JPH0255373A

JPH0255373A - カラー電子写真装置

Info

Publication number: JPH0255373A
Application number: JP63207603A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Yuasa; 安仁湯浅
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-02-23

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カラープリンタなどのハ
ードコピー装置に利用出来るカラー電子写真装置に関す
るものである。

従来の技術従来から、帯電、露光、現像を数回繰り返して電子写真
感光体（以下感光体と称する）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方法が種々提案されている
。

この種のカラー電子写真方法の一従来例（特願昭６０−
９５４５６号）を第２図に示す。第２図において、２１
は矢印の方向に回転するセレンテルル（Ｓｅ−Ｔｅ）感
光体、２２は感光体２１を一様に正帯電するコロナ帯電
器、２３はレーザビームスキャナ、２４〜２７は各々イ
エロー（以下Ｙと称する）、マゼンタ（以下Ｍと称する
）、シアン（以下Ｃと称する）、ブラック（以下Ｂと称
する）の現像剤が別々に入っている現像器、２８は記録
紙、２９はトナー像を記録紙２８に転写し易くするため
の除電ランプ、３０はトナー像を記録紙に転写するため
のコロナ帯電器、３１は加熱定着器、３２はトナー転写
後感光体２１に残ったトナー、を取り除くためのクリー
ニングブレード、３３は感光体２１上の静電潜像を光で
消去するための除電ランプである。

次に現像器２４〜２７の具体的な構成図を第３図に示す
。第３図において、３４は正帯電性のトナーと磁性キャ
リアの混合物からなる２成分現像剤（以下、現像剤とい
う）、３５はアルミニウムなどの非磁性材料からなる現
像スリーブ、３６は複数の磁極を有するマグロール、３
７は現像スリーブ上の現像剤３４の層厚を規制する層厚
規制ブレード、３８は現像後、現像スリーブ３５上の現
像剤３４を掻き落す掻き落し板、３９は現像剤３４を攪
拌する回転羽根、４０は補給用のトナー４１はトナー補
給ローラ、２１は現像スリーブ３５上の現像剤３４と接
触しない位置に間隔を開けて設置した感光体、４２は現
像スリーブ３５上の現像剤３４からトナーを感光体２１
に向けて電気的に飛翔させるための電源である。

ここで現像器を現像可能な状態にするには、電源に正の
直流電圧に高圧の交流電圧を重畳した電圧を発生させる
ものを用い現像スリーブ３５と電源４２を接続する。

また、現像器を現像に供さない状態にするには、現像ス
リーブ３５を電気的に浮かすか、接地するかあるいは現
像スリーブに負の直流電圧を印加する。

次に、上述したカラー電子写真装置を用いてカラー画像
を形成する方法について説明する。まずコロナ帯電器２
２で感光体２１を正帯電したあと、レーザビームスキャ
ナ２３でＹの画像信号を露光し、ネガの静電潜像（画像
部が露光されて感光体の表面電位が減衰している静１ｔ
？ｌ像）を形成する。

そして静電潜像をＹトナーの入っている現像器２４でネ
ガ・ポジ反転現像し、感光体２１上にＹのトナー像を形
成する。この時、Ｙトナーの入っている現像器２４だけ
が電源４２に接続されているが、その他の現像器２５〜
２７はトナーが飛翔しない状態に調整されている。Ｙ）
ナーで現像した後、感光体２１を除電ランプ３３で全面
照射し、イエローの静電潜像を消去する。

次に、Ｙのトナー像を形成した方法と同様の方法により
、帯電、露光、現像、光除電の工程を繰り返し、感光体
２１上にＭ、Ｃ，Ｂのトナー像をＹのトナー像の上に順
次形成する。総てのトナー像の形成が終了した後、除電
ランプ２９で静電潜像を消去し、コロナ帯電器３０でト
ナー像を記録紙２８に各色−括して静電転写する。一方
、静電転写後、感光体２１に残留したトナーは、クリー
ニングブレード３２で除去されカラー画像形成の１サイ
クルが完了する。

発明が解決しようとする課題上記した従来のカラー電子写真装置を用いて画像を複写
する際、画像部が露光されて感光体の表面電位が減衰し
ている静電潜像を現像する反転現像を用いるプロセスに
おいて、感光体の表面電位の変動が複写画像に与える影
響は大きい。例えば感光体表面電位が低下してくると、
１画素の静電潜像の領域が広がり、解像性が悪くなりラ
インペアがつぶれてしまう。また表面電位の低下によっ
て非画像部へのトナーの地かぶりが発生しやすくなる。

