JPH0713768B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には電子写真方式の画像形成方法に関す
るものであり、特には２色又は３色以上の単色カラー、
所謂マルチカラー用電子写真複写装置及びフルカラー用
電子写真複写装置又はコンピユータ出力部のカラー記録
装置等の画像形成装置における画像形成方法に関するも
のである。以下の説明においては、複写装置に関連して
説明するが本発明はこれに限定されるものではない。

従来の技術 最近、特殊分野に限らず一般事務の分野でもカラー複写
の需要が急速に増大し、カラー複写画像の品質の向上及
び低価格の複写装置が希求されている。

斯る要望に応えるために解決すべき重要な問題の一つ
は、フルカラー及びマルチカラーのカラー複写装置にお
いて、被現像体即ち感光体上に形成された各色静電潜像
を顕像化する現像装置を如何に構成するかにある。

特に、フルカラー及びマルチカラーのカラー複写装置に
て２色又は３色以上の単色カラー、所謂マルチカラーの
コピーの需要が増大している。又、コピーが完了した転
写材を機械内の中間トレイに蓄えて再度コピーを行なう
ことのできる多重モードを有したカラー複写装置におい
ては多色の合成コピーが容易に行なえ、斯る用途も多
い。

斯るモノカラーコピーを得る現像方法としていくつかの
方法が提案されている。その一つは、それぞれ異なる色
の現像剤を収納した複数の現像ユニツト、即ち複数の現
像器を準備し、複写機本体の現像部に所望の現像ユニツ
トを順次に装着する方法である。

第２の方法は、感光体表面に沿つて各色の現像剤を有し
た複数の現像ユニツトを並列に配置し、１つの現像ユニ
ツトを選択して現像を行なう方法である。

発明が解決しようとする問題点 前記第１の方法は操作が極めて繁雑である。又、第２の
方法によると選択された現像ユニツトで現像された現像
像が選択されていない現像器の前を通過する際、選択さ
れていない現像ユニツトの現像ローラ上のトナーが現像
像に混ざり、混色した画像となるといった問題があっ
た。

従来このような問題を解決するべく、例えば現像ロール
と感光体との間にシヤツタを設けたり、選択されない現
像ユニツトを感光体表面から遠ざける等の手段が提案さ
れたが、現像装置全体の構成が複雑となり、現像装置及
び複写装置の小型化が難かしく又複写機の価格が高くな
るといつた不利益がある。

発明の目的 従つて、本発明の主たる目的は、特別な装置を必要とす
ることなく選択されていない現像ユニツトの現像ローラ
上のトナーが感光体表面上の現像像に混色する、所謂混
色現像の防止を達成することのできる画像形成方法を提
供することである。

問題点を解決するための手段 上記諸目的は本発明によつて完全に達成される。移動す
る潜像担持体の周囲に沿って配置され夫々異なる色のト
ナーを収容する複数の現像器の現像ローラにバイアス電
圧を印加して潜像担持体上の静電潜像を現像する画像形
成方法において、現像工程開始前に選択されていない現
像器の現像ローラを非回転状態でバイアス電圧を印加し
てトナーを潜像担持体の非画像部に付着させ、選択され
ていない現像器の現像ローラが非回転に保持したままの
状態とし、選択された現像器により現像された潜像担持
体上の現像像が選択されていない現像器の現像ローラを
通過することを特徴とする画像形成方法である。

第１図は本発明の原理を説明するために潜像担持体１と
現像ユニツト４の現像ローラ4aとを部分的に示す概略図
である。

潜像担持体１は通常の画像形成プロセスによつてその表
面に静電潜像が形成される。一方、現像ローラ4aの表面
には現像剤、即ちトナーＴが薄層状に形成され、現像工
程時には、現像ローラ4a上のトナーＴが潜像担持体１の
静電潜像へと飛翔し現像をなす。しかしながら、上述し
たように、現像作業前の現像ローラ4a表面には他の現像
ユニツトから飛散した他の色のトナーｔが付着してお
り、そのまま現像したのでは混色を生ぜしめる。

