JPH0727294B2 - ３レベル印刷方法および装置 - Google Patents
３レベル印刷方法および装置Info
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- JPH0727294B2 JPH0727294B2 JP2206636A JP20663690A JPH0727294B2 JP H0727294 B2 JPH0727294 B2 JP H0727294B2 JP 2206636 A JP2206636 A JP 2206636A JP 20663690 A JP20663690 A JP 20663690A JP H0727294 B2 JPH0727294 B2 JP H0727294B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には複数のカラー粉末トナーすなわち現
像剤を使用して静電潜像を可視化する方法、より詳細に
は複数の現像剤ハウジング内のトナーが相互に現像剤ハ
ウジングに入り込むのを妨げるような摩擦帯電性質を有
する２成分現像剤に関するものである。
像剤を使用して静電潜像を可視化する方法、より詳細に
は複数の現像剤ハウジング内のトナーが相互に現像剤ハ
ウジングに入り込むのを妨げるような摩擦帯電性質を有
する２成分現像剤に関するものである。
本発明は、ゼログラフィー、すなわち印刷分野において
通常のゼログラフィーを実施する場合に使用することが
できる。ゼログラフィーでは、一般的な手順として、光
導電性絶縁表面すなわち感光体の上に静電潜像を形成す
るため、最初に光導電性表面を一様に帯電させる。次
に、原稿書類の画像に対応する活性放射パターンに従っ
て電荷を選択的に消去する。この選択的電荷消去によ
り、放射にさらされなかった領域に対応する潜像の電荷
パターンが光導電性表面に残る。
通常のゼログラフィーを実施する場合に使用することが
できる。ゼログラフィーでは、一般的な手順として、光
導電性絶縁表面すなわち感光体の上に静電潜像を形成す
るため、最初に光導電性表面を一様に帯電させる。次
に、原稿書類の画像に対応する活性放射パターンに従っ
て電荷を選択的に消去する。この選択的電荷消去によ
り、放射にさらされなかった領域に対応する潜像の電荷
パターンが光導電性表面に残る。
この電荷パターンを、トナーで現像して可視化する。ト
ナーは、一般に、静電引力で電荷パターンへ付着する着
色粉末である。
ナーは、一般に、静電引力で電荷パターンへ付着する着
色粉末である。
続いて、現像された像を光導電性表面に直接定着する
か、普通紙などのトナー像受容体へ転写させた後、適当
な定着法で定着する。
か、普通紙などのトナー像受容体へ転写させた後、適当
な定着法で定着する。
従来の技術 ３レベルハイライトカラーゼログラフィーの概念は米国
特許第4,078,929号に記載されている。この米国特許は
１パスハイライトカラー像形成を達成する手段として３
レベルゼログラフィーを使用することを提案している。
この米国特許に記載されているように、電荷パターンは
第１および第２カラートナー粒子で現像される。一方の
カラートナー粒子は正に荷電され、他方のカラートナー
粒子は負に荷電される。一実施例では、トナー粒子は、
摩擦帯電作用で相対的に正に帯電したキャリヤ粒子と負
に帯電したキャリヤ粒子から成る混合現像剤によって供
給される。２種類のキャリヤ粒子は、相対的に負に帯電
したトナー粒子と正に帯電したトナー粒子をそれぞれ担
っている。一般に、この種の現像剤は、光導電性表面を
横切るように流下させ、光導電性表面上に記録された電
荷パターンへ供給される。別の実施例では、トナー粒子
は、一対の磁気ブラシによって電荷パターンへ提供され
る。各磁気ブラシはそれぞれ異なる符号の電荷を有する
異なる色のトナーを供給する。さらに別の実施例では、
現像装置が背景電圧に近い電位にバイアスされる。この
バイアスにより、カラー鮮明度の高い現像された像が得
られる。
特許第4,078,929号に記載されている。この米国特許は
１パスハイライトカラー像形成を達成する手段として３
レベルゼログラフィーを使用することを提案している。
この米国特許に記載されているように、電荷パターンは
第１および第２カラートナー粒子で現像される。一方の
カラートナー粒子は正に荷電され、他方のカラートナー
粒子は負に荷電される。一実施例では、トナー粒子は、
摩擦帯電作用で相対的に正に帯電したキャリヤ粒子と負
に帯電したキャリヤ粒子から成る混合現像剤によって供
給される。２種類のキャリヤ粒子は、相対的に負に帯電
したトナー粒子と正に帯電したトナー粒子をそれぞれ担
っている。一般に、この種の現像剤は、光導電性表面を
横切るように流下させ、光導電性表面上に記録された電
荷パターンへ供給される。別の実施例では、トナー粒子
は、一対の磁気ブラシによって電荷パターンへ提供され
る。各磁気ブラシはそれぞれ異なる符号の電荷を有する
異なる色のトナーを供給する。さらに別の実施例では、
現像装置が背景電圧に近い電位にバイアスされる。この
バイアスにより、カラー鮮明度の高い現像された像が得
られる。
３レベルゼログラフィーの場合は、電荷保持表面すなわ
ち感光体上のゼログラフィーコントラストが、通常のゼ
ログラフィーの場合のように２レベルではなく、３レベ
ルに分けられる。感光体は一般に900Vに帯電される。帯
電した感光体は像の形状に露光される。すなわち、帯電
した像領域に対応する一の像は、感光体の完全電位（V
CADすなわちVddp、第1a図および第1b図参照）のままで
ある。この帯電領域像は、後で帯電領域現像（Charged
Area Development:CAD）で現像される。他の像は、感光
体を残留電位VDADすなわちVC（一般に100V）まで放電さ
せることによって形成される。この放電領域像は、後で
放電領域現像（Discharged Area Development:DAD）で
現像される背景領域は、感光体をVCADとVDADの中間の電
位VWHITEすなわちVW（一般に、500V）まで放電させるこ
とによって形成される。CAD現像装置は、一般に、V
WHITEより約100VだけVCADに近い電位（約600V）にバイ
アスされ、DAD現像装置は、VWHITEにより約100VだけV
DADに近い電位（約400V）にバイアスされる。
ち感光体上のゼログラフィーコントラストが、通常のゼ
ログラフィーの場合のように２レベルではなく、３レベ
ルに分けられる。感光体は一般に900Vに帯電される。帯
電した感光体は像の形状に露光される。すなわち、帯電
