JPH06238949A - カラー印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先に蓄積したカラートナーを通して露光が生
じるプリントバーカラー印刷システムで、画素時間間隔
中にプリントバーの出力を選別的に増大することにより
先に蓄積したトナー内の光の吸収を補償する。 【構成】 各々の時間間隔を画像データの適用に利用で
きるサブラインに分ける。１本のサブラインは感光体表
面で露光する画像のカラーに対応する画像データを送る
一方で、第２のサブラインは後続の画像と重複する先に
露光され現像されたカラー画像に関する情報を運ぶ。次
にプリントバーを選別的に指定して比較的短いデューテ
ィサイクルを有するパルスが後に続く比較的長い持続時
間のパルスないしデューティサイクルで主要カラー画像
を形成する。第２ないし第３のパルスで、先の現像過程
中にベルト上に形成された先のカラートナーにより吸収
された光を補償するのに必要な追加露光レベルを示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の背景および開示事項の記述〕本発
明は少なくとも１つのＬＥＤプリントバーにより感光体
ベルト上に形成する複数のカラー画像露光体に関し、特
に先に露光し現像した画像を通した画像露光体の改善に
関する。

【０００２】電子写真記録システムで使用する画像プリ
ントバーは従来技術でよく知られている。プリントバー
は一般に複数の離散発光源の線形アレイからなってお
り、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが多くの記録アプ
リケーションで好まれている。高解像度を達成するに
は、多数の発光ダイオードあるいは画素を共通の基板上
の線形アレイに配列する。線形アレイ内の各々のＬＥＤ
を用いて、移動感光体上の対応する区域を、プリントバ
ーの駆動回路に与えるビデオデータ情報により定義され
る露光値に露光する。感光体は処理方向に進んで逐次の
走査線を形成することで所望の画像を提供する。

【０００３】カラーディジタルＬＥＤプリンタは単一通
路ないし複数通路モードで作動することが出来る。単一
通路プロセスカラーシステムでは、３つのイメージャを
移動感光体表面に隣接して配置し、選別的に通電してシ
アン、マジェンタ、イエローの３つのプロセスカラーの
各々に対して１つの連続した画像露光体を形成するが、
通常、第４の黒のイメージャを付け加える。カラーディ
ジタルプリンタはまた１つないし２つの色と黒を露光す
る強調カラーモードで作動することもできる。複数通路
システムでは、感光体表面上の各々の画像区域は、イメ
ージャにより生成された被変調ビームにより形成された
横走査線に関して少なくとも３転（通路）しなければな
らない。

【０００４】図１に示す単一通路カラー電子写真プリン
タの１つの従来技術の実施例では、複数のＬＥＤプリン
タバーが感光体ベルト表面に隣接して配置され、選別的
に通電されて連続して画像露光体を形成する。フルカラ
ーに付いては、３原色（シアン、マジェンタ、イエロ
ー）の各々に対し１つと黒画像用の第４のプリントバー
に対し、４つのバーを用いる。図１は各々のステーショ
ンがＬＥＤプリントバー１０Ａ、１２Ａ、１４Ａ、１６
Ａを含む４つの露光ステーション１０、１２、１４、１
６を有するカラー印刷システムを示している。各々のプ
リントバーは電子サブシステム（ＥＳＳ）１５を通して
処理されたビデオ画像信号により選別的に指定され、駆
動回路１４により制御されて、階調指示レンズアレイ１
０Ｂ、１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂを通して結合された各々
のプリントバーからの被変調出力を事前に荷電された感
光体ベルト１７の表面に生成する。ベルト１７の長さは
整数のフルページ画像区域を受け入れるように設計され
ている。各々の露光ステーションの上流には荷電装置１
８、１９、２０、２１があり、所定の電荷をベルト１７
の表面に与える。ベルトが矢印で示した方向に動くと、
各々の画像区域が動いて各々のプリントバーを通過し、
各々のバーはビデオデータ入力に対応して露光パターン
を与える。露光パターンは、画像区域の先端が横向きの
露光開始線に到達すると始まる。露光パターンは複数の
密接した横方向の走査線で形成する。各々の露光ステー
ションの下流には、現像システム２６、２７、２８、２
９があり、先に現像された画像を妨害することなく最新
の露光の潜像を現像する。完全に現像されたカラー画像
は次に転写ステーション３３で出力用紙に転写される。
複数露光単一通路システムでの電子写真ステーションの
詳細は、米国特許第４，６６１，９０１号、第４，７９
１，４５２号、第４，８３３，５０３号に開示されてお
り、その内容はここに参考とする。プリントバー１２
Ａ、１４Ａ、１６Ａにより形成された画像露光体は、現
像ステーション２６、２７、２８で付着したトナーを通
して形成されることが分かる。

