JPH1020618A - 転写前画像修正可能な静電画像処理装置 - Google Patents

転写前画像修正可能な静電画像処理装置

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JPH1020618A
JPH1020618A JP9083035A JP8303597A JPH1020618A JP H1020618 A JPH1020618 A JP H1020618A JP 9083035 A JP9083035 A JP 9083035A JP 8303597 A JP8303597 A JP 8303597A JP H1020618 A JPH1020618 A JP H1020618A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像エッジの乱れを除去し、画像ノイズを低
減する。 【解決手段】 帯電ステーションＡで帯電された電荷保
持表面１０に、露光ステーションＢで３つの電圧レベル
の静電潜像が形成され、この静電潜像が現像ステーショ
ンＣのハウジング３２、３４でそれぞれ異なる色に現像
される。各ハウジング３２、３４の下流側に設けられた
音響変換器３９、４６が電荷保持表面を振動させる。こ
れにより、トナーと電荷保持表面の接着力が弱められ、
同様に帯電したトナーが相互反発する。その結果、現像
時に不均一に分布されたトナーやエッジ部分できれいに
分布されなかったトナーが、音響変換器部分にて画像境
界内に均一分布するように修正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャリアビーズや
ビーズチェーンによる機械的なトナー移動やトナー除去
などに起因する、現像されたトナー画像中のノイズを超
音波によって低減する方法及び装置に関する。本発明
は、従来の２成分磁気ブラシ現像に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】多数の特許及び公報において、音響的手
法によって画質を向上する現像技術が開示されている。
以下、これらの関連部分を簡単に要約する。
【０００３】米国特許第４，８３３，５０３号、１９８
９年５月２３日発行、には、音響的トナー拡散現像を用
いたマルチカラープリンタが開示されている。現像の
際、トナー保持部材の表面を振動させ、これによりトナ
ー保持部材の表面にトナーが接着する正味力が弱められ
る。
【０００４】米国特許第５，０８１，５００号、Ｓｎｅ
ｌｌｉｎｇ、１９９２年１月１４日発行、に開示される
電子写真装置においては、振動素子が用いられ、前面側
に現像画像を有する電荷保持部材の後面側に、振動エネ
ルギーが均一に供給される。供給された振動エネルギー
により、電荷保持部材とコピー用紙とが密接に接触しな
い領域において、トナーがギャップを渡って転写される
ようにすることができる。
【０００５】米国特許第４，７０１，０４２号、Ｍｉｓ
ｓｕｒａ他、１９８７年１０月２０日発行、では、ドラ
ム・フォトレセプタ・ゼログラフィックシステムにおい
て、現像装置と転写装置との間に配設された調整電極が
使用されている。ＡＣバイアスがこの調整電極に印加さ
れて振動電界を発生し、この電界を通過する複製コピー
の画像品質が高められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、上
述の従来技術の欠点を解消し、２成分現像システムにお
いてキャリア現像による実領域中の画像ノイズを発生す
ることなく、きれいなライン及びグラデーションを有す
る良質のコピーを提供できる、新しくかつ有用なプリン
ト装置を供給することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、画像ノイズ
（不均一性）を低減することを一目的として、２成分現
像トナーが静電潜像パターンによって定められた境界内
で横方向に移動してトナーが最低エネルギー状態（均一
配置された状態）になるように、上記トナーをコピー用
紙への転写に先立ち超音波によってフォトレセプタ上で
限定する。
