JPS6158828B2 - - 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における２色プリント
方式の静電記録方法に関する。

近時、電子計算機の高速化に伴い、ラインプリ
ンタ等の出力装置は高速印字ができること、安価
な普通紙が使用できること、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の条件が要求
され、これらの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、作表等を行い、印写物が公
式な書類として扱われる傾向にあるため印写出力
された印写物の文字、記号、図等の被記録像の色
を必要に応じて変え得ることが要求されている。
このため多色プリントが可能な出力装置の開発が
進められているが、この種の出力装置は多色プリ
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回転させて同一潜像
形成部にｎ回の潜像の書き込みを行わなければな
らず、前者の場合は装置のコストがかさむと共に
装置が大型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が複雑になる欠点が
ある。

なお３色以上の多色プリンタにおいては上記の
欠点を解決することは困難であるが、２色プリン
タに対してはこの欠点を解決することが可能であ
つて、一般的には２色プリントで充分な場合が非
常に多い。現在非常に簡便化された２色プリンタ
として第１図に示すような装置が既に提案されて
いる。この記録原理について以下に説明する。図
において、ピン電極１に正および負の２値パルス
信号を印加し、対向電極２との間で放電を行な
い、静電記録紙３の上に正負の静電潜像を形成す
る。次に正および負に帯電する夫々異色のトナー
を混合した現像器４で現像を行う。この現像によ
り正の静電潜像部には負の電荷を有するトナーが
付着し、逆に負の静電潜像部には正の電荷を有す
るトナーが付着する。このようにして２色のトナ
ー像が得られ、これを定着部５で定着して２色の
印写物を得ることが出来る。しかし、この方式で
は単にある極性をもつた静電潜像に逆極性のトナ
ーを付着させる方式であるため、ややもすると潜
像以外の部分に対してもトナーが付着することに
なり、いわゆるバツク濃度が出やすくなる欠点が
ある。さらにこの方式では正および負の２種類の
極性の静電潜像を作らなければならない。ところ
が複写器および光プリンタでは記録材として光導
電体を使用しているが、光導電体は一極性の静電
潜像しか作ることができない。そのため上述の２
極性の静電潜像形成方式による２色印刷を行うこ
とはできない。このように上述の方式では複写器
および光プリンタ等には使用できず適用範囲が非
常に狭くなる。本発明はこれらの欠点を改良する
ために案出されたものである。

このため本発明においては、静電潜像を保持し
得る記録材の近傍に、第１の色に対応した第１の
レベル値、該第１のレベル値より低い値の第２の
色に対応した第２のレベル値、及び該第１と第２
のレベル値の中間の値の背景部に対応した中間レ
ベル値の静電潜像を該記録材上に形成する潜像形
成部と、負に帯電された第１の色のトナーを該記
録材上に形成された静電潜像に供給する第１の現
像器と、正に帯電された第２の色のトナーを該記
録材上に形成された静電潜像に供給する第２の現
像器とを具備し、前記記録材に前記３値レベルの
静電潜像を形成し、前記第１の現像器にはその現
像バイアス電極が前記中間レベル値より高く、前
記第１のレベル値より低いレベル値の電圧を印加
し、前記第２の現像器にはその現像バイアス電極
に前記中間レベル値より低く、前記第２のレベル
値より高いレベル値の電圧を印加して前記記録材
上に２種の異色トナーを付着させることを特徴と
している。

