JPH01307773A - カラー電子写真装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、カラー複写機あるいはプリンタなどのハード
コピー装置に利用できるカラー電子写真装置に関する。

従来の技術 従来から、帯電・露光・現像を複数回繰り返して電子写
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、トナー像を紙に一括転写し
てカラー画像を得るカラー電子写真方法が種々提案され
ている。

このようなカラー電子写真装置の従来例を第２図に示す
。トナー担持体１．２．３にはアルミニウムのローラを
用い、ブレードにより表面にトナー薄層を形成し、これ
を感光体４と間隙を開は対向すせる。トナーはイエロ、
マゼンタ、シアンの３種を用いる。

直径１００ｍｍの無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム４を周
速７５ｍｌ１／ｓで回転させ、帯電器５（コロナ電圧：
＋７ｋＶ）により表面電位子ｓ　ｏ’ｏ　ｖに帯電させ
る。出カフμＷ波長１１ｉ７０ｎｍの発光ダイオード６
を発光させ、ロッドレンズアレイ７を通して感光体４上
にイエロ信号を露光し、静電潜像を形成する。

その後、感光体４は現像状態のイエロトナー担持体１を
通過し、イエロトナーにより現像される。

次に、感光体４は非現像状態のマゼンタトナー担持体２
とシアントナー担持体３を通過する。その後、除電ラン
プ８で全面照射し潜像を消去した後、再びコロナ帯電器
５で帯電する。

次に、感光体４に発光ダイオード６によりマゼンタに対
応する信号光を露光する。感光体４は非現像状態のイエ
ロトナー担持体１゛を通過した後、現像状態のマゼンタ
トナー担持体２を通過しマゼンタトナーにより現像され
、さらに非現像状態のシアントナー担持体３を通過する
。現像機感光体４を除電ランプ８によって全面照射し静
電潜像を消去した後、帯電器５によって帯電する。そし
て発光ダイオード６によりシアンに対応する信号光を露
光する。

その後、感光体４は、非現像状態のイエロトナー担持体
１及びマゼンタトナー担持体２を通過し、現像状態のシ
アントナー担持体３を通過し、シアントナーにより現像
される。

こうして感光体４上に得られた“カラートナー像を転写
帯電器９によって紙１０に転写した後、熱定着する。

一方、転写後感光体４表面を除電器８により除電した後
、更に１回転しファーブラシ１１を感光体４に圧接しク
リーニングする。この時には、ファーブラシ１１に直流
電源１２により直流電圧−３００Ｖを印加し、周速１５
０ｍｍ／ｓで回転させながら感光体４に圧接する（例え
ば、特開昭６２−１８７３７７号公報）。

発明が解決しようとする課題 この従来例では、高湿度条件下でクリーニング不良が発
生し易かった。このクリーニング不良をさらに詳しく調
べると、感光体に残った３つ種類のトナーの中で特にシ
アントナーがクリーニング不良に゛なり易いことがわか
った。このクリーニング性能を向上する方策として、ク
リーニング前に感光体を光除電する方法が良く知られて
いる。この除電光に例えば通常良く用いられる赤色の発
光ダイオードを用いたが、クリーニング性能は向上しな
かった。

本発明はかかる点に鑑み、感光体上でトナー像を合成し
カラー像を得るカラー電子写真装置に於て、最後に現像
したトナーのクリーニング性を向上するカラー電子写真
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 不発、明は、複数色のトナーを用いて、帯電φ露光・現
像工程を繰り返し、感光体上にカラー像を形成した後、
紙に転写するカラー電子写真装置であって、前記カラー
像を前記紙に転写した後、前記感光体を光除電する除電
光の波長が、前記複数色のトナーの最後の順番に現像す
るトナーを透過する波長であることを特徴とする。

作用 本発明によれば、最後に現像され最もクリーニング性の
劣るトナーを透過する除電光を用いるため、トナーの下
の感光体をも光除電でき、クリーニング性能を向上する
ことが出来る。

