JPH08286456A

JPH08286456A - カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH08286456A
Application number: JP7221987A
Authority: JP
Inventors: Hideo Watanabe; 英生渡辺; Takashi Horiyama; 隆司堀山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】像担持体上に形成されたトナー画像の影響を
受けずに、第２回目以降の画像形成工程を行うことがで
きるカラー画像形成方法を提供する。【構成】帯電工程、露光工程、現像工程を含む１回の
画像形成工程を複数回繰り返し、像担持体１０上に２色
以上のトナー画像を重ね合わせて多色像を形成した後、
転写材Ｐａに一括転写するカラー画像形成方法におい
て、第２回目以降の画像形成工程において、すでに形成
されたトナー画像を含む像担持体面の帯電工程と露光工
程の間で、帯電工程によって像担持体とトナー画像を形
成するトナーに与えられた電荷と逆極性の電荷を与える
除電工程を行うことを特徴とするカラー画像形成方法
と、第２回目以降の画像形成工程において、すでに形成
されたトナー画像を含む像担持体面の露光工程と現像工
程の間で、帯電工程によって像担持体とトナー画像を形
成するトナーに与えられた電荷と逆極性の電荷を与える
除電工程を行うことを特徴とするカラー画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー複写機、カラー
プリンタ、カラーファクシミリ等に関わり、特に電子写
真方式のカラー画像形成方法及びカラー画像形成装置で
あって、複数色の現像剤を用いて、帯電、露光、現像工
程からなる画像形成工程を繰り返し、像担持体上に２色
以上のトナー画像を重ね合わせて多色像を形成した後、
転写材に一括転写するカラー画像形成方法及び画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式によるカラー画像形
成方法として、複数色の現像剤を用いて、帯電、露光、
現像工程からなる画像形成工程を繰り返し、像担持体上
に２色以上のトナー画像を重ね合わせて多色像を形成し
た後、転写材に一括転写するカラー画像形成方法が、特
開昭５５−６９１６７号公報、特公平６−５２４４４号
公報に開示されている。

【０００３】これらの従来例においては、２回目以降の
画像形成工程において、すでに形成されて像担持体に担
持されたトナー画像を含む像担持体面を帯電せしめる帯
電工程の後、露光工程により潜像が形成され、現像工程
によりトナー像が、像担持体上に前回までの画像形成工
程により形成されたトナー画像に重ね合わせて形成され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカラー画像形成方法および装置には以下の問題
点を生じる。

【０００５】２回目以降の帯電工程においては、像担持
体上にはすでに形成されたトナー画像が存在している。
このトナー画像を形成するトナー粒子は前回の画像形成
工程の現像工程後にすでに帯電している場合もあれば、
特公平６−５２４４４号公報の実施例で述べられている
ように現像後除電される場合もあるが、何れにせよ画像
形成工程におけるトナー像が像担持体上に存在している
状態での帯電工程において、帯電器によって与えられる
電荷により、帯電する。なお、本明細書中においては、
像担持体（感光体を含む）は接地された導電性基体の上
に形成されている。また、表面電位とはトナー層がない
場合は感光体表面の電位を、トナー層が感光体上に形成
されている場合はトナー層表面の電位を意味する。さら
に、トナー層電位とは、感光体上にトナー層がある場合
に、十分に露光を行った後の表面電位（トナー層にかか
る電圧に等しい）を意味する。さらに、感光体の暗電流
等による電位低下、及び十分に露光した後の感光体の残
留電位等は、議論の簡単化のため０Ｖとしている。

【０００６】帯電にひきつづいた露光工程により、光が
照射された場所は光導電により表面電位が０に近づくの
であるが、前述のトナー粒子は絶縁体が帯電しているも
のなので、感光体の光導電が生じても相殺されないため
に十分に表面電位をさげることができない。

【０００７】この様子を示したものが従来の画像形成方
法による表面電位と各層にかかる電圧の概念を示す図１
３であり、帯電工程で負の荷電粒子を与える従来例を示
す。Ｔ₁はスコロトロン帯電器で−８００Ｖに帯電させ
た後の表面電位を示し、Ｔ₂は露光後の表面電位を示
す。トナー画像がすでに形成されている場所Ｐｉｘ１で
は電圧はトナー層と感光体層にかかり、それぞれトナー
層電圧Ｖｔと感光体電圧Ｖｐ１で示した。一方、トナー
のない場所Ｐｉｘ２では電圧は感光体層のみにかかり、
感光体電圧Ｖｐ２で示した。このため、十分露光を行っ
た場合、Ｐｉｘ２では感光体電圧Ｖｐ２は０Ｖまで電圧
の絶対値が落ち、露光後感光体電圧Ｖｐ２′＝０となり
Ｐｉｘ２のＴ₂の状態になるのに対して、Ｐｉｘ１の場
所ではトナー層にある電荷のために電圧の絶対値は０ま
で落ちず露光後トナー層電圧Ｖｔを保ってＰｉｘ１のＴ
₂の状態になる。露光後トナー層電圧Ｖｔは、帯電位・
トナーの量・粒径・物性値等に依存するのであるが通常
は１００〜５００Ｖ程度である。

【０００８】このために以下の不都合が生じる。

【０００９】（１）像担持体上に前回までの画像形成工
程で現像されたトナーの量により、今回の露光工程での
露光量が同じでも潜像が異なってしまう。このため、露
光量が同じでも現像されるトナーの量は、前回までのト
ナー量により影響をうける。すなわち、前回までにトナ
ーが多く現像されている場所では、今回の画像形成工程
で現像されるトナー量は減少してしまう。

【００１０】（２）さらに、文字や細線の場合は、トナ
ー量が減少してしまうだけでなく、前述したトナー層の
電荷のために、露光パターンに忠実に現像されず、線の
中央部にトナーが乗りにくくエッジ部分にトナーが乗る
ことによる画像のにじみを生じる。この文字や細線を現
像したときの様子を示したのが従来の画像形成方法によ
るトナー付着状態の概念をしめす図１４である。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑み、前回までに像
担持体上に形成されたトナー画像の影響を受けずに、第
２回目以降の画像形成工程を行うことができるカラー画
像形成方法及びカラー画像形成装置を提供するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記のよう
な手段により達成される。即ち請求項１にかかる画像形
成方法は、複数色の現像剤を用いて、帯電工程、露光工
程、現像工程を含む１回の画像形成工程を複数回繰り返
し、像担持体上に２色以上のトナー画像を重ね合わせて
多色像を形成した後、転写材に一括転写するカラー画像
形成方法において、第２回目以降の画像形成工程におい
て、すでに形成されたトナー画像を含む像担持体面の帯
電工程と露光工程の間で、帯電工程によって像担持体と
トナー画像を形成するトナーに与えられた電荷と逆極性
の電荷を与える除電工程を行うことを特徴とした。

【００１３】また、請求項７に係るカラー画像形成装置
は、回動可能な像担持体と、前記像担持体に電荷を与え
る帯電手段と、前記帯電手段によって電荷を与えられた
前記像担持体に対して色成分ごとに順次像露光を行う露
光手段と、前記像露光によって前記像担持体に形成され
た潜像をそれぞれ異なる色のトナーにより現像する複数
の現像手段と、前記像担持体の回動に従って前記複数の
現像手段が順次現像して２色以上のトナー画像を重ね合
わせて前記像担持体に得られたカラートナー画像を転写
材に一括転写する転写手段とを有し、前記帯電手段によ
る帯電、前記露光手段による像露光、前記現像手段によ
る現像を行う画像形成工程を一色成分ごとに繰り返して
前記像担持体上にカラートナー画像を得るカラー画像形
成装置において、前記現像手段によるトナー画像を担持
した像担持体を再度帯電、露光する間に、帯電手段によ
って像担持体とトナー画像を形成するトナーに与えられ
た電荷と逆極性の電荷を与える除電手段を有することを
特徴とした。

