JP2556058B2 - カラー画像記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、静電潜像を利用してカラー画像を記録する
方法に関する。

従来の技術 従来、電子写真法を利用したカラー記録方法として
は、種々のものが知られており、その一つに重ね現像法
がある。重ね現像法は、一つの感光体に２値若しく３値
の潜像を有する感光体の第１潜像を第１の現像機で現像
した後、引き続いて感光体上の第２の潜像を第２の現像
機で現像して最終的に形成されたトナー像を一度に転写
させてカラー画像を得るものであるが、この方法は、装
置の小型化と共に複写速度も極めて速いので有効であ
る。

この様な重ね現像法においては、第２の現像工程以降
では、既に第１の現像工程により、トナー像が担持され
た感光体が再度現像剤により摺擦されることになるた
め、第１の現像工程により形成されているトナー像は、
２段目以降の現像工程により著しく乱れたり、そのトナ
ー像の上に新たに第２のトナー現像されて混色を生じた
り、乱されたトナーが現像装置中に混入して第２現像剤
の寿命を縮めるなどのトラブルを発生する。そして、第
１現像工程において形成されるトナー像の画像濃度を高
めると、第２現像工程において、そのトナー像の乱れが
生じ易くなり、画像濃度とトナー像の乱れとの両者の問
題を両立させる条件の範囲が狭いという問題がある。

感光体上のトナー像を乱すことなく現像する方法とし
ては、後段の現像工程で（１）非接触現像法（特開昭56
−144452号公報）、（２）摺擦力を弱めた磁気ブラシ現
像法を用いることが考えられる（特開昭55−36889号公
報、同57−79970号公報、同60−126665号公報）。

発明が解決しようとする問題点 上記（１）の方法において、例えば、特開昭56−1444
52号公報に開示されるごとく、第２現像工程において非
接触AC飛翔方式を採用する場合は、既に現像されている
トナーのAC電界による飛翔現象を考えると第１トナー像
の乱れ、第２現像剤の第１トナー像への混入の面で得策
とはいえない。

また、（２）の方法においては、第２現像工程の現像
効率或いは現像能力を低下させた状態で使用するため、
十分な画像濃度の現像を行うことが困難であるという問
題がある。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に
鑑みてなされたものである。

本発明の目的は、第１現像工程において形成されたト
ナー像が第２現像工程においても乱れることがなく、し
たがって、混色及び像乱れのない、十分な画像濃度を有
するカラー画像を得ることができるカラー画像記録方法
を提供することにある。

本発明者等は、先に、第１現像工程において、複数の
現像ロールを用いて現像を行う方法に関して、提案を行
った（特願昭62−88629号）。この方法によれば、上記
の問題点はある程度解決することができるが、更に検討
の結果、第１現像工程において形成されるトナー像の帯
電量が高い場合には、第３図に示すように、第２現像工
程によっても画像の乱れが生じにくいことを見出だし
た。第３図は、第１現像工程において形成されたトナー
像の帯電量と、第２現像工程によるトナー像の乱れとの
関係を示すもので、縦軸はトナー像の乱れ（第１現像工
程による線画の幅に対する第２現像工程後の第１現像工
程による線画の幅の比率）を示し、横軸（イ）及び
（ロ）は、それぞれ、第１現像によるトナー像の帯電量
が−20.7μc/g及び−9.7μc/gの場合を示し、図中、○
は第１現像工程によって形成されたトナー像、●は、第
２現像工程後の該トナー像を意味する。第３図から明ら
かなように、第１現像工程におけるトナー像の帯電量が
高い場合には、第２現像工程によるトナー像の乱れは少
なくなる。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、この事実に着目して検討を進めた結
果、第１現像工程において形成されるトナー像の帯電量
を高めるには、複数の現像ロールによる現像を、それぞ
れ以下に示す異なった条件の下に行なえばよいことを見
出だし、本発明を完成するに至った。

本発明は、潜像形成手段により、潜像担持体上に静電
潜像を形成する潜像形成工程と、形成された静電潜像を
二色以上の異なるトナーにより顕像化する現像工程と、
転写工程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程のうち
の少なくとも現像工程を複数回繰り返して実施した後、
顕像化したカラートナー像を転写材に転写するカラー画
像記録方法において、複数回の現像工程のうち、第１回
目の現像工程において２個の現像ロールを使用し、該２
個の現像ロールのうちの最初の現像ロールを、潜像担持
体と同一方向に回転させ、第２番目の現像ロールを潜像
担持体とは逆方向に回転させて現像を行うことを特徴と
する。

