JPH0915928A - カラー電子写真印刷機 - Google Patents

カラー電子写真印刷機

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JPH0915928A
JPH0915928A JP8162706A JP16270696A JPH0915928A JP H0915928 A JPH0915928 A JP H0915928A JP 8162706 A JP8162706 A JP 8162706A JP 16270696 A JP16270696 A JP 16270696A JP H0915928 A JPH0915928 A JP H0915928A
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image
toner
photoconductive
toner particles
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JP8162706A
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Grace T Brewington
ティー ブルーイングトン グレース
Richard P Germain
ピー ジャーメイン リチャード
Paul C Julien
シー ジュリアン ポール
Ronald J Koch
ジェイ コーク ロナルド
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    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の異なるカラーの各々に対し少なくとも
144万ピクセル/平方インチの解像度で光導電性部材
に潜像を記録する印刷機を提供する。 【解決手段】 少なくとも144万ピクセル/平方イン
チの解像度をもつ潜像が光導電性部材に現像されるカラ
ー電子写真印刷機において、異なるカラートナー粉末像
が互いに重畳整列して現像されて、複合多色像を形成
し、この複合多色像は、光導電性部材から受け取り部材
へ転写され、そして選択されたピグメント及び小さな体
積平均直径を有するトナー粒子を用いて、受け取り部材
のカールが最小にされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー電子写真印
刷機に係り、より詳細には、複数の異なるカラーの各々
に対し少なくとも144万ピクセル/平方インチの解像
度で光導電性部材に潜像を記録することに関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第4,403,848号及び第
4,833,503号は、カラー分離潜像が光導電性ベ
ルトに形成されそして適切なカラーのトナー粒子で現像
されるような多色電子写真印刷機を開示している。その
後、次々のカラー分離潜像が互いに重畳整列して形成さ
れ現像される。このように、光導電性ベルト上に複合多
色現像の像が形成され、そしてその後にシートに転写さ
れる。シート上の複合像は、次いで、溶着される。
【0003】米国特許第4,599,285号;第4,
679,929号;第4,791,455号;第4,8
09,038号;第4,927,724号;第4,94
1,003号;第4,949,125号;第5,02
3,632号;第5,066,989号;及び第5,0
79,115号は、光導電性部材を荷電及び露光して、
第1カラーに対応する静電潜像を形成するようなカラー
コピーを形成する種々の方法を開示している。この潜像
は、次いで、第1カラーのトナー粒子で現像される。こ
れは、第1サイクル中に行われ、次の多数のサイクルに
わたって繰り返されて、複数の異なるカラートナー像が
光導電性部材に重畳される。複合多色像が光導電性部材
に形成された後に、複合像がコピーシートに転写され
る。
【0004】
【発明の構成】本発明の1つの特徴によれば、光導電性
部材を含むカラー電子写真印刷機が提供される。少なく
とも144万ピクセル/平方インチの解像度を有する潜
