JPH01118164A - ２色電子写真装置 - 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】 ニー・　　万１■） 本発明は、２色刷り印刷を行なう２色電子写真装置に関
するものであり、特に：ｊＳｌの帯電器にてａ′相持体
、即ち電子写真感光体を一様に帯電し、次いで第１の露
光を行ない第１の静電潜像を形成し、該潜像を現像して
第１のトナー像を形成し、次に第２の帯電器を用いて再
び該感光体を帯電した後、第２の露光を行ない第２の静
電潜像を形成し、該１２の潜像を第１のトナーとは異な
る色の第２のトナーで現像して、第２のトナー像を形成
するように構成し、１回の画像形成サイクルにて２色刷
り印刷を行なうことのできる２色電子写真装置に関する
ものである。

【え立１ｊ 従来、２色電子写真装置によれば、第７図を参照すれ°
ば理解されるように、第１の帯電器にて感光体の表面は
例えば＋５００Ｖに一様に帯電され（第７図（イ））１
次いで第１の露光手段にて第１の画像が照射され、露光
部の表面電位が例えば＋６０Ｖとされる第１の潜像が形
成される（第７図（ロ））、該第１の潜像は、例えば赤
トナーを有した第１の現像器にて、例えば２０００１−
１ｚ、１５００Ｖｐｐ（７）交１ｔニ、４１０Ｖ（７）
直流を重畳したバイアスを印加して、反転現像される（
第７図（ハ））０次に、第２の帯電器にて感光体を再イ
）Ｉ電し、暗部電位を６００Ｖに、又第１のトナー像電
位を例えば４２０ｖに上げ（ｇ７図（ニ））、そして第
２の露光手段により第２の露光を行ない、露光部電位が
例えば６０Ｖとされる第２の潜像が形成される（第７図
（ホ））、この様にして形成された第２の潜像は、例え
ば黒トナーを有する第２の現像器７にて１例えば１６０
０Ｈｚ、１３００ＶｐＰ（７）交流に３７０Ｖの直流を
重畳したバイアスを印加するごとにより、第１のトナー
像部は現像せずに、該第２ＦｌＩ像部だけが現像される
（第７図（へ））。

このようにして形成された感光体上の２色画像は、一般
には転写材に転写され、２色カラープリントとして機外
へと排出される。

しかしながら、上述の従来装置においては、第２帯電器
による感光体の再帯電後の暗部電位と第１のトナー像電
位との電位差が大きく、第２現像器に対するバイアス電
圧の直流分の電圧は第１のトナー像電位よりも低くされ
るために、暗部にトナーが付着するといった現象が生じ
易くなるという不都合があった。又、暗部に意図しない
第１のトナーが存在している場合には、暗部電位と第２
の現像バイアスとの電界により該トナーが第２現像器内
に混入するという不都合もあった。再帯電後の第１のト
ナー像電位と暗部電位をほぼ等しくする公知の方法とし
て特開昭５７−２３９５２゜特開昭５８−１１６５５３
．特開昭５９−３８７６２、特開昭５９−１２４３５３
等に記載されるように光除電方法、ＡＣコロナ除電方法
又は再帯電器にグリッドを用いる方法等がある。

しかしながら、斯る従来の方法によると電位収束手段の
パラメータ（例えば光除電方法においては露光ｆ）と、
再帯電電流値とによって、再帯電後の第１のトナー像電
位と暗部電位のどちらもが変化することとなるため、各
電位を所望値に安定的に設定することは困難であり又煩
雑であった。

完」ＬΩ」ＬＤ 本発明の目的は、電位収束手段のパラメーターと再帯電
電流値を変化させることにより、再帯電後の暗部電位と
再帯電後の第１トナー像電位を制御し、高品質の２色画
像を得ることのできる２色電子写真装置を提供すること
である。

