。ブランケットの露光からの光の限定され
たカラーは重要なものであるが、ある所定の最小限を越
えて露光の絶対的なレベルが存在することはない。この
ような狭いストリップまたはチューブは現像ステーショ
ン間に容易に挿入される。

【００３０】４ＳＰＯＴ式のカラー画像形成は、３カラ
ー感光体、３波長システムをもって実行することができ
る。図５には、３層の感光体上のＩＲ，レッドおよびグ
リーン光の５個の異なる露光の組み合せが示されてお
り、その３個の層はそれぞれにＩＲ，レッドおよびグリ
ーン光に対して感度があるものである。該５個の異なる
露光の組み合せの結果として、最終のプリント上におい
ては、４個の異なるカラーのエリアに加えて、カラーの
ないホワイト・エリアが生成される。エリア（ａ）は露
光されず、１２００Ｖに留まる；エリア（ｂ）はＩＲだ
けで露光されて、８００Ｖまで放電される；エリア
（ｃ）はレッドだけで露光されて、８００Ｖまで放電さ
れる；エリア（ｄ）はＩＲおよびグリーンで露光され
て、４００Ｖまで放電される；そして、エリア（ｅ）は
ＩＲ，レッドおよびグリーンで露光されて、０Ｖに放電
される。

【００３１】図６の実施例における４カラー現像処理の
ステップは次の通りである：第１に、異なる波長の３個
の変調されたレーザ・ビームに対する感光体ベルトの露
光；第２に、エリア（ａ）において８００ボルトにおけ
るブラックのＣＡＤ露光；第３に、エリア（ｅ）におい
て４００ボルトにおけるブルーのＤＡＤ露光；第４に、
エリア（ｂ）の４００Ｖへの放電およびエリア（ｄ）の
０Ｖへの放電のための、レッド光による感光体ベルトの
ブランケットな露光；第５に、エリア（ｄ）において４
００ボルトにおけるレッドのＤＡＤ露光；第６に、エリ
ア（ｂ）の０Ｖへの放電およびエリア（ｃ）の４００Ｖ
への放電のための、グリーン光による感光体ベルトのブ
ランケットな露光；そして、第７に、エリア（ｂ）にお
いて４００ボルトにおけるグリーンのＤＡＤ露光。

【００３２】８００Ｖにおけるバイアス操作をし、ステ
ップ２においてブラック・トナーによる階調操作をした
後で、その主要な現像機構が電荷中性化(neuralizatio
n) であることから、初期的に１２００Ｖにあったエリ
ア（ａ）における表面電位が８００Ｖまで減少される。
４００Ｖにおけるバイアス操作をし、ステップ３におい
てブルー・トナーによるＤＡＤ階調操作をした後で、初
期的に０Ｖにあったエリア（ｅ）における表面電位が４
００Ｖまで上昇される。ステップ４におけるブランケッ
ト露光により、エリア（ｂ）における表面電位が８００
Ｖから４００Ｖまで減少し、また、エリア（ｄ）におい
ては４００Ｖから０Ｖまで減少するが、その理由は、こ
れらのエリアがまだレッド光によって露光されていない
からである。エリア（ｃ）におけるブラック・トナーは
８００Ｖにおいて変化せずに留まるが、その理由は、こ
のエリアが既にレッド光によって露光されているからで
ある。エリア（ａ）におけるブラック・トナーおよびエ
リア（ｅ）におけるブルー・トナーの双方は、レッド光
による露光を阻止し、また、これらのエリアにおける表
面電位の放電を防止する。４００Ｖにおけるバイアス操
作をし、ステップ５においてレッド・トナーによるＤＡ
Ｄ階調操作をした後で、初期的に０Ｖにあったエリア
（ｄ）における表面電位が４００Ｖまで上昇される。ス
テップ６におけるグリーン光によるブランケット露光に
より、エリア（ｂ）における表面電位が４００Ｖから０
Ｖまで減少し、また、エリア（ｃ）においては８００Ｖ
から０Ｖまで減少するが、その理由は、これらのエリア
のいずれもグリーン光を認識していないからである。そ
の他のエリアにおいては、ブラック、レッドおよびブル
ー・トナーの全てが、更に別の放電を防止するためにグ
リーン光の阻止をする。４００Ｖにおけるバイアス操作
をし、ステップ７においてグリーン・トナーによるＤＡ
Ｄ階調操作をした後で、初期的に０Ｖにあったエリア
（ｂ）における表面電位が４００Ｖまで上昇される。