像を複数の異なるカラーの各々に対し上記光導電性部材
に記録する手段が設けられる。複数の現像ユニットは、
光導電性部材に記録された潜像を異なるカラーのトナー
粒子で現像して、各潜像ごとにトナー像を形成し、複合
カラー像を生じさせる。この複合カラー像は、光導電性
部材から受け取り部材へ転写される。
【0005】
【発明の実施の形態】図1には、マルチパス(多数回通
し)の多色印刷機が示されている。図示されたように、
光導電性ベルト10は、複数のローラ12の周りに通さ
れる。ローラの1つは適当なモータ(図示せず)に接続
され、それによって回転駆動される。このように、光導
電性ベルト10は、矢印14の方向に前進する。
【0006】最初に、ベルト10は、荷電ステーション
に通される。荷電ステーションにおいて、コロナ発生装
置16は、ベルト10の光導電性表面を比較的高い実質
的に均一な電位に荷電する。好ましくは、コロナ発生装
置16は、コロノードワイヤが内部に配置されたシール
ドを備えている。コロノードワイヤと光導電性ベルトと
の間にはグリッドが挿入される。このようにして、荷電
の正確な制御が維持される。これは、欠陥が少なく且つ
電荷の不充分なスポットが少ない充分な均一性を確保す
る。上記形式の適当なコロナ発生装置16は、スコロト
ロンとして一般的に知られている。
【0007】ベルト10の光導電性表面が荷電された後
に、その荷電された部分が露光ステーションへ前進され
る。露光ステーションにおいて、ラスタ出力スキャナ
(ROS)20により発生された像形成ビーム18が光
導電性表面の荷電部分を露光して、カラー分離された静
電潜像をそこに記録する。例えば、800x3200ス
ポット/インチのアドレス能力を有する800スポット
/インチ二重ビーム、780ナノメータROSが使用さ
れる。これは、充分な解像度及び像密度を確保する。こ
の形式のシステムは、256万ピクセル/平方インチを
与える。或いは、600x2400スポット/インチの
アドレス能力を有していて144万ピクセル/平方イン
チを与えるROSを用いることにより充分な情報密度を
得ることができる。しかしながら、ピクセル/平方イン
チの簡単なマトリクスは、ハイライトドット及びシャド
ードットに対するピクセル露光及びそれにより得られる
作用の極微性を完全に記述するものではない。光導電性
ベルト10の特性も、正確に制御しなければならない。
ゼロックスのモデル番号5665プリンタに使用される
形式の赤外線感度をもつ有機光導電性ベルトを使用する
のが好ましい。もちろん、当業者であれば、それに代わ
って他の形式の光導電性ベルトも、必要な特性を有する
ものであれば、使用できることが明らかであろう。正確
な荷電制御、像の高いアドレス能力及び高品質の光導電
性部材の組合せを使用することにより、欠陥が少なく且
つ電荷の不充分なスポットが少ない充分均一な潜像が得
られる。
【0008】次いで、カラー分離された静電潜像は、現
像ユニット22により現像される。現像ユニット22
は、光導電性ベルト10に記録された静電潜像を黒のト
ナー粒子で現像する。体積平均直径が7ミクロンの粒子
を使用するときには、現像される像の密度は、ある範囲
の実験的測定エラーを伴うが、約0.32ミリグラム/
cm2 である。或いは又、シートのカールを最小にする
ために、体積平均直径が4ミクロンのトナー粒子が使用
される。これらの状況のものでは、現像された像の密度
は、約0.35ミリグラム/cm2 である。ハイブリッ
ドスカベンジレス現像ユニットとして知られている形式
の現像ユニットを使用するのが好ましい。この形式の現
像ユニットは、ドナーロールと光導電性部材との間のギ
ャップにおいてドナーロールに至近離間された一対の電
極ワイヤを使用する。これら電極ワイヤにAC電圧が印
加されて、ドナーロールからトナーを除去し、ギャップ
にトナー粉末雲を形成する。このトナー粉末雲からのト
ナーは、光導電性部材に記録された潜像に吸引されて潜
像を現像する。磁気ロールは、トナー粒子が摩擦電気的
に付着したキャリアをドナーロールに隣接した装填ゾー
ンへ搬送する。装填ゾーンにおいては、トナー粒子がキ
ャリア粒子からドナーロールへ吸引される。この形式の
