JPH063557B2 - カラー記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 この発明は電子写真記録方式や静電記録方式などによる
カラー記録方法に係り、特に連続して記録を行なっても
混色が発生しないカラー記録方法に関する。

(b) 技術の背景 情報の多様化にともなって出力情報のカラー化が要求さ
れつつある。電子写真記録方式や静電記録方式による記
録方法の分野においても例外ではなくカラー記録が要望
されている。

このような静電潜像を用いる記録方法では潜像形成と現
像の工程を順次繰り返して記録を行なう際に各現像工程
において互いに異なる色のトナーにより潜像を可視化す
ることによりカラー記録が行なわれる。このような記録
方法では異なる色のトナーが互いに混入し合って本来の
色による記録ができなくなるという所謂混色に対する考
慮が要求される。

(C) 従来技術と問題点 この混色という現象について電子写真記録方式を採用し
た２色カラー記録方法を例にとって説明する。

電子写真記録では感光ドラムの表面を一様に帯電する帯
電工程、レーザ光により静電潜像を形成する潜像形成工
程、現像部よりトナーを供給してトナー像を形成する現
像工程を記録の一周期としている。したがって帯電工
程、第１の色の像に対応する潜像形成工程、第１の色の
トナーによる現像工程、再帯電工程、第２の色の像に対
応する潜像形成工程、第２の色のトナーによる現像工程
を順次繰り返すことにより２色のトナーよりなる２色像
を得ることができる。

このようなカラー記録方法において第２の現像部換言す
ると第２の色のトナーを供給する現像部に注目すると、
第２の現像部では既に第１の色のトナーによるトナー像
が形成されている感光ドラムの表面に第２の色のトナー
を供給することとなる。この時に第１の色のトナー像を
構成するトナーの一部が剥離されて第２の現像部に混入
する。この結果記録を長い時間に渡って行うと第２の現
像部の現像剤中に第１の色のトナーが蓄積し第２の現像
部での現像が混色するという問題が生じる。第１の色の
トナーと第２の色のトナーとが互いに異なる極性の電荷
の場合はその極性の違いを利用して両者を分離すること
は比較的容易であるが、同じ極性の場合には分離するこ
とは困難であるため従来は混色が生じると総ての現像剤
を交換している。このように混色の発生が現像剤の寿命
を短くしているのが現状である。

このために、一つの色のトナー像を形成する度にそのト
ナー像を感光ドラムから記録用紙にそのトナー像を転写
するカラー記録方式が考えられる。この方式によれば現
像工程では異色トナーの混入を防止することができる
が、記録用紙に対するトナー像の転写を各色のトナー毎
に複数回行なうために、記録用紙上における各色のトナ
ー像に位置ずれが生じ易いという欠点を有している。

(d) 発明の目的 この発明はかかる点に鑑みて、複数の色のトナー像を潜
像形成媒体上に順次形成し、この多色トナー像を一括し
て記録用紙に転写する方式においても異色トナーの混入
を防止し、もって混色のないカラー記録方法を提供する
ものである。

(e) 発明の構成 このために本発明は潜像形成媒体に電荷供給する帯電工
程と、潜像形成媒体上に記録すべき画像を対応した静電
潜像を形成する潜像形成工程と、該静電潜像を可視化す
る現像工程とを順次複数回繰り返すことにより潜像形成
媒体上に多色トナー像を形成するとともに、該トナー像
を一括して記録用紙に転写するカラー記録方法におい
て、前記複数回の帯電工程のうち第２回目以降の帯電部
工程では潜像形成媒体に対して電荷の供給と全面露光を
同時に行なうことを特徴とする。

(f) 発明の実施例 以下に本発明によるカラー記録方法の実施例を詳細に説
明する。

第１図は電子写真記録方式を採用した２色のカラー記録
装置の概要図である。記録装置は感光ドラム11、帯電器
12a、第１の露光部13a、第１の現像部14a、再帯電器12
b、第２の露光部13b、第２の現像部14b、転写器15、除
電器16、クリーナ17、そして除電ランプ18よりなる 潜像形成媒体としての感光ドラム11はその表面に感光層
11aを有し、矢印方向に定速回転する。帯電器12aは感光
層11aの全面に電荷を供給することにより一様帯電す
る。再帯電器12bはは感光層11aの全面に再度電荷を供給
するとともに同時に再帯電器12bに装備したランプ27
（第２図(b)参照）にて前記表面全体を露光する。第１
の露光部13aおよび第２の露光部13bはレーザ光などによ
り感光層を照射することにより第１の色および第２の色
の画像に対応する潜像を感光層11a上に形成する。第１
の現像部14aおよび第２の現像部14bは互いに凍なる色の
第１のトナーおよび第２のトナーをそれぞれ対応する潜
像に供給することによりトナー像を形成しもって潜像を
可視化する。転写器15は転写コロトロン15aを有し、感
光層11a上に形成されたトナー像を記録用紙19に転写す
る。除電器16は感光ドラム11上の電位を低下するもので
あり、これによってクリーナ17における残留トナーの除
去を容易にする。除電ランプ18は感光層の表面電位を一
定にするものであり、感光層を全面露光する。