した像領域に対応する一の像は、感光体の完全電位（V
CADすなわちVddp、第1a図および第1b図参照）のままで
ある。この帯電領域像は、後で帯電領域現像（Charged
Area Development:CAD）で現像される。他の像は、感光
体を残留電位VDADすなわちVC（一般に100V）まで放電さ
せることによって形成される。この放電領域像は、後で
放電領域現像（Discharged Area Development:DAD）で
現像される背景領域は、感光体をVCADとVDADの中間の電
位VWHITEすなわちVW（一般に、500V）まで放電させるこ
とによって形成される。CAD現像装置は、一般に、V
WHITEより約100VだけVCADに近い電位（約600V）にバイ
アスされ、DAD現像装置は、VWHITEにより約100VだけV
DADに近い電位（約400V）にバイアスされる。
電荷保持表面上に現像された複合像は正のトナーと負の
トナーから成るので、反対の極性のコロナ電荷を使用し
て転写することができるように、すべてのトナーを共通
の極性にする転写前コロナ帯電工程が必要である。
トナーから成るので、反対の極性のコロナ電荷を使用し
て転写することができるように、すべてのトナーを共通
の極性にする転写前コロナ帯電工程が必要である。
本発明の幾つかの特徴に関連がある以下の特許文献に記
載されているように、静電潜像を現像するため、これま
で、さらざまな方法が用いられてきた。
載されているように、静電潜像を現像するため、これま
で、さらざまな方法が用いられてきた。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,761,668号は、
光導電性像形成部材などの電荷保持表面に形成された静
電潜像を可視化するために使用する一の粉末トナーすな
わち現像剤が他の粉末トナーすなわち現像剤で汚染され
るのをごく少なくする装置を開示している。この装置
は、汚染する粉末トナーすなわち現像剤を、原稿間領域
および外側寄りの電荷保持表面へ引き付けるように構成
されている。引き付けられた粉末トナーすなわち現像剤
は、後で、清掃部において像形成部材から除去される。
光導電性像形成部材などの電荷保持表面に形成された静
電潜像を可視化するために使用する一の粉末トナーすな
わち現像剤が他の粉末トナーすなわち現像剤で汚染され
るのをごく少なくする装置を開示している。この装置
は、汚染する粉末トナーすなわち現像剤を、原稿間領域
および外側寄りの電荷保持表面へ引き付けるように構成
されている。引き付けられた粉末トナーすなわち現像剤
は、後で、清掃部において像形成部材から除去される。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,761,672号は、
露光装置に基づいて装置の始動および停止の際に感光体
上に空間電圧傾斜を発生させるという制御方式を用い
て、現像剤バイアスを印加するときまたは印加しないと
き、３レベルゼログラフィー装置において始動および停
止の際に生じる望ましくない過度的現像状態を防止する
３レベルゼログラフィー装置を開示している。また、現
像装置のバイアス印加は、バイアス電圧がある所定のオ
フセット電圧における感光体電圧傾斜に従うようにプロ
グラムされている。このオフセット電圧は、現像ロール
と感光体間の清掃電界が常に相応な範囲内にあるように
選ばれる。露光特性と現像特性を同期化する代わりに、
現像剤バイアス電圧の変動に応じて感光体の帯電を変え
ることができる。
露光装置に基づいて装置の始動および停止の際に感光体
上に空間電圧傾斜を発生させるという制御方式を用い
て、現像剤バイアスを印加するときまたは印加しないと
き、３レベルゼログラフィー装置において始動および停
止の際に生じる望ましくない過度的現像状態を防止する
３レベルゼログラフィー装置を開示している。また、現
像装置のバイアス印加は、バイアス電圧がある所定のオ
フセット電圧における感光体電圧傾斜に従うようにプロ
グラムされている。このオフセット電圧は、現像ロール
と感光体間の清掃電界が常に相応な範囲内にあるように
選ばれる。露光特性と現像特性を同期化する代わりに、
現像剤バイアス電圧の変動に応じて感光体の帯電を変え
ることができる。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,811,046号は、
始動および停止の際に現像剤が像形成表面に接触するの
を防止するため所定の方向に回転するように構成された
現像ロールを有する現像装置を設置することにより、現
像剤バイアスを印加するときまたは印加しないとき、３
レベルゼログラフィー装置において始動および停止の際
に生じる望ましくない過度的現像状態を防止する３レベ
ルゼログラフィー装置を開示している。３ベレルゼログ
ラフィー装置を単色ゼログラフィー装置として使用する
ため、あるいは一度に一個の現像剤ハウジング内の現像
剤を撹拌して現像剤の内部摩擦帯電を確実に平衡させる
ため、選んだ１個または複数の現像剤ハウジングの現像
ロールを接触防止方向に回転させることができる。
始動および停止の際に現像剤が像形成表面に接触するの
を防止するため所定の方向に回転するように構成された
現像ロールを有する現像装置を設置することにより、現
像剤バイアスを印加するときまたは印加しないとき、３
レベルゼログラフィー装置において始動および停止の際
に生じる望ましくない過度的現像状態を防止する３レベ
ルゼログラフィー装置を開示している。３ベレルゼログ
ラフィー装置を単色ゼログラフィー装置として使用する
ため、あるいは一度に一個の現像剤ハウジング内の現像
剤を撹拌して現像剤の内部摩擦帯電を確実に平衡させる
ため、選んだ１個または複数の現像剤ハウジングの現像
ロールを接触防止方向に回転させることができる。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,771,314号は、
印刷装置の現像部を含む処理部を電荷保持表面が１回通
過することにより、黒色および少なくとも１ハイライト
カラーでトナー像を形成する印刷装置を開示している。
現像部には一対の現像剤ハウジングが有り、各現像剤ハ
ウジングの中に一対の磁気ブラシ現像ロールが支持され
ている。磁気ブラシ現像ロールは、電荷保持表面と現像
ロール間に静電現像電界と清掃電界を与えるため、電気
的にバイアスされる。各現像剤ハウジング内の第１現像
ロールと電荷保持表面間の現像電界が、第２現像ロール
と電荷保持表面間の現像電界より大きくなるように、そ
