JPS63123063A - 一回通しでの黒と複数の強調色による像の印刷装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に多色の乾式トナーまたは現像剤を用
いて静電潜像を可視化する装置およびその方法に関し、
更に特定すると、印刷装置の処理領域を経て結像面にお
いて一回通しで黒と少なくとも２個の強調色とによって
トナー像を印刷する装置およびその方法に関する。

本発明は、ゼログラフまたは印刷技術に適用される。ゼ
ログラフの実施にあたって、一般的な手順として最初に
光導電絶縁面または光受容体（ｐｈＯｔｏｒｅｃＯｐｔ
ｌｏｒ　）を均一に帯電しゼ［１グラフ面上に静電潜像
を形成する。この帯電は、原像（ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｉ
ｍａｇｅｓ　）の形状に光照射することによって選択的
に消滅する。帯電レベルの選択的な消滅により、結像面
に、光照射を受けない領域に相当する帯電潜像のパター
ンが形成される。

帯電パターンは、トナーで現像することにより可視化さ
れる。トナーは一般に、静電力によって帯電パターンに
付着する着色粉末である。

現像された像は、結像面に固定されることもありまたは
ジ−トートに転写されて固定される。

帯電パターンの形成および現像方法は、カールソン（Ｃ
，Ｆ、Ｃａｒｌｓｏｎ　）に与えられた米国特許第２゜
２９７．６９１号中に詳しく述べられている。更に仙の
、静電像の形成および現像手段が、エバート（Ｊ、　Ｐ
、　Ｅｂｅｒｔ　）に与えられた米国特許第２，６４７
．４６４号、シャファー１〜（Ｒ，Ｈ，５ｃｈａｆｆｅ
ｒｔ　）に与えられた米国性お第２，５７６．０４７号
およびウォーカツブ（Ｌ、　Ｅ、　１４ａ　Ｉｋυρ）
に与えられた米国特許第２，８２５，８１４号中に述べ
られている。

現代ビジネスとコンピュータによる必要性によって、２
個かそれ」ス上の色を含む原稿を再生することが効果的
でもありまた望ましい場合がある。

再生されたコピーが２色を含む必要性のある場合もある
。

１個以」二の色でコピーされる事が望ましいタイプの書
類の１例として、特定の情報が２番目の色で強調された
会計報告書がある。場合によっては像を１個以上の色で
再生することが望ましい他の例として、コンピュータ端
末としての陰極線管（ＣＲＴ）表示装置がある。即ち、
ＣＲ１表示装置上の像のうち変化しない情報を第１の色
で再生し、可変情報を第２の色で表現する事が望ましい
場合である。

複数の色でコピーするための多くの有用な方法が知られ
ている。それ等のうちいくつかは高品質の像を形成する
が、更に改善の余地がある。特に、１個の強調色に限定
したものより２個以上の強調色で像を印刷できることが
望ましい。更に、このような像を光受容体または伯の電
荷保持面に一回通しで印刷処理領域または部位を経て形
成できることが望ましい。

複数色（即ち黒と１個の強調色の２色）ｃ像を形成する
方法が、ピクスピ（ＬＥ、８ｉｘｌ＋ｙ　）に与えられ
た米国特許第３，０１３，８９０号に開示されており、
正または負の極性の帯電パターンを単一の２色現像剤に
よって現像している。ビクスビによる現像剤は、相対的
に正にまたは負に帯電されるトナーの両方を支持づ−る
単一のキャリアから成っている。正のトナーは第１の色
を、負の１−ナーは第２の色を形成する。ビクスビの方
法は、正に帯電された結像領域を負のトナーで、負に帯
電された結像領域を正のトナーで現像するものである。

帯電パターンが正および負の両極性を有しているとぎの
み２色の結像が生じる。

テシ（Ｔｃ５ｉ　）技術によって帯電パターンの複数色
による現像を行う事が出来る。この技術は、シ１’）ル
ツ（「、八、ｓｃｈｗｅｒｔｚ＞により米国特許第３゜
０４５．６４４号中で示されている。ビクスビと同様に
、シュワルツは正と負の両極性の帯電パターンを現像す
る。シュワルツの現像システムは、１セツトの磁性ブラ
シであり、このうちの１個は第１の色の相対的に正のト
ナーを帯電パターンの負に帯電された領域に付着させ、
他のブラシは相対的に負のトナーを正に帯電された領域
に付着させる。