本発明に従うと、現像ローラ4aは現像作業前の回転停止
状態時に、第２図に図示されるように現像ローラ4aにバ
イアス電圧を印加し、該現像ローラの潜像担持体１に対
面した側に位置したトナーＴの１部又は全部を潜像担持
体１へと飛翔せしめ、該現像ローラ4aの表面よりトナー
Ｔの１部又は全部を除去し同時に混色したトナーｔ部分
も現像ローラ4aから現像作業工程前に除去せられる。こ
れにより、現像ローラ4aの表面から混色したトナー部分
が除去され、引続き行なわれる現像作業時に混色現像を
生ぜしめることはない。

混色トナー部分を潜像担持体へと飛翔せしめるべく現像
ローラ4aにバイアス電圧を印加するタイミングとして
は、例えば潜像形成プロセス動作開始直後であつて且つ
潜像担持体上の画像域が該現像ローラ4aを通過する前ま
での間か、又は潜像の現像工程が終了し潜像担持体が運
動を停止する前までの間が好適であろう。

又、混色トナー部分の潜像担持体への飛翔を効率良く行
なうために、潜像担持体の画像域に先立つ非画像域に静
電潜像を形成し、該非画像潜像域を混色トナー部分Ｔ、
ｔで現像せしめることが有効である。

又、現像ローラ4aに印加されるバイアス電圧は、トナー
Ｔと同極性か又は大略0Vとされるであろう。更に詳しい
説明は後述する。

次に、本発明に係る画像形成方法を実施例に即して更に
詳しく説明する。

実施例１ 本発明に係る画像形成方法は、前述したように、マルチ
カラー或はフルカラーの電子写真複写装置、又はコンピ
ユータ出力部のカラー記録装置等の画像形成装置にて好
適に実現し得るものであるが、本実施例においては、例
えば黒色、赤色、青色のような３色画像を得るためのカ
ラー電子写真複写装置に本方法が適用されたものとして
説明する。又、斯るカラー電子写真複写装置は、種々の
静電潜像形成プロセス、例えば１次帯電−２次帯電／色
分解露光−全面露光の諸工程を含む、所謂NPプロセス又
は１次帯電一色分解露光の諸工程を含む、所謂カールソ
ンプロセス、他を利用し得るが本実施例ではカールソン
プロセスを応用した電子写真複写装置について説明す
る。

第３図には本発明に係る画像形成方法を実施し得る画像
形成装置の１つの実施例である、例えば黒色、赤色、青
色３色画像を得るためのカラー電子写真複写装置が概略
断面図にて示される。先ず、カラー電子写真複写装置の
全体構成について説明すると、複写装置の概略中央部
に、表面に電子写真用感光層が形成された感光ドラム１
が配置される。該感光ドラム１は周知の態様で回転中心
Ｏを有した回転支持軸（図示せず）に回転自在に且つ着
脱自在に取付られる。本実施例において、感光ドラム１
は矢印Ｘの方向、つまり第３図で時計方向に回転するも
のとする。

感光ドラム１の概略真上位置に１次帯電器２、感光ドラ
ム１の、第３図で右側側部に多色現像装置３、感光ドラ
ム１の概略真下位置に転写放電器９及び感光ドラム１
の、第３図で左側側部にクリーニング装置10が配置され
る。又、電子写真複写装置の上方部には光学系11が配置
され、原稿画像を、前記１次帯電器２と多色現像装置３
との間に位置した露光部Ｅにて感光ドラム１上に投影す
るように構成される。光学系11は任意の光学系を利用し
得る。又、露光位置Ｅと現像装置３との間には感光ドラ
ム１の表面電位を測定するための電位センサＳが設けら
れ、１次帯電器２とクリーニング装置10との間には感光
ドラム１上の残留電荷を消去するための光源12が設けら
れる。

ここに説明するカラー複写装置は上述のように黒色、赤
色、青色３色画像を得るためのカラー電子写真複写装置
であるために多色現像装置３は現像ユニツト４、５及び
６の３個の現像ユニツトを有しているが、本発明はこの
構成に限定されず、２個又は４個以上の現像ユニツトを
有することもできる。勿論１個の現像ユニツトを有した
装置であつてもよい。

