JPH0256567A - 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、トナー像を祇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を掻き落とす掻き落し板、３９は現像剤３４を
撹拌する回転羽根、４０は補給要のトナー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２
１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電潜
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２１１４２に接続されているが、その他の現像器２
５〜２７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 第２図で説明した従来のカラー電子写真装置を用いたと
き、トナーが他の色の違う現像器に混入することがある
（以下これを混色と呼ぶ）、例えば感光体に現像された
トナーが違う色の現像器へ感光体から逆飛翔する。また
現像器からトナーがこぼれて他の現像器へ混入する等の
現象が現れる。

このとき混入してきたトナーが正規のトナーと混じり合
うため、本来のトナーの特性を失い、混色してきたトナ
ーが正規のトナーと摩擦帯電により帯電極性が反対にな
るときがある。従って原稿を複写する際に、混色したト
ナーが非画像部へ付着して、地・かぶりの多い画像にな
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、複写機の初期化の過程のとき混色してきたトナー
を感光体に現像付着させ、感光体に付着したトナーをク
リーニングの過程で感光体から除去する。すなわちイエ
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）５ブラツク（以下Ｂと称す
る）現像器を感光体に近接させ、感光体とＹ、Ｍ、Ｃ。

Ｂ現像器を動作状態で行う複写機の初期化の過程の際、
感光体の表面電位を■０、Ｙ、　Ｍ、　　Ｃ，Ｂ現像時
の現像バイアスをそれぞれ、Ｖ１、Ｖ２゜Ｖ３．Ｖ４と
すると、感光体の表面電位と各色現像器の現像バイアス
の関係を以下に示すように設定する手段をとる。

１００Ｖ＜　　Ｖｏ　　−Ｖｌ　　＜５００Ｖ１００Ｖ
＜　　Ｖｏ　　−Ｖ２　　＜５００Ｖ１００Ｖ＜　　Ｖ
ｏ　　−Ｖ３　　＜５００Ｖ１００Ｖ＜　　Ｖｏ　　−
Ｖ４　　＜５００Ｖ作用 本発明は上記した構成によって混色してきたトナーを複
写機の初期化の過程で排除できるため、実際の複写の過
程において、混色してきたトナーが非画像部へ付着する
量をかなり減少でき、混色トナーによる地かぶりを制御
することが可能となる。

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、４は接触型のトナーとキャリ
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１０１２０１．３０１の上にブレード
１０２．２０２゜３０２によりトナーの薄層を形成する
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らを
規制する。

また現像器１，２．３にはファーブラシ１０３１０４．
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；１６世 現像ローラの周速；１６０ｍ／ｓｅｃ 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１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；＋３μｃ／ｇトナーの
平均粒径ｉ　１０　ｐ　ｍ 現像器４の仕様及び現像条件 現像ローラの直径；２４．５６ａａ 現像ローラの周速；　３２０　ｍ１ｓｅｃ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；
５００８ｍ 非現像時；３１＋１１１ ブレードと現像ローラの間隔；３５ｏμｍトナーの物性
　　トナーの電荷量；＋１５μｃ／ｇトナーの平均粒径
；８μｍ フルカラーモード時の画像形成プロセスを説明する。感
光体として直径１５２ｍａ＋の無定型５ｅＴｅｉ光体ド
ラムを用い、周速１６０　ｒａｍ／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＋８５０Ｖに帯電させた。

次に出力１．５ｍＷ、波長７８０ｎｍの半導体レーザ７
を発光させ、感光体５上にネガのＢ信号を露光し、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＋５００Ｖ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１
０１に＋８００ｖ印加した現像状態のＹ現像器で反転現
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に通過させ、Ｙのトナー像を
形成した。

同様にしてＭ、Ｃ）ナー像を形成し、感光体上に得られ
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に接触型の磁気ブ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０
以上がカラー画像形成プロセスである。

現像器の配置の構成上、上に位置している現像器からト
ナーが溢れ、下に位置している現像器へ混入する場合が
発生する。

例えばＭトナーが混入したＢ現像器で複写画像を得たと
ころ非画像部へのＭトナーの付着が発生した。これは感
光体の表面電位とＢの現像バイアスの差が大きくなるほ
ど付着の量が増加しており、ＭトナーはＢトナーに対し
て逆極性に帯電していることがわかる。

