JPH0493858A

JPH0493858A - カラー記録装置

Info

Publication number: JPH0493858A
Application number: JP2206309A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Furuya; 信正古谷; Tsuneo Noami; 野網　恒雄; Takeshi Saikawa; 済川　健
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPH0769646B2; US5181072A; KR950000746B1; KR920004919A

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）本発明は静電潜像を利用してカラー記録を行う装置に関
し、特に帯電工程、潜像形成工程、現像工程を複数回繰
り返した後に、得られたトナー像を記録紙上に一括転写
するカラー記録装置に関する。

（従来の技術）従来のカラー記録装置としては、特開昭５８−１１６５
５３号公報に記載されているような装置が知られている
。この装置では、帯電、−画像部露光、反転現像を２回
繰り返して感光体上に２色トナー像を形成した後に、記
録紙上にトナー像を一括転写する。また、同公報では、
第１現像後にスコロトロンを使用して第２帯電を行って
画像部と非画像部の電位をほぼ同程度とし、第２現像に
ソフトな１成分磁性トナー現像を使用することにより第
２現像時の第１トナーの掻き取りの発生を抑えて、第１
画像部への第２トナー付着（以降、混色と称す）の発生
を防止する方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、特開昭５８−１１６５５３号公報に示さ
れる方法では、第２帯電の際に第１画像部と非画像部の
間で感光体近傍の電気力線の回り込みがあるため、第１
画像の周縁部が十分に帯電されずに電位の低い状態で残
り、第２現像時に第１画像の周縁部への現像が発生して
第１画像品質が著しく低下してしまうという問題点があ
る。この第１画像の周縁部への現像の発生状態を模式的
に第６図に示す。

さらに、第２現像時に混色が発生しないように現像バイ
アスを設定する必要があるため、第２現像バイアスと第
１画像部との電位差が大となり、第１トナーが電気的に
掻き取られて第２現像器中に混入し、第１画像の濃度低
下と第２現像剤の寿命低下が発生するという問題点があ
る。

そこで、本発明は第１画像の周縁部への第２トナー現像
および第１トナーの第２現像器への混入を抑止すること
を課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、静電潜像担持体上の第１の静電潜像を第１の
色で現像した後グリッドを有するスコロトロンにより静
電潜像担持体上に電荷を与え、その後第２の静電潜像の
形成および第２つ色で現像するカラー記録装置において
、前記スコロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの
帯電極性と同極性の場合は、前記グリッドに印加する電
位を、第１の静電潜像の非画像部の電位と等しいか、ま
たは第１の静電潜像の非画像部の電位を基準のゼロとし
た場合に画像部の電位と逆極性になるように設一定し、
前記スコロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの帯
電極性と異極性の場合は、前記グリッドに印加する電位
を、第１の静電潜像の画像部の電位を基準のゼロとした
場合に非画像部の電位と逆極性になるように設定するこ
とを特徴とするカラー記録装置である。

さらに、本発明のカラー記録装置では、前記スコロトロ
ンで付与する電荷が第１の色トナーの帯電極性と同極性
の場合は、前記グリッドと第１の静電潜像の非画像部と
の電位差が５０Ｖ以上に設定されている事が望ましく、
前記スコロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの帯
電極性と異極性の場合は、前記グリッドと第１の静電潜
像の非画像部との電位差が１５（）Ｖ以上に設定されて
いる事が望ましい。

（作用）上記のように第２帯電器グリツド電位を設定することに
より、第１画像の周縁部まで十分に帯電することが可能
となり、第１画像周縁部への第２トナー現像の発生を防
止することができる。さらに、第１トナーに対して第２
帯電で十分に電荷が付与されるので、第１トナーの感光
体表面への付着力が増加し、第２現像時に掻き取られる
ことが無い。

（実施例）以下、実施例によって本発明を説明する。第１図は、本
発明を実施するために用いるカラー記録装置の一例であ
る。１ａは第１帯電器、２ａは第１露光手段、３ａは第
１現像手段、ｉｂは第２帯電器、２ｂは第２露光手段、
３ｂは第２現像手段、４は転写前コロトロン、５は転写
コロトロン、６は剥離コロトロン、７はクリーナー、８
は光除電器、９は記録紙、１０は感光体ドラム、１０ａ
は感光体である。

感光体ドラム１０は矢印の方向に回転している。

まず、第１帯電器１ａにより、感光体１０ａの表面は一
様に帯電される。次いで、第１露光手段２ａにより、第
１色に対応した画像情報に応じた露光が行われ、感光体
１０ａ上に第１の静電潜像が形成される。次いで、第１
現像手段３ａに゛よって第１の色に応じたトナーで静電
潜像を現像して顕像化する。続いて、第２帯電器１ｂに
より、感光体１０ａの表面に帯電を行う。次いで、第２
露光手段２ｂにより、第２色に対応した画像情報に応じ
た露光が行われ、感光体１０赴に第２の静電潜像が形成
される。次いで、第２現像手段３ｂによって第２の色に
応じたトナーで静電潜像を現像して顕像化する。転写前
コロトロン４は、必要に応じて転写前に感光体上に保持
されている第１トナーおよび第２トナーの極性を揃えた
り、または転写性を向上させるために設けられている。