上述の如く構成されるカラー電子写真複写装置の作動に
ついて概略説明する。

感光ドラム１は作動開始と共に矢印Ｘの方向に回転を始
め、１次帯電器２によつて帯電される。帯電された感光
ドラム１は更に回転し、光学系11の働きによつて露光部
Ｅにて光像がスリツト露光され、感光ドラム１上に各色
の静電潜像が形成される。この時、電位センサＳによつ
て感光ドラム１の表面電位が測定される。感光ドラム１
上の潜像は次で感光ドラム１の回転によつて多色現像装
置３が配置された現像域Ｄへともたらされる。該現像域
Ｄにて感光ドラム１上の静電潜像は多色現像装置３の中
の選択された１つの現像ユニツトにてトナー像として顕
像化される。各現像ユニツト４、５、６は、現像ロール
4a、5a、6aを有する現像ユニツトであれば種々の構造と
し得るが、本明細書では説明を簡単にするために、各現
像ユニツト４、５、６は基本的には同じ構造で、各々モ
ノカラー現像剤を収納した例えば特公昭58−32375号又
は特公昭58−32377号に記載されるようなジヤンピング
現像方式の現像ユニツトであるとする。

感光ドラム上のトナー像は、転写放電器９が配置された
転写域Trにて給紙装置（図示せず）から送給されレジス
トローラ８によりタイミングよく給紙された転写材７に
転写される。トナー像を担持した転写材７はその後定着
装置（図示せず）へと搬送され、定着される。

感光ドラム１はクリーニング装置10及び光源12の作用を
受けた後再び次の画像形成プロセスを行なう。

次に、多色現像装置３つまり現像ユニツト４、５、６の
作動について説明する。

第４図を参照すると、現像ユニツト４、５、６は、側部
が開口した現像剤供給容器20を有する。該開口部には現
像ロール4a、5a、6aが配置される。該現像ロール4a、5a
は、固定されたマグネツト24と、該マグネツト24を囲包
し現像容器20に回転自在に取り付けられた現像スリーブ
26とから成る。現像スリーブ26は非磁性材料例えばアル
ミニウムやステンレス等の材質で作られており、図中の
矢印28の如く回動する。

現像容器20内にはマグネタイトを含有した黒色、赤色又
は青色トナー30が収納される。該色トナー30は現像スリ
ーブ26内に固定されたマグネツト24の磁界により現像ス
リーブ26の表面に吸引され、現像スリーブ26の回転によ
り現像容器内部から現像容器外部へと感光ドラム１の方
に搬送されるが、トナー30は現像容器開口部に設けられ
たブレード32によつて現像容器外へと移動するのが阻止
され、現像スリーブ26上で薄層化され且つ静電潜像と逆
極性に帯電した状態の磁性トナー30が現像容器外へと移
送される。

いま、現像ユニツト４、５、６において仮に感光体ドラ
ム１の回転方向上流側の現像ユニツト５が選択され上述
の複写工程が開始されたとする。

上記構成の現像ユニツト４、５、６の現像ロール4a、5
a、6aは感光体ドラム表面の静電潜像の現像を開始する
前においては停止状態に保持されている。本発明に従う
と、感光体表面の静電潜像の現像を開始する前の回転停
止状態にある現像ロール5aと、これも又回転停止状態に
ある現像ロール5aより、上流側及び下流側に位置した現
像ロール4a及び6aとに各現像ユニツトに収容されたトナ
ーと同極性の数百ボルトから数キロボルトのバイアス電
圧が印加される。該バイアス電圧は、感光体ドラム１上
の潜像の電荷量によつて種々に調整されるであろう。一
例を挙げれば次の如くである。感光体ドラム上の非画像
域の表面電位が＋50V程度の明部電位ならば−500V程
度、又＋500V程度の暗部電位ならば大略0Vのバイアスで
よい。

斯る同極性のバイアス電圧は、現像ロール4aに対しては
感光体ドラムの画像域の潜像が感光体ドラム１の回転に
つれて該現像ユニツト４の近傍を通過する前まで、現像
ロール5aに対しては該現像ロール5aが回転を開始する前
まで、又現像ロール6aに対しては前記現像ロール5aによ
つて現像された感光体ドラム表面上の粉像が感光体ドラ
ム１の回転につれて該現像ユニツト６の近傍を通過する
前まで連続的又はパルス（断続）的に印加される。

このようなトナーと同極性の数百ボルトから数キロボル
トのバイアス電圧は上流側から順次印加される。従つ
て、感光体ドラム表面の非画像域が各現像ロール4a、5
a、6aによつて強制的に現像される。