【００３３】このようにして、第１の現像ステーション
ＣであるＣＡＤ現像システム６４においては、現像剤を
進行させて静電潜像に接触させる。この現像システム６
４には現像体ハウジングが含まれている。該現像体ハウ
ジング６４に含まれているものは、一対の磁気ブラシ・
ローラ６６および６８である。該ローラは現像剤を前進
させて、バイアス電位の上位にある領域を現像するため
に感光体に接触させる。ここでの現像剤には、例えば、
正に帯電されたブラック・トナーが含まれている。この
ブラック・トナーは、磁気ブラシ・ローラを介して、光
導電性表面１０上に含まれている静電潜像に加えられ
る。この２個の構成部からなる現像体の搬送部は、ブラ
ック・トナーがそれに対する摩擦電気的な帯電操作を通
して正に帯電されるように選択される。電気的なバイア
ス操作は、現像体装置に対して電気的に接続された電力
供給部を介して達成される。該電力供給部を介して、適
当なＤＣバイアス電圧がローラ６６および６８に加えら
れる。

【００３４】第２の現像ステーションＤであるＤＡＤ現
像システム７０においては、現像剤を進行させてＤＡＤ
静電潜像に接触させる。この現像システム７０には第１
の現像体ハウジングが含まれている。該現像体ハウジン
グ７０に含まれているものは、一対の磁気ブラシ・ロー
ラ７２および７４である。該ローラは現像剤を前進させ
て、バイアス電位の下位にある領域を現像するために感
光体に接触させる。ここでの現像剤には、例えば、負に
帯電されたブルー・トナーが含まれている。このブルー
・トナーは、磁気ブラシ・ローラを介して、光導電性表
面１０上に含まれている静電潜像に加えられる。この２
個の構成部からなる現像体の搬送部は、ブルー・トナー
がそれに対する摩擦電気的な帯電操作を通して負に帯電
されるように選択される。電気的なバイアス操作は、現
像体装置に対して電気的に接続された電力供給部を介し
て達成される。該電力供給部を介して、適当なＤＣバイ
アス電圧がローラ７２および７４に加えられる。

【００３５】次に、第１の一様露光ステーションＥにお
ける蛍光ランプ７６のような良好に制御された光源をも
って、蛍光による非画像化の一様な露光が感光体に対し
て加えられる。ブラックまたはブルー・トナーによって
既に露光されている感光体のエリアは、その付着された
トナーによってレッド光から遮蔽される。このために、
これらのエリアにおいては放電が殆どまたは全く生起し
ない。必要であるときには、トナーの下位にある放電が
生起しないことを完全に確実にするために、ランプの放
出スペクトルをトナーの吸収スペクトルと合致させるこ
とができる。

【００３６】第３の現像ステーションＤであるＤＡＤ現
像システム７８においては、現像剤を進行させてＤＡＤ
静電潜像に接触させる。この現像体ハウジング７８に含
まれているものは、一対の磁気ブラシ・ローラ８０およ
び８２である。該ローラは現像剤を前進させて、バイア
ス電位の下位にある領域を現像するために感光体に接触
させる。ここでの現像剤には、例えば、負に帯電された
レッド・トナーが含まれている。適切な電気的バイアス
操作は、現像体装置に対して電気的に接続された電力供
給部を介して達成される。該電力供給部を介して、適当
なＤＣバイアスがローラ８０および８２に加えられる。