第２図(a)に帯電器12aの詳細構成を、(b)に再帯電器12b
の詳細構成を示す。

帯電器12aの機能は感光ドラム11の感光層11aの表面全体
に電荷を供給するものである。そのために導電材料より
なり感光ドラム11と対向する部分が開口とされた筐体21
と、この中に収納された導電材料よりなるワイヤ22と、
このワイヤに高圧の直流電圧を印加する電源23よりな
る。電源23から３〜８Kvの電圧をワイヤ22に供給するこ
とにより感光層11aの表面電位を＋500vに帯電すること
ができる。

再帯電器12bの機能は第１の現像工程の後、不均一とな
っている感光層上に再び帯電を行ない均一な電位となる
ようにするものであり、そのために帯電器12aの構成に
加えて、帯電の制御を行なうためのグリッドおよび露光
手段を有する。すなわち、帯電器の開口部にグリッドワ
イヤ24と、このワイヤに接続された高圧電源25および筐
体21に対して感光ドラム11の反対側にランプ27を有し、
筐体21のランプ27と対向する面は開口されている。この
帯電器により感光層に帯電を行なうと同時に全面露光を
行ない、均一な再帯電を行なうことが可能となる。

第３図は現像部の詳細構成を示す。現像部14aと14bとは
その構造は全く同じなので、現像部14aを例にとって説
明する。現像部14aは現像担持体としての現像ローラ3
1、ドクタブレード32よりなる。現像ローラ31はマグネ
ットローラ31aと非磁性体（例えばアルミニューム）の
スリーブ31bよりなる。現像剤33はキャリア33aとトナー
33bよりなる二成分現像剤である。キャリア33aは抵抗率
が10¹²〜10¹⁶Ωcmで粒子径が５〜50μmの磁性体よりな
る所謂マイクロキャリアであり、トナー33bは絶縁性の
非磁性体よりなる。これらトナーとキャリアとをトナー
濃度が５〜80wt％となるように混合してある。

スリーブ31bは固定され、マグネットローラ31aが矢印の
方向に回転することにより現像剤33は矢印方向に搬送さ
れる。その現像剤33の層の厚みはドクターブレード32に
よって0.2〜1.0mmに規定される。現像ローラ31と感光ド
ラム11とは感光層11aと現像剤の層とが接触しないよう
に間隔ｄ（0.2〜0.5mm）を介して対向している。そして
現像ローラ31のスリーブ31bと感光ドラム11との間には
電源34により現像バイアス電圧が印加されている。この
電源34は交流電圧（周波数500〜2000Hz・振幅1000〜200
0Vpp）あるいはオフセット電圧300〜500Ｖで直流偏倚さ
れた交流電圧を供給している。この電界によって現像ロ
ーラ31上のトナー33bのみがこの空隙を介して飛翔して
感光層11aに付着し、トナー像を形成する。したがっ
て、現像部では感光部と現像剤の層とが非接触なので第
２の現像部14bでは第１の現像部14aによって形成された
トナー像を破壊することなく現像することができる。ま
た、現像剤の層が感光層と軽く接触する程度にし、300
〜500Ｖの直流電圧を印加して現像を行なっても、マイ
クロキャリアを用いた現像剤の穂はやわらかいため、感
光層上の第１の現像部14aによって形成されたトナー像
を破壊することなく現像することができる。

次ぎに記録の工程を第４図に沿って簡単に説明する。な
お、第４図は各工程における感光ドラム上の電位を示
す。

まず、帯電器12aによって感光層11aの表面は電位Vs（例
えば500v）に帯電される（第４図(a)）。第１の露光部1
3aによって画像部分に対応する電荷を除去しその電位を
略０ｖとすることにより第１の色の画像に対応する潜像
が形成される（第４図(b)）。この静電潜像は第１の現
像部14aによってトナー比電荷が５〜15μC／ｇの第１の
色（例えば赤色）のトナー401が供給されてトナー像が
形成され可視化される（第４図(c)）。

