JPH0668648B2 - 多色記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 電子写真プロセスを使用する多色記録装置で低感度な感
光体を使用して混色を防止する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は多色記録装置に係り、特に、電子写真プロセス
において混色がなく良好な多色記録を高速に行なうこと
ができる多色記録装置に関する。

〔従来の技術と問題点〕

本発明は多色記録装置に係るものであるが、説明を容易
にするため、以下、２色記録装置について説明する。

第３図は、２色記録装置の記録プロセスを示す模式図で
あり、第４図は各プロセスの電位状態を示す模式図であ
る。

第３図に示す感光体（図示せず）上に初期帯電器により
均一な帯電を行なう。第３図、第４図では正極性帯電と
する。次に第１の色の画像に対応したネガ露光（第１露
光）を行ない、露光部の電位を約0Vまで減衰させる。第
１露光系としては、He−Neなどのガスレーザ、あるいは
半導体レーザ等によるレーザ走査光学系を用いる。次に
第１の色の正極性トナーによる２成分磁気ブラシ反転現
象を行なう。この現象法では粒径が５〜100μｍ、抵抗
が10¹²〜10¹⁶Ω・cmのキャリアを用い、またトナーは絶
縁性のものを使用する。第１現象後再帯電器により第１
トナー像部の電位を上昇させ背景部電位に近ずける。こ
れは次の第２現像において第１トナー像部に第２トナー
が付着するのを防止するためである。次に第２の色の画
像に対応したネガ露光（第２露光）を行ない露光部の電
位を約0Vまで減衰させる。露光系としては第１露光と同
じくガスレーザ、あるいは半導体レーザなどによるレー
ザ走査光学系を用いる。その後、第２の色の正極正トナ
ーによる２成分磁気ブラシ反転現象を行なう。この現像
法も第１現像と同じく、粒径が５〜100μｍ、抵抗が10
¹²〜10¹⁶Ω・cmのキャリアと絶縁性トナーを使用する。
これにより感光体上に２色のトナー像が形成される。次
にトナー像を記録紙に一括転写し熱定着を行なって恒久
的な２色像が得られる。転写されずに感光体上に残留し
たトナーは、クリーニングされ、またAC除電、光除電に
より感光体を除電して繰り返し使用される。この２色記
録装置における現像法では、粒径の小さいキャリアを用
い、また現像剤の穂が感光体と接する付近で使用するた
めソフトタッチな現像法である。従って、第２現像にお
いて感光体上にすでに形成されている第１トナー像を破
壊することがない。このため、本記録装置では、混色の
ない良好な２色印字が可能となる。このプロセスにおい
て再帯電工程は混色の防止に極めて重要であり、再帯電
後の電位が均一とならなければならない。しかし、再帯
電を行なっても第１トナー像部の電位上昇がにぶく感光
体上の電位が均一とならない場合がある。

第５図は第１現像後に再帯電を行ない、背景部、およ
び、第１トナー像部の電位を測定した結果を示すグラフ
である。

第５図に示すように再帯電器に印加するコロナワイヤー
電圧Vcを増加させても第１トナー像部と、背景部の電位
差は少なくならない。このような状態で次いで第２潜像
を形成し、さらに第２現像を行なうと、第２トナーが第
１トナー像部に付着し、混色が発生するようになる。こ
れは容量の大きい感光体を使用するような場合に多く見
られる。詳細に調べた結果、この現像はトナー層と感光
体の界面における電界強度が、気中の放電開始電界強度
36MV／ｍを越えたため気中放電が発生し、このときの光
により感光体が感光されるためであることを本発明者ら
は明らかにした。第６図は再帯電時の放電発生モデルを
示す模式図である。１はトナー、２は感光体である。再
帯電が適正に行なわれ、トナー層と感光体の界面で気中
放電が発行しない場合には、第７図（１）に示すように
トナー像部電位は背景部電位とほぼ等しくなる。この時
再帯電器から発生したコロナイオンの一部は、トナー粒
子の間を通りぬけ、感光体上に付着する。しかし再帯電
が適正に行なわれないと、トナー層と感光体の界面で放
電が発生するようになる。このとき、放電に伴なう光の
ため感光体が露光され感光体上の電荷が消滅する。この
結果、第７図（２）に示すようにトナー像部の電位が上
昇せず、背景部との電位差が大きくなる。このような状
態で引き続き第２現像を行なうと第１トナー像の部分に
第２トナーが付着し、混色が発生する。

本発明の目的は第１現像により感光体上に第１トナー像
を形成し、次いで再帯電を行ないトナー像部の電位を上
昇させたときに、トナー層と感光体の界面での放電が発
生してもトナー像の混色の発生を防止する多色記録装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は本発明によれば感光体の周囲に帯電器、露
光手段、および、トナーを備えた複数個の現像器を配置
し、帯電、潜像形成、現像を繰り返し行ない、該感光体
上に、多色のトナー像を形成し、記録紙に一括して多色
トナー像を転写して多色記録を行なう多色記録装置にお
いて、波長が500nm以下の光に対して低感度な感光体を
使用することを特徴とする多色記録装置によって解決さ
れる。

