(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電写真式の潜像現像装置であって、
支持部材上にマーキング粒子の層を形成する手段と、
前記支持部材上のマーキング粒子の層の近傍で選択的放電を起こして該マーキング粒子の層のうち画像に対応する領域を一方の帯電極性へと選択的に帯電させると共に、前記マーキング粒子の層のうち画像に対応する領域以外の領域を他方の帯電極性へと選択的に帯電させ、それによって前記マーキング粒子層中に静電潜像を形成させる手段と、
前記マーキング粒子の層の一部を前記静電潜像に従って選択的に分離して、前記マーキング粒子層中に形成された静電潜像に対応する現像画像を形成する手段と、
を含む現像装置。
【請求項２】
支持部材上の潜像を現像する静電写真式潜像現像方法であって、
支持部材上にマーキング粒子の層を形成するステップと、
前記支持部材上のマーキング粒子の層の近傍で選択的放電を起こして該マーキング粒子の層のうち画像に対応する領域を一方の帯電極性へと選択的に帯電させると共に、前記マーキング粒子の層のうち画像に対応する領域以外の領域を他方の帯電極性へと選択的に帯電させ、それによって前記マーキング粒子層中に静電潜像を形成させるステップと、
前記マーキング粒子の層の一部を前記静電潜像に従って選択的に分離して、前記マーキング粒子層中に形成された静電潜像に対応する現像画像を形成するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静電潜像の形成と現像に関し、特にトナーすなわちマーキング粒子を含む現像剤層中に静電潜像を形成する装置と方法に関する。前記潜像の形成は、該層に選択的に帯電電位を加えることにより画像形状に従って帯電したトナー層を形成することにより行われる。前記トナー層内に描き込まれた潜像に従って該トナー層の一部が選択的に分離および転写されて、出力現像画像が作製される。
【０００２】
【従来の技術】
一般に静電写真式複写および印刷の工程においては、先ず電荷受容性画像形成部材が元の入力文書または画像信号に従って選択的に帯電および（あるいは）除電され、それによって該画像形成部材上に静電潜像が形成される。次にこの潜像が可視像に現像される。この現像処理は、帯電した現像剤を潜像を担持した部材表面に塗着する処理によって行われる。この処理において現像剤中の帯電粒子は潜像中の画像領域に引き寄せられ、さらに該領域に付着する。前記現像剤は粉末状または液状のものである。粉末現像剤は通常、キャリア粒子を含み、このキャリア粒子にマーキングすなわちトナー粒子が摩擦電気で付着している。また液体現像剤（いわゆる液体トナー）は通常液体キャリアを含み、この液体中に着色されたマーキング粒子（すなわちいわゆるトナー固形分）および必要に応じて帯電調整剤が、分散および（あるいは）溶解される。使用される現像剤の種類にかかわらず、上記一般的な方法においては、現像剤中のトナーすなわちマーキング粒子は均一に帯電された後、静電気あるいは電気泳動によって潜像に引き寄せられ、それによって画像形成部材上で潜像に対応した可視現像画像が形成される。次いでこの現像画像が、直接あるいは間接的に、画像形成部材から紙などの複写サブストレート（すなわちその上に画像が形成される媒体）に転写されて「ハードコピー」出力文書が作製される。工程の最終段階で画像形成部材は清掃され、後続の画像形成サイクルに備えて該部材から電荷および（あるいは）残留現像剤が全て除去される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上、従来の典型的な静電写真式複写および印刷の工程を説明したが、より効率のよい静電潜像の現像方法が要望されている。本発明は、効率の良い静電潜像の現像のための技術を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