【００１４】なお、本発明で画像形成工程とは、一色の
トナーを用いて像担持体上にトナー像を形成する事であ
り、本発明のカラー画像形成方法及びカラー画像形成装
置は、複数回の画像形成工程を各回毎に互いに異なる色
のトナーによって行って像担持体上にカラートナー画像
を形成するものである。

【００１５】又、請求項１３に係わる複写装置は、複数
色の現像剤を用いて、帯電工程、露光工程、現像工程を
含む１回の画像形成工程を複数回繰り返し、像担持体上
に２色以上のトナー画像を重ね合わせて多色像を形成し
た後、転写材に一括転写するカラー画像形成方法におい
て、第２回目以降の画像形成工程において、すでに形成
されたトナ−画像を含む像担持体面の露光工程と現像工
程の間で、帯電工程によって像担持体とトナー画像を形
成するトナーに与えられた電荷と逆極性の電荷を与える
除電工程を行うことである。

【００１６】又、請求項１８に係わるカラー複写装置に
於いて、回動可能な像担持体と、前記像担持体に電荷を
与える帯電手段と、前記帯電手段によって与えられた前
記像担持体に対して色成分ごとに順次像露光を行なう露
光手段と、前記像露光によって前記像担持体に形成され
た潜像をそれぞれ異なる色のトナーにより現像する複数
の現像手段と、前記像担持体の回動に従って前記複数の
現像手段が順次現像して２色以上のトナー画像を重ね合
わせて前記像担持体に得られたカラー画像を転写材に一
括転写する転写手段とを有し、前記帯電手段による帯
電、前記露光手段による像露光、前記現像手段による現
像を行う画像形成工程を一色成分ごとに繰り返して前記
像担持体上にカラートナー画像を得るカラー画像形成装
置において、前記現像手段によるトナー画像を担持した
像担持体を再度露光、現像する間に、帯電手段によって
像担持体とトナー画像を形成するトナーに与えられた電
荷と逆極性の電荷を与える除電手段を有することであ
る。

【００１７】

【作用】上記の構成によれば、請求項１の発明にかかる
画像形成方法は、複数色の現像剤を用いて、帯電工程、
露光工程、現像工程を含む１回の画像形成工程を複数回
繰り返し、像担持体上に２色以上のトナー画像を重ね合
わせて多色像を形成した後、転写材に一括転写するカラ
ー画像形成方法において、第２回目以降の画像形成工程
において、すでに形成されたトナー画像を含む像担持体
面の帯電工程と露光工程の間で、帯電工程によって像担
持体とトナー画像を形成するトナーに与えられた電荷と
逆極性の電荷を与える除電工程を行うことを特徴とした
ので、既に像担持体上に存在するトナー画像の影響を受
けること無く次の画像形成工程の現像を行うことができ
る。このため、現像工程では、露光パターンと露光量に
忠実に該トナー層上に重ねて画像形成工程を行うことが
でき、高品質のカラー画像を形成することができた。

【００１８】この原理を具体的に説明する。図２は本発
明の帯電工程と露光工程の間で除電工程を行う原理を説
明するものであり、本発明の画像形成装置による表面電
位と各層にかかる電圧の説明図である。

【００１９】Ｔ₁に示す帯電後電位Ｖ₁は、トナー像がす
でに像担持体上に現像されている着目位置を帯電工程に
より帯電した後の表面電位であり、感光体の着目位置に
おける帯電工程後の帯電後感光体電圧Ｖｐと帯電後トナ
ー層電圧Ｖｔの合計に相当する。次に除電工程により逆
極性の電荷を与えるとトナー層の電荷は略相殺されるた
め着目位置の除電後電位Ｖ₂の絶対値は減少する。この
時はＴ₂に示す如く、除電後電位Ｖ₂は、着目位置での除
電後感光体電圧Ｖｐ′と除電後トナー層電圧Ｖｔ′の合
計に相当する。またＴ₃に示す如く、露光後電位Ｖ₃は、
着目位置での露光後感光体電圧Ｖｐ″は略０Ｖとみなせ
るので、（但しＶｐ″＝０Ｖとみなして図示していな
い。以後の説明においても図示しないことがある。）除
電後トナー層電圧Ｖｔ′に相当する。従って露光後電位
Ｖ₃の絶対値は、除電工程を行わない従来の画像形成方
法にくらべて大幅に減少させることができる。

【００２０】またこの原理を、図３と図４を用いてトナ
ー層と像担持体（感光体）の系がもつ電荷の観点から説
明する。図３は、帯電工程後のトナー層と、感光体とト
ナー層の界面Ｓ（図４で後述する）の電荷分布を示す説
明図であり、Ｑ₁は帯電後の着目位置での感光体とトナ
ー層の界面、及びトナー層の電荷量、Ｑｔは帯電後のト
ナー層電荷量、Ｑｐは帯電後の感光体とトナー層の界面
の電荷量である。Ｑ₂は除電後の電荷量、Ｑｔ′は除電
後のトナー層電荷量、Ｑｐ′は除電後の感光体とトナー
層の界面の電荷量である。Ｑ₃は露光後の電荷量であ
り、露光後は感光体とトナー層の界面の電荷量を−Ｑ
ｔ′と見なして、Ｑ₃＝０となる。

【００２１】図４は帯電工程後のトナー層Ｔと感光体Ｐ
の電荷分布の状態を示す説明図である。帯電工程により
トナー層Ｔと感光体Ｐは図３に示すＴ₁のように帯電さ
れる。帯電工程ではトナー層Ｔの上方（帯電器の存在す
る側）から荷電粒子が与えられるのであるが、そのかな
りの部分はトナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓに到達する。
これはトナー層が保持できる電荷は上限があるためであ
る。この上限を超える電荷をトナー層に与えても、放電
やトナー粒子の表面伝導等により、電荷はトナー層Ｔと
感光体Ｐの界面Ｓに移動し、その結果、図３のＴ₁に示
すような電荷分布となるのである。

【００２２】次に除電工程により、帯電工程でトナーに
与えられた電荷と逆極性の電荷をトナー層の上から与え
ると電荷分布は図３のＴ₂の様になる。除電後の電荷量
Ｑｐ′がＱｐより減少するのは、理想的には、与えた電
荷がすべてトナーの電荷の相殺のために使用されること
が望ましいが、トナー層には空隙があるため一部の電荷
はトナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓに到達するためであ
る。次に露光を行うと除電後の電荷量Ｑ₂は光導電によ
り相殺されＴ₃のような電荷分布となる。また更に好ま
しくは、トナー層が保持できる電荷の上限程度の電荷を
除電手段によって相殺することが良い。

【００２３】すなわち、本発明の原理は、帯電工程によ
る電荷のかなりの部分はトナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓ
に存在するため、帯電工程でトナーに与えられた電荷と
逆極性の電荷を除電工程によってトナー層の上から与え
ると、トナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓの電荷にはあまり
影響を与えずに効果的にトナー層Ｔの電荷を相殺するこ
とができる点にある。

【００２４】また、請求項７に記載の画像形成装置は帯
電手段と露光手段の間に除電手段を有するので、像担持
体の回動に伴う画像形成工程で像担持体上の帯電したト
ナー像の電位による影響を逃れる事が出来る。

