JPS62115172A - 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例を第３図に示す
。第３図において、１は矢印方向に回転するＳ６−Ｔｅ
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（７）、マゼンタ關、シアン（Ｏ）、ブラック（Ｂ７
　）のトナーが別々に入っている現像器、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３ペー／゛ 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〜アの具体的な構成例を第４図に示す。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）、１
＠５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ノへ　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
規制ブレード、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
を攪拌する回転羽根、２Ｑ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１６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１６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５〜γ
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６ペーノ 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
より、帯電・露光・現像・光除電の工程を繰シ返し、感
光体１上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＢＪ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、静電転写機感光
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、コピー量に比例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、現像に供さ々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６ベージ ことか判明した。このトナーの逆飛翔現象について図面
に基づ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
Ａ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２０ば、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１５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。

了ベーン 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５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２０は第５
図に比べてより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Ｄ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′プ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１
５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２０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。

以上説明した通り、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、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、現像部の構成を複雑化することなく、異種ト
ナーによる現像器の汚染を防止する方法を提供すること
にある。

問題点を解決するための手段 本発明は、トナー担持体を有しかつ前記トナー担持体上
のトナーを電界で空間飛翔させて現像するＮ個の現像器
を、電子写真感光体周辺上に第１から第Ｎの順に配置し
、帯電、露光、現像を複数回繰り返して感光体上に複数
色のトナー像を形成する電子写真方法に於いて、（Ｎ−
１）番目のトナー担持体で現像したのち、（Ｎ−１）番
目とＮ番目のトナー担持体との間で感光体を除電するカ
ラー電子写真方法である。

作用 正帯電性感光体と正帯電性のトナー２０を用いて反転現
像する場合を例にして本発明の詳細な説明する。

第１図は、第１のトナー２０ａで現像した感光体１を＋
８００ｖに再帯電し、第２の静電潜像を形成した状態を
示す。ここで現像に寄与させない９ページ 第１の現像器のトナー担持体２３２Ｌと感光体との距離
は７００μｍ、第２．第３のトナー担持体２３ｂ　、２
３ｃと感光体１との距離は１５０μｍであシ、第１．第
２のトナー担持体２３ａ、２３ｂは＋７００Ｖのバイア
ス電圧が印加され、第３のトナー担持体２３０は接地さ
れている。第１のトナー担持体２３＆は、感光体との距
離が５００μｍ以上離れておれば、バイアス電圧が印加
されていても静電潜像を現像することは々い。また、帯
電した感光体１上のトナー２Ｃ１がトナー担持体２３＆
に逆飛翔することもない。第２の静電潜像を第２のトナ
ー担持体２３ｂで現像した後、除電ランプ２４により全
面除電する。こうすることにより、トナー２０１Ｌが接
地された現像器２３Ｃを通過する際に、トナー担持体２
３Ｃを感光体１から遠ざけることなく、トナー２０ａの
トナー担持体２３Ｃへの逆飛翔を防ぐことができ、異種
トナーの混入が防げる。

実施例 本発明に用いることのできる感光体としては、１０ペー
、・ 無定形セレン、ＣｄＳ　、　ｚｎｏ　、　ａ−３ｉ等を
用イルξとができる。現像器としては、感光体上の静電
潜像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一層を担
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１００ｍｍの無定形５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１を周
速７５Ｍ／Ｓで回転させ、帯電器２（コロナ電圧：＋７
ｋＶ）を用い表面電位＋８００Ｖに帯電させた。次に出
カフμＷ　、波長６７０　ｎｍの発光ダイオードを発光
させ、セルフォックレンズ２６を通し黄信号を露光し静
電潜像を形成した。次に電荷量３μｃｉｇ、平均粒径１
０μｍ、ｌ−ナ一層厚３０μｍの黄トナーを担持したト
ナー担持体２３ａ（直径：　１６ｍｍ、周速ニア５ｍｍ
／Ｓ、進行方向：感光体１と同方向）と、感光体１との
ギャ１１ベー／ ツブを１５０μｍ開け、直流電源２２ａより現像バイア
ス＋７００Ｖをトナー担持体２３１Ｌに印加したところ
、黄トナーはトナー担持体２３？Ｌから感光体１に向か
って飛翔し付着した。黄現像された感光体１はマゼンタ
及びシアンのトナー担持体２３ｂ　、　ｃ　（両者のト
ナーは共に電荷量：３μＣ，７ｇ。

