JPH0220985B2

JPH0220985B2 -

Info

Publication number: JPH0220985B2
Application number: JP53155791A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tokunaga; Masayasu Anzai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-12-19
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1990-05-11
Also published as: DE2944986C2; US4416533A; JPS5583069A; DE2944986A1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は電子写真等のような静電記録技術を応
用したノンインパクトプリンタに係り、特に複数
色刷り印刷を行なうに好適なノンインパクトプリ
ンタに関する。

〔発明の背景〕

電子写真等のような静電記録技術の高速印刷性
を活かしたノンインパクトプリンタが開発されて
いる。このようなノンインパクトプリンタは第１
図に示すような構成の装置が代表的である。

第１図において、１は電子写真感光ドラム、２
は帯電器、３はオーバーレイフイルム、４はオー
バーレイ用光源、５は結像レンズである。また、
６はレーザ発振装置、７はレーザ光変調装置、８
はミラー走査装置、９は結像レンズである。１０
は現像装置、１１は複写媒体、１２は転写用帯電
器、１３は残留電荷消去ランプ、１４は残像トナ
ー除去装置である。

感光ドラム１は帯電器２によりその表面に暗所
で均一な電荷が与えられる。この感光ドラム１
は、主として伝票の罫線や、予め定められ何頁に
もわたつて繰返し印刷されるところのパターン、
いわゆるフオーマツトが収められているオーバー
レイフイルム３をオーバーレイ光源４及び結像レ
ンズ５により露光するオーバーレイ露光と、レー
ザ発振装置６からのレーザ光をレーザ光変調装置
７により図示していない電気信号に対応したレー
ザビームのオン・オフ、あるいはレーザビームの
強弱に変換し、そのように変調されたレーザビー
ムをミラー走査装置８に導びいて直線走査を行な
わせ、さらに結像レンズ９により、前記感光ドラ
ム１の表面に結像させて所望の露光を行なわせる
レーザビーム露光との２種類の露光を受ける。な
お、コンピユータのアウトプツト情報は前記レー
ザビーム露光の手段により後で述べる可視像に変
換される。

前記感光ドラム１は上記の露光により静電荷パ
ターンをその表面上に形成せしめられるが、この
静電荷パターンは現像装置１０の作用によりトナ
ー粉体画像へと変換される。そして、このトナー
画像は転写用帯電器１２により前記感光ドラム１
の周速度と同一速度で駆動される転写媒体１１に
転写される。

前記感光ドラム１上には依然として電荷とトナ
ー画像が残存している。この残存する電荷による
感光体ドラムの表面の電位または電圧を残留電
位、または残留電圧という。しかし、これらは、
残留電荷消去ランプ１３及び残留トナー除去装置
１４により清掃され、前記感光ドラム１の表面は
清浄化されて、次の帯電から始まる記録サイクル
に備えられる。

このようなノンインパクトプリンタにおいて
は、例えば伝票などの罫線の色と計算値やデータ
の値は異なる色で印刷されると極めて印刷物が明
瞭になり、理解し易くなる。また、計算数値に於
いても２色に分類した方が理解を助けることは日
常よく経験するところである。

上記従来ノンインパクトプリンタは黒一色のプ
リントであり、かかる要求を満すことはできない
が次のような方法により２色印刷することができ
る。

すなわち、帯電した感光体を第１の情報を含む
光源により露光し、第１の現像装置により現像し
て第１の可視像を作る。次に、引続いて第２の情
報を含む光源により第１の可視像の形成されたド
ラムを露光して第１の可視像とは異なる色の第２
の現像装置により現像する。このようにして第１
の可視像及び第２の可視像の形成された感光ドラ
ムは転写プロセスにおいて、転写媒体に前記第１
の可視像並びに第２の可視像が同時に転写され、
２色の印刷像が原理的には得られることになる。

