(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を所定の帯電電位｜Ｖ０｜に帯電させる帯電手段と、帯電した感光体を露光し、感光体に前記帯電電位よりも低い静電潜像部電位｜ＶＲ｜を有する静電潜像を記録する露光手段と、前記帯電電位と静電潜像部電位との間に設定された現像バイアス電位｜ＶＢ｜が印加される現像ローラを有し、該現像ローラに保持された粉体カラートナーを、現像方式が正規現像方式の場合は前記帯電電位の部位に付着させ、現像方式が反転現像方式の場合は前記静電潜像部電位の部位に付着させ、感光体上にトナー像を形成する現像手段とを有する電子写真式印刷装置において、
印刷濃度をドロップアウトカラーから非ドロップアウトカラーの範囲で可変させ、非ドロップアウトカラー印刷を行う場合に、印刷濃度範囲を１．０Ｄ〜１．４Ｄとしたとき、現像ローラに印加する現像バイアス電圧を３００Ｖ以上、現像装置内のトナー濃度を３〜４％、露光装置の露光量を感光体の表面電位が半分に低下する露光量の３〜４倍に設定し、
一方、ドロップアウトカラー印刷を行う場合に、印刷濃度範囲を０．７Ｄ以下としたとき、現像ローラに印加する現像バイアス電圧を２００Ｖ以下、現像装置内のトナー濃度を２〜３％、露光装置の露光量を感光体の表面電位が半分に低下する露光量の１．５〜２．５倍に設定する印刷濃度制御手段を備えた電子写真式印刷装置。
【請求項２】
前記印刷濃度制御手段は、印刷濃度に応じて現像バイアス電位｜ＶＢ｜を帯電電位｜Ｖ０｜と静電潜像部電位｜ＶＲ｜との間で任意の値に変化させる手段を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真式印刷装置。
【請求項３】
前記印刷濃度制御手段は、印刷濃度に応じて現像バイアス電位｜ＶＢ｜を帯電電位｜Ｖ０｜と静電潜像部電位｜ＶＲ｜との間で任意の値に変化させて前記静電潜像部電位および現像バイアス電位間の電位差｜ＶＢ−ＶＲ｜を変化させ、印刷濃度の濃淡を変更する時、現像バイアスの変化に比例して前記帯電電位を変化させる手段を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真式印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式印刷装置に関するものであり、特にドロップアウトカラー印刷を可能とす電子写真式印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷装置における記録形態として、感光体表面を一定の電圧に帯電させ、帯電した感光体に像露光を行って静電潜像を形成し、この静電潜像に粉体トナーを供給して感光体表面にトナー像を得、このトナー像を用紙、ＯＨＰシート、あるいは中間転写体などの記録媒体に転写させる、いわゆる電子写真プロセスを用いたものが一般に普及している。
【０００３】
この種の電子写真式印刷装置の現像方式としては、正規現像方式と反転現像方式が知られており、例えば反転現像方式の場合には、図５（ａ）に示す様に帯電電位Ｖ0と、像露光によって形成された静電潜像部電位（残留電位）ＶRとの間に現像バイアス電位ＶBを設定し、現像バイアス電位ＶBおよび残留電位ＶR間のコントラスト電位｜ＶB−ＶR｜にトナーを付着させることで、例えば図５（ｂ）に示す様な所定濃度を有するトナー像を得ている。
【０００４】
また、図５（ｂ）に示したトナー像を見掛け上、薄い画像として表現したい場合には、静電潜像を形成する光の駆動周期を細かく制御し、図６（ａ）の様な静電潜像を得、この潜像にトナーを付着させることで、例えば図６（ｂ）に示す様な網点状のトナー像を得ることにより、単位面積当りのトナー付着量を少なくし、低濃度トナー像を得るようにしたり、あるいは、図７に示すように現像バイアス電位ＶBを低くしてコントラスト電位｜ＶB−ＶR｜が小さくなるように制御し、これにトナーを付着させることで図５（ｂ）のトナー像よりも濃度の低いトナー像を得るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６の方法で得られたトナー像は、一見、濃度が薄いように見えるのだが、コントラスト電位｜ＶB−ＶR｜自身は図５の場合と同じ値であるから、網点をなす一つ一つの点ｄの持つ濃度は、図５（ｂ）のトナー像と同じく濃い濃度で印刷されているのである。また、図７の方法で得られたトナー像の濃度は、図５（ｂ）のトナー像よりは薄く表現されるものの、従来、この種の印刷装置においては印刷濃度の濃淡の範囲が１.０Ｄ〜１.４Ｄの印刷濃度のレンジに設定されているのが一般的であった。
【０００６】
