JPS6275465A - ２色画像形成方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は２色画像形成方法に係り、特に潜像保持体であ
る感光体上に異なる光情報に応じた２色のトナー像を形
成し、これを普通紙等の記録紙に転写して２色画像を得
る２色画像形成方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、コンピュータ、ファクシミリ等の普及につれてデ
ータを出力するプリンタの機能の向上が強く望まれてい
る。その一つとして、出力された文書が単に黒色のみな
らず他の色、たとえば赤色も加えた２色で構成でき、文
字、記号、図等の色を必要に応じて変えることのできる
プリンタが要求されている。

従来この様な２色プリンタとしては、高速プリントがで
き画質が良好な電子写真方式が種々検討され、多くの提
案がなされている。

たとえば、潜像保持体である感光体に一様帯電を行なっ
た後、画像変調されたレーザ・ビームで露光して第１の
静電Ｆｌ！Ｉｍを形成し、これを第１色目の現像剤すな
わちトナーで現像し、次に同様にして第２の静電潜像を
形成し、第２色目のトナーで現像する方法（特開昭５５
−８３０６９号公報）がある。

しかしながらこの方法では、感光体上の表面電位が露光
により減衰したところ、つまり表面電位の井戸のところ
にトナーを現像バイアスにより付着する、いわゆる反転
現像を採用しているため、第２色目のトナーの現像の際
すでに感光体上に形成されている第１色目のトナー像の
上に第２色目のトナーが重なって現像される。この結果
として普通紙上に得られた第１色目の画像の色は第１色
目のトナーと第２色目のトナーとが混った色になると言
う欠点を有する。

そこでこの欠点を改善する方法として、第１色目の現□
□□後に感光体を再帯電して表面電位の井戸のところを
埋める方法（特開昭５８−５７１３９号公報）が提案さ
れている。しかし今度はこの再帯電によって表面電位の
井戸のところに形成されている第１色目のトナー像が極
めて強く帯電され、このため普通紙へ転写する際に転写
効率の低下あるいは転写むらが生じる。

一方、第１色目のトナーの帯電極性と第２色目のトナー
の帯電極性を正・負異なる極性にし、第１色目を反転現
像、第２色目を正規現像によって現像することによって
現像トナーの重なり、つまり混色を防ぐ方法（特開昭５
７−２０４７号公報）もある。

この方法では感光体上に得られた２色のトナー像のうち
、一方が正極性、他が負極性に帯電しているので、普通
紙へ転写する前に２色のトナー像の帯電極性をそろえる
ことが必要となる。しかしながら、実際には異極性に帯
電した２色のトナー像を同極性、同−帯電量に帯電させ
ることは極めて難かしく、このため先と同様に転写効率
の低下あるいは転写エラーが生じる。

このように従来の２色画像形成方法では混色することな
く現像し、かつ普通紙への転写を効率よく行うことがで
きないという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の事情に対処してなされたもので、混色が
なく、また普通紙への転写が良好で画像濃度の低下およ
びむらのない高画質の２色画像が得られる２色画像形成
方法を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は、少なくとも光導電体を含んで構成された潜像
保持体を所定表面電位に一様に帯電する第１帯電工程と
、第１潜像を形成する第１潜像形成工程と、第１潜像を
黒色トナー以外の色トナーで現像する第１現倣工程と、
前記潜像保持体を前記第１帯電工程における帯電極性と
同極性の所定表面電位に一様に帯電する第２帯電工程と
、第２潜像を形成する第２潜像形成工程と、第２潜像を
第２色目のトナーで現像する第２現像工程とよりなる２
色画像形成方法において、前記第１および第２現像工程
における現像は正規現像によって行なうとともに、前記
第２帯電工程における帯電は前記第１現像工程後の非画
像部のみを選択的に帯電づることにより、混色がなく、
また普通紙への転写が良好で画像濃度の低下およびむら
のない高画質の２色画像を形成できる。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の各工程における感光体表面
電位の変化を示す図である。