第１トナーおよび第２トナーは、記録紙９ニ転写コロト
ロン５によって転写され、記録紙９は剥離コロトロン６
により感光体ドラム１０より剥離する。トナーは、次い
で図示しない定着部で記録紙上に定着される。また、感
光体１０ａは再使用のためにクリーナー７、光除電器８
の作用を受ける。

上記第１および第２の露光手段としては、レーザー書き
込み装置、ＬＥＤアレイ、−裸光源と液晶マイクロシャ
ッターからなる液晶ライトバルブ等、任意のものが目的
に応じて使用できる。

次に、本実施例で使用した第２帯電器１ｂに付いて第２
図を用いて説明する。金属ケース１１の内部に、コロナ
ワイヤ１２として直径が３０〜１５０μｍ程度の金属ワ
イヤを設けて４〜９ｋＶ程度の高電圧を印加する。また
、金属ケース１１の開口部にグリッドワイヤ１３として
直径が３０〜１５０￥１ｍ程度の金属ワイヤをピッチが
１〜３ｍｍ程度となるように複数本設ける。コロナワイ
ヤ１２とグリッドワイヤ１３とは、各々電源１４と１５
に接続されている。

実施例では、感光体１０ａとして負帯電の有機感光体（
以降、ＯＰＣと称す）を使用した。感光体表面移動線速
度は１６０ｍｍ／ｓ、また、現像剤は、第１現像は赤色
トナーと平均粒子径１１００ｐのフェライト粒子キャリ
アから成る二成分現像剤を使用した。

第２現像は黒色トナーと、樹脂中に磁性粉を分散した平
均粒子径４０ｐｍのキャリアから成る二成分現像剤を使
用した。また、第１現像、第２現像ともに磁気ブラシ現
像で実施した。

実施例１第１図に記載のカラー記録装置を用いて、第１露光、第
２露光ともに画像部露光、第１現像、第２現像ともに反
転現像として実験を行った。第１現像剤、第２現像剤と
もにトナーは負帯電である。また、第２帯電で付与する
電荷の極性は負であり、第１トナーの帯電極性と同極性
である。

以下、第３図を用いて画像形成工程を説明する。

第１帯電器１ａにより、０２０表面を一様に一６５０■
に帯電した（第３図（ａ））。次いで、レーザー光２ａ
により画像部露光を行い、露光部電位が一１００Ｖのネ
ガ潜像を形成した（第３図（ｂ））。次いで、このネガ
潜像を第１現像手段３ａにより現像バイアス−４５０ｖ
で反転現像した（第３図（Ｃ））。続いて、第２帯電器
１ｂにより帯電を行い（第３図（ｄ））、レーザー光２
ｂにより露光部電位−１００■のネガ潜像を形成しく第
３図（ｅ））、次いで第２現像手段３ｂにより反転現像
を行った（第３図（０）。

ここで、第２帯電器グリツド電位を変化させて、第１画
像周縁部への第２トナー現像（以降、周縁部現像と称す
）および第１画像濃度低下との関係を調査した。この時
、グリッドと感光体の間の距離は１．０ｍｍ、コロナワ
イヤ電圧は−５−５ｋＶ−とじた。

第２帯電前の第１非画像部電位ＶＢＫＩは一６００■で
ある。第２現像バイアスは、混色および地力ブリの発生
を防ぐために、第２帯電後の第１画像部電位＋１００Ｖ
に設定した。

なお、結果を評価するに当な、す、第１画像濃度低下は
、第２現像の作用を受けない第１単色時の濃度より、第
２現像の作用を受けた２色時の濃度を減じた差分て評価
した。濃度は反射濃度計で測定した。また、周縁部現像
はその発生レベルで評価した。○は発生の無い状態、△
は若干の発生はあるが実用的に許容可能な状態（反射濃
度０．２５以下に対応）、×は使用不可能な状態（反射
濃度０．２５以上に対応）を示す。