実施例 まず初めに機能的な説明をする。最後に現像するトナー
のクリーニング性が悪くなる理由について調べなところ
、次のようなことがわかった。従来例に示したカラー電
子写真装置では、イエロ・マゼンタのトナーは感光体に
現像゛されたのちその上から再びコロナ帯電される。こ
のときトナーの下の感光体はプラスに帯電する。ところ
が、最後に現像されたシアントナーは現像した後そのま
ますぐに紙に転写されるため、トナーの下の感光体はほ
とんど帯電していない。感光体上のトナーが紙に転写さ
れると、転写器の極性がマイナスであるため紙が引き剥
された後の感光体はマイナスに帯電する。イエロとマゼ
ンタのトナーの下の感光体は転写前にプラスに帯電して
いるため、転写時ののマイナスと相殺され感光体の電位
はほぼＯＶになる。ところがシアンの下の感光体はもと
もと帯電していないため、マイナス転写の影響を受は約
−２００Ｖに帯電する。

従って、感光体上に残留したシアンのトナーは感光体と
静電的に引き合って、イエロとマゼンタのトナーよりも
感光体との付着力が大きくなることがわかった。

このため、静電的にトナーを感光体からクリーニングす
る、例えば直流電圧を印加した導電性ファーブラシクリ
ーニング装置などでは、イエロとマゼンタトナーに合わ
せてクリーニング条件を最適化すると、シアントナーの
クリーニング性が最適条件からはずれ悪くなることがわ
かった。

ここで、最後に現像したシアントナーを効果的にクリー
ニングするには、シアンとイエロ・マゼンタトナーの感
光体との付着状態を同じにすればよい。このためには、
シアントナーの下の感光体を除電すればよく、この目的
のためにシアントナーを透過する波長の除電光を用いて
クリーニングの前に感光体を全面照射すればよいことが
わかった。従って、マゼンタを最後に現像する場合には
、マゼンタ光、または赤の光が好ましい。

本発明に用いる除電ランプには白色光にシアン色のフィ
ルムを被覆しても良いし、また、蛍光管等のシアン光を
用いてもよい。またこの実施例では。シアンを最後に現
像しているので、シアン色の除電光についてしか説明し
ていないが、青の除電光であってもよい。しかし、除電
効率の点から、除電光の波長は、最後の順番に現像する
トナーの色と略同一色であることが好ましい。さらに、
例えば赤のトナーが最後に現像されるのであれば、赤の
除電光が望ましいのはいうまでもない。イエロ・マゼン
タ・シアン・黒の４色のトナーヲ用い感光体上に振るカ
ラー像を形成す゛る装置に於いては、感光体上のトナー
量が多くなるためさらにクリーニング不良が発生し易く
なるので、本発明は特に効果的である。さらに、本発明
で述べるようなセレン系感光体を用いた装置に於いては
、感光体の分光感度の点からも最後の現像に用いるトナ
ーの色のシアン除電光にすることが好ましい。また本発
明の問題は、感光体上に残留したトナーを静電的にクリ
ーニングする際に発生するのであるから、感光体をクリ
ーニングするクリーニング装置が静電力を利用したクリ
ーニング装置である場合に於いて、本発明の除電光の効
果が大きい。このような静電力を利用したクリ−、ニン
グ装置としては、例えば電圧を印加した導電性ファーブ
ラシクリーニング装置や磁気プランクリーナがある。

次に、本発明の第１の実施例について第１図を用いて具
体的に説明する。

現像器１３．１４．１５は直流電界でトナーを飛しょう
させる非接触型の非磁性１成分現像器で、現像ローラと
接触した導電性のファーブラシ１６．１７．１８でトナ
ーを摩擦帯電し、アルミニウム製の現像ローラ１９．２
０，２ｉ上に、ブレード２２．２３．２４によりトナー
の薄層を形成する構成になっている。現像器１３にはイ
エロ（Ｙ）、現像器１４にはマゼンタ（Ｍ）、現像器１
５にはシアン（Ｃ）の絶縁性トナーが入っている。黒現
像器２５は、電子写真装置に広く用いられている絶縁性
トナーと磁性キャリアよりなる２成分現像剤の入った接
触型現像器である。そして現像ローラ１９．２０．２１
．２６と感光体２７との間隙（現像ギャップ）を一定に
して、各現像器を感光体２７の周辺に対向設置した。各
現像器は現像時には感光体２７に近接し、非現像時には
離間する離接機構が取り付けられている。

