JPS6394257A - 電子写真式記録方式 - 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］ 本発明は電子写真式記録方式、特に複数色の現像工程を
感光体の１プロセス中に行なう多色現像方式に関する。

［従来の技術］ 感光ドラムや感光性シートなどを利用して多色の現像を
行なう従来の方法では、感光体に第１の現像を行ない、
これを紙等に転写したあと、第２の現像を行ないこれを
前述の紙に転写するということをくり返して多色の画像
を形成している。

［発明が解決しようとする問題点］ このような方法を用いれば、たがいに異なる色のトナー
等の混合によって起きる種々の問題点は解決できるが、
転写プロセスが何度もくり返して行なわれるので、基本
的に印刷スピードを上げることが困難であった。特に転
写する紙が長く連続した紙であると、同じ場所に転写す
るためには転写時の進行方向とは逆向きに何度もバック
フィードしなければならず、印刷スピードを市場性のあ
る速度まで上昇することはほとんど不可能であった。

この問題を解決するためには途中に何度も行なう転写プ
ロセスを１回ですませ、転写される前に感光体上に多色
の現像が終了した状態にしておけばよいわけでおる。

この方法をとると、１回の転写作業で画像が形成される
ので、印刷スピードは単色の場合と同じ程度まで上げら
れ市場性が増す。

おる１つの色Ａの現像が終了した時点では、感光体上に
静電気力によってＡ色のトナーが付着している。しかし
この状態から別の色Ｂの現像を行なうと種々の問題がお
きる。この問題点の主のものは次の３つに分類される。

すなわち、■　Ａのトナーが８現像によって掻き取られ
る。

■　本来Ｂ現像ではＢトナーがつくべきところでないＡ
の画像部にＢのトナーが現像されて付着する（これをＢ
／Ａ混色と呼ぶことにする）。

■　■と同じようにＡトナーが掻き取られ、Ｂ現像器内
に混入して次第に蓄積されてゆき、Ｂ現像器でＢトナー
が付着すべきところにＢトナーとＡトナーが同時に付着
する（これをＡ／Ｂ混色と呼ぶことにする）。

等の問題が生じる。

本発明の目的は多色現像時のトナー混色を防止する電子
写真式記録方式を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は感光体の外周面を帯電させる帯電器と、帯電し
た感光体の外周面を露光させる露光器と、露光した感光
体の外周面を現像させる現像器とからなる複数組の現像
部を転写部の前段に位置させて感光体の周囲に順次配設
し、前記感光体の静電容量、感光体の各露光部分での電
位保持特性の調整を図って該複数組の現像部による多色
現像を行なうことを特徴とする電子写真式記録方式であ
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図に示すように、本実施例はアモルファスシリコン
感光ドラム１の周囲に、各々感光ドラム１の外周面を帯
電させるコロナ帯電器２．５と、帯電した感光ドラム１
の外周面を露光させる露光器３．６と、露光した感光ド
ラム１の外周面を現像させる現像器４．７とからなる２
組の現像部Ｄ＋　、Ｄ２を配設し、第２の現像部Ｄ２の
後段に転写部８を設置したものでおる。９は用紙、１０
は感光ドラム１の外周面を消磁するイレース光源である
。

第１図において、感光ドラム１を時計方向に一定速度で
回転させ、コロナ帯電器２で帯電させ、露光器３により
部分的に感光ドラム１に第１の露光を行なう。

第２図（ａ）に示すように、第１の現像器４の部分での
感光ドラム１の表面電位を測定したところ、未露光部分
でＶＯＩ、露光部分ではＶｉｌを示した。

具体的に数値で示すと、Ｖｏ１＝＋３００〜＋２８０　
Ｖでおる（第２図（Ｃ）参照）。第１の露光器３は半導
体レーザーを光源として走査される装置であり、具体的
には７８０ｎｍの光の波長をもち、露光部分では１．５
μＪ／ｃｔｒｉの露光エネルギー密度を照射している。

