JPH01307776A - カラー電子写真装置 - 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装置に関する。

従来の技術 近年、帯電φ露光φ現像を複数回繰り返して電子写真感
光体（以下、感光体という）上に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装置が盛んに検討されている
。この方法は、従来のカラー電子写真法と異なり、転写
ドラムがなく装置を小型化できるという利点を有してい
る。

この種のカラー電子写真装置として、例えば、発明者ら
が提案した装置（特願昭８２−４３６７号）丸がある。

以下、この発明の実施例について第４図を用いて説明す
る。

現像器１．２．３は直流電界でトナーを飛しょうさせる
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４．５．６でトナーを摩擦帯
電し、アルミニウム製の現像ローラ７．８．９上に、ブ
レード１０．１１．１２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１にはイエロ（Ｙ）、・現像
器２にはマゼンタ（Ｍ）、現像器３にはシアン（Ｃ）の
絶縁性トナーが入っている。現像器１３は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７．８
．９．１４と感光体１５との間隙（現像ギャップ）を一
定にして、各現像器を感光体１５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。

感光体として赤外領域に長波長増感した直径１５２−ｍ
の無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１５を用い、周速１８
０＋ｉｍ／ｓで回転させる。この感光体１５を帯電器１
６（スフロトロン帯電器、コロナ電圧；＋７ｋＶ、　　
グリッド電圧：１ｋＶ）により帯電電位＋９００Ｖに帯
電させる。次に、波長７９０ｎｍの半導体°レーザ１７
を発光させ露光する。この半導体レーザ１７を用いて、
感光体１５上にネガの黒信号を露光し静電潜像を形成す
る。前記潜像を現像ローラ１４に＋ｅｏｏｖを印加した
現像状態の黒の現像器１３で反転現像し黒のトナー像を
形成した後、除電ランプ１８で感光体１５を除電する。

次に、再びコロナ帯電器１６で感光体１５を十ｅｏｏｖ
に帯電する。そののち、感光体１５に半導体レーザ１７
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
像を形成する。次に、この感光体を現像ローラ７に＋６
００■を印加した現像状態のイエロの現像器１および非
現像状態のマゼンタ現像器２、シアン現像器３および黒
現像器１３に通過させてイエロのトナー像を形成する。

次に今度はこの感光体１５を除電すること無く、そのま
ま再びコロナ帯電器１８によって感光体１５を＋８１０
Ｖに帯電した。その後、半導体レーザ１７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
する。次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１
、現像ローラ８に＋８００ｖを印加した現像状態のマゼ
ンタ現像器２に通過させてマゼンタのトナー像を形成す
る。

その後、感光体１５を非現像状態のシアン現像器３及び
黒現像器１４に通過させる。

次に、今度は感光体１５を交流コロナ帯電器１９（印加
電圧；　５　ｋ　Ｖ　ｒｍｓ）でコロナ爆露し、再びコ
ロナ帯電器１６によって感光体１５を＋８００Ｖに帯電
する。その後、半導体レーザ１７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する。次に、
感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１及びマゼンタ
の現像器２、現像ローラ９に＋５ｏｏｖを印加した現像
状態のシアン現像器３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する。

こうして感光体１５上に得られたカラートナー像を転写
帯電器２０によって紙２１に転写した後、定着器２２に
より熱定着する。一方、転写後、感光体１５の表面を、
クリーニング前帯電器２３（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２４を感光体１５に圧接しり、リーニ
ングする。

発明が解決しようとする課題 以上説明した従来例では、像形成工程の中で交流コロナ
帯電器１９と直流コロナ帯電器２３の２つの帯電器を用
いている。それぞれは別個の目的に応じて使い分けてお
り、交流コロナ帯電器１９は、赤部分の帯電電位低下に
よる色濁り発生の防止目的に、また直流コロナ帯電器２
３は転写後感光体に残留したトナーの極性を揃え、クリ
ーニングを助けるために用いられている。これら２つの
コロナ帯電器は、一方を使用しているときには他方は使
用していない。この２本の帯電器を用いることにより構
成が複雑になり、また直流と交流の２種類の高圧電源が
必要なため装置価格が高くなるという欠点を有していた
。

本発明はかかる点に鑑み、複数の像形成上の目的を達成
するために同一の帯電器を共用し、その帯電器に印加す
る高圧電源の電圧を目的に応じ切り替えることにより、
装置構成がきわめて簡単になるカラー電子写真装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、感光体を帯電する主帯電器、イエロ、マゼン
、夕、シアンの各色現像器、クリーナ前帯電器、直流バ
イアス成分Ａと直流バイアス成分Ｂとを切り替えて交流
電圧に重畳し前記クリーナ前帯電器に電圧を印加する電
源、及びクリーナとを具備するカラー電子写真装置であ
って、各像形成工程ごとに、帯電工程、露光工程、現像
工程、前記直流バイアス成分Ａを前記交流電圧に重畳し
た電圧を前記クリーナ前帯電器に印加した交流コロナ放
射工程を繰り返し、前記感光体上にカラートナー像を形
成し紙に転写した後、前記感光体上に残留したトナーに
前記直流バイアス成分Ｂを前記交流電圧に重畳した電圧
を前記クリーナ前帯電器に印加した交流コロナを放射し
た後、前記クリーナを用いて前記感光体をクリーニング
するカラー電子写真装置である。

