JPH0690567B2

JPH0690567B2 - カラ−記録方法

Info

Publication number: JPH0690567B2
Application number: JP62126903A
Authority: JP
Inventors: 敏郎山本; 和雄丸山; 恒雄野網; 健済川; 康二足立; 信正古谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1987-05-26
Publication date: 1994-11-14
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPS63292165A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、電子写真記録方法を使用して、記録用紙上に
カラー画像の記録を行うカラー記録方法に関する。

「従来の技術」従来一般によく知られている電子写真記録方法において
は、感光体を一様に帯電させ、その上に光像を結像させ
て露光を行い、これにより静電潜像を形成した後、その
静電潜像を現像して、これに対応するトナー像を形成
し、このトナー像を記録用紙に転写するようにしてい
る。

このような電子写真記録方法を用いてカラー画像の記録
を行う方法も、以下のように種々開発されている。

まず第５図に、いわゆる重ね転写法の概略構成図を示し
た。

この方法は、感光体の帯電と露光と現像および転写とを
複数回繰り返す方法で、例えば１回目は黒画像、２回目
は赤画像、３回目は青画像というように、感光体上に毎
回異なる色の画像に対応する静電潜像を形成し、これに
対応する色のトナーを用いてその現像と転写を繰り返し
行うものである（特開昭61−48871号公報）。

この装置は、感光体１の外周に、プリクリーンコロトロ
ン２、クリーニング装置３、帯電器４、第１の現像器
５、第２の現像器６、第３の現像器７と転写器８とを配
置したものである。また、帯電器４と第１の現像器５の
間には、露光部10が設けられている。さらに、感光体１
には、中空の転写ドラム９が、転写部11の部分で外接す
るように配置されている。記録用紙12は、この転写ドラ
ム９に巻き付けられ、転写ドラム９の回転により繰り返
し転写部11を通過する。

この装置においては、まず、黒画像の露光が行われる
と、その静電潜剤を黒トナーを収容した現像器５により
現像する。そのトナー像は、転写部11で記録用紙12に転
写される。次に、赤画像の露光が行われ、その静電潜剤
を赤トナーを収容した現像器６により現像する。そのト
ナー像は、転写部11で、転写ドラム９に巻き付けられて
一周した記録用紙12上に転写される。同様にして、青ト
ナー像がこの記録用紙12上に転写されると、記録用紙12
は転写ドラム９から開放されて定着器13に向かう。こう
して、合計３色のカラー画像の記録を行うことができ
る。

しかし、このような構成の装置は、転写ドラム９を設け
るスペースが比較的大きく、装置の大型化を招き、ま
た、使用する色の数だけ、露光から転写までの工程を繰
り返すため、複写速度が遅くなってしまうという難点が
ある。

第６図に、これとは別の順次転写法を採用した装置の概
略構成図を示した。

この方法は、各色ごとに別々の感光体を用意し、感光体
の帯電と露光と現像および転写とをそれぞれ別工程で行
う方法で、例えば１工程目は黒画像、２工程目は赤画像
を記録用紙12に順次転写する方法である（特開昭61−36
767号公報）。

この装置には、各感光体１の外周には、プリクリーンコ
ロトロン２、クリーニング装置３、帯電器４、および黒
トナー現像器５、あるいは赤トナー現像器６が配置され
ている。また、帯電器４と現像器５あるいは現像器６の
間には、それぞれ露光部10および20が設けられている。
さらに、各感光体１の下側に転写器８が配置されてい
る。

記録用紙12は、図の矢印方向の２つの転写部11a、11bを
通過して定着器13に向かう。こうして、合計２色のカラ
ー画像の記録を行うことができる。

このような構成の装置は、複写速度が遅くなるという欠
点は無いが、感光体１等の色の数だけ複数設けることに
なるため、装置の大型化を招く難点がある。

さらに、上記２種の方法は、いずれも、色の違うトナー
像を記録用紙上で重ね合わせるため、２回目以降の転写
時にその転写位置を正確に合わせなければ色ずれが生
じ、いわゆる高精度のレジストレーションを要求される
という欠点もある。

さて、第７図には、いわゆる重ね現像法を採用する装置
の概略構成図を示した（特開昭59−124354号公報）。

この装置には、感光体１の外周に、プリクリーンコロト
ロン２、クリーニング装置３、帯電器４、第１の現像器
５、第２の現像器６、転写前コロトロン14と転写器８と
が配置されている。また、帯電器４と第１の現像器５の
間には第１の露光部10が設けられ、第１の現像器５と第
２の現像器６の間には第２の露光部20が設けられてい
る。

この装置においては、感光体１を一様帯電した後、その
帯電電位を基準として、第１の露光部10で正極性に静電
潜像を形成し、第２の露光部20で負極性に静電潜像を形
成して、それぞれ異なる極性の異色トナーで現像する。
こうして、感光体１の上に２色のトナー像が形成され、
これらのトナー像が一挙に記録用紙12に転写される。