逆に表面電位が高くなると、トナーとキャリアからなる
二成分現像においてはキャリア付着が発生しやすくなる
。またライン等が細り、読み難い文字になってしまう。

感光体の表面電位の変動の要因としては感光体の温度特
性が挙げられる。例えばＴｅをドープして感光体の感度
を挙げた５ｅ−Ｔｅ感光体の場合、高温時における表面
電位の暗減衰が大きく、また第２図に示したようにコロ
ナ帯電器からの距離が長い現像位置においては一層大き
くなる。

本発明は温度変化による感光体表面電位の変動による影
響を少なくし、常に安定したカラー画像を得ることの出
来るカラー電子写真装置を提供することにある。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明のカラー電子写真装置
では、感光体の表面電位とトナーの帯電極性を同極とし
、画像部が露光されて前記感光体の表面電位が減衰して
いる静電潜像を現像する反転現像を用い、前記感光体上
に帯電、露光、現像を繰り返し、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの少なくとも一色以上のトナーを重ね
合せるカラー電子写真装置で、感光体周辺の温度を検出
する温度検出手段を具備し、前記温度検出手段からの情
報に従って、現像剤保持部材（以下現像ローラと称する
）に印加する現像バイアス、感光体の表面電位、及び光
信号の露光量を変化させる手段をとる。

作用本発明は上記した構成によって温度変化による感光体の
表面電位の変動によって生じる影響を抑えることが出来
、常にカラー画像のバランスが良好に再現され、自然の
画像に近づけることができる。また文字画像においては
、ライン等をくっきりと、強く、鮮明に現像でき、画質
をバランスよく再現することが可能になった。

実施例以下本発明の一実施例のカラー電子写真装置について図
面を参照しながら説明する。

実施例１第１図に本発明のカラー電子写真装置を示す。

現像器１，２．３は直流電界でトナーを飛翔させる非接
触型の非磁性−成分現像器で、４は接触型トナーとキャ
リアからなる二成分磁気ブラシ現像器である。アルミニ
ウム製の現像ローラ１０１゜２０１．３０１上にブレー
ド１０２．２０２゜３０２によりトナーの薄膜を形成す
る構成になっている。また４０２の非磁性ブレードによ
って現像ローラ４０１上に搬送される現像剤層の穂立ち
を規制する。

また現像器１．２．３にはファーブラシ１（１３゜１０
４．１０５を具備し、トナーの摩擦帯電の効果を高めて
いる。

現像器１にはＹ、現像器２にはＭ、現像器３にはＣ１現
像器４にはＢの絶縁性トナーが入っている。現像ローラ
１０１，２０１，３０１，４０１と感光体５との間隔（
現像ギャップ）を一定にして各現像器を感光体５の周辺
に対向配置した。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
。

現像器の仕様および、現像条件並びにトナーの物性を以
下に示す。

現像器１，２．３の仕様及び現像条件現像ローラの直径；１６ｍｍ現像ローラの周速；１６０閣八ｅｃ現像ローラ上のトナー層厚；３０μｍ現像ローラの回転方向；感光体ｌと逆方向現像ギャップ
　現像時；１５０μｍ非現像時；７００μｍトナーの物性　トナーの電荷量；モ３μＣ／ｇトナーの
平均粒径；１０μｍ現像器４の仕様及び現像条件現像ローラの直径；２４．５閣現像ローラの周速；　３２０　ｒａａ／ｓｅｃ現像ロー
ラの回転方向；感光体１と逆方向現像ギャップ　現像時
：５００μｍ非現像時；３ｍｍブレードと現像ローラの間隔；３５０ＩＩｍトナーの物
性　トナーの電荷１；＋１５ＩＣ／ｇトナーの平均粒径
；８μｍ近年でのデジタル画像処理における中間調再現としては
デイザ法が代表的なものである。そのなかでもドツト集
中型、ドツト分散型等があり、いずれも１画素のドツト
が基本となっている。すなわちそのドツトの再現性が画
像の良否を決定すると言える。

フルカラープロセスを用いた画像形成プロセスを説明す
る。感光体として直径１５２Ｍの無定型５ｅ−Ｔｅ感光
体ドラムを用い、周速１６０　ｍ／ｓｅｃで回転しなが
ら、帯電器６（コロナ電圧、７ｋＶ、グリッド電圧９０
０　Ｖ）により表面電位＋８５０■に帯電させた。

