JPS5919333B2 - 多色プリント式静電記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子計算機等の情報処理装置の出力装置である
ラインプリンタ等で文字、記号、画像の出力情報を普通
紙に高速に印字し、その際文字、記号、画像の色を必要
に応じて変化させ、同一普通紙面上に色の異つた文字、
記号、画像を混在印字する多色プリント方式の静電記録
装置に関するものである。

電子計算機の高速化に伴いラインプリンタ等の出力装置
に要求される条件には高速印字が出来ること、安価な普
通紙の使用が出来ること、装置が小型かつ簡便で保守が
容易で騒音が小さいこと等があり、かゝる要求に応える
ためノンインパクト化が進められている。

又、出力装置の印写物は従来の様に単に情報処理結果の
確認用だけでなく、その結果を処理、編集し、作表等を
し、印写物が公式な書類として扱かわれる傾向にある。
従つて印写出力された印写物の文字、記号、図等（冗長
になるのを避けるため、こゝでは被記録像または単に文
字と呼ぶ）の色を必要に応じて変えることが要求される
。従来のこの種の出力装置は第１〜第３図に示す構成を
有する。

第１図は静電潜像を形成し、保持し得る感光紙あるいは
静電記録紙（以下記録紙と称する）の走行路に沿つて複
数の作像工程部Ｐ１〜Ｐ４を配設し、第１の作像工程部
Ｐ１の潜像形成部ａで既知の電気一光学的手段や純電気
的手段で記録紙１に文字の第１の色の部分の静電潜像を
形成し、その後現像部ｂで既知の現像法により第１の色
を有する現像削トナー（以下トナーと称する）で現像し
、第１の色の可視像（以下トナー像と称する）を得、更
に同じように第２，第３・・・・・・（図では〜第４ま
で）の作像工程部Ｐ２，Ｐ３・・・・・・で文字の第２
，第３・・・・・・の色の部分のトナー像を得、最終の
第４作像工程Ｐ４の現像終了後、定着乾燥部Ｐ５におい
て既知の定着法でトナー像を記録紙面に固着し、多色プ
リントを得る方法である。然しこの方法は記録紙として
感光紙あるいは静電記録紙を使用するので安価な普通紙
の使用という目的には合致しない。

尚、第１図に示す方法の現像法としては湿式現像が多用
されているが、乾式現像法を取るならば第１と第２の作
像工程部、第２と第３の作像工程部・・・・・・・・・
の間にそれぞれ定着工程が必要となる場合がある。第２
図に示す方法は、記録紙として安価な普通紙を使用する
場合の多色プリント方式である。