以下、本発明のカラー画像記録方法を図面を参酌して
説明する。

第１図は、本発明に実施するために用いるカラー記録
装置の一例であって、２値潜像の形成によってカラー画
像を形成する場合を示す。第１図において、１は帯電
器、2aは第１露光手段、3aは第１現像手段、2bは第２露
光手段、3bは第２現像手段、４は転写コロトロン、５は
除電コロトロン、６はクリーナー、７は光除電器、８は
記録紙、９は転写前コロトロン、10は感光体ドラム、31
および32は現像ロールである。

感光体ドラム10は、矢印の方向に回転している。ま
ず、帯電器１により、感光体ドラム10の表面の感光層10
aは一様に帯電される。

次いで、第１露光手段2aにより第１色に対応した画像
情報に応じた光照射が行われ、感光体上に第１色に対応
した静電潜像が形成される。なお、露光手段は任意のも
の選択可能である。次いで、第１露光手段によって形成
された第１の静電潜像を有する感光層10aに、第１現像
手段3aにより、第１の色に応じたトナーを供給して、顕
像化する。第１現像手段には、２個の現像ロール31及び
32が存在している。

本発明においては、これら２個の現像ロールは、その
うちの最初の現像ロール31を、潜像担持体と同一方向に
回転させ、第２番目の現像ロール32を、潜像担持体とは
逆方向に回転させて現像を行う。この場合、これら現像
ロールの回転速度には、特に制限はないが、感光体の移
動速度の２〜４倍に設定される。

続いて、第２露光手段2bにより第２の色に対応した画
像情報に応じた光照射が行われ、感光層10a上に第２の
色に応じた静電潜像が形成される。露光手段及び書込み
方式は任意である。次いで、第２露光手段で形成された
第２の静電潜像を有する感光層10aに第２現像手段3bに
より、第２の色に応じたトナーを供給して顕像化する。

転写前コロトロン９は、転写前に感光体に担持されて
いる第１トナー及び第２トナー極性を揃えるために使用
されるが、これも特定プロセスにおいては省略可能であ
る。第１トナー像及び第２トナー像は、記録紙８に転写
コロトロン４によって転写されるが、静電転写以外の手
段を用いて転写してもよい。記録紙は次いで図示しない
定着部で定着される。また、転写部を通過した感光体
は、再使用のために除電コロトロン５、クリーナー６及
び光除電器７によってクリーニングが行われる。

上記第１及び第２露光手段としては、通常の複写機に
用いられるような光照明手段、原稿走査手段及び光学系
からなるもの、画像情報に応じて光変調可能な光書込み
装置、例えば、レーザー書き込み装置、一様光源一液晶
マイクロシャッターからなる液晶ライトバルブ、LEDア
レイ、光ファイバーなど、任意のものが目的に応じて使
用できる。なお、場合によっては、第２露光手段の前に
第２帯電手段を設けてもよい。

作用 本発明によれば、第１現像工程において、最初の現像
ロールによる現像によって形成されたトナー像のうち
で、電荷量が低いものが、第２番目の現像ロールによる
現像の際にスキャベンジング（清掃）され、その結果、
第２番目の現像ロールによって形成されたトナー像は高
い電荷量のものとなり、かつ、密に充填された状態のも
のとなる。したがって、第２現像工程において、第２の
色に対応するトナーによる現像に際して、第１現像工程
において形成された第１の色に対応するトナー像を乱す
ことなく、高い濃度で第２の色に対応するトナー像が形
成される。

実施例 以下、実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 上記第１図に記載のごときカラー画像記録装置を用い
てコピーテストを行った。

感光体ドラムとして、外径200mmのセレン系ドラムを
用い、第１帯電器によって1000Vに一様に帯電させた。
次いで、露光ランプを用いて正規露光を行い、露光部20
0V、非露光部1000Vの表面電位を有する静電潜像を形成
させた。この静電潜像を第１現像手段によって現像バイ
アス300Vの下で、負帯電黒色現像剤を用いて現像した。
続いて、第２帯電器によって900Vに一様に帯電した。更
にLEDアレイにより反転露光を行い、非露光部900V、露
光部200Vの表面電位を有する静電潜像を形成させ、第２
現像手段によって現像バイアス600Vの下で、正帯電赤色
現像剤を用いて現像を行った。この場合の操作条件は次
の通りであった。