現像システムは、1989年9月19日付のハイズ氏等
の米国特許第4,868,600号に開示されており、
その該当部分をここに援用する。
【0009】ベルト10の光導電性表面において黒のト
ナー像が現像された後に、ベルト10は、矢印14の方
向に前進し続ける。ベルト10の現像された像は、転写
ステーション24及び清掃ステーション48を通過す
る。これらステーションは両方とも不作動であり、即ち
光導電性ベルトから清掃ブラシが離間されている。その
後に、現像された像は、電荷ステーション16へ戻さ
れ、第1の現像された像を有する光導電性ベルトが比較
的高い実質的に均一な電位に再荷電される。その後に、
ROS20からの異なる像形成ビーム18が電荷を選択
的に消散し、黄色のトナー粒子で現像されるべき領域に
対応する別の部分静電潜像をベルト10の光導電性表面
に記録する。この部分静電潜像は、ここで、次に続く現
像ユニット50へ前進され、これは、黄色のトナー粒子
を付着する。黄色のトナー粒子は、体積平均直径が約4
ミクロンないし約7ミクロンである。4ミクロン直径の
トナー粒子は、平均密度が約0.35ミリグラム/cm
2 であり、そして7ミクロン直径の粒子は、密度が約
0.32ミリグラム/cm2 である。ピグメントの重量
%は、選択されるピグメントに基づく。
【0010】静電潜像が黄色のトナーで現像された後
に、ベルト10は、矢印14の方向に転写ステーション
24及び清掃ステーション48(両方とも不作動であ
る)を経て荷電ステーション16へ前進し続ける。荷電
ステーション16において、コロナ発生装置は、ベルト
10の光導電性表面を比較的高い実質的に均一な電位へ
と荷電する。その後、ROS20からの別の像形成ビー
ム18が、光導電性表面の電荷を選択的に放電し、マゼ
ンタのトナー粒子で現像するための部分静電潜像を記録
する。マゼンタトナー粒子も、約4ミクロンないし約7
ミクロンの直径範囲である。4ミクロン直径の粒子は、
平均密度が約0.35ミリグラム/cm2 であり、そし
て7ミクロン直径の粒子は、密度が約0.32ミリグラ
ム/cm2 である。ピグメントの重量%は、選択される
ピグメントに基づく。マゼンタの現像ユニットは、光導
電性ベルトに既に形成されているイエロー及び黒のトナ
ー粒子に整列してマゼンタのトナー粒子を付着し、マゼ
ンタのトナー粒子像を重畳整列で形成する。マゼンタの
トナーがベルト10の光導電性表面に形成された後に、
ベルト10は、矢印14の方向に転写ステーション24
及び清掃ステーション48を経て荷電ステーション16
へと前進する。このとき、転写ステーション24及び清
掃ステーション48は、不作動である。
【0011】荷電ステーション16において、コロナ発
生装置は、光導電性表面を比較的高い実質的に均一な電
位に再荷電する。その後、ROS20からの別の像形成
ビーム18が、シアンのトナーで現像されるべき荷電光
導電性表面の部分を選択的に放電する。シアンのトナー
で現像されるべき潜像は、シアンの現像ユニット54へ
前進される。ピグメントの重量%は、選択されるピグメ
ントに基づく。シアントナー粒子は、体積平均直径が約
4ミクロンないし約7ミクロンの範囲である。
【0012】4ミクロン直径のトナーを使用するときに
は、平均密度が約0.35ミリグラム/cm2 即ちトナ
ー質量/単位面積である。或いは又、7ミクロン直径の
トナー粒子を使用するときには、平均密度が約0.32
ミリグラム/cm2 である。
【0013】トナー粒子の平均密度は約0.32ミリグ
ラム/cm2 からの範囲であるが、標準的なピグメント
装填の場合には、トナー粒子の密度が約0.5ミリグラ
ム/cm2 から約0.7ミリグラム/cm2 の範囲でよ
いことが当業者に明らかであろう。
【0014】現像ユニット50、52及び54は、全て
ハイブリッドのスカベンジレス現像ユニットであるのが
好ましい。
【0015】シアン現像ユニットにおいては、シアント
ナー粒子が潜像に付着されて、シアントナー粉末像を形
成する。シアントナー粉末像は、ベルト10の光導電性
表面に既に現像されているトナー粉末像の上に少なくと
も部分的に重畳される。シアントナー粉末像がベルト1