【００２５】又、請求項１３に記載のカラー画像形成装
置は、前記同様の第２色目以降の画像形成工程に於い
て、既に形成されたトナー画像を含む像担持体面の露光
工程と、現像工程間で、帯電工程によって像担持体にト
ナー画像を形成するしたトナーに与えられる電荷と逆極
性の電荷を与える除電工程を行うことを特徴としたの
で、既に像担持体上に存在するトナー画像の影響を受け
ることなく、次の画像形成工程の現像を行うことが出来
る。この為現像工程では、露光パターンと露光量に忠実
に前記トナー層上に重ねて画像形成工程を行うことが出
来る。従って高品質のカラー画像を形成することが可能
となった。

【００２６】この原理を説明する。図５は本発明の露光
工程と現像工程の間で除電を行う場合の発明の画像形成
装置による表面電位と各層にかかる電圧の説明図であ
る。

【００２７】Ｔ₁に示す帯電後電位Ｖ₁は、トナー像がす
でに像担持体上に現像されている着目位置を帯電工程に
より帯電した後の表面電位であり、感光体の着目位置に
おける帯電工程後の帯電後感光体電圧Ｖｐと帯電後トナ
ー層電圧Ｖｔの合計に相当する。次に露光工程を行う。
この時にＴ₂に示す如く、露光後電位Ｖ₂は、着目位置で
の露光後感光体電圧Ｖｐ″は略０Ｖと見なせるので（但
しＶｐ″＝０Ｖであるので図示していない。以後の説明
でも図示しないことがある。）、帯電後トナー層電圧Ｖ
ｔに相当する。さらに、除電工程により逆極性の電荷を
与えるとトナー層電荷はほぼ相殺されるため、着目位置
の除電後電位Ｖ₃の絶対値は減少する。この時は、Ｔ₃に
示す如く除電後電位Ｖ₃は、着目位置での除電後トナー
層電圧Ｖｔ′に相当する。従って除電後電位Ｖ₃は、除
電工程を行わない従来の画像形成方法にくらべて大幅に
減少させることができる。

【００２８】またこの原理を、図６と図４を用いてトナ
ー層と像担持体（感光体）の系がもつ電荷の観点から説
明する。図６は、帯電工程後のトナー像と、感光体とト
ナー層の界面Ｓ（図４で後述する）の電荷分布を示す説
明図であり、Ｑ₁は帯電後の着目位置での感光体とトナ
ー層の界面、及びトナー層の電荷量、Ｑｔは帯電後のト
ナー層電荷量、Ｑｐは帯電後の感光体とトナー層の界面
の電荷量である。Ｑ₂は露光後の電荷量であり、露光後
は感光体とトナー層の界面の電荷量を−Ｑｔと見なし
て、Ｑ₂＝０となる。Ｑ₃は除電後の電荷量であり、Ｑ
ｔ′は除電後のトナー層電荷量で、感光体とトナー層の
界面の電荷量を−Ｑｔ′と見なして、Ｑ₃＝０となる。

【００２９】図４は帯電工程後のトナー層Ｔと感光体Ｐ
の電荷分布の状態を示す説明図である。帯電工程により
トナー層Ｔと感光体Ｐは図６に示すＴ₁のように帯電さ
れる。帯電工程ではトナー層Ｔの上方（帯電器の存在す
る側）から荷電粒子が与えられるのてあるが、そのかな
りの部分はトナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓに到達する。

【００３０】これはトナー層が保持できる電荷は上限が
あるためである。この上限を超える電荷をトナー層に与
えても、放電やトナー粒子の表面電導等により、電荷は
トナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓに移動し、その結果、図
６のＴ₁に示すような電荷分布となるのである。

【００３１】次に露光を行うと帯電後の電荷量Ｑ₁は光
導電により相殺されＴ₂のような電荷分布となる。次に
除電工程により、帯電工程でトナーに与えられた電荷と
逆極性の電荷をトナー層の上から与えると電荷分布は図
６のＴ₃のようになる。又、更に好ましくは、トナー層
が保持できる電荷の上限程度の電荷を除電手段によって
相殺することが良い。

【００３２】即ち、本発明の原理は、帯電工程に電荷の
かなりの部分はトナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓに存在す
るため、帯電工程でトナーに与えられた電荷と逆極性の
電荷を除電工程によってトナー層の上から与えると、ト
ナー層Ｔと感光体Ｐの界面Ｓの電荷にはあまり影響を与
えずに効果的にトナー層Ｔの電荷を相殺することができ
る点にある。

【００３３】又、請求項１８に記載のカラー画像形成装
置は、露光手段と現像手段の間に除電手段を有するの
で、像担持体の回動に伴う画像形成工程で像担持体上の
帯電したトナー像の電位による影響を逃れることが出来
る。

【００３４】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明に係るカラー画像形成方法を
適用したカラー画像形成装置の一実施例であるカラープ
リンタ１の構成を概略的に示す断面構成図である。尚本
発明はこの実施例によって限定されるものではない。

【００３５】このカラープリンタ１は、像担持体上に順
次形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部
で転写材Ｐａに１回で転写してカラー画像を形成し、そ
の後、分離電極により像担持体面から剥離する方式のカ
ラー画像形成装置である。

【００３６】図１において本発明の像担持体に係る感光
体ドラム１０は、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をアルミ
ニウムドラム（ドラム基体）上に膜厚は２０μｍに塗布
形成したもので、接地されて図示の時計方向に駆動回転
される。

【００３７】スコロトロン帯電器１２は、感光体ドラム
１０の周面に対し電位ＶＨの一様な帯電を、コロナ放電
ワイヤによるコロナ放電とグリッド電極に印加したグリ
ッド電圧ＶＧによって与える。このスコロトロン帯電器
１２による帯電に先だって、前プリントまでの感光体の
履歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ
（帯電前除電器）１１による露光を行って感光体周面の
除電を行うとなお一層効果的である。

【００３８】除電器２４は、本発明の除電手段に係り、
コロトロン放電器を用いて感光体ドラム１０の周面に対
し、スコロトロン帯電器１２とは逆極性の電荷をコロナ
放電によってあたえる。

【００３９】感光体ドラム１０への一様帯電と除電器２
４による除電工程ののち、像露光手段１３により画像信
号に基づいた像露光が行われる。像露光手段１３は図示
しないレーザダイオードを発光光源とし回転するポリゴ
ンミラー１３１，ｆθレンズ１３２，シリンドリカルレ
ンズ１３３を経て反射ミラー１３４により光路を曲げら
れ主走査がなされるもので、感光体ドラム１０の回転
（副走査）によって潜像が形成される。本実施例では画
像部に対して露光を行い、画像部の方が絶対値で電位Ｖ
Ｈより低い電位ＶＬとなるような反転潜像を形成する。

【００４０】感光体ドラム１０の周辺には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４
Ｋ）が設けられていて、先ず１色目のイエローの現像が
マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリ
ーブ１４１によって行われる。現像剤はフェライトをコ
アとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキ
ャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料
と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーと
からなるもので、現像剤は層形成手段によって現像スリ
ーブ１４１上に１００〜６００μｍの層厚（現像剤）に
規制されて現像域へと搬送される。

【００４１】現像域における現像スリーブ１４１と感光
体ドラム１０との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい
０．２〜１．０ｍｍとして、この間にＶ_ACのＡＣバイア
スとＶ_DCのＤＣバイアスが重畳して現像スリーブ１４１
に印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナーの帯電は同極性であ
るため、Ｖ_ACによってキャリアから離脱するきっかけを
与えられたトナーはＶ_DCより電位の絶対値の高いＶＨの
部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の絶対値の低いＶＬ部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００４２】第１回目の画像形成工程においては感光体
ドラム１０上にトナー像が存在しないため、従来どおり
の画像形成工程を使用した。すなわちスコロトロン帯電
器１２による帯電工程では、放電ワイヤに−３ｋ〜−８
ｋＶを印加し、−５００〜−１５００Ｖにグリッド電極
を制御するが、本実施例では第１回目の帯電では感光体
ドラム１０の表面電位は−８００Ｖに帯電されるように
設定した。露光工程において露光された部分は電位の絶
対値が露光量に応じて低下する。次に現像工程において
イエローの現像器の現像スリーブを回転させるとともに
現像バイアス電圧（ＤＣ−７００Ｖに振幅（ピーク間）
１．６ｋＶで周波数８ｋＨｚの交流電圧を重畳したも
の）をスリーブに与えることにより、露光された部分に
トナーが現像される。