平均粒径：１０μｍ　ｌトナ一層厚＝３０μｍ　）を通
過する。このとき、′マゼンタ及びシアンのトナー担持
体２ｓｂ、ｃと感光体１との距離は１６０μｍに設定し
、接地した。このため静電潜像は、マゼンタ及びシアン
によって現像されることはない。この感光体１上のトナ
ー像は紙に転写せず、一度除電ランプ１３で全面照射し
た後再びコロナ帯電器２で帯電した。黄トナーの有無に
かかわらず、感光体１ば＋５ｏｏｖ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５０Ｖ程度で感光体１自体は＋７５０Ｖに
帯電した。

次にこの感光体１に発光ダイオード２５によシマゼンタ
に対応する信号光を照射した。黄トナーの付着している
部分では露光により感光体１の表面電位は３０Ｖに低下
した。黄トナーの付着している部分では約８０■に低下
した。次に感光体１は、最初＋７００Ｖのバイアス電圧
を印加した黄トナー担持体２３ｉａを通過する。このと
き黄トナー担持体２３ａと感光体１との距離は７００μ
ｍとした。次に感光体１は、１５０μｍの間隔を開け＋
７００ｖの現像バイアスを印加したマゼンタトナー担持
体２３ｂを通過し、マゼンタトナーにより現像される。

その後、除電ランプ２４で感光体１を全面照射し除電し
てからシアントナー担持体２３０を通過する。このとき
シアントナー担持体２３０は感光体１と１６０μｍの距
離を開け、接地した。

その後、感光体１を除電ランプ１３によって全面照射し
た後、帯電器２により＋８００Ｖに帯電し、発光ダイオ
ード２５によりシアンに対応する信号光を照射し静電潜
像を形成した。今度は黄及びマゼンタのトナー担持体２
３ａ、ｂを感光体１と７００μｍの距離を開け、＋７０
０Ｖのバイア１３ペ−ジ スミ圧を印加した。その後、感光体は１５０μｍの間隔
を開け＋７００Ｖのバイアス電圧を印加したシアントナ
ー担持体で現像した。

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を全面照射した後、転写帯電
器１０によって紙８に転写し、剥離帯電器２７により感
光体１から紙８を剥離し、その後熱定着した。感光体１
の表面は除電器２８により除電し、クリーニング装置１
２により残存トナーを除去後再使用した。

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
３０００枚連続したが、現像器内に異種トナーが混入す
ることも々かった。

発明の効果 本発明によれば、現像部の構成を複雑化することなく、
異種トナーによる現像器の汚染を防止することができ、
鮮明なカラープリントを安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

１４ページ 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図は本発明によ
るカラー電子写真プリンタの断面図、第３図、第４図、
第５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Ｉ・ナーの挙動を示
す図である。 １・・・・感光体、２・・・・・・帯電器、２０川・・
トナー、２２・・・・バイアス電源、２３・・・・・ト
ナー担持体、２５・・・・・・光源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第５
図 第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー担持体を有しかつ前記トナー担持体上のト
   ナーを電界で空間飛翔させて現像するＮ個の現像器を、
   電子写真感光体周辺上に第１から第Ｎの順に配置し、帯
   電、露光、現像を複数回繰り返して感光体上に複数色の
   トナー像を形成する電子写真方法に於いて、（Ｎ−１）
   番目のトナー担持体で現像したのち、（Ｎ−１）番目と
   Ｎ番目のトナー担持体との間で感光体を除電するカラー
   電子写真方法。
2. （２）（Ｎ−１）番目の現像時に、Ｎ番目のトナー担持
   体を接地する特許請求の範囲第１項記載のカラー電子写
   真方法。
3. （３）Ｍ番目（Ｍ＜Ｎ）の現像時に、（Ｍ−１）番目の
   トナー担持体を感光体から５００μｍ以上離す特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のカラー電子写真方法。