JPH0934222A - コロナ発生装置及び印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光体に配すことができるコロナの量を増大
する方法及び装置を提供し、電圧のばらつきの量を中和
して、色ずれを防止する。 【解決手段】 シェル99、シェル内の複数のコロナワイ
ヤ105 乃至109 、及び互いに位相がずれる第１及び第２
の交流電圧を出力する電源116 、118 を含むような装置
を使用するコロナ発生装置及び印刷機を提供する。複数
のコロナワイヤは相互接続され、２つのワイヤグループ
を形成する。第１グループのワイヤは第１交流電圧に有
効に接続され、第２グループのワイヤは第２交流電圧に
有効に接続される。コロナワイヤはシェル内に配置さ
れ、この場合、第１グループのワイヤは第２グループの
ワイヤに隣接し、また第２グループのワイヤは第１グル
ープのワイヤに隣接する。コロナ発生装置はグリッドと
して作用し、またコロナ発生装置からのコロナフローを
制御する金属スクリーン110 を有益に具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に電子写真マー
キングに関し、より詳細には電子写真マーキングに使用
されるコロナ発生装置に関する。電子写真マーキングは
原稿をコピーするか又は作成する周知の一般的に使用さ
れる方法である。電子写真マーキングは典型的には、原
稿の光像を実質的に均一に帯電した受光体（例えば、感
光体）上に露光することにより行われる。その光像に応
答して、受光体は放電して原稿の静電潜像を受光体表面
上に生成する。次に、トナー粒子を潜像上に付着してト
ナー粉末画像を形成する。次に、そのトナー粉末画像を
受光体からシート状のペーパーの様な基体上へ直接又は
中間転写ステップ後に転写する。次に、転写されたトナ
ー粉末画像は基体に熱及び／又は圧力を用いて永続的に
フューズ（定着）される。次に、受光体表面は残留現像
剤材料のクリーニングがされて、別の画像の生成に備え
て再帯電する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】上記挙げ
られた電子写真マーキングプロセスは、カラー画像を生
成することができる。「画像重ね処理(image on image
processing) 」と称される１つのカラー電子写真マーキ
ングプロセスは、複合トナー粉末画像を基体上へ転写す
る前に、異なる着色トナーのトナー粉末画像を受光体上
に積重（スーパーインポーズ）する。画像重ね処理は有
益であるが、幾らかの問題がある。例えば、別のカラー
のトナー粉末画像の生成に備えて受光体を再帯電させる
場合、受光体の以前にトーン化された(toned) 領域と未
トーン化(untoned) 領域との間の電圧を一様にすること
は重要である。以前にトーン化された層をその近隣の未
トーン化領域と同じ電圧レベルに単に再帯電させること
により電圧の均一性を得ることができるが、残留トナー
電圧と呼ばれる影響によりその処理は複雑になる。残留
トナー電圧は再露光されたトーン化領域と露光された未
トーン化領域との間に発生する電圧差である。残留トナ
ー電圧は、トーン化領域中の有効な現像電界(developme
nt field) を低下させるので、後続トナー粉末画像の現
像量(developed mass)の望ましい均一な一貫性を得よう
とする試みを妨げる。更なるトナー粉末画像が露光及び
現像されるに従って、この問題は徐々に深刻になる。残
留トナー電圧により、色ずれ(color shift) 、モアレの
拡大、画像見当合わせに対する色ずれ感度の増加、及び
画像エッジでのトナー拡散が生じるためにカラー品質は
脅かされる。

【０００３】残留トナー電圧の問題に対する様々な解決
法が提案された。例えば、同時係属特許出願米国出願番
号第０８／３４７，６１６号は、コロトロン、ディコロ
トロン(dicorotoron) 又は、受光体表面電圧特性に対し
て急勾配の出力電流（電荷保持面への印加電流）を有す
る他の帯電デバイスを使用する再帯電方法及び装置を開
示する。しかしながら、そのシステムによる残留トナー
電圧の低下はどちらかといえば限られたのもである。

【０００４】受光体電圧分布の不均一性を減少する再帯
電方法は、松下電器産業株式会社に譲渡された日本国特
許出願番号平１−３４０６６３号（出願日１９８９年１
２月２９日、公開日１９９１年９月４日）に開示され
る。その特許は２つの再帯電器を使用するカラー画像形
成システムを使用する。第１再帯電器は受光体が露光ス
テーションへ移行する時に受光体が有するべき電圧より
も高い電圧を受光体に印加する。第２再帯電器は受光体
が露光ステーションへ移行する時に有するべき電圧ま
で、受光体の表面電圧を低下させる。一方、特許出願番
号平１−３４０６６３号は、第１と第２の再帯電器によ
り印加された電圧間の電圧差により、トナー粉末画像中
の全トナーの極性を再帯電器を通過後に確実に反転でき
ることを開示する。その最終的な結果は、トーン化領域
内の残留電荷を減少し、またトナー飛散を減少する。ト
ナー飛散は、トナー画像を支持する受光体を比較的高い
電荷レベルに再帯電させ、次いで露光すると、発生す
る。前の現像画像のエッジが後続画像のエッジと見当合
わせするが重ならない領域では、前の画像のトナーは、
次に露光される領域中へ飛散するか又は広がる傾向があ
る（該後続露光領域は比較的低い電荷を有する）。トナ
ーの極性を反転すると、反転極性トナーが露光領域に引
きつけられないためにトナーの飛散を防止する。