【００４３】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１
２による一様帯電と本発明に係る除電工程が行われ、２
色目の画像データによる潜像が像露光手段１３によって
形成される。このとき１色目の画像形成工程で行われた
ＰＣＬ１１による除電は、１色目の画像部に付着したト
ナーがまわりの電位の急激な変化により飛び散るため行
わない。

【００４４】第２回目以降の画像形成工程における帯電
工程において、感光体ドラム１０の表面電位は−１００
０Ｖに帯電される。このとき第１回目の画像形成工程に
よりドラム上に形成されたトナーはもともとマイナス帯
電であるが、スコロトロン帯電器によりさらに帯電され
る。トナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²での第２回目の帯電
工程後のトナー層電位は−１５０Ｖであった。

【００４５】次に除電工程において、プラス放電による
コロトロン放電で、プラスの電荷を与える。この工程に
より、帯電工程後は−１０００Ｖであった表面電位はト
ナー像がある場所で２００Ｖ上昇し−８００Ｖとなっ
た。

【００４６】除電工程後の除電後トナー層電位Ｖｔ′
は、トナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²では−５０Ｖであっ
た。

【００４７】次に露光を行い、潜像を形成し、現像器１
４Ｍにより、マゼンタのトナー像を現像した。

【００４８】また、１色目のトナーによる顕像化が行わ
れていない部分に対しては１色目と同様の潜像がつくら
れ現像が行われるが、１色目の画像がある部分に対し再
び現像を行う部分では、１色目の付着したトナーにより
ある程度、露光光は遮光される。また、除電工程によっ
ても除電後トナー層電位Ｖｔ′は必ずしも０にはならな
い。また、ある厚みを持つ誘電体としてのトナー像の影
響も生じる。このため、１色目のトナー像がある場所と
無い場所のバランスをとるために、２色目の露光量は、
１色目のトナー像の現像量に応じて調整される場合もあ
る。

【００４９】第３、第４回目の画像形成工程において
は、第２回目と同等の工程が実行される。この結果感光
体ドラム１０上にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラッ
クの四色のトナーからなるカラー画像が形成される。

【００５０】一方給紙カセット１５より半月ローラ１６
を介して搬出された一枚の転写材（普通紙、ＯＨＰシー
ト等）Ｐａは一旦停止し、転写のタイミングの整った時
点で給紙部のレジストローラ対１７の回転作動により転
写域へと給紙される。

【００５１】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された転写材Ｐａを挟着して多色像が一括して
転写される。

【００５２】次いで転写材Ｐａは、ほぼ同時に圧接状態
とされた分離電極１９によって除電され、感光体ドラム
１０の周面より分離して定着装置２１に搬送され、熱ロ
ーラ（上ローラ）２１１と圧着ローラ（下ローラ）２１
２の加熱，加圧によってトナーを溶着したのち、排紙ロ
ーラ２２を介して装置外部に排出される。尚前記の転写
ローラ１８、分離電極１９は転写材Ｐａの通過後感光体
ドラム１０の周面より退避離間して、次なるトナー像の
形成に備える。

【００５３】一方、転写材Ｐａを分離した感光体ドラム
１０は、クリーニング装置２３のブレード２３１の圧接
により残留トナーを除去・清掃し、再び前記ＰＣＬ１１
による除電とスコロトロン帯電器１２による帯電を受け
て次なる画像形成のプロセスに入る。尚前記のブレード
２３１は感光体面のクリーニング後、直ちに移動して感
光体ドラム１０の周面より退避する。

【００５４】（像担持体）感光体ドラム１０は安定した
回転作動により周面のＯＰＣ感光体に前記のスコロトロ
ン帯電器１２による均一な帯電作用が実現される。感光
体の仕様は一例として次のように設定した。ＯＰＣ感光
体は特に、特開昭６４−１７０６６号、特開平２−１８
３２５８号、特開平２−１８３２６５号、特開平３−１
２８９７３号に記載のＹ型チタニルフタロシアニン若し
くは多結晶型チタニルフタロシアニンを用いたＯＰＣが
好ましい。

【００５５】本実施例では感光体ドラム１０はＯＰＣの
層厚２０μｍ，直径１２０ｍｍ，線速１００ｍｍ／ｓｅ
ｃ，負帯電のものを用いた。

【００５６】（帯電器１２）スコロトロン帯電器１２の
放電電極にはタングステンワイヤが好ましく用いられ
る。

【００５７】負帯電性の感光体を用いた際は、本発明の
カラー画像形成装置では、放電電極には−３ｋ〜−８ｋ
Ｖが印加され、グリッド電極には−５００〜−１５００
Ｖが印加される。このグリッド電位を制御することによ
り帯電工程後の表面電位が制御される。本実施例１では
グリッド電位の制御により、帯電工程後の表面電位を第
一回目の画像形成工程では−８００Ｖ、第２回目以降は
−１０００Ｖとした。

【００５８】（除電器）除電器２４はコロトロン放電器
を使用し、電極には＋３ｋ〜＋８ｋＶの直流電圧を印加
した。電源としては定電流電源を用い、除電量の制御を
行った。

【００５９】（像露光）感光体ドラム１０周面のＯＰＣ
感光体は帯電工程と除電工程のあと、像露光手段１３の
図示しない半導体レーザユニットの発光による露光を受
けて静電潜像を形成する。

【００６０】プリンターコマンドを解読するフォーマッ
タからの画像データは、レーザダイオード（ＬＤ）変調
回路に送られて、変調された画像信号により半導体レー
ザユニットのＬＤが発光すると、そのビーム光はビーム
インデックスにより各走査線の同期が図られてポリゴン
ミラー１３１に投射される。

【００６１】ポリゴンミラー１３１はその多面体でビー
ム光を反射して走査し、その走査光はｆθレンズ１３
２、シリンドリカルレンズ１３３によりビーム径が補正
されたあと反射ミラー１３４を介して感光体を露光して
主走査を行い、静電画像を形成する。

【００６２】レーザ光は光学系により６００ＤＰＩ相当
にビーム径が絞られる。従って高品質画像を得るために
はトナーの粒径も小さくする必要がある。本実施例では
各色とも８μｍのサイズのトナーを使用している。

【００６３】本実施例では、像露光の光学系としては、
ポリゴンミラーは６面、回転数２３６００ｒｐｍ，エア
ーベアリング採用のものを用いている。またレンズ焦点
距離はｆ＝１４０ｍｍ、ドットクロックは２０ＭＨ_Z、
ビーム径は約６０×８０μｍに設定した。

【００６４】（現像）図１５は現像器１４の構成を示し
た断面図で、トナー補給ボックスより供給されたトナー
は現像器の右端部に落下され、相反する方向に回転する
一対の撹拌スクリュ１４２によってキャリアと撹拌混合
され、所定の帯電量（Ｑ／Ｍ）に設定される。

【００６５】一方、トナー濃度は透磁率検知方法（Ｌ検
知方式）により検知され、この出力周波数にもとづいて
トナーの供給量を制御して５〜７％程度のトナー濃度値
に設定制御される。

