JPH083673B2 - カラ−電子写真装置 - Google Patents

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カラープリンタなど
のカラーハードコピー装置に利用できるカラー電子写真
装置に関するものである。

従来の技術 近年、帯電・露光・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方法が検討されつつある。
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メリットを有して
いる。

従来の１回転写型カラー電子写真プロセスの代表例と
して特開昭60-95456号公報に開示されているプロセスが
知られている。この方法を第２図及び第３図を用いて説
明する。

第２図は従来のプロセスを用いたカラー電子写真装置
の概略図である。１は矢印方向に回転するセレン・テル
ル（Se-Te）感光体、２は感光体を荷電するコロナ帯電
器、３はレーザビームスキャナ、４〜７は各々イエロ
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（B
k）の現像剤が別々に入っている現像器、８は受像紙、
９は除電ランプ、10はコロナ転写器、11は加熱定着器、
12はクリーニングブレード、13は転写後の感光体の表面
電位を初期状態にする為の除電ランプである。

現像器４〜７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はアルミニウム製の現像ス
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、19は現像剤
14をかくはんする回転羽根、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。また現像不能な状態にするには、現像スリーブ15
を電気的に浮かすか接地するかあるいは現像スリーブ15
に負の直流電圧を印加する。

この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。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
体の表面電位が減衰している静電潜像）を形成する。そ
して、前記静電潜像を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
けが電源22に接続されているが、その他の現像器５〜７
は現像不能の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
電潜像を消去する。

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、除電ランプ９で静
電潜像を光除電し、コロナ帯電器２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。静電転写後、感光体１
はクリーニングブレード12で前記感光体上に残留したト
ナーを除去し、次の画像形成に供される。

発明が解決しようとする問題点 前項で説明した方法では、感光体上に形成されたトナ
ー層の上からコロナ帯電して、感光体を帯電させ、更に
そのトナー層の上にもう一度トナー層を重ねあわせると
いう、従来の電子写真法にはなかった新しい工程を含ん
でいる。この再帯電されたトナー層の上から更に重ね現
像する工程のため、従来の電子写真方法では全く考えら
れなかった新たな課題が数多く発生する。

ここで示した従来例のように色重ねの現像時に交流バ
イアスを印加すると、第４図に示すように現像ローラ23
と感光体24の現像ギャップで現像ローラ上のトナー25の
みならず、感光体上に付着していたトナー26もが感光体
24と現像ローラ23との間で往復運動する。その結果、
１）画像に色濁りが発生する、２）現像器が他の色のト
ナーで汚れ頻繁に清掃しなければならない、３）画線像
がにじみ不鮮明になる、４）ベタ部でエッジ効果が発生
し色重ねがしにくくなる等の重大な問題が発生する。そ
の具体的な問題点について、第５図から第８図を用いて
説明する。

帯電・露光・現像のサイクルを繰り返して色の異なる
トナー像を感光体上に重ねあわせるプロセスでは、第５
図に示すように、トナーの付着した感光体24をトナー層
26の上からコロナ帯電して、感光体を帯電する工程が新
たに加わる。この再帯電した状態では第６図に示すよう
に、プラスに帯電した感光体24の上に、同じくプラスに
帯電したトナー層26が乗った不安定な状態になる。この
様な状態で、現像ローラに交流バイアスを印加すれば、
現像ローラ上のトナーが感光体との間で往復運動するの
みならず、感光体上のトナーも動き画像が乱れることは
容易に理解できる。

そこで、交流バイアスの代わりに直流バイアスを印加
することが考えられるが、やはりこの場合においても種
々の問題が発生し、この種の電子写真装置は現在まで実
用化できていなかったのである。例えば、第７図に示す
状態は、感光体24に付着したトナー層26の上から再帯電
し感光体を＋800Vにし、Ａの部分だけを上から露光した
状態である。この状態に於て、現像ローラ23に＋400Vの
直流電圧を印加し、感光体24に近接させると、現像状態
では図中の矢印に示すような複雑な電気力線が発生す
る。そこで、露光部Ａにおいてはトナーの色重ねが可能
である。ところが露光部と非露光部Ｂの境界部では、電
気力線の回り込みによるトナーの横方向の飛び散りが発
生する。非露光部Ｂでは、逆に感光体24から現像ローラ
23への逆飛しょうが発生する。その結果、画像の色重ね
部は像がにじみ不鮮明かつ不正確な色重ね結果となって
しまうのである。