まとめると、本発明は、静電潜像が画像形成部材ではなく現像材の層に直接形成される静電写真式画像形成装置について検討したものである。シンプルな例としては、本発明は、現像剤層中に帯電電位の異なる画像領域と非画像領域とを含んだ静電潜像を形成するシステムを含む画像現像装置として定義される。現像剤層中に形成された潜像は、その後可視像に現像される。この現像処理は、潜像を担持した現像剤層の一部を該現像剤中に描き込まれた潜像に従って選択的に分離することで行われる。
【０００５】
特定の態様として、本発明により新規な静電写真式画像形成方法が提供される。この方法では、現像剤層中に帯電種（ｃｈａｒｇｅ  ｓｐｅｃｉｅｓ）を画像形状に従って付与することによって、マーキング材すなわちトナー粒子の層が画像形状に従って選択的に帯電される。現像剤層中への画像形状に従った帯電種の付与処理は、イオノグラフィ分野で周知の選択的な制御が可能な各種帯電装置を用いて行われ、この種の帯電装置として、集束イオン流の生成が可能な装置、あるいは制御されたプラズマ放電またはイオンもしくは電子の発生が可能な各装置がある。すなわち、本発明は選択的な制御が可能な帯電装置を用いて、それにより電荷または帯電種を選択的かつ直接にマーキング材すなわちトナー粒子層に付与するものである。この後上記電荷または帯電種はマーキング材すなわちトナー粒子に捕獲され、その結果マーキング材すなわちトナー粒子が画像形状で帯電されて、マーキング材すなわちトナー粒子自体が潜像の担持体になる。次いで潜像を担持したトナー層が、トナー層中の画像領域を選択的に分離して直接または間接的に複写サブストレートに転写することにより現像され、出力文書が作成される。
【０００６】
本発明の一つの態様では、画像形成装置は、マーキング材層を支持する支持面を含む支持部材、マーキング材を前記支持部材表面に塗着して該表面上にマーキング材層を形成させるマーキング材供給装置、帯電種を画像パターンに従って選択的にマーキング材層に付与してマーキング材層中に静電潜像を形成させる帯電源であって、前記静電潜像は第一の帯電電圧で規定される画像領域と第一の帯電電圧と異なる第二の帯電電圧で規定される非画像領域を含むものである帯電源、およびマーキング材層の一部を該マーキング材層中の潜像に従って選択的に分離して現像画像を生成させるセパレータ部材を含む。
【０００７】
上記その他の本発明の特徴は、添付図面を参照した以下の説明により明らかにされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴を分かり易くするために、各図面に付した参照数字は、同一あるいは類似の部品については全て同じ参照数字で表した。最初に、図１を参照して、本発明に係る、潜像を担持したトナー層の画像形状でのトナー層帯電および選択的な分離を行うための装置及び方法について説明する。代表的な実施形態を用いて本発明の説明を行うが、本発明は種々の複写および印刷システムに適用可能なものであることは明らかであり、本発明をこの明細書で説明する特定の実施形態に限定するものではない。むしろ、以下の説明は、特許請求の範囲にて規定される本発明の範囲に含まれるあらゆる代替や変形、均等物を包含することを意図したものであると理解されたい。
【０００９】
図１に本発明に係る、画像形状（パターン）に従ってトナーを帯電させる機能を持つ画像形成装置の一例を示す。この装置は、連動し合った画像形成部品の組み合わせを含む。この部品の組合せにはトナー層支持部材１０が含まれ、この部材１０は画像分離器２０との間に形成された画像分離用ニップ１２の位置で該部材２０と接触する。トナー層支持部材１０の表面は、（粉末または液体いずれかの）現像剤層を載せ得る種類のものである。典型的なトナー層支持部材１０は、比較的薄い表面層１４を含み、表面層１４は、導電性材料、絶縁性材料、イオノグラフィ分野で公知の種類の誘電性材料薄膜、半導電性（半導体）材料、あるいは一般の静電写真式画像形成装置等で使用可能な他の各種材料の内のいずれかを含む。表面層１４は、導電性の（好適には接地された）支持基体１６によって支持される。トナー層支持部材１０が矢印１１で示す方向に回転して該部材表面を処理方向に移送することにより、本発明による一連の画像形成処理が順に実行される。明らかに、本発明において他の種々の形態のトナー層支持部材を使用することができ、他のトナー層支持部材としては、例えば静電写真式印刷の分野で周知の画像形成部材がある。この画像形成部材の例として、限定するものではないが、イオノグラフィ印刷装置で一般に使用される種類の誘電性電荷保持部材がある。