感光体上に形成されたトナー像に再帯電を行なう場合、
トナー層と感光体の界面で発生する気中放電は青から紫
外にかけての光であり短波長（450nm以下）の光を多く
含んでいる。このため感光体として短波長の光に対し感
度を持たない低感度のものであれば、トナー層と記録体
の界面で気中放電が発生しても、感光体が感光されるこ
とはない。このような低感度の感光体を用いれば再帯電
を行なって感光体の電位を均一にすることができ、続い
て第２潜像を形成した後、第２現像を行なっても、第１
トナー像に混色が発生しない。

なお本発明によれば感光体の感度が、500nm以下の波長
に対して、画像露光に使用するレーザの波長に対する感
光の約１／２以下であることが好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る感光体の分光感度特性を示すグラ
フである。

波長が500nm以下の光に対して低感度な感光体を使用す
る。そのような感光体としてCdS、あるいは有機感光体
等があり第１図に示すような分光感度特性を有する。こ
れらの感光体を使用する場合、負のコロナ帯電を行なう
ために以下の実施例では負極性の帯電を行なった場合に
ついて説明するが正極性に帯電する感光体を用いた場合
も本発明では同様の効果が得られる。

アルミニウム等の金属ドラム上に約50μｍの厚さを有す
るCdS層を設けた感光体に約−500Vの均一な電圧で初期
帯電を行なう。次に半導体レーザによるネガ露光（第１
露光）を行ない露光部の電位を約0Vまで減衰させて第１
潜像を形成する。その後、非磁性で且つ絶縁性の赤色ト
ナーと、粒径が約５〜100μｍの高抵抗キャリアとを混
合した第１現像剤により反転現象を行ない感光体上に赤
色の第１トナー像を形成する。現像器における現像ロー
ラには、−400Vの直流電圧、あるいは周波数1kHz、電圧
1.5kVpp、オフセット電圧−400Vの交流電圧が印加され
る。第１現像後、感光体の電位はトナー像が形成された
部分の電位が低く且つ不均一となっている。このため再
帯電を行ない、感光体の電位を約−500Vに均一にする。
この場合トナー層と感光体の界面で放電が発生しても本
発明では感光体が500nm以下の波長に対して低感度であ
るため、放電に伴う光に対して感光体は感光されない。
従って、感光体の電位は、従来法のようにトナー像の部
分の電位が低くなるということはなく、均一な電位が得
られる。次に第１露光の場合と同様に半導体レーザによ
るネガ露光（第２露光）を行ない露光部の電位を約0Vま
で減衰させて第２潜像を形成する。その後、非磁性で絶
縁性の黒色トナーと粒径が５〜100μｍ程度の高抵抗キ
ャリアを混合した第２現像剤により反転現象を行ない、
感光体上に黒色の第２トナー像を形成する。これらの工
程により感光体上に赤と黒の２色のトナー像が形成され
る。なお、第２現像における現像条件も第１現像の場合
とほぼ同じく、現像ローラには−400V、あるいは周波数
1kHz、電圧1.5kVpp、オフセット電圧−400Vの交流電圧
を印加すればよい。本発明では第１トナー像の形成され
た感光体上に再帯電を行なっても均一な電位が得られる
ため第１トナー像部に第２トナーが付着して混色の発生
することはない。

第２図は本発明における再帯電特性を示したものであ
る。

第５図における従来法では前述のように再帯電器におけ
るコロナワイヤ印加電圧Vcを増加させても背景部電位
と、第１トナー像部電位が揃わなかった。これに対し、
本発明では第２図に示すようにコロナワイヤの印加電圧
Vcが−4.0kV以上で背景部電位と第１トナー像部電位の
揃うのがわかり本発明が有効であることがわかる。

なお、本実施例では２色記録の場合について説明した
が、本発明は感光ドラムの周囲に複数の作像工程を設け
た多色プリンタについても適用できることは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、トナー像の形成さ
れている感光体上に再帯電を行ない、トナー層と感光体
の界面で発光を伴なう気中放電が発生しても、この光に
対して感光体が感度を持たないため、均一な再帯電を行
なうことができる。この結果、トナー像の部分に後段の
異色トナーが付着することがなくなり混色のない多色記
録を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る感光体の分光感度特性を示すグラ
フであり、第２図は本発明に係る再帯電特性を示すグラ
フであり、第３図は２色記録装置の模式図であり、第４
図（１）〜（６）は各工程における感光ドラム上のそれ
ぞれの電位を示す模式図であり、第５図は従来の再帯電
特性を示すグラフであり、第６図は再帯電時の放電発生
モデルの模式図を示し、第７図（１）、（２）は再帯電
後の電位状態を説明する模式図である。 １……トナー、２……感光体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体の周囲に帯電器、露光手段、およ
   び、トナーを備えた複数個の現像器を配置し、帯電、潜
   像形成、現像を繰り返し行ない、該感光体上に、多色の
   トナー像を形成し、記録紙に一括して多色トナー像を転
   写して多色記録を行なう多色記録装置において、波長が
   500nm以下の光に対して低感度な感光体を使用すること
   を特徴とする多色記録装置。
2. 【請求項２】前記感光体の感度は、500nm以下の波長に
   対して、露光手段に使用する光源の発光波長に対する感
   度の約１／２以下であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の装置。