この方式では図から明らかなように各作像工程部（図で
は第１〜第４工程まで）Ｐ１〜Ｐ４毎に専用の記録ドラ
ムｄを持ち、その周辺に専用の潜像形成部（帯電部も含
む）ａ、現像部ｂ、転写部ｃ、クリーニング部ｅを配置
してある。まず第１の作像工程Ｐ１の潜像形成部ａでは
既知の方法で記録ドラムｄの面に文字の第１の色の部分
の静電潜像を形成した後、現像部ｂで第１の色を有する
第１の現像剤により潜像をトナー像化し、転写部ｃで第
１のトナー像を普通紙２に転写する。この場合、粉体ト
ナーを使用する方式では第１の定着部Ｐ６で定着を行な
う。第１のトナー像が定着されている間に第２作像工程
部Ｐ２では文字の第２の色の部分の潜像が形成され、第
２の色のトナーによる第２のトナー像を得、第１の作像
が終了した普通紙２が第２の作像工程部Ｐ２の第２の転
写部Ｃに搬入されると、普通紙上所定の位置に第２のト
ナー像が転写される。以下同様な方法で第１〜第ｎ（図
では第１〜第４）の作像が終了すると定着乾燥部Ｐ９で
最終的に定着（あるいは乾燥）され、普通紙２上に文字
の多色プリントが得られ、一方各記録ドラムｄはクリー
ニング部ｅで残留トナーが除去され、次の記録に備える
。然しこの方法は各作像工程毎に記録ドラム、潜像形成
部、現像部、転写部、クリーニング部、又場合によつて
は定着部を備え、必然的に装着が大型化し、高コストに
なり、保守が困難となる等の欠点を有し、更に各作像工
程に於いてトナー像の普通紙への転写位置ずれを防止す
るため位置制御が複雑かつ困難になり、保守の容易性、
低コスト化を阻害する。これら第１図および第２図に示
した方式は現在の多色プリントの代表的な形式であるが
、これらの方式の持つ欠点を除去する方式も提案されて
おり、第３図にその例を示す。この方式では一つの記録
ドラムＤ１の周辺に第１，第２・・・・・・・・・第ｎ
の作像工程部（図では第１〜第４工程部Ｐ１〜Ｐ４）を
配置し、まず第１作像工程部Ｐ１の潜像形成部ａ（潜像
形成法によつては帯電部ｆが必要となる）で前記既知の
方法でドラム面に文字の第１の色の部分の潜像を形成し
、第１の作像工程の現像部ｂで第１の色のトナーで現像
し、記録ドラム面に第１のトナー像を作る。その後記録
ドラムＤ１は図示する矢印方向に回転し第２，第３，第
４工程部Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を通過し、記録ドラム面の第
１の色のトナー像を転写ドラムＤ２の面に転写する。こ
の際第２作像工程部Ｐ２以降は不動作のま＼とし、ドラ
ムＤ２はＤ１と同期させる。又この場合の転写は静電引
力を利用した方法が多用されている。その後記録ドラム
面の残留トナーはクリーニング部ｅ１で除去され、第１
作像工程部Ｐ１は単に通過し（第１作像工程部は作動さ
せない）、第２の作像工程部Ｐ２に来ると文字の第２の
色の部分の第２の潜像を形成し、第２のトナー像を記録
ドラムＤ１の面に作り、その後第３，第４工程部Ｐ３，
Ｐ４を通過し（これらの工程部は作動させない）、転写
ドラムＤ１の第２のトナー像を転写ドラムＤ２の所定位
置に転写する。以後同じように第３，第４のトナー像を
記録ドラムＤ１に作り、これを転写ドラムＤ２の所定の
位置に転写し、必要なトナー像がすべて転写ドラム面に
転写されると、転写部ｃが作動して転写ドラム面上の全
てのトナー像を普通紙２に転写する。その後普通紙２は
定着部Ｐ９に搬入され、定着される。尚第３図に示すプ
リント方式に於いては第１作像工程部Ｐ１の潜像形成部
ａ（場合によつては帯電部ｆも含むものとする）を共用
し、第２作像工程部Ｐ２以降では潜像形成部を取り除く
こともあり、またトナー像を転写ドラムへ転写している
間に次の作像工程では潜像形成を行なう場合もある。第
３図の多色プリント方式は第２図の方式に比べて記録ド
ラム数が少ないなど構成が簡単化され、小型化の点では
改善されているが、転写ドラムが必要であるなど、なお
充分とは言えない。

また同期つまり位置合せの問題もあり、転写を何度もす
ることは色ずれを生じ易く、更に記録ドラムＤ１が必要
な作像工程部と同数の回転（第３図では４回転）をする
ことはプリントの高速化で大きな欠点となる。第４図は
、本出願人により提案された多色プリンタの原理説明図
であり、図中の記号は第３図の夫々に対応している。

この方式は、１つの記録ドウムＤが１回転する間に、第
１工程部Ｐ１における第１の色のトナー像の付着、第２
工程部Ｐ２における第２の色のトナー像の付着・・・・
・・・・・と順次記録ドラムＤ上に混在して形成し、そ
の後転写部Ｃで普通紙２上に各色トナー像を一括して転
写するという方式であり、第３図の方式のように各色の
トナー像毎に転写を行なわないため、印字速度が大であ
るという利点を有する。しかし第４図を含む上述したこ
れらの方法はいずれもｎ色の多色プリントを実現するた
めに、ｎ個の潜像形成部を有するかまたは記録ドラムを
ｎ回回転させて同一潜像形成部にｎ回の潜像の書込みを
行なわなくてはならず、前者の場合は装置コストがかさ
むと共に装置が大になり、後者の場合はプリント速度が
１／ｎに落ちると共に動作が複雑であり、安価で簡単で
コンパクトな多色プリント式静電記録装置として充分で
はない。

本発明は上記の従来法の欠点を根本的に解決し、１個の
潜像形成部により１回の潜像書き込みを行なうだけで多
色プリントが実現できる静電記録装置を与えるものであ
り、本発明により、安価で、簡単で、コンパクトな多色
プリント式静電記録装置が実現できる。

以下説明する様に本発明は１回の潜像形成で書込まれた
１頁分のうちの特定部分、例えば行単位に多色化するも
のであり、一行に不規則に複数の色が混在する場合は適
用できない。

しかしながら実際の使用状態を考えると、行単位に多色
化出来れば充分な場合が多く、広い適用が期特出来る。
本発明にか＼る静電記録装置の原理図を第５図に示す。
図において、１０は記録ドラムで円筒上の静電性基材表
面にマイラ−シート等の誘電性皮膜が形成された従来の
記録ドラムと同様のものである。

