JPH0693148B2 - 多色記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、記録画像を多色で記録できるようにした電
子写真記録装置や静電記録装置等の多色記録装置に係
り、特に、潜像担持体を一回転させるだけで多色の記録
画像が得られるようにした多色記録装置の改良に関す
る。

［従来の技術］ 従来この種の多色記録装置としては例えば特開昭58−16
3961号公報所載のものがある。これは、例えば三色の画
像を記録するもので、第７図に示すように、所定方向に
回転する潜像担持体としての感光ドラム１を有し、この
感光ドラム１の周囲の一部にはこの感光ドラム１表面を
予め所定電位に帯電する前帯電器２を設ける一方、上記
感光ドラム１の周囲には三つの潜像形成手段としての半
導体レーザ素子３（具体的には3a、3b、3c）を配設する
と共に、各半導体レーザ素子３の後方部位には異なる色
成分（例えばシアン、イエロ、マゼンタ）に対応する現
像器４（具体的には4a、4b、4c）を夫々配設し、更に、
最終段の現像器4cの後方には、感光ドラム１上に形成さ
れた各トナー像を転写媒体としての転写紙５に転写させ
る転写器６を配設してなるものである。尚、第７図中、
符号７は転写工程後の感光ドラム１表面の残留電荷及び
残留トナーを除去するクリーナである。

このような多色記録装置においては、予め所定電位に帯
電された感光ドラム１に第一の半導体レーザ素子3aで第
一の色に対応する潜像を形成して、第一の現像器4aで上
記第一の潜像をトナー現像した後、感光ドラム１に第二
の半導体レーザ素子3bで第二の色に対応する潜像を形成
して、第二の現像器4bで上記第二の潜像をトナー現像
し、しかる後、感光ドラム１に最終段の半導体レーザ素
子3cで第三の色に対応する潜像を形成して、最終段の現
像器4cで上記第三の潜像をトナー現像し、次いで、転写
器６を介して各トナー像を転写紙５に転写させ、図示外
の定着工程を経て転写紙５上に転写像を定着させるよう
にしたものである。このため、このような多色記録装置
にあっては、感光ドラム１が一回転する間に複数、この
例では三色の画像が転写紙５に同時に転写されることに
なるのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の多色記録装置にあって
は、各現像器４でトナー現像されたトナー層はある程度
の付着力をもって感光ドラム１上に保持されてはいる
が、その保持力が充分とは言えず、後段の現像器4b若し
くは4cで潜像をトナー現像するに際し、前段の現像器4a
若しくは4bでトナー現像されたトナー層の一部が剥離し
てしまうという虞れがある。このため、トナー像が乱れ
たり、あるいは、剥離したトナーが後段の現像器4b若し
くは4c内に混入し、後段の現像器で各色のトナーが相互
に混合してしまい、後段の現像器によって得られるトナ
ー画像の色合が損われ、その分、転写画像の画質が劣化
するという事態が生じ得る。

このような事態に対処するために、従来にあっては、第
８図及び第９図に示すように、各色に対する潜像現像部
位に明確に分担させるべく、各現像器４の感光ドラム１
に面した開口部分８に夫々多数のスリット9aが所定間隔
毎に設けられたスリット板９を配設し、各スリット板９
のスリット9a位置を相互に重複させないように設定した
ものが提供されている。このタイプによれば、各スリッ
ト板９の各スリット9a位置に対応した部位のみが潜増現
像部位として規制されるため、先に現像されたトナー層
の一部が後段の現像器内に混入するという事態は有効に
回避される。ところが、このタイプにあっては、上記ス
リット9a間にピッチｐでトナー画像、ひいては転写画像
の解像度が制約されてしまうので、高解像度の転写画像
を得ることが困難になるという問題が生じてしまう。

