JP2515293B2 - 印字方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、画像形成過程における情報信号つまり潜像
が電気量である記録、即ち電気的或いは電子的手段を用
いて恒久的な平面可視画像を得る印字方法であって、特
にパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等のデジ
タル情報をアウトプットするレーザプリンタに適した印
字方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、電子複写機においては、２回転プロセスと一般
に称せられる作像方式が採用されている。これは、公知
の帯電，露光，現像，転写，イレース，クリーニング等
の一連の電子写真プロセスのうち、現像とクリーニング
とを単一の現像装置を兼用して行なうもので、具体的に
は、連続回転する感光体の１回転目で現像装置により現
像を行なうとともに、感光体の２回転目で前記現像装置
をクリーニング装置として動作させるものであり、部品
点数の削減による装置の小型化とメンテナンス性の向上
を計ることができるものである。

一方、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等
のデジタル情報を感光体上に電気潜像として形成し、こ
れを現像して可視化する方法として、一般にポジ−ポジ
現像方式と称せられるものと、ネガーポジ現像方式と称
せられるものとがある。先ず、ポジ−ポジ現像方式と
は、第７図（ａ）図に示すように、感光体１における印
字すべき文字に相当する部分を負帯電されてなる画像部
２以外の非画像部３にレーザ光等を照射して露光し、露
光した非画像部３の負の電荷を減衰させて未露光の画像
部２に残存電荷による静電潜像を作り、この潜像の現像
を、潜像と反対極性の正の電荷をもつ現像剤のトナー４
を１点鎖線で示すように潜像に静電吸着させて行ない、
同（ｂ）図に示すような可視化されたトナー像５を得る
ものである。

また、ネガ−ポジ現像方式は、第８図（ａ）図に示す
ように、ポジ−ポジ現像方式とは逆に画像部２に光を照
射して電荷を消失させ、非画像部３に負の電荷を残し、
この非画像部３の電荷と同極性の負の電荷をもつトナー
６を用いることにより、非画像部３の電荷の反発力によ
りトナー６を画像部２に付着させ、同（ｂ）図に示すよ
うなトナー像７を得るものである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような両現像方式のうちポジ−ポジ現像方式は主
として電子複写機に用いられ、ネガ−ポジ現像方式はマ
イクロフィルムのリーダープリンタや電子写真方式プリ
ンタに用いられている。ところが、前述の２回転プロセ
スの作像方式とネガ−ポジ現像方式とを組み合わせて用
いたデジタル情報をアウトプットできる印字装置は存在
しない。この理由は、後述の第６図において詳述する
が、現像工程からクリーニング工程への切り換え時また
はクリーニング工程から現像工程への切り換え時におい
て、現像手段とクリーニング手段とに兼用する現像装置
へのバイアス電圧の切り換えに際し、公知の２成分現像
剤中の本来は感光体１に付着してはならない正の電荷を
もつ鉄粉等から成るキャリアが感光体１の負の電荷に吸
着されるいわゆるキャリア上りと称せられる現像が発生
し、画質に悪影響を与えるといったこの種の印字装置に
おいては致命的な問題が解消されないからである。

＜発明の目的＞ 本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、
２回転プロセスと称せられる作像方式とネガ−ポジ現像
方式とを併用しながらキャリア上りの発生を防止し、両
方式の特長である小型化および良好なメンテナンス性と
高品位の画質の印字とを併有する印字方法を提供するこ
とを目的とするものである。

＜問題点を解決する為の手段＞ 本発明の印字方法は、前記目的を達成するために、回
転する感光体の第１の回転時に、感光体表面を特定の極
性に帯電した後、画像に応じた光照射を行うことで、感
光体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を上記帯電
極性と同極性に帯電されたトナーと逆極性に帯電される
キャリアとからなる２成分系の現像剤を用いて現像装置
にて可視像化する反転現像を行い、これを適宜搬送され
てくる転写紙に転写した後、感光体の第２の回転時に、
上記現像装置の位置にて転写後に残留するトナーを回収
する印字方法において、上記感光体の第１の回転時に、
上記現像装置にて感光体の帯電極性と同極性に帯電され
たトナーにて感光体表面に形成された静電潜像を可視像
化するために、上記トナーの帯電極性と同極性の現像バ
イアスを印加する第１のステップと、上記感光体の第２
の回転時に、この感光体表面の帯電電位を略零電位にす
るために感光体表面に光照射を行う第２のステップと、
その第２のステップの工程を終了した感光体が上記現像
装置の位置に達する時のクリーニング工程中に、上記帯
電トナーを現像装置に回収するために上記現像バイアス
を零または上記極性と逆極性の電圧に切り換える第３の
ステップを行うようにした印字手段を用いることを要旨
とするものである。