この方法は、いわゆる３値潜像の形成により２色画像の
現像を行うので、複写速度の低下がなく、また、高精度
のレジストレーションも必要としない。

しかし、感光体の帯電電位には上限があり、その電位を
２分して正負逆極性に帯電を行う場合、第１の静電潜像
も第２の静電潜像もともに、その電位コントラストが通
常の半分になってしまうという難点があった。さらに、
このような露光を行うには、特殊な感光体を使用するこ
とになり、また、光のエネルギ変調も必要とする欠点も
あった。

一方、第８図には、同様の重ね現像法であるが、別の方
式で潜像形成を行うカラー記録方法を採用した装置の概
略構成図を示す。

この装置には、感光体１の外周に、プリクリーンコロト
ロン２、クリーニング装置３、第１の帯電器４、第１の
現像器５、第２の帯電器15、第２の現像器６、転写前コ
ロトロン14と転写器８とが配置されている。また、第１
の帯電器４と第１の現像器５の間には、第１の露光部10
が設けられ、第２の帯電器15の第２の現像器６の間に
は、第２の露光部20が設けられている。

この装置においては、第１の帯電器４により感光体１を
一様帯電した後、第１の露光部10で静電潜像を形成し、
第１の現像器５で例えば黒色のトナーを用いて現像す
る。次に第２の帯電器15により感光体１を再度一様帯電
した後、第２の露光部20で静電潜像を形成し、第２の現
像器６で例えば赤色のトナーを用いて現像する。こうし
て、感光体１の上に２色のトナー像が形成され、これら
のトナー像が一挙に記録用紙12に転写される。

この方法も、複写速度の低下がなく、また、高精度のレ
ジストレーションも必要としない。

「発明が解決しようとする問題点」さて、以上のように、複写速度やレジストレーションを
考慮すると重ね現像法がより優れた方法であることがわ
かる。

ここで、感光体上にポジ露光により形成された静電潜像
とネガ露光により形成された静電潜像とが混在している
場合、混色防止のため正極性のトナーと負極性のトナー
とを使い分けてその現像が行われる。従って、こうして
形成されたトナー像はそのまま記録用紙に転写すること
ができない。すなわち、いったんすべてのトナーの極性
を同極性にそろえてから転写を行っている。

ところが通常、一方の極性のトナーのみを用いて現像を
した場合、現像剤の劣化等によって反対極性に帯電し、
非画像すなわち白地部に誤って付着した一部のトナー
は、画像部のトナーと極性が異なるため、そのままでは
転写されない。従って、記録画像の白地部に不要なトナ
ーが付着することが防止される。

ところが上記のように、いったんすべてのトナーを同極
性にそろえて転写を行うと、非画像部に付着したトナー
も同様に極性がそろい、そのまま転写されてしまうとい
う難点がある。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、重ね現像
法を使用して、小型でかつ高速の転写を可能とし、さら
に非画像部における不要トナーの転写を抑止して、画質
を向上させたカラー記録方法を提供することを目的とす
るものである。

「問題点を解決するための手段」本発明のカラー記録方法は、帯電処理を行った感光体上
に、静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー
像を形成し、同様の処理を複数回繰り返して感光体上に
異極性のトナー像を混在させた後、直流帯電処理により
感光体にイオンを照射し、その後イオンの照射範囲外で
一様な光による全面露光を行い、さらに画像部の電位と
非画像部の電位の中間の電位の直流バイアスを加えて交
流電圧印加による転写前帯電処理を行うことを特徴とす
るものである。

「作用」以上の方法によれば、トナー像形成後感光体上の画像部
は、転写前直流帯電処理によって電位が上昇する。ま
た、すべてのトナーは同極性に帯電する。一方、この処
理の後一様な光による全面露光を行うと、画像部はトナ
ーによって光が遮られ感光体は除電され難いが、非画像
部は十分除電され、画像部と非画像部の間に一定の電位
差が生じる。

ここで、画像部の電位と非画像部の電位の中間の電位の
直流バイアスを加えて交流電圧印加による転写前帯電処
理を行うと、画像部のトナーと非画像部のトナーとが反
対極性に帯電する。これにより非画像部のトナーが転写
されるのを防止できる。

また、転写前に直流帯電処理により十分帯電電位を上昇
させ、かつトナーの極性を整えた後、全面露光を行うの
で、画像部と非画像部の電位差が大きくなり、その後の
転写前帯電処理によるトナーの極性反転が確実に行われ
る。

