JPH01133073A - カラー電子写真方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー複写機あるいはプリンタなどのハード
コピー装置に利用できるカラー電子写真方法に関するも
のである。

従来の技術 従来から、帯電・露光・現像を複数回繰り返して電子写
真感光体く以下、感光体という）上に予め色の異なる複
数のトナー像を形成した後、トナー像を紙に一括転写し
てカラー画像を得るカラー電子写真方法が種々提案され
ている。

このようなカラー電子写真方法を用いた装置の従来例を
第２図及び第３図に示す。図において、１は矢印方向に
回転する５ｅ−Ｔｅ感光体、２は感光体１の表面を一様
に正帯電するコロナ帯電器、３はレーザビームスキャナ
、４〜７は各々イエロ（Ｙｌマゼンタ（Ｍ）、シアン〈
Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の現像剤が別々に入っている現
像器、８は普通紙、９はトナー像を普通紙８に静電転写
し易くする為の除電ランプ、１０はトナー像を普通紙に
静電転写する為のコロナ帯電器、１１は加熱定着器、１
２はトナー像を普通紙８に静電転写したのち感光体１に
残留するトナーを除去する為のクリーニングブレード、
１３は感光体の帯電電位を初期状態にする為の除電ラン
プである。

現像器４から７の構成を第３図に示す、１４は正帯電性
のトナーと磁性キャリアの混合物からなる２成分現像剤
（以下、現像剤という〉、１５はアルミニウム性の現像
スリーブ、１６はマグネットローラ、１７は現像剤の層
厚を規制する層厚規制ブレード、１８は掻き取り板、１
９は現像剤１４を撹はんする回転羽根、２０は補給用の
トナー、２１はトナー補給ローラ、２２は正の直流電圧
に高圧の交流電圧を重畳した電圧を発生させる電源であ
る。現像器を現像可能な状態にするには、現像スリーブ
１５を電源２２に接続する。また現像不能の状態にする
には、現像スリーブ１５を電気的に浮かすか接地するか
或は現像スリーブ１５に負の直流電圧を印加する。

次に、上述したカラー電子写真装置を用いてカラー画像
を形成する方法について説明する。まずコロナ帯電器２
で感光体１を正帯電した後、レーザビームスキャナ３で
イエロの画像信号をスキャニング露光し、ネガの静電潜
像（画線部が露光されて感光体の帯電電位が減衰してい
る静電潜像）を形成する。そして、静電潜像をＹトナー
の入っている現像器４でネガ・ポジ反転現像し、感光体
１上にイエロのトナー像を形成する。この時、Ｙトナー
の入っている現像器４だけがトナーが飛しょうする現像
条件にされているが、その他の現像器５〜７はトナーが
飛しようしない状態に調整されている。Ｙトナーで現像
した後、感光体１を除電ランプ１３で全面照射し、イエ
ロの静電潜像を光除電する。

次に、イエロのトナー像を形成した方法と同様の方法に
より、帯電・露光・現像・光除電の工程を繰り返し、感
光体１上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋのトナー像を形成する。

全てのトナー像の形成が終了した後、予め除電ランプ９
で静電潜像を光除電し、コロナ帯電器１０でトナー像を
普通紙８に静電転写する。普通紙８に転写したトナー像
は、加熱定着器１１で加熱し定着される。一方、静電転
写後、感光体１に残留したトナーは、クリーニングブレ
ードで除去されカラー画像形成の１サイクルが完了する
。（例えば、特開昭６０−９５４５６号公報）。

発明が解決しようとする問題点 この方法では、感光体上に像形成する順番はイエロ・マ
ゼンタ・シアン・黒であった。ここで重要色である黒を
強調するためにこの順番を変え、黒現像を最初におこな
い、黒・イエロ・マゼンタ・シアンの順に帯電・露光・
現像のプロセスを繰り返しカラー画像を作成した。とこ
ろが、このときイエロに＠まれな黒の画像部の縁端部か
にじむという新たな問題点が発生した。この問題の発生
原因を第４図及び第５図を用い説明する。