結果として第１表を得た。第１表中の、ＶＢＫ２は第２
帯電後の非画像部電位、ＶＩＩは第２帯電後の第１画像
部電位である。

第１表第１表より、第２帯電器グリツド電位ｖＧと第１非画像
部電位ＶＢＫＩの関係をＩＶＧＩ　≧ＩＶＢＫＩＩ即ち、第２帯電器グリツド電位ＶＧを、第１非画像部電
位ＶＢＫ□を基準のゼロとした場合に、第１画像部電位
と逆極性またはゼロに設定すれば、周縁部現像を抑止で
きることがわかる。また、このとき同時に、第１トナー
に電荷が付与されて、第１トナーの感光体表面への付着
力が増大しているので、第２現像の際に第１トナーが掻
き取られることがなく、濃度低下や混入が発生しない。

さらに、■ＧとＶＢＫＩとの電位差を５０Ｖ以上に設定
すれば、より有効に周縁部現像の発生を防止することが
できる。

実施例２第１図に記載のカラー記録装置を用いて、第１露光は非
画像部露光、第２露光は画像部露光、第１現像は正規現
像、第２現像は反転現像として実験を行った。トナーの
帯電極性は第１が正で第２が負である。また、第２帯電
で付与する電荷の極性は正であり、第１トナーの帯電極
性と同極性である。

以下、第４図を用いて画像形成工程を説明する。

第１帯電器１ａにより、０２０表面を一様に一８００ｖ
に帯電した（第４図（ａ））。次いで、レーザー光２ａ
により画像部露光を行い、露光部電位が一４５０Ｖのポ
ジ潜像を形成した（第４図（ｂ））。次いで、このポジ
潜像を第１現像手段３ａにより現像バイアス−６００■
で正規現像した（第４図（Ｃ））。続いて、第２帯電器
１ｂにより帯電を行い（第４図（ｄ））、レーザー光２
ｂにより露光部電位−５０Ｖのネガ潜像を形成しく第４
図（ｅ））、次いで第２現像手段３ｂにより反転現像を
行った（第４図（ｆ））。

ここで、第２帯電器グリツド電位を変化させて、周縁部
現像および第１画像濃度低下との関係を調査した。この
時、グリッドと感光体の間の距離は１．０ｍｍとし、コ
ロナワイヤ電圧は＋５．５ｋＶとした。第２帯電前の第
１非画像部電位ＶＢＫＩは一４００ｖである。第２現像
バイアスは、混色および地力ブリの発生を防ぐために、
第２帯電後の非画像部電位＋１００■に設定した。評価
は、実施例１と同様にして行った。

結果として第２表を得た。

第２表第２表より、第２帯電器グリツド電位ＶＱと第１非画像
部電位ＶＢＫＩの関係をＩＶｃｌ　≦ＩＶＢＫＩＩ即ち、第２帯電器グリツド電位ＶＱを、第１非画像部電
位ＶＢＫＩを基準のゼロとした場合に、第１画像部電位
と逆極性またはゼロに設定すれば、周縁部現像を抑止で
きることがわかる。また、このとき同時に、第１トナー
に電荷が付与されて、第１トナーの感光体表面への付着
力が増大しているので、第２現像の際に第１トナーが掻
き取られることがなく、濃度低下や混入が発生しない。

さらに、−Ｖ＜Ｈと−ＶＢＫＩとの電位差゛を５０Ｖ以
上に設定すれば、より有効に周縁部現像の発生を防止す
ることができる。

実施例３第１図に記載のカラー記録装置を用いて、第１露光は非
画像部露光、第２露光は画像部露光、第１現像は正規現
像、第２現像は反転現像として実験を行った。トナーの
帯電極性は第１が正で第２が負である。また、第２帯電
で付与する電荷の極性は負であり、第１トナーの帯電極
性と異極性である。

以下、第５図を用いて画像形成工程を説明する。

第１帝電器１ａにより、ｏｐｃ表面を一様に一４５０ｖ
に帯電した（第５図（ａ））。次いで、レーザー光２ａ
により画像部露光を行い、露光部電位が一１００Ｖのポ
ジ潜像を形成した（第５図（ｂ））。次いで、このポジ
潜像を第１現像手段３ａにより現像バイアス−２５０ｖ
で正規現像した（第５図（Ｃ））。続いて、第２帯電器
１ｂにより帯電を行い（第５図（ｄ））、レーザー光２
ｂにより露光部電位−１００Ｖのネガ潜像を形成しく第
５図（ｅ））、次いで第２現像手段３ｂにより反転現像
を行った（第５図（ｆ））。

ここで、第２帯電器グリツド電位を変化させて、周縁部
現像および第１画像源度低下との関係を調査した。この
時、グリッドと感光体の間の距離は１．０ｍｍとし、コ
ロナワイヤ電圧は−５，５ｋＶとした。第２帯電前の第
１画像部電位ｖＩは一４００■である。第２現像バイア
スは、混色および地力ブリの発生を防ぐために、第２帯
電後の非画像部電位＋１５０Ｖに設定した。評価は、実
施例１と同様にして行った。