本願発明は以上の問題点に着目して為されたのであっ
て、第一の発明は、潜像担持体の寿命劣化を最小限に抑
えながら、現像手段におけるトナーの混入及び潜像担持
体上のトナー像の乱れを有効に抑え、しかも、高解像度
の転写画像を高速で得られるようにした多色記録装置を
提供するものであり、第二の発明は、装置のコンパクト
化及び周辺環境による画像品質の劣化を有効に抑えなが
ら、現像手段におけるトナーの混入及び潜像担持体上の
トナー像の乱れを有効に抑え、しかも、高解像度の転写
画像を高速で得られるようにした多色記録装置を提供す
るものであり、更に、第三の発明は、イオン潜像形成手
段を有効に利用することにより、通常の非透光性のトナ
ーを用い、色トナー像の重ね合わせによる混色カラー画
像を得ることができる多色記録装置を提供するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、第一の発明は、一回転で多色トナー像形成プ
ロセスが終了する潜像担持体と、この潜像担持体上に複
数の潜像を形成する潜像形成手段と、異なる色のトナー
に対応する各潜像を現像する複数の現像手段と、各現像
手段で現像された多色のトナー像を転写媒体に一括転写
させる転写手段と、上記潜像担持体の周囲近傍のうち最
終段以外の現像手段の後段に夫々設けられ、最終段以外
の現像手段にて形成された各トナー像を潜像担持体表面
に加熱仮定着する加熱手段とを備えたことを特徴とする
ものである。

また、第二の発明は、一回転で多色トナー像形成プロセ
スが終了する潜像担持体と、この潜像担持体上に複数の
潜像を形成する潜像形成手段と、異なる色のトナーに対
応する各潜像を現像する複数の現像手段と、各現像手段
で現像された多色のトナー像を転写媒体に一括転写させ
る転写手段と、上記潜像担持体の内部に設けられ、各現
像手段にて形成された各トナー像が潜像担持体表面に仮
定着される程度に潜像担持体表面を加熱する加熱手段と
を備えたことを特徴とするものである。

更に、第三の発明は、一回転で多色トナー像形成プロセ
スが終了する潜像担持体と、この潜像担持体上に複数の
イオン潜像を形成するイオン潜像形成手段と、異なる色
のトナーに対応する各イオン潜像を現像する複数の現像
手段と、各現像手段で現像された多色のトナー像を転写
媒体に一括転写させる転写手段と、上記潜像担持体の周
囲近傍のうち最終段以外の現像手段の後段に夫々設けら
れ、最終段以外の現像手段にて形成された各トナー像を
潜像担持体表面に加熱仮定着する加熱手段とを備え、イ
オン潜像形成手段により形成される各色成分に対応する
イオン潜像の形成可能領域を相互に一致させ、加熱仮定
着されたトナー像の上にもイオン潜像を形成するように
したことを特徴とする。

このような技術的手段において、上記潜像担持体として
は、潜像形成手段によって形成される潜像を担持し得る
ものであれば適宜設計変更して差支えなく、感光ドラ
ム、感光ベルト等の感光体や導電性基体の表面を誘導体
で被覆したものが用いられる。また、上記潜像形成手段
としては、レーザ等の光で潜像を形成するものやイオン
流で潜像を形成するもの等各種のものが用いられる。更
に、現像手段についても、各種現像方式のものを用いる
ことができ、その数、配置、トナーの色等についても適
宜選択して差支えない。更にまた、上記転写手段につい
ては、熱転写方式や静電転写方式等各種のものを採用し
て差支えないが、潜像担持体上のトナー層は上記加熱手
段によって仮定着されるため、このトナー層を剥離させ
て転写するには比較的大きなエネルギが必要になる分、
熱転写方式のものが望ましい。

第一の発明及び第三の発明の加熱手段としては、最終段
の現像手段を除く現像手段の後段側に対応する潜像担持
体部位を加熱領域とするものであれば適宜選定でき、ま
た、第二の発明の加熱手段についても、潜像担持体の回
転動作に支障のない範囲で潜像担持体の内部に配設され
るものであれば適宜選定することができ、いずれの加熱
手段についても、現像手段の方式やトナーの物性に応じ
て適宜の加熱温度を与えるものであることが必要であ
る。

そして、上記加熱手段の加熱温度としては、トナーのガ
ラス転移点と溶融点との中間で、しかも、先にトナー現
像されたトナー層が後段の現像手段部位を通過する際に
剥離しない程度の仮定着力を具備できるように設定する
ことが必要である。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、上記加熱手段が現
像手段に対応する潜像担持体表面を適宜温度に加熱する
ようになっているので、潜像形成手段で形成された潜像
が現像手段でトナー現像されると、トナー像を構成する
各トナー層は静電力で保持されるのみならず、ガラス転
移点を越えて潜像担持体上に仮定着された状態になる。
このため、潜像担持体上のトナー像が後段の現像手段部
位を通過したとしても、トナー像を構成する各トナー層
の一部が容易に剥離することはなくなり、潜像担持体上
のトナーが乱れたり、他の色のトナーが現像手段内で混
入するという事態は有効に回避される。また、現像手段
からのトナー粒子は満遍なく潜像側に移行するので、形
成されるトナー像のトナー密度は極めて緻密なものな
り、その分、トナー像、ひいては転写画像を高解像度の
ものにすることが可能になる。