【００６６】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ１４
３を介して現像スリーブ１４１に搬送され、層厚規制部
材１４４によって薄層とされて感光体ドラム１０の現像
域に搬送され、次に記す現像条件によって静電潜像の反
転現像を行う。この現像方式では現像剤の穂立とドラム
とは非接触状態で現像が行われ、直流成分に交流成分を
重ね合わせた現像電界により非接触二成分反転現像が行
われている。本実施例のカラープリンタ１は、現像器１
４として、各色成分ごとに、イエロートナーを内蔵する
現像器１４Ｙ，マゼンタトナーを内蔵する現像器１４
Ｍ，シアントナーを内蔵する現像器１４Ｃ，黒トナーを
内蔵する現像器１４Ｋを有する構成とした。

【００６７】感光体ドラム１０と現像スリーブ１４１の
最近接部分の距離に当たる現像間隙は、０．５ｍｍ、ト
ナー搬送量は２０〜３０ｍｇ／ｃｍ²とした。現像バイ
アスはＤＣ−７００Ｖに振幅（ピーク間）１．６ｋＶで
周波数８ｋＨｚの交流電圧を重畳したものを印加した。
現像スリーブ回転方向は感光体ドラムに対し正転とし
た。画像濃度調整は、現像スリーブ回転数制御又は現像
バイアス制御（レーザビームにより感光体に標準票板を
形成し、現像後反射濃度を測定し画像濃度調整を行う）
によって行う。トナー濃度制御は、Ｌ検知方式による。

【００６８】（給紙）図１において、転写材Ｐａは給紙
カセット１５内に片側基準で格納されており、従ってさ
ばき爪１５１は転写材Ｐａの基準面側にのみ設けられ更
に半月ローラ１６も片持ち構造とされて転写材Ｐａの基
準面側に片寄って位置されている。

【００６９】給紙部は、専用のモータを有しており、半
月ローラ１６が矢示方向に回転して押上げ板１５２上に
積載した転写材Ｐａをさばき爪１５１の作用によりその
最上層の１枚のみを搬出する。

【００７０】給紙カセット１５より搬出された転写材Ｐ
ａは搬送系路に入ってＵターンし、先端がレジストロー
ラ対１７を通過したすぐ後に給紙センサ１７１の検知に
よってモータを一旦停止したのち、転写のタイミングが
整った段階で再びモータが回転を始め、感光体面に対し
所定の角度を保ってその転写域に給紙される。

【００７１】一方、手差しによる給紙は装置本体の前面
に位置する手差し給紙台１５３を図１の一点鎖線にて示
す位置より実線にて示す位置に回動してセットして行
う。

【００７２】手差しされた転写材Ｐａはピックアップロ
ーラ１５４の回転により搬送され、レジストローラ対１
７を経て転写域に給紙される。

【００７３】手差し給紙の対象とする紙は、通常用いら
れる２０ｌｂｓないし２４ｌｂｓの一般の転写材Ｐａの
他、１６ｌｂｓの薄紙や３６ｌｂｓの厚紙やＯＨＰ用の
トランスペアレンスシート等である。又手差し給紙台１
５３を取り外し、オプションとして専用のフィーダを装
着することで封筒や糊付ラベル等の給紙も可能である。

【００７４】（転写分離）転写ローラ１８は感光体ドラ
ム１０の周面に対する位置が可変であって、単色画像の
プリント時には常に圧接状態（転写時のみ圧接でも可）
に置かれるが、カラー画像の形成中には退避して離間し
た位置に保たれ、転写時にのみ圧接される。この場合の
押圧力としては、ローラ単位長さ当たりの力として３０
〜５００ｇ／ｃｍ、ローラ単位面積当たりの力として１
００〜２０００ｇ／ｃｍ²であることが望ましく、圧接
状態のニップ幅として０．５〜５ｍｍ程度であることが
望ましい。一方、分離電極１９も転写ローラ１８の位置
変動にほぼ同期して感光体ドラム１０の周面に圧接なら
びに離間の作動をすることが望ましい。

【００７５】本実施例の装置には、転写用電源の印加電
圧が＋１．５ないし４ｋＶＤＣで、又分離電極１９には
ＤＣとＡＣを重畳したバイアス電圧を印加する分離用電
源が使用される。

【００７６】（定着）本実施例のカラープリンタ１の備
える定着装置２１は一対のローラから成るいわゆる熱ロ
ーラ方式の定着装置であって、ヒータを内蔵し時計方向
に駆動回転する上ローラ２１１と、該上ローラ２１１に
圧接して従動回転する下ローラ２１２との間に形成され
たニップ部により転写材Ｐａを加熱搬送してトナー像の
溶着を行う（図１参照）。

【００７７】なお露光方法としてはオリジナル原稿から
の反射光による露光やＬＥＤによる方法がとり得る。現
像工程においては一成分現像方式も可能であり、またト
ナー極性もマイナスに限定されるものではない。その
他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
が可能である。

【００７８】（実施例２）図１６は本発明にかかるカラ
ー画像形成方法を適用した他のカラー画像形成装置の一
実施例であるカラープリンタ１００の構成を概略的に示
す断面構成図である。なお実施例７に於いて、図１と共
通構成部分は同一符号を用いて説明を省略する。又本実
施例に限定されるものではないことは勿論である。

【００７９】感光体ドラム１０への一様帯電の後、像露
光手段１３により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光手段１３は図示しないレーザダイオードを発
光光源とし回転するポリゴンミラ−１３１，ｆθレンズ
１３２，シリンドリカルレンズ１３３を経て反射ミラー
１３４により光路を曲げられ主走査がなされるもので、
感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像が形成
される。本実施例では画像部に対して露光を行い、画像
部の方が絶対値で電位ＶＨより低いＶＬとなるような反
転潜像を形成する。

【００８０】続いて除電器２４１による除電工程が行わ
れる。除電器２４１は本実施例の除電手段にかかり、コ
ロトロン放電器を用いて感光体ドラム１０の周面に対
し、スコロトロン帯電器１２とは逆極性の電荷をコロナ
放電によって与える。

【００８１】感光体ドラム１０の周辺には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４
Ｋ）が設けられていて、まず１色目のイエローの現像が
マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリ
ーブ１４１によって行われる。現像剤はフェライトをコ
アとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキ
ャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料
と荷電制御剤，シリカ，酸化チタン等を加えたトナーか
ら成るもので、現像剤は層形成手段によって現像スリー
ブ１４１上に１００〜６００μｍの層厚（現像剤）に規
制されて現像域へと搬送される。

【００８２】現像域における現像スリーブ１４１と感光
体ドラム１０との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい
０．２〜１．０ｍｍとして、この間にＶＡＣのＡＣバイ
アスとＶＤＣのＤＣバイアスが重畳して現像スリーブ１
４１に印加される。ＶＤＣとＶＨ、トナーの帯電は同極
性であるため、ＶＡＣによってキャリアから離脱するき
っかけを与えられたトナーはＶＤＣより電位の絶対値の
高いＶＨの部分には付着せず、ＶＤＣより電位の絶対値
の低いＶＬ部分に付着し顕像化（反転現像）が行われ
る。

【００８３】第１回目の画像形成工程においては感光体
ドラム１０上にトナー像が存在しないため、従来どおり
の画像形成工程を使用した。すなわちスコロトロン帯電
器１２による帯電工程では、放電ワイヤに−３ｋ〜−８
ｋＶを印加し、−５００〜−１５００Ｖにグリッド電極
を制御するが、本実施例では第１回目の帯電では感光体
ドラム１０の表面電位は−８００Ｖに帯電されるように
設定した。露光工程において露光された部分は電位の絶
対値が露光量に応じて低下する。次に現像工程において
イエロ−の現像器の現像スリーブを回転させるとともに
現像バイアス電圧（ＤＣ−７００Ｖに振幅（ピ−ク間）
１．６ｋＶで周波数８ｋＨｚの交流電圧を重畳したも
の）をスリーブに与えることにより、露光された部分に
トナーが現像される。

