JPH03202871A - カラー画像形成装置 - 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Ｇ友　　カラー画像形成装置に関し特に感光体の
表面に　静電潜像作成・現像を複数回繰り返し　色の異
なる着色帯電粒子を静電像形成部材上に積重するカラー
画像形成装置に関すん従来の技術 上述の様なカラー画像形成装置として、特開昭６０−９
５４５６号公報に記載された装置がよく知られていも　
以下図面を参照しなが転　特開昭６０−９５４５６号公
報に記載された装置について説明する。

第８図ζよ　この装置の概略構成図″ｒ、８０１は感光
体　８０２は帯電＃　８０３は露光ランＩス８０４は像
露光装ＷＬ　８０５〜８０８は現像器８０９は転写前帯
電機　８１０は転写前露光ランプ、８１１は転写ｔ　　
８１２は定着器であも　以後、着色帯電粒子をトナーと
称することにすも第９図は　この装置の動作フローチャ
ートであも　まず、８０１の感光体の表面を帯電器８０
２により均一に帯電し　８０４の像露光装置により第１
回目の静電潜像を形威し　その静電潜像に現像を施して
第１回目のトナー像を形成すも　さらにもうＩＪｉ　　
８０１の感光体を帯電して、８０４の像露光装置により
第２回目の静電潜像を形威しその静電潜像に現像を施し
て第２回目のトナー像を形成する。このようにして、繰
り返される帯電と像露光とその都度現像器による現像と
を行って、色信号に応じて先の像露光のスポット位置と
後の像露光のスポット位置を重ねることにより感光体上
に　イエロ・マゼンダ・シアン・ブラックの順番で色ト
ナー像を積重していた　前記動作は正規現像方式の説明
であった力丈　反転現像方式も動作は同様であも　その
動作を第１０図に示す。

発明が解決しようとする課題 しかしなが転　前記の構成では次のような３つの問題点
かあも　１点目の問題点について説明すも　ここで、前
記構成に於ける感光体は正帯電用の有機感光体とし　像
゛露光装置を半導体レーザーとし　現像方式は正規現像
方式とし九　また　帯電後像露光を受けた領域の感光体
上の表面電位を以下、背景部電位と呼ぶことにすも （１）１魚目１友　色重ねを実行すると背景部電位が上
昇するということであん　このことについて説明する。

第４図は　像露光装置の光源として波長７８０ｎｍの半
導体レーザーを用いて、レーザーの出力を変化させたと
きのトナーが感光体に付着していないときの感光体の表
面電位変化及び１度、帯電・像露光・現像を行いトナー
を感光体に付着させ、そのトナーをさらに再帯電し　レ
ーザーの出力を変化させた時の感光体上のトナー層越し
の表面電位変化及びさらに感光体にトナーが付着してい
る上から帯電・像露光・現像を行いトナーを付着させ、
そのトナーをさらに再帯電Ｌ　レーザーの出力を変化さ
せた時の感光体上のトナー層越しの表面電位変化を示し
たものであも　ここで、第１回目の現像にはイエロのト
ナーを、第２回目の現像にはマゼンダのトナーを用い九
　この図より、　トナーを帯電・像露光・現像を行って
、積重するに従い背景部電位が上昇することがわかも　
このことｊｌ　　第１回現像を行って、イエロのトナー
を感光体上に付着させた上から第２回帯電・像露光を施
した隊　背景部電位が下がらず（例えば　レーザー出力
１．　５ｍＷ、！−東　背景部電位１７０Ｖ）、その後
第２回現像を施すと、マゼンダのトナーが背景部に付着
して混色してくることを意味し　イエロとマゼンダが積
重している上から第３回帯電・像露光を施した時は　さ
らに背景部電位が下がらず（例えば　レーザー出力１．
５ｒｎＷとき、背景部電位４２０　Ｖ）、その後第３回
現像を施すとマゼンダの現像の時より更に多くのシアン
（イエロ・マゼンダ以外のトナー）ノトナーか付着し混
色してくることを意味すも２点目の問題点について説明
すも　ここ玄　前記構成はレーザー露光位置にトナーを
付着する反転現像方式とし　その時の現像Ｉくイアスと