その他にも、第８図に示すような重大な問題が発生す
る。これは用いる感光体24の層厚が例えばa-Si感光体の
ように極端に薄い場合には、厚みの厚いセレン感光体を
用いた場合に比較して、細線画像の正確な色重ねが非常
に難かしく上に重ねるトナー像の画線幅が本来重なるべ
き画線幅Ａより細ってしまうことが分かった。

本発明の目的は、ベタ部や細線画像に於て色ムラや色
濁りのないトナーが正確に重なった、美しいカラー画像
を得るカラー電子写真装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は帯電・露光・現像のサイクルを複数回繰り返
して色の異なる複数のトナー像を重ねあわせカラー像を
感光体上に形成するカラー電子写真装置において、再コ
ロナ帯電したトナーＡ像が付着した感光体の前記トナー
Ａと、トナーＢを担持したトナー担持体の前記トナーＢ
とを非接触直流電界で、前記感光体の静電潜像を現像す
ることを特徴とするカラー電子写真装置である。

作用 この色重ねがうまくいく条件、すなわち、感光体上に
付着したトナーの粒径、層の厚さ、感光体の厚み、感光
体の表面電位の範囲、現像するときの感光体との間隙、
相対速度、現像ローラ上のトナー層厚等について詳細に
実験した。その結果、再コロナ帯電したトナー（Ａ）像
が付着した感光体の前記トナーＡと、トナーＢを担持し
たトナー担持体の前記トナーＢとを非接触にして感光体
上のトナーを物理的な攪乱を防ぎ、かつ感光体とトナー
担持体の間で直流電界で現像することによりトナーを電
気的にも攪乱することがなければ、感光体上に既に付着
したトナーが現像ギャップで往復運動することがなく機
械的はぎ取りも発生しないので、美しくかつ正確な色重
ねが達成できうる。

実施例 まず、この感光体上で色重ねする方法では、トナー
が、絶縁性でかつ非磁性であることが重要であることが
わかった。磁性トナーを用いるとトナーの搬送は磁力を
用いることにより極めて容易になるが、反面、磁性材料
が不透明であるため美しい原色が得にくいばかりか、感
光体上での色重ねに重大な支障をきたす。磁性トナーを
用いた場合の現像状態の様子を第９図に示す。例えば、
特開昭54-43027に開示される磁性１成分現像法では、現
像ローラ27上の磁性トナー28と非画像部Ａの感光体24と
は非接触となるよう設定されている。ところが画像部Ｂ
においては、現像ローラ27上のトナー28が静電引力によ
って穂が立ち上がり、感光体24上に接触することが明示
されている。この様な現像法は、感光体上で色重ねしな
い通常の電子写真装置では有効であるが、本発明のよう
な感光体上に既に現像されたトナー層が存在し、その上
から新たなトナーを現像しようとする場合には全く不適
当な方策である。即ち、接触したトナーの穂によって感
光体上のトナー像がかき乱され、致命的な欠点となる。
ところが本発明では、非磁性のトナーを現像ローラ上に
静電力で付着させ感光体上のトナーと非接触で静かに対
向させるので、この従来例の様なトナーの穂の立ち上が
りがなく、非画像部分のみでなく画像部分においても非
接触状態を保てる。