特に、第一の発明にあっては、加熱手段は最終段の現像
手段を除く現像手段の後段に設けられているので、潜像
担持体表面が不必要に加熱されることはない。

また、第二の発明にあっては、加熱手段が潜像担持体の
内部に設けられるので、潜像担持体全体が均一に加熱さ
れ、潜像担持体表面の湿気が有効に除去される。

更に、第三の発明にあっては、潜像担持体上に先に加熱
仮定着されたトナー像上にイオン潜像を形成し、これを
他の色トナーで現像することにより、各色トナー像が適
宜重ね合される。

［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細
に説明する。

◎実施例１ 第１図に示す多色記録装置は二色の画像を記録するもの
で、その基本的構成は、導電性基体の表面をアモルフェ
スシリコン等の感光被膜で被覆した感光ドラム１と、潜
像形成手段として用いられ且つ例えば780nm波長のレー
ザビームを照射する複数の半導体レーザ素子３（具体的
には3a、3b）と、各半導体レーザ素子３の後方に配設さ
れ且つ異なる色トナーを有する現像器４（具体的には4
a、4b）と、各トナーを転写紙５に転写させる転写ロー
ル16と、上記感光ドラム１表面を加熱する加熱手段とし
てのオーブンフューザ20とを備えている。尚、第１図
中、符号２はスコロトロン等からなる前帯電器、７は感
光ドラム１上の残留トナー及び残留電荷を除去するクリ
ーナである。

この実施例において、上記現像器４は二成分磁気ブラシ
現像方式を採用したもので、この磁気ブラシ（図示せ
ず）は、感光ドラム１に対し進退可能に配設され、非現
像時には感光ドラム１表面から離間配置されると共に、
現像時において感光ドラム１表面に接触配置されるよう
になっている。また、この実施例において、使用される
トナーとしては、ガラス転移点が70℃、溶融点が160℃
のものが用いられ、トナーバインダとしてはエポキシ樹
脂が用いられている。

また、上記オーブンフューザ20は、第一の現像器4aと第
二の半導体レーザ素子3bとの間に配設されており、感光
ドラム１の周速が160mm/secの時第二の現像器4bに対応
した感光ドラム１表面付近の温度を100〜120℃に設定す
るように設計されている。

従って、この実施例に係る多色記録装置によれば、感光
ドラム１表面が前帯電器２によって所定電位に予め帯電
されているとすると、先ず、第一の半導体レーザ素子3a
からのレーザビームが感光ドラム１表面に照射され、こ
の感光ドラム１表面に第一の色に対応する潜像が形成さ
れる。この後、この第一の潜像が第一の現像器4a部位に
到達すると、現像器4aの磁気ブラシが感光ドラム１表面
に接触して、上記第一の潜像が第一の色トナーによりト
ナー現像される。そして、第一のトナー像がオーブンフ
ューザ20対応部位付近に到達すると、トナー像を達成す
るトナー層がガラス転移点を越えて溶融し始め、感光ド
ラム１表面に仮定着されることになる。次いで、上記第
二の半導体例レーザ素子3bからのレーザビームが感光ド
ラム１表面に照射されると、この感光ドラム１表面に第
二の色に対応する潜像が形成され、この潜像が第二の現
像器4bで第二の色トナーによりトナー現像されることに
なる。このとき、第一のトナー像が第二の現像器4b部位
を通過することになるが、この第一のトナー像は感光ド
ラム１表面に仮定着された状態にあるので、このトナー
像におけるトナー層の一部が剥離して第二の現像器4b内
に混入するという事態は生じない。このため、感光ドラ
ム１上のトナー像が現像工程で乱されることがなくなる
ほか、第二の現像器4bによるトナー像の色合が損われる
こともなくなる。また、各現像工程において、各現像器
４からのトナーは潜像に対して満遍なく移行するので、
各トナー像のトナー密度は緻密な状態に設定されること
になる。そして、上記各色のトナー像が転写ローラ16部
位に到達すると、各トナー像は転写ロール16によって転
写紙５に熱転写され、この転写像は図示外の定着工程を
経て転写紙５上に確実に定着されることになり、一つの
画像記録工程が終了する。

