JPH07109525B2 - フルカラー現像剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フルカラーの電子写真装置に供されるフルカ
ラー現像剤に関するものである。

〔従来の技術〕 例えば、電子写真装置としての静電転写型複写機では、
イエロー、マゼンタおよびシアン各色のカラー現像剤を
使用し、原稿画像の色を再現して複写し得るフルカラー
複写機が実用化されている。このフルカラー複写機は、
従来、非常に高価なものであったが、近年における低コ
スト化により、一般に普及している。そして、近年のフ
ルカラー複写機は、従来のフルカラー複写のみに適応す
るものではなく、さらに黒色現像剤を使用し、例えばカ
ラー複写速度の３倍以上の高速度で白黒複写を行い得る
ものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、白黒複写では、複写される原稿画像の大半は
文字、あるいは細線および薄線等の線である。従って、
白黒複写により形成される画像は、濃度が濃く、鮮明な
ものが要求される。一方、フルカラー複写では、複写さ
れる画像の大半は、色がその部分一面に付いたいわゆる
ベタ部、あるいはハーフトーン部である。従って、フル
カラー複写により形成される画像は、原稿画像に忠実な
色であって、むらのない均一なものが要求される。即
ち、白黒複写とフルカラー複写では、複写画像に要求さ
れる画質が異なっている。

これに対し、例えば第４図（ａ）に示すように、原稿に
ベタ部Ａと黒色の線部Ｂとの画像が描かれている場合、
このような原稿の複写によって得られる実際の画像は、
ベタ部Ａにおける濃度の均一性、または線部Ｂの鮮明性
の点において不十分なものになるという問題点を有して
いる。

即ち、上記の原稿の画像に基づいて感光体に形成される
静電潜像は、同図（ｂ）に示すように、ベタ部Ａのエッ
ジ部に相当する部位および線部Ｂの電界強度が大きくな
ることが知られている。このような状態において、現像
剤が電気抵抗値の大きいものであると、現像時の対向電
極効果が小さくなることにより、ベタ部Ａに対応する静
電潜像には、同図（ｃ）に実線で示すように、エッジ部
に内側よりも多量のトナーが付着することになる。この
ため、複写により得られるベタ部Ａの画像は、エッジ部
とエッジ部の内側との濃度が不均一なものとなる。一
方、線部Ｂの画像は、実線で示すように十分な量のトナ
ーが付着することにより、鮮明な画像となる。

逆に、現像剤が電気抵抗値の小さいものであると、現像
時の対向電極効果が大きくなることにより、ベタ部Ａに
対応する静電潜像には、同図（ｃ）に破線で示すよう
に、各部にほぼ均一量のトナーが付着し、濃度むらのな
い複写画像を得ることができる。逆に、線部Ｂの複写画
像は、破線で示すようにトナーの付着量が減少し、鮮明
さにおいて不十分となる。

従って、白黒複写とフルカラー複写とを同様の現像剤に
て行うものでは、両複写の要求を同時に満足し得ないも
のとなっている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のフルカラー現像剤は、上記の課題を解決するた
めに、白黒画像を形成するための黒色現像剤と、フルカ
ラー画像を形成するためのイエロー、マゼンタおよびシ
アンの各色のカラー現像剤とを備え、上記の各現像剤は
各色のトナーとキャリヤとの混合物からなるフルカラー
現像剤において、エッジ効果を利用する黒色現像剤のキ
ャリヤの電気抵抗値は、エッジ効果を無くす各カラー現
像剤のキャリヤの電気抵抗値よりも大きくなっているこ
とを特徴としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、本フルカラー現像剤は、黒色現像
剤のキャリヤの電気抵抗値が各カラー現像剤のキャリヤ
の電気抵抗値よりも大きくなっているので、例えば、本
フルカラー現像剤をフルカラー複写機に使用することに
より、黒色複写およびフルカラー複写の両方の要求を満
足し、良好な複写画像を得ることができる。