１１は文字発生器、１２は制御回路、１３は潜像形成部
、１４乃至１７は夫々異なる着色トナーを有する現像部
、１８乃至２１は現像器駆動制御回路（以下単に駆動回
路と称す）、２２は転写ローラ、２３は普通紙、２４は
クリーニングブラシである。

本実施例の場合、現像器１４乃至１７と転写ローラ２２
とで可視像形成手段を構成している。

図かられかるように本発明の構成は、１個の潜像形成部
とｎ個（実施例では４個）の現像器とを有する。つまり
従来の単色のプリンタと比較して単に現像器の数が多い
のみの構成である。次に本発明にか＼る静電記録装置の
動作を説明する。

先ず、文字発生器１１からの文字信号および制御回路１
２から送出される色信号を受信して潜像形成部１３では
、既知の方法により記録ドラム１０上に静電潜像を形成
する。例えば、ある時間Ｔ。

において記録ドラム１０上に潜像を形成し、第３の色を
付着させたいとする。この場合、第３の色のトナーを有
する現像器１６を静電潜像が該現像部１６の下を通過す
る時間賊でのみトナーが付着する状態、すなわち現像可
能な状態となるように駆動回路２０を制御回路１２によ
り選択して駆動させる。もちろんこのとき第１，第２お
よび第４の現像器１４，１５，１７はこの潜像が通る時
はトナーが付着しない状態に保たれる。これを一般化し
て言えば、時間ＴＯ（？いて第ｎの色の潜像形成をした
場合、潜像が第ｎの色のトナーで有する現像器を通過す
る時、即ちＴＯ＋１ｎ／υ（こ＼に１ｎは潜像書き込み
位置より第ｎ現像器の現像位置迄のドラム面に沿つての
距離、υはドラムの周速度）時に所定の駆動回路を作動
して、該駆動回路に対応する現像器をトナーが付着する
状態にし、第ｎの色の可視像記録ドラム上に得る。ｎ個
の現像器を通過した後、最高ｎ色の多色トナー像が記録
ドラム１０上に得られる。次に図の如く普通紙２３を用
いる場合は、得られた記録ドラム１０上の最高ｎ色のト
ナー像を転写ローラ２２で普通紙２３に転写し、次いで
定着する。静電記録紙、感光紙等を使用する場合は、転
写工程は不要で、そのま＼現像後定着すればよい。この
様に本発明は転写工程を含む場合も、含まない場合もい
ずれも適用可能である。第６図は現像接触幅と必要行間
隔との関係を説明する図であり、本発明の問題点は、第
６図に示す如く現像器と記録面の接触幅以上に行間隔（
文字と文字間の間隔）をあけなくてはならない点である
が、接触幅を３ｍ１Ｌ程度にする事は可能であり、文字
印字の場合は実用上問題ない。

また、本発明者らは、現像器をトナーが付着する状態と
しない状態に選択的に動作させる方法として磁気ブラシ
現像法を用いて磁気ブラシに印加する現像バイアス電圧
を制御する方法が最も良好であることを確認した。

他の方法は、現像状態の立ち上り時間が長く充分な結果
が得られない。第７図に現像バイアス電圧による現像状
態の制御法の原理図を示す。第７図ａは潜像部に電荷（
マイナス）が有り、現鐵時に現像器１４により潜像電荷
と逆極性（プラス）の着色トナー２５を静電力により付
着させる場合、すなわち現像可能な状態である。この場
合、トナー２５を付着させる場合は、同図（夏）に示す
如く現像器１４を構成する磁気ブラシローラの現像バイ
アス電圧ＢをＯにするか、バツクノイズ防止のため、ト
ナー２５と逆極性の小さな電圧を加える。トナーを付着
させない状態にしたい時すなわち現像不町能な状態に保
つには同図（）に示す如く磁気ブラシローラにトナーと
逆極性の大きな電圧ＶＢ′を加え、トナー２５を磁気ブ
ラシに引きつける。第７図ｂは潜像部以外が高い電位（
ＶＯ）で、潜像部が低い電位（ＶＬ）であり、潜像部に
ＶＯと同極性のトナー２５を付着させる場合であり、ト
ナーを付着させない状態すなわち現像不可能な状態にす
るには同図（Ｈ）の如く現像バイアス電圧ＶＢをＶＬと
同程度にすれば良い。

