JPH0246474A

JPH0246474A - カラー電子写真装置

Info

Publication number: JPH0246474A
Application number: JP63196586A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yamamoto; 肇山本; Toichi Matsumura; 松村　東一; Tatsuo Nakatsugawa; 中津川　達雄; Masahiko Nakamura; 政彦中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0734130B2

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。

従来の技術近年、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装置が盛んに検討されている
。この方法は、従来のカラー電子写真法と異なり、転写
ドラムがなく装置を小型化できるという利点を有してい
る。

この種のカラー電子写真装置として、例えば、発明者ら
が特願昭６２−２７０６６４号に提案した装置がある。

以下、この発明の実施例について第２図を用いて説明す
る。

現像器１．２．３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４．５．６でトナーを摩擦帯電
し、アルミニウム製の現像ローラ７．８．９上に、ブレ
ード１０．１１．１２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１にはイエロ（Ｙ）、現像器２
にはマゼンタ（Ｍ）、現像器３にはシアン（Ｃ）の絶縁
性トナーが入っている。現像器１３は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７．８．９
．１４と感光体１５との間隙（現像ギャップ）を一定に
して、各現像器を感光体１５の周辺に対向設置した。各
現像器は現像時には感光体に近接し、非現像時には離間
する離接機構が取り付けられている。

感光体として赤外領域に長波長増感した直径１５２關の
無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１５を用い、周速ＩＣ３
０ｍｍ／ｓで回転させる。この感光体１５を帯電器１６
（スコロトロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、　　グ
リッド電圧：１ｋＶ）により帯電電位＋９００Ｖに帯電
させる。次に、波長７９０ｎｍの半導体レーザ１７を発
光させ露光する。この半導体レーザ１７を用いて、感光
体１５上にネガの黒信号を露光し静電潜像を形成する。

前記潜像を現像ローラ１４に＋ｅｏｏｖを印加した現像
状態の黒の現像器１３で反転現像し黒のトナー像を形成
した後、除電ランプ１８で感光体１５を除電する。

次に、再びコロナ帯電器１６で感光体１５を＋８００Ｖ
に帯電する。そののち、感光体１５に半導体レーザ１７
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
像を形成する。次に、この感光体を現像ローラ７に＋６
００ｖを印加した現像状態のイエロの現像器１および非
現像状態のマゼンタ現像器２、シアン現像器３および黒
現像器１３に通過させてイエロのトナー像を形成する。

次に今度はこの感光体１５を除電すること無く、そのま
ま再びコロナ帯電器１６によって感光体１５を＋８１０
Ｖに帯電した。その後、半導体レーザ１７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
する。次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１
、現像ローラ８に十８００Ｖを印加した現像状態のマゼ
ンタ現像器２に通過させてマゼンタのトナー像を形成す
る。

その後、感光体１５を非現像状態のシアン現像器３及び
黒現像器１４に通過させる。次に、今度は感光体１５を
交流コロナ帯電器１９（印加電圧；５ｋＶｒｍｓ）でコ
ロナ爆露し、再びコロナ帯電器１６によって感光体１５
を＋８００ｖに帯電する。

その後、半導体レーザ１７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する。

次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１及びマ
ゼンタの現像器２、現像ローラ９に＋８００ｖを印加し
た現像状態のシアン現像器３に通過させてシアンのトナ
ー像を形成し感光体上にカラー画像を完成する。

こうして感光体１５上に得られたカラートナー像を転写
帯電器２０によって紙２１に転写した後、定着機２２に
より熱定着する。一方、転写後、感光体１５の表面を、
クリーニング前帯電器２３（コロナ電圧＋５．５ｋＶ）
でプラスに帯電した後、−１５０Ｖの電圧を印加した導
電性ファーブラシ２４を感光体１５に圧接しクリーニン
グする。

この従来例では、感光体上に形成したカラー像を転写す
るとき、誘電体ベルトに紙を密着させさらに紙表面を感
光体に圧接し、誘電体ベルトの背面からコロナ放電によ
りトナー像を転写する。このようにしてトナー像を転写
した紙を、その後熱定着機により定着すると、その間に
第２図に示すＡ点及びＢ点に於いてトナーが飛び散り画
像が乱れる欠点があることがわかった。