結果として第３表を得た。第３表中のｖＩは第２帯電前
の第１画像部電位である。

ＶＱが一４００ｖから一５００■の範囲で濃度低下が発
生しているが、これは、第２帯電によって、第１トナー
の帯電極性と逆極性の負電荷が付与されるた第３表め、第１トナーの電荷量が減少し、第１トナーの感光体
表面への付着力が減少するためである。第３表より、第
２帯電器グリツド電位ＶＧと第１画像部電位ＶＩＩの関
係をＩＶＧＩ　〉ＩＶＩＩＩ即ち、第２帯電器グリツド電位■Ｇを、第１画像部電位
ｖＩを基準のゼロとした場合に、第１非画像部電位と逆
極性に設定して、ＶＱとｖＩとの電位差を１５０Ｖ以上
に設定すれば、濃度低下が発生しないことがわかる。こ
れは、第１トナーに十分に逆極性の電荷が付与されて負
の電荷量が増加し、第１トナーの感光体表面への付着力
が増大するので、第２現像の際に第１トナーが掻き取ら
れることがなくなるためである。また、このとき同時に
、第１画像の周縁部まで十分に帯電されるため、周縁部
現像も発生しない。

本実施例では、第２現像として磁気ブラシ現像法を使用
したが、非接触現像法や、１成分磁性トナーまたは非磁
性トナーを用いた接触現像法に比べて、機械的に掻き取
る作用の大きい磁気ブラシ現像法を使用しても第２現像
において掻き取られることがなく、良好なカラー画像を
得ることができた。

また、本実施例では、潜像担持体として感光体を使用し
たが、潜像担持体として誘電体を使用して、静電プリン
ターに使用されている放電記録ヘッドや特開昭５９−１
９０８５４号広報で開示されているイオン流制御ヘッド
等により静電潜像を形成してもよい。

また、本実施例では２色のカラー記録装置について説明
したが、３色以上のカラー記録装置においても同様に適
用可能である。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、第２帯電時にス
コロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの帯電極性
と同極性の場合は、第２帯電器グリツドに印加する電位
を、第１の静電潜像の非画像部の電位と等しいか、また
は第１の静電潜像の非画像部の電位を基準のゼロとした
場合に画像部の電位と逆極性になるように設定し、第２
帯電時にスコロトロンで付与する電荷が第１の色トナー
の帯電極性と異極性の場合は、第２帯電器グリツドに印
加する電位を、第１の静電潜像の画像部の電位を基準の
ゼロとした場合に非画像部の電位と逆極性になるように
設定したので、第１画像の周縁部まで十分に帯電するこ
とが可能となり、周縁部現像の発生を防止することがで
き、さらに、第１トナーに対して第２帯電で十分に電荷
が付与されるので、第１トナーの感光体表面への付着力
が増加し、第２現像時に掻き取られることが無いという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するために用いるカラー記録装
置の概略構成図、第２図は、本発明における第２帯電で
用いるスコロトロンの説明図、第３図は、実施例１にお
ける感光体表面電位の状態の説明図、第４図は、実施例
２における感光体表面電位の状態の説明図、第５図は、
実施例３における感光体表面電位の状態の説明図、第６
図は、周縁部現像発生の状態の説明図である。１ａ・・・第１帯電器、１ｂ・・・第２帯電器、２ａ・
・・第１露光手段、２ｂ・・・第２露光手段、３ａ−・
・第１現像手段、３ｂ・・・第２現像手段、４・・・転
写前二ロトロン、５００．転写コロトロン、６・・・剥
離コロトロン、７・・・クリーナー、８・・・光除電器
、９・・・記録紙、１０・・・感光体ドラム、１０ａ・
・・感光体、１１・・・金属ケース、１２・・・コロナ
ワイヤ、１３・・・グリッドワイヤ、１４・・・電源、
１５・・・電源。（ａ）第１帯電（ｂ）￥、１露光（ｃ）第１現像第３図第１図第２図（ａ）第１帯電（１））第１露光（ｃ）第１現イ象第４図手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像担持体上の第１の静電潜像を第１の色で
現像した後グリッドを有するスコロトロンにより静電潜
像担持体上に電荷を与え、その後第２の静電潜像の形成
および第２の色で現像するカラー記録装置において、前
記スコロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの帯電
極性と同極性の場合は、前記グリッドに印加する電位を
、第１の静電潜像の非画像部の電位と等しいか、または
第１の静電潜像の非画像部の電位を基準のゼロとした場
合に画像部の電位と逆極性になるように設定し、前記ス
コロトロンで付与する電荷が第１の色トナーの帯電極性
と異極性の場合は、前記グリッドに印加する電位を、第
１の静電潜像の画像部の電位を基準のゼロとした場合に
非画像部の電位と逆極性になるように設定することを特
徴とするカラー記録装置。