JPS60247650A - 電子写真方法 - 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】 本発明は、画像形成方法に係り、詳しくは、異なる潜像
に基づく画像を得る画像形成方法に関する。

従来、各種の電子写真法に基づき、異なる２種の潜像（
例えば、フォーマット枠と、文字情報、或は黒色文字情
報と赤色マーク、印影の組合せ等）を形成し、これらを
同−又は異なる色の現像剤で現像して画像を得る方法が
各種提案されている。

しかし、異なる像間に混色が生じ、更に又、先に形成し
た現像像が続く現像にて乱される不都合があった。

第１図は、従来の画像形成プロセスの一例を説明するも
ので、（Ｉ）〜（Ｖ）は各工程を示し、各工程において
上側に感光体の電荷状態を、下側にその時の感光体表面
電位を各々模式的に示している。

第１図の第（Ｉ）工程において、　Ｓｅ等の光導電層ａ
ｌを導電層ａ２に設けた感光体Ａをコロナ帯電器Ｃで例
えば÷８００ｖに帯電させ、次に第（■）工程でフォー
マット等の光情報による第１の露光Ｌｌを行い、露光部
の表面電位を例えば＋５０Ｖに減衰させ感光体面に像状
の第１の静電潜像を形成する。

次いで第（ＩＩＩ）工程において、例えばプラス極性の
赤色トナーＴ（Ｒ）と鉄粉キャリアから成る二成分現像
剤を有する第１の現像器のマグネットスリーブにバイア
ス電圧（例えば＋４００Ｖ　：破線で示す）を印加して
露光部を反転現像する。

第１の現像後第（■）工程において、感光体Ａに文字等
の画像情報の第２の露光し２を行い露光部の電位を例え
ば＋５０Ｖに減衰させ第２の静電潜像を形成する。次に
第（Ｖ）工程で、例えばプラス極性の黒色トナーＴ（Ｂ
）と鉄粉キャリアからなる二成分現像剤を有する第２の
現像器のマグネットスリーブにバイアス電圧（例えば＋
４００Ｖ　：破線で示す）を印加して第２の露光部を反
転現像する。

上記のプロセスにおいて、第１の露光部の赤トナーＴ（
Ｒ）で現像された部分に黒トナー丁（、Ｂ）の混色が生
じ易かった。

それは例えば、未露光部が÷ｅｏｏｖ、！光部が＋５０
Ｖのとき、第１現像後、露光部はトナー電荷により電位
が上昇して＋１５０ｖ前後になる。次に第２潜像の形成
後、＋４００Ｖの現像バイアスを印加して第２現像を行
うと第２露光部は充分に現像されるが、それと共に第１
Ｎ光部にも相当量の黒トナーが現像されるからである。

この第２の現像時、現像バイアス電圧を第１露光部が現
像されない様に充分低くする（例えば＋１５０ｖ）と第
２露光部の現像が不充分となると共に、未露光部にキャ
リア付着が生ずる。

更に、第１図のプロセスにおける問題点は第２現像にお
いて第１露光部に既に現像されている赤トナーＴ（Ｒ）
がかき落される点である。これは、第２現像において、
二成分現像剤によって形成される磁気ブラシが赤トナー
現像部を機械的に摺擦することが主因であるが、また現
像剤中のマイナスに帯電したキャリアにプラス極性の赤
トナーが静電的に吸着されることも影響している。

この問題の対策として、現像バイアス電圧を第１現像時
よりｆ＠２現像時の方を高くすることが提案されている
が、前記の不都合を生ずるので不適当である。

本発明は、上述の問題点を解決し、異なる潜像に基づく
画像を良好に得る電子写真方法を提供することを特徴と
する 特に本発明は、同一ドラム上に多重現像を行う際、第１
の潜像を現像した後のドラム面全体に一様な帯電を施し
、第２の潜像の露光部と第１の現像部（トナー像部）と
の電位差を大きく保ち、かつ第２の現像バイアスの直流
電圧成分を第１現像部の表面電位より低くすることによ
り、カブリ・混色のない画像が得られる構成を特徴とす
る。また、少なくとも２度目以降の現像を非接現像法で
行うことを特徴とする。

以下、本発明の詳細を具体例により図面を参照しつつ説
明する。

第２図は、本発明に基づくプロセス工程の一実施例を説
明するもので、ＣＩ）乃至（ＩＶ）は各ステップ工程で
、各工程にて上側は感光体の電荷状態を、下側は感光体
の表面電位を示す模式図である。