【０００８】本発明は、３レベル画像におけるエッジの
乱れを低減し、また画像中の適切な実領域範囲を増大す
る装置であって、電荷保持表面と、相対的に高電圧レベ
ルの第１画像領域、相対的に低電圧レベルの第２画像領
域、および、前記両電圧レベルの中間の電圧レベルのバ
ックグランド領域を含む３レベル静電潜像を前記電荷保
持表面上に形成する画像形成部とを含む。さらに第１画
像用の第１現像システムは、第１磁気ブラシ現像剤を前
記電荷保持表面に作用させて第１画像領域を現像する手
段、および、前記バックグランド領域から第一画像領域
を現像できる方向へオフセットした電圧レベルに第１現
像剤部を電気的にバイアスする手段を含む。また第２画
像用の第２現像システムは、第２磁気ブラシ現像剤を前
記電荷保持表面に作用させて第２画像領域を前記第１画
像領域と異なる色に現像する手段と、前記バックグラン
ド領域から第２画像領域を現像できる方向へオフセット
した電圧レベルに第２現像剤部を電気的にバイアスする
手段を含む。そしてさらに、前記第１及び第２現像シス
テムのそれぞれの下流側に位置し、前記電荷保持表面へ
のトナーの接着力を低減させることにより、同様に帯電
したトナー粒子どうしを相互反発させ、前記３レベル静
電潜像によって決定された境界内にトナーを均一に分布
させて前記３レベル静電画像のノイズを低減させる転写
前画像修正部が設けられている。
【０００９】転写前画像修正部は、例えば、電荷保持表
面を振動させる振動部である。この振動部は、例えば、
超音波プローブである。
【００１０】本発明によれば、転写前画像修正部を設け
たことにより、電化保持表面へのトナーの接着力が弱め
られ、トナー粒子が相互反発し、静電潜像の境界内で均
一に分布する。各現像システムの通過時点でエッジの乱
れ（ギザギザ、不揃いなど）があった場合でも、転写前
画像修正部にて、エッジ部分のトナーが静電潜像の境界
内に均一分布される。従って、エッジの乱れが除去され
る。また、例えばキャリアビーズによって機械的にトナ
ーが移動したり除去されたために、各現像システムの通
過時点で、実領域(solid area）であるべきなのにトナ
ーのついていない部分などがあったとする。実領域は、
画像境界内にあり着色されるべき領域である。このよう
なトナーが不均一な部分に対し、転写前画修正部にてト
ナーが均一に行き渡る。従って、画像中の適切な実領域
範囲、トナーを適切につけて実領域にできる範囲が増大
する。このようにして、本発明によれば、画質の向上を
図ることができる。
【００１１】また本発明は、予め現像された画像のエッ
ジ部分の現像を保証して確実とし、また画像中の実領域
のノイズを低減する装置であって、電荷保持表面に静電
画像を形成する手段と、前記画像を可視化する現像部
と、前記現像部の下流側かつ画像転写部の上流側に位置
し、前記電荷保持表面を振動させて、実領域の画像ノイ
ズ低減および画像エッジ乱れ除去の少なくともいずれか
を行うバイブレータ部とを含む。バイブレータ部は、例
えば音響変換器である。
【００１２】例えば、トナーを使った装置において、電
荷保持表面を振動させることにより、トナーと電荷保持
表面の接着力が低減し、上記に説明したような画質向上
効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示されるように、本発明に
よるプリント装置は、光導電表面と導電性基板とからな
る光導電ベルト１０を、電荷保持部材として用いること
ができる。光導電ベルト１０は、帯電ステーションＡ、
露光ステーションＢ、現像ステーションＣ、転写ステー
ションＤ、及び清浄ステーションＦを通過して移動でき
るよう取り付けられている。ベルト１０は、矢印１６の
方向に移動し、ベルト１０の連続する部分が、ベルト１
０の移動パスに沿って配設された上記複数の処理ステー
ションを順次通過する。ベルト１０は、複数のローラ１
８、２０及び２２の周囲を引っ張られて移動する。ロー
ラ１８は、駆動ローラとして使用でき、ローラ２０及び
２２は、フォトレセプタベルト１０に適当な張力を付与
するために使用できる。モータ２３がローラ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