【００８４】１色目の顕像化が終わった後２色目のマゼ
ンタの画像形成工程にはいり、再びスコロトロン帯電器
１２による一様帯電が行われ、２色目の画像データによ
る潜像が像露光手段１３によって形成される。続いて本
発明にかかる除電工程が行われる。２色目の画像形成工
程では、１色目の画像形成工程で行われたＰＣＬ１１に
よる除電は、１色目の画像部に付着したトナーがまわり
の電位の急激な変化により飛び散るため行わない。

【００８５】第２色目以降の画像形成工程における帯電
工程において、感光体ドラム１０の表面電位は−１００
０Ｖに帯電される。このとき第１色目の画像形成工程に
よりドラム上に形成されたトナーはもともとマイナス帯
電であるが、スコロトロン帯電器によりさらに帯電され
る。トナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²での第２色目の帯電
工程後のトナー層電位は−１５０Ｖであった。

【００８６】次に露光を行い潜像を形成した後、除電工
程においてプラスの電荷を与える。この工程により、帯
電工程後は−１０００Ｖであった表面電位はトナー像が
ある場所では２００Ｖ上昇し−８００Ｖとなった。

【００８７】除電工程後の除電後トナー層電位Ｖｔ′
は、トナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²では−５０Ｖであっ
た。

【００８８】続いて現像工程にはいり、現像器１４Ｍに
より、マゼンタのトナー像を現像した。又、１色目のト
ナーによる顕像化が行われていない部分に対しては１色
目と同様の潜像がつくられ現像が行われるが、１色目の
画像がある部分に対し再び現像を行う部分では、１色目
の付着したトナーによりある程度、露光光は遮光され
る。又、除電工程によっても除電後トナー層電位Ｖｔ′
は必ずしも０にはならない。又、ある厚みを持つ誘電体
としてのトナー像の影響も生じる。このため、１色目の
トナー像がある場所とない場所のバランスをとるため
に、２色目の露光量は、１色目のトナー像の現像量に応
じて調整される場合もある。

【００８９】第３、第４回目の画像形成工程において
は、第２回目と同等の工程が実施される。この結果感光
体ドラム１０上にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラッ
クの４色のトナーからなるカラー画像が形成される。更
に実施例１と同様に転写材Ｐａにトナー画像が一括転写
される。

【００９０】（実施例３）実施例３は、実施例１及び実
施例２で示したコロトロン放電器による除電器２４、除
電器２４１を図７に示すスコロトロン除電器２５に変更
した例であり、特に記載されないかぎり実施例１及び実
施例２に記載したカラー画像形成装置及び方法によっ
た。

【００９１】図７は本発明の実施例２に係るスコロトロ
ン除電器の断面図であり、スコロトロン除電器２５は、
放電ワイヤ２５Ａをコの字状の断面形状のケーシング電
極２５Ｃの略中心に張架し、感光体ドラム１０との対向
部の開口部にスクリーン状のグリッド電極２５Ｂを配設
した一般的なスコロトロン放電器を除電器２４及び除電
器２４１として用いた。

【００９２】即ち、帯電工程がマイナス帯電の場合は、
除電工程であたえる電荷はプラスとなり、プラスの直流
電圧を放電電極にかけるコロトロン放電器で可能であ
る。一般にプラス放電は安定しており、帯電器で使用し
たようなグリッド電極は使用しなくてもある程度の均一
な除電を行うことが可能である。しかし、より均一な除
電を行いたい場合はグリッド電極を使用することでさら
に均一な除電を行い、均一な画像を形成することができ
る。

【００９３】実施例３の画像形成装置では、グリッド電
極２５Ｂに−８００Ｖの電圧をかけて実施例１及び実施
例２と同様の画像形成工程を行った。この時、第１回目
に、画像形成領域全面にトナーを現像した後、第２回目
の画像形成工程における除電工程後の表面電位の面内ば
らつきは、実施例１のコロトロン放電器による除電器２
４を用いた場合は±２０Ｖの範囲に分布していたもの
が、実施例３では、スコロトロン除電器２５を用いたの
で±１０Ｖの範囲に改善され、得られた画像濃度の均一
性が向上した。なお、除電量を制御するためには、トナ
ーと感光体の系に与える正の電荷の量を制御する必要が
あるが、コロトロン放電器の場合はこれは通常、放電電
極の電源に対する定電流制御によってなされる。しか
し、様々な要因による除電量の変動が起こりうるので、
除電後の電位を測定し除電器の放電を制御して除電量を
一定に保つことが望ましい。なお、感光体ドラム１０上
にトナー像が形成されている場所といない場所では、単
位面積当たり同じ電荷量を与えても、表面電位の変化量
は異なる。この為、除電後の表面電位を測定する場所は
画像形成領域とは異なる位置に設けるのが好ましい。一
方、スコロトロン放電器を本発明にかかる除電器として
用いると、グリット電圧を一定に保つことにより除電量
を一定に保つことが可能であるため、より安定した除電
が行える。

【００９４】また、実施例にはあげなかったが、帯電を
プラス帯電とする場合は除電がマイナスとなる。マイナ
ス放電は一般に不均一なのでスコロトロン除電器２５を
用いてグリッドを使用することが望ましい。

【００９５】さらに、除電の方法としては放電ワイヤー
にＡＣ＋ＤＣ（０Ｖを含む）電圧をかけるＡＣ除電の方
法でも十分な除電が行えた。

【００９６】尚、本発明の除電器として使用可能な感光
体と非接触で電荷を供給するデバイスとしては、「電子
写真技術の基礎と応用（コロナ社、昭和６３年６月１５
日初版第一刷発行）」の第２１２頁から第２２０頁の
「４．１帯電デバイス」の項に記載のデバイスが使用可
能である。

【００９７】即ち、誘電体を介して一対の帯状の電極の
一方をＡＣ電極とし、他方をＤＣ電極として、ＡＣ電界
で正負の両イオンを発生させて、ＤＣ電界でイオン放出
を行って感光体を帯電させる固体放電素子や、剣山状に
針状の電極を配列してコロナ放電を発生させる針電極で
も除電器として使用可能である。要するに本発明の除電
手段は、帯電器によりトナー層に与えられた電荷と逆極
性の電荷をトナー層に与えることが必要である。

【００９８】（実施例４）コロトロン、スコロトロン、
針電極などの各デバイスの如く除電工程に際して放電を
行う除電手段を用いた場合、コロナ放電により発生する
光により、感光体が露光されてしまうことがある。これ
を防ぐためには除電極は感光体から直接みえない場所に
設置することが望ましい。

【００９９】図８は遮光手段を設けた除電器の実施例の
断面図である。実施例４の画像形成装置では、実施例１
乃至実施例３のコロトロン除電器２６のコの字状のケー
シング電極２６Ｃに本発明の遮光手段に係る絶縁性スク
リーン２６Ｄを二重に配置した実施例の断面図である。
絶縁性スクリーン２６Ｄは、絶縁性の樹脂やセラミック
等の板状部材に多数の編目状の孔２６Ｅを設けた。絶縁
性スクリーン２６Ｄの配置は、荷電粒子の移動を妨げな
い様に平行に間隔を保持しつつ、放電ワイヤ２６Ａ周辺
で放電時に発生して放電ワイヤ２６Ａ寄りの絶縁性スク
リーン２６Ｄの編目状の孔２６Ｅを通過した光を感光体
ドラム１０寄りの絶縁性スクリーン２６Ｄで遮光する様
にした。また、絶縁性スクリーン２６Ｄでこのように遮
光する事で放電器の放電電極が直接像担持体から見えな
い状態になった。