一般の電子写真方法においては、表面電位の条件は比
較的自由度が大きく、200Vから2000Vの値が選ばれる。
ところが、本発明では感光体の表面電位は、その上限が
感光体上に付着したトナー層厚によって、そしてその下
限が用いる現像方法の現像特性によって限定される。本
発明においては、その表面電位の絶対値が500Vから1000
Vの範囲にあることが必要である。最近の一般の白黒複
写機では、帯電器の負荷を減らすため感光体の表面電位
は200〜500Vの低い電位が好まれるようである。しかし
この色重ね法では500V以上の表面電位が絶対に必要とな
る。この理由を第10図と第11図を用いて説明する。第10
図は、本発明に用いた直流電界飛しょう現像法の現像特
性を示した図である。図の横軸は、トナーを飛しょうさ
せる現像バイアスの値、縦軸はそのときに得られた画像
の濃度を表している。本発明では反転現像法を用いてい
るために、トナーの帯電極性と感光体の帯電極性とが同
極性であり現像バイアスは、感光体の表面電位と同極性
の電圧を印加するが、第10図に示す現像法を用いた場
合、トナーは約300Vから感光体に向かって飛しょうしは
じめ、約500Vの電位差で最高画像濃度となる。従って、
感光体の表面電位は500V以上無ければ十分な画像濃度が
得られないことが分かる。一方、感光体の表面電位の上
限は、感光体上に付着したトナー層の層厚によって決定
される。第11図にトナー層28の上から感光体24をコロナ
帯電器29で再帯電するときの等価回路を示す。トナー層
と感光層は、コンデンサCtとCpが直列につながった関係
になっている。コロナ帯電による帯電電圧Vtは、トナー
層28と感光層24とに分配され、トナー層28の厚みが厚く
なるにつれトナー層28の静電容量が減り、トナー層28に
かかる電圧がしだいに大きくなることが分かる。例え
ば、厚みが60μｍのセレン感光体の上にトナー層が50μ
ｍ付着し、再帯電により1100Vに帯電すると、トナー層
には500V以上の電圧がかかる。しかし、この条件では感
光体上のトナー層はその電圧を保持しきれず放電してし
まい、そのときの発光によって感光体の電位は約600Vに
低下してしまうのである。このような、トナー層の付着
した感光体の表面電位を高くしすぎることによるトナー
層の放電現象は、従来全く知られていなかったことであ
る。この放電の原因は、感光体上に付着したトナー層が
ほとんど50％近くの空気層を含むため、トナー層の耐圧
が空気層の耐圧で決定されてしまうからである。この現
象は、粉体のトナーを使う限りこの空気層を取り除くこ
とはできないので避け得ない問題点である。この帯電時
の表面電位の低下が起こると、本来トナーが重なっては
いけない部分においてもトナーが重なって現像され望ま
しくない色濁りを発生してしまうのである。従って、感
光体の表面電位の上限は、このトナー層の絶縁破壊が起
こらない範囲に限定され、この値は1100V以下にしなけ
ればならないことが分かった。

この感光体の表面電位の範囲が決定されると、次に現
像バイアスがきまる。通常、反転現像法において、現像
バイアスは、感光体の表面電位より低い値で、比較的自
由に設定できるが、本発明においては、感光体上にもト
ナーが付着しているために更に厳しくその範囲が限定さ
れてくる。例えば、トナーが付着した感光体の表面電位
をVt、上から色重ねするトナーを担持したトナー担持体
の印加電圧をVb、感光体の表面電位をVsとしたとき、 Vt−300＜Vb＜Vs の範囲にすることが必要である。例えば、直流現像バイ
アスVbをVtより300V以上低い値に設定すると極めて不都
合な問題が発生する。本発明で用いる現像法は、直流電
界非接触現像法であり、その現像特性は先に示した第10
図のような現像特性を持っている。このような現像法を
用いて、感光体の表面電位を＋800V、現像バイアスを＋
400Vに設定したときの現像状態を第７図に示す。第７図
に示す状態は、感光体24に付着したトナー層26の上から
再帯電し感光体を＋800Vにし、Ａの部分だけを上から露
光した状態である。この状態に於て、現像ローラ23に＋
400Vの直流電圧を印加し、感光体24に近接させると、現
像状態では図中の矢印に示すような複雑な電気力線が発
生する。そこで、露光部Ａにおいては問題なくトナーの
色重ねが可能である。ところが、非露光部Ｂでは逆に感
光体24から現像ローラ23へのトナーの逆飛しょうが発生
する。その結果、現像時に現像ローラは他の色のトナー
で汚れ、連続使用に耐えなくなる。この現像時のトナー
の感光体から現像器への逆飛しょうを防ぐために現像バ
イアスVbはあまり低く設定できず、トナーが付着した感
光体の表面電位をVt、感光体の表面電位をVsとしたと
き、 Vt−300＜Vb＜Vs の範囲にあることが必要である。