黒現像器２５の仕様及び現像条件並びにトナーの物性を
以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラ２６の直径：　２２■霞 現像ローラ２６の周速：　　３２０．璽／Ｓ現像ローラ
２８の上の現像剤層厚：　４００μｍ現像ローラ２６の
回転方向：感光体２７と逆方向（同進行方向） 現像ギャップ（現像ローラ表面と、感光体表面間のギャ
ップ）：現像時３００μｍ１非現像時２ｖａｌ ・現像剤物性 現像剤の種類　：　トナーとキャリアの２成分現像剤 キャリアの平均粒径：約５０μｍ キャリアの種類：　テフロンコートフェライトトナ、−
電荷量　：＋１０μＣ／ｇ トナー平均粒径　：　８μｍ トナー比誘電率：約２ イエロ・マゼンタ拳シアンの現像器の仕様及び現像条件
並びにトナーの物性を以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラの直径：　２０■■ 現像ローラの周速：１８０ｍ■／Ｓ 現像ローラの回転方向：感光体２７と逆方向（同進行方
向） 現像ローラの上のトナー層厚：３０μｍ現像ギャップ（
現像ローラ表面と、感光体表面間のギャップ）：現像時
１５０μｍ１非現像時２ｍ■ ・トナーの物性 トナー電荷量　：＋３μＣ／ｇ 平均粒径　　　：　１０μｍ 比誘電率　　　：約２ 感光体として赤外領域に長波長増感した直径１５２．８
園簡の無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム２７（感光層の厚
み６３μｍ１　　比誘電率的７、赤外域に長波長増感し
た機能分離型セレン感光体、波長７９０ｎｍにおける半
減露光量Ｏ０θμＪ／ｃｍりを用い、周速１６０ｍｍ／
ｓで回転させた。この感光体２７を帯電器２８（スコロ
トロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ１　グリッド電圧
：１ｋＶ）により帯電電位＋９００Ｖに帯電させた。次
に、波長７９０　ｎｍの半導体レーザ２９を発光させ露
光した。このとき、感光体面上での光強度は、１−　２
ｍＷにした。この半導体レーザ２９を用いて、感光体２
７上にネガの黒信号を露光し、静電潜像を形成した。前
記潜像を現像ローラ２６に＋６００ｖを印加した現像状
態の黒の現像器２５で反転現像し黒のトナー像を形成し
た後、−度感光体２７°を交流コロナ帯電器３０（印加
交流電圧：　５．　　ＯｋＶｒｍｓｌ　直流バイアス成
分；　＋２００Ｖ）で除電し、更に第３図に示す波長の
除電光を持つシアン光除電ランプ３１で感光体２７を除
電した。感光体２７上に現像された黒のトナー層厚は１
層から２層であり、トナー層の厚みは、１０〜２０μｍ
であった。

次に、再びコロナ帯電器２８（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ、　　グリッド電圧：＋６００Ｖ）
で感光体２７を＋６００Ｖ！Ｚ帯電シタ。

このとき、黒トナーの付着した感光体２７の帯電電位は
６００ｖになった。そののち、感光体２７に半導体レー
ザ２９によりイエロ°に対応する信号光を露光しイエロ
の静電潜像を形成した。ここでは、半導体レーザの露光
量を感光体面上で１．２ｍＷにした。次に、この感光体
を現像ローラ１９に＋ｅｏｏｖを印加した現像状態のイ
エロの現像器１３および非現像状態のマゼンタ現像器１
４、シアン現像器１５および黒現像器２５に通過させて
イエロのトナー像を形成した。次に、この感光体°２７
を交流コロナ帯電器３０（印加交流電圧；５、　　Ｏｋ
Ｖｒｍｓ、　　直流バイアス成分；　＋２００Ｖ）で除
電し、再びコロナ帯電器２８（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ１　グリッド電圧：＋θ４０ｖ）に
よって感光体２７°を＋８１０■に帯電した。このとき
、黒及びイエロトナーが付着した感光体２７の帯電電位
は８４０ｖになった。