このトナーの飛び散りについて以下説明する。

コロナ転写した紙の上には２種類の帯電状態を持つトナ
ーが付着している。すなわち、黒、イエロ、マゼンタの
ようなコロナ帯電器１６によって感光体上で再帯電され
たトナー　そして最後に現像されコロナ帯電されないト
ナーの２種である。シアンのトナーは現像後そのまま紙
に転写されるため、最初の３種のトナーに比べて電荷量
が小さい。このような２種類の帯電状態を持つトナーの
付着した紙を第２図Ａ点で転写ベルトから引き剥すと、
紙と転写ベルトの間で剥離放電を起こし、第３図に示す
様にに電荷量の大きな黒。イエロ、マゼンタのトナーが
飛び散り、第４図に示すように画像が乱れた。

この飛び散りを防止するため、転写ベルトからの分離直
前に紙と転写ベルトとの静電引力を打ち消す目的で交流
コロナ帯電器を用いて紙を除電すると、このようなＡ点
での剥離放電はなくなった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、紙をこの除電した状態のままで定着機に
突入させると、定着機の直前すなわち第２図中のＢ点に
到達するまでに機械的振動によりトナーが紙の上を動き
、画像が乱れた。

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、トナーの飛
び散りのない鮮明な画像の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本発明は、複数色のトナーを用いて、帯電・露光・反転
現像工程を繰り返し、感光体上にカラー像を形成した後
、前記カラー像を紙に誘電体ベルトを用いて転写するカ
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、前記紙を直流電圧を印加した帯電器ａで帯電
した後、前記誘電体ベルトから分離し、さらに上部に帯
電器ｂ１下部に帯電器Ｃを有する帯電器対の間を通過さ
せた後、前記紙を熱定着するカラー電子写真装置である
。

作用本発明によれば、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、トナーの飛び散りの
ない鮮明な画像のカラー電子写真装置を得ることができ
る。

実施例まず初めに、トナーの静電的な振舞いについて説明する
。トナーを感光体から紙に転写した後に誘電体ベルトか
ら紙を分離するときに、そのまま分１１ｉＩしても、ま
た紙をプラスに帯電しても剥離放電が激しく発生しトナ
ー画像が乱れる。代わりに交流コロナを用いて紙を除電
した場合には、紙の上のトナーまで除電されるため、わ
ずかの機械振動でもトナー像が乱れる。このとき、紙の
転写ベルトからの分離時にマイナスコロナ帯電器を用い
ると、転写ベルトからの剥離放電を完全に防ぐことがで
きることがわかった。しかも紙の上のトナー像はマイナ
ス帯電により静電的に紙の上に固定された状態となり、
定着機に突入するまでに機械振動を受けてトナー像が乱
れることもない。このとき、プラスコロナ帯電では剥離
放電を起こし、マイナスコロナ帯電では起こさないのか
は良くわからないが、転写に用いた誘電体ベルトの材質
または構成が関係していると思われる。

ところが、その後このマイナスコロナを照射しマイナス
帯電した状態の紙を熱定着機に突入させると、定着機が
帯電しているために紙の上のトナーが飛び散った。これ
を防ぐには帯電した定着機を除電すれば良いが、定着機
は熱をかけながらしかも高速で回転しているため、完全
に除電することは困難である。このような帯電した状態
の定着機に突入させ、しかも紙の上のトナー像を乱さな
いようにするには、紙とトナーの静電的付着力を強くす
れば良い。このためには、紙の上と下から挟み込むよう
にコロナ帯電させてから定着機に突入させるとトナーの
飛び散りは発生しないことがわかった。

本実施例に用いる転写ベルトは、カーボンブラック等が
分散され導電性にしたゴムの表面に、例えばポリテトラ
フルオロエチレンやポリエチレンテレフタレート等の高
抵抗材料層が塗布された構成のベルトが用いられる。導
電層は、完全に導電対にすると転写できないのでその抵
抗値の範囲は１０４〜１０ＩＯΩｃｍの範囲にすること
が望ましい。

また転写ベルトの厚みは２００μｍ〜２關の範囲が望ま
しい。この様な構成の転写ベルトから紙を分離するには
、分離帯電器に印加する電圧はマイナスであることが望
ましい。紙を分離した後、もう−度紙を帯電させる帯電
器対の上部と下部の帯電器に印加する電圧は、トナーと
紙が十分に静電的に吸着する組合せであれば良く、すな
わち、（１）上部帯電器；プラスコロナ下部帯電器；マイナスコロナｌ１− （２）上部帯電器；マイナスコロナ下部帯電器；プラスコロナ（３）上部帯電器；プラスコロナ下部帯電器；交流コロナ（４）上部帯電器；マイナスコロナ下部帯電器；交流コロナ（５）上部帯電器；交流コロナ下部帯電器；マイナスコロナ（６）上部帯電器；交流コロナ下部帯電器；プラスコロナの組合せがある。

