JPS6271970A - カラ−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】 産業上の利用分野 本発明は、カラーの複写機あるいはプリンタに利用でき
るカラー電子写真装置に関する。

従来の技術 従来、帯電・露光・現像を複数回繰り返し、電子写真感
光体（以下、感光体という）上に予め色の異なる複数の
トナー像を形成゛した後、トナー像を普通紙に一括転写
してカラー画像を得るカラー電子写真装置が種々提案さ
れている。

このようなカラー電子写真装置の従来列を第３図に示す
。図において、１は矢印方向に回転するＳθ−Ｔｏ感光
体、２は感光体１の表面を一様に正帯電するコロナ帯電
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）、プラック（Ｂｌ）のトナーが別々に入っ
ている現（象器、８は普通紙、９はトナー像を普通紙８
に静電転写し易くする為の除電ランプ、１ｏはトナー像
を普通紙８に静電転写する為のコロナ帯電器、１１は加
熱定着器、１２はトナー像を普通紙８に静電転写したの
ち感光体１に残留するトナーを除去する為のクリーニン
グブレード、１３は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。

次に現像器４〜７の具体的な構成列を第４図に示す。第
４図において、１４は正帯電性のトナーと磁性キャリヤ
の混合物から成る２成分現像剤（以下、現像剤という）
、１６はアルミニウムなどの非磁性材料から成る現像ス
リーブ、１６は複数の磁極を有するマグロール、１７は
現像スリーブ１５上の現像剤１４の層厚を規制する層厚
規制グレード、１８は現像後、現像スリーブ１５上の現
像剤１４を掻き落とす掻き落とし板、１９は現像剤１４
を撹拌する回転羽根、２０は補給用のトナー、２１はト
ナー補給ローラ、１は現像スリーブ１５上の現像剤１４
と接触しない位置に間隙をあけて設置した感光体、２２
は現像スリーブ１５上の現像剤１４からトナーを感光体
１に向けて電気的に飛翔させる為の電源である。

ここで現像器を現像可能な状態にするには、電源に正の
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
ものを用い現像スリーブ１５・と電源２２を接続する。

また、現像器を現像に供さない状態にするには、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。

次に上述したカラー電子写真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。まずコロナ帯電器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
）を形成する。

そして、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６〜７
はトナーが飛翔しない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光除電する。

次に、イエロのトナー像を形成した方法と同様の方法に
よシ、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Ｂｌのトナー像を形成する。

全てのトナー現像が終了した後、予め除電ランプ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。一方、静電転写後
窓光体１上に残留したトナーは、クリーニングブレード
で除去されカラー画像形成の１サイクルが完了する（例
えば、特開昭６０−９５４５６号公報）。

発明が解決しようとする問題点 第３図で説明した従来のカラー電子写真装置を連続運転
した場合、コピー量に比的して現像器が異種トナーで汚
染される問題点があった。この問題点の原因について検
討したところ、トナー（蒙を有する感光体が再帯電及び
像露光された後、現像に供さない現像器を通過した際、
感光体上のトナー像の一部のトナーが現像スリーブに逆
飛翔することが判明した。このトナーの逆飛翔現象につ
いて図面に基つき更に詳しく説明する。

第５〜７図は、トナー像を有する感光体が再帯電及び像
露光された後、現像に供さない現像器を通過した際の感
光体及び現像スリーブ上の各トナーの挙動を模式的に示
した図である。

第５図は現像スリーブ１６を接地したときの様子を示す
。ム及びＣ領域における感光体１は、再帯電によって正
に帯電されている。また感光体１上のトナーは、再帯電
の際コロナ帯電器によってより正に帯電されている。従
って、Ｃ領域におけるトナーは、感光体の正電荷による
電荷の反発力と感光体と現像スリーブとの間に生じた電
界の作用によって、現像スリーブに向かって逆飛翔する
。

第６図は現像スリーブに負の直流電圧を印加したときの
様子を示す。この場合、現像スリーブ１５上の正帯電の
トナー２ｏは、負の電圧が印加されている現像スリーブ
１５に静電的に強く引きつけられている為、現像スリー
ブ１６から感光体１へのトナー飛翔を防止するには非常
に効果的である。

しかし、Ｃ領域における感光体と現像スリーブとの間の
電界強度は、第６図のＣ領域に比べてより大きくなって
いる。従って、Ｃ領域の感光体１上のトナー２ｏは第５
図に比べてよシ多く逆飛翔することになる。また現像ス
リーブ１５に印加する直流電圧を高くしていくとＣ領域
の感光体１上のトナー２０’も逆飛翔する。

第７図は現像スリーブを電気的に浮かしたときの様子を
示す。感光体１上の正の電荷によって現像スリーブ１５
は図のように分極される。従って、Ｂ領域における現像
スリーブ１５上のトナー２゜の一部は、感光体１に向か
って飛翔する。また、Ｃ領域における感光体１上のトナ
ー２０’の一部は、現像スリーブ１５に向かって逆飛翔
する。