【００３７】次に、第２の一様露光ステーションＧにお
ける蛍光ランプ８４のような良好に制御された光源をも
って、グリーン光による非画像化の一様な露光が感光体
に対して加えられる。ブラック、ブルーおよびレッド・
トナーによって既に露光されている感光体のエリアは、
その付着されたトナーによってレッド光から遮蔽され
る。このために、これらのエリアにおいては放電が殆ど
または全く生起しない。必要であるときには、トナーの
下位にある放電が生起しないことを完全に確実にするた
めに、ランプの放出スペクトルをトナーの吸収スペクト
ルと合致させることができる。

【００３８】第４の現像ステーションＤであるＤＡＤ現
像システム８６においては、現像剤を進行させてＤＡＤ
静電潜像に接触させる。この現像体ハウジング８６に含
まれているものは、一対の磁気ブラシ・ローラ８８およ
び９０である。該ローラは現像剤を前進させて、バイア
ス電位の下位にある領域を現像するために感光体に接触
させる。ここでの現像剤には、例えば、負に帯電された
グリーン・トナーが含まれている。適切な電気的バイア
ス操作は、現像体装置に対して電気的に接続された電力
供給部を介して達成される。該電力供給部を介して、適
当なＤＣバイアスがローラ８８および９０に加えられ
る。

【００３９】このようにして、この現像処理によれば、
最終のプリントにおいて４個のカラーにホワイトを加え
たものが生成される。これらの領域内にある感光体の放
電を防止するためには、後続のブランケット露光のステ
ップにおいて各カラーが良好な光吸収性のものである限
り、原理的には、いかなる４個のカラーのトナーでも使
用することができる。

【００４０】感光体上で現像された複合画像は正負双方
のトナーからなることから、転写前の帯電ステーション
Ｉに配置されている典型的には正の転写前コロナ放電部
材９２が、正のコロナ放電を用いて基体に対して効率的
な転写をするために、トナーを条件付けるべく設けられ
る。該転写前コロナ放電部材は好適にはＤＣ電圧でバイ
アスされたＡＣコロナ・デバイスであって、フィールド
感知モードで動作し、また、その極性が反転されるべき
画像の部分に対して、より多くの電荷（または、少なく
とも匹敵するだけの電荷）を選択的に付加するやり方で
ゼログラフィック転写前の帯電操作を実行するためのも
のである。この電荷の識別は、転写前の帯電操作に先だ
って光により複合して現像された潜像を保持する感光体
を放電することで増強することができる。更に、転写前
の帯電操作に合致する光をもって感光体に当てることに
より、既に正しい極性にある画像の過剰帯電の部位に対
する趨勢が極小にされる。

【００４１】転写ステーションＪにおいて、１枚の支持
部材９４がトナー画像と接触するように動かされる。該
支持部材は、通常のシート給送装置（図示せず）によっ
て転写ステーションＪに対して前進される。好適には、
該シート給送装置に含まれているものは、スタック状の
コピー用シートの最上位置にあるシートと接触するフィ
ード・ロールである。このフィード・ロールは、最上位
置にあるシートをスタックから前進させ、ある時間的な
シーケンスにおいてベルト１０の光導電性表面に接触す
る支持部材のシートを前進させるように指向するシュー
トに入れて、現像されたトナー・パウダーの画像が、転
写ステーションＪにおいて支持部材の前進するシートと
接触するようにされる。

【００４２】転写ステーションＪに含まれているコロナ
発生デバイス９６によれば、シート９４の裏側に対して
適当な極性のイオンが噴射される。ベルト１０からの帯
電されたトナー・パウダーの画像は、これによってシー
ト９４に引き付けられる。転写の後で、該シートは矢印
９８の方向への移動を続行して、シートを融着ステーシ
ョンＫに対して前進させるコンベア（図示せず）上に至
るようにされる。