即ち、色付きのベタ部と黒色の線部とを有する画像に基
づいて感光体に形成される静電潜像は、ベタ部のエッジ
部に相当する部位および線部の電界強度が大きくなる。
このような状態において、ベタ部に対応する静電潜像
を、黒色現像剤よりもキャリヤの電気抵抗値が小さいカ
ラー現像剤にて現像すると、現像時の対向電極効果が大
きいことにより、静電潜像には、各部にほぼ均一量のト
ナーが付着し、濃度むらのない転写画像を得ることがで
きる。また、線部に対応する静電潜像を、カラー現像剤
よりもキャリヤの電気抵抗値の大きい黒色現像剤にて現
像すると、現像時の対向電極効果が小さいことにより、
静電潜像には十分な量のトナーが付着して鮮明な画像を
得ることができる。

尚、現像剤の電気抵抗値は、通常、現像剤中のキャリヤ
の電気抵抗値で評価することができる。キャリヤの電気
抵抗値は、ある条件下でキャリヤに所定の電圧を印加
し、そのときに流れる電流値を測定することにより知る
ことができる。

また、現像時において、感光体に形成された静電潜像の
エッジ部にトナーが集中する現象、即ち、静電潜像の可
視化時のいわゆるエッジ効果は、感光体と現像槽の現像
マグネットローラとのギャップによっても左右される。
即ち、エッジ効果は、上記のギャップが広いほど大きく
なり、狭いほど小さくなる。しかしながら、上記のギャ
ップを調整することによってエッジ効果を調整する方法
では、電子写真装置の構造上に制限を受け、また、精度
上の問題等も生じてくる。一方、本発明のフルカラー現
像剤によれば、容易に所望のエッジ効果を得ることがで
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて以下
に説明する。

本発明に係るフルカラー現像剤は、白黒画像を形成する
ための黒色現像剤と、フルカラー画像を形成するための
イエロー、マゼンタおよびシアンの各色のカラー現像剤
とからなる。これら個々の現像剤は、各色のトナーとキ
ャリヤとの混合物からなる２成分系の現像剤である。そ
して、黒色現像剤のキャリヤの電気抵抗値（以下、抵抗
値と称する）は各カラー現像剤のキャリヤの抵抗値より
も大きくなっている。上記のキャリヤには、例えば鉄粉
が使用されている。

上記のフルカラー現像剤は、第２図に示す静電転写型の
フルカラー複写機（以下、複写機と称する）に使用され
る。この複写機は、上面に透明な原稿載置台１を有し、
この原稿載置台１の下方には、上側から順に、露光光学
系２、４個の現像槽３〜６、ベルト状の感光体７および
サイズ別の２個の給紙カセット８・９が設けられてい
る。また、感光体７の出紙方向側には、中間転写体10、
搬送ベルト11および定着装置12がこの順に設けられてい
る。

上記の露光光学系２は、原稿載置台１上に載置される原
稿13に光を照射する光源ランプ2aと、原稿13からの反射
光を、例えば一点鎖線で示すように感光体７上に導く複
数の反射鏡2b…と、光路上に配された結像レンズ2cと、
赤、緑、青の３原色の色フィルタを有する色分解フィル
タ2dとを備えている。

現像槽３〜６は、感光体７の上部の中央部付近に、感光
体７と非接触の状態で並設されている。これら現像槽３
〜６のうち、現像槽３には前述の黒色現像剤が収容さ
れ、現像槽４〜６にはイエロー、マゼンタあるいはシア
ン色のカラー現像剤が個別に収容されている。現像槽３
は、第３図にも示すように、感光体７との近接位置に、
感光体７へトナーを供給するための現像マグネットロー
ラ（以下、現像マグローラと称する）3aを備えている。
現像マグローラ3aの側方には現像剤規制板3bが設けられ
ている。現像マグローラ3aの上方には、搬送マグローラ
3cおよび攪拌ローラ3d・3eが設けられ、さらにその上に
は、トナーボックス3fが設けられている。尚、他の現像
槽４〜６の構造は、上述した現像槽３の構造と同様であ
る。