次に出力１．５　ｍＷ、波長７８０　ｎｍの半導体レー
ザ７を発光させ、感光体５上にネガのＢ信号に対応する
露光光を照射し、Ｂの静電潜像を形成した。感光体５を
非現像状態のＹ現像器１、Ｍ現像器２、Ｃ現像器３に通
過させ、前記静電潜像を現像ローラ４０１に直流電圧＋
５５０ｖの現像バイアスを印加した現像状態のＢ現像器
４で反転現像した後、Ｂのトナー像を形成した。現像後
除電ランプ８で全面照射し、交流コロナ帯電器９に交流
電圧を印加して静電潜像を消去した。

次に再びコロナ帯電器６で感光体５を帯電し、感光体５
に半導体、レーザ７によりＹに対応する信号光を露光し
、Ｙの静電潜像を形成した。前記静電潜像を現像ローラ
１０１に直流電圧＋８００■の現像バイアスを印加した
現像状態のＹ現像器１で反転現像した後、非現像状態の
Ｍ現像器２、および非現像状態のＣ現像器３、Ｂ現像器
４を通過させ、Ｙのトナー像を形成した。同様にしてＭ
。

Ｃトナー像を逐次形成し、感光体５上に得られたフルカ
ラートナー像を転写帯電器１１によって祇１２に転写し
た後、定着器１３で熱定着した。転写電圧は一５ｋＶ印
加した。

本実施例ではＹ、Ｍ、Ｃに非接触型の非磁性−成分現像
器を用い、Ｂに接触型の磁気プラシニ成分現像器を用い
たが、場合によってはＹ、　Ｍ、　　Ｃ。

Ｂとも非接触型の非磁性−成分現像器を用いてもよい。

以上がフルカラー画像形成プロセスの概要である。第１
図に温度検出用のサーミスタ１４を示している、サーミ
スタからの出力情報を現像バイアス制御装置（図示して
いない）に送り、この出力情報に応じて現像ローラに印
加する現像バイアスを変化させている。

現像バイアスを変更する手段として本実施例では現像ロ
ーラに印加する直流電圧を変化させたが、現像ローラに
直流電圧に交流電圧を重畳させて、交流電圧の大きさを
変化させることも可能である。

第４図にＢ現像位置での感光体表面電位の温度特性を示
す、横軸に温度、縦軸に感光体表面電位を示している。

帯電器は前に示したように、コロナ電圧ｉ＋７ｋＶ、グ
リッド電圧；＋９００Ｖ印加している。温度の上昇とと
もに暗減衰が大きくなり、表面電位が低下しているのが
分る。

そこでサーミスタからの出力に従って、現像バイアスを
第５図の点線のように変化させた。低温側では表面電位
は高い値を維持し、また感光体の感度の低下によって露
光電位が上昇するため、現像バイアスを直流電圧＋７０
０ｖに上げ、高温側では表面電位が低下するため、現像
バイアスを直流電圧＋５５０ｖに低下させた。

以上の方法によって低温側での画像濃度の低下、ライン
の細りがなく、また高温側ではラインペアがつぶれるこ
となく解像性が得られ、地かぶりもなく高い画像濃度が
得られている。

比較例１第１図で説明した装置を用い、Ｂ現像時の現像バイアス
を直流電圧＋６００Ｖと一定に設定した。

他のプロセス条件は実施例１と同じである。

得られた複写画像において、高温側において地かぶりが
発生し初め、ラインペアがつぶれ、解像性が悪くなって
いる。

次にＢ現像時の現像バイアスを直流電圧＋５００Ｖと一
定に設定した。他のプロセス条件は実施例１と同じであ
る。

得られた複写画像において、高温側においての地かぶり
は発生せず、ラインペアがつぶれることなく良好に再現
されている。しかし低温側において、画像濃度の低下、
ラインの細りが生じている。

実施例２実施例１で説明した画像形成プロセスで、コロナ電圧、
グリッド電圧、転写電圧を実施例１で示した値で一定と
し、現像バイアスを直流電圧＋６００Ｖで一定とし、サ
ーミスタからの出力情報に従って、温度変化に対する半
導体レーザの露光量を第６図に示すように変化させた。

実線で感光体表面電位、露光電位を、点線で半導体レー
ザの露光量を示している。

低温側では表面電位は高い値を維持し、また感光体の感
度の低下によって露光電位が上昇するため、露光量を２
．０ｍＷに上げ、高温側では表面電位が低下するため、
露光量を１．０　ｍＷに低下させた。