１・　　　占　　　　　　　　　　　た上記目的は本発
明に係る２色電子写真装置にて達成される。要約すれば
本発明は、第１の帯電器にて像担持体を一様に帯電し１
次いで第１の露光を行ない第１の静電潜像を形成し、該
潜像を第１の現像器にて現像して第１のトナー像を形成
し。

次に第２の帯電器を用いて再び該像担持体を帯電した後
、第２の露光を行ない第２の静電潜像を形成し、該第２
の潜像を第２の現像器にて前記第１のトナーとは異なる
色の第２のトナーで現像して、第２のトナー像を形成す
るように構成し、ｌ回の画像形成サイクルにて２色刷り
印刷を行なうことのできる２色電子写真装置において、
前記第１現像器から前記第２現像器の間に設けられた除
重手段と、該除電手段から前記第２現＠器の間に設けら
れた電位検知手段と、該電位検知手段からの検知信号に
より第１のトナー像電位と背景電位を所定値にすへ〈再
帯電量、除電量、第１現像器の現像条件の少なくとも１
つを自動的に制御する制御手段とを有することを特徴と
する２色電子写真装置である。

１上遺 次に、本発明に係る２色電子写真装置を図面に即して更
に詳しく説明する。

第１図に本発明に係る２色電子写真装置の一実施例が示
される０本実施例によると、ドラム状の像担持体、即ち
アモルファスシリコン等の光導電層を有した電子写真感
光体ドラムｌが矢印方向に回転自在に担持され、その回
りに画像形成手段が配置される。更に説明すると、感光
体ドラム１の周囲には第１の帯電器２と、第１露光手段
３と。

第１の現像器４と、第２の帯電′Ａ（再帯電器）５と、
第２露光手段６と、第２の現像器７と、転写帯電器８と
、クリーニング手段１１とを有する。

本発明に従えば、第１現像器４と第２？ＩＦ電器５との
間に除電手段、即ち、本実施例では全面露光のためのＥ
、Ｌ、素子１７が配置され、更に第２帯電器５と第２現
像器７どの間に電位検知手段１８が設けられる。

次に、上記構成の２色電子写真装置の作動について第２
図をも参照して説明する。

矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１は、第１？ｉ？電
器２により例えば＋５００Ｖに一様に帯電される（第２
図（イ））、第１露光手段３は、第１の画像信号により
変調された第１のレーザービームを出射する第１の半導
体レーザー１２と、モータ１５にて駆動され第１のレー
ザービームを偏光し、結像レンズ１６及び折り返しミラ
ー１７を介してｉ１画像を感光体ｌ上へとラスク走査す
る回転多面鏡１４を有する。該第１露光手段３により感
光体１には、露光部の表面電位が例えば＋６０■とされ
る第１の潜像が形成される（第２図（ロ））。該第１の
潜像は、例えば赤トナーを有した第１の現像器４にて１
例えば２０００Ｈｚ、１５（）ＯＶｐｐ（７）交流に、
４ｆｏｖｅｒ＋直流を重畳したバイアスを印加して１反
転現像される（第２図（ハ））。

本発明に従えば、第１の現像器４で第１の潜像を現像し
た後、感光体ｌはＥ、Ｌ、素子１７等により全面露光が
施され、第１のトナー像電位と第１の全面露光後の暗部
電位とを、例えばそれぞれ１４０ｖ、２００ｖのように
電位差が小さくなるようにする（第２図（ニ））０次い
で、第２帯電器５にて再帯電され、トナー画像層電位は
３７０Ｖ、暗部電位は４２０Ｖとされる（第２図（ホ）
）、つまり、暗部電位がトナー画像層電位より若干高く
且つトナー画像層電位が第２の潜像コントラストをとれ
る程度とされる０次いで、第１ｖｇ光手段３と同様に、
第２の画像信号により変調された第２のレーザービーム
を出射する第２の半導体レーザー１３と、モータ１５に
て駆動されｆｉＳ２のレーザービームを偏光し、結像レ
ンズ１６及び折り返しミラー１７を介して第２画像を感
光体１上へとラスク走査する回転多面鏡１４を有する第
２露光手段６により感光体ｌには、露光部の表面電位が
例えば＋６０Ｖとされる第２のＷＩ像が形成される（第
２図（へ））。

