JPH1069142A

JPH1069142A - カラー電子写真映像装置

Info

Publication number: JPH1069142A
Application number: JP9218912A
Authority: JP
Inventors: Bobo Wang; ワンボボ; Hiraoka Yuji; ヒラオカユウジ
Original assignee: Aetas Peripheral Corp
Current assignee: Aetas Peripheral Corp
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1998-03-10
Also published as: TW344716B

Abstract

(57)【要約】【課題】単工程現像によりフルカラーイメージのカラ
ー電子写真映像装置を提供することである。もう１つの
課題は、コンパクトで、製造コストの安い単工程現像の
カラー電子写真映像装置を提供することである。【解決手段】単工程現像によりフルカラーイメージの
カラー電子写真映像装置を提供するものである。柔軟性
光導体は１組のローラーにより駆動される環状ベルトか
ら形成される。各カラーを持つ現像剤は複数の現像ユニ
ットから光導体表面に投射される。現像剤の投射が完了
した後、カラートナーイメージが記録媒体に転写され
る。さらにトナーイメージが記録媒体に定着され、フル
カラーイメージが再生される。柔軟性光導体は２つのロ
ーラー間において平面を成し、４つの露光ユニットは光
導体の平面に対して垂直になるよう設置され、４本の平
行な光線を発射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー電子写真映像
装置に関するものである。特に、本発明は単工程現像で
フルカラーイメージを提供できるカラー電子写真映像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大部分のコンピュータシステム（とくに
小型又はパソコンコンピュータシステム）は情報ディス
プレイに関してはほとんどカラーを採用している。パソ
コンのカラーディスプレイ普及により、安価なカラーデ
ィスプレイや処理速度の速いマイクロプロセッサーが現
れている。しかし、紙、プラスチック、その他材料にカ
ラー印刷する技術は、カラーによる情報ディスプレイ技
術に追いつかない。現在カラープリントの質が悪いだけ
でなく、コストも高い。従来のカラーアウトプット技術
には、インクジェットプリント（液体、固体のインクに
係わらず）や異なるカラー電子写真映像装置が含まれ
る。インクジェットプリントは比較的安いが、プリント
の質が悪い。

【０００３】カラー電子写真映像装置はコストが高く、
速度が遅い。例えば、多工程のカラー電子写真映像プリ
ントは、多数の光導体露光と多数の現像工程により紙に
多色のイメージを再生する。基本的に、従来の多工程カ
ラー電子写真映像プリントはそれぞれ異なる色を持つ多
数の単色プリント過程により構成されている。従来の単
色（モノクロ）カラー電子写真映像プリントは、レーザ
ー又は同様な高強度光源を用いて光導体表面に露光する
と、光導体上の光活性表面にイメージパターンが施され
る。露光前に、電荷は均一に光導体表面上に分布してい
る。露光後、プリントする映像の電荷パターンが光導体
の表面に施される。光導体上の電荷パターンは目に見え
ないが、現像剤により実際の映像に転換される。現像剤
で帯電しているトナー粒子を光導体上の電荷パターンに
付着させる。トナーイメージは静電転写処理により紙上
に転写され、その後トナーイメージを紙の上に固定す
る。多工程カラーレーザープリンターやその他類似のカ
ラー電子写真映像装置では、このプリント過程が数度繰
り返される。

【０００４】図１に従来の多工程カラー電子写真映像装
置を示す。分かりやすいよう、ここではレーザープリン
ターと仮定する。図１の多工程カラーレーザープリンタ
ーには、感光ドラム１０、感光ドラム１０の表面上に均
一な電荷を分布させるチャージャー１４、光映像を感光
ドラム表面に露光するレーザー光線走査ユニット１６、
電荷パターンを現像するための多数の単色現像ユニット
２２、２４、２６、２８を含む現像装置２０、転写する
ための転写チャージャー３０、映像を紙のような記録媒
体上に固定する定着器４０を含む。感光ドラム１０は通
常光導体の光活性材料１２を被覆された金属の円柱であ
る。光導体は通常、暗闇において高度に絶縁し、光照射
によって高度に導電する。このため、光導体１２は暗闇
において表面上に電荷を保持するが、光を照射すると放
電する。

【０００５】多工程プリント過程において、各工程を開
始する前に、光導体１２の表面に均一な電荷分布を施
す。チャージャー１４が光導体表面に電荷分布を施す方
法には、コロナ・チャージング又はそれに類似する技術
が使用される。均一電荷を分布されると、光導電１２の
表面の電圧は±６００〜±８００Ｖとなる。光導体１２
がレーザー光線走査ユニット１６により露光されると、
コントローラー（図には記載されていない）により調整
されたイメージパターンが作りだされる。つまり、走査
ユニット１６のレーザー光線は光導体１２の特定の場所
に照射される。レーザー光線１８が照射された光導体１
２の一部分は約０〜±１５０Ｖに放電される。光導体１
２の表面には連続する単色イメージが形成され、多工程
カラーレーザープリントが完成する。全ての単色イメー
ジが光導体１２の上で結合し、カラーイメージを作りだ
す。典型的な多工程カラー電子写真映像プリントでは４
つの現像工程が採用される。各連続した工程では異なる
イメージがそれぞれの色成分として光導体に施される。
それぞれ色により分けられたイメージは適当な色を持つ
現像剤により現像され、連続したイメージを再生する。
この方法を実施するには、図１に示すように４つの現像
ユニット２２〜２８を使って、４つの工程それぞれにお
いて異なる色のトナーを提供する必要がある。このた
め、黄色（Ｙ）トナー、赤紫（Ｍ）トナー、青（Ｃ）ト
ナー、黒（Ｋ）トナーを持つ４つの現像ユニット２２〜
２８が図１のプリンターに設置されている。このよう
に、再生される映像は多種の色の濃度を変化させて、グ
ラデーションを作りだす。