0の光導電性表面に現像された後に、ベルト10は、複
合トナー粉末像を転写ステーション24に向けて前進さ
せる。
【0016】複合トナー粉末像が転写ステーション24
に到達する前に、予めコンディショニングするコロナ発
生装置25が、その電圧を平坦化する電圧を印加する。
コロナ発生装置25は、DCバイアスが付与されるスコ
トロンである。このように、トナーの電圧平坦化が達成
される。
【0017】転写ステーションにおいて、支持材料シー
ト、即ちペーパーがスタック26からシートフィーダ2
8によって前進される。シートは前進し、転写ステーシ
ョンへ案内される。転写ステーション24は一対のロー
ラ27及び29を備え、ローラ27は、シートが転写ス
テーションへ前進する前にカム作用位置に入る。光導電
性ベルト及びシートは、これらローラ27及び29によ
って形成された挟み部を通過する。ローラ27は、ベル
ト10の光導電性表面からシートへ複合トナー粉末像を
吸引するように電気的にバイアスされる。真空搬送部
は、シートを矢印36の方向に溶着ステーション38へ
と移動する。
【0018】複合多色像をシートへ転写することについ
て説明したが、複合多色像をベルト又はドラムのような
中間部材へ転写し、その後に、シートへ転写して溶着し
てもよいことが当業者に明らかであろう。
【0019】溶着ステーション38は、加熱された溶着
ローラ40と、バックアップローラ42とを含む。溶着
ローラ40は、シリコーンコアの上にビトン(Viton) 層
をもつような弾力性材料で作られた弾力性ローラであ
る。溶着動作において、トナー粒子は互いに合体し、多
色像を形成する像の形態でシートに結合する。溶着の後
に、仕上がったシートは、仕上げステーション44へ放
出される。仕上げステーション44において、複数のシ
ートが、ステープル処理及び/又は接着剤付着によって
互いに接合され、1組のシートを形成する。この1組の
シートは、キャッチトレー46へ送られ、装置のオペレ
ータによってその後に取り出される。ソーターやステー
プラー等の多数の仕上げ装置を印刷機に取り付けること
ができる。
【0020】多色トナー像がベルト10の光導電性表面
からシートへ転写された後に、清掃ステーション48の
清掃ブラシが光導電性表面に接触される。このように、
ベルト10の光導電性表面に付着している残留粒子がそ
こから清掃される。
【0021】図2には、シングルパス(1回通し)の多
色印刷機が示されている。この印刷機は、複数のローラ
又はバー12によって支持された光導電性ベルト10を
使用している。このベルト10は、矢印14の方向に前
進し、光導電性表面の次々の部分を、その移動経路の周
りに配置された種々の処理ステーションの下に順次に移
動させる。
【0022】最初に、ベルト10は、荷電ステーション
16を通る。この荷電ステーションにおいて、コロナ発
生装置は、ベルト10の光導電性表面を比較的高い実質
的に均一な電位に荷電する。図1を参照して前記したよ
うに、コロナ発生装置16はスコロトロンである。
【0023】ベルト10の光導電性表面が荷電された後
に、その荷電された部分が露光ステーションへ進められ
る。露光ステーションにおいて、ROS20により発生
された像形成ビーム18は、ベルト10の光導電性表面
にカラー分離された静電潜像を形成する。ROS20
は、図1を参照して述べたROSと同じ形式のものであ
る。このカラー分離された静電潜像は、現像ユニット2
2によって現像される。
【0024】現像ユニット22は、黒のトナー粒子を静
電潜像に付着する。このように、ベルト10の光導電性
表面に黒のトナー粉末像が形成される。図1について述
べたように、現像ユニット22は、ハイブリッドスカベ
ンジレス現像ユニットであるのが好ましい。黒のトナー
粒子は図1について述べたものと同じ形式である。
【0025】黒のトナー像がベルト10の光導電性表面
において現像された後に、ベルト10は、矢印14の方
向に再荷電ステーションへ進行し続け、そこで、コロナ
発生装置56が光導電性表面を比較的高い実質的に均一
な電位に再荷電する。コロナ発生装置56も、スコロト
ロンである。その後、ROS20からの異なる像形成ビ