以上説明した通シ、従来の装置では現像器の異種トナー
による汚染を防止することができず、鮮明なカラーコピ
ーを安定して得ることができないという問題点があった
。

従って本発明の目的は、現像器の異種トナーによる汚染
を防止し、鮮明なカラーコピーが安定して得られるカラ
ー電子写真法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は粉体トナー層を担持したトナー担持体を感光体
に対向させて非接触で現像する現像器を感光体周辺に複
数個配置し、帯電、露光、現像を繰り返し、感光体上に
複数色のトナー像を形成する電子写真法に於いて、画像
領域に先行して、感光体の軸方向に画像信号と関係のな
いベタ画像を形成しておき、かつ現像に寄与しない現像
器のトナー担持体に感光体の非画像部の表面電位と略同
電位の現像バイアス電圧を印加し、かつ現像に寄与しな
いトナー担持体の駆動を止めるカラー電子写真方法であ
る。

作用 第１図を用い、本発明の詳細な説明する。

感光体１の第１の静電潜像には既にトナー２０ａが現像
されており、再帯電後筒２の静電潜像が形成さｎている
。第１の現像器２３は静止しており第２の現像器２３′
は回転している。感光体１上のトナー２０ａの現像器２
３への逆飛翔を防ぐためには、第１の現像器２３にもバ
イアス２２を印加する。このとき第１の現像器２３が回
転するとトナーが供給され静電潜像を現像してしまうの
で、この現像器２３は静止させる。しかし、こうして静
止させても、感光体１と対向する現像器２３表面に付−
着しているトナーは静電潜像を現像してしまい画像に色
の濁シを生ずるため、このトナーを予め除去しておく必
要がある。このため、感光体１上の静電潜像が書かれた
画像領域２４よシ進行方向前側にベタ部２５、すなわち
反転現像の場合、電位の低い全面露光部を形成しておき
、このベタ部２５によって、第、１の現像器２３の表面
の現像部のトナーを予め除去しておき、現像能力を無く
しておく。このようにして、第２の静電潜像は第２の現
１ψ器２３′のみによって現像され、第１の現像器２３
による色濁シも発生せず、しかも既に感光体１上に現像
された第１の現像器２３のトナー２０ａが第１の現像器
２３に逆飛翔することによる濃度低下もなく良好な画像
が得られる。

実施例 本発明に用いることのできる感光体としては、無定形セ
レン、ＣｄＳ、ＺｎＯ，ａ−８ｉ等を用いることができ
る。現像器としては、感光体上の静電層（ｐに対し、対
向電極効果を有し、現像剤層と静電潜像とが非接触状態
で現像できるものであればいずれでも適用できる。例え
ば、現像ローラ上に帯電したトナー層を担持した１成分
現像器、トナーと磁性キャリヤを混合した２成分現像器
などがある。また本発明の実施例では、反転現像法の場
合を説明しているが、正規現像法にも適用できる。

本発明の実施例を第２図を用い詳細に説明する。

直径１００ｆｆｆｆの無定形５ｅ−Ｔｏ感光体ドラム１
を周速７ｔｓｙｔｔｍ／ｓで回転させ、帯電器２（コロ
ナ電圧＋７ｋＶ、グリフ）’２６の電圧子８５０Ｖ　）
ｉ用い表面電位子５００Ｖに帯電させた。次に出カフμ
Ｗ、波長６７０ｎＨの発光ダイオード２７を発光させセ
ルフォックレンズ２８を通し露光し、進行方向中１０Ｍ
Ｍの全面べダ部を形成し、その後発光ダイオード２了に
よって黄に対応する信号光を露光し静電潜像を形成した
。

次にこの静電潜像を、表面に電荷量３μＣ／ｇ、平均粒
径１０μｍの黄トナー（トナー層厚３０μｍ）を担持し
た現像ローラ２３ａ（直径１６朋１周速７５　ＭＭ／　
Ｓ　、　　進行方向は感光体１と同方向）と現像ギヤ、
プ１５０μｍ開は対向させ、直流電源２２＆より現像バ
イアス＋７００Ｖを印加したところ、黄トナーは現像ロ
ーラ２３２Ｌから感光体１上の潜像部に向込飛翔し付着
した。この後、黄現像された感光体１は、静止し＋ａｓ
ｏｖのバイアスを印加したマゼンタ現像器２３ｂとシア
ン現像器２３Ｃ’ｉ通過する。この時マゼンタとシアン
の現像器の現像ニップ部のトナーは予め感光体１上の画
像領域前のベタ部によって除去されているので、感光体
１の表面電位と略同電位のバイアス（＋５ｓＯＶ）が印
加されていても静電潜像を現像することはない。こうし
て２３ｂ　、２３Ｃの現像器を通過した感光体１上のト
ナー像は紙に転写せず、一度除電ランプ１３で感光体１
を全面除電した後、再びコロナ帯電器２で帯電する。コ
ロナ帯電によシ、黄トナーが付着していない裸の感光体
１は＋５ｏｏｖに、黄トナーが付着している感光体１も
同じ（−４−ａｏｏＶに帯電した。ここで黄トナーが付
着している感光体１の表面電位のうち、トナーの電位は
ＳＯＶ程度で、感光体１自体は７５０ｖ帯電していた。