この２色画像形成方法は、先ず第１帯７８工程で所定極
性電圧が印加されたコロナ帯電器によって潜１Φ保持体
としての感光体を＋ｉ　ｏｏｏｖに均一帯電する（第１
図（Ａ））。

次に第１露光工程では第１の光情報を感光体に照射して
第１潜像を形成する（第１図（Ｂ））。

この場合の光照射強度は感光体の暗部電位に対して明部
電位が十分低い電位（たとえば＋１００Ｖ以下）となる
強度とする。

その後第１現像工程では前記の工程によって形成された
第１潜像の暗部、すなわち非光照射部に黒色以外の負極
性帯電色トナー、たとえば赤色トナーを付着させて正規
現像を行なう（第１図（Ｃ））。

次に第２帯電工程では感光体を再び均一帯電するが、こ
の場合光の第１潜像の非画像部（明部）、すなわち第１
色目のトナーが付着していない部分のみを選択的に帯電
させる（第１図（Ｄ））。

その後第２露光工程では第２の光情報を感光体に照射し
て第２潜像を形成しく第１図〈Ｅ））、第２現像工程で
は第２潜像を第２色目のトナーである負極性帯電色トナ
ー、たとえば黒トナーで正規現像する。

なお上記の第１露光および第２露光工程における光情報
はポジの光情報である。

以上のようにして感光体上に異なる光情報に応じた２色
のトナー画像が形成され、この画像を普通紙等の転写材
に転写して記録を終える。

この実施例における第２帯電工程を実施する手段、つま
り第１潜像の非画像部（明部）のみ選択的に帯電させる
手段としては第２図、第３図および第４図に示すコロナ
帯電器によって行なうのが望ましい。

第２図に示すコロナ帯電器は、コロナ放電ワイヤ２と、
これを囲んで設けられたシールド電極３とよりなり、導
電性基板１ａと光導電体層１ｂとよりなる感光体１に対
向配置されている。このコロナ放電ワイヤ２には交流高
電圧電源４が接続され、この交流高電圧電源４とこれに
直列接続された直流電源５とにより直流電圧が重畳され
た交流高電圧が印加され、一方シールド電極３は接地さ
れている。

このコロナ帯電器は交流コロナ放電によって発生する正
、負コロナ・イオンの感光体への供給旧を、重畳される
直流電圧の極性、電圧値を変えることよって任意に調整
、設定できるばかりでなく、感光体が電位分布を有する
場合、つまりこの実施例のように第１潜像が形成されて
いる場合には、この潜像の画像部（暗部）にはコロナ・
イオンは供給されず、非画像部（明部）のみにコロナ・
イオンを供給することができる。

たとえば第１潜像の画像部の電位が＋９８０Ｖ、非画像
部の電位が＋９０Ｖに帯電された感光体を、＋１５００
Ｖの直流電圧が重畳された実効値電圧５．６ＫＶ、周波
数５０Ｈｚの正弦波の交流高電圧が印加されたコロナ帯
電器によって帯電すると、画像部の電位の変化は見られ
ず、非画像部のみが＋９８０Ｖに再帯電され、結果とし
て感光体全面にわたってほぼ均一に帯電することができ
る。

また第３図のコロナ帯電器は、第２図に示したコロナ帯
電器と同じくコロナ放電ワイヤ２と、これを囲んで設け
られたシールド電極３とよりなり、コロナ放電ワイヤ２
には交流高電圧電源４により交流高電圧が、シールド電
極３には直流電源５により直流電圧が印加される構成と
なっている。

さらに第４図のコロナ帯電器は、コロナ放電ワイヤ２と
、これを囲んで設けられたシールド電極３と、シールド
電極３の開口部でトナー像に近接して設けられたグリッ
ト電極７とよりなり、コロナ放電ワイヤ２には直流高電
圧電源６により正・負任意の直流高電圧が、グリット電
極には直流電源５により直流電圧が印加され、一方シー
ルド電極３は接地される構成となっている。