【００４３】融着ステーションＫに含まれているフュー
ザアセンブリ１００は、シート９４に対して転写された
パウダー画像を永久的に定着するものである。より好適
には、フューザアセンブリ１００を構成するものは、加
熱されるフューザローラ１０２およびバックアップ・ロ
ーラ１０４である。シート９４は、トナーのパウダー画
像をフューザローラ１０２に接触させながら、フューザ
ローラ１０２とバックアップ・ローラ１０４との間を通
過する。この態様において、該トナーのパウダー画像は
シート９４に対して永久的に定着される。融着操作の後
では、進行しているシート９４がシュート（図示せず）
によってキャッチ・トレイ（これも図示せず）に誘導さ
れ、後からオペレータによってプリント・マシンから除
去される。

【００４４】支持部材のシートがベルト１０の光導電性
表面から分離された後で、該光導電性表面上で保持され
ている残余のトナー粒子がそれから除去される。これら
の粒子はクリーニング・ステーションＬにおいて除去さ
れる。磁気ブラシのクリーナ・ハウジングはクリーニン
グ・ステーションＬにおいて配置されている。該クリー
ナ装置を構成するものは通常の磁気ブラシのロール構成
体であり、クリーナ・ハウジングにおける支持粒子が、
該ロール構成体および電荷保持性の表面に関してブラシ
状の方位を形成するようにされる。残りのトナーをブラ
シから除去するための一対のトナー除去ロールも含まれ
ている。

【００４５】クリーニング操作に後続して、連続的な画
像形成サイクルのためのその帯電操作に先立ち、残留し
ている全ての静電荷を消散させるために、光導電性の表
面が放電ランプ（図示せず）の光で照らされる。

【００４６】別の実施例は、シアン、マゼンタ、イエロ
ーおよびブラック（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）トナーを用いてい
る、減法(subtractive）カラー・スキームによる４カラ
ー現像である。いずれの所与のピクセルにおいても、該
現像スキームではトナーの中の２カラーまでを定着でき
ることが必要である。シアン、マゼンタおよびイエロー
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）なる３カラーの定着はブラック（Ｋ）ト
ナーだけの定着で置換される。トナーの極性、現像バイ
アスおよび中間露光ステップの適切な組み合わせは再び
使用せねばならない。これらの組み合せを選択するとき
には、図７に示されているように、幾つかの異なるカラ
ー露光の組み合せによって、同等の感光体表面電圧を達
成することができるという事実が用いられねばならな
い。

【００４７】図７において、第２の実施例の４カラー現
像の処理におけるステップは次の通りである：第１に、
異なる波長の異なる４個の変調されたレーザ・ビームに
対する感光体ベルトの露光；第２に、９００ボルトにお
けるブラックのＣＡＤ現像；第３に、６００ボルトにお
けるシアンのＤＡＤ現像と、これに続くグリーン光によ
るブランケット露光；第４に、６００ボルトにおけるマ
ゼンタのＤＡＤ現像と、これに続くブルー光によるブラ
ンケット露光；そして、第５に、６００ボルトにおける
イエローのＤＡＤ現像。

【００４８】ブラック（Ｋ）トナーのＣＡＤ現像は第１
のステップにおいて行われる。ブラック・トナーで遮蔽
するものは、ステップ３および４において実行されるブ
ランケットなグリーンおよびブルーの露光から被覆され
たものである。Ｋ層の上の付加的なトナー層の重要な放
電および後続の現像は、これによって防止される。グリ
ーン光をもって初期的に露光されたエリアは、第３のス
テップにおけるブランケットなグリーン光の露光を残存
させ、また、トナーの現像をすることなく全ての後続の
現像ステップを残存させてホワイト・エリアになる。図
７の残りのステップには、１カラーまたは２カラーのト
ナーの全ての組み合せがカバーされている。従って、フ
ル・カラーの図解的な画像形成は、この現像スキームに
よって可能なものである。