斯る強制現像によつて、選択された現像ロール5a上の混
色トナーは感光体表面の静電潜像が該現像ロールの位置
に到達する前に感光体の非画像域に移送され、画像域へ
の混色トナーによる現像が防止される。

更に、現像されたトナー粉像が現像ロール4a、又6aの位
置に到達する前に現像ロール4a、6a上のトナーを強制的
に非画像域に現像することで、選択された現像ロール5a
により現像された現像像に選択されていない現像ロール
4a、6a上のトナーが混色することがない。

又、選択されない現像ユニツト４、６の画像域に対する
バイアスとしてはフロート又はトナーと同極性のバイア
スでも異極性のバイアス印加でもよい。例えば、同極性
のバイアス電圧としては０〜500V、異極性のバイアス電
圧としては０〜1000Vの範囲内にて任意に選択されるで
あろう。この時、選択されない現像ユニツト４、６に該
現像ユニツトが収容しているトナーと異極性の数百ボル
トのバイアス電圧を印加し、これら現像ロール上に強制
的に混色を起こし感光体ドラム上で混色現像を起こさせ
せない方法を採用した場合には、混色した現像ロール上
のトナーを使用に先だち上記方法にて同極性又は大略0V
のバイアス印加を行ない除去することが必要となる。

又、上述のように、非画像域においては一旦上流側から
順次強制的に現像を行なわしめるべく各現像ロールに収
納トナーと同極性のバイアスを印加して現像ロール上の
混色トナーを除去し、次で画像域に対して選択されない
現像ロールには感光体ドラム表面の静電潜像（又は顕画
像）の現像を阻止するような収納トナーとは異極性のバ
イアスを印加するように切変える構成とすれば、印加バ
イアス電圧を低くすることが可能である。場合によつて
は、フロート状態とすることができる。

実施例２ 実施例１と同じ構成において、選択された現像ユニツト
5aの上流側に位置した現像ユニツト４の現像ロール4aに
は、実施例１と異なり該現像ユニツト４が収容している
トナーとは異極性の数百ボルトから数千ボルトのバイア
ス電圧を印加する。この場合には、該現像ロール4a上の
トナーが感光体ドラム１へと除去されることはないが、
潜像担持体の画像域の潜像が混色したトナーで現像され
るのが防止される。

この時、もし選択されない現像ロールを感光体よりわず
かでも遠ざけることが可能ならばより好ましいであろ
う。

発明の効果 以上の如く構成される本発明に従った画像形成方法は、
現像工程開始前に選択されていない現像器の現像ローラ
を非回転状態でバイアス電圧を印加してトナーを潜像担
持体の非画像部に付着させ、選択されていない現像器の
現像ローラが非回転に保持したままの状態とし、選択さ
れた現像器により現像された潜像担持体上の現像像が選
択されていない現像器の現像ローラを通過することによ
り、選択されていない現像器の現像ローラ上のトナーが
感光体表面上の現像像に混色する、所謂混色現像を防止
することができ、高画質のコピーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係る画像形成装置におけ
る混色防止の原理を説明する潜像担持体と現像ローラの
部分概略断面図である。 第３図は、本発明に係る多色現像装置の一実施態様を示
すカラー複写装置の概略断面図である。 第４図は、本発明に係る画像形成装置に使用することの
できる現像ユニツトの一実施例を示す概略断面図であ
る。 2:潜像担持体 3:多色現像装置 ４、５、6:現像ユニツト 4a、5a、6a:現像ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 宣俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高木 厚 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斉藤 敬 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−77872（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動する潜像担持体の周囲に沿って配置さ
   れ夫々異なる色のトナーを収容する複数の現像器の現像
   ローラにバイアス電圧を印加して潜像担持体上の静電潜
   像を現像する画像形成方法において、 現像工程開始前に選択されていない現像器の現像ローラ
   を非回転状態でバイアス電圧を印加してトナーを潜像担
   持体の非画像部に付着させ、選択されていない現像器の
   現像ローラが非回転に保持したままの状態とし、選択さ
   れた現像器により現像された潜像担持体上の現像像が選
   択されていない現像器の現像ローラを通過することを特
   徴とする画像形成方法。