帯電後像露光を受けた領域の感光体上の表面電位との電
位差を以下、コントラスト電位と呼ぶことにすも（２）
２点目（よ　色重ねを実行するとコントラスト電位が低
下するということであも　このことをこりいて説明すも
　第５図＆友　前記の構成でコントラスト電位に対する
感光体上に現像されたトナーの単位面積当りの付着量を
表した図であん　この図より、感光体やトナー吐どの材
料の特性のＣｆらつきや複写機内温度や湿度などの環境
変動などによりコントラスト電位が多少変動してＬ　ト
ナーの付着量を安定に得るためには　コントラスト電位
が５００ｖ以上必要となも　第６図ζ友　像露光装置の
光源として波長７８０　ｎｍの半導体レーザーを用いて
、レーザーの出力を変化させたときのトナーが感光体に
付着していないときの感光体の表面電位変化及びＩＪｔ
　　帯電・像露光・現像を行いトナーを感光体に付着さ
せ、そのトナーをさらに再帯電し　レーザーの出力を変
化させた時の感光体上のトナー越しの表面電位変化及び
さらに感光体にトナーが付着している上から帯電・像露
光・現像を行いトナーを付着させ、そのトナーをさらに
再帯電し　レーザーの出力を変化させた時の感光体上の
トナー越しの表面電位変化を示したものであも　ここ玄
　第１回目の現像にはイエロのトナーを、第２回目の現
像にはマゼンダのトナーを用い九　この図より、　トナ
ーを帯電・像露光・現像を行って、積重するに従いコン
トラスト電位が低下することがわかん　このことは　現
像）くイアス一定のもとでのトナーの付着量が色重ねを
行うほど悪くなることを意味し　本来得られるべき画像
の色相・彩度・明度とならなし１　さらに　この図より
２回目のマゼンダの現像を行った紘　再帯電しレーザー
の出力を変化させたときのトナー越しの表面電位変化は
レーザーの出方が１．５ｍＷ以上から飽和し　その時の
コントラスト電位は４００ｖ以下であることがわかん　
この、：、ト４＆３回目の現像Ｃ上　感光体上にトナー
を安定に付着させることができないことを意味すも　従
って、この条件では画像の色相・彩度・明度が周囲の状
況によって容易に変化し　安定した画像を得ることがで
きな（ｂ （３）３魚目は　正規現像方式及び反転現像方式の両方
式のいずれの時′にも第１のトナーを担持した感光体を
再帯電した微　第２の現像を行うために第１のトナーに
密着させてその周囲を像露光すると、第１のトナーの縁
端部のトナーが露光領域に飛散するということであん　
このことを以抵露光時のトナー飛散ということにすも　
この露光時のトナー飛散により、前工程で形成した画像
の鮮鋭度を低下させかつ前記像露光領域に飛散した第１
のトナーの上に第２のトナーが積重するたべ後工程で形
式した画像に前工程の色が混入すも前記構成では以上の
問題点を有していｔ島　　本発明は上記問題点に鑑へ　
正規現像方式に於いては色重ねを実行しても背景部電位
が上昇せｆ　反転現像方式に於いては色重ねを実行して
もコントラスト電位が低下せず、さらに正規現像方式及
び反転現像方式の両方式のいずれに於いても露光時のト
ナー飛散を起こさないカラー画像形成装置を提供するこ
とにあも 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画像形成装置
（よ　絶縁性の表面コート層を有する正帯電用有機感光
体を備え　前記感光体の周辺に第１の帯電手段と、第２
の帯電手段ａ　像露光手Ｗｋム異なる着色帯電粒子を各
々収容した現像手段と、前記感光体上の着色帯電粒子の
極性及び帯電量を制御する制御手段ε　転写手段とを前
記感光体移動方向に対し少なくとも上記の順序に配置し
て、前記第１の帯電手段通過後の前記感光体の表面電位
が前記第２の帯電手段通過後の前記感光体の表面電位よ
り大なるという特徴を備えたものであも作用 本発明は上記した構成によって、正規現像方式に於いて
１よ　像露光前にトナーを担持した感光体をｌｉ　　現
像電位（正規現像方式に於て、現像器のトナー担持体の
電位とは別に画像濃度の最大を与える感光体の表面電位
