JPH03211567A - 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（よ　カラー画像形成装置に関し特に静電潜像形
成部材の表面へ　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ム 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収　特開昭６０−９５４５６号公
報に記載された装置について説明すも 第６図（よ　この装置の概略構成図で、６０１は静電潜
像形成部材、　６０２は帯電器　６０３は露光ランプ、
　６０４は像露光装置　６０５〜６０８は現像器　６０
９は転写前帯電器　６１０は転写前露光ランプ、　６１
１は転写ａ　６１２は定着器であも　以下、静電潜像形
成部材を感光体　着色帯電粒子をトナーと称することに
すム　第７図はこの装置の動作フローチャートであム　
ま哄　６０１の感光体の表面を帯電器６０２により均一
に帯電Ｌ　　６０４の像露光装置により第１回目の静電
潜像を形成し　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１度、６０２の感光体
を帯電して、　６０４の像露光装置により第２回目の静
電潜像を形成し　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もこのようにして、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Ｉζ　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
重しでいた 発明が解決しようとする課題 しかしなか技　前記の構成では次のような２つの問題点
がある。ここで、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　その時の現像バイアスと
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る。

（１）１点目（友　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ａ　このことについて説明
すも　第３図（Ｌ　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る。

この図より、感光体やトナーなどの材料の特性のばらつ
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ｋ　トナーの付着量を安定
に得るために（友　コントラスト電位が５００Ｖ以上必
要となム 第４図（戴　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（Ｅ、　　次いで、第１回目の現像サイクル
として帯電・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（
Ｌ　　更ζミ第３回目の現像サイクルとして感光体にト
ナーが付着している上から更に帯電・像露光・現像を行
いトナーを付着させ、そのトナーを更に再帯電しレーザ
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ｔラ　　この図より、　トナーを帯電・
像露光・現像を行って、積重するに従い一定現像バイア
ス５ｏｏｖに対してコントラスト電位が低下することが
わか４　このことは　現像バイアス一定のもとてのトナ
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（℃　
更に　この図より、　２回目のマゼンダの現像を行った
後、再帯電しレーザーの出力を変化させたときのトナー
層越しの表面電位変化はレーザーの出力が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ム　このこと（瓜　３回目の現像ζ
よ　感光体上にトナーを安定に付着させることができな
いことを意味すム　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鶏 （２）２点目（よ　第１のトナーを担持した感光体を再
帯電した後、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る。こ
のことを以後、露光時のトナー飛散ということにす４　
この露光時のトナー飛散により、前工程で形成した画像
がぼけて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　後工程で形成した画
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九　本発明の目的
は上記問題点に鑑べ　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ム 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　静電潜像形成部材を備えるとともく前記静電潜像
形成部材の周辺に第１の帯電手段と、第２の帯電手段と
、像露光手段と、前記静電潜像形成部材上に現像された
着色帯電粒子が前記着色帯電粒子を各々収容した現像器
に飛翔するのを防ぐ混色防止手段と、前記静電潜像形成
部材と同極に帯電する異なる着色帯電粒子を各々収容し
た現像手段と前記静電潜像形成部材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
記静電潜像形成部材移動方向に対し少なくとも上記の順
序に配置し　前記第１の帯電手段通過後の前記静電潜像
形成部材の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記
静電潜像形成部材の表面電位より犬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、像露光前にトナーを担
持した感光体を１度、現像に必要な感光体帯ｉ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、感光体上のトナーの極性を反転させることによ
り、色重ねに於けるコントラスト電位の低下をなくＬ　
さらに露光時のトナー飛散を防止すム　また　像露光の
後に混色防止手段を設けることによって、像露光による
感光体上のトナーの現像器への逆飛翔を防ぐことができ
も　その結果　画像は高解像度で鮮鋭な像となａ 実施例 以下、本発明のカラー画像形成装置の１実施例を図面を
参照しながら説明する。第１図は本発明の第１実施例の
概略構成図である。第１図において（上　１はコロトロ
ンあるいはスコロトロン等の１次帯電器　２はグリッド
を設けたＡＣ除電器による２次帯電器　３は半導体レー
ザー等の像露光手配　４は混色防止帯電ｔ５、６、７、
８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
ている現像手段　９は転写前除電ａ　　１０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ム　１１
は感光体上のトナーを１６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前帯電器　１
２は導電性あるいは誘電性の転写ベルト、　１３は有機
光導電体などの感光体　１４はクリーニングブレード等
のクリーング手段、　１５は光除電器であム 本発明に用いる現像手段として（よ　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る。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かあム　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ζよ　−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（表　現像器からのトナー
のこぼれによる他の現像器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
く− また　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
のが適している。さらに　本発明で用いる感光体とトナ
ーは正・負の少なくともいずれかに帯電するものであれ
ばよい力丈　本発明は反転現像方式であるので両者の極
性は同極でないといけなし〜　従って、本発明の１実施
例では感光体を正に帯電する有機感光体としたので、　
トナーは正に帯電するものであも 第２図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）（よ　本発明の１実
施例における動作フローチャートであ＆！２図（ａ）、
　（ｂ）、　（Ｃ）を用いて本発明の詳細な説明すも　
最初く　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付近となっていＬ　第１回
目の現像サイクルとして初期状態の感光体１３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（ここで、感
光体帯電電位を８００ｖとしため丈　現像条件により任
意に設定可能である）　（２，１）。その後、　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成しく２．２＞、そ
の静電潜像に現像手段５〜８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１３上に付着させる（２．３）。第２回目
の現像サイクルとして、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感光体帯電電位である８
００Ｖまで落とす（２，５）。