「実施例」第１図は本発明のカラー記録方法の実施に適する装置の
概略構成図を示したものである。

この装置には、感光体１の外周に、プリクリーンコロト
ロン２、クリーニング装置３、第１の帯電器４、第１の
現像器５、第２の帯電器15、第２の現像器６、直流帯電
器17、転写前帯電器18、全面露光器19および転写器８が
配置されている。また、第１の帯電器４と第１の現像器
５の間には、第１の露光部10が設けられ、第２の帯電器
15と第２の現像器６の間には、第２の露光部20が設けら
れている。記録用紙12は、給紙トレイ16から送り出され
て、転写器８と感光体１の間を通過し、定着器13を経て
排出される構成となっている。

なお、この装置の第１の露光部10には、例えば、ミラー
やレンズ系を使用したいわゆる結像光学系を使用し、第
２の露光部20には、レーザーダイオードアレイや、発光
ダイオードアレイ、液晶シャッタアレイ、蛍光表示素子
アレイ等のいわゆる光書込み装置を使用する。

さて、ここで本発明のカラー記録方法の実施例を第２図
を用いて説明する。

この図において、図のａからｈまでは、本発明の方法に
よる感光体面の電位の変化を示したものである。また、
記録画像は図の上方に示したように、白地（Ｗ）の非画
像部と、黒部（Ｂ）と、赤部（Ｒ）とから成る画像部と
から構成されている。

まずはじめに、第１の帯電器４により、感光体１は一様
に正帯電される（第２図ａ破線）。

次に、第１の露光部10において、赤フィルタを介して感
光体１が結像光学系によりポジ露光される。これにより
感光体１は、高電位21の黒部Ｂを除く部分が除電され
る。赤部Ｒについては、非画像部電位22に近い電位23に
除電される（第２図ａ）。

次に、黒部Ｂの静電潜像電位21と非画像部電位22との間
に現像バイアス25を設定して、第１の現像器５で負帯電
の黒色のトナーを用いて現像を行う。この現像により、
静電潜像電位の高い部分21（黒部Ｂに対応する部分）
に、トナーが付着して現像が行われる（第２図ｂ）。な
お、このとき、非画像部にも不要トナーが僅かに付着す
る。

この、第１の現像終了後、第２の帯電器15により感光体
１を再度一様に正帯電する（第２図ｃ）。この場合、第
２の帯電器15にスコロトロンを使用する。このスコロト
ロンのグリッド電位を、黒のトナー像の形成された画像
部電位21とほぼ等しい電位に設定する。これにより、感
光体１の表面電位は、すべてそのグリッドとほぼ等しい
電位になる（第２図ｃ）。

その後、第２の露光部20でネガ露光し、赤部Ｒに対応す
る第２の静電潜像を形成する（第２図ｄ）。これを、第
２の現像器６で正帯電の例えば赤色トナーを用いて現像
する（第２図ｅ）。このときの現像バイアス電位28は、
赤部の画像部電位26と非画像部電位27の中間に設定す
る。こうして、感光体１の上に２色のトナー像が形成さ
れる。次に、これらのトナー像を一挙に記録用紙12に転
写するが、この転写前に、次の処理が行われる。

まず、直流帯電器17により感光体１に正イオンを照射
し、黒部の画像部の電位に近づけるよう帯電処理を行う
（第２図ｆ）。これによって、画像部のトナーも非画像
部のトナーもすべて正帯電する。

こうして十分帯電電位が上昇した後、このイオン照射範
囲外において、LEDアレイや露光ランプ等の一様な光の
光源からなる全面露光器19を用いて感光体１を全面露光
する。

このように、全面露光器19に露光が行われると、トナー
が少量しか付着しない感光体１の非画像部は除電されて
電位が低下する。これに対して、トナーの付着した画像
部はトナーに光が遮られて感光体が除電され難く、電位
がもとのままに近い状態に保たれる（第２図ｇ）。

次に、転写前帯電器を用いた帯電処理を行う。この転写
前帯電器の動作を第４図を用いて説明する。

図中の転写前帯電器18のコロトロンワイヤ31に直流バイ
アスV_DCを加えて、交流電源V_ACを印加すると、横軸に感
光体の表面電位Ｖをとり、縦軸に感光体の放電（充電）
電流Ｉをとったとき、図のグラフのような特性を示す。

すなわち、直流バイアス電圧V_DCを中心に転写前帯電器1
8のコロトロン電圧がV_ACの幅で振動すると、感光体面の
直流バイアスV_DCより高電位の部分へは負イオンが照射
され、低電位の部分へは正イオンが照射される。

従って、第２図ｈに示すように、この直流バイアス電圧
V_DCを画像部の電位29と非画像部の電位22の電位の中間
に設定しておけば、画像部のトナーを負極性に、非画像
部のトナーを正極性に帯電させることができる。