のこ、とを以下、現像電位ということにする）以上に帯
電し　その後現像電位まで除電して、感光体上のトナー
の極性を反転させることにより、反転現像方式に於いて
は　像露光前にトナーを担持した感光体をｌＪ！Ｉｌ＆
　　現像に必要な感光体帯電電位゛（背景部電位）以上
に帯電し　その後感光体帯電電位まで除電して、感光体
に配分される電位を大きくとりかつ感光体上のトナーの
極性を反転させることにより、正規現像方式に於いては
色重ねを実行しても背最都電位が上昇せず、反転現像方
式に於いては色重ねを実行してもコントラスト電位が低
下せす　さらに正規現像方式及び反転現像方式の両方式
のいずれに於いても本発明の感光体を絶縁性の表面コー
ト層を有する正帯電用有機感光体とすることにより、高
電位でも感光体表面からの正電荷の流入を防ぎ、高電位
に電荷を保持することができ、感光体の暗減衰特性が保
たれも　従って、　トナー飛散を起こさないカラー画像
形成装置を提供することにあムその結果　画像は高解像
度で鮮鋭な像となん実施例 以下、本発明の１実施例のカラー画像形成装置ついて、
図面を参照しながら説明すも 第１図は本発明の第１実施例の概略構成図であも　第１
図においてζよ　１はコロトロンあるいはスコロトロン
等の１次帯電徴　２はグリッドを設けたＡＣ除電器によ
る２次帯電徴　３は半導体レーザー等の像露光平叙　４
、５．６．７はそれぞれイエロ（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）
、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｌａｃｋ）のトナーが別
々にはいっている現像手既　４は転写前除電銖　９はコ
ロトロンあるいはスコロトロン等の転写前帯電器であり
、この転写前除電器８と転写前帯電器９により感光体に
担持したトナーの極性と帯電量の制御を行う。　１０は
感光体上のトナーを１５の像受容体に転写するためのコ
ロトロンあるいはスコロトロン等の転写用帯電器　１１
は導電性あるいは誘電性の転写ベルト、　１２は絶縁性
の表面コート層を有する有機感光体　１３はクリーニン
グブレード等のグリーニング手［１４は光除電器であも
本発明に用いる現像手段として６友　現像剤が感光体に
接触しない非接触型の現像手段が適していも　例えば　
パウダークラウド現像あるいはトナー層を担持したトナ
ー担持体と感光体との間に電圧を印加してトナーを飛翔
させる電界飛翔現象などがあん　前記電界飛翔現象の中
でＬ　特にトナー担持体と感光体との間に印加する電圧
が直流電圧である直流電界飛翔は　−担現像されたトナ
ーが感光体からトナー担持体へ逆飛翔し難くなり、現像
手段が異種トナーで汚染されることがなくなるので適し
ていも　現像器の配列順序６よ　現像手段からのトナー
のこぼれによる他の現像手段への色混色を考慮して、イ
エロ、マゼンダ　シアン、ブラックに配列するのが望ま
しへ　ま九　本発明で用いるトナーの各々は感光体上で
積重させるので、像露光手段の光に対して光透過性を有
するものが適していも 第２図（ａ）、（ｂ）４１　　本発明の第１の実施例に
おける動作フローチャートであも　第２図を用いて、本
発明の第１の実施例の動作を説明すも　ここで用いる現
像方式は正規現像方式であも　最初に光除電器で除電さ
れ　クリーニング装置でクリーニングされて、電位がＯ
Ｖとなっている初期状態の感光体１２の表面に　１の１
次帯電器によって一様に第１回帯電を施して現像電位を
一例として５ｏｏｖにする（ここ℃　現像電位を５ｏｏ
ｖとした力曳　現像条件により任意に設定可能である）
（２，１）。その抵　３の像露光手段により第１回像露
光を施して現像電位に対して電位の低下した静電潜像を
形威しく２．２）、その静電潜像に現像手段４〜７のう
ちの第１回像露光に対応した色の現像手段。

を用いて第１回現像を施して、　トナーを感光体１２上
に付着させる（２．３）。２回転目に再び１次帯電器で