このような画像記録工程は感光ドラム１が一回転する間
に行われることから、感光ドラム１を複数回回転させる
タイプに比べて記録速度を高速にできるばかりか、上述
した画像記録工程を経て得られた記録画像については、
所望の色合を保ち、しかも、トナー像のトナー密度を緻
密にできる分、解像度の高いものになっているが実験的
に確認されており、この実施例に係る多色記録装置の作
用が裏付けられることになる。

◎実施例２ 第２図において、この実施例に係る多色記録装置は、実
施例１と異なり、感光ドラム１の内部に加熱手段として
のヒータ30を設ける一方、現像器４として非極性一成分
非接触現像方式のものを用いたものである。より具体的
に述べると、上記現像器４は、第３図に示すように、金
属ロール42と弾性体の押し当てブレード41とからなり、
この金属ロール42と感光ドラム１との間に交流バイアス
を印加して、潜像と金属ロール42との間でトナー粒子Ｔ
を適宜往復動させるようにしたものであり、この実施例
で用いられるトナーのトナーバインダとしてはポリスチ
レンが主として用いられている。そして、上記ヒータ30
は、感光ドラム１の周速が160mm/secの時、第二の現像
器4bに対応する感光ドラム１表面の温度を80〜90℃に設
定するように設計されている。

この実施例においては、実施例１と同様な作用効果を奏
することが確認されている。この場合において、上記ヒ
ータ30の加熱温度が実施例１よりも小さく設定されてい
るため、トナーの仮定着の度合が実施例１よりも小さく
なっているが、現像器４の違いにより仮定着したトナー
に作用する剥離力が実施例１よりも小さくなるので、現
像器４におけるトナーの混入現象は生じないのである。
また、この実施例では、感光ドラム１表面全体が上記ヒ
ータ30によって加熱されているため、周辺環境が高湿度
であったとしても、感光ドラム１表面の湿気はヒータ30
の熱によって有効に除去されので、記録画像の画質が湿
気によって損われるという事態は実施例１に比べてより
有効に回避される。

◎実施例３ 第４図において、この実施例に係る多色記録装置は、上
記各実施例と異なり、三色の画像を記録するもので、各
色に対応した潜像を形成するための三つの半導体レーザ
素子３（具体的には3a、3b、3c）を配設すると共に、各
潜像を異なる色トナーでトナー現像する三つの現像器４
（具体的には4a、4b、4c）を配設し、更に、第一の現像
器4aと第二の現像器4bとの間及び第二の現像器4bと最終
段の現像器4cとの間に加熱手段としてのオーブンフュー
ザ20（具体的には20a、20b）を配設したものである。そ
して、この各色記録装置によっても、上記各実施例と同
様に、三色の記録画像が所望の色合で且つ高解像度をも
って得られることが確認されている。

◎実施例４ 第５図において、この実施例に係る多色記録装置は二色
の画像を記録するもので、上記実施例１と異なり、導電
性基体（例えばアルミニウム製のドラム）の周囲をポリ
エチレンテレフタレート等の誘電体で被覆した誘電体ド
ラム11が潜像担持体として用いられ、また、潜像形成手
段としてイオン流制御型の書込みヘッド13（具体的には
13a、13b）が用いられている。そして、上記書込みヘッ
ド13は、第６図に示すように、直流電源51からのバイア
スが印加される放電ワイヤ52と、この放電ワイヤ52を囲
み且つ一部が接地されるシールド53とを備え、上記シー
ルド53の誘電体ドラム11に対向する面には多数の制御電
極54を絶縁層55を介して設けると共に、各制御電極54及
びこれらに対応したシールド53壁、絶縁層55にはイオン
排出路56を開設し、上記制御電極54に適宜の正負のパル
ス信号を印加することにより、放電ワイヤ52周辺で発生
したイオン流をイオン排出路56部分で制御するようにし
たものである。

従って、この実施例に係る多色記録装置によれば、上記
各実施例と略同様な作用効果を奏するほか、既に仮定着
されたトナー像の上に重ねてイオン潜像を形成すること
ができるので、各実施例に比べて色の再現性に更に幅を
持たさせることができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明に係る多色記録装置
によれば、加熱手段の熱によって潜像担持体上のトナー
像を仮定着させるようにしたので、先の現像手段で現像
されたトナー像が後段の現像手段を通過する際に、トナ
ー像の一部が剥離するという事態を防止することが可能
になり、トナー像の乱れや現像手段内への異なる色トナ
ーの混入を防止することができ、その分、記録画像の色
合を良好に保つことができるほか、現像手段からのトナ
ーを潜像に対し満遍なく配することができるので、トナ
ー像のトナー密度を緻密にでき、もって、記録画像の解
像度を高めることができる。また、この発明の多色記録
装置によれば、多色の記録画像を得るのに潜像担持体を
一回だけ回転させればよいため、記録速度の高速性を損
う虞れも全くない。