【０００５】日本国特許出願番号平１−３４０６６３号
に記載された方法は、残留トナー電荷及びトナー飛散を
減少するのに有効であるが、大量のトナーを含む複合ト
ナー粉末画像の極性を反転する時に、違う問題が発生し
得る。再帯電及びその次の露光後、前に現像されたトナ
ー粉末画像中のトナーは、バックグランド（背景）の未
トーン化領域の極性及び新しく入って来てトナー粉末画
像を形成するトナーの極性と反対の極性を有する。３つ
の識別帯電領域の間には、相互作用が生じる。例えば、
負に帯電した受光体を有し、放電領域現像（ＤＡＤ;dis
charged area development) を用いるシステムでは、現
像用に使用される負に帯電したトナーは、日本国特許出
願番号平１−３４０６６３号の教示を用いて再帯電した
後に極性が反転される。次に、正に帯電したトナー粉末
層は、負に帯電したバックグランド領域及び新しく入っ
て来る負に帯電したトナーに引きつけられる。次に、正
に帯電したトナーは、近隣の僅かなバックグランド領域
上に飛翔する傾向がある。この発生は「アンダーカラー
スプラッタ（ＵＣＳ;under color splatter)」欠陥と呼
ばれる。更に、第１と第２の再帯電器の間の比較的大き
な電圧差により著しい量の応力が受光体にかかる。その
応力が画像品質及び受光体の平均余命を共に低下する。

【０００６】「カラー画像形成のための分割再帯電方法
及び装置(Split Recharge Method and Apparatus for C
olor Image Formation) 」は、ＵＣＳ問題の解決を試み
る再帯電方法を開示する。その特許は分割帯電構造を開
示し、該構造において、第１のコロナ発生装置が、現像
画像を上に有する電荷保持面を予め定められた電位より
も高い絶対電位に再帯電して、次に交流電流の第２コロ
ナ発生装置がその表面を予め定められた電位に再帯電す
る。第１のコロナ再帯電装置と第２のコロナ再帯電装置
とにより再帯電した後の受光体表面電位の差は、「電圧
分割(voltage split) 」と呼ばれる。第２再帯電器から
の交流電流が画像と関係する電荷を実質的に中和するこ
とは有意である。その中和の程度は、第２のコロナ発生
装置の電流／電圧スロープに依存する。スロープが高く
成るにつれ、ＵＣＳ問題は減少する。また、米国特許出
願番号０８／３４７，６１７号により、残留トナー電圧
はまたトナー電圧が印加される電圧分割に正比例するた
めに低下する。

【０００７】米国特許出願番号０８／３４７，６１７号
の技法は有益であるが、受光体上のどんな電圧のばらつ
きも、好ましくない色ずれに変わる。電圧ばらつき問題
は画像の上に画像を重ねるカラー処理において特に深刻
である。その理由は次のトナー層の露光及び現像前に均
一に帯電されなくてはならないトナー量のためである。
電圧ばらつき問題に対する１つのあり得る解決法は、帯
電デバイスのオペレーティングスロープを上昇させるこ
とである。オペレーティングスロープにより、（帯電装
置からの）受容体電流と受容体電圧の比率が表される。
他の全ファクタが同じであると仮定すると、帯電デバイ
スのオペレーティングスロープが上昇すると、受光体電
圧のどんなばらつきも、電圧のばらつきの量を中和する
ために大量の電荷を誘導することになる。帯電デバイス
のオペレーティングスロープを上昇させる一つの方法
は、受光体に配すことができるコロナの量を増大するこ
とである。

【０００８】前記に基づいて、受光体に配すことができ
るコロナの量を増大する方法及び装置は非常に望まし
い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、改良コロナ発
生装置を提供する。そのコロナ発生装置は、シェル、該
シェル内の複数のコロナワイヤ、及び位相が互いにずれ
る第１及び第２の交流電圧を出力する電源を具備する。
複数のコロナワイヤは相互接続され２つのグループを形
成する。第１グループ中のワイヤは、第１の直流電圧に
有効に接続され、第２グループ内のワイヤは第２交流電
圧に有効に接続される。コロナワイヤはシェル内に配置
され、この場合、第１グループのワイヤが第２グループ
のワイヤだけに隣接し、第２グループのワイヤが第１グ
ループのワイヤだけに隣接する。コロナ発生装置は金属
スクリーンを有益に具備し、金属スクリーンがグリッド
として作用し、またコロナ発生装置からのコロナフロー
（流れ）を制御する。