イエロの像形成工程では、感光体２３上に先に現像した
黒のトナー像２４の上からコロナ帯電する。このときに
は、感光体２３上の黒トナー２４は帯電した感光体の上
に付着した状態になる。例えば、通常用いられるコロナ
帯電器でトナーの上から感光体を帯電すると、第４図に
示すように黒トナー層２４の部分はおおよそ１００Ｖに
、トナー層の下の感光体２３は７００ｖに帯電する。こ
の状態で、第５図に示すように黒トナー２４の周辺部に
イエロの信号光２５を露光すると、黒トナー２４の周辺
部の電位は低下し約５０Ｖになるが、黒トナー２４の下
の感光体２３は７００Ｖに帯電したままの状態になる。

このため黒トナー２４の付着した画像の縁端部での電位
差が大きくなり、黒トナー２４は周辺部に飛び散る。そ
の結果、イエロに囲まれた黒の画線は、周辺部かにじん
だ不鮮明な画像になる言う欠点が発生した。

本発明はかかる点に濫み、感光体上でトナー像を重ね合
わせカラー像を得るカラー電子写真方法に於て、最初に
黒画像を形成したときに、この黒画像がイエロの画像に
よって囲まれたときに発生する、黒画像のにじみ現象を
防止するカラー電子写真方法を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、黒、イエロ、マゼンタ、シアンの各色ごとに
、この順番で帯電・露光・現像工程を繰り返し、感光体
上にカラー像を形成した後、紙に転写する際に、イエロ
の工程に於て感光体の帯電電位を３００Ｖ以上７００■
以下にするカラー電子写真方法である。

作用 本発明は前記した方法により、イエロの像形成工程にお
いて黒トナーが付着した感光体の帯電電位を、画像部の
縁端部が露光されてもトナーが飛び散らない範囲に低く
抑えることができるため、ため、黒の画線のにじみが発
生しない。また、その後イエロの現像後マゼンタの帯電
前、およびマゼンタの現像後シアンの帯電前に感光体表
面に除電光を照射しないと、黒のトナーが感光体横方向
に飛び散ることがなく鮮明な画像が得られる。

一般にトナーは感光体の帯電電位が高いほど現像がしや
すいため、通常点現像時の感光体の帯電電位は７００■
以上にする。ところが、−旦感光体の帯電電位を高く設
定すると、除電することなしには次のイエロ像形成工程
に於てその帯電電位を下げることは困難になる。このた
め、イエロの像形成の前には、−旦感光体を除電してか
ら予め設定した低い電位に帯電しなおすことが有効にな
る。この時、黒のトナーが付着した感光体の下の部分は
コロナ帯電される前であるため、低い電位のままであり
、全面除電しても黒のトナーが画線周辺部に飛び散るこ
とはない。

実施例 本発明において、イエロの像形成工程の感光体の帯電電
位は３００■以上７００Ｖ以下がよい。

これは、先に説明したように、７００Ｖ以上では先に現
像した黒トナーがイエロが像に囲まれたときに横方向へ
飛び散るためであり、また３００ｖ以下の電位では、イ
エロのトナーを飛しよう現像しにくくなるためである。

このときイエロの画像も、本来感光体の表面電位が高い
ほど高いコントラストが得られるのであるが、イエロ画
像にないしては比較的人間の目の解像度が低いため、実
際には他の色はどの高いコントラストは要求されない。

さらに、その後の工程において黒トナーの飛び散りを防
ぐためには、イエロの現像後でマゼンタの帯電前、及び
マゼンタの現像後でシアンの帯電の前には除電しない事
が望ましい。また、黒工程の感光体の帯電電位は高い電
圧にするほど高コントラストの画像が得られ好ましい。