Ａ色を現像する部分の現像器４には現像スリーブ１１に
バイアス電圧ＶＢ１＝＋１５０　Ｖが与えられている。

Ａ色の正帯電したトナーで感光ドラム１を現像すると、
露光した部分だけにＡ色のトナーが付着する。第２図（
ｂ）に示すように、第２の現像部分ではＶＯ２が４００
Ｖになるように設定し、現像器７のス１ノーブ１２にバ
イアス電圧ＶＩ３２が与えられている。この４００Ｖに
設定した理由は８画像の濃度と背景カブリ特性から決め
られる。

以上のような第１現像部Ｄ１までの電位と第２現像部Ｄ
２の電位Ｖ。２まで条件を同じにして従来用いられてい
るセレン合金の感光ドラムＸと、本実施例のアモルファ
スシリコンを主体とした感光ドラム１を比較した。

従来から用いられているセレン、テルル、ヒ素を主成分
とする感光ドラムＸの膜厚は５０〜５５１ｍで比誘電率
は４．７３０ｎｍ波長での光感度は０．５μＪ／ｃｒＡ
である。アモルファスシリコンを主成分とする感光ドラ
ムＹの膜厚は３０〜２６卯、比誘電率は１１〜１２．７
８０ｎｍ波長での光感度は感光ドラムＸと同程度の０．
５μＪ　／　ｃｒｉｔである。

この２種類の感光体に第１露光部で７８０ｎｍ。

１．５μＪ／ｃＩＡのレーザー光を照射したあと未露光
部の表面電位ＶＯ２が４００Ｖになるように帯電器５で
再帯電した時（第２露光しない部分）、第２図（Ｃ）に
示すように第１瑛像部Ｄ１のみで露光した部分の表面電
位■。２１は感光ドラムＸでは１８０〜２２０Ｖ　、感
光ドラムＹでは１２０〜１５０Ｖの表面電位が得られた
。第２図（ｄ）に明減衰特性を示す。

この感光ドラムＸとＹのＶＯ２１での差は主に感光ドラ
ムＹの光メモリー性で説明がつけられる。感光ドラムＹ
は露光直後に再帯電すると、露光している部分と露光し
なかった部分で暗減衰率が異なる性質がある。特に７０
０ｎｍ〜８５０ｎｍ程度の長波長の光をあてると暗減衰
率が上昇する。また光強度が半減露光量以上になるとこ
の傾向が強まる。露光直後にこのような光メモリー性が
現われて持続する時間はおよそ１０秒程度であることが
わかった。

第３図にこの光メモリー性の波長依存性を示し、第４図
に光強度依存性を示す。この光メモリー性はアモルファ
スシリコン感光ドラムに添加する水素、ホウ素、チッ素
、リン等の第２成分の比や膜厚を変えることによってメ
モリー性をコントロールできる。したがって混色に重要
なパラメーターとなるＶ。２１を感光体側からある程度
自由に設定することが可能である。一方装置側からも第
１現像部Ｄ１で露光する光波長やその強度を変えること
によりＶＯ２１をコントロールすることができる。

ＶＯ２１と混色問題についての実験結果は以下に述べる
が、結論から言えば第２バイアス電圧２５０　Ｖのとき
、１２０＜　Ｖ。２１＜１９０［Ｖ］の範囲であれば前
述したＢ／Ａ混色が防止でき、ＡのトナーがＢ現像によ
って掻き取られることが防止されるか又は著しく改善さ
れることがわかった。この結果としてＡ／Ｂｉ色も改善
されることがわかった。

第５図に示すように■。２１が１９０Ｖ以上の領域では
感光ドラムに静電気力で付着していたＡトナーは感光ド
ラムの電位が高いので、付着力が弱まり、Ｂ現像器７に
より掻き落されてしまう量がふえて、線巾の減少として
測定された。一方、ＶＯ２１が１２０Ｖ以下の領域では
、Ｖ８．、＝　２５０Ｖの条件の下にＡトナ一部分にざ
らにＢトナーが再現像されていわゆるＢ／Ａ混色が増加
してＡとＢの色が混じり合い、にごった色になっ′てし
まって実用性がなくなってしまう。要は１２０Ｖから１
９０Ｖの間にＶ。２１を設定すれば、良好な画像が得ら
れることがわかった。