＜作用＞ 感光体の第１の回転時において、現像バイアスを印加
して感光体表面に形成された静電潜像を可視像化し、感
光体の第２の回転時に、感光体表面に光を照射して感光
体の表面電位をほぼ零とすることで、トナーの回収を行
うと同時にキャリアが感光体側へと吸引される静電気力
を無くし、次いで、その第２の回転時のクリーニング工
程中に、現像バイアスを零または現像時とは逆極性の電
圧に切り換えることにより、感光体へのキャリア上がり
を防止する。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の印字方法の一実施例に係る印字装置
の概略を示し、一対のホイール8,9に巻き掛けられて矢
印方向に連続的に回送される感光体１は、例えば導電体
の表面に光導電体薄膜を形成したものである。他の部材
を作像工程の順に説明すると、帯電チャージャ10は、感
光体１に光導電性を付与するために暗所においてコロナ
放電等の手段により一様に帯電させるものであり、実施
例装置では便宜上、負の電荷を付与するものとする。光
学装置11は、デジタル情報信号に応じた光を感光体１の
表面に照射するもので、本発明方法はネガ−ポジ現像方
式を用いるので画像部に光を照射して電荷を消滅させ、
電気潜像を作る。この潜像にトナーを付着させて可視像
とする現像装置12として、実施例では公知の磁気ブラシ
現像方式のものを用いており、クリーニング工程ではク
リーニング装置に兼用する。この現像装置12に適切なタ
イミングでバイアス電圧を印加するためのバイアス装置
13は、現像工程においては感光体１の帯電電荷と同じ負
極性のバイアス電圧を印加し、クリーニング工程では零
電位または感光体１の帯電電荷に対し逆極性の正極性の
バイアス電圧を印加する。

印字用紙14は、一対の搬送ローラ15,15により転写側
に紙送りされ、転写チャージャ16によって感光体１上に
付着されているトナーＢが転写され、更に熱ローラ17に
より転写されたトナーＢが定着される。転写チャージャ
16は、実施例においてはトナーＢが負極性の除電に帯電
されている関係上、正極性で放電される。この転写後、
感光体１の表面が負極性チャージャ18でイレースされ、
光イレーサ19により表面の電位を零電位となる。

次に、前記構成とした印字装置を用いて本発明の印字
方法を第２図乃至第６図を参照して説明する。これらの
図において、第１図と同一のものには同一の符号を付し
てある。先ず、感光体１の１回転目において、第２図に
示すように、帯電チャージャ10によって負の電荷で一様
に帯電された感光体１の表面に、光学装置11によって文
字部に相当する画像部に光が照射され、その部分の電荷
が消失されて潜像が形成される。そして、現像装置12に
対向する位置まで回動されると、この現像装置12には、
正の電荷を有する鉄粉から成るキャリアＡと、負の電荷
を有する現像剤としてのトナーＢとが攪拌混合された現
像材を備えており、この現像工程時においてはバイアス
装置13によって負極性のバイアス電圧を印加されてお
り、このバイアス電圧による反発力によってトナーＢが
感光体１上における電荷のない零電位部分の画像部に付
着する。これは、前述のネガ−ポジ現像方式による現像
である。

次に、第３図に示すように、感光体１の表面の画像部
に付着した負極性に帯電されているトナーＢが転写チャ
ージャ16によって印字用紙14に転写され、一部のトナー
Ｂは感光体１上に残留する。また、感光体１は以後の均
一な画像を確保するために、除電チャージャ18によって
負の電荷で一様に帯電されるとともに、光イレーサ19に
よって全表面に均一に露光されて感光体１の表面電位は
零付近となる。従って、次に現像装置12に達する前の感
光体１の表面は、略零電位の表面に負の電荷を帯電され
た残留トナーＢが付着している状態になっている。この
時、クリーニング装置として用いる現像装置12に現像工
程時と同様の負極性のバイアス電圧を印加したのでは、
零電位に保たれている感光体１の表面に現像装置12のト
ナーＢが再び付着してしまい、感光体１の全面が黒ベタ
になってしまうため、このクリーニング工程時には、図
示のようにバイアス装置13によって現像装置13に正極性
のバイアス電圧を印加し、良好なクリーニング性能を得
られるようにしている。