１８は、ベルトドライブなどの適当な手段によりモータ
２３に結合されている。
【００１４】図１にさらに示されるように、ベルト１０
の連続部分は、まず帯電ステーションＡを通過する。帯
電ステーションＡでは、符号２４で全体的に示されるス
コロトロン帯電装置、コロトロン帯電装置またはディコ
ロトロン帯電装置などのコロナ放電装置が、選択的に高
い正または負の均一電位Ｖ0にべルト１０を帯電させ
る。好ましくは、負の帯電がよい。コロナ放電器２４の
制御には、当業界で周知のいかなる適当な制御を用いる
ことができる。
【００１５】次に、フォトレセプタ表面の帯電部分は、
露光ステーションＢを通過するよう進められる。露光ス
テーションＢでは、均一に帯電したフォトレセプタすな
わち電荷保持表面１０は、レーザベースの入力および／
または出力走査装置２５によって露光される。走査装置
２５は、帯電した保持表面に、装置２５からの出力に応
じた放電を起こさせる。走査装置２５は、好ましくは、
３レベルレーザラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）であ
る。ＲＯＳの出力は、プログラム可能な供給電源２６を
介して設定されている。供給電源２６は、ディジタルア
ナログ変換器２８を介して、コントローラ２７により駆
動される。ＲＯＳの代わりに、従来のゼログラフィック
露光装置を用いてもよい。
【００１６】現像ステーションＣにおいては、符号３０
によって全体的に示される磁気ブラシ現像システムが現
像剤を静電潜像に接触させる。現像システム３０は、第
１及び第２の現像剤ハウジング３２及び３４を含む。好
ましくは、各磁気ブラシ現像ハウジングは、一対の磁気
ブラシ現像剤ローラを含む。すなわち、ハウジング３２
は一対の磁気ブラシローラ３５と３６を、ハウジング３
４は一対の磁気ブラシローラ３７と３８とを含む。これ
らローラの各組が、それぞれの現像剤を移動させて潜像
に接触させる。各ハウジング３２、３４に電気的に接続
された供給電源４１及び４３によって適当な現像剤のバ
イアスが行われる。
【００１７】静電潜像の現像における色弁別（color di
scrimination）は、フォトレセプタにシングルパスで２
つのハウジング３２と３４を通過させることにより実現
する。このとき、磁気ブラシローラ３５、３６、３７、
３８は、バックグランド電圧からオフセットした電圧に
電気的にバイアスされている。オフセットの方向は、ハ
ウジング内のトナーの極性に依存する。例えば、一つの
ハウジング３２（説明を簡単にするために、第１のハウ
ジングとする）は、摩擦電気特性がありブラックトナー
４０を含む現像剤を有しており、フォトレセプタと特定
的にバイアスされた現像ローラとの間に発生する静電界
（現像界）によってトナーが潜像の最高帯電領域に作用
するようになっている。一方、第２ハウジングのカラー
トナー４２上の摩擦帯電電荷の選択は、フォトレセプタ
と第２ハウジングの所定バイアス値の現像ローラとの間
に存在する静電界（現像界）によってトナーが潜像中の
残りのポテンシャルの部分に作用するように、設定され
る。
【００１８】キャリアビーズまたはビーズチェーンによ
る機械的なトナー移動及びトナー除去などのために起こ
る現像画像の不均一性がテストされ、図２から図５に示
されている。実験においては、接地された部材７０によ
って表される、ステンシル帯電した１ミルのアルミニウ
ム処理ずみマイラー（商標名）（stencil charged 1mil
aluminized Myler）をトナー７５を用いて名目上カス
ケード現像した。次に、符号７１で表される現像された
トナー画像をひっかき（rake）、図２及び図３に示すよ
うに、人工的にノイズを持たせた。これは、現像された
トナー上のキャリアビーズの機械的なこすり作用を模し
た、ポリエステルファイバーによる「ひっかき（rakin
g）」によって行った。図２及び図３に示すノイズのあ
るトナー像は、本発明の１態様においては、図４及び図
５に示されるように修正される。すなわち、図５に示さ