【０１００】なお、絶縁性スクリーン２６Ｄは二重に限
らず三重、四重に配置してもよいし、編目状の孔２６Ｅ
ではなく、荷電粒子が通過するスリットを設けてもよ
い。

【０１０１】（実施例５）ドラム上に形成されたトナー
画像の厚さは作像工程をくりかえす度に、順次増加して
いく。このため、異なる色のトナーが重なる部分におい
ては、トナー層電荷によるトナー層電位の絶対値は順次
増加していく。例えば、第３色目のシアントナーの画像
形成工程での帯電工程後の帯電後トナー層電位Ｖｔはイ
エロートナー像だけが形成されている場所と比較してイ
エロートナー像とマゼンタトナー像の重なった場所のほ
うが絶対値で大きい。

【０１０２】図９は、本発明の実施例５の帯電工程と露
光工程の間で除電工程を行う場合によるトナー層と界面
の電荷分布を示す説明図、図１０は、本発明の実施例５
の露光工程と現像工程の間で除電工程を行う場合による
トナー層と界面の電荷分布を示す説明図であり、二色の
トナー像の現像工程を終了して、三色目のトナー像の画
像形成工程における感光体とトナー層の界面の電荷とト
ナー層電荷の合計Ｑ₁，Ｑ₂，Ｑ₃の変化の様子を示して
いる。

【０１０３】図９で、Ｔ₁は、第３回目の帯電後の状態
を示し、帯電後電荷Ｑ₁は、帯電後の感光体とトナー層
の界面の電荷Ｑｐとイエロートナー層の帯電後トナー層
電荷Ｑｔｙとマゼンタトナー層の帯電後トナー層電荷Ｑ
ｔｍの合計になっている。Ｔ₂は、第３回目の帯電に引
き続いた除電後の状態を示し、除電後電荷Ｑ₂は除電後
の感光体とトナー層の界面の電荷Ｑｐ′と除電後トナー
層電荷Ｑｔｍ′と除電後トナー層電荷Ｑｔｙ′の合計に
なっている。Ｔ３は、除電に引き続いた露光後の状態を
示し、露光後の感光体とトナー層の界面の電荷Ｑｐ″
は、イエロートナー層の除電後トナー層電荷Ｑｔｙ′と
マゼンタトナー層の除電後トナー層電荷Ｑｔｍ′の合計
と打ち消しあうので、露光後電荷Ｑ３は０となる。この
１色目に比べて増加している帯電工程後のトナー層電荷
を低下させるためには、２色目以降の画像形成プロセス
においては除電量を順次増加させていくのが好ましい。

【０１０４】図１０に於いて、Ｔ₁は、第３回目の帯電
後の状態を示し、帯電後電荷Ｑ₁は、帯電後の感光体と
トナー層の界面の電荷Ｑｐとイエロートナー層の帯電後
電荷Ｑｔｙとマゼンタトナー層の帯電後電荷Ｑｔｍの合
計になっている。Ｔ₂は、第３回目の帯電に引き続いた
露光後の状態を示し、露光後の感光体とトナー層の界面
の電荷Ｑｐ′はイエロートナー層の帯電後トナー層電荷
Ｑｔｙとマゼンタトナー層の帯電後トナー層電荷Ｑｔｍ
の合計と打ち消しあうので、露光後電荷Ｑ２は０とな
る。Ｔ₃は、露光に引き続いた除電後の状態を示し、除
電後の感光体とトナー層の界面の電荷Ｑｐ′はイエロ−
トナー層の除電後電荷Ｑｔｙ″とマゼンタトナー層の除
電後電荷Ｑｔｍ″との合計と打ち消しあうので、Ｑ₃は
０となる。この１色目に比べて増加している帯電工程後
のトナー層電荷を低下させるためには、２色目以降の作
像プロセスにおいては除電量を順次増加させていくのが
好ましい。一例として、以下の組み合わせが考えられ
る。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】即ち、実施例５ではｎ回目の画像形成工程
における除電工程での表面電位変化量をＶ（ｎ）とし
て、｜Ｖ（ｎ）｜≦｜Ｖ（ｎ＋１）｜であるようにし
た。この場合、第３回目の現像工程後においてトナー付
着量が１．５ｍｇ／ｃｍ²の場所において、第４回目の
帯電工程後のトナー層電位は、−２００Ｖあった。上記
の様に３００Ｖの除電を行った場合は、４回目の画像形
成工程を良好に行うことができた。一方、４回目の画像
形成工程の除電による電位変化量を１５０Ｖとしたとこ
ろ、前回までにトナーが多く現像されている場所では、
今回の画像形成工程で現像されるトナー量は減少してし
まったり、さらに、文字や細線の場合は、トナー量が減
少してしまうだけでなく、前述したトナー層の電荷のた
めに、露光パターンに忠実に現像されず、線の中央部に
トナーが乗りにくくエッジ部分にトナーが乗ることによ
る画像のにじみを生じた。

【０１０７】（実施例６）実施例１乃至実施例５で、帯
電後電位Ｖ₁の絶対値を高く、除電による電位変化量を
大きくすれば、トナー層に対する除電効果は大きくな
る。即ち、一例として帯電手段により感光体ドラム１０
を−９００Ｖに帯電させて１００Ｖ除電し、露光を行わ
ない非画像部での除電後電位Ｖ２を−８００Ｖにするよ
りも、−１０００Ｖに帯電させ、２００Ｖ除電し、除電
後電位Ｖ２を−８００Ｖとするように制御したほうが除
電後電位Ｖ₂は同じでも、トナー層の持つ電荷を下げる
効果は大きい。しかし、感光体の耐久性や除電後の電位
の均一性を考えると帯電後電位Ｖ₁の絶対値としては１
５００Ｖ以下が好ましい。実施例５では、ほぼ現像特性
のおなじ現像剤を使用したので、除電後電位はどの色も
−８００Ｖと同一にしたが、順次現像性の高い現像剤を
使用すれば帯電後電位Ｖ₁は同じでも、順次、除電によ
る電位変化量を増やすことができるので好ましい。この
場合の例を以下に示す。

【０１０８】

【表２】

【０１０９】この場合は、帯電後電位Ｖ₁を上げること
なく、除電による電位変化量を順次増やすことができる
ので、感光体の耐久性の観点からは望ましい。ただし色
毎に現像スリーブに印加する現像バイアス電圧を設定す
る必要がある。即ちｎ回目の現像工程において、現像ス
リーブにかける現像バイアス電圧の直流成分をＶＤＣ
（ｎ）とすると、｜ＶＤＣ（ｎ）｜≧｜ＶＤＣ（ｎ＋
１）｜とする必要がある。実施例６では、表２に示した
ように、除電後電位Ｖ₃に対して絶対値で１００Ｖを減
じて現像バイアスのＤＣ成分とした。

【０１１０】（実施例７）実施例の露光工程において、
ノイズの防止や重ね合わせの向上のため、画像処理や露
光工程における書き込み制御回路により、色の薄いとき
はできるだけ異なる色のトナーが重ならないように、ド
ラム上にトナー画像を形成する方法がある。本明細書で
はこのような方法を画素ずらし法と呼ぶことにする。

【０１１１】画素ずらし法に関して、様々な方法及び装
置が知られていて、実施例１，２，３，４，５，６で、
帯電工程と露光工程の間で除電工程を行う場合に適用す
ることが出来る。例えば特開昭６１−１９９３８０号公
報には、記録信号と比較する基準信号としてＭ×Ｎの単
位マトリックスを用いるに際して、前記マトリックスを
色が異なる画素が重ならないように各閾値を設定して配
列し、画素ずらしを行う技術が記載されている。また、
特開昭６３−６５４５８号公報には、画像データ転送制
御信号を入力後のレーザー光による露光開始のタイミン
グを色毎に別々に設定して、画素ずらし法を行う技術が
記載されている。また、特開平６−１５５８１５号公報
には、レーザー光の露光タイミングを制御する基本クロ
ックを反転ないし分周して画素ずらし法を行う技術が記
載されている。