更に上記記録材に形成された２色トナー像を或
る極性のコロナ放電器で一様に帯電させ、これを
静電的に普通紙に転写することを特徴とするもの
である。

以下添付図面に基づいて本発明の実施例につき
詳細に説明する。

先ず本発明の基になる磁気ブラシ現像法の原理
を第２図により説明する。図において記録ドラム
６の表面には静電潜像が形成され、磁気ブラシ現
像器７にはバイアス電圧Ｖ_Bが印加されている。
現像剤はトナー８と呼ばれる着色微粒子と、キヤ
リヤ９と呼ばれる鉄粉とが混合されたものであ
り、トナー８とキヤリヤ９との間の摩擦帯電によ
りトナー８が帯電する。この帯電したトナー８が
記録面６と現像器７との間のクーロン力によつて
付着する。これが磁気ブラシ反転現像の基本原理
である。これをさらに電位的に詳細に説明する。
まず始めに記録媒体である誘電体、あるいは光導
電体上に一様帯電を行い、次にピン電極あるいは
光等により一様帯電時の電荷を除去して第３図ａ
に示すような井戸型の静電潜像を形成する。これ
を潜像以外の部分の電位より僅か低い所に現像バ
イアス電位Ｖ_Bを設定して現像する。現像時には
現像器から潜像面に電界E₁が矢印方向に生ず
る。この電界によつて一様帯電部の電荷と同極性
の電荷を持つたトナーが潜像形成面に付着し、現
像が行われる。なお潜像部以外では逆方向に電界
E₂が生ずるためバツクグラウンド濃度が生じな
くなる。また第３図ｂに示すように逆のポテンシ
ヤルをもつた静電潜像に対しては、静電潜像と逆
極性の電荷をもつたトナーによつて現像を行う。
しかるとき現像バイアス以上の領域に対しては、
潜像面から現像器に電界E₃が矢印方向に生ず
る。この電界によつて潜像部と逆極性の電荷をも
つたトナーが潜像形成面に付着し現像が行われ
る。なお潜像部以外では逆方向に電界E₄が生ず
るためバツクグラウンド濃度が生じなくなる。

このような磁気ブラシ反転現像を用いた本発明
法による静電記録装置の原理図を第４図に示す。
図からわかるように本装置の構成は１個の潜像形
成部１０と２個の現像器１１，１２とを有する。
つまり従来の単色プリンタと比較して現像器の数
が多いのみである。

次にこの装置の動作について説明する。まず文
字発生器１３からの文字信号および制御回路１４
から送出される色信号を受信して、潜像形成部１
０では既知の方法により、記録材１５上に一様帯
電電位レベルをも含めて３段階レベルの静電潜像
を形成する。例えば光導電体１５上にレザービー
ムで静電潜像を形成する場合、レザービーム強度
を色信号に応じて３段階に変化させることによつ
て３段階レベルの静電潜像が形成される。次に正
に帯電するトナーを有する現像器に中間レベルの
潜像レベルより低い電位に現像バイアスを設定し
て現像を行い、その後負に帯電するトナーを有す
る現像器に中間レベルの潜像電位レベルより少し
高い電位に現像バイアスを設定して現像を行う。
これによりまず始めに、正に帯電する着色トナー
が付着し、次に他の潜像部分に負に帯電する着色
トナーが付着する。このようにして２色トナー像
が得られ、これを定着することにより２色印写物
を得る。また普通紙に記録する場合には記録材１
５上に得られた２色トナー像を正あるいは負のど
ちらかに極性にトナーをコロナ放電器１６により
強制帯電する。その後転写部１７により普通紙１
８に転写し、定着部１９により定着して印写物と
する。このようにしてトナー色が互に混合するこ
となく完全に分離したあざやかな２色トナー像を
得ることができる。

次に現像バイアスの印加法について説明する。
潜像は第５図に示すように高電位の潜像部Ｖ_SHと
低電位の潜像部Ｖ_SLおよび白地の部分に対応する
潜像部電位Ｖ_SOとにより構成されている。潜像電
位Ｖ_SHに対応する現像バイアスはＶ_SOよりわずか
に高い電位Ｖ_bHに設定する。このようにすると負
トナーはＶ_SH部に対しては付着するがＶ_bH以下の
部分に対しては負トナーは付着せず、バツク濃度
がでなくなる。逆に潜像電位Ｖ_SLに対する現像バ
イアスはＶ_SOよりわずか低い電位Ｖ_bLに設定す
る。これにより正トナーがＶ_SL部に対してのみ付
着することになる。

次に本発明方法を用いた装置の実施例を第６図
により説明する。図において記録ドラム６は金属
ドラム２０に誘電層２１を付着させたものであつ
て矢印Ｐ方向に回転するようになつている。この
記録ドラムの周辺にはその回転方向に従つて先ず
一様帯電用コロトロン２２が設けられ順次、記録
面に非接触に保持されたピン電極１、それぞれ色
が異なり正および負に帯電するトナーを有する磁
気ブラシ現像器１１，１２、付着トナー強制帯電
用コロナ放電器１６、転写用コロナ放電器１７、
フアーブラシ等のクリーナ２３、が配置され、ピ
ン電極１には文字発生器１３と制御回路１４に接
続されたピンドライバー２４が接続されている。
また磁気ブラシ現像器１１，１２には夫々現像バ
イアス用電源２５，２６が接続されている。更に
転写位置には記録紙１８が記録ドラム６に接触し
ながら矢印Ｑ方向に送られるようになつていてそ
の移動方向に赤外線ヒータ等の加熱定着器１９が
設けらている。