れるように空気結合される音響エネルギー部材７８を現
像されたトナー及びマイラーに適用することにより、図
４に示すような均一で低ノイズの画像が得られ、画質が
向上する。空気結合した音響エネルギーをトナー画像に
供給することにより、トナーの実領域の空隙ラインが満
たされるだけでなく、トナー画像のエッジのシャープさ
をも明らかに回復できる。このデモンストレーションか
ら、転写前画像を修正するような作用領域が存在するこ
とが明らかである。この領域では、電荷保持表面上に決
定された電荷パターンに対する画像用トナーの接着力
が、現像されたトナーが横方向の移動によって簡単に再
分散するのに必要な慣性剥離力（音響的）を上回ってい
る。
【００１９】さらに図１を参照すると、画像ノイズによ
る電荷保持表面１０上の画像の劣化は、音響変換器３９
及び４６の導入により、本発明によって解消される。す
なわち、音響変換器３９及び４６は、変換器３９に関し
ては、現像された画像が現像剤ハウジング３２を通過し
た後に、一方、変換器４６に関しては、画像が現像剤ハ
ウジング３４を通過した後に、それぞれ電荷保持表面１
０を機械的に振動させる。変換器３９及び４６によって
電荷保持表面１０が振動させられているあいだ、現像さ
れたトナー粒子は、外部電界が存在しない状態で電荷保
持表面上に浮揚する。この転写前画像修正のあいだに、
浮揚によってトナーの電荷保持表面１０への接着がなく
なるまたは弱まると、同様に帯電したトナー粒子が互い
に反発しあう。この結果、電荷保持表面１０上の静電潜
像パターンによって決定される境界内にトナーが均一に
分布する。
【００２０】さらに、動作について説明する。支持材料
シート５８が移動されて、転写ステーションＤにおいて
トナー像に接触する。支持材料シートは、図示されない
従来のシート送り装置によって転写ステーションＤまで
送られる。好ましくは、シート送り装置は、コピーシー
トのスタックの最も上のシートに接触する送りロールを
含み、この送りロールが回転することにより、最も上の
シートがスタックからシュートへと送られる。シュート
は、前進する支持材料シートを一定のタイミングでベル
ト１０の光導電表面に接触するように向け、転写ステー
ションＤにおいて、この表面上に現像されたトナー粉画
像を支持材料シートに接触させる。転写前画像修正装置
３９及び４６は、合成された現像画像が転写ステーショ
ンＤに到達するに先だって画像エッジのシャープさ及び
画像の実領域範囲を高めるために、現像剤ハウジング３
２及び３４での現像に続いて作動される。
【００２１】フォトレセプタ上に現像された合成画像
は、正と負の両方のトナーを含むので、転写前コロナ放
電部材５６を設け、コロナ放電を用いて基板への効果的
な転写が得られるようにトナーを調整する。
【００２２】転写ステーションＤは、シート５８の後面
に適当な極性のイオンを噴射するコロナ生成装置６０を
含む。このイオン噴射により、ベルト１０上の帯電した
トナー粉像がシート５８に吸着する。転写後、シートは
コンベヤ（図示せず）上を矢印６２の方向に引き続き移
動し、溶着ステーションＥまで搬送される。
【００２３】溶着（fusing）ステーションＥは、符号６
４で全体的に示される溶着アセンブリを含む。溶着アセ
ンブリは、転写されたトナー粉画像を恒久的にシート５
８に付着させる。好ましくは、溶着アセンブリ６４は、
加熱された溶着ローラ６６とバックアップローラ６８と
を含む。シート５８は、溶着ローラ６６とバックアップ
ローラ６８のあいだを通過し、このときトナー像が溶着
ローラ６６に接触する。このようにして、トナー粉像は
恒久的にシート５８に定着する。溶着処理の後、シュー
トがシート５８を図示しないキャッチトレイまでガイド
し、ここで、シートはオペレータによってプリント装置
から取り出される。
【００２４】支持材料シートが光導電表面から分離され
ると、次の画像形成サイクルにおける表面上の帯電に先
だって、表面上に残存する静電荷が光拡散される。
【００２５】本発明による画質向上について、２成分現
像を用いた３レベル撮像用の好適な実施形態を説明した
が、本発明は、現像システム全般において同様に有効で