ーム18が電荷を選択的に消散し、イエローのトナー粒
子で現像されるべき領域に対応する別の部分静電潜像を
ベルト10の光導電性表面に記録する。これらのイエロ
ーのトナー粒子は、図1に示すものと同じ形式である。
この部分静電潜像は、ここで、次に続く現像ユニット5
0へ進められる。
【0026】現像ユニット50は、ベルト10の光導電
性表面にイエローのトナー粒子を付着し、イエロートナ
ー粒子像を形成する。
【0027】静電潜像がイエローのトナー粒子で現像さ
れた後に、ベルト10は、矢印14の方向に次の再荷電
ステーションへ進められる。この再荷電ステーションに
おいて、コロナ発生装置58は、ベルト10の光導電性
表面を比較的高い実質的に均一な電位に荷電する。この
場合も、コロナ発生装置56はスコロトロンであるのが
好ましい。その後、ROS20からの別の像形成ビーム
18が光導電性表面の電荷を選択的に放電し、マゼンタ
のトナー粒子で現像するための部分静電潜像を記録す
る。光導電性表面において潜像が記録された後に、ベル
ト10は、マゼンタの現像ユニット52へ進められる。
【0028】マゼンタの現像ユニット52は、潜像にマ
ゼンタトナー粒子を付着する。マゼンタトナー粒子は、
図1について述べたものと同じ形式である。これらのト
ナー粒子は、既に形成されたイエローの粉末像と部分的
に重畳整列される。マゼンタのトナー粉末像がベルト1
0の光導電性表面に形成された後に、ベルト10は、次
の再荷電ステーションへ進められる。
【0029】次の再荷電ステーションにおいて、コロナ
発生装置60は、ベルト10の光導電性表面を比較的高
い実質的に均一な電位に再荷電する。その後、ROS2
0からの別の像形成ビーム18が、シアンのトナー粒子
で現像されるべき荷電された光導電性表面の部分を選択
的に放電する。シアンのトナー粒子で現像されるべき潜
像は、シアンの現像ユニット54へ進められる。
【0030】シアンの現像ユニット54において、シア
ンのトナー粒子がベルト10の光導電性表面に付着され
る。シアンのトナー粒子は、図1を参照して述べたもの
と同じ形式である。これらのシアントナー粒子は、既に
形成されたイエロー及びマゼンタトナー粉末像と部分的
又は完全に重畳整列されたシアントナー粉末像を形成す
る。このようにして、ベルト10の光導電性表面に多色
のトナー粉末像が形成される。
【0031】又、現像ユニット50、52及び54は、
図1を参照して述べた形式のハイブリッドのスカベンジ
レス現像ユニットであるのが好ましい。
【0032】その後に、ベルト10は、多色のトナー粉
末像を転写ステーション24へ向けて前進させる。転写
ステーション24の前に、多色のトナー粉末像がベルト
10の光導電性表面に形成される。
【0033】その後に、ベルト10は、多色トナー粉末
像を転写ステーション24に向けて前進させる。転写ス
テーション24の前に、多色トナー粉末像はコロナ発生
装置25の付近を通過する。このコロナ発生装置25、
スコロトロンであるのが好ましい。このコロナ発生装置
は、転写の前に、多色トナー粉末像を予めコンディショ
ニングし、その電圧を平坦化する。スコロトロン25
は、DC電圧減によって電気的にバイアスされる。この
ように、トナーの電圧平坦化が得られる。転写ステーシ
ョン24において、支持材料シート、即ちペーパーがス
タック32からシートフィーダ28により進められ、転
写ステーション24へ案内される。転写ステーション2
4において、転写ロール27及び29は、ベルト10の
光導電性表面から支持材料シートへ複合多色トナー粉末
像を転写する。ローラ27及び29は、図1について述
べたものと同じ形式のものである。この場合も、ローラ
27は、ベルト10の光導電性表面から支持材料シート
へトナー粉末像を吸引するように電気的にバイアスされ
る。真空搬送手段34は、支持材料シートを矢印36の
方向に溶着ステーション38を経て移動する。
【0034】溶着ステーション38は、加熱された溶着
ローラ40と、バックアップローラ42とを備えてい
る。溶着ローラ40及びバックアップローラ42は、図
1について述べたものと同じ形式のものである。バック
アップローラは、溶着ローラに係合するように弾力で押