【００１０】本発明はまた、基体上にマークを生成する
印刷機を提供する。その印刷機は、帯電でき、また次の
放射エネルギーへの露光により放電できる電荷保持面を
具備し、より多い及びより少ない静電電位を含む潜像を
生成する。印刷機は更に電荷保持面を帯電させるための
帯電ステーションを具備する。その帯電ステーション
は、コロナ発生装置を具備し、コロナ発生装置がシェ
ル、シェル内の複数のコロナワイヤ、及び位相が互いに
ずれる第１及び第２の交流電圧を出力する電源を有す
る。複数のコロナワイヤは２つのグループ、即ち第１グ
ループ及び第２グループに形成される。第１グループ中
のワイヤは、第１の交流電圧に有効に接続され、第２グ
ループ中のワイヤは、第２の交流電圧に有効に接続され
る。コロナワイヤはシェル内に配置され、この場合第１
グループのワイヤは第２グループのワイヤだけに隣接
し、第２グループのワイヤは第１グループのワイヤだけ
に隣接する。コロナ発生装置は金属スクリーンを有益に
具備し、金属スクリーンがグリッドとして作用し、また
コロナ発生装置からのコロナフロー（流れ）を制御す
る。印刷機は更に、電荷保持面を放射エネルギーに露光
して電荷保持面上に潜像を生成する少なくとも１つの露
光ステーションと、トナーをその潜像上に転写して電荷
保持面上にトナー粉末画像を生成する現像ステーション
とを具備する。

【００１１】本発明はまた電荷保持面を帯電させるため
の方法を提供する。該方法は、コロナ発生装置に対して
電荷保持面を通過させるステップを含み、コロナ発生装
置がシェル、シェル内の複数のコロナワイヤ、及び互い
に位相がずれる第１及び第２の交流電圧を出力する電源
を含む。複数のコロナワイヤは２つのグループに形成さ
れ、第１グループが第１の交流電圧を受け取り、第２グ
ループが第２の交流電圧を受け取る。コロナワイヤはシ
ェル内に位置し、この場合、第１グループワイヤのワイ
ヤが第２グループワイヤのワイヤにだけ隣接し、また第
２グループワイヤのワイヤが第１グループワイヤのワイ
ヤだけに隣接する。

【００１２】

【発明の実施の形態】下記に記載する実施の形態は、画
像カラー出力の上に画像を生成する画像形成システムに
関する。しかしながら、理解されるように本発明はこの
ような実施の形態に限定されるわけではない。反対に、
本発明は全ての代替、変形及び請求の範囲内に含まれ得
る等価物をカバーすることが意図される。

【００１３】図１は本発明の特徴を組み込む電子写真印
刷機８を示す。電子写真印刷機８は電荷保持面をアクテ
ィブマトリックス（ＡＭＡＴ；Active Matrix)受光体ベ
ルト１０として使用し、該ベルト１０が様々なゼログラ
フィック（静電複写）処理ステーションを順次通って、
矢印１２により示された方向に移動する。ベルトの移動
は、駆動ローラ１４と２つのテンション（引張り）ロー
ラ、即ちローラ１６と１８の回りにベルトを搭載し、次
に駆動ローラ１４を駆動モータ２０により回転させるこ
とによりもたらされる。印刷機８は、受光体ベルトの単
一パス（通過）によりカラードキュメント（文書、原
稿）を生成する。

【００１４】受光体ベルトが移動すると、その各部分は
次に記載する処理ステーションの各々を通過する。便宜
上、画像領域と称された受光体ベルトの単一セクション
は識別される。画像領域は受光体ベルトの部分であり、
そこでトナー粉末画像を受け取り、その後でトナー粉末
画像が基体に転写されて最終画像を生成する。受光体ベ
ルトは多数の画像領域を有するが、各画像領域は同じ方
法で処理されるので、１つの画像領域の処理を記述する
ことにより、印刷機の動作を十分に説明することができ
る。