近年、電子写真プロセスを用いた印刷装置においてもカラー印刷機能を備えた印刷装置が普及してきており、電子写真式印刷装置によりドロップアウトカラー印刷までも行えるようにする動きが出てきている（特開平１１−７８２０８号公報参照）。ここで、ドロップアウトカラーとは、特開平１１−７８２０８号公報中にも述べられている様に、銀行の振込用紙や、試験解答用紙（マークシート）などの記入枠や注意書きの部分等にしばしば見受けられる、薄い色で印刷された部分に用いられる色を指し、この様なドロップアウトカラーによって印刷された領域は、肉眼では識別できても所定の波長を持つ光学式読取装置では識別されないものとなる。
【０００７】
ドロップアウトカラー印刷を実現するには、印刷濃度０.７Ｄ以下の印刷を行えなくてはならず、１.０Ｄ〜１.４Ｄの間で印刷濃度の濃淡調整が行われていた従来の印刷装置では到底、不可能とされていた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、印刷濃度の濃淡調整を広範囲で行え、ドロップアウトカラー印刷にも対応可能な電子写真式印刷装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、感光体を所定の帯電電位｜Ｖ0｜に帯電させる帯電手段と、帯電した感光体を露光し、感光体に前記帯電電位よりも低い静電潜像部電位｜ＶR｜を有する静電潜像を記録する露光手段と、前記帯電電位と静電潜像部電位との間に設定された現像バイアス電位｜ＶB｜が印加される現像ローラを有し、該現像ローラに保持された粉体カラートナーを、現像方式が正規現像方式の場合は前記帯電電位の部位に付着させ、現像方式が反転現像方式の場合は前記静電潜像部電位の部位に付着させ、感光体上にトナー像を形成する現像手段とを有する電子写真式印刷装置において、印刷濃度をドロップアウトカラーから非ドロップアウトカラーの範囲で可変させる印刷濃度制御手段を備えることにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１１】
はじめに本発明が適用される電子写真方式を用いたプリンタの概略構成を図１を参照しながら説明する。図1において、１は感光体ドラムであり、図示しないコントローラからの印刷動作開始信号に基づいて感光体ドラム１は矢印方向に回転を始める。感光体ドラム１は、プリンタの印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光体ドラム１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光体ドラム１表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。
【００１２】
続いて帯電した感光体ドラム領域は、半導体レーザや発光ダイオードなどを光源とする露光装置３からの光により像露光され、感光体ドラム１表面には光が照射された部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜像が形成される。この静電潜像を保持した感光体ドラム領域が現像装置４と対向する位置に到達すると、現像ローラ４ａに保持された粉体トナーが静電潜像に供給され、光の照射により感光体ドラム１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光体ドラム１上にトナー像が形成される。なお、現像方式として正規現像方式を採用する場合には、光が照射されなかった部分にトナーが付着して現像されることは言うまでもない。
【００１３】
図示しない給紙装置に収容されていた記録媒体６（本実施例においては、長尺に連続した連続紙を用いた場合を例示している）は、図示しない用紙搬送装置によって、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写器５の位置に到達するタイミングと同期させて、感光体ドラム１と転写器５の間に向けて搬送される。なお、用紙搬送装置としては、搬送トラクタや搬送ローラ等、周知の搬送手段が用いられる。
【００１４】
感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、記録媒体６の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器５の作用によって記録媒体６上に吸引される。
【００１５】
このようにして、記録媒体６は各転写器５を経て定着装置７に搬送される。定着装置７に到達した記録媒体６は、ヒータランプ（図示せず）を備えた加熱ローラと加圧ローラからなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像が記録媒体６に溶融定着される。
【００１６】
定着装置７から送り出された記録媒体６は、排紙部にて交互に折り分けられ、折りたたみ積み重ねられて行く。
【００１７】
なお、転写器５を通過した感光体ドラム１は、図示しないが清掃装置で清掃された後、除電器等で表面電位の状態が整えられ、次の印刷動作に備えられる。
【００１８】