作用 コロナ帯電器を１つにして、交流電圧は一定電圧が印加
されるように設定し、その上に重畳する直流バイアス成
分のみを赤の帯電電位低下防止目的時には直流バイアス
成分を小さクシ、クリーニングの゛目的時には大きくす
る構成にすることで上記課題を解消できる。

実施例 まず初めに機能的な説明をする。すなわち、従来例にお
いて、帯電器１９の使用、目的は交流コロナを暴露する
ことにより感光体上のイエロトナーとマゼンタトナーが
重なった、すなわち赤の部分の感光体が帯電器１６によ
り再帯電したときに絶縁破壊を起こし、その表面電位が
低下するのを防ぐ目的に使用する。このため、このとき
帯電器１９に印加するする交流電圧には、直流バイアス
成分が全く無いか、あるいは小さいことが望ましい。

一方の帯電器２３はクリーナ前帯電器であり、これは転
写後感光体上に残留したトナーの極性を一方向に揃える
ためにコロナ爆露する目的の帯電器である。前述したし
た従来例ではこの帯電器２３にプラスの直流電圧を印加
している。ここで、この帯電器２３に感光体をプラスに
帯電させるような直流バイアス成分を重畳した交流電圧
を印加しても、・感光体上のトナーの極性を揃えること
ができ同様にクリーナ前帯電器としての効果が得られる
ことがわかった。ところが、この直流バイアス成分が重
畳された交流電圧をそのまま帯電器２３に印加して帯電
器１９の目的の赤部分の帯電電位低下防止目的に用いて
も、はとんど効果がないことがわかった。

そこ、で、本発明に用いるコロナ帯電器に印加する電源
としては、以下述べる範囲のものが望ましい。ここで直
流バイアス成分Ａは赤部分の再帯電時の絶縁破壊防止目
的に用いる電圧を意味し、直流バイアス成分Ｂはクリー
ナ前帯電に用いる目的の電圧を意味する。なお、このよ
うな交流電源の具体的回路構成は、当業界では周知であ
り説明は省く。

・　交流電圧の範囲； ３、　５〜８ｋＶｒｍｓ １畳する直流バイアス成分Ａの範囲： ０〜＋４００Ｖ 重畳する直流バイアス成分Ｂの範囲： ＋４００〜＋１２００Ｖ 本発明では、赤部分の帯電電位の低下防止目的にほの交
流コロナ放電は、少なくともマゼンタの現像工程後でか
つシアンの帯電工程前の感光体に、直流バイアス成分Ａ
を重畳した交・流電圧を印加した帯電器により交流コロ
ナを爆露することが効果的であるが、黒φイエロ・マゼ
ンタやシアンの全ての像形成工程中爆露し続けても同様
の効果がある。このコロナ爆露の効果は感光体が無定型
セレン系感光体である場合に特に有効であった。また感
光体が無定型セレンヒ素系感光体である場合にも効果的
であった。なお、帯電極性がマイナスである例えば有機
光導電体などでは、重畳する直流バイアス成分の極性が
マイナスになることはいうまでもない。

以下、この改良された発明の実施例について再び図を用
いて説明する。

この装置では従来例で説明した装置から、帯電器１９が
取り除かれ、また帯電器２３に接続した電源を直流高圧
電源から先に述べた直流バイアス成分が切り替えられる
交流高圧電源に代えている。

現像器１．２．３は直流電界でトナーを飛しょうさせる
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４．５．６でトナーを摩擦帯電
し、アルミニウム製の現像ローラ７．８、θ上に、ブレ
ード１０．１１．１２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１にはイエロ（Ｙ）、現像器２
にはマゼンタ（Ｍ）、現像器３にはシアン（Ｃ）の絶縁
性トナーが入っている。現像器１３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７．８．９．１４と感光体１５との間隙（現像
ギャップ）を一定にして、各現像器を感光体１５の周辺
に対向設置した。

各現像器は現像時には感光体１５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１３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１４の直径：２２ｍｍ 現像ローラ１４の周速：３２０＋ａｍ／ｓ現像ローラ１
４の上の現像剤層厚：　４００μｍ・現像ローラ１４の
回転方向：感光体１５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３００μｍ１非現像時２■ ［現像剤物性コ 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５０μｍ キャリアの皿類：テフロンコートフェライトトナー電荷
ｍ　　：　＋１０ＡＬｃ／ｇトナー平均粒径　：　８μ
ｍ 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＝　２０龍 現像ローラの周速：　　１８０＋ｉ■／Ｓ現像゛ローラ
の回転方向：感光体１５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
１５０μｍ１非現像時２＋ｎ ［トナーの物性コ 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１５２．８
．禦の無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１５（感光層の厚
み８３μｍ１　　比誘電率約７、赤外域に長波長増感し
た機能分離型セレン感光体、波長７９０ｎＩ１１での半
減露光量０．６μＪ／ｃ＋ｅりを用い、周速１６０關／
ｓで回転させた。この感光体１５を帯電器１８（スコロ
トロン！電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ１　　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７９０ｎｍの半導体レーザ１７を発光させ露
光した。