【００４９】減法方式の原色トナーのためのゼログラフ
ィック・プリント・システムは、図１の加法方式の原色
トナーのためのゼログラフィック・プリント・システム
と類似のものである。加法方式から減法方式の原色への
変化のために４個の光ビームは異なって変調されるけれ
ども、プリント・システムの始めにおける帯電ステーシ
ョン、ＲＯＳおよび露光ステーション、および、プリン
ト・システムの終りにおける転写前の帯電ステーショ
ン、転写ステーション、融着ステーションおよびクリー
ニング・ステーションは同じものである。

【００５０】減法方式の原色によるプリント・システム
について介在する露光および現像ステーションは、加法
方式の原色によるプリント・システムのものと類似して
いる。減法方式の原色によるプリント・システムは、露
光ステーションの後に、第１のＣＡＤ現像ステーショ
ン、第２のＤＡＤ現像ステーション、第１の一様露光ス
テーション、第３のＤＡＤ現像ステーション、第２の一
様露光ステーションおよび第４のＤＡＤ現像ステーショ
ンを備えている。そして、転写前のステーションが追従
することになる。

【００５１】重要なことは、多重レーザ・ビームからの
各カラー・スポットが感光体を全体的に走査して、該感
光体のいずれの場所においても任意所望の電圧放電レベ
ル（および、結果として定着されるカラー・トナー）を
達成できるようにすることである。代替的に、ゼログラ
フィック・プリント・システムのいずれにおいても、Ｒ
ＯＳのレーザ・エミッタの異なる波長の多重ビームを、
感光体に沿う走査の動きに垂直に整列させることができ
る。各スキャンは４個のラインをカバーして、前部で４
個のスポットに対する４個のスキャンが感光体上の任意
の所与のポイントをカバーするようにされる。

【００５２】先に述べられたように、この多重波長のレ
ーザ源ＲＯＳシステムは、カラーの各々に対する多重ス
ポット源の使用によって増強することが可能であり、こ
の結果として、アドレス能力／スループットが増大され
る。４個のカラー・スポットは感光体に沿う走査の動き
に平行して整列されることが可能であり、この同じカラ
ー・スポットは感光体に沿う走査の動きにも４個の深い
状態で垂直に整列される。前部で４個のカラー・スポッ
トは、感光体上で同時に画像化された１６個のスポット
の全体に対して、４個の連続的な走査の各々の上で、該
感光体上のある一つの所与のポイント上で走査されるこ
とになる。

【００５３】レーザ出力スキャナー式の光学系における
同じ光学的要素を共有する２個の放出ビームによるデュ
アル式ビーム光源を使用することにより、共通の多面体
小面が使用されることから、感光体ベルト上での改良さ
れたピクセル配置の正確性が付与される。光学的要素を
共有することにより、その物理的なサイズ、光学的要素
の数およびＲＯＳのコストが低減される。しかしなが
ら、デュアル式ビームによって光学的要素を共有するこ
とは、ゼログラフィック・プリント・システムについて
は単に例示的なことでしかない。各ビームは、回転多面
対ミラーの小面のように、分離したＲＯＳ光学系を有す
るか、または、幾つかのＲＯＳ光学系を共有するだけに
することができる。

【００５４】感光体ベルトの代替的な実施例では、１カ
ラーよりも多くに感じるか、または、より広い範囲の波
長にわたって感じる発生層を備えることができる。図８
に示されているように、ある一つの光導電層はブルーだ
けに感じ、別の光導電層はブルーおよびグリーンに感
じ、別の光導電層はブルー、グリーンおよびレッドに感
じ、そして、最後の光導電層はブルー、グリーン、レッ
ドおよび赤外光に感じることになる。