このように構成された装置の動作について次に
説明する。先ず記録ドラム６の記録面の全面をコ
ロトロン２２によつて或る極性に一様帯電し、次
にピンドライバ２４からの２種のレベルの電圧印
加によりビン電極１に放電を起こさせ記録ドラム
６上の電荷を抜き２種のレベルの静電潜像を形成
する。また磁気ブラシ現像器１１，１２には夫々
別の現像バイアス用電源２５，２６によつて正又
は負のバイアスが与えられている。そのため記録
ドラム６の高い潜像電位部には負に帯電している
着色トナーが付着し、低い潜像電位部には正の帯
電している着色トナーが付着する。このようにし
て付着した。２色トナー像は強制帯電用コロナ放
電器１６によつてプラスに強制帯電される。それ
を転写用コロトロン１７によつて負イオンを普通
紙１８に与えることにより、普通紙１８に２色ト
ナー像が転写され定着器１９で定着されて２色の
文字、記号、図形等の記録像が得られるのであ
る。

以上説明したように本発明の２色プリント式静
電記録方法によれば、従来の１極性の静電潜像し
か形成できず２色プリントを行うことが不可能で
あつた光導電材料を用いた場合でも、１組の潜像
形成部を備え、唯１回の潜像形成工程のみで２色
プリントを得ることができる。また２色のトナー
が互に混合することなく完全に分離したあざやか
な色と、バツクグラウンドのほとんどない良好な
トナー像を得ることが可能である。更に本発明方
法を用いた装置はコンパクトにまとめられ、取扱
も簡単であり、かつ安価に製造でき、複写器或は
光プリンタ等にも適用できるものである。なお前
述の実施例では可視像形成手段として２個の現像
器と強制帯電用コロナ放電器および転写用コロナ
放電器から成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方法の原理を用いて直接静電
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２個の現
像器のみで構成され、強制帯電用コロナ放電器お
よび転写用コロナ放電器は不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は既に提案されている２色プリンタの原
理図、第２図は磁気ブラシ現像法のモデル図、第
３図は磁気ブラシ反転現像の基本原理説明図、第
４図は本発明にかかる静電記録方法の原理を説明
するための図、第５図は現像バイアス印加法の説
明図、第６図は本発明方法を用いた２色プリント
式静電記録装置を説明するための図である。 １……ピン電極、６……記録ドラム、１１，１
２……磁気ブラシ現像器、１３……文字発生器、
１４……制御回路、１６……コロナ放電器、１７
……転写用コロナ放電器、１８……記録紙、１９
……定着器、２２……コロトロン、２３……クリ
ーナ、２４……ピンドライバ、２５，２６……現
像バイアス用電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像を保持し得る記録材の近傍に、第１
   の色に対応した第１のレベル値、該第１のレベル
   値より低い値の第２の色に対応した第２のレベル
   値、及び該第１と第２のレベル値の中間の値の背
   景部に対応した中間レベル値の静電潜像を該記録
   材上に形成する潜像形成部と、負に帯電された第
   １の色のトナーを該記録材上に形成された静電潜
   像に供給する第１の現像器と、正に帯電された第
   ２の色のトナーを該記録材上に形成された静電潜
   像に供給する第２の現像器とを具備し、 前記記録材に前記３値レベルの静電潜像を形成
   し、 前記第１の現像器にはその現像バアイス電極に
   前記中間レベル値より高く、前記第１のレベル値
   より低いレベル値の電圧を印加し、前記第２の現
   像器にはその現像バイアス電極に前記中間レベル
   値より低く、前記第２のレベル値より高いレベル
   値の電圧を印加して前記記録材上に２種の異色ト
   ナーを付着させることを特徴とする２色プリント
   式静電記録方法。 ２ 上記記録材上に形成された２色トナー像を或
   る極性のコロナ放電器で一様に帯電させ、これを
   静電的に普通紙に転写することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の２色プリント式静電記録
   方法。