第（Ｉ）工程にて、Ｓｅ光導電層ａ１を導電層ａ２に設
けた感光体Ａをコロナ帯電器Ｃ１で約＋６ｏｏｖに帯電
させる。

第（ＩＩ　）工程で、フォーマット等の光情報による画
像情報に基づく第１の露光Ｌ１を行い、第１の静電潜像
を形成する。このとき、例えば露光明部において表面電
位を約＋５０Ｖに減衰させる。

次いで第（ｍ）工程において、例えばプラス極性の赤色
トナーＴ（Ｒ）と鉄粉キャリアから成る二成分現像剤を
有する第１の現像器のマグネットスリーブにバイアス電
圧（例えば＋４０ＱＶ　：破線で示す）を印加して露光
部を反転現像する。

第（ＩＶ）工程で、感光体へ表面に帯電器ｃ２により１
次帯電と同極性のコロナ放電を行う、この帯電器Ｃ２の
シールドの開口部には約１ｍｍ間隔で多数のグリッドワ
イヤがコロナ放電ワイヤと平行に張架されており、その
グリッドワイヤには＋８ｏ。

Ｖのバイアス電圧が印加されている。またグリッドワイ
ヤと感光体表面との距離は約１ｓ＋ｍである。

この帯電により、赤色トナーＴＲの付与された部分の表
面電位は、この赤色トナーＴＲの付与されていないドラ
ム表面電位の電位よりも低くなる。

これは、トナー付与部の、静電容量が増大したにもかか
わらず、十分な電荷量が照射されないためである。トナ
ーの付与された部分とトナーのない部分との電位差をほ
とんどなくすには、高性能の帯電器が必要となりコスト
高になる。上記の電位の差はトナ一層の厚み、トナーの
材質、トナーのバッキング状態、トリポ値等に依存する
とも、帯電器の性能に関する帯電の時定数にも関係して
くるが、結局は帯電能力の高い、効果かつ機内のスペー
スを多くとる帯電器が必要となるからである。

次いで第（Ｖ）工程において、第２の走査露光Ｌ２を行
い第２の潜像を形成し、第（ＶＩ）工程゛において例え
ば黒色の磁性のプラス極性を有する絶縁トナーＴｓを現
像スリーブにコーティングしてジャンピング現像を行い
、第２の潜像を反転現像し、走査露光Ｌ２部に黒色トナ
ーＴＢを付与する。この第２現像時、現像スリーブには
交番電圧に直流のバイアス電圧を重畳して印加し反転現
像を行う、この直流のバイアス電圧Ｖａは、第１現像に
よるドラム上にトナ一層の第（Ｖ）工程後の表面電位（
Ｖ＋）よりも低く、かつ、第（ＶＴ）工程において露光
された、ドラムの表面電位（ｖ２）よりも高い値である
。すなわちｖ２くＶＢ＜Ｖｌの関係に設定する。

この値の範囲内にあるように現像スリーブにバイアスを
印加すると、赤トナー現像部の電位は黒トナーＴＢを反
発するバイアスとなり、赤トナ一部に対する黒トナーの
混色を防止する。この時、現像バイアスの直流成分のバ
イアス値は、ｖ２、ｖｌの範囲内の値に設定される。

また、交番電圧に関しては第２現像時には、できるだけ
高周波を印加して、現像部でのトナーをクラウドにして
現像を行うと、第２現像時のγが増大してコントラスト
の高い画像が得られる。

この場合には、スリーブ電位とドラム表面電位との間に
生じる電位差が小さい場合には、はとんどそのドラム表
面へのトナー付学は行われず、逆にスリーブ電位とドラ
ム表面電位との差があるスレーショールド値よりも大き
い場合には完全にトナー付与が行われる。

第３図は本発明方法を実施する画像形成装置の具体例の
説明図である。第３図においてＳｅ感光ドラムｌの表面
は１次帯電器３により約＋６００■に帯電される（第Ｉ
工程）。次いで感光ドラムｌはレーザビームにより、フ
ォーマットの情報に基づく第１の走査露光し１が行われ
る。この走査露光Ｌ１は図示しないレーザ光源・光変調
器・回転ミラー・結像レンズにより電気信号に対応して
行われる（第■工程）。

こうして得られた第１の静電潜像を赤色の非磁性のプラ
ス極性を有する一成分絶縁性トナーＴ１を有する第１の
現像器４により反転現像する（第■工程）。第１の現像
器４の現像スリーブ４１と感光ドラムｌとの間隔は３０
Ｇ＃Ｌｍであり、またスリーブ４１にはバイアス電圧が
電＃ｉ４２にて印加されている。このバイアス電圧は交
番電圧であり、交流会としテ１，５００Ｈｚ豐１，５０
０ＨｚＶＰ＝ｐ（５３ＯＶｒ、ｍ、ｓ）、直流分として
＋５００■が重畳されている。