【０００６】図１の多工程カラープリントの第一過程に
おいて、レーザー光線走査ユニット１６により調整され
たレーザー光線１８が光導体表面に露光され、プリント
するイメージの第１カラー成分である第１潜在映像成分
（電荷パターンで目に見えない）を作りだす。光導体１
２に第１潜在映像成分を露光した後、第１現像剤２２を
使用し、イメージの第１成分現像を行う。以下に述べる
通り、光導体表面に第１色のトナーを提供する。プリン
トするカラーイメージの第１カラー成分は光導体表面に
施した後、第２工程においてプリントするカラーイメー
ジの第２カラー成分を提供する。光導体１２には新たに
均一な電荷が分布される。レーザー光線走査ユニット１
６が光導体表面にレーザー光線１８を走査すると、第２
潜在成分が光導体１２に露光される。第２現像ユニット
２４が第２色目のトナーを施し、第２潜在映像成分のパ
ターンは光導体１２に付着され、トナーイメージが重な
る。第３、第４の現像ユニット２６、２８を使用して、
それぞれイメージの第３、４世分について同じ過程を繰
り返す。光導体には４つの異なる単色トナーイメージが
重なる。その後４色のトナーイメージは転写チャージャ
ー３０により紙のような記録媒体３２の表面に転写され
る。トナーイメージは定着器４０により記録媒体３２に
定着される。定着を完成するため、記録媒体３２は定着
器４０を構成する加熱ローラー４２と加圧ローラー４４
の間を通過する。ハロゲンランプのような加熱器を持つ
加熱ローラー４２は加圧ローラー４４の加圧に合わせ
て、ローラー表面を現像剤が軟化する設定温度にまで加
熱する。２つのローラーの間で加熱、加圧されたトナー
は熔解し、記録媒体３２に定着され、記録媒体にカラー
イメージが形成される。

【０００７】図１の４工程カラーレーザープリンターに
ついては、４つの現像過程が必要である。図１のプリン
ターは独立したプリント過程が必要であり、つまり従来
のモノクロレーザープリンターに比べて４倍の時間がか
かる。このように図１のプリンターは速度が遅すぎる。

【０００８】図２にもう１つの従来のカラー電子写真映
像装置の説明図を示す。図２の並列カラー電子写真映像
装置は図１に類似しており、カラーイメージは異なる単
色おプリント過程を繰り返すことで形成される。しかし
図２の装置は４つの感光ドラム１０において異なる印刷
処理が行われる。つまり、４つのチャージャー１４、４
つのレーザー光線走査ユニット１６、４つのそれぞれ異
なる色のトナーを持つ現像剤２２、２４、２６、２８、
４つの転写チャージャー３０が必要となる。図２の装置
の操作は図１と類似しているが、大きな違いはイメージ
の各成分が異なる感光ドラム上で行われることである。
第１カラーイメージは第１感光ドラム１０から形成さ
れ、記録媒体３２に転写される。その後第２、第３、第
４カラーイメージも順番に第２、第３、第４感光ドラム
から転写される。図２に示す通り、記録媒体３２は線上
の輸送経路を採用している。つまり、イメージのカラー
成分は１回の輸送により記録媒体に転写される。その後
定着器４０が記録媒体３２上で４つの成分イメージを固
定する。図２の装置の長所は、再生速度が図１の装置に
比べてはるかに速いことである。４つの現像過程が同時
に進行できるためである。しかし図２の並列カラー電子
写真映像装置にも短所がある。図２の装置は図１の装置
より優れているが、４つの感光ドラムでトナーを記録媒
体に転写していくため、それぞれの連続イメージをうま
く重ねるのが難しい。さらに重要なことは、多数のプリ
ントステーションが必要なため、図２の装置はかさば
り、値段が高い。

【０００９】もう１つのカラー電子写真映像装置を図３
に示す。カラーレーザープリンターには単工程プリント
操作で４色のイメージ成分を提供できる。当該レーザー
プリンターには、４つのプリントステーションを持つ感
光ドラム１０を含む。各ステーションには、チャージャ
ー５０〜５６、レーザー光線走査ユニット５８〜６４、
現像器６６〜７２を含み、感光ドラムの周囲に設置され
ている。第１プリントステーションで、感光ドラム１０
はチャージャー５０により均一な電荷分布が施され、第
１潜在映像成分が感光ドラムに露光され、第１潜在映像
成分は現像器６６により第１トナーイメージとなる。第
２プリントステーションでは第２チャージャー５２でこ
れらの過程を繰り返す。感光ドラム１０の表面上（第１
トナーイメージがすでにある）に均一な電荷分布を再び
施す。第２トナーイメージを感光ドラム表面上の第１ト
ナーイメージに重ねる。ドラムが回転して、第３、第４
プリントステーションを通過するとき、第３、第４カラ
ーイメージ成分が感光ドラム１０上に重ねられる。その
後４色のトナーイメージは転写チャージャー３０により
記録媒体３２に転写され、４色のイメージは定着器４０
で記録媒体３２に定着される。