その後、転写器８において、正イオンを照射しながら転
写を行うと、非画像部に付着したトナーが記録用紙12に
転写されず、画質の向上を図ることができる。

なお、環境条件の変動や経時変化により画像部や非画像
部の電位に変動が生じたときは、これに対応させて直流
バイアス電圧V_DCを調整すれば常に安定した画質を保持
できる。もちろん、この転写前帯電器18をスコロトロン
としても同様の効果を得る。この場合には、そのグリッ
ドに上記直流バイアスを印加し、コロトロンワイヤに交
流電圧を印加すればよい。

第３図は、第２図と同様の原理の本発明の別の実施例を
示している。

ここでは、感光体１を正帯電し（第３図ａ破線）、ネガ
露光による第１の静電潜像を形成している（第３図
ａ）。この静電潜像を第１図同様の現像バイアス25をか
けて正帯電の黒トナーで現像し（第３図ｂ）、再び正帯
電させた後（第３図ｃ）、こんどはポジ露光による静電
潜像を形成する（第３図ｄ）。なお、この場合、再帯電
工程（第３図ｃ）は省略してもさしつかえない。

次に、第２図同様の現像バイアス28を加えて負帯電の赤
トナーを用いて現像をする（第３図ｅ）。

その後、直流帯電器17により感光体１に正イオンを照射
して、すべてのトナーの極性を正極性にそろえ、感光体
を高電位に帯電させる（第３図ｆ）。さらに、全面露光
器19を用いて感光体１を一様露光し、画像部の電位を高
電位に保ったまま非画像部の電位を低下させる（第３図
ｇ）。最後に、転写前帯電器18により画像部のトナーの
極性を反転させ、画像部のトナーと非画像部のトナーと
を逆極性にする（第３図ｈ）。

このようにして、第２図の場合と同様に、非画像部のト
ナーの転写を防止することができる。

なお、以上の実施例において、その各部の具体的な構成
は、以下のように選定した。

〈実施例の場合〉 ☆感光体・Se（セレン）系感光体・ドラム直径 200mm ☆第１の現像剤・２成分系（負帯電の黒トナー）・キャリアフェライトキャリア平均粒径は100μｍ・黒トナースチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体92部とカ
ーボンブラック＃4000（三菱化成社製）８部と、帯電制
御剤（ボントロンＰ−51、オリエント化学社製）２部と
を混合し溶融混練後、平均粒径9.8μｍに微粉砕したも
の。キャリアに対し負極性に帯電する。

☆第２の現像剤・２成分系（正帯電の赤トナー）・キャリアスチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体35部とマ
グネタイト65部を混合し溶融混練後、微粉砕した磁性粉
分散型のもの。平均粒系は30μｍ、密度は2.2g/cm³。

・赤トナースチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体92部と赤
色顔料リソースカルト（BASF）８部と、帯電制御剤セチ
ルピリジニウムクロライド２部とを混合し溶融混練後、
平均粒径9.8μｍに微粉砕したもの。キャリアに対し正
極性に帯電する。

☆プロセス速度 150mm/秒 ☆現像パラメータ（第１の現像器および第２の現像器） TG（トリミングギャップ） 0.9mm DRS（ドラム・ロール・スペース） 1.0mm MSA（磁極の傾き）＋５゜ Vd（現像ロール回転速度） 450mm/秒磁極の主極 650G 現像ロールの回転 WITH（現像ニップ部で、感光体と順方向）「変形例」以上の実施例は、各帯電器において感光体を正帯電する
例を示したが、感光体を負帯電するようにしても同様の
効果を得る。

また、各露光器や各現像器は、それぞれ既知の各種の方
式のものに変更してさしつかえない。

「発明の効果」以上説明した本発明のカラー記録方法によれば、画像部
と非画像部のトナーの極性を転写前に強制的に逆極性に
するので、非画像部のトナーの転写が防止され、高速高
画質のカラー記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー記録方法の実施に適する記録装
置の概略構成図、第２図と第３図とは本発明のカラー記
録方法の実施例を示す感光体各部の電位の説明図、第４
図は直流バイアスを加えた交流電圧印加による転写前帯
電処理の説明図、第５図から第８図までは従来のカラー
記録方法を採用する装置の概略構成図である。１……感光体、 17……直流帯電器、 18……転写前帯電器、 19……全面露光器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者済川健神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者足立康二神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者古谷信正神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電処理を行った感光体上に、静電潜像を
形成し、その静電潜像を現像してトナー像を形成し、同
様の処理を複数回繰り返して感光体上に異極性のトナー
像を混在させた後、直流帯電処理により前記感光体にイ
オンを照射し、その後イオンの照射範囲外で一様な光に
よる全面露光を行い、さらに画像部の電位と非画像部の
電位の中間の電位の直流バイアスを加えて交流電圧印加
による転写前帯電処理を行うことを特徴とするカラー記
録方法。