して各現像剤ハウジング内の第２現像ロールと電荷保持
表面間の清掃電界が、第１現像ロールと電荷保持表面間
の清掃電界より大きくなるように、各現像ロールにバイ
アスが印加される。
印刷装置の現像部を含む処理部を電荷保持表面が１回通
過することにより、黒色および少なくとも１ハイライト
カラーでトナー像を形成する印刷装置を開示している。
現像部には一対の現像剤ハウジングが有り、各現像剤ハ
ウジングの中に一対の磁気ブラシ現像ロールが支持され
ている。磁気ブラシ現像ロールは、電荷保持表面と現像
ロール間に静電現像電界と清掃電界を与えるため、電気
的にバイアスされる。各現像剤ハウジング内の第１現像
ロールと電荷保持表面間の現像電界が、第２現像ロール
と電荷保持表面間の現像電界より大きくなるように、そ
して各現像剤ハウジング内の第２現像ロールと電荷保持
表面間の清掃電界が、第１現像ロールと電荷保持表面間
の清掃電界より大きくなるように、各現像ロールにバイ
アスが印加される。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,833,504号は、
各現像剤ハウジングの中に複数の磁気ブラシ現像ロール
が組み合わされた複数の現像剤ハウジングから成る磁気
ブラシ現像装置を開示している。第２現像剤ハウジング
内に配置された磁気ブラシ現像ロールは、磁力場の半径
方向成分が、電荷保持表面と磁気ブラシ現像ロールの中
間に磁気のない現像区域を作るように製作されている。
現像剤は磁気的に拘束されずに現像区域を通過するの
で、第１現像剤ハウジングによって現像された像が受け
る乱れはごく少ない。さらに、現像剤は最初の現像ロー
ルから次の現像ロールへ運ばれる。この装置は、３レベ
ル静電潜像の相補の半分を現像すると同時に、既に現像
された最初の半分がごく少ない像の乱れで第２現像剤ハ
ウジングを通過することを可能にする有効な現像手段を
提供する。
各現像剤ハウジングの中に複数の磁気ブラシ現像ロール
が組み合わされた複数の現像剤ハウジングから成る磁気
ブラシ現像装置を開示している。第２現像剤ハウジング
内に配置された磁気ブラシ現像ロールは、磁力場の半径
方向成分が、電荷保持表面と磁気ブラシ現像ロールの中
間に磁気のない現像区域を作るように製作されている。
現像剤は磁気的に拘束されずに現像区域を通過するの
で、第１現像剤ハウジングによって現像された像が受け
る乱れはごく少ない。さらに、現像剤は最初の現像ロー
ルから次の現像ロールへ運ばれる。この装置は、３レベ
ル静電潜像の相補の半分を現像すると同時に、既に現像
された最初の半分がごく少ない像の乱れで第２現像剤ハ
ウジングを通過することを可能にする有効な現像手段を
提供する。
３レベル印刷に関連がある米国特許第4,901,114号は、
プリンタの処理部を電荷保持表面が１回通過する際、２
つの像が完全にぴったり重なるように３レベルゼログラ
フィーを使用した電子プリンタを開示している。複合像
の一の部分は、MICR（Magnetic Ink Character Recogni
tion）トナーを使用して形成されるが、像の他の部分は
安価な黒色またはカラートナーで印刷される。たとえ
ば、小切手の磁気読取り可能な情報はMICRトナーで印刷
され、磁気読取り不能な残りの部分はカラートナーまた
は黒色トナーで印刷される。
プリンタの処理部を電荷保持表面が１回通過する際、２
つの像が完全にぴったり重なるように３レベルゼログラ
フィーを使用した電子プリンタを開示している。複合像
の一の部分は、MICR（Magnetic Ink Character Recogni
tion）トナーを使用して形成されるが、像の他の部分は
安価な黒色またはカラートナーで印刷される。たとえ
ば、小切手の磁気読取り可能な情報はMICRトナーで印刷
され、磁気読取り不能な残りの部分はカラートナーまた
は黒色トナーで印刷される。
３レベルハイライトカラー１パス像形成装置におけるフ
リンジ電界の問題は、米国特許第4,847,655号に指摘さ
れている。
リンジ電界の問題は、米国特許第4,847,655号に指摘さ
れている。
この米国特許は、複数の現像剤ハウジングから成る磁気
ブラシ現像装置を開示している。各現像剤ハウジング内
に複数の磁気ブラシロールが設けられている。各現像剤
ハウジングの中には、導電性磁気ブラシ現像剤が入って
いる。。導電性磁気ブラシ現像剤は、電子的に形成され
た像を現像するのに使用される。パウダー導電セルの中
で測定した現像剤の導電率は、10-9〜10-13（1/ohm-c
m）である。現像剤のトナー濃度は2.0〜3.0重量％であ
る。トナーの電荷レベルは20マイクロクーロン／グラム
以下である。現像ロールは電荷保持表面から0.4〜0.12
インチ離して配置されている。
ブラシ現像装置を開示している。各現像剤ハウジング内
に複数の磁気ブラシロールが設けられている。各現像剤
ハウジングの中には、導電性磁気ブラシ現像剤が入って
いる。。導電性磁気ブラシ現像剤は、電子的に形成され
た像を現像するのに使用される。パウダー導電セルの中
で測定した現像剤の導電率は、10-9〜10-13（1/ohm-c
m）である。現像剤のトナー濃度は2.0〜3.0重量％であ
る。トナーの電荷レベルは20マイクロクーロン／グラム
以下である。現像ロールは電荷保持表面から0.4〜0.12
インチ離して配置されている。
米国特許第4,868,611号は、ハイライトカラー像形成方
法、および少なくとも３つの異なる電圧レベルを有する
単一極性の電荷パターンを電荷保持表面の上に形成する
機構を含むハイライトカラー像形成装置を開示してい
る。２つの電圧レベルは２つの像領域に対応し、第３の
電圧レベルは背景領域に対応する。現像剤ハウジングの
中に入っている現像剤と、２つの像領域の１つの既に現
像された像との相互作用は、スコロトロンを用いて既に
現像された像上の電荷を中和することによって、最小限
度にされている。
法、および少なくとも３つの異なる電圧レベルを有する
単一極性の電荷パターンを電荷保持表面の上に形成する
機構を含むハイライトカラー像形成装置を開示してい
る。２つの電圧レベルは２つの像領域に対応し、第３の
電圧レベルは背景領域に対応する。現像剤ハウジングの
中に入っている現像剤と、２つの像領域の１つの既に現
像された像との相互作用は、スコロトロンを用いて既に
現像された像上の電荷を中和することによって、最小限
度にされている。
米国特許第4,430,402号（1984年２月７日発行）は、２
色刷電子写真に使用する、２種類の現像剤で構成された