【０００５】先に現像した画像を通して順次に露光を行
う従来のシステムの問題は、先に印加されたトナー材料
を通して露光を行う際に一部の光エネルギーが吸収され
るということである。カラープリンタのデータはプレー
トないし色分解で加える。各々の色分解は順次に画像化
して現像するが、第２の画像ステーションは第１の画像
が現像されたトナー区域を通して画像化しなければなら
ない。従って例えば図１の露光ステーション１０が現像
ステーション２６でシアントナーで現像された第１のカ
ラー画像（シアン）を形成したならば、シアン画像に重
複する露光ステーション１２での第２の（マジェンタ）
画像の露光の一部は先に塗布したマジェンタトナーを通
して行わなければならなくなる。続いてステーション１
４で印刷された第３のカラー画像（イエロー）は、イエ
ロー画像部分が先に形成したシアンとマジェンタ画像と
重複する範囲でシアンとマジェンタトナーを通して作成
しなければならない。従来の二値プリントバーは１回の
露光で画素で１ラインのデータしか書くことはできない
ので、後続の露光体は先のトナー画像により吸収された
プリントバーからの光を多く有するようになり、感光体
の再荷電された表面に対して透過する光の量は減少し、
それにより効率性とカラー表現の忠実さが減少する。

【０００６】上記の問題を解決するため、本発明の第１
の態様では、第２のプリントバーと後続のプリンタに対
して信号を生成する第２と後続の露光ステーションに回
路を設けて、先の露光による光の吸収を補償するように
それらのプリントバーの露光を増加する。従って図１の
実施例の変形では、プリントバー１０Ａに入力するカラ
ープレート情報は、先に塗布されたトナーを通して効率
的に画像化するのに必要な出力エネルギーを増加するよ
うにプリントバー１２Ａと１４Ａにも適用される。特に
本発明は処理方向に移動する感光体ベルトの表面に連続
したカラー潜像を形成するカラープリンタに関し、各々
の潜像は先に現像したカラー画像で重畳整合で行われる
連続的な画像露光でカラートナーにより現像する。プリ
ンタは、感光体ベルト表面を荷電する手段と、複数のカ
ラーを示す二値画像データ信号にしたがってベルト上に
複数の露光パターンを生成するプリントバー手段と、画
素時間間隔中に前記プリントバー手段内の選別画素を指
定することにより形成される前記露光パターンはカラー
画像ラインを限定し、各々の露光パターンをカラートナ
ーで現像する手段と、各々の現像画像を再荷電する手段
と、プリントバー手段は連続して指定されて再荷電され
た感光体を先に現像されたカラートナーを通して露光す
ることにより後続のカラー露光パターンを形成し、少な
くとも一部の後続のカラー露光パターンは先に現像され
たカラートナーを通して形成されることを認識する画像
データ処理回路手段と、少なくとも前記部分で露光を増
加する手段とを含む。

【０００７】〔図面の説明〕図１は、従来の単一通路Ｌ
ＥＤ画像バーカラープリンタの側面図である。図２は、
本発明により制御回路を追加して先のトナー画像を通し
て画像バー露光を選別的に増加することで変更した図１
の実施例を示す。図３は、画素時間間隔中に図２のプリ
ントバーの指定を示すパルス図である。図４は、複数通
路カラー印刷システムで作動する本発明の第２の実施例
である。