またトナーを付着させるにはバイアス電圧ＶＢをＶＬよ
り高く、ＶＯよりやや低めに保つよう制御してやればよ
い。本発明にかかる実施例を次の第８図に示す。

図において、１００は金属ドラム１０１に誘電層１０２
を付着させた記録ドラム、１３１は一様帯電用コロトロ
ン、１３２は記録ドラム１００上に非接触に保持された
ピン電極、１３３はピンドライバ １１は文字発生器、
１２は制御回路、１４，１５は夫々トナーの色が異なる
磁気ブラシ現像器、１８，１９は現像バイアス切換機能
を有する駆動回路、２２は転写ローラ、２３は普通紙、
２４はフアーブラシ等のクリーナー、２６は赤外線ヒー
ター等の加熱定着器である。動作は先ずコロトロン１３
１で記録ドラム１００の表面をある極性に一様（全面）
帯電し、ピン電極１３２でピンドライバ１３３からの電
圧印加により放電を起こさせ記録ドラム１００上の電荷
を抜き静電潜像を形成する。

この方式は第７図ｂで説明した電荷除去型の静電記録方
式である。一方制御回路１２から送出される色信号に応
じて駆動回路１８，１９が遂次選択され夫々対応する現
像器１４，１５に与えられるバイアス電圧が第７図ｂで
説明した原理で制御される。そして選択された色のトナ
ーが記録ドラム１００上に付着する。このようにして付
着した混色トナー像は転写部に移行し、転写ローラ２２
によつて普通紙２３に転写され、定着器２６で定着され
、二色の文字の印字が行われる。以上説明したように本
発明によれば、１台の潜像形成部を備え、唯１回の潜像
形成工程のみで多色のプリントを得ることができるため
、安価で簡便かつコンパクトな多色プリント式静電記録
装置を得ることができる。

尚、本発明の変形として一台の現像器を記録ドラムの回
転軸方向に分割して制御すれば、行のみならず桁につい
ても色選択を行うことができる。

また上述の実施例では記録媒体としてドラム状のものを
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく無
端誘電体ベルト等を使用しても同様に行うことができる
。更にまた上述の実施例では可視像形成手段として複数
の現像器と転写器とからなるものについて説明したが記
録ドラムを用いずに本発明の手法を用いて直接静電記録
紙に多色プリントを行うことも勿論可能である。

この場合の可視像形成手段としては転写器は不要で複数
の現像器のみで構成される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来の多色プリント式の静電記録装
置を説明するための図、第４図は既に本発明者らが提案
した多色プリント式静電記録装置を説明するための図、
第５図は本発明にかかる静電記録装置の原理図を示す。 第６図は現像接触幅を必要行間隔との関係を説明する図
、第７図は現像バイアス電圧による現像状態の制御方法
の原理を説明するための図、第８図は本発明を適用した
静電記録装置の一実施例を示す。図において、１０は記
録ドラム、１１は文字発生器、１２は制御回路、１３は
潜像形成部、１４乃至１７は現像器、１８乃至２１は駆
動回路、２２は転写ローラ、２３は普通紙、２４はクリ
ーナーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像を形成保持し得る記録媒体と、該記録媒体
   に潜像を形成する潜像形成部と該記録紙の潜像形成部に
   異なる色のトナーを供給し、現像する複数の可視像形成
   手段を有する多色プリント式静電記録装置において、前
   記記録媒体の近傍に設けられた１つの潜像形成部と該潜
   像形成部にて該記録媒体上に形成された静電潜像にトナ
   ーを供給し現像する前記複数の可視像形成手段のそれぞ
   れを現像可にならしめる駆動回路と、該駆動回路に現像
   可の信号を供給する制御回路とを設け、前記静電潜像の
   特定部分に該特定部分に応じた色のトナーを有する前記
   可視像形成手段を駆動する前記駆動回路に前記制御回路
   から現像可信号を供給し、前記静電潜像の特定部に所望
   の色のトナーでそれぞれ現像して前記記録媒体上に被記
   録像の多色トナー像を形成することを特徴とする多色プ
   リント式静電記録装置。 ２ 上記潜像形成部は、記録媒体面を１極性に一様帯電
   する帯電部とトナーの付着すべき領域の帯電電荷を除去
   する電荷除去部とを備え、現像はその潜像部に、一様帯
   電電荷と同極性のトナーを吸着させることにより行なわ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色
   プリント式静電記録装置。 ３ 上記複数の現像部の個々に印加される現像バイアス
   電圧をそれぞれ制御することにより、個々の現像部の現
   像機能を選択的に可能ならしめて記録媒体上に選択され
   た現像部の着色トナーを付着させるようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色プリント式静
   電記録装置。