【００５５】図９において認められるように、感光体１
０８には導電性基体１１０が備えられている。そして、
その上の第１または下位の光導電層１１２はブルー、グ
リーン、レッドおよび赤外光に感じ、これに次ぐ第２ま
たは下位中部の光導電層１１４はブルー、グリーンおよ
びレッドに感じ、これに次ぐ第３または上位中部の光導
電層１１６はブルーおよびグリーンに感じ、そして、こ
れに次ぐ第４または上位の光導電層１１８はブルーだけ
に感じるものである。

【００５６】これらの層は、最も広い感度（ＩＲ感知
性）の層が感光体の底部に、次に広いものがこれの上に
等となり、最も狭い感度（ブルー感知性）の層が頂部に
なるようにスタックされる。ある所与のカラーの光は該
感光体層の一つだけに受け入れられる。ブルー光は頂部
層において吸収され、それに対して感知性のあるいずれ
の下位層にも到達することができない。ブリーン光は、
ブルー感知性層を通過して第２の層において吸収され、
それに対しても感知性のある下位層への到達が防止され
る。このパターンは続行して、各波長が一つの感光体層
だけによって吸収されるようにする。

【００５７】必要とされる多層の感光体構成体において
利用できる感光体の材料は、図４に示されているよう
な、狭く良好に規定された吸収バンドを有する材料を考
慮するだけではなく、より広い吸収バンドを有する材料
をも考慮することにより、著しく拡張することができ
る。その要求は、レーザ光の各カラーが感光体の一つの
層だけを放電させることである。これが生起するのは、
各波長がある所与の層において吸収されるときであり、
この所与の層は、当該特定の波長に対しても感知性のあ
るより下位の層まで、この光が到達することを防止する
ものである。この一般的なコンセプトは図８および図９
に例示されている。図４および図８において用いられる
吸収スキームの組み合せを用いることもできる。例え
ば、ブルー、レッドおよびＩＲに感知性のある層は図８
におけるそれらと類似の広い吸収バンドを有しており、
また、グリーンに感知性のある層は図４に示されている
ような狭い吸収バンドを有している。図９における層を
スタックさせる順序は重要なことであるが、その理由
は、レーザ光の各波長は、それが始めに吸収される層に
おいて停止され、そして、これもそれに対して感知性が
あるより下位の層に到達することが防止されねばならな
いことにある。各層が図４に示されているような狭い吸
収バンドのタイプのものであるときには、層をスタック
させる順序は問題ではない。

【００５８】ここで注意されるべきことは、説明された
実施例の各々において、各電圧レベルは単一の数として
参照されたことである。実際的な実施においては、所与
の値について所定のレンジが生じ、また、処理の許容範
囲はこのレンジを包含せねばならない。検討を簡単にす
るために、分離して規則的な間隔をおかれた電圧値が参
照される。

【００５９】同様にして、実施例において用いられる波
長は単に例示的なものである。実際的な実施において
は、ある所定の波長レンジを用いることが可能であり、
各波長がある単一のカラーに限定されるものではない。
この波長レンジは、カラーまたはＩＲスペクトルに重な
ることができる。