しかし、この方式では、第２の現像を行なうに
当つて第１の現像によりドラム上に形成されたト
ナー像が一部分除去されてしまい、第２の現像装
置における第２のトナー中に第１のトナーが混入
する。このことは、単に第１のトナー像の画像濃
度の低下のみにとどまらず、第２の現像装置の現
像特性が第１のトナーの混入によつて劣化すると
いう問題を生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記問題点を排除し、第１の
現像でドラム上に形成されたトナー像が一部除
去、脱落することを防止すると共に、第２の現像
装置における第２のトナー中に前記脱落したトナ
ーが混入することを無くして、少なくとも２色の
鮮明な印刷画像を得ることができるノンインパク
トプリンタを提供することにある。

〔発明の概要〕

記録体上の表面を均一に一方極性に帯電する帯
電器と、前記記録体の表面電位が残留電位に達するに足
りる露光量の第１の像露光によつて少なくとも記
録体上に第１の電荷潜像を形成する装置と、一方極性の第１の偏倚電圧が印加されて、前記
第１の電荷潜像を一方極性の第１の色トナーによ
つて反転現像する第１の現像装置と、前記記録体の表面電位が残留電位に達するに足
りる露光量の第２の像露光によつて、前記第１の
電荷潜像の現像が行なわれた前記記録体上に第２
の電荷潜像を形成する装置と、前記第１の偏倚電圧よりも高い一方極性の第２
の偏倚電圧が印加されて、前記第２の電荷潜像を
前記第１の電荷潜像の現像とは異なる色の一方極
性の第２の色トナーとキヤリアとの２つの成分か
らなる２成分現像剤を用いて反転現像する第２の
現像装置を備え、第１の現像装置によつて現像されたトナー像
が、第２の現像装置による現像の際に記録体から
脱落しないようにして、前記記録体上の複数色のトナー像を転写媒体上
に同時に転写する手段とを備えることを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は本発明の一実施例に係る２色印刷ノン
インパクトプリンタの露光・現像部の動作原理を
説明するための概略構成図である。この図におい
て、１５は第１の露光光源、１６は第１の現像装
置、１７は第１の現像偏倚電圧源、１８は第２の
露光光源、１９は第２の現像装置、２０は第２の
現像偏倚電圧源である。なお、通常の電子写真ノ
ンインパクトプリンタ装置と動作原理を同じくす
る部分については、重複を避けるため、描かれて
いない。

また、第３図ａ〜ｅは第２図の示したノンイン
パクトプリンタの工程図である。図中、＋はプラ
ス極性の電荷、はトナーを示す。

まず最初に、電子写真感光ドラム１は帯電器２
により、第３図ａのように、その表面が均一に帯
電される。この時のドラム１の表面電位は約
700Vである。

この表面が帯電されたドラム１は、第１の色に
印刷すべき第１の情報を担持した第１の露光光源
１５によつて、第３図ｂのように露光される。露
光された部分の残留電位は約０〜300Vである。

次いで、第１の現像装置１６によつて、第３図
ｃのように第１の色に現像される。ドラム１の露
光された部分の電位はプラス極性の電荷をもつト
ナーの付着によつて上昇する。この場合、第１の
現像装置１６には、第１の偏倚電圧源１７より約
０〜300Vの偏倚電圧V_b1が印加されている。

これら第１の帯電、露光および現像のプロセス
は通常の電子写真ノンインパクトプリンタにおけ
るこれらのプロセスと同じである。通常このよう
なノンインパクトプリンタにおいては、記録の地
汚れを防止するために反転現像が用いられる。す
なわち、画線部に相当する個所を露光して表面電
荷を消逸させ、その電荷の消逸した個所にトナー
を付着させるものである。例えば、セレン感光体
の場合を例にとると、感光体表面はプラス極性に
帯電されており、画線部に相当する個所は露光に
より電荷が消逸して接地電位に近くなつている。
現像剤はマイナス極性に摩擦帯電傾向を有するキ
ヤリアとプラス極性に帯電するトナーより形成さ
れていて、電荷の消逸した個所にトナー像が形成
される。偏倚電圧V_b1はこの現像効果をより良く
するために有効である。

第２の色による印刷を行なうために感光体１
は、第１の色による現像が完了した後に再び第２
の情報を担持する第２の露光光源１８によつて、
第３図ｄのように露光され（この場合の露光され
た部分の残留電位は第１の露光と同様に約０〜
300Vである）、さらに第２の現像装置１９によつ
て、第３図ｅのように、第２の色に現像されなけ
ればならない。このとき、単に第２の画像を現像
すると、前述のように、感光ドラム上に予め付着
している第１の現像装置によるトナー画像が一部
分除去されて第２の現像装置中に混入してしまう
ため、第１のトナー画像の濃度低下や、第２の現
像剤の機能を著るしく低下させる結果を招いてい
た。