カラーフィルタと多くの現像及び転写工程を用いてカラ
ーのゼログラフ像を形成する方法と装置が、ナガマツ等
に与えられた米国特許第３，８３２．１７０号とタカハ
シに与えられた米国特許第３．８３８．９１９号にそれ
ぞれ示されている。

グンドラツク（Ｒ，Ｗ、Ｇｕｎｄｌａｃｈ）とビーン（
Ｌ、　Ｆ。

Ｂｅａｎ＞に与えられた米国特許第３，８１６，１１５
号中に、同じ極性ではあるが強弱の帯電領域をもつ帯電
パターンを形成する方法が開示されている。この帯電パ
ターンは、ゼログラフ板の被覆前に帯電と像部分の露光
とを繰り返しおこなって合成帯電パターンを形成するこ
とにより、作成される。ここに示されているのは帯電パ
ターンの１色による現像方法である。

望ましくは液体の現像剤による帯電パターンの２色現像
方法が、１９７８年１月１７日発行の米国特許第１１．
．０６８，９３８号に開示されている。

この方法は、第１のカラーの現像剤を付着する帯電パタ
ーンが第１のしきい値電圧１ス上であり、第２のカラー
の現像剤を付着する帯電パターンが第２のしきい値電圧
以下であることが必要である。

この第２のしぎい値電圧は第１のしきい値電圧よりも低
い。第１、第２の帯電パターンの両方とも、背用面（バ
ックグラウンド）よりも高い電圧値を右する。

米国特許第４．０７８．９２９号に示されているにうに
、２色の像を形成する更に別の方法として、結像面上の
１極性のみからなる帯電パターンを用いるものがある。

この帯電パターンは、バックグラウンド電圧に相当する
電圧レベルの帯電領域と、バックグラウンドレベルとは
異なった他の２個の電圧レベルの帯電結像領域とを含ん
でいる。

この結像電圧のうち１個はバックグラウンド電圧よりも
高く、他の結像電圧はバックグラウンド電圧よりも低い
。

米国特許第４．０７８．９２９号における帯電パターン
は第１、第２のカラーのトナー粒子によって現像される
。第１のカラーのトナー粒子は正に帯電されており、他
方のカラーのトナー粒子は負に帯電されている。１実施
例では、これらのトナー粒子は、摩擦によって相対的に
正に帯電されるキャリアビーズと負に帯電されるキャリ
アビーズの混合体からなる現像剤によって供給される。

このキャリアビーズは、相対的に負であるトナー粒子と
正の１〜ナ一粒子のそれぞれを支持する。このＪ：うな
現像剤は、一般に、現像剤を帯電パターンを支持する結
像面を横切って分散さぜることにＪ：り帯電パターン供
給される。他の実施例では、このトナー粒子は１対の磁
気ブラシによって帯電パターン」二に供給される。個々
のブラシは１個のカラーと１電圧レベルのトナーを供給
する。更に他の実施例では、現像システムはほぼバック
グラウンド電圧にバイアスされている。このバイアスは
、現像された像における色の鮮明度を改良する。

米国特許第４，４０３．８４８号に開示されているよう
に、多色印刷装置は、部分的またはフルカラーのコピー
を供給するために追加のカラー化工程を用いる。それぞ
れが別個のカラーイメージ信号にしたがって変調された
多重走査ビームは、比較的広い点の間隔で印刷装置の光
受容体を横断して走査され、そのため互いのカラーイメ
ージの登録を確認する目的で異なったカラーイメージ信
号間のタイミングを制御（るバッファ手段が設（プられ
ている。各カラーイメージは後続のビームによる光受容
体の走査に先立って現像される。最後のカラーイメージ
の現像後、合成されたカラーイメージはコピーシー１〜
上に転写される。仙の実施例では、カラー原像を走査す
るだめの人力部分が設（プられている。この入力部分か
らのカラーイメージ信号出力は印刷部において原像のフ
ルカラーコピーを作るために用いられる。