この第３図および第４図に示すコロナ帯電器はともに、
シールド電極３およびグリット電極７に印加する直流電
圧の極性および電圧値を変えることによって、第２図に
示すのコロナ帯電器と同様に、第１潜像の非画像部のみ
を帯電することができる。　ところで、この実施例にお
いて第２潜像を形成する場合、すでに現像されている第
１色目のトナー像下の感光体の表面電位を光照射によっ
て非画像部（明部）電位にする必要があり、そこでトナ
ー付着による感光体の感度低下が問題となる。

すなわら、第１色目の色トナーとして黒色トナー以外の
色トナー、たとえば赤色トナーを用いた場合には、第５
図に示すように感光体の感度はそれほど低下せず、実際
上問題がない。一方黒色トナーを用いた場合には、光強
度を十分強くしても感光体の感度は著しく低下し、光情
報に応じた潜像形成ができない。

この実施例では、第１色目の色トナーに黒色以外の色ト
ナーを用いているので感光体の感度の低下はおこりにく
い。

ところで、一般に静Ｎ潜像を現像する現像装置は、トナ
ーあるいはキャリアからなる現像剤が感光体と接触する
構造を有するが、このような現像装置によってこの実施
例の方法を実施すると、すでに感光体上に形成されてい
る第１色目のトナー像の一部が第２現像工程においては
ぎ取られると言う問題が生じる。

そこで、この実施例の２色画像形成方法を実施するのに
使用する現像装置としては、−成分非磁性型の非接触現
像装置が最適である。

第６図はこの現像装置の概略断面図である。

この現像装置は、トナー１１を収納し、下部に開口部を
有するトナー容器１２と、この開口部を覆うように配置
された、直径２４ｍｍのアルミニウム円柱体よりなる現
像ロール（トナー担持ロール）１３と、厚さ０．２１１
１１１１．長さ２７０ｍｍ、幅３５ｍｍのリン青銅板か
らなり現像ロールにトナーを均一に倹約する弾性シート
状部材１４と、この現像ロールに１００■の現像バイア
ス電圧を印加する直流電源１５と、厚さ７５μｍのポリ
エステルフィルムからなるトナーこぼれ防止用のシール
部材１６とから主要部分が構成されている。

この現像ロール１３の表面はサンドブラスト処理によっ
て粗面化され、更にその表面に厚さ１０μｍの無電解ニ
ッケルメッキが施されており、最終的な表面粗さは３μ
ｍである。ここで、表面粗さはＪＩＳ規格の１０点平均
粗さくＪＩＳ　　Ｂ１２Ｏ３）による。

またこの弾性シート状部材１４の一端側は取付はネジ１
７によって支持体１８に固定されており、かつ他端側は
その側面のうちの一定の面積が前記現像ロール１３の表
面に接触するように現像ロール１３に対して圧接されて
いる。但し、弾性シート状部材１４のエツジ、つまり自
由端は現像ロール１３の表面に接触していない。

この現像装置はたとえば感光体ドラム１に対し、その現
像ロール１３とこの感光体ドラム１の最小間隙がＱ、２
ｍｍとなるように配置され、前記感光体ドラム１の表面
には表面電位が９００Ｖの静電潜像が形成される。この
とき、現像ロール１３と感光体ドラム１を回転させると
、トナー容器１２内のトナー１１は弾性シート状部材１
４によって薄層化され（厚さ４０μｌｌ１）、同時に摩
擦帯電によって負の静電荷が付与される。現像ロール１
３の回転に伴なって搬送された］・ナーは、感光ドラム
１上の静電潜像に接近し、現像ロール１３と感光体ドラ
ム１間の間隙をクーロン力によって飛翔し、感光体ドラ
ム１表面に付着して現像トナー像が形成される。

この現像装置は、構成が簡素であるため小型・軽聞・低
価格化が可能であること、キャリアを使用していないた
め保守性に優れていることの他に、トナーが非磁性であ
るため彩色性が良好であり、しかも非接触現像であるこ
とからあらかじめ感光体ドラム表面に形成されているト
ナー像を乱すことがない等、極めて大きな利点を有する
。　第７図はこの実施例の方法を実施する２色レーザ・
ビー　１．・プリンタの概略構成図である。