ところで、この現像装置12のバイアス電圧の切り換え
のタイミングが極めて重要な問題となる。一般に考えら
れるのは、第２図および第３図に示すＳ点、つまり帯電
の開始点で且つ終了点であるＳ点が現像装置12に達した
時点である。しかしながら、仮にこのＳ点でバイアス装
置13を切り替えるようにすると、感光体１の駆動の機械
的位置精度と現像装置12のバイアス電圧を切り換える電
気的タイミングとが実用上正確に一致しないために、前
述のように現像装置12に用いられる２成分現像材中の本
来は感光体１に付着してはならない正の電荷を帯電され
たキャリアＡが感光体１に付着してしまい、画質に重大
な悪影響を与えるだけでなく、場合によってはキャリア
Ａが現像装置12から多量に溢れ出して機内に飛散すると
いった致命的なトラブルを誘発することがある。特に第
６図に示すように、現像工程が終了する以前、つまり前
述のＳ点が、クリーナとして作用する現像装置12に達す
る前に、バイアス装置13により現像装置12へのバイアス
電圧が負から正に極性を切り換えられると、現像装置12
の正の電荷を帯電されたキャリアＡは感光体１上の負の
電荷の吸引力と現像装置12からの正極性のバイアスによ
る反発力との相乗作用により、感光体１上の表面に多量
に付着し、前述のようなトラブルを誘発する。このよう
なトラブルは、クリーニング工程における正極性のバイ
アス電圧を現像工程の負極性のバイアス電圧に切り換え
る際にも発生する。

そこで、本発明の印字方法においては、何れの場合の
バイアス電圧の切り換えも、感光体１の非画像部に帯電
している負の電荷と同じ電位または略同じ電位を有する
現像領域以外の箇所が現像装置12対向している時点で行
なう。換言すると、感光体１の零電位の箇所が現像装置
12に対向するクリーニング工程中において行なう。更に
詳述すると、現像工程からクリーニング工程への移行
時、第４図に示すように、帯電の開始点で且つ終了点で
あるＳ点が現像装置12を通過した時点で切り換えると、
現像装置12には感光体１の零電位の箇所が対向するの
で、正の電荷を帯電されたキャリアＡに静電引力が作用
しなく、キャリアＡが感光体１面に付着するいわゆるキ
ャリア上りが発生しない。また、クリーニング工程から
現像工程への移行時も、第５図に示すように、Ｓ点が現
像装置12に達しない領域で行なうことにより、感光体１
の零電位の箇所が現像装置12に対向するので、キャリア
Ａが感光体１面に付着することがない。

＜発明の効果＞ 以上詳述したように本発明の印字方法によると、反転
現像方式において２回転プロセスを採用し、その２回転
目をクリーニング工程として、感光体の２回転目時に、
感光体表面に光を照射した感光体表面の帯電位をほぼ零
電位にすることで、トナーの回収を行うと同時にキャリ
アが感光体側へと吸引される静電気力を無くし、次い
で、クリーニング工程中に現像バイアスを零または逆極
性に切り換えるといったステップを行うので、反転現像
方式において２回転プロセスを行う場合における不都合
となる感光体へのキャリア上がりを防止することができ
る。しかも、２回転プロセスを採用してその２回転目で
は現像装置をクリーニング装置として利用するので別途
に専用のクリーニング装置が不要となり、以上のことか
ら、デジタル情報をアウトプットする印字装置に適用し
て装置自体の小型化とメンテナンス性の向上および高品
位の画質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の印字方法の実施に係る装置の概略正面
図、第２図乃至第５図はそれぞれ第１図の装置の動作過
程における概略正面図、第６図は本発明の印字方法を用
いない場合を仮定した時の問題点を説明するための概略
正面図、第７図（ａ），（ｂ）図はポジ−ポジ方式の現
像方法の説明図、第８図（ａ），（ｂ）図はネガ−ポジ
方式の現像方法の説明図である。 １……感光体、12……現像装置 13……バイアス装置、Ｂ……トナー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する感光体の第１の回転時に、感光体
   表面を特定の極性に帯電した後、画像に応じた光照射を
   行うことで、感光体表面に静電潜像を形成し、その静電
   潜像を上記帯電極性と同極性に帯電されたトナーと逆極
   性に帯電されるキャリアとからなる２成分系の現像剤を
   用いて現像装置にて可視像化する反転現像を行い、これ
   を適宜搬送されてくる転写紙に転写した後、感光体の第
   ２の回転時に、上記現像装置の位置にて転写後に残留す
   るトナーを回収する印字方法において、上記感光体の第
   １の回転時に、上記現像装置にて感光体の帯電極性と同
   極性に帯電されたトナーにて感光体表面に形成された静
   電潜像を可視像化するために、上記トナーの帯電極性と
   同極性の現像バイアスを印加する第１のステップと、上
   記感光体の第２の回転時に、この感光体表面の帯電電位
   を略零電位にするために感光体表面に光照射を行う第２
   のステップと、その第２のステップの工程を終了した感
   光体が上記現像装置の位置に達する時のクリーニング工
   程中に、上記帯電トナーを現像装置に回収するために上
   記現像バイアスを零または上記極性と逆極性の電圧に切
   り換える第３のステップを設けたことを特徴とする印字
   方法。