特に、第一の発明にあっては、加熱手段が最終段の現像
手段を除く現像手段の後段に設けられ、潜像担持体表面
が不必要に加熱されることはないので、潜像担持体の劣
化を不必要に早めるという懸念はなく、潜像担持体の寿
命劣化を最小限に抑えることができる。

また、第二の発明にあっては、加熱手段が潜像担持体の
内部に設けられているので、潜像担持体の周囲に加熱手
段の配設スペースを確保しなくて済む分、装置のコンパ
クト化を図ることができるばかりか、加熱手段からの熱
作用によって、潜像担持体全体を均一に加熱することが
できるため、高湿度環境下でも、潜像担持体表面の湿気
を有効に除去することが可能になり、湿気による画像品
質の劣化を有効に防止することができる。

更に、第三の発明にあっては、加熱仮定着されたトナー
像の上にイオン潜像を形成し、これを他の色トナーで現
像し得るようにしたため、通常の非透光性のトナーを用
い、色トナー像の重ね合わせによる混色カラー画像を容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る多色記録装置の実施例１を示す
説明図、第２図はこの発明に係る多色記録装置の実施例
２を示す説明図、第３図は実施例２における現像器の詳
細を示す説明図、第４図はこの発明に係る多色記録装置
の実施例３を示す説明図、第５図はこの発明に係る実施
例４を示す説明図、第６図は実施例４における書込みヘ
ッドの詳細を示す斜視図、第７図は従来における多色記
録装置の一例を示す説明図、第８図は従来における現像
器周辺の構造例を示す説明図、第９図は第８図における
スリット板の詳細を示す説明図である。 ［符号の説明］ （１）……感光ドラム（潜像担持体） （３）……半導体レーザ素子（潜像形成手段） （４）……現像器（現像手段） （11）……誘電体ドラム（潜像担持体） （13）……書込みヘッド（潜像形成手段） （16）……転写ロール（転写手段） （20）……オーブンフューザ（加熱手段） （30）……ヒータ（加熱手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一回転で多色トナー像形成プロセスが終了
   する潜像担持体と、この潜像担持体上に複数の潜像を形
   成する潜像形成手段と、異なる色のトナーに対応する各
   潜像を現像する複数の現像手段と、各現像手段で現像さ
   れた多色のトナー像を転写媒体に一括転写させる転写手
   段と、上記潜像担持体の周囲近傍のうち最終段以外の現
   像手段の後段に夫々設けられ、最終段以外の現像手段に
   て形成された各トナー像を潜像担持体表面に加熱仮定着
   する加熱手段とを備えたことを特徴とする多色記録装
   置。
2. 【請求項２】一回転で多色トナー像形成プロセスが終了
   する潜像担持体と、この潜像担持体上に複数の潜像を形
   成する潜像形成手段と、異なる色のトナーに対応する各
   潜像を現像する複数の現像手段と、各現像手段で現像さ
   れた多色のトナー像を転写媒体に一括転写させる転写手
   段と、上記潜像担持体の内部に設けられ、各現像手段に
   て形成された各トナー像が潜像担持体表面に仮定着され
   る程度に潜像担持体表面を加熱する加熱手段とを備えた
   ことを特徴とする多色記録装置。
3. 【請求項３】一回転で多色トナー像形成プロセスが終了
   する潜像担持体と、この潜像担持体上に複数のイオン潜
   像を形成するイオン潜像形成手段と、異なる色のトナー
   に対応する各イオン潜像を現像する複数の現像手段と、
   各現像手段で現像された多色のトナー像を転写媒体に一
   括転写させる転写手段と、上記潜像担持体の周囲近傍の
   うち最終段以外の現像手段の後段に夫々設けられ、最終
   段以外の現像手段にて形成された各トナー像を潜像担持
   体表面に加熱仮定着する加熱手段とを備え、イオン潜像
   形成手段により形成される各色成分に対応するイオン潜
   像の形成可能領域を相互に一致させ、加熱仮定着された
   トナー像の上にもイオン潜像を形成するようにしたこと
   を特徴とする多色記録装置。