一様に第２回帯電を施し　トナーを担持した感光体の表
面電位を一例として１２００Ｖにする（２．４）。その
後、２の２次帯電器で感光体の表面電位を現像電位であ
る８００ｖまで落とす（２，５）。この時、感光体上に
付着したトナーの少なくとも表面の極性は反転すム　そ
の寵　３の像露光手段により第２回像露光を施して現像
電位に対して電位の低下した静電潜像を形成する（２．
６）。この隊　第１のトナー像に密着させてその周囲を
像露光してＬ　第１のトナー像の少なくとも表面の極性
が感光体の電荷の極性に対して反転して、静電気的に結
び付いているの玄　第１のトナー像の縁端部のトナーが
露光領域に飛散するということはなし〜その静電潜像に
現像手段４〜７のうちの第２回像露光に対応した色の現
像手段を用いて第２回現像を施して、　トナーを感光体
１２上に付着させる（２．７）。２回転目と同じように
３回転目も再びｌの１次帯電器で一様に第３回帯電を施
し　トナーを担持した感光体の表面電位を１２００Ｖに
する（２．８）。その黴　２の２次帯電器で感光体の表
面電位を８００ｖまで落とす（２，９）。この啄　感光
体上に付着したトナーの少なくとも表面の極性は反転す
ムその後、３の像露光手段により第３回像露光を施して
現像電位に対して電位の低下した静電潜像を形成する（
２゜１０）。この隊　第１及び第２のトナー像に密着さ
せてその周囲を像露光してＬ　　ｊｌｉｌ及び第２のト
ナー像の表面の極性が感光体の電荷の極性に対して反転
して、静電気的に結び付いているので、第１及び第２の
トナー像の縁端部のトナーが露光領域に飛散するという
ことはなＬ〜　その静電潜像に現像手段４〜７のうちの
第３回像露光に対応した色の現像手段を用いて第３回現
像を施して、　トナーを感光体１２上に付着させる（２
，１１５゜このサイクルを繰り返して、色の異なったト
ナーを感光体に重ね合わせた徴　８の転写前除電器でト
ナーを担持した感光体をｏｖに一旦除電して（２，１２
）、その後９の転写前帯電器で極性が反転している感光
体上のトナーをすべて正に揃える（２．１２）。

そして最後４Ｑ１１の転写ベルトにより搬送される１５
の像受容体に１０の転写用帯電器を用いて感光体上に付
着しているトナーを一括転写すも以上のように第１の実
施例によれば　絶縁性の表面コート層を有する有機感光
体と前記感光体の周辺に第１の帯電手段と第２の帯電手
段と像露光手段と前記感光体と着色帯電粒子を各々収容
した現像手段と前記感光体上の着色帯電粒子の極性及び
帯電量制御手段と転写手段とを前記感光体移動方向に対
し少なくとも上記の順序に配置して、前記第１の帯電手
段通過後の前記感光体の表面電位が前記第２の帯電手段
通過後の前記感光体の表面電位より大にすることにより
、感光体に配分される電位を大きくとりかつ感光体上の
着色帯電粒子の極性を反転さすことができも　このこと
により、色重ねに於ける背景部電位の上昇をなくし　さ
らに露光時のトナー飛散を防止することができも以下本
発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明す
も　構成は本発明の第１の実施例と同様なものであも　
た瓢　違うのは現像方式が反転現像方式であるというこ
とであも　第３図（ａ）、　　（ｂ）は本発明の第２の
実施例を示す動作フローチャートであも　最初に　光除
電器で除電され　クリーニング装置でクリーニングされ
て、電位がＯｖとなっている初期状態の感光体１２の表
面に　１の１次帯電器によって一様に第１回帯電を施し
て感光体帯電電位を一例として８００ｖにする（ここ悪
感光体帯電電位を８００ｖとした力丈　現像条件により
任意に設定可能である）（３，１）。その徽　３の像露
光手段により第１回像露光を施して感光体帯電電位に対
して電位の低下した静電潜像を形威しく３．２）、その
静電潜像に現像手段４〜７のうちの第１回像露光に対応
した色の現像手段を用いて第１回現像を施して、　トナ
ーを感光体１２上に付着させる（３．３）。２回転目に