このとき、感光体面上での光強度は、１．２ｍＷであっ
た。この半導体レーザ１７を用いて、感光体１５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１４に＋８００Ｖを印加した現像状態の黒の
現像器１３で反転現像し黒のトナー像を形成した後、交
流コロナ帯電器２３（交流電圧；５ｋｖｒｍｓ、　直流
バイアス成分Ａ；　＋２００Ｖ）で交流コロナを爆露し
た後、除電ランプ１８で感光体１５を除電した。

このとき感光体１５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〜．２０１
．ｔｍであった。

次に、再びコロナ帯電器１６（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶｓ　　グリッド電圧二６００■）で
感光体１５を＋ｅｏｏｖに帯電した。

このとき、黒トナーの付着した感光体１５の帯電電位は
６００Ｖになった。そののち、感光体１５に半導体レー
ザ１７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１．２ｍＷにした。次に、この感光体を
現像ローラ７に＋６００Ｖを印加した現像状態のイエロ
の現像器１および非現像状態のマゼンタ現像器２、シア
ン現像器３および黒現像器１３に通過させてイエロのト
ナー像を形成した。その後、交流コロナ帯電器２３（交
流電圧；５ｋＶｒｍｓ、　　直流バイアス成分Ａ；　＋
２００Ｖ）で交流コロナを暴露した後、再びコロナ帯電
器１６（スコロトロン帯［１、：Ｉロナ電圧：　＋　７
　ｋ　Ｖ％　　グリッド電圧：　９００Ｖ）によって感
光体１５を＋８５０ｖ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１５の帯電電位は８７０Ｖ
になった。その後、半導体レーザ１７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
。

感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１、現像ローラ
８に＋８３０Ｖを印加した現像状態のマゼンタ現像器２
に通過させてマゼンタのトナー像を形成した。このとき
感光体１５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２０〜４０μ
ｍであった。

その後、感光体１５を非現像状態のシアン現像器３及び
黒現像器１３に通過させた。次に、感光体ＩＳを再び交
流コロナ帯電器２３（交流電圧：　５ｋＶｒｍｓ、　　
直流バイアス成分Ａ；　＋２００Ｖ）で爆露し、再びコ
ロナ帯電器１６によって感光体１５を＋８５０Ｖに帯電
した。このとき、黒、イエロ、およびマゼンタトナーの
みが付着した感光体４０の帯電電位は＋８７０ｖ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１５の帯電電位は＋８００■になった。その後、半
導体レーザ１７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。

感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１及びマゼンタ
の現像器２、現像ローラ゛９に＋８３０Ｖを印加した現
像状態のシアン現像器３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１５上に得られたカラートナー像を転写
帯電器２０によって紙２１に転写した後、定着器２２に
より熱定着した。一方、転写後、感光体１５の表面を、
交流コロナ帯電器２３（交流電圧；５ｋＶｒｍｓ、　　
直流バイアス成分Ｂ；　＋８００■）で感光体表面電位
を＋３００Ｖに帯電した後、−３５０Ｖの電圧を印加し
た導電性ファーブラシ２４を感光体１５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、しかも赤部にシアントナーが混入することな
く色純度の高い鮮明なカラー画像が得られた。また感光
体に残留したトナーも完全にクリーニングできた。この
像形成工程を１０００枚連続して繰り返したが、赤部分
へのシアンかぶりは発生せず、クリ一二ング不・良によ
る地肌汚れも発生しなかった。

発明の効果 以上のように、本発明によれば複数の像形成上の目的を
達成するために同一の帯電器を共用し、その帯電器に印
加する高圧電源の電圧を目的に応じ切り替え使用するこ
とにより、装置構成がきわめて簡単になるカラー電子写
真装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例におけるカラー電子写真装置の構
成図である。 １．２．３・・・現像器、１３・・・現像器（黒）、１
５・・・感光体、１６・・・コロナ帯電器、１７・・・
半導体レーザ、２３・・・交流コロナ帯電器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体を帯電する主帯電器、イエロ、マゼンタ、シアン
   の各色現像器、クリーナ前帯電器、直流バイアス成分Ａ
   と直流バイアス成分Ｂとを切り替えて交流電圧に重畳し
   前記クリーナ前帯電器に電圧を印加する電源、及びクリ
   ーナとを具備するカラー電子写真装置であって、各像形
   成工程ごとに、帯電工程、露光工程、現像工程、前記直
   流バイアス成分Ａを前記交流電圧に重畳した電圧を前記
   クリーナ前帯電器に印加した交流コロナ放射工程を繰り
   返し、前記感光体上にカラートナー像を形成し紙に転写
   した後、前記感光体上に残留したトナーに前記直流バイ
   アス成分Ｂを前記交流電圧に重畳した電圧を前記クリー
   ナ前帯電器に印加した交流コロナを放射した後、前記ク
   リーナを用いて前記感光体をクリーニングするカラー電
   子写真装置。