【００１０】図３の単工程カラープリンターは図１の多
工程設計に比べてカラーアウトプットの速度が速い。し
かし実際上はパーツの厳密な位置設定が必要となる。図
３の装置は映像に必要な位置設定が難しい。図３の異な
るイメージ成分がうまく重なるようにするには、４つの
レーザー光線走査ユニット５８〜６４を、レーザー光線
のトレースラインがドラム円柱軸のドラム表面の線に平
行になるよう配置しなければならない。この位置設定は
３次元において５つのパーツの位置を正確に決めなけれ
ばならないため、非常に難しく、量産できない。レーザ
ーは通常高速回転の多面鏡により走査される。各面が独
立して回転するため、４本のレザー光線のラインを設置
するのは非常に難しい。このため鏡面の位置が少し変化
するだけでも、鏡面からドラム表面までの長い経路を通
ることで、大きなずれとなる。図３の装置はもう一つの
難点を持つ。それは大きな体積である。感光ドラム１０
は大きくないと、４つのプリントステーションと転写チ
ャージャー３０を周囲に設置することができない。この
ため、図３の装置は家庭や小規模なオフィスで使用する
のに適さない。米国特許第５５４１７２２号や第５５５
７３９４号では、図３設計を改善し、露光ユニットの発
光二極体（ＬＥＤ）を透明な感光ドラム内に入れてい
る。サイズは縮小できたものの、コストが高く、性能が
良くない透明な感光ドラムを使用する必要がある。この
ほか、上記特許２件は現像ユニットに必要な空間を縮小
できない（現像ユニットは露光ユニットよりはるかに大
きい）ため、効果には限りがある。

【００１１】このため、電子写真映像装置の構造を改善
するには、高性能、低コスト、コンパクトという要素を
同時に考慮する必要がある。このため、図４の設計が発
明された。図４の現像ユニットには、導電ローラーが含
まれる。磁性キャリア粒子とプラスチックまたはその他
トナーのインク粒子から成る混合物である現像剤が、潜
在映像を施された感光ドラム表面にまで運ばれる。現像
ユニットには、ローラー、攪拌器またはその他の機構が
含まれ、現像剤をかき混ぜる。かき混ぜられた現像剤は
ローラー表面に付着し、設定した厚みの現像剤がローラ
ー上に残るよう刃で削ぎ落とす。ローラーが感光ドラム
と反対方向に回転する時、トナーには摩擦で電気が生
じ、トナーとキャリアはローラーで現像ユニットの容器
から隣接する感光ドラムまで送られる。直流電源または
交流電源から得られる現像バイアス電圧は感光ドラムと
現像ユニットの間に施され、現像剤をローラーから感光
ドラムまで送る電場を形成する。

【００１２】図４に示された従来の現像ユニット構造で
は、摩擦発電刃８０とフィードローラー８２がケース８
６内の現像ローラー８４に隣接する。摩擦発電刃８０は
スプリング構造により現像ローラー８４の表面に押しつ
けられている。攪拌器８８はキャリアとトナー９０の現
像剤混合物が入っている容器に設置されている。現像さ
れる時、トナー９０は攪拌器８８でかき混ぜられ、フィ
ードローラー８２の表面に散布される。さらに、フィー
ドローラー８２の表面上のトナー９０はフィードローラ
ーから現像ローラー８４の表面に送られる。同時に、摩
擦発電刃８０と現像ローラー８４の間の摩擦で、トナー
９０に電気が生じる。その後トナー９０は上述の静電機
構により選択的に感光ドラム１０の表面に転移し、イメ
ージが形成される。上記の従来の現像ユニットには、以
下の問題がある。摩擦発電刃８０と現像ローラー８４と
の間の摩擦力が生み出す負荷の波動が激しく、トナー９
０の電荷に影響を与える。摩擦発電刃８０と現像ユニッ
ト８４の間の接触部分が小さいため、トナーの摩擦発電
が不安定である。トナー粒子が摩擦発電刃８０と現像ロ
ーラー８４との間の力により砕けてしまい、にじみが生
じて、イメージの品質が低下する。トナーを入れる容器
とその他の現像機構が離れている。現像ユニットの構造
が複雑で、無駄な空間が多く、現像ユニットに残ったト
ナーは浪費となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー電子写真
映像装置の欠点を克服し、コンパクトで、高性能、且つ
製造しやすいカラー電子写真映像装置を提供すること
が、本発明の解決しようとする課題である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は単工程現像によ
りフルカラーイメージのカラー電子写真映像装置を提供
するものである。柔軟性光導体は１組のローラーにより
駆動される環状ベルトから形成される。各カラーを持つ
現像剤は複数の現像ユニットから光導体表面に投射され
る。現像剤の投射が完了した後、カラートナーイメージ
が記録媒体に転写される。さらにトナーイメージが記録
媒体に定着され、フルカラーイメージが再生される。柔
軟性光導体は２つのローラー間において平面を成し、４
つの露光ユニットは光導体の平面に対して垂直になるよ
う設置され、４本の平行な光線を発射する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は単工程においてより簡単
な構造を採用し、カラーハードアウトプットを行う電子
写真映像装置を提供するものである。さらに、本発明は
最小の経路に沿って平面の光導体を提供する電子写真映
像装置である。それぞれの露光ユニットからの光線が光
導体平面に垂直になり、露光ユニットからの光線が互い
に平行になるように部品の位置を調整するだけでよい。
これらの位置調整問題は図３の単工程システムに比べて
はるかに簡単である。図３のシステムは、三次元におい
て４つのレーザー光線走査ユニットがトレースする光導
体上の４つの平面を正確に選択する必要がある。本発明
の位置調整は４つの露光ユニットに関して、出力される
光線がそれぞれ平行になるようにすればよいだけであ
る。つまり図３の装置は３次元の調整が必要であるのに
対して、本発明は２次元の調整でよい。光学または光学
システムの位置調整問題を熟知したものは、本発明にお
ける４本以上の光線を平行にする調整が図３の装置に比
べてはるかに簡単であることを認識することができる。
このほか、本発明の実施例の安定性は図３をはるかに上
回る。このため、本発明の実施例はより安価であるだけ
でなく、より優れた耐久性を持つことが予測される。