米国特許第４，５６２．１２９号中に、感光性部材上に
少なくとも３個の屓なった電圧レベルを−〇　− 右する静電潜像を形成する工程と、ぞして単色かまたは
２色のコピー像を得るために現像剤ににってこの静電潜
像を現像する工程とからなる結像方法が開示されており
、上記現像剤は非磁性の絶縁性トナーとこのトナーを摩
擦電気的に帯電さゼ少なくとも１０１２Ω／　ｃｍの高
抵抗を有する高抵抗磁性キャリアとの少なくとも２個の
成分からなり、上記キャリアは５−４０μの粒状であっ
て絶縁性の樹脂上に磁性のファインパウダを散布づるこ
とによって形成され、この磁性ファインパウダを５０−
７５重量％含んでいるものである。

米国特許第４，５６２，１３０号は、以下の特徴を有す
る合成像形成方法に関するものである。

（ハ）２個の像露光によって異なる３レベルの電位にに
る合成静電潜像を形成して、第１の像露光によって生じ
たバックグラウンド領域く像を形成しない領域）の電位
をこの領域をスカラトロン（５ｃｏｒｏｒｏｎ）帯電手
段によって帯電させることにより常に一定の安定した中
間電位になるように補正する。これによって、像は曇り
の無い満足なコピー像として現像される。０合成静電潜
像は、単一の現像装置によって一括して、または２個の
現像装置によって現像される。後者の場合、合成潜像は
ぞれが形成された後は現像されないが、しかし第１の露
光によって生じた潜像は第２の露光に先立って現像され
、ぞして第２の露光によって生じた潜像はその後で現像
され、これによってエツジ効果に基づく曇りが防止され
、満足しうるコピー像を作成することが出来る。

米国特許第４．．３４６，９８２号中に、感光性記録媒
体の表面を均一に帯電する手段、上記感光性記録媒体上
に潜像を形成する手段および上記潜像を可視像に現像す
る手段を有する電子写真記録装置が開示されており、こ
の電子写真記録装置は、上記感光性記録媒体上に潜像を
形成する手段が正の光学像と負の光学像を以下に述べる
方法で露光するための複数の露光手段から成ることを特
徴としている。即ち、上記０の光学像が上記正の光学像
の受光領域にオーバーラツプすることにより、上記感光
性記録媒体の表面上に、上記負または正の像からのどん
な光も受光せず最初の電位を保持する第１の領域と上記
正の像からの光のみを受光し最初の電位より低い電位を
保持する第２の領域と上記負及び正の像の両方からの光
を受光し上記第２の領域における電位より更に低い電位
を保持する第３の領域とからなる潜像が形成される。

従来技術に関する上述の考察および記載した参考文献の
詳細な検討によって明らかなように、静電像の多色印刷
分野にお（プる従来技術は黒に１個の強調色をプラスし
たものでこのような像を再生することに限定されている
。したがって−回通しで黒と複数の強調色とで像を再生
することが・望まれる。

（発明の要約） 本発明は複数のカラーによる像を作成するための結像工
程に関する。特に、この発明は、印刷装置の印刷領域を
経て電荷保持面に一回通しで黒と複数の強調色による像
を形成する印刷システムに関する。この−回通しは、１
回の露光によって少なくとも４個の電圧レベルにまで電
荷保持面を効果的に放電するための露光領域をその限定
中に含んでいる。この発明は、複数の現像剤容器を経た
光受容体に一回通しで２個以トの異なる強調色像が現像
される強調色カラー化■程を直接の目的とする。予想さ
れるようにこの発明を実行するためには、初期状態で電
圧Ｖ　　　（黒の領域の現像１ａｃｋ に相当する）である電荷保持面をバックグラウンド（白
）の像領域にお【Ｊる像電圧ｖｗに、ざらに２個の強調
色像領域に相当する電圧Ｖ、とｖａとに放電する。黒と
２個の減色法による色を収容する現像剤容器がある。例
えば、黒、シアンおよびマゼンタを収容する現像剤容器
が用いられている。