この様にして形成された第２の潜像は１例えば黒トナー
を有する第２の現像器７にて、例えば１６００Ｈｚ、１
３００Ｖｐｐの交流に３７０Ｖの直流を重畳したバイア
スを印加することにより、第１のトナー像部は現像せず
に、該潜像部のみが現像される（第２図（へ））０次い
で、感光体上の２色画像は、一般には転写材９に転写帯
電器８により転写され、分離帯電器３０にて感光体ドラ
ムｌから剥離され、定着手段１０にて定着された後２色
カラープリントとして機外へと排出される。

一方、感光体ドラム１はクリーニング装置ｔｔにて残留
トナーが除去された後、次の画像形成プロセスに供され
る。

上記の如き２色画像形成プロセスにおいては、第２図（
ホ）の工程において、Ｅ、Ｌ、素子１７にて光除電され
るが、このときの全面露光ＩＥが大きいと、感光体１の
電位が必要電位にまで至らなかったり、再帯電後の第１
のトナー層電位が暗部電位よりも高くなり、とびちり等
画質の低下をまねく、逆に全面露光墳Ｅが小さいと再帯
電後の第１のトナー像電位と暗部電位の差が大きくなり
、第２現像時に反転かぶりを引き起す。

同一種類の感光体であっても、帯電特性（表面電位−電
流量）や、Ｅ−Ｖ特性（表面電位−露光量）に、若干の
違いがあったり、Ｅ、Ｌ、素子の波長のバラツキ等があ
るため、再帯電後の暗部電位と第１のトナー像電位を制
御する必要がある。

次に、本発明に従った再帯電器５の電圧の設定方法につ
いて説明する。このような再帯電器５の′屯位制御は、
本体電源がｏｎとされた時、又は電源がｏｎとされた後
一定時間か又は一定枚数画像形成動作が行なわれた後に
行なうことも可能である。

本発明に従えば、例えば、第１図に示す実施例において
は、第２帯電器５と第２現像器７との間に電位検知手段
１８が設けられ、再帯電後の感光体ｌの表面電位が測定
される。

第４図（ａ）には、測定された第１のトナー像電位（図
中黒丸印）及び暗部電位（図中白丸印）を示す、目標暗
部電位（Ｖｄ目標値）、例えば＋４２０ｖと、（暗部電
位−第１トナー像電位）の目標値（（ｖｄ−ｖｔ）目標
値）、例えば＋５０Ｖから決まる第１トナー像電位がそ
れぞれ実線（ｒ）、（ＩＴ）にて示される。又、第４図
（ｂ）には第１露光手段及び第１現像器印加電圧のＯｎ
、ｏｆｆシーケンスを示し、第４図（ｅ）にはＥ、Ｌ、
素子（全面露光）への実効印加電圧（全面露光電圧）Ｖ
ｅを示し、第４図（ｄ）にぼ再帯電電流値Ｉｐ２が示さ
れる。

又、全面露光電圧初期値をＶｅＯ１再帯電電流初期値を
Ｉ　ｐ２０　　とし、それぞれ１回目の変化後の値をＶ
ｅｉ、’Ｉｐ２ｉとする。更に、ｉ回目ノミ１１定デー
タをそれぞａ　（Ｖｄ−Ｖｔ）ｔ−１゜Ｖｄ１−１とす
る。

先ず、電位検知手段１８が検知する領域を第１の露光手
段３で露光し、第１現像器４で現像し、Ｅ、Ｌ、素子１
７にＶｅＯの電圧を与えて除電し、再帯電器５に再帯電
電流初期値Ｉ　Ｐ２Ｏを流して再帯電した場合の表面電
位、即ち第１のトナー像電位を測定し、これをｖｔＯと
する０次に、第１露光手段をｏｆｆとして、現像せずに
測定した値、即ち暗部電位をＶｄＯとし、（Ｖｄ−Ｖｔ
）Ｏ＝ＶｄＯ−Ｖｔ　Ｏとする。