これら、感光体の表面電位、現像バイアスの値が必要
範囲に設定されたときの、他の必須条件を第１図を用い
て以下説明する。本発明では、感光体24上に付着したト
ナー層26の厚みをL1、現像ローラ23上のトナー層25の厚
みをL2、トナー層25とトナー層26との間隙をL3としたと
き、 L1＜50μｍ L2＜80μｍ L3＜200μｍ の関係にすれば、解像度良く正確に色重ねでき、かつエ
ッジ効果なく美しい細線画像が得られるようになる。感
光体24上のトナー層厚L1が50μｍ以上になるように現像
すると、先に述べたトナー層26の放電現象により感光体
の表面電位低下が発生し望ましくない色濁りが発生す
る。例えば、現像ローラ23上のトナー層25の厚みを60μ
ｍにして、その全てが感光体24に現像されるような条件
に設定すると、感光体24上には60μｍのトナー層26が付
着する。これは単色では美しい画像となるが、色重ね時
には放電現象をひきおこす重大な欠点を有する条件なの
である。

また、現像ローラ23上のトナー層厚L2は80μｍ以下に
する必要があることが分かった。これは現像ローラ23上
のトナー層厚が80μｍ以上あると、現像ローラ23上のト
ナー層内においてトナー同士の反発によってトナーが現
像ローラ23から感光体24へと飛しょうし、現像バイアス
を感光体の表面電位以下にしておいても非画像部に地か
ぶりが発生してしまうからである。

更に、感光体24上に付着したトナー層26と、現像ロー
ラ23上のトナー層25との間隙L3は200μｍ以下にしなけ
ればならないことがわかった。これは、L3を200μｍ以
上にすると、第８図に示す感光層の厚みの薄い感光体を
用いたときと同様の現象が起こり、上から重ねるトナー
が静電潜像よりも幅が狭く現像され、正確に色重ねがで
きなくなるためである。

感光体上のトナー層の絶縁破壊を防ごうとすれば、感
光体上のトナー層厚を薄くしなければならないことは前
述した。そのようにしようとするとトナーの平均粒径は
15μｍ以下に細かくした方が有利になる。また、トナー
を上から重ねる際に現像ローラ表面はしだいに現像ギャ
ップを狭めて感光体に接近するが、このとき感光体上の
トナーには電界強度の変化につれて一時的に横方向への
力が働く。このために色重ね時に感光体上のトナーが画
像周辺飛び散ることがある。これは、トナーが電界強度
の変化にともなって分極するためである。この分極力は
トナーの粒径の３乗に比例するため、トナーの粒径が大
きなものほど強く影響を受ける。この横方向への動きを
防ぐ意味からも、トナーの平均粒径は15μｍ以下にする
必要がある。この様にすれば、感光体のトナー層はより
飛び散りにくくなる。

更に、色重ね時に上にトナー層の乗った感光体の細線
画像を解像度には色重ねする条件には、感光体の厚みが
影響を与えていることが分かった。感光体の厚みをL4と
したとき、 L4＞L3/10 とすれば良好な色重ねができることがわかった。これ
は、感光体の厚みが薄くなると厚みの厚い感光体に比べ
同じ現像ギャップで現像したときに、静電潜像から発す
る電気力線が横方向へと回り込み、その結果画線が細っ
てしまうためと考えられる。前述した値より厚さが薄い
感光体を用いると、感光体上で色重ねした画像は、上に
重ねるトナーの画線の太さが第８図に示したように著し
く細ってしまうことが分かった。

以上のように、現像ローラ上のトナー層厚、感光体上
のトナー層厚、感光体の厚み、現像ギャップ、現像バイ
アス等を厳密に規定すれば、第12図に示すように現像ロ
ーラ23上の斜線部に示した部分が感光体の静電潜像へと
正確に飛しょうし、美しい色重ねができるように規定で
きる。

感光体上のトナー層は、先に述べたように同極性に帯
電した感光体に付着した不安定な状態にあるので、トナ
ーに静電的振動を与えないように注意するだけでなく、
トナーの移動はできるだけ静粛にゆっくりと、機械的振
動を与えないようにしなければならない。このため、ト
ナー担持体は現像ギャップが緩やかに変化するローラ形
状が好ましい。このローラ形状にして、しかも更に静粛
に現像しようとすれば、感光体上のトナー層の表面と、
現像ローラ上の上のトナー層の表面の移動方向が同進行
方向で、かつ移動速度が略同速であることが必要にな
る。この様な条件にすると、現像ローラと感光体との狭
いギャップの間に望ましくない空気流が発生せず、感光
体上のトナー層は決して乱れることはない。このとき、
たとえば第13図に示すように現像ローラの回転速度を２
倍に速くした場合には、図に示すように画線エッジ部の
トナー30が飛散し画像がにじみ好ましくない。また、逆
に第14図に示すように現像ローラ23表面と感光体24表面
の進行方向が逆方向であっても、その逆方向へのトナー
31の飛び散りが発生し易くなる。