再び１次帯電器で一様に第２回帯電を施し　トナーを担
持した感光体の表面電位を一例として１２００Ｖにする
（３．４）。そのｕｋ、２の２次帯電器で感光体の表面
電位を感光体帯電電位である８００ｖまで落とす（３，
５）。こＱＫ　　感光体上に付着したトナーの少なくと
も表面の極性は反転すム　その４３の像露光手段により
第２回像露光を施して感光体帯電電位に対して電位の低
下した静電潜像を形成する（３．６）。この昧　第１の
トナー像に密着させてその周囲を像露光してＬ　第１の
トナー像の少なくとも表面の極性が感光体の電荷の極性
に対して反転して、静電気的に結び付いているので、第
１のトナーの縁端部のトナーが露光領域に飛散するとい
うことはな（１自明のことながら非画像部は感光体帯電
電位である８００ｖに帯電していも　その静電潜像に現
像手段４〜７のうちの第２回像露光に対応した色の現像
手段を用いて第２回現像を施して、　トナーを感光体１
２上に付着させる（３．７）。

２回転目と同じように３回転目も再びｌの１次帯電器で
一様に第３回像露光を施し　トナーを担持した感光体の
表面電位を１２００Ｖにする（３．８）。その眞　２の
２次帯電器で感光体の表面電位を８００ｖまで落とす（
３，９）。このｆｆ１ｇ光体上に付着したトナーの表面
の極性は反転すも　そのｕｋｈ３の像露光手段により第
３回像露光を施して感光体帯電電位に対して電位の低下
した静電潜像を形成する（３．１０）。この隊　第１及
び第２のトナー像に密着させてその周囲を像露光して転
　第１及び第２のトナー像の少なくとも表面の極性が感
光体の電荷の極性に対して反転して、静電気的に結び付
いているので、第２及び第１のトナーの縁端部のトナー
が露光領域に飛散するということはな〜　その静電潜像
に現像手段４〜７のうちの第３回像露光に対応した色の
現像手段を、用いて第３回現像を施して、　トナーを感
光体１２上に付着させる（３．ｌｌ）。このサイクルを
繰り返して、色の異なったトナーを感光体に重ね合わせ
た眞　８の転写前除電器でトナーを担持した感光体をＯ
ｖに一旦除電して（３，１２）、その後９の転写前帯電
器で極性が反転している感光体上のトナーをすべて正に
揃える（３．１３）。そして最後Ｌ　　１１の転写ベル
トにより搬送される１５の像受容体に１０の転写用帯電
器を用いて感光体上に付着しているトナーを一括転写す
も　第７図は本発明の第２の実施例に於いて、背景部電
位を９０．ＯＶに設定して、レーザーの出力変化に対す
る着色帯電粒子が感光体に付着していないときの感光体
の表面電位変化及びｌＬ　帯電・像露光・現像を行いト
ナーを感光体に付着させ、そのトナーをさらに再帯電し
　レーザーの出力を変化させた時の感光体上のトナー越
しの表面電位変化及びさらに感光体にトナーが付着して
いる上から帯電・像露光・現像を行いトナーを付着させ
、そのトナーをさらに再帯電し　レーザーの出力を変化
させた時の感光体上のトナー越しの表面電位変化を示し
た図であも　この図より、第２回現像を施した眞　像露
光を行った時のコントラスト電位（レーザー出力１．　
５ｍＷ）が従来例のコントラスト電位３８０ｖに対して
６００Ｖと大きくとれることがわかん　このことは　３
回目の現像でもトナーを第２′回トナー像の上に安定に
付着させることができることを意味すも 以上のように第２の実施例によれは　絶縁性の表面コー
ト層を有する有機感光体を備え　前記感光体の周辺に第
１の帯電手段＆　第２の帯電手段と、＠露゛光手段と、
前記感光体と着色帯電粒子を各々収容した現像手段と、
前記感光体上の着色帯電粒子の極性及び帯電量を制御す
る制御手段と、転写手段とを前記感光体移動方向に対し
上記の順序に配置して、前記第１の帯電手段通過後の前
記感光体の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記
感光体の表面電位より大にすることにより、感光体に配
分される電位を大きくとりかつ感光体上のトナーの極性