特にイエロの帯電電位より高く設定すると、イエロ画像
中の黒の画線がより鮮明になる効果が得られる。このと
き、次のイエロの像形成工程で表面電位を下げるために
は、黒の現像後イエロの帯電の前に一旦感光体を除電す
ることが望ましい。このときの感光体の除電方法として
は、光除電力−法または交流コロナ除電方法が望ましい
、また、帯電したトナーの上にさらに新たにトナーを重
ねて現像するために、マゼンタ及びシアン工程の感光体
の帯電電位を７００ｖ以上にすると、高いコントラスト
のマゼンタ・シアンの画像を得ることができる。

以下、本発明の第１の実施例について第１図を用いて更
に詳細に説明する。

現像器２６．２７．２８は直流電界でトナーを飛しよう
させる非接触型の非磁性１成分現像器で、現像ローラと
接触した導電性のファーブラシ２９．３０．３１でトナ
ーを摩擦帯電し、アルミニウム製の現像ローラ３２．３
３．３４上に、ブレード３５．３６．３７によりトナー
の薄層を形成する構成になっている。現像器２６にはイ
エロ（Ｙ）、現像器２７にはマゼンタ（Ｍ〉、現像器２
８にはシアン（Ｃ）の絶縁性トナーが入っている。現像
器３８は、電子写真装置に広く用いられている絶縁性ト
ナーと磁性キャリアよりなる２成分現像剤の入った接触
型現像器である。そして現像ローラ３２．３３．３４．
３つと感光体４０との間隙（現像ギャップ）を一定にし
て、各現像器を感光体４０の周辺に対向設置した。各現
像器は現像時には感光体に近接し、非現像時には離間す
る離接機構が取り付けられている。

黒の現像器３８の仕様及び現像条件並びにトナーの物性
を以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラ３９の直径＝２２論 現像ローラ３９の周速：３２０ｍ／ｓ 現像ローラ３９の上の現像剤層厚：４００μｍ現像ロー
ラ３９の回転方向：感光体４０と逆方向（同進行方向） 現像ギャップ（現像ローラ表面と、感光体表面間のギャ
ップ）：現像時３００μｍ、非現像時２ｍｍ ［現像剤物性］ 現像剤の種類　：トナーとキャリアの２成分現像剤 キャリアの平均粒径：約５０μ爾 キャリアの種類：テフロンコートフェライトトナー電荷
量　：＋１０μＣ／ｇ トナー平均粒径　：８μ端 トナー比誘電率：約２ イエロ・マゼンタ・シアンの現像器の仕様及び現像条件
並びにトナーの物性を以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラの直径：２０ｎｎ 現像ローラの周速：１６０ｎ／ｓ 現像ローラの回転方向：感光体４０と逆方向（同進行方
向） 現像ローラの上のトナー層厚＝３０μｍ現像ローラの回
転方向：感光体４０と逆方向現像ギャップ（現像ローラ
表面と、感光体表面間のギャップ）：現像時１５０μｍ
、非現像時２１１１ｇ＋ ［トナーの物性］ トナー電荷量　：＋３μＣ／ｇ 平均粒径　　　：１０μｍ 比誘電率　　　：約２ 感光体として赤外領域に長波長増感した直径１５２ｍの
無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム４０（感光層の厚み６０
μｍ、比誘電率的７、赤外域に長波長増感した機能分離
型セレン感光体）を用い、周速１６０ｍ＋ａ／ｓで回転
させた。この感光体４０を帯電器４１（スコロトロン帯
電器、コロナ電圧：＋７に■、グリッド電圧：１ｋＶ）
により帯電電位＋９００Ｖに帯電させた。次に、波長７
９０ｎｍの半導体レーザ４２を発光させ露光した。この
とき、感光体面上での光強度は、１．０ｍＷであった。

この半導体レーザ４２を用いて、感光体４０上にネガの
黒信号を露光し、静電潜像を形成した。前記潜像を現像
ローラ３９に＋６００■を印加した現像状態の黒の現像
器３８で反転現像し黒のトナー像を形成した後、除電ラ
ンプ４３で感光体４ｏを除電した。このとき感光体４０
上に現像された黒のトナー層厚は１層から２層であり、
トナー層の厚みは、１０〜２０μｍであった。

次に、再びコロナ帯電器４１（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：６００■）で感光
体４０を＋６００ｖに帯電した。