【００１５】受光体ベルト１０が移動すると、画像領域
は帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーションＡ
では、直流ピンスコロトロン２２が画像領域を比較的高
い、また実質的に均一な電位に帯電させる。図２（Ａ）
は、画像領域が電荷ステーションＡを出た後の画像領域
の典型的な電圧プロファイル６８を示す。図示されるよ
うに、画像領域は約−５００Ｖの均一な電位を有する。
実際には、これは画像領域を−５００Ｖよりも僅かに負
に帯電させることにより達成され、得られる暗減衰が電
圧を望ましい−５００Ｖまで低下する。図２（Ａ）は負
に帯電した画像領域を示すが、後で記載する構成要素の
電荷レベル及び電位が適切に変更される場合、正に帯電
し得る。

【００１６】帯電ステーションＡを通過後、今帯電した
画像領域は第１の露光ステーションＢを通過する。露光
ステーションＢでは、第１カラー（即ち、ブラック）画
像の光表現で画像領域を照射するレーザーベースの出力
走査デバイス２４の出力に帯電画像領域を露光する。そ
の光表現は、画像領域のある部分を放電して、静電潜像
を生成する。図２（Ｂ）は典型的な電圧レベル、即ち、
レベル７２及び７４を示し、これらの電圧レベルが露光
後に画像領域上に存在し得る。約−５００Ｖの電圧レベ
ル７２は照射されなかった画像領域の部分にあり、また
約−５０Ｖの電圧レベル７４は照射された部分にある。
従って、露光後に画像領域は相対的な高い電圧及び低い
電圧からなる電圧プロファイルを有する。

【００１７】第１の露光ステーションＢを通過後、今露
光された画像領域は第１の現像ステーションＣを通過す
る。第１の現像ステーションＣは磁気ブラシ現像剤であ
り、これが第１カラー、即ちブラックの負に帯電した絶
縁性磁気ブラシ（ＩＭＢ；insulative magnetic brush)
トナー３１を画像領域上へ進める。ＩＭＢトナーは画像
領域のさほど負でないセクションに引きつけられ、また
より負であるセクションによりはじかれる。その結果、
画像領域上に第１のトナー粉末画像ができる。そのタス
クを実行するために、磁気ブラシ現像剤はＩＭＢトナー
３１を進める複数の磁気ブラシローラ部材と、ＩＭＢト
ナーを要求される電位に帯電させる電源３２とを具備す
る。

【００１８】図２Ｃは画像領域が第１現像ステーション
Ｃを通過した後の画像領域上の電圧を示す。約−２００
Ｖの負の電圧に帯電するトナー７６は照射画像領域に付
着する。これにより照射領域中の電圧が実線７８で示さ
れるように約−２００Ｖまで上昇する。画像領域の未照
射部分は、参照番号７２で示されるレベルにあるままで
ある。

【００１９】第１現像ステーションＣを通過後、今露光
及びトーン化された画像領域は第１再帯電ステーション
Ｄへ移行する。第１再帯電ステーションは２つのコロナ
帯電デバイス、即ち第１帯電デバイス３６と第２帯電デ
バイス３７を有益に含み、これらの帯電デバイスが画像
領域のトーン化及び未トーン化の両部分の電圧レベルを
実質的に均一なレベルに再帯電させるために共に作用す
る。第１帯電デバイス３６は直流ピンスコロトロン２２
と有益に同じであるか又は非常に類似し、第２帯電デバ
イス３７は複数ワイヤＡＣスコロトロンである。

【００２０】例示的な第２帯電デバイス３７は図３
（Ａ）に示される。図示されるように、帯電デバイス
は、複数のコロナワイヤを収納する絶縁性シェル９９、
ワイヤ１０５、１０６、１０７、１０８及び１０９、並
びに金属グリッド１１０を具備する。全コロナワイヤを
ガラスのような誘電材料１１２でコーティングすること
は有益である。

【００２１】オペレーションでは、金属グリッド１１０
は電源１１４により負に帯電する。第１交流電源１１６
は交流電圧を図３（Ａ）のコロナワイヤの第１グルー
プ、即ちワイヤ１０６及び１０８に印加する。第２交流
電源１１８は交流電圧を図３（Ａ）のコロナワイヤの第
２グループ、即ちワイヤ１０５、１０７及び１０９に印
加する。図３（Ｂ）は、交流電源同士の間の有益な位相
関係を示し、その関係は位相が１８０度ずれている。実
際上は、交流電圧は約４ＫＨｚの周波数で５．３ＫＶｏ
ｌｔとなり得る。もちろん、本発明を他の電圧、周波数
及び波形（例えば矩形波）と共に使用することもでき
る。

【００２２】画像領域が第１再帯電ステーションＤを通
過すると、第１帯電デバイス３６で生成されたコロナは
画像領域に転写される。第１帯電デバイスは、画像領域
及びそのトナー粒子が再帯電ステーションＤを出る時に
それらが備えるべき電圧レベルよりもより負の電圧レベ
ルに、画像領域及びそのトナー粒子を過帯電させるよう
に設計される。例えば、図２（Ｄ）に示されるように、
画像領域の未トーン化部分は、約−７００ボルトの電圧
レベル８０に達する。しかしながら、画像領域の未トー
ン化部分とトーン化部分との電荷特性の相違のために、
トナー７６により表されるトーン化部分は、−５００ボ
ルトよりもより負であるレベル８２へ帯電するが、−７
００ボルトには達しない。