２成分粉末現像剤を開示している。これらの現像剤はト
ナーとキャリヤから成っており、正および負に帯電した
静電潜像を互いに異なる極性および異なる色のトナーで
連続的に現像するのに適する。また、一方のキャリヤは
２つのトナーのどちらと摩擦しても正に帯電する摩擦帯
電性質を有し、他方のキャリヤは２つのトナーのどちら
かと摩擦しても負に帯電する摩擦帯電性質を有する。
色刷電子写真に使用する、２種類の現像剤で構成された
２成分粉末現像剤を開示している。これらの現像剤はト
ナーとキャリヤから成っており、正および負に帯電した
静電潜像を互いに異なる極性および異なる色のトナーで
連続的に現像するのに適する。また、一方のキャリヤは
２つのトナーのどちらと摩擦しても正に帯電する摩擦帯
電性質を有し、他方のキャリヤは２つのトナーのどちら
かと摩擦しても負に帯電する摩擦帯電性質を有する。
米国特許第4,539,281号（1985年９月３日発行）は、第
２現像剤の磁性キャリヤとの摩擦で事実上帯電しない磁
性トナーを含む第１現像剤を使用して、２色像を形成す
る方法を開示している。
２現像剤の磁性キャリヤとの摩擦で事実上帯電しない磁
性トナーを含む第１現像剤を使用して、２色像を形成す
る方法を開示している。
米国特許第4,868,608号は、３レベルハイライトカラー
像形成装置とそのための清掃装置を開示している。正お
よび負のトナー、関連するキャリヤ、および磁気ブラシ
清掃装置に使われるキャリヤの摩擦帯電性質を整合させ
ることによって、電荷保持表面の清掃を改善している。
清掃装置内のキャリヤは、２つのトナーとの相互作用
で、それらを同じ極性に帯電させる。清掃装置に使用さ
れるキャリヤは正の現像剤に使われるキャリヤと同じで
ある。負の現像剤のキャリヤは、現像剤ハウジング内で
混合されたトナーを負に帯電させるように選ばれる。
像形成装置とそのための清掃装置を開示している。正お
よび負のトナー、関連するキャリヤ、および磁気ブラシ
清掃装置に使われるキャリヤの摩擦帯電性質を整合させ
ることによって、電荷保持表面の清掃を改善している。
清掃装置内のキャリヤは、２つのトナーとの相互作用
で、それらを同じ極性に帯電させる。清掃装置に使用さ
れるキャリヤは正の現像剤に使われるキャリヤと同じで
ある。負の現像剤のキャリヤは、現像剤ハウジング内で
混合されたトナーを負に帯電させるように選ばれる。
したがって、トナーとキャリヤの組合せは次のようなも
のである。すなわち、一方のトナーは２つのキャリヤに
対しては正に帯電し、他方のトナーは一方のキャリヤに
対しては負に帯電し、他方のキャリヤに対しては正に帯
電する。転写前に正コロナが印加されるので、２つのト
ナーは清掃ハウジングに達したとき正である。使用した
キャリヤは２つのトナーを正に帯電させるので、トナー
の極性が逆転することはない。
のである。すなわち、一方のトナーは２つのキャリヤに
対しては正に帯電し、他方のトナーは一方のキャリヤに
対しては負に帯電し、他方のキャリヤに対しては正に帯
電する。転写前に正コロナが印加されるので、２つのト
ナーは清掃ハウジングに達したとき正である。使用した
キャリヤは２つのトナーを正に帯電させるので、トナー
の極性が逆転することはない。
前記米国特許第4,539,281号および米国特許第4,868,608
号では、第２現像剤ハウジングのキャリヤと摩擦帯電作
用が小さいトナーを第１現像剤ハウジングで使用するこ
とによって、第２現像剤ハウジング内のトナーの汚染
と、最初の画像の乱れをごく少なくしている。
号では、第２現像剤ハウジングのキャリヤと摩擦帯電作
用が小さいトナーを第１現像剤ハウジングで使用するこ
とによって、第２現像剤ハウジング内のトナーの汚染
と、最初の画像の乱れをごく少なくしている。
発明が解決しようとする課題 第２現像剤ハウジングで現像された像は、通常は、第１
現像剤ハウジングを通過しないが、一定の場合には、第
２の像を形成するトナーまたは原稿間の現像制御パッチ
からのトナーが第１現像剤ハウジングを通過することが
わかった。用紙供給ミスの場合は、第２現像剤ハウジン
グで形成された像が第１現像剤ハウジングを通過する
し、また原稿間の現像制御パッチの場合は、清掃装置に
過大に応力が加わると、パッチを形成するトナーの一部
が第１現像剤ハウジングに混入する。制御パッチの場合
は、像の劣化は問題にならないが、第１現像剤の汚染が
問題になる。この問題は、第１現像剤ハウジング内のト
ナーがカラートナーで、第２現像剤ハウジング内のトナ
ーが黒色トナーであるとき最悪になる。
現像剤ハウジングを通過しないが、一定の場合には、第
２の像を形成するトナーまたは原稿間の現像制御パッチ
からのトナーが第１現像剤ハウジングを通過することが
わかった。用紙供給ミスの場合は、第２現像剤ハウジン
グで形成された像が第１現像剤ハウジングを通過する
し、また原稿間の現像制御パッチの場合は、清掃装置に
過大に応力が加わると、パッチを形成するトナーの一部
が第１現像剤ハウジングに混入する。制御パッチの場合
は、像の劣化は問題にならないが、第１現像剤の汚染が
問題になる。この問題は、第１現像剤ハウジング内のト
ナーがカラートナーで、第２現像剤ハウジング内のトナ
ーが黒色トナーであるとき最悪になる。
課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも２個の現像剤ハウジング内の２成
分（トナーとキャリヤ）現像剤を使用する３レベルハイ
ライトカラー像形成装置を提供することによって、上記
の課題を解決するものである。２っの現像剤ハウジング
に入っている２つの相補現像剤は次のようなものであ
る。すなわち、正および負のトナーは相補（他の）現像
剤のキャリヤとの摩擦帯電作用が無視できるほどであ
り、したがって現像された像との相補現像剤との相互作
用が少ない。
分（トナーとキャリヤ）現像剤を使用する３レベルハイ
ライトカラー像形成装置を提供することによって、上記
の課題を解決するものである。２っの現像剤ハウジング
に入っている２つの相補現像剤は次のようなものであ
る。すなわち、正および負のトナーは相補（他の）現像
剤のキャリヤとの摩擦帯電作用が無視できるほどであ
り、したがって現像された像との相補現像剤との相互作
用が少ない。
実施例 次に、第1a図と第1b図を参照して３レベル像形成の概念
をわかり易く説明する。第1a図は３レベル静電潜像の細
部を示す。ここで、V0は初期電荷レベル、Vddpは暗放電
電位（未現像）、VWは白色放電レベル、Vcは感光体の残
留電位（完全露光）である。
をわかり易く説明する。第1a図は３レベル静電潜像の細