【００１６】本発明のその他のいくつかの要因が、平行
の光線が平面の光導体に照射するのを容易にしている。
そのうちの１つはより小さな現像ユニットを採用してい
ることである。図３の装置において、現像ユニットは設
計の関係から大きな体積を占めていた。このため、図３
の装置の感光ドラムは映像を形成する平面を提供するよ
う変更することが非常に難しい。本発明では現像ユニッ
トにより効率的で簡単な設計を提供し、光導体とプリン
ターエンジンなどのその他部品に平面構造を採用してい
る。つまり、本発明の実施例では現像ユニット内のトナ
ーを内部で輸送するメッシュベルトに提供することで、
従来とは異なる構造の現像ユニットを採用することがで
きた。このトナー輸送装置でシステム全体の統合をより
改善することができる。また、従来の多成分現像剤に比
べて単成分現像剤を使用すると、現像ユニットをより簡
素化することができる。現像剤にキャリアを含まず、ト
ナーだけにすると、現像剤の容器はよりコンパクトとな
り、これに伴い現像ユニットの体積もより小さくなる。

【００１７】光導体に平面構造を使用する本発明のもう
１つの要因は、高度集積の露光ユニットを採用している
ことである。露光ユニットは４つの多面鏡を含む。鏡を
設置するため、鏡面を回転させるシャフトを用いる。４
つの多面鏡は１枚のプラスチックから形成される。この
ため、４本のレーザー光線がこの露光ユニットから走査
される時、４本の光線は４つの平行な平面をトレースす
るための調整がほとんど必要ない。もう１つの構造にお
いて、露光ユニットは４つのＬＥＤを設置する硬いフレ
ームを含むこともできる。４つのＬＥＤの位置はＬＥＤ
の光線が４つの平行平面に沿って伸びるよう調整する。
これらの構造またはその他の構造を持つ本発明の露光ユ
ニットは、本発明の実施例のプリンターエンジンの平面
構造に適する。このほか、これらの露光ユニットはそれ
自体の製造やシステムの統合が簡単であるため、電子写
真映像装置の製造コストが安くなる。実施例と添付の図
を参照して、本発明の特徴を討論していく。本発明は市
場で普及している部品が多く使用されている。ここでは
部品について詳しく触れないが、本電子写真映像装置の
大きな特徴となっている。以下に４色レーザープリンタ
ーについて詳しく述べるが、本発明の原理はその他の電
子写真映像システムにも応用することができる。例え
ば、いくつかのメモリーにそれぞれ異なる色成分の走査
映像を記憶させたカラーコピー機にも本発明を使用でき
る。このほか、本発明は４色と限定しない。本発明の実
施例はプリントステーションの数を簡単に増減すること
ができる。

【００１８】図５に本発明のカラー電子写真映像装置を
示す。当該装置には柔軟性光導体１００が含まれ、これ
は第１ローラー１０２と第２ローラー１０４の間に設置
された環状ベルトを形成している。ローラー１０２と１
０４は十分な距離を保ち、光導体１００の一方の平面は
各種プリントステーションを設置するだけの大きさがあ
る。光導体の平面の裏側には、張力板を設置し、プリン
ト平面の安定性を保持している。ローラー１０２、１０
４には１つ以上のピンが設置され、光導体１００が横方
向に移動するのを防止する。図に示す通り、１つまたは
２つのローラーが駆動して、光導体をプリント区におい
て下方向に移動させる。移動の方向は、４つのプリント
ステーションの部品の順序を決定する。それぞれのプリ
ントステーションにおいて、第１に設置される部品はチ
ャージャー１０６〜１１２である。４つの現像ユニット
１１４〜１２０はそれぞれチャージャー１０６〜１１２
の間に設置される。４つのレーザー光線走査ユニットは
４つのプリントステーションにそれぞれ供給されてお
り、それらは半導体レーザー１２２〜１２８から形成さ
れている。レーザー光線１３０〜１３６はチャージャー
１０６〜１１２と隣接する現像ユニット１１４〜１２０
の間を通過し、柔軟性光導体１００の表面に到達する。
図に示された電子写真映像装置には従来の転写チャージ
ャー１３８と従来の定着器１４０が含まれている。定着
器１４０は加熱ローラー１４２と加圧ローラー１４４を
含んでいる。チャージャー、レーザー光線走査ユニッ
ト、現像ユニットがそれぞれ４つのプリントステーショ
ンを構成している。順番に黄色（Ｙ）、赤紫（Ｍ）、青
（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーイメージを光導体に提供して
いる。

【００１９】本発明のより好ましい実施例において、柔
軟性光導体１００は帯状の柔軟性基底に有機光導体をメ
ッキしたものである。ベルト基底は通常高度な導電性を
持ち、金属網または金属膜をメッキしたプラスチックが
採用される。ベルト基底がプラスチック製の場合、導電
プラスチックを採用して、その柔軟性を提供するだけで
よい。ベルト導電基底には非結晶半導体又は有機光導体
の光導電材料を使用できる。有機光導体は柔軟性が高
く、長期の使用に耐えるため、好ましい。光導体は絶縁
性を持つのが好ましく、光導体の表面の電荷はプリント
ステーションを通過できるに十分な時間、暗闇の中で留
まっている。半導体レーザー光線１２２〜１２８が照射
されると、光導体はすぐに放電する。有機光導体はイー
ストマン・コダック社や三菱化学から購入することがで
きる。当然、類似の柔軟性と光導電性を持つその他の光
導体も使用できる。