次に感光ドラム１表面に２次帯電器６によりコロナ放電
を行う（第■工程）。２次帯電器６のコロナ放電ワイヤ
には＋１３．ＯＫＶ、また２次帯電器のシールド開口部
のグリッドワイヤに＋６００■のバイアス電圧が印加さ
れている。この２次帯電により赤トナーＴ１による現像
部と未露光部は共に約＋６ＯＯＶに帯電される。

次いで感光ドラムｌの表面に図示しないレーザ発振器等
により電気信号に対応した走査露光し２を行い、黒の印
字情報に基づく第２の潜像を形成する（第Ｖ工程）。

次にこの第２の潜像を黒色の磁性のプラス極性を有する
一成分磁性トナーＴ２を有する第２の現像器７によりジ
ャンピング現像を行い反転現像する（第■工程）。第２
現像器７の現像スリーブ７１と感光ドラムｌとの間隔は
約３００４ｍであり、スリーブ７□には第１現像と同条
件のバイアス電圧が電源７２により印加されている。

この第２現像時交番電界の作用により、黒トナーはスリ
ーブとドラム間を往復運動し、走査露光Ｌ２に応じて明
部電位は充分現像される。一方赤トナー画像部には不要
な黒トナーが付着するこ・とがなく、また赤トナーは黒
トナーによってかき落されることがない。走査露光し２
を受けなかった部分にも勿論黒トナーが付着することが
ない。

なお２次帯電器６による帯電を行わない場合には第２現
像の位置における未露光部の感光ドラム表面電位は暗減
衰のため約÷５５０　Ｖに低下し、第２現像の直流バイ
アス電圧はかぶり防止のために低くせざるを得す、結果
的に黒トナー画像のコントラストは若干低下する。一方
、本発明の２次帯電を行った場合は、第２現像時のドラ
ム表面電位が約＋５８０Ｖで赤色トナ一部が５３０　Ｖ
程度となり走査露光Ｌ２による潜像コントラスト（露光
部と未露光部との電位差）は第１現像時の走査露光し１
による潜像コントラストと同じになりコントラストの高
い黒画像が得られる。

この時に、現像スリーブへ印加する直流成分は、赤色ト
ナーが付着した部分よりも低い値約＋４８０ｖに設定さ
れている。このために第２現像では、黒色トナーは赤色
トナ一部へ現像されることなく、かつ第２の走査露光し
２により露光された部分へ現像される。このとき交流成
分として１７００Ｈ２〜２０００Ｈ２・１５００ＶＰ−
Ｐ（５３０Ｖｒ、ｍ、ｓ）を印加してコントラストを向
上させる。

次に感光ドラム１表面に２次帯電器８により＋８．ＯＫ
Ｖのコロナ放電を行う。３次帯電器８のシールド開口部
のグリッドワイヤには＋６００■のバイアス電圧が印加
されている。この２次帯電により黒色トナーＴ２による
現像部は＋６００■、未露光部は共に約５５０ｖに帯電
される。

次に感光ドラム１表面に図示しないレーザ発振器等によ
り電気信号に対応した第３の走査露光を行い、例えば青
の印字情報に基づく第３の潜像を形成する。

次にこの第３潜像を青色の非磁性のプラス極性に有する
絶縁性−成分トナーＴ３を有する第３現像器によりジャ
ンピング現像法を用いて反転現像する。

第３現像器９の現像スリーブ９Ｉと感光ドラム１との間
隔は約３００１Ｌｍであり、スリーブ９．には第１現像
及び第２現像と同じ条件のバイアス電圧が電源９２によ
り印加されている。

この第３現像により走査露光Ｌ３に対応した部分にはコ
ントラストの高い青トナー画像が得られる。一方、赤ト
ナー画像部及び黒トナー画像部には不要な青トナーが付
着することなく、また赤トナー及び黒トナーは青トナー
によってかき落されることがない、勿論、走査露光Ｌ３
を受けなかった部分にも青トナーが付着することがない
。

なお２次帯電及び３次帯電を行わない場合、第３現像の
位置における未露光部の感光ドラム表面電位は暗減衰の
ため約＋５２０ｖに低下し、第３現像による青トナー画
像のコントラストが低下する。

一方、本発明の２次帯電及び３次帯電を行った場合は第
３現像時のドラム表面電位は約＋５８０ｖになり、第１
の走査露光Ｌ１及び第２の走査露光Ｌ２による潜像コン
トラストと同じになりコントラストの高い青画像が得ら
れる。

第３現像が終了すると、感光ドラムｌ上の赤・黒及び青
の３色トナー画像は、転写帯電器ｌＯにより転写材ｌｌ
上に同時に転写される。

転写後の感光ドラム表面は、交流の除電器２で除電され
た後転写されなかったトナーはプレードクリーナ１２に
よりクリーニングされる。一方、転写材１１上のトナー
は図示しない定着器により定着される。