部を示す。ここで、V0は初期電荷レベル、Vddpは暗放電
電位（未現像）、VWは白色放電レベル、Vcは感光体の残
留電位（完全露光）である。
静電潜像を現像する際のカラー識別は、感光体を前後に
並んだ２個の現像剤ハウジングを通過させて行われる。
現像剤ハウジングは、背景電圧VWからオフセットした電
圧に電気的にバイアスされており、オフセットの方向は
現像剤ハウジング内のトナーの極性すなわち符号で決ま
る。一方の（説明では、第２）現像剤ハウジングの中に
は、次のような摩擦帯電性質を有する黒色トナーを含む
現像剤が入っている。すなわち、黒色トナーは感光体と
現像ロール（第1b図に示すように、Vbb（Vblack bias）
にバイアスされた）間の電界によって静電潜像の最高帯
電（Vddp）領域へ引き付けられるような極性に帯電す
る。これに対し、第１現像剤ハウジング内のカラートナ
ーの摩擦帯電電荷は、感光体と第１現像剤ハウジング内
の現像ロール（Vcb:Vcolor biasにバイアスされた）間
の電界によって残留電位Vcである静電潜像部分へトナー
が引き付けられるような極性が選ばれる。
並んだ２個の現像剤ハウジングを通過させて行われる。
現像剤ハウジングは、背景電圧VWからオフセットした電
圧に電気的にバイアスされており、オフセットの方向は
現像剤ハウジング内のトナーの極性すなわち符号で決ま
る。一方の（説明では、第２）現像剤ハウジングの中に
は、次のような摩擦帯電性質を有する黒色トナーを含む
現像剤が入っている。すなわち、黒色トナーは感光体と
現像ロール（第1b図に示すように、Vbb（Vblack bias）
にバイアスされた）間の電界によって静電潜像の最高帯
電（Vddp）領域へ引き付けられるような極性に帯電す
る。これに対し、第１現像剤ハウジング内のカラートナ
ーの摩擦帯電電荷は、感光体と第１現像剤ハウジング内
の現像ロール（Vcb:Vcolor biasにバイアスされた）間
の電界によって残留電位Vcである静電潜像部分へトナー
が引き付けられるような極性が選ばれる。
第２図に示すように、本発明を組み入れたプリンタは、
光導電性表面と導電性基層から成る光導電性ベルト10の
形の電荷保持部材を使用することができる。光導電性ベ
ルト10は帯電部Ａ、露光部Ｂ、現像部Ｃ、転写部Ｄ、清
掃部Ｆを順次通過するように取り付けられている。ベル
ト10は矢印16の方向に移動して、その連続するベルト部
分を進め、移動通路の周囲に配置された上記処理部を順
次通過させる。ベルト10は複数のローラ18,20,22の周囲
に架け渡されている。ローラー18は駆動ローラーとして
使用でき、ローラー22はベルト10に適当な張力を付与す
るため使用できる。モーター23はローラー18を回転させ
て、ベルト10を矢印16の方向に進める。ローラー18はベ
ルト伝動装置など適当な手段によってでモーター23に連
結されている。
光導電性表面と導電性基層から成る光導電性ベルト10の
形の電荷保持部材を使用することができる。光導電性ベ
ルト10は帯電部Ａ、露光部Ｂ、現像部Ｃ、転写部Ｄ、清
掃部Ｆを順次通過するように取り付けられている。ベル
ト10は矢印16の方向に移動して、その連続するベルト部
分を進め、移動通路の周囲に配置された上記処理部を順
次通過させる。ベルト10は複数のローラ18,20,22の周囲
に架け渡されている。ローラー18は駆動ローラーとして
使用でき、ローラー22はベルト10に適当な張力を付与す
るため使用できる。モーター23はローラー18を回転させ
て、ベルト10を矢印16の方向に進める。ローラー18はベ
ルト伝動装置など適当な手段によってでモーター23に連
結されている。
第２図からわかるように、ベルト10の一部分は、最初に
帯電部Ａを通過する。帯電部Ａでは、スコロトロン、コ
ロトロンまたはジコロトロンなどのコロナ発生装置24が
ベルト10を正または負の高い一様電位V0に選択適に帯電
させる。ベルト10は負に帯電させることが好ましい。こ
の分野で周知の適当な制御装置を使用して、コロナ発生
装置24を制御することができる。
帯電部Ａを通過する。帯電部Ａでは、スコロトロン、コ
ロトロンまたはジコロトロンなどのコロナ発生装置24が
ベルト10を正または負の高い一様電位V0に選択適に帯電
させる。ベルト10は負に帯電させることが好ましい。こ
の分野で周知の適当な制御装置を使用して、コロナ発生
装置24を制御することができる。
次に、光導電性表面の帯電した部分は露光部Ｂを通過す
る。露光部Ｂでは、一様に帯電した感光体すなわち電荷
保持表面10がレーザーベース入力／出力走査装置25によ
って露光される。この露光により、電荷保持表面は走査
装置からの出力に従って放電される。走査装置は３レベ
ルレーザーラスタ出力スキャナ（ROS）が好ましい。ROS
の代わりに、通常のゼログラフィー露光装置を使用する
こともできる。
る。露光部Ｂでは、一様に帯電した感光体すなわち電荷
保持表面10がレーザーベース入力／出力走査装置25によ
って露光される。この露光により、電荷保持表面は走査
装置からの出力に従って放電される。走査装置は３レベ
ルレーザーラスタ出力スキャナ（ROS）が好ましい。ROS
の代わりに、通常のゼログラフィー露光装置を使用する
こともできる。
最初に電圧V0に帯電された電荷保持表面は、電位Vddpま
で暗減衰する。露光部Ｂで露光されると、電荷保持表面
は背景（白色）領域ではVWに、画像のハイライトカラー
（黒色以外の色）部分ではVcに、像の形状に放電される
（第1a図参照）。
で暗減衰する。露光部Ｂで露光されると、電荷保持表面
は背景（白色）領域ではVWに、画像のハイライトカラー
（黒色以外の色）部分ではVcに、像の形状に放電される
（第1a図参照）。
現像部Ｃでは、現像装置30が現像剤を運んで電荷保持表
面上の静電潜像に接触させる。現像装置30は第１および
第２光導電性表面32,34で構成される。各現像剤ハウジ
ングは一対の磁気ブラシ現像ローラーを有するものが好
ましい。したがって、現像剤ハウジング32は一対の現像
ローラー35,36を有し、現像剤ハウジング34は一対の現
像ローラー37,38を有している。各対の現像ローラーは
それぞれの現像剤を運んで静電潜像に接触させる。適当
な現像剤バイアスの印加は、対応する現像剤ハウジング
32,34に電気的に接続された電源41,43によって行われ
る。
面上の静電潜像に接触させる。現像装置30は第１および
第２光導電性表面32,34で構成される。各現像剤ハウジ
ングは一対の磁気ブラシ現像ローラーを有するものが好
ましい。したがって、現像剤ハウジング32は一対の現像