この半導体レーザの露光量を変化させる手段としては半
導体レーザに印加する電圧の印加時間を変化させる方法
、また印加する電圧値の大きさを変える方法等がある。

また光信号発生手段として発光ダイオードや、光源に蛍
光灯を用い、画像情報に応じて液晶シャッタやＰＬＺＴ
シャッタアレイを開閉させてもよい０本実施例では半導
体レーザを用いた。

以上の方法によって特に低温側での露光電位の上昇によ
る画像濃度の低下、ラインの細りがなく、また高温側で
はラインペアがつぶれることなく解像性が得られ、地か
ぶりもなく高い画像濃度が得られている。

比較例２第１図で説明した装置を用い、Ｂ現像時の半導体レーザ
の露光量を２．０ｍＷと一定に設定した。

Ｂ現像時の現像バイアスは直流電圧＋５５０Ｖと一定に
設定した。他のプロセス条件は実施例１と同じである。

得られた複写画像において、高温側においてラインペア
がつぶれ、解像性が悪くなっている。

Ｂ現像時の半導体レーザの露光量を１．０ｍＷと一定に
設定した。Ｂ現像時の現像バイアスは直流電圧＋５５０
ｖと一定に設定した。他のプロセス条件は実施例１と同
じである。

得られた複写画像において、高温側において、ラインペ
アがつぶれることなく良好に再現されている、しかし低
温側において、画像濃度の低下、ラインの細りが生じて
いる。

実施例３実施例１で説明した画像形成プロセスで、サーミスタか
らの出力情報に従って、スコロトロン帯電器のグリッド
電極に印加する電圧を変化させ、感光体表面電位の変動
を少なくした。第７図にグリッド電極に印加した電圧と
、そのときの感光体表面電位を示す、プロセス条件とし
て、転写電圧−５ｋＶ、半導体レーザ出力１．５ｍＷ、
Ｂｌ−ナー現像バイアスを直流電圧＋５５０ｖと同一で
行った。

感光体表面電位は低温側において、コロナ電圧＋７ｋＶ
、グリッド電圧＋９００■、により＋８５０Ｖ〜９００
■以内に制御されている。高温側においては、コロナ電
圧＋７ｋＶ、グリッド電圧＋ｌ１００Ｖに設定すること
によって、表面電位は＋８５０Ｖ程度を維持している。

このように温度変化によってグリッド電圧を＋９００Ｖ
〜＋１１００Ｖ内で制御することによって表面電位を維
持することが出来、安定した画像が得られている。また
本実施例ではスコロトロン帯電器のグリッド電極に印加
する電圧を変化させたが、コロナ帯電線に印加する電圧
を変化させることも可能である。

比較例３第１図で説明した装置を用い、スコロトロン帯電器のグ
リッド電極に印加する電圧を９００■と一定に設定した
。Ｂ現像時の半導体レーザの露光量を１．５ｍＷ、Ｂ現
像時の現像バイアスは直流電圧＋５５０Ｖと一定に設定
した。他のプロセス条件は実施例１と同じである。

得られた複写画像において、高温側において、表面電位
の低下による地かぶりの発生、ラインベアがつぶれ、解
像性が悪くなっている。

次にスコロトロン帯電器のグリッド電極に印加する電圧
をｌ１００Ｖと一定に設定した。Ｂ現像時の半導体レー
ザの露光量を１．５ｍＷと一定に設定した。Ｂ現像時の
現像バイアスは直流電圧＋５５０Ｖと一定に設定した。

他のプロセス条件は実施例１と同じである。

得られた複写画像において、高温側において、ラインペ
アがつぶれることなく良好に再現されている。しかし低
温側において、感光体表面電位が高くなりすぎ、キャリ
ア付着１画像濃度の低下。