上記の２次帯電及び３次帯電において帯電器６・８のシ
ールドの開口部に制御グリッドを設け、所定のバイアス
電圧を印加して帯電を行わない場合は、ドラム表面電位
の正確な制御が不可能で、各色画像の安定性が得られな
い、また未露光部に対する帯電を押え、現像部に対する
帯電を選択的に急速に行う作用が得られず、混色あるい
はかぶりが生じ易くなる。

なお上記の第２帯電及び第３帯電において、帯電器開口
部のグリッドに印加するバイアス電圧を段階的に暗部電
位側に高めると、走査露光り、・Ｌ２ｅＬ３による潜像
コントラストを段階的に大きくし、本発明の作用効果を
一層高めることができ、混色及び画像部れのないコント
ラストの高い３色画像が得られる。

例えば第２帯電番第３帯電におけるグリッドバイアス電
圧を、それぞれ＋６４０ｖ・＋７００ｖに設定すること
により、各帯電時の現像部及び未露光部の表面電位をほ
ぼバイアス電圧付近に制御することが可能である。従っ
て第２現像部及び第３Ｎ光部における潜像コントラスト
はそれぞれ５８０Ｖ−８ＯＯＶとなり、第１現像部の５
３０■に対し段階的に大きくすることができる。

上記現像剤色の組合せは赤・黒・青を例示したがその他
の色を所望に選択組合せることができる。また同一色で
もよい、さらに、本発明においては上記実施例に明らか
なように、光情報は感光体上の電位を除去できればよい
ので、光情報を感光体に付与する手段としては、変調さ
れたレーザ光の他に、ＬＥＤ素子をアレイ状にし、各Ｌ
ＥＤを制御信号に応じて点滅させるものや、均一光源と
液晶シャッタの組合せ、あるいは原稿台やマイクロフィ
ルム等からの光情報等が利用される。

なお、ここで本明細書中に記載した現像バイアスは直流
電圧のみでも直流電圧に交番電圧を重畳したものでもよ
い。ここで直流電圧成分および交番電圧成分の定義を明
確にする。

１、現像バイアスの直流電圧成分（接地電位に対する電
位） 二交番電圧のｐ−ｐ（Ｐｅａｋ　ｔｏ　Ｐｅａｋ）の平
均値を示す正弦波でも矩形波やパル スでもよい。

２、現像バイアスの交流電圧成分 ：これは、交番電圧の平均的振幅を示すが、特に本発明
では、現像工程中に、 スリーブ上のトナーおよびドラム上の トナーが、それぞれ対向する面へ転移 および逆転移しないような交流電圧成 分を意味する。すなわち例えば第１の 現像像に第２の現像の際の現像剤がま じらないことを意味する。

また、この交流電圧成分は、特開昭５８−２７１５８号
公報に記載されているような一種のパウダークラウド現
像法において、直流成分中高周波交流電圧成分のバイア
スを印加して非接触現像を可能にするものにもあてはま
る。

その他公知のパウダークラウド発生法、例えば長音波に
よりパウダークラウドを発生させ、これに現像ローラに
本発明の直流電圧の値を印加して現像してもよい。

以Ｅ、具体例にて詳述した如く、本発明は異なる潜像に
基づく画像を簡単な手段で良好に形成することを可能と
する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）乃至第１図（Ｖ）は、従来例画像形成プロ
セスの各工程説明図、第２図（Ｉ）乃至第２図（■）は
、本発明画像形成プロセスの各工程説明図、第３図は、
本発明を実施する画像形成装置の説明図。 ｌは感光ドラム、３は１次帯電器、しいは第１走査露光
、４は第１現像器、６は２次帯電器。 Ｌ２は第２走査露光、７は第２現像器、８は３次帯電器
、Ｌ３は第３走査露光、９は第３現像器、ｌＯは転写帯
電器、４２・７２・９２はバイアス電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電を施した電子写真感光体表面に、光情報の露
   光を行い静電潜像を形成する工程、該潜像を前記帯電極
   性と同極性のトナーで反転現像する工程を、少なくとも
   １回以上繰返す電子写真方法において、 一現像工程を経た感光体表面に一様な帯電を施した後、
   次の潜像形成・現像の工程を行い。 その現像時の現像バイアスの直流電圧成分の絶対値を、
   上記帯電後の前工程によるトナー像の表面電位の絶対値
   よりも低く設定し、 かつ少なくとも二度目以降の反転現像は非接触現像法に
   よって行うことを特徴とする電子写真方法。