ローラー35,36を有し、現像剤ハウジング34は一対の現
像ローラー37,38を有している。各対の現像ローラーは
それぞれの現像剤を運んで静電潜像に接触させる。適当
な現像剤バイアスの印加は、対応する現像剤ハウジング
32,34に電気的に接続された電源41,43によって行われ
る。
静電潜像を現像する際のカラー識別は、感光体を２個の
現像剤ハウジング32,34に１回通過させることで行われ
る。磁気ブラシ現像ローラー35,36,37,38は背景電圧VW
からオフセットした電圧に電気的にバイアスされてお
り、オフセットの方向はハウジング内のトナーの極性で
決まる。一方の（ここでは、第１）現像剤ハウジング32
の中には、次のような摩擦帯電性質を有する黒色トナー
を含む現像剤が入っている。すなわち、黒色トナーは、
感光体と現像ロール（第1b図に示すように、Vbbにバイ
アスされた）間の電界によって静電潜像の最高帯電（Vd
dp）領域へ引き付けられるような極性に帯電する。第２
現像剤ハウジング内の赤色トナーの摩擦帯電電荷は、感
光体と第２現像剤ハウジング内の現像ロール（Vcbにバ
イアスされた）間の電界によって残留電位Vcである静電
潜像部分へトナーが引き付けられるように極性が選ばれ
る。
現像剤ハウジング32,34に１回通過させることで行われ
る。磁気ブラシ現像ローラー35,36,37,38は背景電圧VW
からオフセットした電圧に電気的にバイアスされてお
り、オフセットの方向はハウジング内のトナーの極性で
決まる。一方の（ここでは、第１）現像剤ハウジング32
の中には、次のような摩擦帯電性質を有する黒色トナー
を含む現像剤が入っている。すなわち、黒色トナーは、
感光体と現像ロール（第1b図に示すように、Vbbにバイ
アスされた）間の電界によって静電潜像の最高帯電（Vd
dp）領域へ引き付けられるような極性に帯電する。第２
現像剤ハウジング内の赤色トナーの摩擦帯電電荷は、感
光体と第２現像剤ハウジング内の現像ロール（Vcbにバ
イアスされた）間の電界によって残留電位Vcである静電
潜像部分へトナーが引き付けられるように極性が選ばれ
る。
感光体上に現像された複合像は正のトナーと負のトナー
から成るので、負のコロナ放電を用いてトナーを普通紙
などの支持体へ有効に転写することができるように、ト
ナーを調整する転写前正コロナ放電部材56が設置されて
いる。
から成るので、負のコロナ放電を用いてトナーを普通紙
などの支持体へ有効に転写することができるように、ト
ナーを調整する転写前正コロナ放電部材56が設置されて
いる。
転写部Ｄには、用紙58の裏面に適当な極性のイオンを散
布するコロナ発生装置60が設置されている。このイオン
散布により、帯電したトナー粉末像がベルト10から用紙
58へ引き付けられる。転写後、用紙はそのまま矢印62の
方向に動いてコンベヤ（図示せず）に載り、定着部Ｅへ
運ばれる。
布するコロナ発生装置60が設置されている。このイオン
散布により、帯電したトナー粉末像がベルト10から用紙
58へ引き付けられる。転写後、用紙はそのまま矢印62の
方向に動いてコンベヤ（図示せず）に載り、定着部Ｅへ
運ばれる。
定着部Ｅには、転写された粉末像を用紙58へ永久的に定
着するための定着装置64が設置されている。定着装置64
は、加熱された定着ローラー66とバックアップローラー
68から成るものが好ましい。用紙58は、トナー粉末像が
定着ローラー66に接触した状態で、定着ローラー66とバ
ックアップローラー68の間を通過する。これにより、ト
ナー粉末像は用紙58へ永久的に定着される。定着後、用
紙58はシュート（図示せず）によって出力トレイ（図示
せず）へ案内され、後でオペレータによってプリンタか
ら取り出される。
着するための定着装置64が設置されている。定着装置64
は、加熱された定着ローラー66とバックアップローラー
68から成るものが好ましい。用紙58は、トナー粉末像が
定着ローラー66に接触した状態で、定着ローラー66とバ
ックアップローラー68の間を通過する。これにより、ト
ナー粉末像は用紙58へ永久的に定着される。定着後、用
紙58はシュート（図示せず）によって出力トレイ（図示
せず）へ案内され、後でオペレータによってプリンタか
ら取り出される。
用紙がベルト10の光導電性表面から分離された後、光導
電性表面上の非像領域によって保持された残留トナー粒
子は清掃部Ｆで除去される。清掃部Ｆには、磁気ブラシ
清掃装置70が設置されている。清掃装置70は、そのハウ
ジング内のキャリヤ粒子を光導電性表面およびロール表
面に向けてブラシ状に整列させる通常の磁気ブラシロー
ル機構を備えている。清掃装置は、そのほか、前記磁気
ブラシから残留トナーを除去する一対のトナー除去ロー
ルを備えている。
電性表面上の非像領域によって保持された残留トナー粒
子は清掃部Ｆで除去される。清掃部Ｆには、磁気ブラシ
清掃装置70が設置されている。清掃装置70は、そのハウ
ジング内のキャリヤ粒子を光導電性表面およびロール表
面に向けてブラシ状に整列させる通常の磁気ブラシロー
ル機構を備えている。清掃装置は、そのほか、前記磁気
ブラシから残留トナーを除去する一対のトナー除去ロー
ルを備えている。
清掃後、連続する像形成サイクルの次の帯電処理に先立
って、残っているすべての残留静電荷を消去するため、
放電ランプ（図示せず）が光導電性表面を投光照明す
る。
って、残っているすべての残留静電荷を消去するため、
放電ランプ（図示せず）が光導電性表面を投光照明す
る。
現像剤ハウジング32,34に使用したトナーとキャリヤの
摩擦帯電性質は次のようなものである。すなわち、使用
した正および負のトナーはそれらの対応するキャリヤに
対し高度の相互作用を有し、対応するキャリヤとは反対
の極性に帯電するが、第３図に示すように、他の現像剤
のキャリヤに対する相互作用は比較的小さい。
摩擦帯電性質は次のようなものである。すなわち、使用
した正および負のトナーはそれらの対応するキャリヤに
対し高度の相互作用を有し、対応するキャリヤとは反対
の極性に帯電するが、第３図に示すように、他の現像剤
のキャリヤに対する相互作用は比較的小さい。
発明の効果 本発明によれば、一の色第１トナー及び別の色の第２ト
ナーはそれらの対応する第１キャリヤ及び第２キャリヤ
とは、それぞれ反対の極性に帯電し、第２キャリヤに対
する第１トナーの帯電の程度および第１キャリヤに対す
る第２トナーの帯電の程度が比較的小さく、それらの極
性に変えるには不十分であって第１トナーによる第２現
像剤の汚染および第２トナーによる第１現像剤の汚染が
ごく少ないので、第１現像機構のトナーが下流側の第２