ある。特に、単一現像ステーション（モノクローム）、
マルチ現像ステーション（例えば、プロセスカラー）単
一成分トナー、３成分現像剤または画像静電システムの
画像を用いたシステムにおいて効果的である。
【００２６】または、本発明による転写前画像修正シス
テムは、例えば、米国特許第５，２７６，４８４号など
に開示のシステムなど、様々なゼログラフィックシステ
ムとして実施できる。上記特許では、フォトレセプタベ
ルトはインテグラル圧電ポリマー層を含み、シュー電
極、ロールまたはコロナ接触子を有する前記層の後表面
に電界を制御印加することにより、音響的励起を実現し
ている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による画像ノイズ除去装置及び方法を
用いたプリント装置の概略図である。
【図２】 ノイズのあるトナー画像を含むフォトレセプ
タを示す図である。
【図３】 図２のフォトレセプタの側面図であって、ノ
イズのある画像を示す図である。
【図４】 低ノイズ画像を含む、図２のフォトレセプタ
を示す図である。
【図５】 図４に示す低ノイズ画像を含む図２のフォト
レセプタの側面図及び超音波ホーンを示す図である。
【符号の説明】
１０ 光導電ベルト（フォトレセプタベルト）、１８，
２０，２２ ローラ、２４ コロナ放電器、２５ 走査
装置、３０ 磁気ブラシ現像システム、３２，３４ 現
像剤ハウジング、３５，３６，３７，３８ 磁気ブラシ
ローラ、３９，４６ 音響変換器、５８ 支持材料シー
ト、６４ 溶着アセンブリ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３レベル画像におけるエッジの乱れを低
    減し、また画像中の適切な実領域範囲を増大する装置で
    あって、 電荷保持表面と、 相対的高電圧レベルの第１画像領域、相対的低電圧レベ
    ルの第２画像領域、および、前記両電圧レベルの中間の
    電圧レベルのバックグランド領域を含む３レベル静電潜
    像を前記電荷保持表面上に形成する画像形成部と、 第１磁気ブラシ現像剤を前記電荷保持表面に作用させて
    第１画像領域を現像する手段、および、この現像のため
    に第１現像剤部を前記バックグランド領域からオフセッ
    トした電圧レベルへ電気的にバイアスする手段を含む第
    １現像システムと、 第２磁気ブラシ現像剤を前記電荷保持表面に作用させて
    第２画像領域を前記第１画像領域と異なる色に現像する
    手段、および、この現像のために第２現像剤部を前記バ
    ックグランド領域からオフセットした電圧レベルへ電気
    的にバイアスする手段を含む第２現像システムと、 前記第１及び第２現像システムのそれぞれの下流側に位
    置し、前記電荷保持表面へのトナーの接着力を低減させ
    ることにより、同様に帯電したトナー粒子どうしを相互
    反発させ、前記３レベル静電潜像によって決定される境
    界内にトナーを均一に分布させて前記３レベル静電画像
    のノイズを低減する転写前画像修正部と、 を含むことを特徴とする静電画像処理装置。
  2. 【請求項２】 予め現像された画像のエッジ部分の現像
    状態を向上し、また画像中の実領域のノイズを低減する
    装置であって、 電荷保持表面に静電画像を形成する手段と、 前記画像を可視化する現像部と、 前記現像部の下流側かつ画像転写部の上流側に位置し、
    前記電荷保持表面を振動させて、実領域の画像ノイズ低
    減および画像エッジ乱れ除去の少なくともいずれかを行
    うバイブレータ部と、 を含む静電画像処理装置。
JP08303597A 1996-06-24 1997-04-01 転写前画像修正可能な静電画像処理装置 Expired - Fee Related JP3981180B2 (ja)

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US08/671,774 1996-06-24

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