このＫｇ光体上に付着したトナーの少なくとも表面の極
性は反転する。その後、３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（２．６）。この時、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て　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（ｔ　自明のことながらこの時の非画像部は感光体帯
電電位である８００Ｖに帯電していも　しかし　ここで
既に現像を施された部分が再び第２回像露光を受ける隊
　前行程で感光体表面電位を１２００ｖから８００ｖに
落とした際に極性の反転していたトナーカ交　反転後の
極性と逆極性である現像バイアスによって再び現像器の
方へ飛翔してくるという現象が起こム　この現象を防ぐ
ためＥ。

像露光後に混色防止帯電器４を設置す、像露光でＯＶ付
近になった感光体表面電位を３００Ｖ（ここで、感光体
表面電位を３００ｖとした力丈　現像条件によって任意
に設定可能である）まで上１デ、反転しているトナー層
の極性を再び元に戻す（２，７）。

次に　その静電潜像に現像手段５〜８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１３上に付着させる（２．８）。

第２回目現像サイクルと同じように第３回目現像サイク
ルとして、再び１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１２００Ｖｌ
：する（２．９＞。その後、　２）２次帯電器で感光体
の表面電位を８００ｖまで落とす（２，１０）。このＫ
Ｍ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　その喪　３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（２．１１）。この昧　第１回目及び第２回
目の現像サイクルのトナー像に密着させてその周囲を像
露光してＬ　第１回目及び第２回目現像サイクルのトナ
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回
目及び第１回目現像サイクル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Ｉ、Ｘｏ　　ここ
で、再び第２回現像サイクルと同様に　極性の反転した
トナーの現像器への逆飛翔を防ぐためζミ　混色防止帯
電器４によってトナーの極性を再び元に戻す（２，１２
）。次代　その静電潜像に現像手段５〜８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１３上に付着させる（２．１
３）。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後、８の転写前除電器でトナー
を担持した感光体をＯＶ付近に一旦除電して（２，１４
）、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（２．１５）。そして
最後＃二　１２の転写ベルトにより搬送される１６の像
受容体に１１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ム　第５図は本発明の第２の
実施例に於いて、背景部電位を９００ｖ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（Ｌ　　及び、第
１回目の現像サイクルとして、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第２回目の現像サイク
ルとして、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ムこの図
より、第２回現像を施した後、像露光を行った時のコン
トラスト電位（レーザー出力１．５ｍ　Ｗ　）が従来例
のコントラスト電位３８０Ｖに対して６００Ｖと大きく
とれることがわがも　第３図からもわかるよう４こ　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ム 以上のように本実施例によれば　静電潜像形成部材と前
記静電潜像形成部材の周辺に第１の帯電手段と、第２の
帯電手段と、像露光手段と前記着色帯電粒子を各々収容
した現像器に飛翔するのを防ぐ混色防止手段と、前記静
電潜像形成部材と同極に帯電する異なる着色帯電粒子を
各々収容した現像手段と、前記静電潜像形成部材上の着
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
記静電潜像形成部材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静電潜
像形成部材の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前
記静電潜像形成部材の表面電位より犬にすることにより
、静電潜像形成部材上の着色帯電粒子の極性を反転さす
ことができる。