感光体ドラムの移動速度は50mm/secに設定した。現像
ロールとしては、第１現像手段においては、外径40mmの
ステンレス鋼スリーブと、外径20mmの８極対称着磁ロー
ルとよりなるものを２本用いた。この二本の現像ロール
のうちの、第１の現像ロールは、感光層の移動方向と同
方向に、感光層の移動速度の3.7倍の速度で回転させ、
第２の現像ロールは、感光層の移動方向とは反対方向
に、同じく3.7倍の速度で回転させ、第１現像工程を実
施した。又、第１現像手段に於いて用いる負帯電黒色現
像剤は、第１の現像ロール及び第２の現像ロールにおい
て、共に、黒色トナーと粒径80μｍのフェライト系キャ
リヤー粒子とよりなる二成分現像剤であった。

又、第２現像手段においては、外径40mmのステンレス
鋼スリーブと、外径20mmの８極対称着磁ロールとより、
現像ニップ域において反発磁界を形成する現像ロールを
使用した。又、第２現像手段において用いる正帯電赤色
現像剤は、赤色トナーと磁性粉を結着樹脂中に分散した
密度2.2g/cm³、粒径40μｍのキャリアー粒子とよりなる
二成分現像剤であった。

上記の条件で操作を行った場合、20kc/Vにおいてもト
ナー像の混色や像乱れは発生しなかった。

又、第２現像に於けるトナー像の濃度も十分高かっ
た。

比較例１ 実施例１における第１現像手段において、第２番目の
現像ロールを省略した以外は、実施例１と同様にして操
作したところ、約5kc/Vでトナー像の混色が発生した。

実施例２ 上記の実施例１と同様な条件で操作を行い、第１現像
工程によって形成されたトナー像について、帯電量及び
画像濃度を測定した。

第１現像工程において形成されたトナー像の帯電量
は、−14μc/gであった。

比較のために、第１現像工程において、第２番目の現
像ロールによる現像を省略した場合、形成されたトナー
像の帯電量は−８μc/gであった。

又、形成されたトナー像の画像濃度は、第２図に示す
通りであった。なお、第２図中、縦軸は画像濃度を示
し、横軸は原稿の濃度を示す。第２図において、各カー
ブは、第１現像工程において形成されたトナー像の画像
濃度を示すもので、Ａは、最初の現像ロールを感光層の
移動方向と同方向に回転させ、第２番目の現像ロールを
感光層の移動方向とは逆方向に回転させて現像を行った
場合を示し、Ｂは最初の現像ロールのみを用いた現像を
行った場合を示し、Ｃは、第２番目の現像ロールのみを
用いて現像を行った場合を示す。

上記の結果から明らかなように、本発明による場合
は、最初の現像ロールによる現像によって形成されたト
ナー像は、第２番目の現像ロールによる現像によって、
現像濃度は余り変化せずにトナーの帯電量が増加する。
したがって、このトナー像は、感光層に密充填された状
態で強固に付着しているため、第２現像工程における現
像操作により乱されることがない。

発明の効果 本発明は、上記のように、複数回の現像工程のうち、
第１回目の現像工程において２個の現像ロールを使用
し、そして、２個の現像ロールのうちの最初の現像ロー
ルを、潜像担持体と同一方向に回転させ、第２番目の現
像ロールを潜像担持体とは逆方向に回転させて現像を行
うから、第１現像工程において形成されたトナー像は、
高い帯電量と十分な画像濃度を有し、したがって、第２
現像工程においても乱れることのない。したがって、本
発明によれば、混色及び像乱れのない、十分な画像濃度
を有するカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために使用するカラー画像記
録装置の概略構成図、第２図は第１現像工程において形
成されるトナー像の画像濃度を示すグラフ、第３図は第
１現像工程で形成されたトナー像の第２現像工程による
乱れを説明するグラフである。 １……帯電器、2a……第１露光手段、2b……第２露光手
段、3a……第１現像手段１、3b……第２現像手段、４…
…転写コロトロン、８……記録紙、10……感光体ドラ
ム、10a……感光層、31及び32……現像ロール。

フロントページの続き (72)発明者 足立 康二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 古谷 信正 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像形成手段により、潜像担持体上に静電
   潜像を形成する潜像形成工程と、形成された静電潜像を
   二色以上の異なるトナーにより顕像化する現像工程と、
   転写工程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程のうち
   の少なくとも現像工程を複数回繰り返して実施した後、
   顕像化したカラートナー像を転写材に転写するカラー画
   像記録方法において、複数回の現像工程のうち、第１回
   目の現像工程において２個の現像ロールを使用し、該２
   個の現像ロールのうちの最初の現像ロールを、潜像担持
   体と同一方向に回転させ、第２番目の現像ロールを潜像
   担持体とは逆方向に回転させて現像を行うことを特徴と
   するカラー画像記録方法。