感光体７は第１および第２ローラ14・15により回転駆動
されるようになっている。感光体７の外周の第１ローラ
14側には、感光体７を帯電させる帯電チャージャ16等が
配され、帯電チャージャ16の近傍における感光体７の下
には、感光体７上に残留するトナーを除去するためのク
リーニング装置17が配されている。

中間転写体10は、第１〜第３ローラ18〜20にて回転駆動
されるようになっており、感光体７を回転駆動する第２
ローラ15に圧接されている。この第２ローラ15が圧接さ
れている部位における中間転写体10の裏面側には転写ロ
ーラ21が配され、さらに、第３ローラ20の配設部位にお
ける中間転写体10の表面側には転写ローラ22が配されて
いる。

上記の構成において、複写機によりフルカラー複写を行
う際には、先ず、原稿載置台１上に載置された原稿13を
光源ランプ2aが照射してスキャンを３回行う。原稿13か
らの反射光は、反射鏡2b…および結像レンズ2cを介して
色分解フィルタ2dへ入射し、色成分別に分解される。

上記の３回に分けたスキャンで、色分解フィルタ2dの各
色フィルタを透過した色成分別の光は、帯電チャージャ
16にて均一に帯電された感光体７上に順番に照射され、
感光体７が露光される。これにより、感光体７には、原
稿13の画像に対応した色成分別の静電潜像が順番に形成
される。ここで、上記の各静電潜像は、色分解フィルタ
2dにおける各色フィルタの補色であるイエロー、マゼン
タ、シアンの各色の現像剤を有する現像槽４〜６との対
向部において、現像マグローラ3a〜6aから供給される各
現像剤でそれぞれ現像されて可視化され、トナー像とな
る。これら各色成分別のトナー像は、転写ローラ21にて
中間転写体10の同位置へ転写される。このようにして各
色成分別のトナー像を重ねることにより、完成したひと
つのカラートナー像が形成される。

上記のカラートナー像は、給紙カセット８・９の一方か
ら給紙された転写紙23に、転写ローラ22により転写され
る。その後、上記の転写紙23は、中間転写体10から分離
され、搬送ベルト11により定着装置12へ導入される。そ
して、転写紙23へのカラートナー像の定着が行われる。

一方、白黒複写を行う際には、原稿載置台１上の原稿13
を光源ランプ2aが照射してスキャンを１回行う。原稿13
からの反射光は、反射鏡2b…により案内されて、結像レ
ンズ2cを通り、かつ色分解フィルタ2dを通らずに感光体
７へ導かれる。これにより、均一に帯電された感光体７
が露光され、原稿13の画像に対応した静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像槽３の黒色現像剤により現
像され、トナー像となる。このトナー像は、中間転写体
10へ転写され、さらに転写紙23へ転写された後、定着装
置12にて転写紙23に定着される。

ここで、原稿13が、第１図（ａ）に示すように、色付き
のベタ部13aと黒色の線部13bとの画像を有する場合、原
稿13の画像に基づいて感光体７に形成される静電潜像
は、同図（ｂ）に示すように、ベタ部13aのエッジ部に
相当する部位および線部13bの電界強度が大きくなる。
このような状態において、ベタ部13aに対応する静電潜
像を、キャリヤの抵抗値、即ち、現像剤の抵抗値が黒色
現像剤の抵抗よりも小さいカラー現像剤にて現像する
と、現像時の対向電極効果が大きいことにより、同図
（ｃ）に実線で示すように、静電潜像には、各部にほぼ
均一量のトナーが付着し、濃度むらのない転写画像を得
ることができる。また、線部13bに対応する静電潜像
を、カラー現像剤よりも抵抗値の大きい黒色現像剤にて
現像すると、現像時の対向電極効果が小さいことによ
り、同図（ｃ）に二点鎖線で示すように、静電潜像には
十分な量のトナーが付着して鮮明な画像を得ることがで
きる。