【０００８】〔発明の説明〕図２に先に現像されたカラ
ー画像を通したカラー露光体の損失を補償する回路を設
けた図１のシステムの変更バージョンの改善形ＬＥＤカ
ラープリンタを示す。二値ビデオデータ信号はＥＳＳコ
ントローラ６０に加えるが、コントローラ６０は駆動回
路７１、８１、９１を通してそれぞれＬＥＤプリントバ
ー７０、８０、９０の通電を制御する論理と記憶要素を
含んでいる。コントローラ６０内にはクロック回路及び
出力信号を回路７１、８１、９１に与えてデータビット
の瞬間的なシフトを制御して各々のプリントバーのＬＥ
Ｄを駆動し、一方で二値データ信号入力の二値フォーマ
ットを認識するため作動する露光制御回路が組み込まれ
ている。例として駆動回路７１にはシフトレジスタ７
２、ラッチレジスタ７４及びドライバ７６が組み込まれ
ている。回路８１、９１も同様の回路を含んでいる。シ
アン画像を示す二値ビデオデータ信号はシフトレジスタ
７２に読み込まれ、その信号はＥＳＳのクロック信号の
制御下でレジスタを通してシフトされる。入力する最後
の二値ビットを受け取ると、そのデータビットは並列に
一時的にそれらを格納するラッチレジスタ７４にシフト
される。それらの信号は、ラインエンド状態を検出する
ことで生成されるラッチ信号を受け取ると再び並列にド
ライバ回路７６にシフトされる。ドライバ回路は各々の
ライン期間中にラッチレジスタから関連データビット信
号を受け取るが、それらの信号はドライバがＥＳＳによ
り生成された露光制御ないしストローブ信号により起動
されるまで各々のＬＥＤ及びプリントバー７０にリリー
スすることはできない。駆動回路はそれぞれ個々のＬＥ
Ｄと関連した複数の駆動トランジスタからなる。駆動回
路８１、９１は同様のラッチレジスタと駆動回路を有す
ることが分かる。ここで理解されるように、本発明は先
のカラー画像から情報を受け取り１回のライン時間中に
補償エネルギーを示すパルスを各々の画像バーに対して
生成する画像データ処理回路１００内の追加の回路に対
するものである。

【０００９】本発明を理解しやすくするため、作動モー
ドに付いて説明する。図２で感光体ベルト８は矢印９で
示す処理方向に移動する。ＬＥＤプリントバー７０、８
０、９０は処理方向を横切る方向に向けられている。例
示的なプリントバーは一列に整列した約２５５０のＬＥ
Ｄ（画素）からなっていて８．５インチ（２１．６ｃ
ｍ）のライン露光を提供する。帯電ステーション１８’
はベルト８を十分な帯電電圧に荷電する。ベルト８は
プリントバー７０を過ぎて移動する。最初のシアン二値
ビットマップ画像進号はＥＳＳ６０から駆動回路７１の
レジスタ７２に供給される。その信号はクロック信号の
制御下でレジスタ７２を通してラッチレジスタ７４及び
次にドライバ７６にシフトされる。個々の回路ドライバ
はプリントバー７０を構成する発光ダイオードの選択さ
れたものをデューティサイクルとして定義される期間を
通電する露光制御ストローブ信号によって起動される。
このデューティサイクルは完全走査線を定義する使用可
能画素時間間隔中に生じる。図３Ａから、各々の通電さ
れたＬＥＤは一定の強度で照明され、各々の画素の露光
値はデューティサイクルによって決定されることが分か
る。このデューティサイクルは通常、使用可能画素時間
間隔の０から５０％である。バー７０からの光出力は記
述を容易にするため示していない階調指示レンズアレイ
を通して送られる。