【００１０】
前述のように、一般の静電写真式印刷方法では、画像形成部材表面上に静電潜像が形成された後、次のステップで帯電したトナー粒子の形をとるマーキング粒子が静電潜像中の画像領域に選択的に引き寄せられる。これに対し、本実施形態では、帯電若しくは非帯電のマーキングすなわちトナー粒子からなる実質的に均一な層がトナー層支持部材１０の表面全体に塗着される。この塗着用として、トナー供給装置すなわちアプリケータ５０（図１の典型的な実施形態に示す）が設けられ、これによって帯電若しくは非帯電のマーキングすなわちトナー粒子（場合によって液体溶媒などのキャリアも含む）がトナー層支持部材１０の表面に移送されて該表面上に層５８が形成される。図１の実施形態にトナーアプリケータ５０の一例を示す。アプリケータ５０にはケース５２が備わり、このケースにはトナー粒子５４の供給源が収容され、必要に応じてキャリア材料が追加される。この実施形態では、トナーアプリケータ５０はアプリケータローラ５６を含み、ローラ５６が矢印５７で示した方向に回転し、ケース５２内からトナーを移送して画像形成部材（トナー層支持部材）１０表面に接触させ、それによってほぼ均一に分散したトナー層、すなわちいわゆる「トナーケーキ」５８が部材１０表面上に形成される。
【００１１】
トナーケーキ５８は種々の方法によって作製される。このトナーケーキ５８は帯電または非帯電いずれかのトナー粒子で構成される。帯電したトナー粒子で構成されるトナーケーキの場合は、トナー粒子がケース５２内に収容されている間にイオン性帯電剤等によって該トナー粒子上に電荷が付与される。あるいは、公知の各種イオン性帯電装置を用いてトナーケーキ５８中のトナー粒子に電荷を付与してもよい。このようなイオン性帯電装置としては、例えば後述の図４中の部品４０で示すような周知のコロナ発生装置がある。
【００１２】
印刷工程で使用される材料、並びに処理速度などの処理パラメータに応じて、十分な厚さの（好適には約２〜１５μｍ、より好適には３〜８μｍの）トナー粒子層がトナー層支持部材１０表面に形成される。このトナー粒子層を形成するには、アプリケータローラ５６とトナー層支持部材１０とを十分に接近させるか、接触圧を加えるかのいずれか一方又は両方を行うだけでよい。この他に、現像剤が帯電粒子を含む場合は、バイアス電圧を加えてトナー層支持部材１０表面上へのトナー粒子の移動をより活発にすることができる。すなわち、実施形態においては、アプリケータロール５６はいわゆる順方向バイアス方式で動作するバイアス電圧源５５に接続され、これによってトナーアプリケータ５６に十分高いバイアス電圧が加わり、トナーアプリケータロール５６からトナー層支持部材１０表面にかけて電界が形成される。この電界の影響によりトナー粒子はトナー層支持部材１０表面に移送され、部材１０表面上にほぼ均一なトナー粒子層が形成される。
【００１３】
明らかに、他の各種装置を用いてトナー層５８をトナー層支持部材１０表面に塗着することも可能である。このような装置として周知の各種装置があり、これらは従来型の静電写真システムで使用される現像装置に類するもので、例えば、現像剤を空気などの気体媒体を通して移送する方式の粉末雲（ｐｏｗｄｅｒ  ｃｌｏｕｄ）システム、現像剤をブラシまたはブラシ状部材を用いてトナー層支持部材に移送する方式のブラシシステム、およびトナー粒子をトナー層支持部材表面に注ぐすなわち流すシステムを用いて現像剤をトナー層支持部材に移送する方式のカスケードシステム、などがあるが、これらに限定されるわけではない。さらに、キャリア液体中に浸されたトナー粒子を含む液体現像剤を移送させる方式の各種システムも本発明に包含され得る。このような液体移送システムの例として、本出願人の米国特許第５，５１９，４７３号（参考文献として本明細書に組み込む）に開示された噴水型装置、あるいは（液体キャリア中に浸漬されたトナー粒子を含む）液体現像剤を画像形成部材表面上に流入および移送させる機能をもつ他の各種システムがある。なお、液体現像剤の場合においては、トナー層支持部材１０表面に形成されるトナーケーキは、望ましくは重量比で１０％以上のトナー固形分を含み、好適には重量比で１５％〜３５％の範囲のトナー固形分を含む。