帯電器２、露光装置３、現像ローラ４ａおよび現像装置４に設けられたトナー濃度センサ１１は、それぞれ制御装置８,９,１０,１２を介して印刷濃度設定装置１３,１４に接続されている。
【００１９】
この内、印刷濃度設定装置１４に接続された印写機構は、現像装置４内に黒トナーが充填されたモノクロ印刷用の印写機構をなしており、印刷濃度設定装置１３に接続された２つの印写機構は、現像装置４内に黒以外のカラートナーが充填されたカラー印刷用の印写機構をなしている。
【００２０】
銀行の振込用紙や、試験解答用紙（マークシート）などの記入枠や注意書きの部分等に用いられるドロップアウトカラーとしては、赤、青、緑などが主であるため、本実施例においては、カラー印刷用の印写機構に接続された印刷濃度設定装置１３における印刷濃度の濃淡制御範囲をドロップアウトカラーから非ドロップアウトカラーの範囲で可変させるように設けられている。
【００２１】
そして、カラー印刷の印刷濃度設定装置１３または黒印刷の印刷濃度設定装置１４により、ドロップアウトカラー印刷と通常の非ドロップアウトカラー印刷とが行える様に図２〜図４に示す方法により印刷濃度を変更する。
【００２２】
図２は現像ローラに印加する現像バイアス電圧と印刷濃度との関係を示す説明図であり、写真等に代表されるフルカラー印刷や、視覚的効果を狙った１ポイントカラー印刷を行う場合は、１.０Ｄ〜１.４Ｄの印刷濃度が確保できる３００Ｖ以上（４００Ｖ程度が望ましい）の現像バイアス電圧が必要であるが、ＯＣＲ業務を行なう場合は０.７Ｄ以下に押さえるため２００Ｖ以下（１００Ｖ程度が望ましい）の現像バイアス電圧に設定して印刷を行う。この場合、現像装置に印加する現像バイアス電圧の可変幅が大きいと、印刷した際に背景部となる領域に余分なトナーが付着したり、あるいは現像剤が二成分系現像剤の場合には、現像剤中のキャリアまでもが感光体ドラム表面に付着してしまうという不具合を招く事があるため、感光体の帯電電位Ｖ0も現像バイアス電圧ＶBに同期して可変する必要があり、現像バイアス電圧が４００Ｖの場合には、帯電電位（表面電位）を７００Ｖ程度に制御し、現像バイアス電圧が２００Ｖの場合は、帯電電位を５００Ｖ程度に制御するのが望ましい。
【００２３】
図３はトナーとキャリアの混合比であるトナー濃度と印刷濃度との関係を示す説明図であり、非ドロップアウトカラー印刷を行う場合には現像装置内のトナー濃度を３〜４％に調整し、ドロップアウトカラー印刷を行う場合には現像装置内のトナー濃度を２〜３％に調整するのが望ましい。
【００２４】
図４は露光装置の露光強度と印刷濃度との関係を示す説明図であり、非ドロップアウトカラー印刷を行う場合には感光体表面電位が半分に低下する露光量の３〜４倍に設定し、ドロップアウトカラー印刷を行う場合には１.５〜２.５倍程度が望ましい。
【００２５】
ドロップアウトカラー印刷は、上述の現像バイアス電圧制御、表面電位制御、トナー濃度制御、ならびに露光量制御のいずれか１つのみを制御して行う様にしてもよいし、また、いずれかの組合せ、あるいは全てを用いてドロップアウトカラー印刷を行う様にしてもよい。
【００２６】
上記の構成からなる印刷装置によれば、１台の印刷装置でドロップアウトカラーによる記入枠や注意書きの印刷と、非ドロップアウトカラーによる通常の文字や画像の印刷を行えるので、ドロップアウトカラーの部分を外注に出したりする必要がなくなり、簡単にドロップアウトカラーの印刷物を得ることが可能になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、印刷濃度の濃淡調整を広範囲で行え、ドロップアウトカラー印刷にも対応可能な電子写真式印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子写真式印刷装置の概略構成図。
【図２】現像バイアス電圧と印刷濃度の関係を示す説明図。
【図３】トナー濃度と印刷濃度の関係を示す説明図。
【図４】露光強度と印刷濃度の関係を示す説明図。
【図５】反転現像方式の原理説明図。
【図６】網点印刷の原理説明図。
【図７】トナー像の濃度と現像バイアスとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、２…帯電器、３…露光装置、４…現像装置、５…転写器、６…記録媒体、７…定着装置、８…帯電量制御装置、９…露光量制御装置、１０…現像バイアス電圧制御装置、１１…トナー濃度センサ、１２…トナー濃度制御装置、１３,１４…印刷濃度設定装置。
【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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【図６】
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【図７】
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