上記の如き現像の起こる理由は、第４図ａに模
式的に示されているが、第１のトナー画像２１は
摩擦帯電によりプラス極性に帯電していること
と、第２の現像剤のキヤリア２２は第１の現像剤
の場合と同じくマイナス極性に摩擦帯電している
ために、現像時に第１のトナー２１が第２のキヤ
リア２２に静電的に吸引され、第１のトナー２１
のあるものは前記電子写真感光ドラム表面より脱
落して第２の現像剤中へと混入するのが原因であ
る。なお図中、２３は第２のトナーを示す。

本発明者は、この見解に立つて詳しく実験検討
を重ねた結果、第２の現像装置に印加する第２の
偏倚電圧V_b2を、第４図ｂに示す如く、第１の現
像装置に印加する偏倚電圧V_b1に比べて、より高
くしてやると、第１のトナー２１が感光ドラム表
面から脱落するのを有効に防止出来ることを発見
した。この第２の偏倚電圧V_b2の値としては第１
の偏倚電圧V_b1（約０〜300V）より約100V高い
100〜400V程度が好ましい。このような効果が得
られる理由は、第２の現像偏倚電圧により第２の
現像剤のキヤリア２２が偏倚され、第１のトナー
２１を反発するためと考えられる。

ここで、上記の実施例においては、第２の現像
装置の現像剤として、鉄粉等よりなるキヤリアと
トナーの２つの成分から成る２成分現像剤を用い
た場合について説明したが、第５図に示すよう
に、第２の現像装置の現像剤として分極性の高抵
抗磁性トナー２４を用いることもできる。このト
ナー２４を使用して反転現像を行なわせる場合に
は、偏倚電圧源２５により前記感光ドラムの未露
光部の表面電位（約700V）程度に偏倚電圧を印
加したときに最適なる印字画像が得られ、偏倚電
圧がこれより低くても逆に高くても画質は悪くな
つていく。もちろん、この偏倚電圧は前記第１の
偏倚電圧源１７による偏倚電圧に比べて十分大き
な値である。このように高抵抗磁性トナーは比較
的高い偏倚電圧をかけて現像するので、前記第２
の現像装置１９の現像剤としてこのような高抵抗
磁性トナー２４を使用することは極めて有利であ
る。

磁性トナーの他の効果は形成される磁気ブラシ
が軟かく、機械的なかきとり力が少なくなるため
一層脱落、混入を抑えることができると考えられ
る。

また、このようにトナーを第２の現像装置の現
像剤として用いる場合には、前記第１の現像トナ
ーは淡い色に、磁性トナーは濃い色の２色印刷と
する方がトナー材料を製作する上で有利である。
これは磁性トナーでは淡い色のトナーが作り難い
ためである。

第６図ないし第８図に本発明で使用される２色
印刷のための光源の各例を示す。

すなわち、第６図はオーバーレイ光学系を第１
の露光光源として用い、第２の露光光源にレーザ
ビーム走査光を用いるもので、例えば伝票などの
罫線と計算結果を異なる２色の色で印字しようと
する場合に好適な例である。

また、第７図は第１および第２の両方の光源と
してともにレーザビーム走査光を用いるもので、
２つのレーザ光源から出た各レーザビームはそれ
ぞれのレーザ光変調装置７Ａ，７Ｂによつて変調
され、ミラー走査装置８に導かれて同時に走査さ
れる。その後、２本のレーザビーム光はスプリツ
タ２６により第１の露光光源用及び第２の露光光
源用として導かれる。なお、レーザ光源として半
導体レーザを用いれば、前記レーザ光変調装置７
Ａ，７Ｂの位置に２個の半導体レーザを設置すれ
ば良いことは当業者にとつて容易に理解出来る。