ラインの細りが生じている。

以上の実施例、比較例はＢ現像について説明したが、他
のＹ、Ｍ、Ｃ現像においても同様な方法で制御すること
によって安定した画像が得られる。

発明の効果本発明は上記した構成によって写真画像複写モード及び
文字写真画像複写モード時のカラー画像のなかの黒成分
が抑えられ、全体的にカラー画像のバランスが良好に再
現され、忠実な画像に近づけることができる。一方文字
画像複写モード時による文字画像においては、ライン等
をくっきりと、強く、鮮明に現像させ、写真画像複写モ
ード及び文字写真画像複写モードと、文字画像複写モー
ドでの画質をバランスよく再現することが可能になった
。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の第１の実施例におけるカラー電子写真
装置の概略図、第２図、第３図は従来のカラー電子写真
装置の概略図、第４図はＢ現像位置での感光体表面電位
の温度特性を示すグラフ、第５図は温度変化に対して制
御した現像バイアスと温度変化に対する感光体表面電位
の変化を示すグラフ、第６図は温度変化に対して制御し
た半導体レーザ露光量と感光体表面電位を示すグラフ、
第７図は温度変化に対して制御したグリッド電極印加電
圧と、感光体表面電位を示すグラフである。１．２，３．４・・・・・・それぞれＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂの
現像器、１０１，２０１，３０１，４０１・・・・・・
現像ローラ、１０２，２０２．３０２　４０２・旧・・
現像ローラ上のトナー層を規制するためのブレード、５
・・・・・・感光体、６・・・・・・コロナ帯電器、７
・・・・・・半導体レーザ、８・・・・・・除電ランプ
、９・・・・・・交流コロナ帯電器、１０・・・・・・
クリーニングファーブラシ、１１・・・・・・転写帯電
器、１３・・・・・・定着器。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第図第図第図Ｏ勿沼−屡（′Ｃ）第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）感光体の表面電位とトナーの帯電極性を同極とし
、画像部が露光されて前記感光体の表面電位が減衰して
いる静電潜像を現像する反転現像を用い、前記感光体上
に帯電、露光、現像を繰り返し、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの少なくとも一色以上のトナーを重ね
合せるカラー電子写真装置であって、前記感光体周辺の
温度を検出する温度検出手段を具備し、前記温度検出手
段からの情報に従って、現像剤保持部材に印加する現像
バイアスを変更する手段を具備することを特徴とするカ
ラー電子写真装置。
（２）現像バイアスを変更する手段は現像剤保持部材に
印加する直流電圧を変化させる電源であることを特徴と
する請求項（１）記載のカラー電子写真装置。
（３）現像バイアスを変更する手段は現像剤保持部材に
印加する交流電圧を変化させる電源であることを特徴と
する請求項（１）記載のカラー電子写真装置。
（４）感光体の表面電位とトナーの帯電極性を同極とし
、画像部が露光されて前記感光体の表面電位が減衰して
いる静電潜像を現像する反転現像を用い、前記感光体上
に帯電、露光、現像を繰り返し、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの少なくとも一色以上のトナーを重ね
合せるカラー電子写真装置であって、前記感光体周辺の
温度を検出する温度検出手段を具備し、前記温度検出手
段からの情報に従って、前記感光体の表面電位を変更す
る手段を具備することを特徴とするカラー電子写真装置
。
（５）感光体表面電位を変更する手段はコロナ帯電線に
印加する電圧を変化させる電源であることを特徴とする
請求項（４）記載のカラー電子写真装置。
（６）感光体表面電位を変更する手段はスコロトロン帯
電器のグリッド電極に印加する電圧を変化させる電源で
あることを特徴とする請求項（４）記載のカラー電子写
真装置。
（７）感光体の表面電位とトナーの帯電極性を同極とし
、画像部が露光されて前記感光体の表面電位が減衰して
いる静電潜像を現像する反転現像を用い、前記感光体上
に帯電、露光、現像を繰り返し、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの少なくとも一色以上のトナーを重ね
合せるカラー電子写真装置であって、前記感光体周辺の
温度を検出する温度検出手段を具備し、前記温度検出手
段からの情報に従って、光信号の露光量を変更する手段
を具備することを特徴とするカラー電子写真装置。
（８）光信号の露光量を変更する手段は光信号発生素子
に印加する電圧の印加時間を変化させる信号駆動回路で
あることを特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写
真装置。
（９）光信号の露光量を変更する手段は光信号発生素子
に流す電流値の大きさを変化させる信号駆動回路である
ことを特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写真装
置。
（１０）光信号の発生手段が半導体レーザであることを
特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写真装置。
（１１）光信号の発生手段が発光ダイオードであること
を特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写真装置。
（１２）光信号の発生手段に蛍光灯を用い、画像情報に
応じて液晶シャッタアレイを開閉する手段を具備するこ
とを特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写真装置
。
（１３）光信号の発生手段に蛍光灯を用い、画像情報に
応じてＰＬＺＴシャッタアレイを開閉する手段を具備す
ることを特徴とする請求項（７）記載のカラー電子写真
装置。