（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ−（Ｖｄ−Ｖｔ）目標値の値がある収
束範囲外、例えば−３０Ｖ以上＋２０Ｖ以下である場合
は、第３図に図示されるように、電位検知手段１８より
の信号により制御手段１９が作動し、該制御手段１９よ
り、全面露光電圧を次式のように変化させる信号がＥ、
Ｌ、素子１７への供給電源２１に送られる。

Ｖｅ　１＝Ｖｅｏ＋α（（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ−（Ｖｄ−Ｖ
ｔ）目標値） ここで、αは全面露光電圧制御係数である。

次に、Ｖｄ０−Ｖｄ目標値の値がある収束範囲外１例え
ば−３０Ｖ以上＋３０Ｖ以下である場合には、該制御手
段１９より再帯電電流を次式のように変化さ、せる信号
が再帯電器５の電源２０に送られ１次いで第１のトナー
像電位Ｖｔ　１．及び暗部電位Ｖｄｌが測定される。

Ｉ　ｐ２１＝Ｉ　ｐ２０＋、８　（ＶｄＯ−Ｖｄ目標値
）＋７　（Ｗｅ　１−Ｖｅｘ） ここで、βは再帯電電流制御係数であり、γは全面露光
電圧を変化させたことによる補正係数である。

以下、暗部電位−第１トナー像部電位、及び暗部電位が
収束範囲内になるまで、順次繰り返して調整され、設定
電位が得られる。

本実施例は第１潜像を第１のトナーで現像した場合につ
いて述べたが、第１トナー画像層がもつ電圧がわかって
いる場合には、再帯電後の第１のトナー画像層の電位の
代わりに、第１のトナーにて現像されていない再帯′Ｉ
￥後の第１露光部電位を用いてもよい。

更に、木実絶倒においては、再帯電前に全面露光をする
場合について述べたが、再帯電と同時に全面露光する場
合、或いは再帯電後に全面露光をする場合にも同様に上
記本発明の原理を適用し得る。

実Ｊｌヱ 第５図には、前記実施例１で説明した光除電器１７を用
いた除電手段の代わりにＡＣコロナ放電器２２を用いた
除電手段を使用した場合の他の実施例が示される。ＡＣ
コロナ放電器２２に印加する電圧をＶＰＰとし、初期値
をＶｐｐ０．ｉ回目の変化後の値をＶｐｐ１とする。

先ず、ＡＣコロナ放電器２２に初期値Ｖｐｐ０を、再帯
電器５に再帯電電流初期値Ｉ　Ｐ２Ｏを流した場合の第
１のトナー像電位■ｔＯ及び暗部電位ＶｄＯ＠Ｊｌ定り
、（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ＝ＶｄＯ−ｖｔｏとする。

（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ−（Ｖｄ−Ｖｔ）目標値の値がある収
束範囲外１例えば−３０Ｖ以上＋３０Ｖ以下である場合
は、第５図に図示されるように、制御手段１９より、Ａ
Ｃコロナ放電器２２の電圧ＶＰＰが次式のように変化す
るべく、該ＡＣコロナ放電器２２の供給電源２３が制御
される。

Ｖｐｐ１＝ＶｐｐＯ＋α（（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ−（Ｖｄ−
Ｖｔ）目標値） ここで、αはＡＣコロナ放電器印加電圧制御係数である
。

次に、Ｖｄ０−Ｖｄ目標値の値がある収束範囲外１例え
ば−３０Ｖ以上＋３０Ｖ以下である場合は、該制御手段
１９より再帯電器５の帯電電流値を次式のように変化さ
せる信号が再帯電用電源２０に送られ、次いで第１のト
ナー像電位Ｖｔｌ及び暗部電位Ｖｄｌを測定する。