【００２３】第１帯電デバイス３６により帯電した後、
画像領域は第２帯電デバイス３７を通る。第２帯電デバ
イス３７は、未トーン化部分とトーン化部分（トナー７
６により表される）の両方の画像領域の電圧を、所望の
−５００ボルトの電位であるレベル８４まで低下するよ
うに設計される（図２（Ｅ）参照）。従って、電圧分
割、即ち第１帯電デバイス３６を出た後の画像領域の未
トーン化部分を第２帯電デバイス３７を出た後のものと
比較した電圧差は、−２００Ｖである。

【００２４】第２帯電デバイス３７の利点は、それが高
いオペレーティングスロープを有するということであ
り、電荷保持面上の小さな電圧のばらつきにより、大き
な帯電電流が電荷保持面に施され得る。金属グリッド１
１０に印加される電圧を使用して、帯電電流が画像領域
へ第２帯電デバイス３７から供給される電圧を制御する
ことができる。第２帯電デバイスの欠点は、第２帯電デ
バイスが他のＡＣオペーレート帯電デバイスと同様に、
それに匹敵するＤＣオペーレート帯電デバイスよりもよ
り多くのオゾンを発生する傾向があるということであ
る。

【００２５】第１再帯電ステーションＤで再帯電した
後、今ほぼ均一に帯電した画像領域はそのトナー粉末画
像と共に第２露光ステーション３８へ移行する。第２露
光ステーションが第２カラー画像（即ち、イエロー）の
光表現で画像領域を照射して、第２静電潜像を生成する
という事実を除いて、第２露光ステーション３８は第１
露光ステーションＢと同一である。図２（Ｆ）は第２露
光ステーションを通過した後の画像領域上の電位を示
す。図示されるように、非照射領域はレベル８４で示さ
れるように、約−５００Ｖの電位を有する。しかしなが
ら、トナー７６により示された予めトーン化された領域
と未トーン化領域との両方の照射領域をレベル８８によ
り示されるように−５０ボルトまで放電した。

【００２６】第２露光ステーション３８で露光された
後、画像領域は第２現像ステーションＥへ移行する。第
２現像ステーションＥは、有益にはスキャベンジレス(s
cavengeless)現像ステーションである。第２現像ステー
ションＥでスキャベンジレス現像を用いる利点は、先に
付着した第１トナー層が第２トナー層の現像により乱さ
れないことである。第２現像ステーションＥでは、第１
現像ステーションＣのトナー３１と異なるカラー（イエ
ロー）を有するトナー４０は、画像領域のさほど負でな
い部分上に引きつけられ、より負である部分によりはじ
かれる。第２現像ステーションＥを通過後、画像領域は
重ねることができる第１及び第２のトナー粉末画像を有
する。

【００２７】第２現像ステーションＥを通過後、画像領
域は第２再帯電ステーションＦへ移行する。第２再帯電
ステーションＦは第１及び第２帯電デバイス、即ちデバ
イス５１及び５２を有し、これらのデバイス５１及び５
２はそれぞれ上記記載した帯電デバイス３６及び３７と
同じように動作する。簡潔に言えば、第１帯電デバイス
５１は画像領域を最終的に望まれるよりも大きな絶対電
位まで過帯電させるＤＣコロトロンである。第２帯電デ
バイス５２は、図３（Ａ）に示され、上記記載した帯電
デバイス３７と同じ帯電デバイスである。第２帯電デバ
イスはその過帯電した画像領域を最終的に望まれる電圧
（約−５００ボルト）まで中和する。

【００２８】第２再帯電ステーションＦを通過後、再帯
電された画像領域は第３露光ステーション５３を通過す
る。第３露光ステーションが画像領域を第３カラーの画
像（即ち、マゼンタ）の光表現で照射して第３静電潜像
を生成するという事実を除いて、第３露光ステーション
５３は第１露光ステーションＢ及び第２露光ステーショ
ン３８と同じものである。次に、第３静電潜像を第３現
像剤ステーションＧ内に含有される第３カラートナー５
５（マゼンタ）を用いて現像する。第３現像剤ステーシ
ョンＧは有益に、第２現像ステーションＥと同様のスキ
ャベンジレス現像システムである。