【００１０】説明の作動モードを続けると、ベルト８は
シアン画像データにしたがって選別的に選んだ画素から
の光により画像的に放電される。このベルトのライン毎
の画像的な放電により、続いて現像器２６’により現像
されることになるベルト上に静電潜像が残る。現像され
たシアン画像は図示していないがステーション１８’と
類似の第２の帯電ステーションにより再荷電され、ベル
トは現像され再荷電された画像をプリントバー８０を通
過して移動する。プリントバー８０及びプリントバー９
０が、本発明で分かるように、使用可能画素時間間隔中
に生成されたいくつかのパルスにより指定される。完全
走査線時間を定義する画素時間間隔は２本ないしそれ以
上のサブラインに分割し、１本のサブラインは主要カラ
ー情報画像信号を送るのに使用し、第２ないし第３のサ
ブラインは以前に現像したカラー画像に関した情報を送
信する。サブラインはデューティサイクル中の発光に関
してベルト８により移動した距離に対応する。サブライ
ン生成パルスのデューティサイクルは画素時間間隔に比
較して短いことが好ましい。一般的な画素時間間隔は１
／３００インチ（０．０８５ｍｍ）である。デューティ
サイクルが短いことは、発光ダイオードと感光体の間の
効率的な整合を想定して小さいパルス持続時間しか必要
ではないので、実用的である。例えばプリントバーと感
光体の効率的な組合せには、波長７２０ｎｍを有する放
射を生成する発光ダイオードと ７２０ｎｍの波長を有
する光で放射されたときに放電が最大になるように設計
された対応する感光体がある。例示的なプリントバーは
一列に整列して８．５インチ（２１．６ｃｍ）のライン
露光を提供する約２５５０のＬＥＤ（画素）からなる。

【００１１】要約すると、各々の画素時間間隔内の画像
バー８０の合計合成露光は、比較的大きなデューティサ
イクルを有するマジェンタ画像形成パルスと先に塗布さ
れたシアントナーを通して露光を補償する短いデューテ
ィサイクルを有する第２のパルスの２つの成分で構成さ
れる。マジェンタ画像の各々の後続のラインは同様な形
で露光され、完全に補償されたマジェンタ潜像を形成す
る。

【００１２】説明を続けてベルト８が前進すると、マジ
ェンタ潜像はマジェンタ現像ステーションで現像され、
現像画像は第３の帯電ステーションで再荷電される。図
面を簡潔にするため現像及び再帯電ステーションは示し
ていないが、それらの作動は従来技術及び図１の実施例
で説明したような通常のものである。図２及び３で、ベ
ルトはプリントバー８０の下を進む。マジェンタ画像は
第１と第２のサブラインに沿って生成されたビットマッ
プ画像信号により画素時間間隔中に２回、パルス化した
プリントバー８０により完成される。マジェンタビット
マップ画像データ信号は画像データ処理回路１００内の
ＯＲゲート１０２を経てサブライン１に沿って駆動回路
８１に送られる。ライン入力はシアン画像に付いて説明
したように処理され、露光ストローブ信号の制御下でプ
リントバー８０のＬＥＤを通電してマジェンタライン画
像データに対応して被変調ライン出力を出す。第２の信
号はマジェンタビットマップ信号とシアンビットマップ
信号をＡＮＤゲート１０４に印加することによりサブラ
イン２に沿って生成される。ＡＮＤゲート１０４の出力
は、マジェンタ画像を形成し、及びシアントナーが先に
塗布された画像を示すビットマップ信号であり、例えば
サブライン２上の信号はシアン補償信号である。従って
シアン補償信号は、プリントバー８０に加えてシアント
ナーを通しての露光を補償する追加エネルギーを示す。
シアン補償信号は、サブライン１上のマジェンタ画像信
号の送信の後の時間であるが、同一画素時間間隔中にＯ
Ｒゲート１０２を通して送信される。シアン補償信号は
露光ストローブ信号の制御下でプリントバー８０に加え
る。ストローブは図３Ｂに示すようにプリントバーの選
別したＬＥＤを合計画素時間間隔の０から２５％のデュ
ーティサイクルを有するパルスで通電するように加えら
れる。