像を含む電荷保持面は一回通しでこれらの容器を経て移
動される。静電潜像の現像にお（ｊるカラーの分離は、
現像剤容器にバックグラウンド電圧■　を相殺するバイ
アス電圧を印加することによって実施され、この相殺電
圧の極性は容器中のトナーによって決まる。このように
して、現像剤容器中のトナーは、電荷保持面上の予め決
定された電位に引き付けられる。１個の容器はＦ！Ｘｐ
！Ａ電気的　電気的− 性質を有する黒の現像剤を有しており、そのためこの埠
像剤は光受容体のＶｂに帯電された領域と現像剤容器の
バイアスレベルとの間に形成される電界によって潜像の
ｖｂに帯電された領域にドライブされまたは引ぎ付けら
れる。他の容器は摩擦電気的に帯電された現像剤を有し
ており、この帯電にＪ：つて現像剤は強調色像領域を示
す光受容体の放電部分にドライブされまたは引き付けら
れる。

２色像の転写に先立って、基板上への有効な転写のため
にコロナ放電を使用してトナーを改善する目的で、コロ
ナ放電による先行転写が行われる。

（実施例） 第１図は、本発明の特徴を具体化した電子写真印刷機械
の構成図であり、第２図は、本発明の実施に有用な、帯
電パターンの種々の領域にお（プる相対的な電圧値を示
す図である。

本発明の特徴を全体的に理解するため、以下の記載は図
面を参照して行う。

第１図は、本発明の電子写真印刷機械の実施例にお（プ
る各種の構成要素を概略的に示づものである。電子写真
印刷技術は良く知られているので、第１図に示した印刷
機械にお【プる各種の処理工程は簡略化して示している
。

第１図に示すように、この印刷機械は光導電面１２と電
導性基板１４とからなる光導電性のベル］−１０を用い
ている。ベルト１０は矢印１６の方向に移動し、後続の
部分を移動経路に沿って配置された各種の処理部位を順
次通過するように進行ざぜる。ベルト１ｏは１対のロー
ラ１８，２０によって駆動され、このうちローラ１８は
駆動ローラどして用いられ、ローラ２ｏは光受容体ベル
ト１０に適当な張力を与えるものである。モータ２４は
ローラ１８を回転さけベルト１ｏを矢印１６の方向に進
行させる。ローラ１８はモータ２４にベルト駆動体のよ
うな適当な手段によって結合されている。

更に第１図を参照することによって明らかなように、ベ
ルｌ−１０の１部分は最初帯電部位Δを通過する。帯電
部位Ａでは、参照番目２５で示されるスカラ１ヘロンま
たはコロ１ヘロン等のコ１」す放電＝　１５− 装置によってベルト１ｏを均一な負の高電位Ｖ。

に選択的に帯電させる。

次に、光導電面の帯電された部分は露光部位Ｂに進む。

露光部位Ｂでは、均一に帯電された光受容体または電荷
保持面１０を、レーザベースの入出力走査装置２６によ
って露光し走査装置からの出力に基づいて電荷保持面を
放電させる。この走査装置は４レベルのラスク出力走査
装置が望ましい。

初期状態で電圧Ｖ　　　（約１０００Ｖ）に帯１ａｃｋ 電された光受容体は、バックグラウンド（白）像領域に
置ける像部分がｖｗ　（約７００Ｖ）に、強調色（黒以
外の色）像領域ｖｂ　（約３５０Ｖ）、■　（約１００
Ｖ）にまで放電される。現像部位Ｃにおいて、参照番号
３０で示される磁性ブラシ現像システムは現像材料を静
電潜像に接触するように前方へ移動させる。現像システ
ム３０は、第１、第２、第３の現像剤容器３２，３３．
３４を有している。各磁性ブラシ現像容器は２個の磁性
ブラシ現像剤ローラ３６，３８を有していることが望ま
しい。これらのローラは各現像材料を潜像に接触するよ
うに進める。各現像剤ローラ対は、光受容体上の潜像に
引き付けられるトナー粒子からなるブラシを形成する。