【００１４】
前述のトナーケーキ形成方法およびトナーケーキ形成用の各種装置に関連して、画像形成部材表面に生成したトナー層には、トナー層支持部材１０表面で単位面積当たりにほぼ均一な密度をもつという特徴がある。ただし留意すべきことは、トナー層には何らかの不均一性が起こる可能性がありこのため、本実施形態では、トナー層が均一である必要はなく、トナー層支持部材１０表面上でほぼ均一に分布していることも必要でない。トナー層は、少なくとも、生成される出力画像中の所望の画像領域を覆っていればよい。
【００１５】
本発明によれば、トナー層５８がトナー層支持部材１０表面に形成されると、該トナー層は画像の形状に従って選択的に帯電される。すなわち、図１のシステムに示すように、選択的な制御が可能な帯電装置（装置６０として模式的に示した）が備わり、後述するように、この装置が画像形状に従った電荷流を生成して、イオン、電子その他の帯電種を支持部材１０上の現像剤層５８に向けて放射する。画像形状に従った電荷流によって層５８中のトナー粒子は画像形状に従って選択的に帯電され、それによって層５８中に静電潜像が生成される。この潜像は、画像領域と非画像領域とで帯電レベルの異なるトナー粒子で構成され、それら各領域は該潜像に対応したものである。
【００１６】
トナーケーキ層５８中での潜像の生成過程を図２を参照して詳細に説明する。簡明のために図２では、初期に帯電されたトナーケーキ５８を負に帯電したトナー粒子の均一分布層とし、かつトナー粒子一個分の厚さをもつものとして表す。トナーケーキ５８はトナー層支持部材１０表面に位置し、部材１０は左方から選択的な制御が可能な帯電装置６０を通過して右方に搬送される。前述のように、選択的な制御が可能な帯電装置６０の基本機能はトナー層支持部材１０上のトナー層５８に向けて帯電種を放射することである。このような帯電装置として公知の各種装置があり、限定するものではないが、例えば、各種の固体コントローラブル帯電装置（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  ｃｈａｒｇｅ  ｄｅｖｉｃｅｓ）およびイオノグラフィ画像書き込みプロセスに関連した型式の電子またはイオン源などのような、この分野で利用可能な各種帯電式画像形成装置がある。
【００１７】
図２に示す実施形態では、選択的な制御が可能な帯電装置６０は、電荷付与制御装置６６と組合わさったコロナ発生電極６２を含む。これにより、トナー層支持部材１０上の、もとは均一に帯電されていたトナー粒子層５８が、コロナ発生装置６６から放出されるイオンによって画像形状に従って帯電される。図２に示す方式の装置では、通常コロナ発生電極６２は、トナー層支持部材１０に近接し、該部材を幅方向に横切る形で配設される。電極６２すなわちいわゆるコロノード（ｃｏｒｏｎｏｄｅ）は、通常、電源６４に接続される。電源６４は、電極６２に他より高い電圧ポテンシャルを与えて該電極近傍の空気をイオン化し、周辺にイオンを発生させる機能をもつ。前記イオンの発生状況をコロノード近傍の「＋」符号で表す。電極６２と支持部材１０表面の間に電荷付与制御装置（参照数字６６で示す）が設置される。制御装置６６は複数の開口を含み、この開口が、コロノード６２で発生したイオンを支持部材１０の方向に選択的に通過させる。このイオンの選択的な通過は、部材１０が処理方向（矢印１１で示す）に移動する際に行われる。移動する支持部材１０上のトナー層５８に画像形状に従ってイオンを付与する場合、このイオンの付与は、制御装置６６中の開口を選択的に制御し、画像情報に従ってイオンの通路を開閉することによって行われる。負に帯電したトナー近傍の正イオンはトナー層に引き寄せられ、さらに該トナー層に捕獲される。このようにして、制御装置６６中の開口を通過するイオン流を支持部材１０の移動に応じて画像形状（パターン）に変調することにより、電極６２から放出されたイオンがトナー層５８内に所望の静電潜像を形成する。