さらに、第８図は１本のレーザビームを前記レ
ーザ光変調装置７のところで２つの出力ビームに
分割するものである。このような光学変調装置７
としては、通常音響光学効果の回析現像が用いら
れる。音響光学素子においては、１つの素子を２
つの励振信号源２７Ａ，２７Ｂにより２つの異な
る励振周波数₁，₂で励振してやると、出力ビー
ムが２本のビームに分離することは良く知られた
事実である。もちろん、励振周波数₁，₂は出力
信号によつて変調されていることは言うまでもな
い。このような２本のビームは第７図の場合と同
様の走査機構に導かれ、第１及び第２の露光光源
として利用せられる。

上記説明では、電子写真方式による場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、他の静電記
録方式においても、電荷潜像の形成および反転現
像を２回くり返す場合に適用することができ、ま
たトナー像を転写する方式に限らず、記録体に直
接記録定着する方式にも適用できる。

さらに、第３の電荷潜像を形成する装置、この
第３の電荷潜像を第１および第２の現像とは異な
る色に現像する第３の現像装置を追加すれば、３
色刷り印刷を行なうことができ、同様に４色以上
の多色刷り印刷を行なうこともできる。なお、こ
のような多色刷り印刷を行なう場合、第１，第
２，第３の現像装置の偏倚電圧V_b1，V_b2，V_b3を
V_b1＜V_b2＜V_b3にすると良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、現像工程の後側の工程で現像
する反転現像装置の偏倚電圧を前側の工程で現像
する現像装置の偏倚電圧よりも高くしたので、前
側の工程で現像されたトナー像の、後側で現像す
る際の記録体上との吸着力を弱めることなく、前
記記録体上から脱落することを防止と共に、第２
の色のトナーの、記録体上での吸着力を増大させ
る効果がある。この第１現像トナーの脱落防止に
加えて、前側の工程で現像されたトナー像が乱さ
れたり、前側の工程で現像された画像のトナーが
後側の工程にある現像装置内の現像剤中に混入し
てその現像装置の現像特性を劣化させたりするこ
とがなく、少なくとも２色の鮮明な画像を得るこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な電子写真式ノンインパクトプ
リンタの概略構成図、第２図は本発明の一実施例
に係る電子写真式２色印刷ノンインパクトプリン
タの露光・現像部の概略構成図、第３図ａ〜ｅは
第２図に示したノンインパクトプリンタの工程
図、第４図ａ，ｂは第２の現像装置の現像動作説
明図、第５図は第２の現像装置の現像剤として高
抵抗磁性トナーを用いる場合の現像動作説明図、
第６図ないし第８図は本発明で使用される２色印
刷のための光源の各例を示す概略構成図である。１…電子写真感光ドラム、２…帯電器、１５…
第１の露光光源、１６…第１の現像装置、１７…
第１の現像偏倚電圧源、１８…第２の露光光源、
１９…第２の現像装置、２０…第２の現像偏倚電
圧源。

Claims

【特許請求の範囲】１記録体上の表面を均一に一方極性に帯電する
帯電器と、前記記録体の表面電位が残留電位に達するに足
りる露光量の第１の像露光によつて少なくとも記
録体上に第１の電荷潜像を形成する装置と、一方極性の第１の偏倚電圧が印加されて、前記
第１の電荷潜像を一方極性の第１の色トナーによ
つて反転現像する第１の現像装置と、前記記録体の表面電位が残留電位に達するに足
りる露光量の第２の像露光によつて、前記第１の
電荷潜像の現像が行なわれた前記記録体上に第２
の電荷潜像を形成する装置と、前記第１の偏倚電圧よりも高い一方極性の第２
の偏倚電圧が印加されて、前記第２の電荷潜像を
前記第１の電荷潜像の現像とは異なる色の一方極
性の第２の色トナーとキヤリアとの２つの成分か
らなる２成分現像剤を用いて反転現像する第２の
現像装置を備え、前記記録体上の複数色のトナー像を転写媒体上
に同時に転写する手段とを備えることを特徴とす
るノンインパクトプリンタ。２特許請求の範囲第１項において、前記第２の
現像装置で現像される色の明度は前記第１の現像
装置で現像される色の明度よりも低いことを特徴
とするノンインパクトプリンタ。