【００２９】第３現像剤ステーションＧを通過後、画像
領域は第３再帯電ステーションＨを通過する。第３再帯
電ステーションは、一対のコロナ帯電デバイス６１及び
６２を具備し、これが画像領域のトーン化及び未トーン
化部分の両方の電圧レベルを、帯電デバイス３６、３７
及び帯電デバイス５１、５２と同じ方法で実質的に均一
なレベルに調整する。

【００３０】第３再帯電ステーションＨを通過後、再帯
電した画像領域は第４露光ステーション６３を通過す
る。第４露光ステーションが第４のカラー画像（即ち、
シアン）の光表現で画像領域を照射して、第４静電潜像
を生成するという事実を除いて、第４露光ステーション
６３は、第１露光ステーションＢ、第２露光ステーショ
ン３８および第３露光ステーション５３のそれぞれと同
じものである。次に、第４静電潜像は第４現像剤ステー
ションＩ内に含有される第４カラートナー６５（シア
ン）を用いて現像される。第４現像剤ステーションＩ
は、第２現像ステーションＥ及び第３現像ステーション
Ｇと同様のスキャベンジレス現像システムである。

【００３１】次に、トナーを調整して基体へ効率的に転
写するために、画像領域は負のコロナを配する負の転写
前コロトロン部材５０へ移行し、全トナー粒子が要求さ
れる負の極性を確実に有するようにする。転写前コトロ
トンは有益に、コロナ発生装置２２と同様の単数又は複
数のデバイスである。

【００３２】コロトロン部材５０を通過後、４つのトナ
ー粉末画像は、転写ステーションＪで画像領域から支持
シート５２へ転写される。理解されるように、支持シー
トは、転写ステーションへ従来のシートフィーディング
装置（図示しない）により矢印５８の方向に進められ
る。転写ステーションＪは、シートの裏側に正のイオン
を噴霧する転写コロナデバイス５４を具備する。これに
より負に帯電したトナー粉末画像が支持シート５２上へ
移動される。転写ステーションＪはまた、取り外しコロ
ナデバイス５６も具備し、これにより印刷機８からの支
持シート５２を容易に除去できる。

【００３３】転写後、支持シート５２はコンベヤ（図示
せず）上に移動し、コンベヤがそのシートをフュージン
グ（溶融、定着）ステーションＫへ進める。フュージン
グステーションＫは、参照番号６０により概略的に示さ
れるフューザアセンブリを具備し、フューザアセンブリ
が転写粉末画像を指示シート５２へ永続的に定着する。
好ましくは、フューザアセンブリ６０は加熱フューザロ
ーラ６２及び加圧ローラ６４を具備する。支持シート５
２がフューザローラ６２と加圧ローラ６４との間を通過
すると、トナー画像はシート状の支持体５２に永続的に
定着される。フュージング後、支持シート５２はシュー
ト（図示せず）によりキャチトレイ（同様に図示せず）
へ導かれオペレータにより取り除かれる。

【００３４】支持シート５２が受光体ベルト１０から分
離された後、画像領域上の残留トナー粒子は、クリーニ
ングステーションＬでハウジング６６内に収容されるク
リーニングブラシにより除去される。次に画像領域は新
しいマーキングサイクルを開始する準備をする。

【００３５】上記記載した様々なマシン機能は一般的に
コントローラにより管理及び調整され、コントローラが
上記記載したオペレーションを制御するための電気コマ
ンド（命令）信号を提供する。

【００３６】（上記記載したように）ブラックトナーが
最初に現像される場合、帯電デバイス３６及び３７の内
の１つは除去され得る。これは、カラートナーは通常ブ
ラックトナーの上に現像されないためである。

【００３７】図４は、更に本発明の原理と一致する電子
写真印刷機１５０を示す。印刷機１５０は１つの画像領
域を４回、印刷機の中を通過させること、即ち各カラー
トナーに対して１パス（通過）によりカラー画像を生成
する。

【００３８】印刷機８と同じように、印刷機１５０は電
荷保持面をアクティブマトリックス（ＡＭＡＴ）受光体
ベルト１０として使用し、該ベルト１０が様々なゼログ
ラフィック処理ステーションを順次通って、矢印１２に
より示された方向に移動する。ベルト移動は印刷機８と
同じ方法で提供される。

【００３９】受光体ベルトが移動すると、（印刷機８に
関係して上記記載した）画像領域は帯電ステーションＡ
を通過する。図示されるように、帯電ステーションＡは
２つのコロナ帯電デバイス、即ち第１帯電デバイス３６
と第２帯電デバイス３７とをを含む（これらは、上記記
載した帯電デバイス３６及び３７と同一である）。一
方、印刷機１５０中の画像領域の第１パスの間、画像領
域はその上にトナーを全く備えない。従って、分割帯電
は必要とされず、帯電デバイスの内の１つだけが画像領
域を帯電させるために使用される必要がある。図２
（Ａ）は画像領域が帯電ステーションＡを最初に通過し
た後の画像領域上の電圧プロファイル６８を示す。