第10図に示す特性を持つ直流電界飛しょう現像法を用
いて色重ねしようとすると、現像のニップ幅は最低２ミ
リ程度必要であることが実験によりわかった。このニッ
プ幅を確保しようとすると、感光体の大きさが80ミリ以
上の場合には、現像ローラの直径は少なくとも６ミリ以
上は必要であることが分かった。このとき、あまりに現
像ローラの曲率が大きい（現像ローラ径が小さい）と、
感光体が現像器に接近するときの電界強度の変化率が大
きくなり、前述の大きなトナー粒子に対する分極力が働
き、画線周辺部のにじみが発生しやすくなる。また、同
一の移動速度を得ようとすると回転数を上げなければな
らないため、現像ローラ上の大粒形トナーには過大な遠
心力が働きトナーが装置の周辺に飛び散りやすくなる。
従って、ローラ径は余り小さすぎないことが望ましい。
ところが逆に、このローラ径が大き過ぎると現像ニップ
幅が増え現像時間が長くなるため、感光体上のトナー付
着量が増え過ぎ、感光体上のトナー付着量が50μｍを越
えてしまうことがある。そのときは先に説明したよう
に、再帯電時に感光体上のトナー層は気中放電を起こし
感光体の表面電位は低下し、望ましくない色濁りが発生
するのである。このようなことから感光体の直径をD1、
現像ローラの直径をD2としたとき、 D2＜D1/4 が望ましい。

具体的実施例にはいる前に、第１図を用いて、更に詳
細に色重ね条件を説明する。

感光体24上に付着したトナー層26の厚みをL1、現像ロ
ーラ上のトナー層25の厚みをL2、トナー層25と26との間
隙をL3としたとき、L1は50μｍ以下、好ましくは10μｍ
以上40μｍ以下、L2は80μｍ以下、好ましくは10μｍ以
上50μｍ以下、L3は200μｍ以下、好ましくは50μｍ以
上150μｍ以下にすることが望ましい。

現像ローラに印加する現像バイアスは、トナーが付着
した感光体の表面電位をVt、上から色重ねするトナーを
担持した現像ローラの直流バイアスをVb、感光体の表面
電位をVsとしたとき、 Vt−300＜Vb＜Vs が望ましい。例えば、セレン感光体を用いトナー層が感
光体に１層付着したときには、Vsは850V、Vtは950Vとな
る。このとき、現像バイアスVbは650V＜Vb＜850である
ことが必要になる。

用いるトナーは従来用いられている非磁性の絶縁性ト
ナーで、たとえばバインダにスチレン樹脂やアクリル樹
脂を用い、その中に顔料や電荷制御剤を分散したものが
用いられる。そのトナーの平均粒径は15μｍ以下、好ま
しくは８から12μｍの間であることが望ましい。

感光体として用いることのできる材料としては、セレ
ン、CdS,a-Si,各種の有機感光体等がある。その感光体
の厚みは前述のように現像ギャップとも関わるが、15か
ら90μｍの厚みが好ましい。

感光体ドラムの大きさは、一般的には、30ミリから26
0ミリ程度のものが用いられるが、感光体径をD1mm、現
像ローラの直径をD2mmとしたとき、 D2＜D1/4 であることが好ましい。