次にこの感光体１に、発光ダイオード２７によシ再びベ
タ部潜像を形成した後、マゼンタに対応する信号光を照
射した。黄トナーの付着していない感光体１の表面電位
は約３０Ｖに低下した。黄トナーの付着している部分で
は、露光によシ感光体の表面電位は約ｓｏＶに低下した
。これは発光ダイオード２７の波長が６７０ｎｍである
ため、黄トナーはほとんどこの波長の光を透過し、感光
体１上にトナーが存在しても感光体１の表面電位の光減
衰に影響を与えないためである。次にこの黄トナーで現
像され、かつマゼンタに対応する静電潜像を持つ感光体
１は、最初黄現像器２°３１Ｌを通過する。このとき、
黄現像器２３′＆は＋８６０ｖのバイアスが印加された
まま静止しているため、黄現像器２３ａ上の感光体１に
対向する部分の黄トナーは、予め先行する感光体上のベ
タ部によって除去されている。そのため、感光体１上の
黄トナーが付着しかつ露光されていない部分からの黄現
像器２３ａへの逆飛翔は発生せず、同時に感光体１上の
マゼンタの静電潜像を黄トナーで現像することも防げる
。次に、感光体１ば＋７００１の現像バイアスを印加し
たマゼンタ現像−２３ｂ　（）、ナー電荷量３μＣ；／
ｇ。

平均粒径１０μｍ１層厚３０μｍ）を通過し、マゼンタ
トナーにょシ現像される。最後に感光体１は、シアン現
像器２３０を通過する。このときシアン現１ψ器２３０
は黄現像器２３＆と同様に、＋８５゜Ｖのバイアスを印
加したまま静止しておシ、また感光体１に対向する部分
のシアントナーは感光体１上のベタ部分によって予め除
去されているため、マゼンタの静電潜像を現象すること
はない。次に感光体１を再び帯電器２によシ＋５ｏｏｖ
に帯電し、発光ダイオード２７によシ再びベタ部潜像を
形成した後、シアンに対応する信号光を照射し静電潜像
を形成した。今度は黄とマゼンタの現像器２３１Ｌ　、
２３ｂを＋８５０Ｖ（７）バイアスヲ印゛加したままで
静止させ、静電潜像を現像することのないように、また
トナーが感光体１から逆飛翔することもないようにして
おき、−ｆ−７００１の現像バイアスを印加したシアン
現像器２３０　（）ナー電荷量３μＣ，Ｑ　、平均粒径
１０μｍ、）ナ一層厚３０μｍ）で現像する。

こうして感光体１上に得たカラートナー像は転写前除電
ランプ９によって感光体１を全面除電した後、転写帯電
器１ｏによって紙８に転写した後、剥離帯電器２９によ
シ感光体１から紙８を剥離し、その後熱定着した。感光
体１上のトナーを紙８に転写した後、感光体１の表面を
除電器３ｏにより除電し、クリーニング装置１２により
転写残りのトナーを除去し再使用した。得られたカラー
画像は最高濃度が１．７と高くしかも色濁りのない良質
なものであった。またこのプロセスを３００Ｑ枚連続し
たが、現像器内に異種のトナーが混入することもなかっ
た。

発明の効果 本発明によれば、感光体上に直接カラートナー像を重ね
合わせてカラープリントを得る電子゛写真プロセスにお
いて現像器の異種トナーによる汚染を防止し、鮮明なカ
ラーコピーを安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー電子写真方法の原理を説明する
ために示した装置の要部の断面図、第２図は同方法によ
るカラー電子写真プリンタの断面図、第３図、第４図、
第６図、第６図、第７図は従来例におけるカラー電子写
真方法を説明するための装置およびトナーの挙動を示す
図である。 １・・・・・・感光体、２・・・・・帯電器、２ｏ・・
・・・・トナー、２２・・・・・・バイアス電源、２３
・・・・・・現像器、２５・・・・・ベタ部面、像部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 １２　図 第　３　図 第４図 Ｚθ 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉体トナー層を担持したトナー担持体を感光体に対向さ
   せて非接触で現像する現像器を感光体周辺に複数個配置
   し、帯電、露光、現像を繰り返し、感光体上に複数色の
   トナー像を形成する電子写真法に於いて、画像領域に先
   行して、感光体の軸方向に画像信号と関係のないベタ画
   像を形成しておき、かつ現像に寄与しない現像器のトナ
   ー担持体に感光体の非画像部の表面電位と略同電位の現
   像バイアス電圧を印加し、かつ現像に寄与しないトナー
   担持体の駆動を止めるカラー電子写真方法。