つぎにフルカラーモードで画像作成を行い、どのくらい
の量のカラートナーがＢ現像器へ落下するか調べた。１
０００枚当たり約０．５ｇであった。

そこでＢ現像器へＭトナーを０．５ｇ混入させ、初期化
の動作状態で４、どの程度で排除されるか調べた。つま
りＢ現像器は現像状態で現像バイアスが印加され、現像
器は感光体ドラムに近接し、現像ローラは回転している
。感光体ドラムの帯電され回転しでいる。レーザ露光は
行っていない。

（以　下　余　白） 表　　　１ 表１に感光体表面電位（Ｖｏ　（Ｖ））とＢ現像の現像
バイアス（Ｖ４　（Ｖ））をパラメータにして、カラー
トナーの排出状態を調べた。Ｃはキャリア付着を示し、
ＫはＢトナーの付着が多く現れていることを示している
。数値は感光体ドラムが何回転でカラートナーが排出さ
れるか示している。記載した回転以上ではドラムへのＭ
トナーの付着はほとんど観察されない。

このように感光体表面電位と現像バイアスに関して、 １００Ｖ＜　　Ｖｏ　　−Ｖ４　　＜５００Ｖの範囲で
行えばキャリア付着もなく、Ｂトナーのかぶりもなく混
入したカラートナーを排除することができる。

この結果はＹ、ＣトナーをＢ現像器に混色した場合もほ
ぼ同様の結果を示した。また他のカラー現像器でも同様
であり、感光体表面電位（Ｖｏ）と各色の現像バイアス
（Ｙ；Ｍ１、Ｍ；Ｖ２Ｃ，Ｖ３）に関して、 １００Ｖ＜　　Ｖｏ　　−Ｖｌ　　＜５００Ｖ１００Ｖ
＜　　Ｖｏ　　−Ｖ２　　＜５００Ｖ１００Ｖ＜　　Ｖ
ｏ　　−Ｖ３　　＜５００Ｖの範囲で行えば混入したカ
ラートナーを排除することができる。

感光体表面電位を設定する手段としては、スコロトロン
帯電器のグリッド電極に印加する電圧を制御する方法や
、コロナ帯電線に印加する電圧を制御する方法があるが
、本実施例ではスコロトロン帯電器のグリッド電極に印
加する電圧を制御する方法を用いた。

発明の効果 本発明は上記した構成によって異色のトナーが混入した
とき、複写機の初期化の動作状態において、混入した異
色のトナーを排出することが可能になり複写画像を得る
ときに非画像部への異色のトナーの付着を制御すること
が出来、鮮明なカラープリントを得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
装置の概略図である。 １．２．３．４・・・・・・それぞれＹ、ＭＣＢの現像
器、１０１，２０１．３０１．４０１・・・・・・現像
ローラ、１０２，２０２．３０２．４０２・・・・・・
現像ローラ上のトナー層を規制するためのブレード、５
・・・・・・感光体ドラム、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。

Claims (1)

1. 【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、イエロー、マゼン
   タ、シアン、ブラック現像器を前記感光体に近接させ、
   前記感光体と前記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
   ク現像器を動作状態で行う複写機の初期化の過程の際、
   前記感光体の表面電位をＶ＿０、前記イエロー、マゼン
   タ、シアン、ブラック現像時の現像バイアスをそれぞれ
   、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とすると、以下の条件の範囲
   に設定することを特徴とするカラー電子写真装置。 １００Ｖ＜｜Ｖ＿０｜−｜Ｖ１｜＜５００Ｖ１００Ｖ＜
   ｜Ｖ＿０｜−｜Ｖ２｜＜５００Ｖ１００Ｖ＜｜Ｖ＿０｜
   −｜Ｖ３｜＜５００Ｖ１００Ｖ＜｜Ｖ＿０｜−｜Ｖ４｜
   ＜５００Ｖ（２）感光体表面電位を設定する手段として
   、スコロトロン帯電器のグリッド電極に印加する電圧を
   制御す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）感光体表面電位を設定する手段として、コロナ帯
   電線に印加する電圧を制御す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。