次に、黒色複写とフルカラー複写とにおいて、良質の画
像を得る上での黒色現像剤とカラー現像剤との抵抗値の
関係を調べた試験の結果を示す。尚、現像条件は第３図
の構成において、下記のように設定した。現像条件は、
現像槽３のみについて示しているが、他の現像槽４〜６
においても同様である。

〈現像条件〉 現像マグローラ3aと 感光体７との距離 :2.4〜2.6mm 現像マグローラ3aの径：φ35 現像マグローラ3aの 回転数 :223rpm 現像バイアス ：−80〜−150V 現像マグローラ3aと 現像剤規制板との距離:1.5〜2.0mm 感光体７の種類 :OPC感光体 感光体７の表面電位 ：−300〜−550V 感光体７の移動速度 :180mm/sec 試験の結果、白黒複写では、黒色現像剤のキャリヤの抵
抗値（電流値）が４〜６μＡの範囲において、細線の再
現性が良くかつ文字の鮮明な、即ちエッジ効果の良好な
複写を行うことができた。また、フルカラー複写では、
カラー現像剤のキャリヤの電気抵抗値（電流値）が40〜
150μＡの範囲において、ベタ部およびハーフトーン部
の均一性が得られた。この結果より、黒色現像剤のキャ
リヤの電気抵抗値をカラー現像剤のキャリヤの電気抵抗
値の10倍以上に設定することにより、白黒複写およびフ
ルカラー複写共に、良好な画質の複写を行い得ることが
分かった。

〔発明の効果〕

本発明のフルカラー現像剤は、以上のように、白黒画像
を形成するための黒色現像剤と、フルカラー画像を形成
するためのイエロー、マゼンタおよびシアンの各色のカ
ラー現像剤とを備え、上記の各現像剤は各色のトナーと
キャリヤとの混合物からなるフルカラー現像剤におい
て、エッジ効果を利用する黒色現像剤のキャリヤの電気
抵抗値は、エッジ効果を無くす各カラー現像剤のキャリ
ヤの電気抵抗値よりも大きくなっている構成である。

それゆえ、本現像剤を例えばフルカラー複写機に供給
し、白黒複写を行った場合、細線の再現性が良くかつ文
字の鮮明な複写を行うことができ、また、フルカラー複
写を行った場合、ベタ部およびハーフトーン部は濃度の
むらがなく、均一なものとなる。従って、本フルカラー
現像剤によれば、白黒複写とフルカラー複写との画質に
対する異なる要求を満足することができ、良好な画像を
得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図（ａ）は原稿に描かれた画像を示す説明
図、同図（ｂ）は同図（ａ）の画像に対応する静電潜像
の電界強度を示すグラフ、同図（ｃ）は同図（ｂ）の静
電潜像へのトナーの付着量を示すグラフ、第２図は本発
明のフルカラー現像剤を使用するフルカラー複写機の全
体構成図、第３図は第２図に示した現像槽の縦断面図、
第４図（ａ）〜（ｃ）は従来例を示すものであって、同
図（ａ）は原稿に描かれた画像を示す説明図、同図
（ｂ）は同図（ａ）の画像に対応する静電潜像の電界強
度を示すグラフ、同図（ｃ）は同図（ｂ）の静電潜像へ
のトナーの付着量を示すグラフである。 ２は露光光学系、３〜６は現像槽、3a〜6aは現像マグネ
ットローラ、3bは現像剤規制板、７は感光体、10は中間
転写体、13は原稿、13aはベタ部、13bは線部、16は帯電
チャージである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 奈津子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−60445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−104337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−90644（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】白黒画像を形成するための黒色現像剤と、
   フルカラー画像を形成するためのイエロー、マゼンタお
   よびシアンの各色のカラー現像剤とを備え、上記の各現
   像剤は各色のトナーとキャリヤとの混合物からなるフル
   カラー現像剤において、 エッジ効果を利用する黒色現像剤のキャリヤの電気抵抗
   値は、エッジ効果を無くす各カラー現像剤のキャリヤの
   電気抵抗値よりも大きくなっていることを特徴とするフ
   ルカラー現像剤。