【００１３】イエロー画像は第１、第２、第３のサブラ
インに沿って生成されたビットマップ画像信号により画
素時間間隔中に３回、パルス化したプリントバー９０に
より完成する。イエロービットマップ画像データ信号は
画像データ処理回路１００内のＯＲゲート１０６を経て
サブライン１に沿って駆動回路９１に送る。ライン入力
はシアンおよびマジェンタ画像に付いて説明したように
処理され、露光ストローブ信号の制御下でプリントバー
９０のＬＥＤを通電してイエローライン画像データに対
応して被変調ライン出力を出す。第２の信号はイエロー
ビットマップ信号とシアンビットマップ信号をＡＮＤゲ
ート１０８に印加することによりサブライン２に沿って
生成される。ＡＮＤゲート１０８の出力は、イエロー画
像を形成し、及びマジェンタトナーが先に塗布された画
像を示すビットマップ信号であり、例えばサブライン２
上の信号はマジェンタ補償信号である。従ってマジェン
タ補償信号はプリントバー９０に加えてマジェンタトナ
ーを通しての露光を補償する追加エネルギーを示す。サ
ブライン２上のマジェンタ補償信号はサブライン１上で
のイエロー画像信号の送信の後の時間であるが、同一画
素時間間隔中にＯＲゲート１０６を通して送信される。
マジェンタ補償信号は露光ストローブ信号の制御下でプ
リントバー９０に加える。ストローブは図３Ｃに示すよ
うにプリントバーの選別したＬＥＤを合計画素時間間隔
の０から２５％のデューティサイクルを有するパルスで
通電するように加えられる。第３の信号はイエロービッ
トマップ信号とシアンビットマップ信号をＡＮＤゲート
１１０に印加することによりサブライン３に沿って生成
される。ＡＮＤゲート１１０の出力は、イエロー画像を
形成し、及びシアントナーが先に塗布された画像を示す
ビットマップ信号であり、例えばサブライン３上の信号
はシアン補償信号である。従ってシアン補償信号はプリ
ントバー９０に加えてシアントナーを通しての露光を補
償する追加エネルギーを示す。シアン補償信号はサブラ
イン１上でのイエロー画像信号の送信の後の時間である
が、同一画素時間間隔中にＯＲゲート１０６を通して送
信される。シアン補償信号は露光ストローブ信号の制御
下でプリントバー９０に加える。ストローブは図３Ｃに
示すようにプリントバー９０の選別したＬＥＤを合計画
素時間間隔の０から２５％のデューティサイクルを有す
るパルスで通電するように加える。３つのストローブパ
ルスは一回に１本のラインでそれぞれのラインについて
生成されることが分かる。

【００１４】説明を続けると、ベルト８はイエロー画像
が現像された別の現像ステーション（図示せず）を通過
して移動する。完全なカラー画像はそこでコピー用紙に
転写され、従来の手段で溶着される。代わりにベルトを
第４の黒の露光ステーションに進めることも出来る。本
発明は他の色及び異なる露光現像順序で実施できること
が分かる。