を反転さすことができも　このことにより、色重ねに於
けるコントラスト電位の低下をなくすことができ、さら
に露光時のトナー飛散を防止することができも　用いて
高電位に感光体を帯電することにより、　１の１次帯電
器通過後の感光体の表面電位と２の２次帯電器通過後の
感光体の表面電位との電位差を、大きくとれるの玄感光
体上に付着したトナーの極性を感光体帯電電荷極性の逆
極に容易に反転さすことができもな耘　第１の実施例に
於て２次帯電器２はグリッドを付加したＡＣ除電器とし
た力ｔ　負のスコロトロン帯電器またはＤＣオフセット
を加えたＡＣ除電器としてもよＬｙ　　ま′Ｆ、第１の
実施例に於て一感光体上のトナーの極性及び帯電量制御
手段を８の転写前除電器と９の転写前帯電器のこの順番
による組み合せとした７Ｋ　　ｇの転写前除電器と９の
転写前帯電器を入れ換えて感光体上のトナーの極性を負
に揃えて−、括転写を行ってもよ（１発明の効果 以上のように本発明＆よ　絶縁性の表面コート層を有す
る有機感光体を備え　この感光体の周辺に第１の帯電手
段と、第２の帯電手段と、像露光手段と、前記感光体と
異なる着色帯電粒子を各々収容した現像手段と、前記感
光体上の着色帯電粒子の極性及び帯電量を制御する制御
手段と、転写手段とを前記感光体移動方向に対し上記の
順序に配置して、前記第１の帯電手段通過後の前記感光
体の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記感光体
の表面電位より大にすることにより、正規現像方式に於
いては色重ねを実行しても背景部電位の上昇をなくし　
反転現像方式に於いては色重ねを実行してもコントラス
ト電位の低下をなくしさらに正規現像方式及び反転現像
方式の両方式のいずれに於いても露光時のトナー飛散を
防止することができも

【図面の簡単な説明】

第１Ｆｊｉ！Ｊは本発明の第１の実施例における概略構
成は　第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明の第１の実施例
における動作フローチャート、第３図（ａ）、（ｂ）は
本発明の第２の実施例における動作フローチャート、第
４図は従来のカラー画像形成装置の正規現像方式に於い
て、像露光手段に半導体レーザーを用いて、その出力の
変化に対する色重ねを実行した時の感光体の表面電位を
示した阻　第５図は従来のカラー画像形成装置の反転現
像方式に於いて、コントラスト電位に対する感光体上に
付着する単位面積当りのトナー量を示した鳳　第６図は
従来のカラー画像形成装置の反転現像方式に於いて、像
露光手段に半導体レーザーを用いて、その出力の変化に
対する色重ねを実行した時の感光体の表面電位を示した
阻　第７図は本発明の第２の実施例の構成に於いて、像
露光手段に半導体レーザーを用いて、その出力の変化に
対する色重ねを実行した時の感光体の表面電位を示した
飄第８図は従来のカラー画像形成装置の構成阻　第９図
は従来のカラー画像形成装置の正規現像方式の動作フロ
ーチャート、第１０図は従来のカラー画像形成装置の反
転現像方式の動作フローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性の表面コート層を有する正帯電用有機感光
   体を備え、前記感光体の周辺に第１の帯電手段と、第２
   の帯電手段と、像露光手段と、異なる着色帯電粒子を各
   々収容した現像手段と、前記感光体上の着色帯電粒子の
   極性及び帯電量を制御する制御手段と、転写手段とを前
   記感光体移動方向に対し上記の順序に配置して、前記感
   光体上で複数の着色帯電粒子を重ね合わせるカラー画像
   形成装置であって、前記第１の帯電手段通過後の前記感
   光体の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記感光
   体の表面電位より大なることを特徴とするカラー画像形
   成装置。