【００１８】
図２に示した工程から明らかなように、選択的な制御が可能な帯電装置６０の機能はトナー層５８上の電荷を選択的に反転させて画像パターンを作ることである。本実施形態で使用し得る種類の、イオンまたは電子その他の帯電種を画像形状で放射する方式の、選択的な制御が可能な帯電装置は、静電写真式画像形成、特に電界イオノグラフィ分野において周知のものである。その他に、従来型のマルチプレックス式マトリクス電極アレー、ゲート式イオンフロー装置、電界エミッション電子源、制御電極構造、および薄膜装置等があり、これらが公知あるいは将来公知になり得る多くの装置の中で代表的なものである。また、前述の処理の場合は正イオン源および負に帯電したトナー層を参照して説明を行ったが、負イオン源と正に帯電したトナー層を用いてもこの処理が可能なことは明らかである。この他に、本発明の方法は非帯電すなわち中性のトナー層を用いて実行することも可能であり、これについては本説明の過程で詳細に述べる。本発明の方法において、帯電したトナー層を画像形状に帯電させる場合は、帯電源６０がトナー層の帯電極性と逆の帯電極性をもつ電荷流を供給することが必要である。
【００１９】
重要な事は、前述の工程ではトナー層支持面上に帯電したトナー層が位置し、該帯電したトナー層に帯電イオンが選択的に照射され、それによってトナー層のもともとの帯電極性が選択的に反転されることである。トナー層は予め帯電されているため、フリンジ（縞）電界すなわち潜像中の画像領域と非画像領域の間に拡がる電気力線が、帯電したトナーケーキ５８の均一性に影響を与えることがあり得る。このフリンジ電界の存在は、的確に制御できれば便利なものであるが、最終的な出力文書中での画質欠陥につながることも考えられる。本発明では、前述の画像形状に従ったトナー層帯電方法とは別の形態の方法をも検討しており、この方法によればそのようなフリンジ電界の影響は解消される。この方法の概略を図３に示す。図に示した選択的帯電源を通過して搬送される元のトナー層５８は電荷を有さない。すなわち、本発明の別の実施形態では、本発明の画像形状に従ったトナー帯電処理は（トナー層支持部材１０上に被覆された）中性のトナー層５８を用いて行われる。この場合、図に示すような、選択的な制御が可能な帯電源６０あるいは多重イオン源６０，６１が設けられ、正、負両方の極性の帯電種をトナー層に加え、それによって潜像中の画像領域と非画像領域に対応するトナー層５８中の各領域が、各々反対の極性に帯電されるようにする。図３に示す実施形態では、独立した二つの選択的な制御が可能な帯電源のセットが使用され、各々から反対の極性の帯電種が供給される。必要に応じて、その他の電荷発生装置を組み込むことも可能であり、このような装置として正負両極性のイオンの供給が可能な単一の交流駆動装置などがある。
【００２０】
図３の実施形態では、選択的な制御が可能な帯電源６０，６１はＤＣバイアス電圧源６４，６５によって別々に駆動されて、各々が反対の極性の電荷流を供給する。本実施形態における動作方式は図２の場合と同様であり、帯電源６０で生成した正イオンがトナー層支持部材１０に放射され、中性のトナー層５８に捕獲されて、潜像中の画像領域がトナー層内に形成される。反対に、帯電源６１で生成した負イオンがトナー層５８内の残りの中性トナー粒子に吸収または捕獲されることで、潜像中の非画像領域がトナー層内に形成される。明らかなように、この工程を逆にして、帯電装置６０が非画像領域を形成し、その後帯電装置６１が画像領域を形成するようにすることもできる。つまり、イオン源６０および（あるいは）６１で生成したイオンは、所望の出力文書中の画像領域と非画像領域に応じて選択的にトナー層５８に放射される。