【００１５】本発明を単一通路システムの文脈で説明し
たが、本発明は複数通路印刷環境で実施することも可能
である。図４に示すように、ベルト８をプリントバー１
０１により単一の露光ステーションで露光し、帯電ステ
ーション１０２で荷電する。プリントバー１０１により
形成された潜像は、現像ステーション１０４、１０６、
１０８で現像する。完全なカラー画像は転写ステーショ
ン１１０でコピー用紙に転写する。複数通路システムで
の電子写真ステーションは単一通路システムと同様に作
動するが、時間的に制約がより緩和されている。図４に
示すシステムは図２に示す単一通路システムと同様の問
題を持っている。即ち第１の画像露光（シアン）が現像
され再荷電されると、第２（マジェンタ）の露光はシア
ン画像を通して行わなければならない。同様にイエロー
露光はマジェンタ及びシアントナーを通して行わなけれ
ばならない。単一通路の実施例で、ＥＳＳ６０は二値ビ
デオデータ入力を処理し、カラー画像ビットマップ信号
を画像処理データ回路１００に送る。回路１００はマジ
ェンタ及びシアン補償信号の生成を制御してその信号を
回路１０１Ａに加える。言い替えると、シアン露光に付
いて、プリントバー１０１は二値信号画像データにより
選択され、シアン潜像はベルト表面に形成され、現像ス
テーション１０２で現像され、ステーション１０２に再
荷電される。マジェンタ露光は回路１００で第１と第２
のサブラインに沿って生成された信号を同一画素時間間
隔中にプリントバー１０１に与えることによりライン毎
に達成される。第１の信号はマジェンタ画像を示す。第
２の信号は先のシアン画像が形成された区域を示し、先
に蓄積されたシアン画像を通してマジェンタ画像を露光
する必要のある追加露光を提供する。マジェンタ画像は
現像ステーション１０２で現像され、１０２で再荷電さ
れ、回路１００でサブライン１、２、３に沿って生成さ
れた信号により露光される。サブライン１信号は感光体
にイエロー画像の第１の露光を生成するイエロー画像で
ある。サブライン２信号はマジェンタ補償信号である。
サブライン３はシアン補償信号を運ぶ。イエロー潜像は
次に現像ステーション１０８で現像されステーション１
１０でその画像は転写される。

【００１６】本発明の過程はまた画素当り複数ビットの
グレーレベル印刷に適している。グレーレベル印刷シス
テムは例えば米国特許第４，５２５，７２９号及び係属
中の米国特許出願第０７／８９８，６０４号に開示され
ており、その両方を参考とする。先に現像された区域に
必要な余分な露光に対して適当な数のグレーサブライン
に加えることで、グレー印刷を補償することもできる。

【００１７】本発明を開示した構造に付いて説明した
が、本発明は説明した詳細に限定はされず、特許請求の
範囲の範囲内の修正や変更を含むものとする。例えば図
２ないし図４では黒のプリントバーは開示していない
が、黒のステーションを従来の技術と同様に用いること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の単一通路ＬＥＤ画像バーカラープリン
タの側面図である。

【図２】 本発明により制御回路を追加して先のトナー
画像を通して画像バー露光を選別的に増加することで変
更した図１の実施例を示す。

【図３】 画素時間間隔中に図２のプリントバーの指定
を示すパルス図である。

【図４】 複数通路カラー印刷システムで作動する本発
明の第２の実施例である。

【符号の説明】

８ ベルト、６０ ＥＳＳ、１００ 画像データ処理回
路、７０，８０，９０プリントバー、７１，８１，９１
駆動回路、７２，８２，９２ レジスタ、７４，８
４，９４ ラッチ、７６，８６，９６ ドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理方向に移動する感光体表面上に連続
   的なカラー潜像を形成するカラープリンタで、各々の潜
   像は先に現像したカラー画像と重畳整合して行われる連
   続的な画像露光でカラートナーで引き続き現像され、 感光体ベルト表面を荷電する手段と、 複数のカラーを示す二値画像データ信号にしたがってベ
   ルト上に複数の露光パターンを生成するプリントバー手
   段と、画素時間間隔中に前記プリントバー手段内の選別
   画素を指定することにより形成される前記露光パターン
   はカラー画像ラインを限定し、 各々の露光パターンをカラートナーで現像する手段と、 各々の現像画像を再荷電する手段と、前記プリントバー
   手段は連続して指定されて再荷電された感光体を前記先
   に現像されたカラートナーを通して露光することにより
   後続のカラー露光パターンを形成し、 少なくとも一部の後続のカラー露光パターンは先に現像
   されたカラートナーを通して形成されることを認識する
   画像データ処理回路手段と、少なくとも前記部分で露光
   を増加する手段とを含む前記プリンタ。