【００６０】

【発明の効果】ここに開示されたプリント技術では一つ
の画像だけが用いられることから、全体的な生産ライン
にわたってシステム・アーキテクチュアの完全な展開性
が提供される。低い目標の白黒式のプリンタでは、通常
の感光体および通常の２レベルのゼログラフィック現像
とともに単一のスポット・レーザ・ダイオードが用いら
れる。品質／スループットを増大させる白黒式のプリン
タでは、通常の２レベルのゼログラフィック現像ととも
に、単一波長のデュアル・スポットまたはクワッド・ス
ポットのレーザ・ダイオード、同じく単一の多面体、単
一の光学的ＲＯＳおよび通常の感光体が使用される。３
カラーのハイライト・カラー式のプリンタでは単一の多
面体、単一の光学的ＲＯＳが残留し、単一波長のレーザ
源はデュアル波長のレーザ源で置換され、また、通常の
感光体は２カラー式の感光体で置換される。通常の２レ
ベルのゼログラフィック現像は３レベルの現像と置換さ
れ、また、３カラーは可能なものである。４ＳＰＯＴカ
ラー・プリント操作（レッド、グリーン、ブルーおよび
ブラック）においては、３波長のレーザ・ダイオード光
源が同じ単一の多面体、単一の光学的ＲＯＳを通して伝
導する。３カラーの感光体は４レベルのゼログラフィッ
ク現像ととともに用いられる。プロセスのカラー・プリ
ント操作（シアン、マゼンタ、イエローおよびブラッ
ク）においては、４波長のレーザ・ダイオード光源が同
じ単一の多面体、単一の光学的ＲＯＳを通して伝導す
る。４カラーの感光体は多重レベルのゼログラフィック
現像とともに用いられる。極めて高い品質／スループッ
トを有する４カラーのプリント操作の場合には、レーザ
光源の各波長の単一のエミッタは、デュアル・スポット
（全体で８スポット）またはクワッド・スポット（全体
で１６スポット）で置換される。従って、低い目標の白
黒プリント操作から大量生産のカラー・プリント操作ま
での全体的な製品ファミリーを通して、共通のシステム
・アーキテクチュアを用いることができる。

【００６１】この発明の感光体ベルトは、ドラム状の感
光体または別の同等のものに代えることができる。

【００６２】当業者には認められるように、その固有の
電荷中性化の特性の利点を得るために導電性の磁気ブラ
シによる現像が開示されているけれども、清掃不用また
は非相互作用性の現像を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゼログラフィック・プリント・システムを概略
的に例示する側断面図である。

【図２】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
を概略的に例示する側断面図である。

【図３】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
の露光を概略的に例示する側断面図である。

【図４】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
の波長感度対多重波長レーザ構成体の波長範囲の概略的
な例示図である。

【図５】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
の現像および多層感光体ベルトの露光の概略的な例示図
である。

【図６】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
の現像および多層感光体ベルトの露光の概略的な例示図
である。

【図７】この発明によって形成される図１のゼログラフ
ィック・プリント・システムのための多層感光体ベルト
の代替的な実施例の現像の概略的な例示図である。

【図８】多層感光体ベルトの代替的な実施例の多層感光
体ベルトの波長感度対多重波長レーザ構成体の波長範囲
の概略的な例示図である。

【図９】この発明によって形成される図８の多層感光体
ベルトの露光を概略的に例示する側断面図である。

【符号の説明】

１０光導電性ベルト；Ａ帯電ステーション；Ｂ露
光ステーション；Ｃ第１の現像ステーション；Ｄ第
２の現像ステーション；Ｅ第１の一様露光ステーショ
ン；Ｆ第３の現像ステーション；Ｇ第２の一様露光
ステーション；Ｈ第４の現像ステーション；Ｉ転写前
の帯電ステーション；Ｊ転写ステーション；Ｋ融着
ステーション；Ｌクリーニング・ステーション；２２
コロナ放電デバイス；２４ラスタ出力走査デバイ
ス；

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次のものを含むゼログラフィック・プリ
ント・システム：複数の波長における複数の変調された
ビームを発生させるためのラスタ出力スキャナーの光学
系であって、前記変調されたビームの各々は異なる波長
を有しているもの、複数の層を有する感光体手段であって、各層は前記複数
の波長の一つだけを感知しまたは受け入れるもの、およ
び前記感光体手段を充電するためのゼログラフィック手
段であって、前記ゼログラフィック手段は前記複数の変
調されたビームに対して前記感光体手段のエリアを単独
または組み合せのいずれかで露光し、露光の後で、前記
ゼログラフィック手段が前記変調されたビームに対する
前記層の前記エリアの露光に応答して前記感光体手段上
に少なくとも複数のトナーを付着させるもの。