【００４０】帯電ステーションＡを通過後、帯電画像領
域は露光ステーションＢへ移行する。露光ステーション
Ｂでは、画像領域は画像領域を画像の光表現で照射する
レーザベースの出力走査デバイス２４の出力に露光され
る。露光ステーションＢを通る第１パスの間に、画像領
域を露光して第１カラー、即ちブラックの静電潜像を生
成する。図２Ｂは露光後に画像領域上に存在し得る典型
的な電圧レベル、レベル７２及び７４を示す。

【００４１】露光ステーションＢを最初に通過後、第１
現像ステーションＣは第１カラー、即ちブラックの第１
トナー粉末画像を画像領域上に付着する。第１現像ステ
ーションＣは、印刷機８で使用されたように磁気ブラシ
現像剤とすることができ、また（図４に示されるよう
に）スキャベンジレス現像剤とすることもできる。いず
れの場合でも、トナー３１は画像領域上に進められる。
トナーは画像領域のさほど負でないセクションに引きつ
けられて、またより負であるセクションによりはじかれ
る。図２（Ｃ）は、画像領域が第１現像ステーションＣ
を通過した後の画像領域上の電圧を示す。要素７６によ
り表され、約−２００Ｖの負の電圧に帯電するトナー
は、照射画像領域に付着する。画像領域の非照射部分は
レベル７２にあるままである。

【００４２】第１現像ステーションＣを通過後、画像領
域は再帯電のために帯電ステーションＡに戻るように進
む。先に述べられたように、帯電ステーションＡは２つ
のコロナ帯電デバイス、即ち第１帯電デバイス３６及び
第２帯電デバイス３７から成る。帯電デバイスのうちの
１つだけが画像領域を初期帯電するために必要とされ、
再帯電の間に、両帯電デバイスは画像領域のトーン化及
び未トーン化の両部分の電圧レベルを実質的に均一なレ
ベルに再帯電させるために共に作動する。画像領域の再
帯電は、印刷機８中の帯電ステーション３６及び３７を
参照して上記記載した方法で行う。（第１帯電デバイス
３６を通過した後の画像領域上の電圧を示す）図２
（Ｄ）と、（第２帯電デバイス３７を通過した後の画像
領域上の電圧を示す）図２（Ｅ）を参照すると、再び電
圧分割は約−２００ボルトとなる。

【００４３】帯電ステーションＡで再帯電した後、今実
質的に均一に帯電した画像領域は、その第１トナー粉末
画像を伴って露光ステーションＢを再び通過する。露光
ステーションが画像領域を第２カラー画像（即ち、イエ
ロー）の光表現で照射して第２静電潜像を生成するとい
う事実を除いて、露光ステーションは画像領域の第１パ
スの間にそれが行ったのと同じ方法で動作する。図２
（Ｆ）は画像領域が露光ステーションを２回目に通過し
た後の画像領域上の電位を示す。

【００４４】露光ステーションＢを２回目に通過した
後、画像領域は第２現像ステーションＥへ進み、トナー
４０の第２カラー、即ちイエローの第２トナー粉末画像
を画像領域に付着する。印刷機８と同じように、第２現
像ステーションＥは有益にスキャベンジレス現像剤とす
る。トナー４０は画像領域のさほど負でない部分に引き
つけられ、より負の部分によりはじかれる。第２現像ス
テーションＥを通過後、画像領域は重ね得る第１及び第
２のトナー粉末画像を有する。

【００４５】次に、画像領域は帯電ステーションＡへ再
帯電のためにもう一度進む。帯電ステーションＡは画像
領域が帯電ステーションを２回目に通過した時に行った
のと同じ方法で画像領域を再帯電させる。次に実質的に
均一に帯電した画像領域はその２つのトナー粉末画像と
共に露光ステーションＢを通過する。露光ステーション
Ｂは画像領域を第３カラー画像（即ちマゼンタ）の光表
現で照射して第３静電潜像を生成する。

【００４６】次に、露光された画像領域は、第３カラー
トナー５５、即ちマゼンタの第３トナー粉末画像を画像
領域上に付着する第３現像ステーションＧへ進む。第３
現像ステーションＧはトナー５５を画像領域上へ進める
スキャベンジレス現像剤である。

【００４７】もう一度、画像領域は再帯電のために帯電
ステーションＡへ進む。帯電ステーションＡは画像領域
を先に記載したのと同じ方法で再び再帯電させる。実質
的に均一に帯電した画像領域はその３つのトナー粉末画
像と共に再び露光ステーションＢを通過する。露光ステ
ーションＢは画像領域を第４番目のカラー画像（即ちシ
アン）の光表現で照射して第４静電潜像を生成する。