【００２０】各レーザー光線走査ユニットには、１つの
多面鏡とレーザープリンター内で使用される半導体レー
ザーの焦点調整などの光学装置が使用される。シャフト
１５８は多面鏡１５０〜１５６の中心軸を通過し、モー
ター１６０で駆動され、多面鏡を回転させる。より高速
の回転が必要ならば、エア・ベアリング上で回転させて
もよい。多面鏡１５０〜１５６はそれぞれ四角の横断面
を持ち、１枚のプラスチックから形成される。最も簡単
な方法は同じ四角の横断面を持つ長方形のプリズムから
形成し、旋盤を使ってブロックを回転させ、鏡面の間に
シャフト位置を決定する。その後アルミニウムで鏡面
を、例えば、スパッター・コーティング（Sputter coat
ing)して、反射するようにする。そして、鏡を組み立て
て使用する。得られた鏡は持つ４つの多面鏡を持ち、平
行な面を持つ。実際、鏡の組立はプラスチック噴出成形
（molding)で行い、さらに鏡面をアルミなどの金属膜で
コーティングすることができる。このような成形は十分
な精密度を達成し、設定された誤差範囲内で鏡面の位置
決定を行うことができる。

【００２１】光導体の平面プリント表面に対する鏡の適
当な組立と、それぞれの半導体レーザー１２２〜１２８
のより簡単な焦点調整及び位置調整によって、位置調整
を完成することができる。このため、レーザー光線走査
ユニットから発せられる４本の平行なレーザー光線１３
０〜１３６は高い精度で多面鏡１５０〜１５６に反射
し、光導体１００の移動する方向に対して垂直に光導体
１００の表面に走査することができる。よく知られてい
るように、各レーザー１２２〜１２８はモジュレート回
路に接続され、黄、赤紫、青、黒のイメージ成分に必要
な情報によりそれぞれレーザーを調整する。市場で売ら
れているカラーレーザープリンターのモジュレート設計
は本システムに使用できるため、ここでは説明しない。
一方、既知のモジュレート設計の一部変更は、図５のシ
ステムの組立と位置決定に役立つ。連続する黄、赤紫、
青、黒のイメージ成分の垂直の位置付けは、光導体１０
０の輸送速度に基づき、それぞれのモジュレーション・
パターン間において時間を変化させることで得られる。
本発明のより好ましい実施例において、カラーイメージ
成分間の遅延は、製造時に非揮発性メモリー（ＥＰＲＯ
Ｍ、ＥＥＰＲＯＭ、またはフラッシュメモリー）にプロ
グラミングされ、各プリンターについて試験で位置を判
定する。このため、システムの初期位置決定を行った
後、試験で各カラーイメージ成分間の位置決定を行う。
この試験はテストパターンのプリントにより行われる。
相対的な遅延の調整により、連続するカラーイメージ成
分間の位置づけを改善し、それらの遅延は非揮発性メモ
リーに記憶させる。この方法により、図５のシステムの
初期セットアップにおいて、４つのカラーイメージ成分
間で０．５ピクセルまたは０．５ドットの精度を達成す
ることができる。

【００２２】同様に水平の位置づけを改善することがで
きる。各レーザー１２２〜１２８を駆動するためモジュ
レート信号を発生させる情報をそれぞれのラインメモリ
ーに記憶させる。４つの異なるラインメモリーは各レー
ザーと生産させるイメージ成分に提供する。各ラインメ
モリーは図６を示す通り、プレシフト・レジスター１７
０、ラインメモリー・レジスター１７２、ポストシフト
・レジスター１７４から構成される。図６のラインメモ
リーは、モジュレーションデータがシフト・レジスター
に保存されるシングルビットデータ、またはシフト・レ
ジスター列に保存されるデータワードのいずれにも適当
である。図に示されたレジスター列の使用によって、必
要なモジュレーションデータはメモリーの中で右または
左にシフトし、モジュレーション信号をその他のライン
メモリーに対して早めたり、遅らせたりすることができ
る。カラーイメージ成分の水平線を早めたり、遅らせた
りすることで、すべてのカラーイメージ成分間の水平方
向の位置づけを調整できる。本発明のより好ましい実施
例において、製造時において各ラインメモリーを早めた
り、遅らせたりして調整し、それを例えば非揮発性メモ
リーに記憶させ、各カラーイメージ成分の水平位置づけ
を０．５ピクセルまたは０．５ドットの精度で行うこと
ができる。