以下、本発明の実施例について第１図を用いて更に詳細
に説明する。

現像器２５．２６．２７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２８．２９．３０でトナ
ーを摩擦帯電し、アルミニウム製の現像ローラ３１．３
２．３３上に、ブレード３４．３５．３６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２５にはイ
エロ（Ｙ）、現像器２６にはマゼンタ（Ｍ）、現像器２
７にはシアン（Ｃ）の絶縁性トナーが入っている。黒現
像器３７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３１．３２．３３
．３８と感光体３９との間隙（現像ギャップ）を一定に
して、各現像器を感光体３９の周辺に対向設置した。各
現像器は現像時には感光体３９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３７の仕様及び現像条件並びにトナーの物性を
以下に示す。

く現像器の仕様及び現像条件〉現像ローラ３８の直径：２２ｍｍ現像ローラ３８の周速：　３２０ｍｍ／　Ｂ現像ローラ
３８の上の現像剤層厚：４００μｍ現像ローラ３８の回転方向：感光体３９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２ｍｍく現像剤物性〉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ー電荷量　：　＋１５μＣ／ｇトナー平均粒径：　１２μｍ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。

く現像器の仕様及び現像条件〉現像ローラの直径：２０ｍｍ現像ローラの周速：１６０ｍｍ／ｓ現像ローラの回転方向：感光体３９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２ｍｍくトナーの物性〉トナー電荷量：＋３μＣ／ｇ平均粒径：　１２μｍ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
ｍｍの無定型５ｓ−Ｔｅ感光体ドラム３９（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７９０ｎｎ＋における
半減露光量０．６μＪ／ａｍ２）を用い、周速１（３０
＋ｎｍ／ｓで回転させた。この感光体３９を帯電器４０
（スコロトロン帯電器、コロナ電圧二十７ｋＶ、　　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４１を
発光させ露光した。このとき、感光体面上での光強度は
、１．５ｍＷにした。この半導体レーザ４１を用いて、
感光体３９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３８に＋ｅｏｏｖを印加し
た現像状態の黒の現像器３７で反転現像し黒のトナー像
を形成した後、−度感光体３９を交流コロナ帯電器４２
（印加交流電圧：　５．　　ＯｋＶｒｍｓｌ　　直流バ
イアス成分；　＋２００Ｖ）で除電し、更にシアン光除
電ランプ４３で感光体３９を除電した。感光体３９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４０（スコロトロン帯電器、コ
ロナ電圧：＋７ｋＶ１　グリッド電圧：＋６００Ｖ）で
感光体３９を＋６００ｖに帯電シタ。

このとき、黒トナーの付着した感光体３９の帯電電位は
＋ｅｏｏｖになった。そののち、感光体３９に半導体レ
ーザ４１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゜５ｍＷにした。次に、この感光体
を現像ローラ３１に＋６００ｖを印加した現像状態のイ
エロの現像器２５および非現像状態のマゼンタ現像器２
６、シアン現像器２７および黒現像器３７に通過させて
イエロのトナー像を形成した。

この感光体３９を交流コロナ帯電器４２（印加交流電圧
；　５　、Ｏｋ　Ｖｒｍｓｌ　　直流バイアス成分；＋
２００Ｖ）で除電し、再びコロナ帯電器４０（スコロト
ロン帯電器、コロナ電圧：　＋　７　ｋ　ＶＮ　　グリ
ッド電圧：　＋９４０Ｖ）によって感光体３９を＋８１
０Ｖ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３９の帯電電位は＋８４０■になった。その
後、半導体レーザ４１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。

感光体３９を非現像状態のイエロ現像器２５、現像ロー
ラ３２に＋８００Ｖを印加した現像状態のマゼンタ現像
器２６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３９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３９を非現像状態のシアン現像器２７及
び黒現像器３７に通過させた。次に、感光体３９を交流
コロナ帯電器４２（印加交流電圧：　５　、Ｏｋ　Ｖｒ
ｍｓ、　直流バイアス成分；＋２００Ｖ）で除電し、再
びコロナ帯電器４０によって感光体３９を＋８５０■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３９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３９の帯電電位は＋７８０ｖになった。

半導体レーザ４１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３９を非
現像状態のイエロ現像器２５及びマゼンタの現像器２６
、現像ローラ３３に＋８３０Ｖを印加した現像状態のシ
アン現像器３７に通過させてシアンのトナー像を形成し
感光体３９上にカラー画像を完成した。