このことにより、色重ねに於けるコントラスト電位の低
下をなくし　さらに露光時のトナー飛散を防止すること
ができも また　本発明では静電潜像形成部材の表面電荷と同極性
のトナーを用いて、像形成する領域だけ像露光するのて
　像形成領域以外の背景画像のジッタがなくなり、その
結果背景画像は美しくなる。

さらく　黒化率が低い文字画像形成時ζＬ　レーザー発
光時間が短くなるので、静電潜像形成部材及び像露光手
段の寿命を伸ばすことができ効率的である。また　本発
明の像露光手段にレーザのようなスポット露光するもの
を使用して文字画像を形成する時は　文字画像のエツジ
部が外側に円弧を描く形で文字画像を形成できるので、
文字画像が美しく見える。な耘　本実施例の於て２次帯
電器２はグリッドを付加したＡＣ除電器とした力（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ｔ〜　また　本実施例に於て静電潜像
形成部材上のトナーの極性及び帯電量制御手段を９の転
写前除電器と１０の転写前帯電器のこの順番による組み
合せとした力（９の転写前除電器とｌＯの転写前帯電器
を入れ換えて静電潜像形成部材上のトナーの極性を負に
揃えて一括転写を行ってもよ（℃ 発明の効果 以上のように本発明は　静電潜像形成部材と前記静電潜
像形成部材の周辺に第１の帯電手段と、第２の帯電手段
と、像露光手段と、前記静電潜像形成部材上に現像され
た着色帯電粒子が前記着色帯電粒子を各々収容した現像
器に飛翔するのを防ぐ混色防止手段と、前記静電潜像形
成部材と同極に帯電する異なる着色帯電粒子を各々収容
した現像手段と前記静電潜像形成部材上の着色帯電粒子
の極性及び帯電量制御手段と転写手段とを前記静電潜像
形成部材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静電潜像形成部材
の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記静電潜像
形成部材の表面電位より犬にすることにより、色重ねに
於けるコントラスト電位の低下をなくし　さらに露光時
のトナー飛散を防止することができも　また　像露光の
後に混色防止手段を設けることによって、像露光による
感光体上のトナーの現像器への逆飛翔を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例における概略構成皿第２図　
　　　　　　　　は本発明の１実施例における動作フロ
ーチャート医　第３図は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す医　第４
図（友　従来のカラー画像形成装置の反転現像方式にお
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
を示した図であム　第５図は本発明のカラー画像形成装
置の一実施例において、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図第６図は　従来のカラー画
像形成装置の構成医第７図は従来のカラー画像形成装置
の動作フローチャート図である。 １・・・１次帯電器　２・・・２次帯電器　３・・・像
露光平成　４・・・混色防止帯電器　５〜８・・・現像
手配　９・　・転写前除電器　１０・・・転写前帯電器
　１１・・・転写用帯電像１２・・・転写ベルト、　１
３・・・静電潜像形成部材、　１４・・・クリーニング
手比　１５・・光除電器　１６・・・像受容化

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電潜像形成部材を備えるとともに前記静電潜像形成部
   材の周辺に第１の帯電手段と、第２の帯電手段と、像露
   光手段と、前記静電潜像形成部材上に現像された着色帯
   電粒子が前記着色帯電粒子を各々収容した現像器に飛翔
   するのを防ぐ混色防止手段と、前記静電潜像形成部材と
   同極に帯電する異なる着色帯電粒子を各々収容した現像
   手段と前記静電潜像形成部材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、転写手段とを前記静電
   潜像形成部材移動方向に対し少なくとも上記の順序に配
   置して、前記静電潜像形成部材上で複数の着色帯電粒子
   を反転現像を行って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静電潜像形成
   部材の表面電位が前記第２の帯電手段通過後の前記静電
   潜像形成部材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。