【００２３】本発明の図５に示したカラー電子写真映像
装置のイメージ再生操作は、以下のように行われる。ま
ず、ローラー１０２、１０４で柔軟性光導体１００を回
転させる。その後第１チャージャー１０６で光導体のプ
リント平面前端部分に−６００〜−８００Ｖ（本実施例
では−７００Ｖ）の電圧を施す。光導体１００の均一な
電荷を帯びた表面が第１チャージャーと第１現像ユニッ
ト１１４の間を通過する時、第１イメージ成分の情報を
持つ第１レーザー光線１３０が光導体の帯電部分に照射
される。プリントするイメージの情報に応じて、光導体
１００を放電させる。この時、光導体の潜在空白部分
（トナーが付かない部分）は−７００Ｖを維持するのに
対し、非空白部分（トナーが付く部分）の電圧は±１５
０〜０Ｖとなる。その後、第１潜在イメージ（まだ目に
見えない）を持つ帯電区は第１現像ユニット１１４を通
過すると、黄色のトナーを含む現像剤が第１現像ユニッ
トから帯電区表面に送られ、黄色のイメージ成分が現像
される。続いて、赤紫、青、黒の現像剤が光導体表面に
施される。各カラーについて黄色と同様にチャージン
グ、放電、現像作業が行われ、光導体１００のプリント
平面に４色のトナーイメージが形成される。記録媒体１
６２（通常は紙）がローラー１０４と転写チャージャー
１３８の空間に送られる。転写チャージャー１３８が光
導体と記録媒体の間に電場を発生させることにより、光
導体１００表面のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーイメージは記録
媒体１６２に転写される。さらに、トナーイメージは定
着器１４０の提供する高温と高圧により定着され、４色
のトナーイメージは記録媒体１６２上に固定される。通
常プリント平面から遠い光導体１００の一部分に、クリ
ーニングステーション１６４を設置し、光導体を放電さ
せ、残ったトナーやその他の残渣を除去する。このクリ
ーニングステーション１６４も光導体が輸送される時に
適当な張力を維持する張力ユニットを含む。

【００２４】図５の本発明実施例において、多面鏡で走
査する半導体レーザー光線走査ユニットが使用されてい
る。しかし、発光二極体（ＬＥＤ）などのその他の光源
や液晶装置（ＬＣＤ）で調整される光源も使用すること
ができる。図７に本発明の２つ目の実施例を示す。その
中には独立して制御できるＬＥＤ列やＬＣＤにより調整
される光源１８０〜１８６が、最初の実施例におけるレ
ーザー光線走査ユニットの代わりに使用されている。こ
の状況において、図５の半導体レーザー１２２〜１２
８、多面鏡１５０〜１５６および関連の光学装置は省略
することができる。このため、最初の実施例に比べて第
２の実施例の装置はよりコンパクトであり、製造コスト
も安い。また、現像単位により大きなトナー容器を提供
することもできる。光源１８０〜１８６は１つの硬いフ
レーム上に取り付け、互いに固定する。ＬＥＤ列を跨ぐ
シリンダー状の光学装置（例えばファイバーレンズ）を
使用して、ＬＥＤ列が光導体上の平面プリント表面にイ
メージを再生するのが望ましい。ＬＣＤモジュレーショ
ンを使用する場合は、光源の特徴によってその他の光学
装置が必要となるかもしれない。露光ユニット１８０〜
１８６は硬いフレーム上に設置きるため、列は平行平面
に沿い、且つ光導体の平面プリント表面に垂直に光を発
することができる。このため、図３の従来のシステムに
比べて、露光ユニット１８０〜１８６は位置調整が簡単
である。

【００２５】上述したように、コンパクトな現像ユニッ
トは図５と図７の電子写真映像システムの構造に有利と
なる。本発明の異なる観点により、この種のコンパクト
な現像ユニットが提供される。本発明のより好ましい実
施例の現像ユニットは図５と図７のシステムに使用され
ているが、本発明の現像ユニットはその他の電子写真映
像システムの構造においても使用できる。図８に本発明
の実施例の現像ユニットを示す。当該ユニットは、第１
ローラー２００、第２ローラー２０２、輸送装置２０４
（通常はメッシュまたは類似の材料）、輸送装置の摩擦
区２０８付近にある摩擦装置２０６、容器内のトナー２
１０、現像ローラー２１２、厚み調整刃２１４を含む。
図８の現像ユニットはケース２１６内に設置されてい
る。図に示される輸送装置２０４は、第１ローラー２０
０と第２ローラー２０２間に伸びているメッシュ状のベ
ルトである。ベルトのメッシュはトナーがベルト面を通
過できるだけの孔サイズを持つ。第１ローラー２００は
モーターに接続され、輸送装置２０４を駆動するローラ
ーとなる。同時に帯電したトナーを現像ローラー２１２
の表面に送るフィードローラーとなる。第２ローラーは
輸送装置２０４の方へ伸びている。トナーが現像ローラ
ーに送られる前に、輸送装置２０４が運ぶトナー２１０
は摩擦装置２０６へ入る。摩擦装置２０６は輸送装置２
０４を挟む２枚の板である。トナー２１０が摩擦装置２
０６の板の間を通過する時に充電される。一部の実施例
において、板は金属製であり、−３００〜−７００Ｖの
バイアスＶB に接続されている。チャージャーは合成繊
維、紙、アクリル樹脂などの非導電材料で形成される。
この場合、摩擦装置２０６にはバイアス電圧が施されて
おらず、電荷は摩擦によりトナーに供給される。