しやられて、挟み部を形成し、これを経て支持材料シー
トが送られる。溶着動作において、トナー粒子は互いに
合体し、多色像を形成する像の形態でシートに結合す
る。溶着の後に、仕上がったシートは、仕上げステーシ
ョン44へ放出され、そこで、シートが互いに接合され
たセットに編集及び形成される。これらのセットは、キ
ャッチトレー46へ送られ、印刷機のオペレータによっ
てその後に取り出される。
【0035】多色の現像された像を支持材料シートへ転
写するものとして説明したが、ベルト又はドラムのよう
な中間媒体に転写し、そしてその後、支持材料シートへ
転写して溶着してもよいことが当業者に明らかであろ
う。
【0036】通常そうであるように、多色のトナー粉末
像が支持材料シートへ転写された後に、残留トナー粒子
がベルト10の光導電性表面に付着したままとなる。こ
れらの残留トナー粒子は、清掃ステーション48により
除去される。製造ステーション48は、図1について述
べたものと同じ形式である。
【0037】本発明の改良されたカラー電子写真印刷機
は、所与のトナーサイズに対しトナー堆積高さを減少で
きるトナーを使用することが明らかである。これは、シ
ートのカールを大幅に減少する。溶着中にトナーの分散
が得られ、充分な密度及びカラー域を形成する。像形
成、現像、転写及び溶着において高い解像度、低いノイ
ズのサブシステム性能が達成され、高い品質が得られ
る。直径7ミクロンのトナー粒子に代わって、直径約4
ミクロンの微細なトナー粒子を使用できる。これらの構
成は、トナー粉末の高さを減少し、シートのカールを減
少する。露光中に高い解像度が得られる。印刷機内の種
々のサブシステムの相互作用により、少ない欠陥及び高
い像品質が得られる。上記形式のカラー印刷機からの印
刷は、リソグラフィックの品質を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】マルチパスの多色印刷機を示す概略正面図であ
る。
【図2】シングルパスの多色印刷機を示す概略正面図で
ある。
【符号の説明】
10 光導電性ベルト 12 ローラ 16 コロナ発生装置 18 像形成ビーム 20 ラスタ出力スキャナ(ROS) 22 現像ユニット 24 転写ステーション 38 溶着ステーション 40 溶着ローラ 42 バックアップローラ 44 仕上げステーション 46 キャッチトレー 48 清掃ステーション 50、52、54 現像ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード ピー ジャーメイン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ブライドル レーン 856 (72)発明者 ポール シー ジュリアン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター リーデイル ドライヴ 23 (72)発明者 ロナルド ジェイ コーク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター エヴァーワイルド ヴィ ュー 1081

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導電性部材と、 少なくとも144万ピクセル/平方インチの解像度を有
    する潜像を複数の異なるカラーの各々に対して上記光導
    電性部材に記録する手段と、 上記光導電性部材に記録された潜像を異なるカラーのト
    ナー粒子で現像して、各潜像ごとに異なるカラーのトナ
    ー像を形成し、複合カラー像を生じさせるための複数の
    現像ユニットと、 受け取り部材と、 上記光導電性部材から上記受け取り部材へ上記複合カラ
    ー像を転写する手段とを備えたことを特徴とするカラー
    電子写真印刷機。
JP8162706A 1995-06-29 1996-06-24 カラー電子写真印刷機 Pending JPH0915928A (ja)

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