Ｉ　ｐ２１＝Ｉ　ｐ２０＋／３　（ＶｄＯ−Ｖｄ目標値
）＋γ（Ｖｐｐｌ−ＶｐｐＯ） ここで、βは再帯電電流制御係数であり、γはＡＣコロ
ナ放電電圧を変化させたことを補正する補正係数である
。

以下、暗部電位−第１トナー像部電位及び暗部電位が収
束範囲内になるまで順次綴り返すことにより、設定電位
が得られる。

又、ＡＣコロナ放電器２２を用いず、再帯電器５にＡＣ
電圧を重畳することにより同様の効果を得ることができ
る。更に、再帯電器５にグリッド線を張り、該グリッド
線に印加する電圧を制御してもよい。

火」Ｌ隨Ｊ 上記実施例においては、電位検知手段１８は１個設けら
れたが、感光体ｌの軸線方向に複数個設けることも可能
である０次に、例えば、第３図において２つの電位検知
手段１８が感光体１の軸線方向に配設された場合につい
て説明する。

第６図（ａ）には、測定された第１のトナー像電位（図
中黒丸印）及び暗部電位（図中白丸印）が示され、目標
暗部電位Ｖｄ目標値と、（暗部電位−ｔｔｒｌトナー像
電位）の目標値（Ｖｄ−Ｖｔ）目標値から決まる第１ト
ナー像電位とがそれぞれ実線（Ｉ）（ＩＩ）にて示され
る。

又、第６図（ｂ）にはＥ、Ｌ、素子への実効印加電圧（
全面露光電圧）Ｖｅが示され、第６図（ｃ）には再帯電
電流値Ｉｐ２が示される。全面露光電圧初期値をＶｅＯ
１再帯電電流初期値をＩｐ２０とし、それぞれｉ回目の
変化後の値をＶｅｉ、Ｉｐ２ｉとする。更に、ｉ回目の
測定データをそｈぞれ（Ｖｄ−Ｖｔ）ｉ　−１、Ｖｄｊ
−１とする。

先ず、一方の電位検知手段が検知する領域を第１の露光
手段で露光し、他方の電位検知手段が検知する領域は、
露光せずに第１現像器４で現像する０次いで、Ｅ、Ｌ、
素子１７にＶｅＯの電圧を与え除電し、再帯電器５には
再帯電電流初期値Ｉｐ２０を流して再帯電し、その後電
位検知手段にて第１のトナー像電位ｖｔＯ及び暗部電位
ＶｄＯをそれぞれ測定する。又、（Ｖｄ−Ｖｔ）０＝Ｖ
ｄｏ−ＶｔＯとする。

（Ｖｄ−Ｖｔ）０−　（Ｖｄ−Ｖｔ）目標（Ｈ）値があ
る収束範囲外、例えば−３０Ｖ以上＋２０Ｖ以下である
場合は次式のように全面露光電圧を変化させ、暗部電位
Ｖｄｌを測定する。

Ｖｅ　１＝Ｖｅｏ＋ａ　（（Ｖｄ−Ｖｔ）Ｏ−（Ｖｄ−
Ｖｔ）　目標イ直） ここで、αは全面露光電圧制御係数である。

次に、Ｖｄ１−Ｖｄ目標値の値がある収束範囲外１例え
ば−３０Ｖ以上＋３０Ｖ以下である場合は次式のように
再帯電電流値を変化させ、第１のトナー像電位Ｖｔ２及
び暗部電位Ｖｄ２を測定する。

！ｐ２１＝Ｉｐ２０＋β　（Ｖｄｌ−Ｖｄ目標値） ここで、βは再帯電電流制御係数である。

以下、暗部電位−第１トナー像部電位及び暗部電位が収
束範囲内になるまで、順次繰り返すことにより、設定電
位が得られる。

又、上記実施例の外に第１現像器の現像条件（例えば現
像バイアス、現像スリーブ周速、スリーブドラム間距離
）を変化させることにより、第１のトナー像電位を変化
させることも可能であり、これに帯電量、除電量を制御
すればさらに所望の電位を得ることができる。