１例として、３個の現像剤容器のうち１個は正に帯電し
た黒色トナー４０を収容し、他の２個は負に帯電したマ
ゼンタとシアンのトナー４１，４２を収容している。像
が形成された電荷保持面は一回通しでこれらの容器を通
過して移動する。静電潜像の現像にお（）る色の区別は
、電荷保持面上の異なった電位に希望のトナーを効果的
に引き付けるため適当なバイアス電圧を３個の容器３２
゜３３．３４に印加することによって達成される。

このようにして容器３２，３３．３４はそれぞれ−８０
０、−３００，−６００Ｖに／Ｌ１’７スされ、このバ
イアス電圧は直流電源Ｖｂ１ＶＣ１、ＶＣ２によって供
給される。

第１図に示してこの発明の好ましい実施例では、容器３
２は摩擦電気的性質（即ち正に帯電される）を有する黒
色の現像剤を収容しており、従って、この現像剤は光受
容体のｖｂｌａｃｋに帯電された領域と現像剤容器のバ
イアス電圧レベルｖｂとの間に形成される電界によって
潜像のｖｂｌａｃｋに帯電された領域にドライブされま
たは引ぎ付けられる。

容器３３は摩擦電気的に（即ち負に）帯電されたマゼン
タ現像剤を収容しており、この容器はマゼンタトナーが
光受容体の電圧レベルｖ８に帯電された部分にドライブ
されまたは引き付けられるようにバイアス電圧が印加さ
れている。容器３４は摩擦電気的に（すなわち負に）帯
電されたシアントナーを収容しており、そしてこの容器
は電荷保持面の電圧レベルｖａとＶ、に帯電された領域
にこのｉ〜ルナ−引き伺りまたはドライブするようにバ
イアス電圧が印加されている。結果として生じた多色像
は黒、マゼンタおよびブルーの各色から形成されている
。

以下に示す表は、光受容体上の各電圧領域にお【プる発
色状態を示すものである。

上記の表を考察することによって、黒色１ヘナーはｖｂ
ｌａｃｋ領域に引き（ｊｌ−Ｇ）られ他の２個の帯電領
域からははじかれることが分かる。これは光受容体のＶ
　　　領域が−１０００Ｖの帯電レベルで１ａｃｋ ある一方現像剤容器３２のバイアスが一８００■ぐあり
ぞして黒色現像剤が正に帯電されているためである。こ
のＪ：うに、正に帯電された黒色現像剤は容器３２Ｆの
バイアスにりも更に負である先受容体領域に引き付【ｊ
られる。反対に、容器３２中の黒色トナーは容器３２の
バイアスよりもにり正である光受容体の領域には引ぎ付
けられない。

シアン１−ナーは電圧領域Ｖ　とｖｄの両方に引一　　
１９　− ぎ付りられる。これは、光受容体」−のこれらの電圧レ
ベルがこれら２個の現像剤容器にかかるバイアスよりも
更に正でありそしてこれらの容器中のトナーが負に帯電
されているためである。

マゼンタトナーはレベルｖａの電圧領域に引き付けられ
る。これは電圧レベルＶ８が現像剤容器３３上のバアイ
スＪ：りもそしてこの容器中のトナーの負の帯電Ｊ：り
も小さい負電位であることにｊこる。

マゼンタトナーは光容体の電圧レベルｖｄ領域には引き
付けられない。これはこの領域が容器３３上のバイアス
よりも更に負でありそのためマゼンタトナーがこれ等の
領域からはじかれるためである。

このようにしてレベルＶｂとＶｄの領域は容器３２また
は３３のどちらか１個のトナーを引ぎ付り、一方電圧領
域ｖａは容器３３．３４から２色（即ちシアンとマゼン
タ）を引き付は結果として青色を生じる。電荷保持面の
レベルＶＷに帯電された領域は１−ナー容器へのバイア
スとトナーの極性のためにこれらのトナーの何れによっ
ても現像＝　２０　＝ されない。当業者には、減色法により他の減色１ヘナー
がいろいろな絹み合わせて用いられることが理解される
であろう。