このプロセスによって、トナー層５８が画像形状に従って帯電されることになり、トナー層５８内に潜像が形成される。この潜像は画像領域と、非画像領域すなわち背景部とからなり、これら二つの領域は各々反対の極性に帯電されている。この他に、（必ずしも好適ではないが）単一の帯電装置を用いて画像領域または非画像領域のいずれかを帯電した粒子で形成し、残りの領域（画像領域または非画像領域）を電気的に中性の粒子で形成することもできる。注意すべきは、前述の電気的に中性な粒子は、トナー層支持部材１０上の非画像領域のトナーケーキ画像に付着しやすいことであり、そのため、中性のトナーケーキを用いた場合は、図３に示した二連式帯電装置の形態が本発明の画像形状に従ったトナー層帯電処理を行う上で好適である。
【００２１】
トナー層５８内に潜像が形成されると、潜像を担持したトナー層は画像分離器（セパレータ）２０の箇所に進む。再度図１を参照する。画像分離器２０はバイアス電圧を加えられたロール部材の形で設けられている。画像分離器２０の表面はトナー層支持部材１０表面に接近しており、好適にはトナー層支持部材１０上のトナー層５８に接触している。バイアス電圧源が画像分離器２０に接続され、この電圧源が画像分離器２０にバイアス電圧を加えてニップ１２内に電界を発生させ、この電界の影響によりトナー層５８に形成された潜像中の画像領域もしくは非画像領域のいずれかが引き寄せられて、トナー層５８が画像部と非画像部とに分離され、同時に現像が行われる。図１の実施形態では、画像分離器２０はトナー層５８中の画像領域の帯電極性と逆極性のバイアス電圧を加えられることによって前記トナー層から画像領域を引き寄せ、それによってトナーケーキ中の選択的に分離および転写された部分で構成される現像画像を画像分離器２０の表面上に形成する。一方、支持部材１０表面には副生成物としての背景画像が残る。この他に、画像分離器２０に加える電圧バイアスの極性を、非画像領域をトナー層支持部材１０から引き寄せる上で適した極性とし、画像領域に対応するトナー部を支持部材１０表面に残して該表面上に現像画像を形成し、非画像すなわち背景領域を画像分離器２０で除去することもできる。
【００２２】
トナー層支持部材１０表面または画像分離器２０表面のいずれかに現像された画像が形成されると、その現像された画像は従来公知の各手段によって複写サブストレート７０に転写される。このような転写の手段としては、例えば前述の方式のコロナ発生装置あるいはバイアス電圧が印加された転写ロールを含んだ静電転写装置がある。この他に、加圧転写システムも使用可能である。この加圧転写システムは、加熱および（あるいは）化学的塗着装置を含んで、現像された画像の複写出力サブストレート７０への加圧転写および定着を容易にするものである。さらに別の実施形態では、界面（表面）エネルギの差を用いて画像転写が行われる。この場合、画像と転写前の画像を支持する部材との間の界面エネルギは、画像とサブストレート７０との間の界面エネルギより低く、その結果サブストレート７０への転写が誘起される。図１に示した好適な一実施形態においては、加熱された加圧ロールを用いて複写サブストレートへの画像転写が行われ、これによって圧力と温度が同時に画像に加わり、画像は複写サブストレート７０に転写すると同時に融着される。明らかに、転写と融着とに別々のシステムを用いてもよく、この場合融着すなわちいわゆる定着システムは、（輻射、対流、伝導、誘導他の任意の手段による）熱または（化学的定着剤の導入を含む）他の公知の定着法を用いて動作する。静電写真式印刷法は公知であり、本実施形態の帯電システムと好便に組み合わせて使用し得る転写および（あるいは）融着に関するいくつかのアイデアは、前述の関連特許文献に開示されている。
【００２３】