転写ベルト４４の構成は、カーボンブラックを分散した
導電性ゴムベルトの表面をテフロンコートしたものであ
りその抵抗値は１０８ΩＣｊｍ、　　その厚みは１鰭で
ある。紙４５を、予め紙吸着帯電器４６（印加電圧；−
４ｋＶ）と対向電極である接地した導電性ブラシ４７の
間に通し、転写ベルト４４に吸着させた。

この紙４５に、感光体３９上に得られたカラートナー像
を転写帯電器４８（印加電圧；−６ｋＶ）によって転写
した後、紙分離帯電器４９（印加電圧；　−８ｋＶ）に
より紙を帯電した接紙を転写ベルト４４から分離し、プ
ラス帯電器５０（印加電圧；　＋４ｋＶ）とマイナス帯
電器５１（印加電圧；−５ｋＶ）よりなる帯電器対の間
を通過させ帯電し、さらに定着機５２により熱定着した
。

一方、転写後、感光体３９の表面を、交流コロナ帯電器
４２（印加交流電圧；　５．　　ＯｋＶｒｍｓｌ　直流
バイアス成分；　＋８００Ｖ）を照射した後、シアン光
除電ランプ４３で感光体を除電した。その後、−３５０
Ｖの電圧を印加した導電性ファーブラシクリーナ５３（
レーヨン繊維にカーボンブラックを分散した比抵抗１０
１０５Ｑのファーをステンレスの棒に巻き付けたもの）
を感光体３９に圧接しクリーニングした。

その結果、３５°Ｃ相対湿度８５％、また１０℃相対湿
度１５％のいずれの環境下でもトナーの飛び散りのない
鮮明な画像が得られた。

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、トナーの飛び散りの
ない鮮明な画像の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図は本発明一実施例のカラー電子写真装置の側面図
、第２図は従来例の装置の側面図、第３図は同従来装置
で発生するトナーの飛び散りの様子を示す概念図、第４
図及び第５図は同従来装置で発生したトナーの飛び散り
を説明する図である。２５・・・イエロ現像器、２Ｂ・・・マゼンタ現像器、
２７・・・シアン現像器、３７・・・黒現像器、３９・
・・感光体、４０・・・コロナ帯電器、４！・・・半導
体レーザ、４４・・・転写ベルト、４Ｂ・・・分離帯電
器、５０・・・帯電器、５１・・・帯電器、５２・・・
熱定着機。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名＋９−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数色のトナーを用いて、帯電・露光・反転現像
工程を繰り返し、感光体上にカラー像を形成した後、前
記カラー像を紙に誘電体ベルトを用いて転写するもので
あり、前記カラー像を前記紙に転写した後、前記紙を直
流電圧を印加した帯電器ａで帯電した後、前記誘電体ベ
ルトから分離し、さらに上部に帯電器ｂ、下部に帯電器
ｃを有する帯電器対の間を通過させた後、前記紙を熱定
着することを特徴とするカラー電子写真装置。
（２）誘電体ベルトが導電性ゴムの表面に高抵抗材料層
が形成された構成のベルトである請求項１記載のカラー
電子写真装置。
（３）帯電器ａに印加する電圧がマイナスである請求項
１または２記載のカラー電子写真装置。
（４）帯電器ｂに印加する電圧がトナーの帯電極性と同
極性の直流電圧であり、かつ帯電器ｃに印加する電圧が
帯電器ｂに印加する電圧と逆極性の直流電圧である請求
項３記載のカラー電子写真装置。
（５）帯電器ｂに印加する電圧がトナーの帯電極性と逆
極性の直流電圧であり、かつ帯電器ｃに印加する電圧が
帯電器ｂに印加する電圧と逆極性の直流電圧である請求
項３記載のカラー電子写真装置。
（６）帯電器ｂに印加する電圧がトナーの帯電極性と同
極性の直流電圧であり、かつ帯電器ｃに印加する電圧が
交流電圧である請求項３記載のカラー電子写真装置。
（７）帯電器ｂに印加する電圧がトナーの帯電極性と逆
極性の直流電圧であり、かつ帯電器ｃに印加する電圧が
交流電圧である請求項３記載のカラー電子写真装置。
（８）帯電器ｂに印加する電圧が交流電圧であり、かつ
帯電器ｃに印加する電圧がトナーの帯電極性と同極性の
直流電圧である請求項３記載のカラー電子写真装置。
（９）帯電器ｂに印加する電圧が交流電圧であり、かつ
帯電器ｃに印加する電圧がトナーの帯電極性と逆極性の
直流電圧である請求項３記載のカラー電子写真装置。