【００２６】図８の現像ユニットの特徴は、摩擦装置２
０６のチャージング・プレートが輸送装置２０４上にお
いて、非常に大きく、且つ長いことである。これにより
ハイレベルの摩擦発電が生じ、同時に軽く且つコンスタ
ントな負荷を輸送装置に与えている。帯電したトナー２
１０は第１ローラー２００に送られ、さらに輸送装置２
０４から現像ローラー２１２の表面に送られる。厚み調
整刃２１３は現像ローラー２１２に押しつけられてお
り、現像ローラー２１２上のトナー層の厚みをコントロ
ールする。厚み調整刃２１２によりコントロールされた
現像ローラー２１２の表面上のトナー層の厚みは１０〜
１００μｍである。現像ローラー２１２はウインドー２
２２を通じて光導体２２０と向かい合っており、ウイン
ドーをコントロールし、選択的にトナー２１０を光導体
２２０へ噴出することができる。現像ユニットを通じて
トナーを移動するため輸送装置２０４を提供すること
で、図８の現像ユニットを従来のものよりコンパクトに
し、且つ／又は他とは異なった形状を持つことができ
る。また、輸送ユニット２０４により、図８の現像ユニ
ットは攪拌機構を必要としない。このほか、輸送機構に
より、現像ユニットは単成分現像剤（トナーだけでキャ
リアなし）を採用でき、現像ユニットをよりコンパクト
にすることができる。本発明のより好ましい実施例にお
いて、輸送装置は導電材料から形成されるメッシュベル
トである。トナー粒子の直径は数〜数十μｍである。輸
送装置２０４のメッシュはトナー粒子が通過することが
でき、メッシュの孔サイズは数十〜数百μｍが望まし
い。

【００２７】図９にもう１つの実施例の現像ユニットを
示す。殆どが図８に類似しているが、図８の摩擦装置２
０６と第２ローラー２０２の代わりに異なる構造の摩擦
装置を使用している。摩擦装置はシリンダー２３０と半
球シェル２３２を含む。輸送装置２０４がシリンダー２
３０と半球シェル２３２の間を通過する。摩擦装置は輸
送装置２０４に伸びて、輸送装置において適当な張力を
維持し、且つトナーに摩擦で電気をおこすことができ
る。輸送装置２０４が移動している時、シリンダー２３
０は回転し、これにより輸送装置２０４が運ぶトナーは
半球シェル２３２と摩擦し、電気が生じる。図９の現像
操作はその他の面で図８と全く同じであるため、ここで
は触れない。

【００２８】図１０に本発明の現像ユニットのもう１つ
の応用を示す。構造は図８とほぼ同じである。ソフトロ
ーラー２４０が第１ローラー２００と現像ローラー２１
４の間に設置されている点だけが異なる。ソフトローラ
ー２４０の表面はポリエステル又は０．５〜２．０の
細毛を持つその他の繊維から形成することができる。ト
ナーは暫時ソフトローラーの細毛の中に貯蔵され、コン
スタントにトナーを現像ローラー２１２に供給できる。
トナー２１０は輸送装置２０４により運ばれ、摩擦装置
２０６で摩擦を受け電気を生じる。次に帯電したトナー
２１０は第１ローラー２００とソフトローラー２４０に
送られる。帯電したトナー２１０はソフトローラーから
現像ローラー２１２の表面へ、さらにウインドー２２２
から光導体２２０へと運ばれる。図８〜１０の現像ユニ
ットはそれぞれの実施例において、摩擦装置の接触面積
が大きく、環状ベルトが回転する時にトナーを運ぶ。こ
のため、トナーの輸送作業はスムースで、現像ユニット
の負荷は安定しており、現像装置のエネルギー消費を減
少することができる。さらに、現像装置の駆動負荷減少
は現像ユニット自体のサイズや重量を縮小することがで
き、製造コストも削減できる。このほか、トナー粒子に
かかる力が減り、トナー粒子は壊れにくいため、画像品
質が改善できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明では柔軟性光導体を採用すること
により、単工程現像のカラー電子写真映像装置を提供す
ることができた。つまり、本発明はコンパクトで、製造
コストの安い単工程現像のカラー電子写真映像装置を提
供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の多工程カラー電子写真映像装置の説明図
である。