介に快」３ 以上説明したように、本発明に係る２色電子写真装置は
、第１の現像器と第２の現像器の間に電位収束手段を設
け、再帯電後の第１のトナー像電位と暗部電位を設定値
に近づけるように再帯電電流値と、電位収束手段を自動
的に制御することにより、第２の現像器による現像時の
反転トナーの付看を防止し、また暗部に意図しない第１
のトナーの第２現像器への混入を防止し、高品質の画像
を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る２色電子写真装置の一実施例を
説明するための概略図である。 第２図は、第１図の装置の画像形成態様を説明するため
の各画像形成工程における感光体上の表面電位を示す図
である。 第３図は、第１図の装置における電位収束手段の作用を
説明するための詳細図である。 第４図（ｆＬ）は制御時の表面電位の変化例を示す図で
あり、第４図（ｂ）は制御時の第１露光及び第１現像器
バイアス印加電圧のＯｎ、ｏｆｆシーケンスを示す図で
あり、第４図（Ｃ）は制御時の全面露光印加電圧の変化
例を示す図であり、第４図（ｄ）は制御時の再帯電電流
値の変化例を示す図である。 第５図は１本発明に係る２色電子写真装置の他の実施例
を示す部分概略図であり、電位収束手段の他の実施例を
説明する。 第６図（ａ）は本発明の他の実施例における制御時の表
面電位の変化例を示す図であり、第６図（ｂ）は制御時
の全面露光印加電圧の変化例を示す図であり、第６図（
Ｃ）は制御時の再帯電電流値の変化例を示す図である。 第７図は、従来の２色電子写真装置の画像形成態様を説
明するための各画像形成工程における感光体上の表面電
位の図である。 ｌ：像担持体（感光体ドラμ） ２ニ一次帯電器 ３：第１画像露光手段 ４：第１現像器 ５：再（第２）帯電器 ６：第２画像露光手段 ７：第２現像器 ８：転写帯電器 １７：全面露光用Ｅ、Ｌ、素子 １８：電位検知器 １９：制御手段 ２０：再帯電用電源 ２１：全面露光用電源 ２２：ＡＣコロナ放電器 ２３：ＡＣコロナ放電用電源 第１図 第３図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１の帯電器にて像担持体を一様に帯電し、次いで
   第１の露光を行ない第１の静電潜像を形成し、該潜像を
   第１の現像器にて現像して第１のトナー像を形成し、次
   に第２の帯電器を用いて再び該像担持体を帯電した後、
   第２の露光を行ない第２の静電潜像を形成し、該第２の
   潜像を第２の現像器にて前記第１のトナーとは異なる色
   の第２のトナーで現像して、第２のトナー像を形成する
   ように構成し、１回の画像形成サイクルにて２色刷り印
   刷を行なうことのできる２色電子写真装置において、前
   記第１現像器から前記第２現像器の間に設けられた除電
   手段と、該除電手段から前記第２現像器の間に設けられ
   た電位検知手段と、該電位検知手段からの検知信号によ
   り第１のトナー像電位と背景電位を所定値にすべく再帯
   電量、除電量、第１現像器の現像条件の少なくとも１つ
   を自動的に制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る２色電子写真装置。 ２）像担持体に形成される第１及び第２の静電潜像はネ
   ガ潜像であり、第１及び第２現像器による現像は反転現
   像である特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）制御手段は再帯電量及び除電量を制御し、第１トナ
   ー像電位と背景電位の差を所定値以下にすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。 ４）制御手段は、再帯電量と除電量とを交互に、若しく
   は同時に制御を行なう特許請求の範囲第３項記載の装置
   。 ５）電位検知手段は複数設けられ、像担持体に形成され
   た複数の異なる画像の電位を同時に検知することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかの項に
   記載の装置。