この２色レーザ・ビーム・プリンタは、アルミ基板上に
セレン系光導電層を設けた感光体ドラム１と、第３図に
示した構成の帯電用コロナ帯電器２２と、半導体レーザ
を光源としてレーザ光をポジ画像情報に変調した第１光
情報照射光２３と、第６図に示した構成の負極性帯電の
赤色１ヘナーを収納した第１現像装置２４と、第１帯電
用コロナ帯電器２２と同じ構成の第２帯電用コロナ帯電
器２５と、半導体レーザを光源とした第２光情報照射光
２６と、負極性帯電の黒色トナーを収納した第１現像装
置２２と同じ構成の第２現像装置２７と、感光体ドラム
１上に形成された２色トナー像を普通超２８へ転写する
転写用コロナ帯電器２つと、転写あとの残トナーを除く
クリーニング装置３０と、感光体ドラム１の除電を行な
う除雷ランブ３１と、酋通紙２８に転写したトナー像を
定着させるヒートロール３２とより構成されている。

この様に構成された２色レーザ・ビーム・プリンタによ
り、この実施例の方法を実施することにより良好な２色
画像を得ることができる。

なお上記の２色レーザ・ビーム・プリンタでは、光情報
照則手段としてレーザ光を画像変調して照射する方法を
用いたが、この実施例の方法はこれ以外にもＬＥＤアレ
ー等の発光素子あるいは液晶光シャッターアレイ等を用
いて実施することもできる。

また、本発明の２色画像形成方法は、上述したレーザー
・ビーム・プリンタ等の感光体を使用した画像形成装置
の他に、電子ビーム等を用いて誘電体ドラム上に静電潜
像を形成しトナーで現像する画像形成装置等にも適用で
きる。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第２帯電工程で第
１潜像の非画像部のみに帯電を施したので、すでに潜像
保持体上に形成されている第１色目のトナー像がコロナ
帯電されるのを回避でき、また第１現像および第２現像
工程の現像は正規視像によって行なうので、第１色目の
トナー像に第２色目のトナーが重なるのを防ぐことがで
き、転写不良、転写むら、あるいは混色のない高画質の
２色画（像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の２色画像形成方法におけ
る感光体表面電位の変化を各工程毎に示す図、第２図な
いし第４図は同実施例の第２？ｖ？電工程で使用される
コロナ帯電器の概略構成図、第５図は色トナーの付着分
と感光体の感度低下の関係を示すグラフ、第６図は同実
施例の現像工程で使用される現像装置の概略断面図、第
７図は同実施例の２色画像形成方法を実施する２色し−
１トビーム・プリンタの概略構成図である。 １・・・・・・・・・感光体ドラム １１・・・・・・・・・トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも光導電体を含んで構成された潜像保持
   体を所定表面電位に一様に帯電する第１帯電工程と、第
   １潜像を形成する第１潜像形成工程と、第１潜像を黒色
   トナー以外の色トナーで現像する第１現像工程と、前記
   潜像保持体を前記第１帯電工程における帯電極性と同極
   性の所定表面電位に一様に帯電する第２帯電工程と、第
   ２潜像を形成する第２潜像形成工程と、第２潜像を第２
   色目のトナーで現像する第２現像工程とよりなる２色画
   像形成方法において、前記第１および第２現像工程にお
   ける現像は正規現像によって行なうとともに、前記第２
   帯電工程における帯電は前記第１現像工程後の非画像部
   のみを選択的に帯電することを特徴とする２色画像形成
   方法。
2. （２）第２帯電工程は少なくとも交流電圧成分が印加さ
   れたコロナ帯電器からのコロナ放電によって行なう特許
   請求の範囲第１項記載の２色画像形成方法。
3. （３）第２帯電工程は電圧が印加されたグリット電極を
   有するコロナ帯電器からのコロナ放電によって行なう特
   許請求の範囲第１項記載の２色画像形成方法。