工程の最終段階で、トナー層支持部材１０または画像分離器２０のいずれかの表面上に位置する背景画像副生成物はその表面から除去され、後続の画像形成サイクルに備えてその表面が清掃される。図１に、従来公知の方式の単ブレード式清掃装置９０を示す。この構成ではブレードによりその画像形成部材の表面が掻き取られる。別の実施形態では、ブラシまたはローラ材が備わり、これら部材によりトナーを載せた表面から該トナーが除去される。好適な一実施形態においては、背景画像に伴って除去されたトナーはトナー溜めまたは他の回収容器に移され、廃トナー粒子をリサイクルして再利用することで、後続の画像形成サイクル用のトナーケーキが作製される。前述と同様に、本発明の画像形状に従った帯電のためのシステムと好便に組み合わせて使用される清掃およびトナー回収についてのいくつかのアイデアは、前述の関連特許文献に開示されている。
【００２４】
明らかに、以上記載した装置と方法は、本発明を具現する多種多様のシステムの内の数例を表すものに過ぎない。本発明の特徴を備えた印刷システムの一変形例を図４を参照して説明する。このシステムでは、トナー層支持部材１０はベルトの形で備わり、このベルトは一対のロール部材の周囲を搬送される。このロール部材は駆動ローラを含み、この駆動ローラは従来型のモータ装置（図示せず）で駆動され、前記ベルトを曲線経路に沿った処理方向に進行させて支持部材１０を移送させる。これにより、支持部材１０は移送経路の周囲に配置された各種処理ステーションを順に通過する。
【００２５】
図４の実施形態では、中性のトナーケーキがトナー供給装置５０によって非帯電のトナー層支持部材１０上に塗着される。前記トナー供給装置５０は、計量（厚さ決め）ロール５３と組合わさった噴水形アプリケータ５１を含む。計量ロール５３はトナー層支持部材１０表面に近接した外周面を含み、好適にはトナー層支持部材１０の移動方向と逆方向に回転して、トナー層支持部材表面に塗着されたトナー層にせん断力を与え、それによって該支持部材上のトナー層の厚さを調整する。つまり、計量ロール５３によって現像剤の量が所定量に調整される（ここでいう現像剤には、液体キャリアに浸漬させたトナー粒子も含まれる）。結果的に、過剰の現像剤は計量ロールから落下して溜め容器に移され、トナーアプリケータ５１において再利用される。
【００２６】
前述のように、トナー層支持部材１０上に塗着した中性のトナー層は、画像形状に従って帯電される前に、一様に帯電される。このために、トナー層５８は次に（図示のコロナ帯電装置４０を含んだ）帯電ステーションに進む。本実施形態では、コロナ帯電装置４０が中性のトナー層５８に電荷を付与することでトナー層５８が帯電される。この工程において、イオンがトナー層５８に捕獲され、それによって該トナー層内に帯電極性が生成する。図４においては、帯電極性を負にしたトナー粒子を例示する。
【００２７】
表面に帯電したトナー層５８を載せたトナー層支持部材１０は、次に画像帯電ステーション６０に進む。先に詳しく述べたように、ステーション６０は帯電したトナー層５８を選択的に帯電して、該トナー層上に静電潜像を形成させる。このような工程の結果として、画像形状のイオン流がトナー層支持部材１０上のトナー層５８の正面に生じ、帯電したトナー粒子層がトナー層支持部材１０表面に形成される。この処理については図２を参照して先に詳細に述べた通りである。
【００２８】
図４の実施形態では、画像分離器２０もまた一対の対向したローラの周囲を搬送されるベルト部材の形で備わる。画像分離器２０は、好適にはトナー層支持部材１０に当接することで駆動されるが、画像分離器ベルトを移送運動させるために一方のローラに駆動装置を接続することもできる。この例では、図１を参照して述べた方法によって、画像形成部材に隣接したロール部材にバイアス電圧が印加される。この他に、ブラシまたは周知の整流子ブラシ型（ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ  ｂｒｕｓｈ−ｔｙｐｅ）装置を用いて、前記ベルトにバイアス電圧を直接印加することも可能である。このような整流子ブラシ装置は、支持部材１０と画像分離器２０間に形成されるニップ１２において電圧変化を起こして、転写ニップ１２での電界調整を図る上で好ましいものである。ここでいう電界調整は前述の先行技術の開示内容と同様のものであり、例として、本特許出願明細書の参考文献である先願の米国特許第５，１９８，８６４号および５，４２８，４２９号があり、これら文献を本明細書に組み込む。