現像機構の別の色のトナーに混じって第２の像を汚染す
ることがなくなるだけでなく、第２現像機構のトナー
が、一定の場合に、第１現像機構の別の色のトナーに混
じって像を汚染することもなくなる。
ナーはそれらの対応する第１キャリヤ及び第２キャリヤ
とは、それぞれ反対の極性に帯電し、第２キャリヤに対
する第１トナーの帯電の程度および第１キャリヤに対す
る第２トナーの帯電の程度が比較的小さく、それらの極
性に変えるには不十分であって第１トナーによる第２現
像剤の汚染および第２トナーによる第１現像剤の汚染が
ごく少ないので、第１現像機構のトナーが下流側の第２
現像機構の別の色のトナーに混じって第２の像を汚染す
ることがなくなるだけでなく、第２現像機構のトナー
が、一定の場合に、第１現像機構の別の色のトナーに混
じって像を汚染することもなくなる。
第1a図は、３レベル静電潜像を明示する露光対感光体電
位のグラフ、 第1b図は、１パスハイライトカラー潜像の特徴を明示す
る感光体電位のグラフ、 第２図は、本発明の新規な特徴を組み入れたプリンタの
略図、および 第３図は、本発明を実施する際に使用するトナーとキャ
リヤのいろいろな組合せの摩擦帯電関係を示す図であ
る。 符号の説明 Ａ……帯電部、Ｂ……露光部、Ｃ……現像部、Ｄ……転
写部、Ｅ……定着部、Ｆ……清掃部、10……ベルト、16
……移動方向、18,20,22……ローラー、23……モータ
ー、24……コロナ放電装置、25……レーザーROS、30…
…磁気ブラシ現像装置、32,34……現像剤ハウジング、3
5,36,37,38……磁気ブラシ現像ローラー、41,43……電
源、56……転写前正コロナ放電部材、58……用紙、60…
…コロナ発生装置、62……移動方向、64……定着装置、
66……定着ローラー、68……バックアップローラー、70
……磁気ブラシ清掃装置。
位のグラフ、 第1b図は、１パスハイライトカラー潜像の特徴を明示す
る感光体電位のグラフ、 第２図は、本発明の新規な特徴を組み入れたプリンタの
略図、および 第３図は、本発明を実施する際に使用するトナーとキャ
リヤのいろいろな組合せの摩擦帯電関係を示す図であ
る。 符号の説明 Ａ……帯電部、Ｂ……露光部、Ｃ……現像部、Ｄ……転
写部、Ｅ……定着部、Ｆ……清掃部、10……ベルト、16
……移動方向、18,20,22……ローラー、23……モータ
ー、24……コロナ放電装置、25……レーザーROS、30…
…磁気ブラシ現像装置、32,34……現像剤ハウジング、3
5,36,37,38……磁気ブラシ現像ローラー、41,43……電
源、56……転写前正コロナ放電部材、58……用紙、60…
…コロナ発生装置、62……移動方向、64……定着装置、
66……定着ローラー、68……バックアップローラー、70
……磁気ブラシ清掃装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハワード エム スターク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14589 ウィリアムソン レイク ロード 2775 (56)参考文献 特開 昭60−142365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−83760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−81855（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも第１現像構造および第２現像構
造を有し、電荷保持表面の上に可視像を形成する手段
と、前記電荷保持表面を移動させ、前記第１および第２
現像機構を順次通過させる手段と、第１トナーと第１キ
ャリヤから成り、前記第１現像機構に入っている第１現
像剤と、第２トナーと第２キャリヤから成り、前記第２
現像機構に入っている第２現像剤と、前記電荷保持表面
から残留トナーを除去する手段とを備えた印刷装置にお
いて、 前記第１および第２キャリヤは、前記第１および第２ト
ナーに対し、 前記第１および第２トナーはそれらの対応するキャリヤ
とは反対の極性に帯電し、前記第２キャリヤに対する前
記第１トナーの帯電の程度および前記第１キャリヤに対
する前記第２トナーの帯電の程度が比較的小さく、それ
らの極性を変えるには不十分であり、前記第１トナーに
よる前記第２現像剤の汚染および前記第２トナーによる
前記第１現像剤の汚染がごく少ない ような摩擦帯電性質を有する ことを特徴とする印刷装置。 - 【請求項２】電荷保持表面の上に３レベル像を形成する
こと、 トナーとキャリヤの混合物で成る現像剤を撹拌して、そ
のトナーが第１の極性に帯電するような摩擦帯電性質を
有する第１現像剤で前記３レベル像の第１部分を現像す
ること、 トナーとキャリヤの混合物で成る現像剤を撹拌して、そ
のトナーが前記第１の極性とは逆の第２の極性に帯電す
るような摩擦帯電性質を有する第２現像剤で前記第３レ
ベル像の第２部分を現像すること、 現像した前記３レベル像を複写用紙へ転写すること、お
よび 前記電荷保持表面から残留トナーを除去すること、 の諸ステップから成る粉末像印刷方法において、 前記第２現像剤のキャリヤに対する前記第１現像剤のト
ナーの摩擦帯電性質および前記第１現像剤のキャリヤに
対する前記第２現像剤のトナーの摩擦帯電性質は、前記
第２現像剤のキャリヤに対する前記第１トナーの帯電の
程度および前記第１現像剤のキャリヤに対する前記第２
トナーの帯電の程度が比較的小さく、それらの極性を変
えるには不十分であり、前記第１現像剤のトナーによる
前記第２現像剤の汚染および前記第２現像剤のトナーに
よる前記第１現像剤の汚染がごく少ないものである ことを特徴とする粉末像印刷方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/389,465 US5021838A (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Preferred toner/carrier properties |
| US389465 | 1989-08-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137660A JPH03137660A (ja) | 1991-06-12 |