【図２】従来の並列カラー電子写真映像装置の説明図で
ある。

【図３】従来の単工程カラー電子写真映像装置の説明図
である。

【図４】図１〜３で使用された従来の現像ユニットであ
る。

【図５】本発明のカラー電子写真映像装置の説明図であ
る。

【図６】露光装置を調整する資料を記憶させるラインメ
モリーの一例を示す

【図７】本発明のもう１つのカラー電子写真映像装置。

【図８】本発明の現像ユニットの異なる実施例を示す断
面図である。

【図９】本発明の現像ユニットの異なる実施例を示す断
面図である。

【図１０】本発明の現像ユニットの異なる実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

100 柔軟性光導体 102 第１ローラー 104 第２ローラー 106,108,110,112 チャージャー 114,116,118,120 現像ユニット 122,124,126,128 半導体レーザー 130,132,134,136 レーザー光線 138 転写チャージャー 140 定着器 142 加熱ローラー 144 加圧ローラー 150,152,154,156 多面鏡 158 シャフト 160 モーター 162 記録媒体 164 クリーニングステーション 170 プレシフト・レジスター 172 ラインメモリー・レジスター 174 ポストシフト・レジスター 180,182,184,186 露光ユニット 200 第１ローラー 202 第２ローラー 204 輸送装置 206 摩擦装置 208 摩擦区 210 トナー 212 現像ローラー 214 厚み調整刃 216 ケース 220 光導体 222 ウインドー 230 シリンダー 232 半球シェル 240 ソフトローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597115705 ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＴｒｕｓｔＣｅｎｔｅｒ，1209 ＯｒａｎｇｅＳｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ 19801，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ユウジヒラオカ日本国埼玉県所沢市青葉台1304−12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１ローラー、第２ローラーのローラーセ
ット、環状ベルトがローラーセットにより移動方向に沿
って駆動されるという柔軟性光導体、柔軟性光導体の表
面に予め設定した電圧を施すという多数のチャージャ
ー、光導体の移動方向においてチャージャーの次に設置
され、平行な光線を柔軟性光導体の特定の場所に照射
し、特定の場所の電圧を変化させるという多数の光源、
及び柔軟性光導体に送る現像剤を有する多数の現像ユニ
ットを含むカラー電子写真映像装置。
【請求項２】記憶媒体を光導体に通過させるための記録
媒体輸送装置、カラー現像剤を光導体から記録媒体に送
るため光導体に隣接する転写チャージャー、カラー現像
剤を熔解するため予め設定した温度を圧力を施す定着器
をさらに含む請求項１に記載のカラー電子写真映像装
置。
【請求項３】定着器には加熱ローラーと加圧ローラーを
含む請求項２に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項４】現像ユニットとチャージャーが互い違いに
設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージャ
ー間に隙間が形成され、各光源にはレーザーが含まれ
て、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光線の発
射口を設置する請求項１に記載のカラー電子写真映像装
置。
【請求項５】レーザーが半導体レーザーである請求項４
に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項６】現像ユニットとチャージャーが互い違いに
設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージャ
ー間に隙間が形成され、各光源には発光二極体が含まれ
て、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光線の発
射口を設置する請求項１に記載のカラー電子写真映像装
置。
【請求項７】現像ユニットとチャージャーが互い違いに
設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージャ
ー間に隙間が形成され、各光源には液晶装置が含まれ
て、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光線の発
射口を設置する請求項１に記載のカラー電子写真映像装
置。
【請求項８】光導体が有機光導体である請求項１に記載
のカラー電子写真映像装置。
【請求項９】４つの現像ユニット、４つのチャージャ
ー、４つの光源を含み、現像ユニットの現像剤は黄色の
トナー、赤紫のトナー、青のトナー、黒のトナーを含む
請求項１に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１０】多数の光源はレーザー光線を組み立てた
多面鏡に反射させることにより発生させる請求項１に記
載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１１】多面鏡は多面鏡が回転するシャフトと互
いに固定しあう請求項１０に記載のカラー電子写真映像
装置。
【請求項１２】多面鏡とシャフトが１枚の材料から形成
される請求項１１に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１３】１枚の材料がプラスチックである請求項
１２に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１４】１枚の材料が噴射成形されたプラスチッ
クである請求項１２に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１５】多面鏡の表面が反射材料でメッキされて
いる請求項１２に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１６】反射材料が金属である請求項１３に記載
のカラー電子写真映像装置。
【請求項１７】組立が４つの多面鏡を含む請求項１０に
記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１８】シャフトが直接モーターで駆動される請
求項１１に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項１９】少なくとも１つの平面を持つ光導体、少
なくとも１つが光導体の平面に隣接し、予め設定した電
圧を光導体に施す多数のチャージャー、光導体の平面に
光線を照射して光導体の特定部分の電圧を変化させ、光
導体の移動方向に向かって多数のチャージャーの次に設
置されている多数の光源、光導体に送るカラー映像剤を
持つ多数の現像ユニットを含むカラー電子写真映像装
置。
【請求項２０】記憶媒体を光導体に通過させるための記
録媒体輸送装置、カラー現像剤を光導体から記録媒体に
送るため光導体に隣接する転写チャージャー、カラー現
像剤を熔解するため予め設定した温度を圧力を施す定着
器をさらに含む請求項１９に記載のカラー電子写真映像
装置。
【請求項２１】定着器には加熱ローラーと加圧ローラー
を含む請求項２０に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項２２】現像ユニットとチャージャーが互い違い
に設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージ
ャー間に隙間が形成され、各光源にはレーザーが含まれ
て、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光線の発
射口を設置する請求項１９に記載のカラー電子写真映像
装置。
【請求項２３】レーザーが半導体レーザーである請求項
２２に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項２４】現像ユニットとチャージャーが互い違い
に設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージ
ャー間に隙間が形成され、各光源には液晶装置が含まれ
て、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光線の発
射口を設置する請求項１９に記載のカラー電子写真映像
装置。
【請求項２５】現像ユニットとチャージャーが互い違い
に設置され、それぞれ隣接する現像ユニットとチャージ
ャー間に隙間が形成され、各光源には発光二極体装置が
含まれて、現像ユニットとチャージャーの間の隙間に光
線の発射口を設置する請求項１９に記載のカラー電子写
真映像装置。
【請求項２６】光導体が有機光導体である請求項１９に
記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項２７】４つの現像ユニット、４つのチャージャ
ー、４つの光源を含み、現像ユニットの現像剤は黄色の
トナー、赤紫のトナー、青のトナー、黒のトナーを含む
請求項１９に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項２８】多数の光源はレーザー光線を組み立てた
多面鏡に反射させることにより発生させる請求項１９に
記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項２９】多面鏡は多面鏡が回転するシャフトと互
いに固定しあう請求項２８に記載のカラー電子写真映像
装置。
【請求項３０】多面鏡とシャフトが１枚の材料から形成
される請求項２９に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項３１】１枚の材料がプラスチックである請求項
３０に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項３２】１枚の材料が噴射成形されたプラスチッ
クである請求項３１に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項３３】多面鏡の表面が反射材料でメッキされて
いる請求項３１に記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項３４】反射材料が金属である請求項３３に記載
のカラー電子写真映像装置。
【請求項３５】組立が４つの多面鏡を含む請求項２９に
記載のカラー電子写真映像装置。
【請求項３６】シャフトが直接モーターで駆動される請
求項３５に記載のカラー電子写真映像装置。