現像ローラ径は更に望ましくは、100〜300mm/sのプロ
セス速度では、６＜D1＜30mmの範囲にすれば現像に最適
なニップ幅が得られる。

具体的実施例１ 以下、本発明の具体的実施例について第15図を用いて
更に詳細に説明する。

現像器32,33,34,35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36,37,38,39でトナーを摩
擦帯電し、アルミニウム製の現像ローラ40,41,42,43上
に、ブレード44,45,46,47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32にはイエロ（Ｙ）、現像
器33にはマゼンタ（Ｍ）、現像器34にはシアン（Ｃ）、
現像器35には黒（Bk）の絶縁性トナーが入っている。そ
して現像ローラ40,41,42,43と感光体48との間隙（現像
ギャップ）を一定にして各現像器を感光体48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。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:16mm 現像ローラの周速:150mm/s 現像ローラの回転方向：感光体と逆方向 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48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700μｍ 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100mmの
無定型Se-Te感光体ドラム48（感光層の厚み60μｍ、比
誘電率6.3）を用い、周速150mm/sで回転させた。この感
光体48を帯電器49（スコロトロン帯電器、コロナ電圧：
＋7kV、グリッド電圧:820V）により表面電位＋700Vに帯
電させた。次に、波長670nmの発光ダイオードアレイ50
を発光させ自己収束性ロッドレンズアレイ51（日本板硝
子株式会社製、セルフォックレンズアレイSLA-20）を通
して露光した。このとき、感光体面上での光強度は、2.
2μJ/cm²であった。この発光ダイオードアレイ50を用い
て、感光体48上にネガのイエロ信号を露光し、静電潜像
を形成した。前記潜像を現像ローラ40に＋600Vを印加し
た現像状態のイエロの現像器32で反転現像した後、感光
体48を非現像状態のマゼンタ現像器33とシアン現像器34
および黒現像器35に通過させ、イエロのトナー像を形成
した。このとき感光体48上のイエロのトナー層厚は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49で感光体48を＋850Vに帯電
した。このとき、イエロトナーの付着した感光体の表面
電位は950Vになった。そののち感光体48に発光ダイオー
ドアレイ50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48を非現像
状態のイエロ現像器32、現像ローラ41に＋700Vを印加し
た現像状態のマゼンタの現像器33および非現像状態のシ
アン現像器34および黒現像器35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。

次に、再びコロナ帯電器49によって感光体48を＋880V
に帯電した。このとき、イエロ及びマゼンタトナーのみ
が付着した感光体の表面電位は950V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の表面電
位は970Vになった。その後、発光ダイオードアレイ50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48を非現像状態のイエロ現像
器32およびマゼンタの現像器33、現像ローラ42に＋800V
を印加した現像状態のシアンの現像器34に通過させてシ
アンのトナー像を形成した。その後、感光体48を非現像
状態の黒現像器35に通過させた。このとき感光体上で重
なった、イエロとシアン、およびマゼンタとシアンのト
ナーが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。

次に、再びコロナ帯電器49によって感光体48を＋880V
に帯電した。このとき、イエロ、マゼンタおよびシアン
トナーのみが付着した感光体の表面電位は950Vになっ
た。またイエロとマゼンタ、イエロとシアン、およびマ
ゼンタとシアンのトナーが重なった部分の感光体の表面
電位は970Vになった。その後、発光ダイオードアレイ50
により黒に対応する信号光を露光し黒の静電潜像を形成
した。次に、感光体48を非現像状態のイエロ現像器32、
マゼンタの現像器33およびシアンの現像器34、現像ロー
ラ43に＋800Vを印加した現像状態の黒現像器35に通過さ
せて黒のトナー像を形成した。

こうして感光体48上に得られたカラートナー像を転写
帯電器52によって紙53に転写した後、定着器54により熱
定着した。一方、転写後、感光体48の表面を、クリーニ
ング前帯電器55（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56
を感光体48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、しかも線画像も正確に色が重なった鮮明なカ
ラー画像が得られた。

実施例２ 実施例１の装置を用い、感光体にτ型フタロシアニン
を樹脂に分散した有機感光体（厚み30μｍ比誘電率３）
をマイナス帯電で用い、他の条件（帯電器、転写器、現
像バイアス、トナーの極性、クリーニングに印加する電
圧等）を総て逆極性にしてプリントした。

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、しかも線画像も正確に色が重なった鮮明なカ
ラー画像が得られた。