| JPH0727294B2 true JPH0727294B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=23538380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206636A Expired - Fee Related JPH0727294B2 (ja) | 1989-08-03 | 1990-08-03 | ３レベル印刷方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5021838A (ja) |
| EP (1) | EP0411953B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0727294B2 (ja) |
| DE (1) | DE69012257T2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5198841A (en) * | 1989-12-08 | 1993-03-30 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Electric printer |
| US5204697A (en) * | 1990-09-04 | 1993-04-20 | Xerox Corporation | Ionographic functional color printer based on Traveling Cloud Development |
| US5144371A (en) * | 1991-08-02 | 1992-09-01 | Xerox Corporation | Dual AC/dual frequency scavengeless development |
| US5223897A (en) * | 1991-09-05 | 1993-06-29 | Xerox Corporation | Tri-level imaging apparatus using different electrostatic targets for cycle up and runtime |
| US5236795A (en) * | 1991-09-05 | 1993-08-17 | Xerox Corporation | Method of using an infra-red densitometer to insure two-pass cleaning |
| CA2076791C (en) * | 1991-09-05 | 1999-02-23 | Mark A. Scheuer | Charged area (cad) image loss control in a tri-level imaging apparatus |
| US5138378A (en) * | 1991-09-05 | 1992-08-11 | Xerox Corporation | Electrostatic target recalculation in a xerographic imaging apparatus |
| US5132730A (en) * | 1991-09-05 | 1992-07-21 | Xerox Corporation | Monitoring of color developer housing in a tri-level highlight color imaging apparatus |
| US5119131A (en) * | 1991-09-05 | 1992-06-02 | Xerox Corporation | Electrostatic voltmeter (ESV) zero offset adjustment |
| US5212029A (en) * | 1991-09-05 | 1993-05-18 | Xerox Corporation | Ros assisted toner patch generation for use in tri-level imaging |
| US5208632A (en) * | 1991-09-05 | 1993-05-04 | Xerox Corporation | Cycle up convergence of electrostatics in a tri-level imaging apparatus |
| US5210572A (en) * | 1991-09-05 | 1993-05-11 | Xerox Corporation | Toner dispensing rate adjustment using the slope of successive ird readings |
| US5227270A (en) * | 1991-09-05 | 1993-07-13 | Xerox Corporation | Esv readings of toner test patches for adjusting ird readings of developed test patches |
| US5157441A (en) * | 1991-09-05 | 1992-10-20 | Xerox Corporation | Dark decay control system utilizing two electrostatic voltmeters |
| US5208636A (en) * | 1992-03-23 | 1993-05-04 | Xerox Corporation | Highlight color printing machine |
| JP4065513B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2008-03-26 | キヤノン株式会社 | フルカラー画像形成方法及び二成分系現像剤キット |
| US20070268511A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Eastman Kodak Company | Secure document printing |
| US8101326B2 (en) | 2006-05-19 | 2012-01-24 | Eastman Kodak Company | Secure document printing method and system |
Family Cites Families (20)
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