２色像の転写に先立って、トナーの基板上への効果的な
転写の準備のためにコロナ放電器５４を用いた先行転写
が実行される。

静電潜像が連続して現像されると、現像材料中の１へノ
ー粒子が減少する。図示しない１〜ナ一粒子補給体が設
【プられており、容器中に設けられた現像剤ローラによ
ってこの後の使用のために容器３２．３３．３４中へ追
加のトナー粒子を供給づ−る。

支持材料シー１−５８は転写部位りにおいてトナー像と
接触するＪ：うに移動される。支持材料シー１〜は図示
しない通常のシートフィード機構によって転写部位りに
送られる。シートフィード機構は堆積された＝１ビーシ
ートの最上位のシー１−に接触するフィードロールを備
えていることが望ましい。

フィードロールは和積された最上位のシートベルト１０
の光導電面１２に接触させるように一定のタイミングで
順次進め、そのため現像された１ヘナ一パウダ像は転写
部位りで進行覆る支持材お１シー１−に接触する。

転写部位りはシート５８の裏側に適当な極性のイオンを
吹ぎイ１けるためのコロナ生成装置６ｏを有している。

このイオンは帯電トナーパウダ像を光導電面１２からシ
ート５８に引きト１【プる。この転写の後、シートはこ
のシー１−を定着部位［に進めるためのコンベア（図示
せず）にのって矢印６２の方向に連続して進められる。

定着部位Ｆは参照番号６４で示される定着部材を有しシ
ート５８に転写されたパウダ像を永久に定着させる。定
着部材６４は１個の熱ぜられた定着ローラ６６と１個の
バックアップローラ６８を備えていることが望ましい。

シート５８は定着ローラ６６とバックアップローラ６８
の間をトナーパウダ像を定着ローラ６６に接触させなが
ら通過する。この方法でトナーパウダ像はシーｌ〜５８
に永久的に定着される。定着後、図示しないシュートに
よってシート５８は１ヘレイ（図示ゼず）に収容され、
オペレータによって機械から取り出される。

支持材料シー１−がベルト１０の光導電面から分離され
ると、光受容体の像領域以外の部分に付着した残留トゾ
ーのトナー粒子および間違ったサインまたは色のトナー
粒子【まシー１〜上から取り除かれる。これらの粒子は
クリーニング部位Ｆで光導電面から取り除かれる。

クリーニングの後、光導電面は後続の像形成１ノイクル
にお（プる帯電に先立って、放電ランプ（図示せず）か
らの光を照剣され残留静電気を完全に消滅さける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例にかかる印刷装置の構成図、
第２図【よ本発明の１実施例にｉ１５　ＬＪる帯電パタ
ーンの電圧値を示す図である。 １２・・・・・・光導電面、２５・・・・・・コロナ放
電装買、３２．３３．３４・・・・・・現像剤容器、　
５８・・・・・・シー１〜、Δ・・・・・・帯電部位、
１３・・・・・・露光部位、Ｃ・・・・・・現像部位、
Ｄ・・・・・・転写部位。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷保持面上に静電潜像を形成しプリントシステ
   ムの処理領域を通る結像面の一回通しで上記静電潜像を
   黒と少なくとも２個の強調色トナーによつて可視化する
   装置であつて、 上記電荷保持面を均一に帯電する手段と 上記電荷保持面を像領域とバックグラウンド領域とに相
   当する少なくとも４個の電圧レベルに放電するための露
   光手段と 少なくとも３個の像領域を可視化するためのトナーを収
   容する複数の現像剤容器を有する手段とを備えたことを
   特徴とする一回通しでの黒と複数の強調色による像の印
   刷装置。
2. （２）電荷保持面上に静電潜像を形成しプリントシステ
   ムの処理領域を通る結像面の一回通し上で上記静電潜像
   を黒と少なくとも２個の強調色トナーによつて可視化す
   る方法であつて、 上記電荷保持面を均一に帯電する工程と 上記均一に帯電された電荷保持面を像領域とバックグラ
   ウンド領域に相当する少なくとも４個の電圧レベルに放
   電するための露光工程と 少なくとも３個の像領域を可視化するトナーを収容した
   複数の現像剤容器を含む手段を設ける工程と からなる一回通しでの黒と複数の強調色による像の印刷
   方法。