比較例１ 実施例２の装置を用い、τ型フタロシアニン感光体の
厚みを10μｍにして用いた。他の条件は全て、実施例２
と同じにした。

その結果、解像度が悪く、細線画像部に於て赤、緑、
青の色が重ならない不鮮明なカラー画像になった。

比較例２ 実施例１の装置を用い、現像ローラの回転速度は同じ
にして、回転方向を実施例１とは逆にした。

その結果、解像度が悪く、細線画像部に於て赤、緑、
青の色が重ならない不鮮明なカラー画像になった。

比較例３ 実施例１の装置を用い、現像ギャップだけを250μｍ
に拡大しその他の条件は全て実施例１と同じにしてプリ
ントした。

その結果、解像度が悪く、細線画像部に於て赤、緑、
青の色が重ならない不鮮明なカラー画像になった。

比較例４ 実施例１の装置を用い、セレン感光体の表面電位をシ
アンと黒のサイクルときに1200Vまで上げてプリントし
た。

その結果、赤部にシアンと黒トナーが、青部と緑部に
黒が色濁りした色の不鮮明なカラー画像になった。

比較例５ 実施例１の装置を用い、現像ローラの径を50mmに大き
くしたものを用いた。表面の移動速度は、実施例１と同
じにした。その他の条件は実施例１と同じにした。

その結果、赤部にシアンと黒トナーが、青部と緑部に
黒が色濁りした色の不鮮明なカラー画像になった。

比較例６ 実施例１の装置を用い、シアンと黒の現像ローラ内に
磁石ローラを内蔵した現像ローラを用い、シアンと黒の
トナーに磁性トナーを用いた。現像条件等の他の条件は
全て実施例１と同じにした。

その結果、全ての色部にシアンと黒トナーが付着した
色の不鮮明なカラー画像になった。

比較例７ 実施例１の装置を用い、マゼンタ、シアン、黒の現像
バイアスを400Vにした。他の条件は全て実施例１と同じ
にした。

その結果、マゼンタの現像器にイエロートナーが、シ
アン現像器にイエロとマゼンタトナーが、黒現像器にイ
エロとマゼンタとシアンのトナーが混入し、連続使用に
耐えなかった。

発明の効果 本発明によれば、ベタ部や細線画像に於て色ムラや色
濁りのないトナーが正確に重なった、美しいカラー画像
を得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】

第１図は、本発明の一実施例におけるカラー電子写真装
置の色重ね現像を説明した原理図、第２図および第３図
は従来例のカラー電子写真装置の原理図、第４図は従来
例での色重ね時の問題点を説明した原理図、第５図は本
発明のトナーの付着した感光体を再帯電する図、第６図
は再帯電後のトナー層と感光体との帯電状態を説明する
図、第７図は現像状態が不適切である場合を示す原理
図、第８図は同じく現像条件が不適切で色重ねの精度が
悪くなることを示す原理図、第９図は従来の磁性トナー
を用いた現像法の現像状態を説明する図、第10図は本発
明に用いる現像条件の代表的な現像特性を示した特性
図、第11図はトナーの上からコロナ帯電したときの静電
的な関係を示す図、第12図は理想的現像状態を示す説明
図、第13図は現像ローラの表面速度と感光体の表面速度
が異なったときに発生する問題を説明する図、第14図は
同じく現像ローラの移動方向と感光体の移動方向が異な
ったときに発生する問題点を説明する図、第15図は本発
明の１実施例を説明したカラー電子写真装置の原理図で
ある。 23……現像ローラ、24……感光体、25……現像ローラ上
のトナー層、26……感光体上のトナー層、32、33、34、
35……現像器、40、41、42、43……現像ローラ、49……
コロナ帯電器、50……発光ダイオードアレイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イエロ・マゼンタ・シアンのトナーを用
   い、それぞれ帯電・露光・現像のサイクルを繰り返して
   感光体上でトナー像を重ねあわせカラー像を形成するカ
   ラー電子写真装置において、再コロナ帯電した感光体の
   トナー層Ａと、トナー担持体上のトナー層Ｂとを非接触
   で対向させ、直流電界で前記感光体の静電潜像を現像す
   ることを特徴とするカラー電子写真装置であって、 感光体の厚みをL4としたとき、 L4＞L3/10で、かつ、L4＞10［μｍ］であって、 感光体の表面電位をVsとしたとき、 500＜|Vs|＜1000［Ｖ］であって、 感光体上に付着したトナー層Ａの厚みをL1としたとき、 10＜L1＜40［μｍ］であって、 トナー担持体上のトナー層Ｂの厚みをL2としたとき、 10＜L2＜50［μｍ］であって、 トナー層ＡとＢとの間隙をL3としたとき、 50＜L3＜150［μｍ］であって、 前記トナー層Ａ表面と、前記トナー層Ｂ表面の移動方向
   が同進行方向で、かつ移動速度が略同速であるカラー電
   子写真装置。