その後、半導体レーザ２９によりマゼンタに対応する信
号光を露光しマゼンタの静電潜像を形成した。

そして、感光体２７を非現像状態のイエロ現像器１３、
現像ローラ２０に＋８００Ｖを印加した現像状態のマゼ
ンタ現像器１４に通過させてマゼンタのトナー像を形成
した。このとき感光体２７上のイエロとマゼンタの重な
った部分のトナー層は、２層から４層であり、その厚み
は２０〜４０μｍであった。その後、感光体２７を非現
像状態のシアン現像器１５及び黒現像器２５に通過させ
た。次に、感光体２７を交流コロナ帯電器３０（印加交
流電圧；　５．　　ＯｋＶｒｍｓｌ　直流バイアス成分
；＋２００Ｖ）で除電し、再びコロナ帯電器２８によっ
て感光体２７を＋８５０Ｖに帯電した。このとき、黒、
イエロ、およびマゼンタトナーのみが付着した感光体２
７の帯電電位“は８７０Ｖになった。またイエロとマゼ
ンタのトナーが重なった部分の感光体２７の帯電電位は
７８０Ｖになった。

その後、半導体レーザ２９によりシアンに対応する信号
光を露光しシアンの静電潜像を形成した。

次に、感光体２７を非現像状態のイエロ現像器１３及び
マゼンタの現像器１４、現像ローラ２１に＋８３０Ｖを
印加した現像状態のシアン現像器１５に通過させてシア
ンのトナー像を形成し感光体２７上にカラー画像を完成
した。

こうして感光体２７上に得られたカラートナー像を転写
帯電器３２によって紙３３に転写した後、交流コロナ帯
電器３４により紙を除電し、定着器３５により熱定着し
た。一方、転写後、感光体２７の表面を、交流コロナ帯
電器３０（印加交流電圧；　５．　　ＯｋＶｒｍｓ、　
　直流バイアス成分；　＋８００Ｖ）を照射した後、第
３図に示す波長を持つシアン光除電ランプ３１で感光体
を除電した。その後、−３５０Ｖの電圧を印加した導電
性ファープランクリーナ３５（レーヨン繊維にカーボン
ブラックを分散した比抵抗１０６０ｃｍのファーをステ
ンレスの棒に巻き付けたもの）を感光体２７に圧接しク
リーニングした。

その結果、３５’Ｃ１相対湿度８５％の環境下、３００
０枚のプリント終了後でもクリーニング不良のない鮮明
なカラー画像が得られた。

発明の効果 本発明によれば、感光体上でトナー像を合成しカラー像
を得るカラー電子写真装置に於て、最後に現像したトナ
ーのクリーニングを容易にするカラー電子写真装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカラー電子写真装置の側面
図、第２図は従来装置の側面図、第３図は、第１図に示
す装置に用いた除電光の波長の１例を示す測定図である
。 Ｉ３・・・イエロ現像器、１４・・・マゼンタ現像器、
１５・・・シアン現像器、２５・・・黒現像器、２７・
・・感光体、２８・・・コロナ帯電器、２９・・・半導
体レーザ、３１・・・除電ランプ、３５・・・ファープ
ランクリーナ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名／〜３−）
ナー保ｐｔ株 第２図 Ｓ封光量　　　　　　圀

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数色のトナーを用いて、帯電・露光・現像工程
   を繰り返し、感光体上にカラー像を形成した後、紙に転
   写する過程を有し、前記カラー像を前記紙に転写した後
   、前記感光体を光除電する除電光の波長が、前記複数色
   のトナーの最後の順番に現像するトナーを透過する波長
   であるカラー電子写真装置。
2. （２）除電光の色が、最後の順番に現像するトナーの色
   と略同一色である請求項１記載のカラー電子写真装置。
3. （３）複数色のトナーの色が、イエロ・マゼンタ・シア
   ン・黒であり、最後の現像に用いるトナーの色が、シア
   ンである請求項１記載のカラー電子写真装置。