このとき、黒トナーの付着した感光体４０の帯電電位は
６００■になった。そののち、感光体４０に半導体レー
ザ４２によりイエロに対応する信号光を露光しイエロの
静電潜像を形成した。ここでは、半導体レーザの露光量
を感光体面上で１．５ｍＷにした。このとき、イエロ部
に囲まれた黒画像の縁端部のトナーの飛びちりは発生し
なかった。

次に、この感光体を現像ローラ３２に＋６００Ｖを印加
した現像状態のイエロの現像器２６および非現像状態の
マゼンタ現像器２７、シアン現像器２８および黒現像器
３８に通過させてイエロのトナー像を形成した。次に今
度はこの感光体４０を除電すること無く、そのまま再び
コロナ帯電器４１（スコロトロン帯電器、コロナ電圧：
　＋７ｋＶ、グリッド電圧：　８００Ｖ）によって感光
体４０を＋８１０Ｖに帯電した。このとき、黒及びイエ
ロトナーが付着した感光体４０の帯電電位は８１０Ｖに
なった。その後、半導体レーザ４２によりマゼンタに対
応する信号光を露光しマゼンタの静電潜像を形成した。

次に、感光体４０を非現像状態のイエロ現像器２６、現
像ローラ３３に＋８００■を印加した現像状態のマゼン
タ現像器２７に通遇させてマゼンタのトナー像を形成し
た。このとき感光体４０上のイエロとマゼンタの重なっ
た部分のトナー層は、２層から４層であり、その厚みは
２０〜４０μｍであった。その後、感光体４０を非現像
状態のシアン現像器３４及び黒現像器３８に通過させた
。次に、今度は感光体４０を光除電することなく再びコ
ロナ帯電器４１によって感光体４０を＋８４０Ｖに帯電
した。このとき、黒、イエロ、およびマゼンタントナー
のみが付着した感光体４０の帯電電位は５ｏｏｖになっ
た。またイエロとマゼンタのトナーが重なった部分の感
光体４０の帯電電位は７８０■になった。その後、半導
体レーザ４２によりシアンに対応する信号光を露光しシ
アンの静電潜像を形成した０次に、感光体４０を非現像
状態のイエロ現像器２６及びマゼンタの現像器２７、現
像ローラ３４に＋８００Ｖを印加した現像状態のシアン
現像器２８に通過させてシアンのトナー像を形成し感光
体上にカラー画像を完成した。

こうして感光体４０上に得られたカラートナー像を転写
帯電器４４によって紙４５に転写した後、定着器４６に
より熱定着した。一方、転写後、感光体４０の表面を、
クリーニング前帯電器４７（コロナ電圧＋５．５ｋＶ）
でプラスに帯電した後、−１５０Ｖの電圧を印加した導
電性ファーブラシ４８を感光体４０に圧接しクリーニン
グした。

その結果、赤、緑、青のベタ部の合成色の色濃度が１．
５以上で、しかもイエロに囲まれた黒画像部ににじみの
ない鮮明なカラー画像が得られた。

なをこの具体例に示すように、本発明の黒トナーのにじ
み防止対策は、黒の像形成工程の感光体の帯電電位がイ
エロ時の帯電電位より高く設定された場合には、常に効
果的であることが確認された。

以下、本発明の効果を示すために、以下に３つの比較例
を示す。

〔比較例１〕 第１の実施例と同じ装置を用い、以下の工程で像形成を
行った。この感光体４０を帯電器４１（スコロトロン帯
電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：１ｋＶ＞
により帯電電位＋９００Ｖに帯電させた０次に、半導体
レーザ４２を発光させ露光した。この半導体レーザ４２
を用いて、感光体４０上にネガの黒信号を露光し、静電
潜像を形成した。前記潜像を現像ローラ３９に＋６００
■を印加した現像状態の黒の現像器３８で反転現像し黒
のトナー像を形成した。