更に再帯電器12bによって帯電および全面露光が同時に
行なわれる（第４図(d)）。これにより、背景部の電位
を再帯電同時露光前と略同じ電位に保持しながら第１現
像工程における未飽和部分の電位を背景部の電位と略同
電位とすることができ、かつ第１の色のトナー401の電
荷量を15〜25μC／ｇまで増加することが可能である。
この結果、第１の色のトナー401の感光層11aに対する付
着力を増加することが可能となる。

その後、第２の露光部13bによって潜像が形成され（第
４図(e)）、第２の現像部14bによりトナー比電荷が５〜
15μC／ｇの第２の色（例えば青色）のトナー402による
像形成が行なわれる（第４図(f)）。この現像部におけ
る感光層と現像剤の層の距離ｄおよび現像剤の層の厚み
あるいはスリーブに印加するバイアス電圧などの現像条
件は第１の現像部14aにおける現像条件と略同じであ
る。

この第２の現像部14bにおいて第１の現像部において形
成されたトナー像は感光層に大きな力で付着しているの
で第１の色のトナー像が第２の現像部を通過する際に交
流電界の作用により、あるいは第２現像剤の機械的な力
によって感光層から剥離されることがない。要するに、
本発明はトナーの電荷量の値が大きいほど感光ドラムに
対するトナーの付着力が大きいという現像に着目した。

感光ドラムに付着したトナーはトナーの持つ鏡像力によ
って感光ドラムの表面に付着している。

この付着力Ｆはトナーの電荷量をｑとするとｐ²に比例
する。

したがってトナーの電荷量を増加することにより付着力
を増加することができる。

トナーの電荷を増加する手段としては感光ドラムに付着
したトナー上からコロナ帯電を行う方法がある。

しかし、単にコロナ帯電を行うだけではトナーの電荷を
効率よく増加することはできない。

つまり、帯電器からのコロナイオンはトナーに付着する
以外に、トナーの間を通過しトナー像底部の感光ドラム
にも付着してその電位をも増加するために、相対的にト
ナーの電荷増加量は小さい。

本発明は帯電と同時にドラム表面を均一な光で全面露光
し、もってトナー像底部にコロナイオンが付着しても感
光層の電位上昇を減少させ、トナーの電荷量のみ効率的
に増加したものである。

このようにして形成された２色のトナー401、402は転写
器15により記録用紙19に転写され、図示しない定着部を
経ることにより記録用紙に定着される。転写が終了した
感光ドラム11は除電器16、クリーナ17、除電ランプ18に
よりその表面の残留トナーが除去され、電位が０Ｖとな
る。

なお、前記実施例は電子写真記録方式について述べた
が、静電記録層を有するドラムに対してピン電極あるい
はイオン流制御法により静電潜像を形成する方式の記録
装置にも同様にして適用できる。また、２色に限定され
ることなく３色以上の多色記録でも同様である、 (g) 発明の効果 以上のように本発明によれば複数回の帯電工程のうち第
２回目以降の帯電工程では潜像形成媒体に対して電荷の
供給と全面露光を同時に行なうことにより感光層に付着
しているトナーの電荷量を効率よく増加させ、感光層と
の付着力を大きくさせるものであるから後段の現像部に
おいて前段の現像部のトナーが剥離することがなく、長
い時間にわたり混色のない良好な画像を安定して得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係り、第１図は電子写真記録方式による
２色カラー記録装置の概要を示す構成図、第２図(a)は
第１図における帯電部12aの詳細構造図、(b)は第１図に
おける再帯電部12bの詳細構造図、第３図は第１図にお
ける現像部の詳細を示す構成図、第４図(a)〜(f)は各記
録工程における感光ドラム表面の電位変化を示す電位図
である。 図中、11は感光ドラム、12aは帯電器、12bは再帯電器、
13a・13bは露光部、14a・14bは現像部、22はワイヤ、23
は高圧電源、27はランプ、31は磁気ローラ、33は現像
剤、33aはキャリア、33b・401・402はトナーを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像形成媒体(11)に電荷を供給する帯電工
   程と、潜像形成媒体(11)上に記録すべき画像に対応した
   静電潜像を形成する潜像形成工程と、 該静電潜像を可視化する現像工程とを順次複数回繰り返
   すことにより潜像形成媒体(11)上に多色トナー像を形成
   するとともに、 該トナー像を一括して記録用紙(19)に転写するカラー記
   録方法において、 前記複数回の帯電工程のうち第２回目以降の帯電工程で
   は潜像形成媒体(11)に対して 電荷の供給と全面露光を同時に行なうことを特徴とする
   カラー記録方法。