実際に従来の感光ドラムＸでは１８０Ｖ〜２２０Ｖの範
囲内にＶ。２１となるために、はとんどのＡトナーは感
光ドラム上からＢ現像部で掻き取られてしまい、Ａ色の
濃度、線中等も実用性のないものとなってしまった。

一方感光体Ｙは■。２１が１２０〜１５０Ｖの範囲に入
っているので掻き取りによる線巾減少はほとんどない。

Ｂ／Ａ混色も許容できるレベルに入っている。

感光ドラムＸとＹの印字サンプルを比較すると、感光ド
ラムＸの画像は線が細いかまたはまったく俵けてしまう
部分も存在する。感光ドラムＹの画像は線巾の減少もほ
とんどなく良好な画像であった。

また感光ドラムＸとＹとしての静電容量を比較ので、静
電容量比は１：５の差が出る。実際に測定したところ、
感光ドラムＸが約６０ｐＦ／ｃｍ、感光ドラムＹが３０
０ｐＦ／ｃｆｆｌであった。例として平均帯電Ｌｉ　１
０ｕＣ／（］のトナーで３００Ｖの電位ギャップを埋め
るという単純計算を行なうと、感光ドラムＸテ１．８　
ｍｇ／ｃｒｉｔ、感光ドラムＹで９　ｍｇ／ｃｉのトナ
ー付着能力がある。感光ドラムＸとＹに同じ最のトナー
が付着した時には、付着力に差が生じ、感光ドラムＹの
方の付着力が強いことは明らかでおる。

この付着力の強さは多色現像の場合、掻き取られる量に
直接影響するため非常に重要であることがわかった。静
電容量の大きいほどこの付着力は強くなるが、多色現像
には望ましくは１５００　Ｆ／　ｃｒＡ以上の静電容量
が必要である。というのは第５図に示すように静電容量
の低い感光ドラムで測定したところ掻き収りの許容範囲
がＢ／Ａ混色不可領域と重なってしまい、実用範囲が存
在しなくなった。

以上をまとめると、感光ドラムの静電容量１５０ＤＦ１
０ｙｆ以上で光メモリー性を有し、この光メモリー性の
範囲として半減露光量以上で直後の帯電保持率が暗所保
持率よりも１０％以上低下するような感光ドラムが多色
現像に向いていることがわかった。実施例ではアモルフ
ァスシリコン感光ドラムでこのような特性を得たが、こ
のような感光ドラムはシリコン系の材料に限ったもので
なく、他の材料でこのような特性を得ることもできる。

また感光体として感光ドラムを用いたが、感光シートを
用いてもよい。また現像部の数は２個に限定されるもの
ではない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、１回の転写工程に
より画像を形成することができ、印刷スピードを単色の
場合と同じ程度に向上して実用的価値を増大できる。さ
らに露光部分の電位、静電容量を適度に調整することに
より多色トナーの混色を防止できる効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（ａ）
、　（ｂ）は感光ドラムの表面電位を示す特性図、第２
図（Ｃ）は従来の感光ドラムと本発明の感光ドラムとの
特性を比較した図、第２図（ｄ）は明減衰特性図、第３
図は光メモリー性の波長依存性を示す図、第４図は光メ
モリー性の露光強度依存性を示す図、第５図は感光体Ｙ
の混色特性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体の外周面を帯電させる帯電器と、帯電した
   感光体の外周面を露光させる露光器と、露光した感光体
   の外周面を現像させる現像器とからなる複数組の現像部
   を転写部の前段に位置させて感光体の周囲に順次配設し
   、前記感光体の静電容量、感光体の各露光部分での電位
   保持特性の調整を図って該複数組の現像部による多色現
   像を行なうことを特徴とする電子写真式記録方式。