次に、再びコロナ帯電器４１（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧＝１ｋＶ）で感光体
４０を＋９２０■に帯電した。このとき、黒トナーの付
着した感光体４０の帯電電位は９２０Ｖになった。その
のち感光体４０に半導体レーザ４２によりイエロに対応
する信号光を露光しイエロの静電潜像を形成した。この
とき、イエ四部に囲まれた黒画像の縁端部のトナーは飛
びちり、画線周辺部のにじんだ画像になった。

〔比較例２〕 第１の実施例と同じ装置を用い、以下の工程で像形成を
行った。感光体４０を帯電器４１（スコロトロン帯電器
、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：１ｋＶ）によ
り帯電電位＋９００Ｖに帯電させた９次に、半導体レー
ザ４２を発光させ露光した。この半導体レーザ４２を用
いて、感光体４０上にネガの黒信号を露光し、静電潜像
を形成した。前記潜像を現像ローラ３９に＋６００Ｖを
印加した現像状態の黒の現像器３８で反転現像し黒のト
ナー像を形成した後、除電ランプ４３で感光体を除電し
た。次に、再びコロナ帯電器４１（スコロトロン帯電器
、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：６００Ｖ）で
感光体４０を＋６００■に帯電した。このとき、黒トナ
ーの付着した感光体４０の帯電電位は６００Ｖになった
。そののち感光体４０に半導体レーザ４２によりイエロ
に対応する信号光を露光しイエロの静電潜像を形成した
０次に、現像ローラ３２に＋６００Ｖを印加した現像状
態のイエロの現像器２６および非現像状態のマゼンタ現
像器２７、シアン現像器２８および黒現像器３８に通過
させてイエロのトナー像を形成した。次に、感光体４０
を除電ランプ４３で光除電したところ、感光体４０上の
黒トナーが飛び散り、にじんだ画像になった。

〔比較例３〕 第１の実施例と同じ装置を用い、以下の工程で像形成を
行った。この感光体４０を帯電器４１（スコロトロン帯
電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：１ｋＶ）
により帯電電位＋９００Ｖに帯電させた。次に、半導体
レーザ４２を発光させ露光した。この半導体レーザ４２
を用いて、感光体４０上にネガの黒信号を露光し、静電
潜像を形成した。前記潜像を現像ローラ３９に＋６００
■を印加した現像状態の黒の現像器３８で反転現像し黒
のトナー像を形成した後、除電ランプ４３で感光体４０
を除電した。

次に、再びコロナ帯電器４１（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：６００Ｖ）・で感
光体４０を＋６００Ｖに帯電した。

このとき、黒トナーの付着した感光体４０の帯電電位は
６００■になった。そののち感光体４０に半導体レーザ
４２によりイエロに対応する信号光を露光しイエロの静
電潜像を形成した。このとき、イエ四部に囲まれた黒画
像の縁端部のトナーの飛びちりは発生しなかった。次に
、現像ローラ３２に＋６００Ｖを印加した現像状態のイ
エロの現像器２６および非現像状態のマゼンタ現像器２
７、シアン現像器２８および黒現像器３８に通過させて
イエロのトナー像を形成した０次に、再びコロナ帯電器
４１（スコロトロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グ
リッド電圧：６００Ｖ）によって感光体４０を＋６００
Ｖに帯電した。このとき、黒及びイエロトナーのみが付
着した感光体の帯電電位は６００Ｖになった。その後、
半導体レーザ４２によりマゼンタに対応する信号光を露
光しマゼンタの静電潜像を形成した。次に、感光体４０
を非現像状態のイエロ現像器２６、現像ローラ３３に＋
６００Ｖを印加した現像状態のマゼンタ現像器２７に通
過させてマゼンタのトナー像を形成した。このとき、マ
ゼンタの画像濃度は低くなり、感光体上でイエロとマゼ
ンタはほとんど重ならなかった。その後、感光体４０を
非現像状態のシアン現像器２８及び黒現像器３８に通過
させた。次に、今度は感光体４０を光除電することなく
再びコロナ帯電器４１によって感光体４０を＋６００Ｖ
に帯電した。このとき、イエロ、およびマゼンタントナ
ーのみが付着した感光体の帯電電位は６００Ｖになった
。その後、半導体レーザ４２によりシアンに対応する信
号光を露光しシアンの静電潜像を形成した。次に、感光
体４０を非現像状態のイエロ現像器２６及びマゼンタの
現像器２７、現像ローラ３４に＋６００Ｖを印加した現
像状態のシアン現像器２８に通過させてシアンのトナー
像を形成し感光体４０上にカラー画像を完成した。