【００４８】次に、画像領域は、第４カラートナー６
５、即ちシアンの第４トナー粉末画像を画像領域に付着
する第４現像ステーションＩへ進む。第４現像ステーシ
ョンＩもまたスキャベンジレス現像剤とする。

【００４９】第４トナー粉末画像が現像された後、複合
トナー粉末画像は支持シート５２への転写及びその後の
フュージングの準備を始める。支持シートへの転写、フ
ュージング、及び受光体ベルト１０のクリーニングは印
刷機８を参照して先に記載したのと同じ方法で行われ
る。次に、画像領域は新たなマーキングサイクルを始め
る準備をする。

【００５０】上記記載はフルカラー印刷機に関したが、
ワイヤのグループを備える高スロープＡＣスコロトロン
デバイスは多数の他の用途に有用であることが認識され
る。例えば、このようなデバイスは転写前コロナ発生装
置として、特に高速トリレベル電子写真印刷機において
有益に使用される。

【００５１】図及び上記記載は本発明を説明するが、そ
れらは単に例示的なものであることは理解される。当業
者は、示された実施の形態の本発明の原理内にある数々
の変更及び改造を認識するであろう。従って、本発明は
請求の範囲によってだけ限定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を組み込んだ電子写真印刷機の概
略図である。

【図２】（Ａ）は図１及び図４に示される電子写真印刷
機中の、画像領域帯電後の画像領域の電圧プロファイル
を示し、（Ｂ）は露光後の画像領域の電圧プロファイル
を示し、（Ｃ）は現像後の画像領域の電圧プロファイル
を示し、（Ｄ）は第１の帯電デバイスにより再帯電した
後の画像領域の電圧プロファイルを示し、（Ｅ）は第２
の帯電デバイスにより再帯電した後の画像領域の電圧プ
ロファイルを示し、（Ｆ）は２回目に露光した後の画像
領域の電圧プロファイルを示す。

【図３】（Ａ）は本発明の原理に従って好適な実施の形
態の帯電デバイスを概略的に示し、（Ｂ）はコロナワイ
ヤ駆動電圧を示す。

【図４】本発明の特徴を組み込む別の電子写真印刷機の
概略図を示す。

【符号の説明】

１０ 受光体ベルト ３７ 帯電デバイス ９９ シェル １０５ コロナワイヤ １０６ コロナワイヤ １０７ コロナワイヤ １０８ コロナワイヤ １０９ コロナワイヤ １１０ 金属グリッド １１２ 誘電材料 １１６ 第１交流電源 １１８ 第２交流電源

フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ アール．ビーチナー アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター インディペンデンス ド ライブ 864

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電荷保持面を帯電させるためのコロナ発
   生装置であって、 シェルを有し、 複数の第１コロナワイヤと複数の第２コロナワイヤとを
   有し、前記複数の第１コロナワイヤと前記複数の第２コ
   ロナワイヤが前記シェル内に配置され、ここで第１コロ
   ナワイヤの各々が第２コロナワイヤだけに隣接し、また
   第２コロナワイヤの各々が第１コロナワイヤだけに隣接
   し、 第１及び第２コロナワイヤと有効に接続される電源を有
   し、電源が、第１交流電圧を第１コロナワイヤに印加
   し、また位相が第１交流電圧とずれる第２交流電圧を第
   ２コロナワイヤに印加する、 コロナ発生装置。
2. 【請求項２】 印刷機であって、 第１極性の予め定められた電位に帯電され、次に放射エ
   ネルギーに露光される電荷保持面を有し、第１極性のよ
   り多い及びより少ない電位を含む潜像を生成し、 帯電ステーションを有し、電荷保持面をあらかじめ定め
   られた電位に帯電させ、帯電ステーションがシェル、並
   びに前記シェル内の複数の第１コロナワイヤ及び複数の
   第２コロナワイヤを備える帯電デバイスを有し、前記複
   数の第１コロナワイヤと前記複数の第２コロナワイヤが
   前記シェル内に配置され、この場合に第１コロナワイヤ
   の各々が第２コロナワイヤだけに隣接し、また第２コロ
   ナワイヤの各々が第１コロナワイヤだけに隣接し、更
   に、帯電ステーションが第１コロナワイヤ及び第２コロ
   ナワイヤと有効に接続される電源を含み、電源が第１交
   流電圧を第１コロナワイヤに印加し、また第１交流電圧
   と位相がずれる第２交流電圧を第２コロナワイヤに印加
   し、 第１露光ステーションを有し、電荷保持面を露光して電
   荷保持面上に第１潜像を生成し、 第１現像ステーションを有し、トナーを第１潜像上へ転
   写し、第１トナー粉末画像を電荷保持面上に生成する、 印刷機。