【００２９】
図４の実施形態は、画像分離器２０を用いて画像の背景領域をトナー層５８から除去しようとしたものである。従って、画像分離器２０に加わる電圧バイアスは、画像の背景領域をトナー層支持部材１０から引き寄せるようにされ、それにより画像領域に対応するトナーセグメントがトナー層支持部材１０表面に残される。この結果として、画像分離器２０上のトナーセグメントは（ロール部材状の）清掃装置９０に移され、トナー層支持部材１０上に残った現像画像領域が転写ステーションに移送される。なお転写ステーションは、例えば従来の静電写真式印刷装置において一般に見られる種類のものである。画像を構成するトナーセグメントは、従来公知の任意の方法によって複写サブストレートに転写される。この後、転写された画像は融着ステーション１００で複写サブストレートに融着され、出力装置に移送されて操作員に回収される。
【００３０】
本発明の特徴を備えた、別の変形による印刷システムを図５に示す。このシステムでは、トナー層支持部材１０は最終的な支持サブストレート（すなわち用紙などの印刷媒体）の形で備わり、元のトナー層、潜像を担持したトナー層、および出力トナー像が全てこの部材上に形成される。図５に示した実施形態では、トナー層支持部材は、サブストレート用材料（紙など）を巻き取って作ったウェブとして設けられている。、このサブストレート用材料は、本実施形態の画像形状に従ったトナー層帯電処理を行う上で必要な導電性または半導電性あるいは誘電性を有する。前記のウェブサブストレートの形成に使用される典型的な材料として、誘電性または半導電性のコート紙、または缶詰製品の製造に使用される種類の導電性シート材がある。
【００３１】
図４との関連で述べた各処理ステップは図５との関連で実行されるステップと同様であるので、繰り返して記載することは避ける。図５の処理で唯一異なる点は、支持部材１０上に画像が形成されると、該支持部材は切断ステーション１１０に移送されて、画像が形成された所望の出力フォームが作製されることである。明らかなように、図５に示した各処理ステップを、前述した実施形態の特徴に合致する態様に様々に変化させることができ、所望の出力画像を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像形状に従ってトナー層を帯電させ、現像を行うための本発明に係る装置と方法を模式的に示す正面図である。
【図２】  一実施形態による、選択的制御が可能な帯電装置による画像形状に従ったトナー層の帯電を説明するための図であって、帯電したトナー層にイオンからなる帯電種が所望の出力画像に従って選択的に付与されることによって該トナー層上の電荷が反転し、それによってトナー層中に静電潜像が形成される様子を説明するための図である。
【図３】  図２に示した方法と同様の方法で中性のトナー層を画像形状に従って帯電させる様子を説明するための図である。
【図４】  面ベルト状の画像形成部材およびその他の様々のサブシステムを含み、画像形状に従ったトナー層の帯電および画像形状に帯電したトナー層の選択的な分離を行って出力画像を生成するための別の実施形態のシステムを模式的に示す正面図である。
【図５】  本発明の別の実施形態による、トナー層、潜像および出力画像がトナー層支持部材上に直接形成される態様のトナー層帯電機構を示す模式的な正面図である。
【符号の説明】
１０  トナー層支持部材、１２  画像分離用ニップ、２０  画像分離器、５０トナー供給装置、５４  トナー粒子、５５  バイアス電圧源、５８  トナー層、６０  帯電装置、７０  複写サブストレート、９０  清掃装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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