このとき、シアンの画像濃度は低くなり、感光体上のイ
エロ・マゼンタの像の上にシアンはほとんど重ならなか
った。こうして感光体４０上に得られたカラートナー像
を転写帯電器４４によって紙４５に転写した後、定着器
４６により熱定着した。

その結果、赤、緑、青のベタ部の合成色の色濃度が０．
８程度で、しかもコントラストの低い画像しか得られな
かった。

このように、マゼンタとシアンの像形成工程の表面電位
を７００　Ｖ、以下にしたときには、赤、緑、青のベタ
部の合成色の色濃度が０．８程度で、しかもコントラス
トの低い画像しか得られなかった３次に、本発明の第２
の実施例を第６図を用いて説明する。ここでは第１の実
施例で用いた除電ランプ４３の代わりに、交流電圧を印
加したコロナ帯電器４９（印加電圧５ｋＶｒｍｓ）を用
い、感光体４０を除電し、その他の条件および工程は全
て具体的実施例１と同じにしカラー像を形成した。

その結果、赤、緑、青のベタ部の合成色の色濃度が１．
５以上で、しかもイエロに囲まれた黒画線部ににじみの
ない鮮明なカラー画像が得られた。

発明の効果 本発明によれば、感光体上でトナー像を重ね合わせカラ
ー像を得るカラー電子写真方法に於て、最初に黒画像を
形成したときに、この黒画像がイエロの画像によって囲
まれたときに発生する、黒画像のにじみ現象を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー電子写真方法を実施する装
置の側面図、第２図、第３図は共に従来のカラー電子写
真方法を実施する装置の側面図、第４図は黒トナーの付
着した感光体をコロナ帯電したときの様子を示す説明図
、第５図は第４図に示した状態の感光体にイエロの信号
光を露光したときに発生する黒トナーの飛びちりを説明
する説明図、第６図は本発明によるカラー電子写真方法
を実施する他の装置の側面図である。 ２６・・・イエロ現像器、２７・・・マゼンタ現像器、
２８・・・シアン現像器、３８・・・黒現像器、４０・
・・感光体、４１・・・コロナ帯電器、４２・・・半導
体レーザ、４３・・・除電ランプ、４９・・・コロナ帯
電器。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）黒、イエロ、マゼンタ、シアンの各色の像形成工
   程ごとに、帯電・露光・現像工程を繰り返し、感光体上
   にカラー像を形成した後、紙に転写する際に、黒の像形
   成工程終了後イエロの像形成工程に於て感光体の帯電電
   位を３００Ｖ以上７００Ｖ以下の範囲にするカラー電子
   写真方法。
2. （２）黒の像形成工程における感光体の帯電電位が、イ
   エロの像形成工程の帯電電位より高い特許請求の範囲第
   １項記載のカラー電子写真方法。
3. （３）黒の像形成工程終了後かつイエロの像形成工程前
   に感光体を除電する特許請求の範囲第２項記載のカラー
   電子写真方法。
4. （４）マゼンタ及びシアンの像形成工程は、除電せずに
   行う特許請求の範囲第３項記載のカラー電子写真方法。
5. （５）光除電により感光体の除電を行う特許請求の範囲
   第３項記載のカラー電子写真方法。
6. （６）交流コロナ除電により感光体の除電を行う特許請
   求の範囲第３項記載のカラー電子写真方法。
7. （７）マゼンタ及びシアンの像形成工程における感光体
   の帯電電位が７００Ｖ以上である特許請求の範囲第１項
   記載のカラー電子写真方法。