【０１１２】ところで、画素ずらし法によって感光体上
に多色のトナー像を形成する場合に、従来の画像形成工
程では、帯電後に既に形成されたトナー像の近傍にレー
ザ光を露光すると、露光された場所に、既に形成されて
いるトナーが飛びうつり画像をみだす現象がある。これ
は既に形成されたトナーが再帯電により大きな電荷を持
つために、露光によりできた電場に引きつけられて生じ
る現象である。従って、本発明に係る除電工程を適用す
ると、トナーのもつ電荷を下げることができ、このよう
なトナーの飛び移りによる画像の乱れのない良好な画像
を形成することができた。

【０１１３】図１１で従来の画像形成方法に画素ずらし
法を用いた際の概念図を示し、図１２に本発明の画像形
成方法に画素ずらしを適用した際の概念図を示す。尚、
図１１と図１２は、トナー粒子の飛び移りに伴うトナー
層の形状の変化を示す概念図である。図１１（Ａ）は第
一回目の画像形成工程を終了してイエロートナー像Ｙを
形成した状態を示す。図１１（Ｂ）で画素ずらし法によ
り白抜き矢印ＥＸの如く感光体ドラム１０のイエロート
ナー像Ｙが形成されていない部位にレーザー光による第
二回目の像露光を行った状態を示す。図１１（Ｃ）は像
露光によってイエロートナーが飛び移り、エッジ部のト
ナー層の厚さが減少し、第二回目の像露光を行った部位
にトナー粒子が飛び移って薄層を形成し、イエロートナ
ー像Ｙの画像が乱れた状態を示す。図１１（Ｄ）はイエ
ロートナー像Ｙの画像が乱れた状態で第二回目の画像形
成工程でマゼンタトナーによる現像を行い、イエロート
ナー像Ｙとマゼンタトナー像Ｍからなるトナー像の形成
が終了した状態を示す。

【０１１４】図１２（Ａ）は図１１（Ａ）と同じ状態で
ある。図１２（Ｂ）は第２回目の除電工程で、イエロー
トナーの電荷が除電されている状態を示す。図１２
（Ｃ）は図１２（Ｂ）で除電された後にイエロートナー
像Ｙが形成されていない部位にレーザー光による第二回
目の像露光を行った状態を示す。図１２（Ｄ）は、本発
明にかかる除電を行ってからの像露光によれば、イエロ
ートナーが飛び移ることがないため、感光体ドラム１０
上に良好にマゼンタトナー像Ｍが形成された状態を示
す。

【０１１５】本発明にかかる実施例１から実施例７では
トナーの付着量は、画像形成工程によって５ｃｍ×５ｃ
ｍの正方形のパターンのトナー像を像担持体上に形成
し、粘着テープによって粘着させて秤量した。即ち、一
色のみで形成したトナー像を粘着テープに吸着した場合
と、二色以上で形成したトナー像を粘着テープに吸着し
た場合との秤量結果によって、像担持体へのトナー付着
量として画質の評価を行った。

【０１１６】

【発明の効果】請求項１，７，１３，１８により、既に
像担持体上に存在するトナー画像の影響を受けること無
く、次の画像工程の現像を行うことが出来る。このた
め、現像工程では、露光パターンと、露光量に忠実に該
トナー層上に重ねて、画像工程を行うことが出来、高品
質のカラー画像を形成することが出来た。

【０１１７】請求項２，１８，１４，１９に於いて、前
記除電手段としてスコロトロン帯電器を用いることで除
電の均一性が向上した。

【０１１８】請求項３，１９，１５，２０により、前記
除電を行うスコロトロン帯電器のコロナ放電により発生
する光を遮光し、感光体のコロナ放電の光による露光を
防止することで画質を向上させた。

【０１１９】請求項４，１０，１６，２１，により、帯
電後に前記除電工程後のトナー層の電荷が低減されるた
め、トナーの重ね合わせの性能が向上した。又エッジ効
果も低減されるため、現像性が向上し、忠実な文字及び
細線の形成が可能となった。

【０１２０】請求項５，１１，１７，２２により、帯電
後、電位を上げることなく、除電による電位変化量を増
加することが出来るので、感光体の耐久性が向上した。

【０１２１】請求項６，１２により、トナーの飛び移り
による画像の乱れをなくすことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の一例としてのカ
ラープリンタの断面構成図。

【図２】本発明の画像形成装置による表面電位と各層に
かかる電圧の説明図。

【図３】本発明の画像形成装置によるトナー層と界面の
電荷分布を示す説明図。

【図４】帯電工程後のトナー層と感光体の電荷分布を示
す説明図。

【図５】本発明の他の画像形成装置による表面電位の各
層にかかる電圧の説明図。

【図６】本発明の他の画像形成装置によるトナー層と界
面の電荷分布を示す説明図。

【図７】本発明の実施例２にかかるスコロトロン除電器
の断面図。

【図８】本発明の遮光手段を設けた除電器の実施例を示
す断面図。

【図９】本発明の他の実施例によるトナー層と界面の電
荷分布を示す説明図。

【図１０】本発明の他の実施例によるトナー層と界面の
電荷分布を示す説明図。

【図１１】従来の画像形成方法による画像ずらし法を用
いた際の概念図。

【図１２】本発明の画像形成方法による画像ずらし法を
適用した際の概念図。

【図１３】従来の画像形成方法による表面電位と各層に
かかる電圧の概念図。

【図１４】従来の画像形成方法による文字や細線を現像
した際のトナー付着状態の概念図。

【図１５】本発明の現像器を示す断面図。

【図１６】本発明のカラー画像形成装置の他の一例を示
すカラープリンタの断面構成図。

【符号の説明】

１カラープリンタ１０感光体ドラム１２スコロトロン帯電器１３露光手段１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ現像器２４，２４１除電器２５スコロトロン除電器２５Ａ放電ワイヤ２５Ｂグリッド電極２５Ｃケーシング電極２６コロトロン除電器２６Ａ放電ワイヤ２６Ｃケーシング電極２６Ｄ絶縁スクリーン２６Ｅ編目状の孔Ｐａ転写材Ｐ感光体Ｓトナー層と感光体の界面Ｔトナー層Ｖ₁ 帯電後電位Ｖ₂ 露光後電位Ｖ₃ 除電後電位Ｖｔ，Ｖｔ′ トナー層電位Ｖｐ，Ｖｐ′，Ｖｐ″ 感光体電位Ｑ₁ 帯電後電荷Ｑ₂ 露光後電荷Ｑ₃ 除電後電荷Ｑｔ，Ｑｔ′ トナー層電荷Ｑｐ，Ｑｐ′，Ｑｐ″ 感光体とトナー層の界面の電荷Ｑｔｙ，Ｑｔｙ″ イエロ−トナー層の電荷Ｑｔｍ，Ｑｔｍ″ マゼンタトナー層の電荷Ｐｉｘ１トナー画像がすでに形成されている場所Ｐｉｘ２トナーのない場所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数色の現像剤を用いて、帯電工程、露
光工程、現像工程を含む１回の画像形成工程を複数回繰
り返し、像担持体上に２色以上のトナー画像を重ね合わ
せて多色像を形成した後、転写材に一括転写するカラー
画像形成方法において、第２回目以降の画像形成工程において、すでに形成され
たトナー画像を含む像担持体面の帯電工程と露光工程の
間で、帯電工程によって像担持体とトナー画像を形成す
るトナーに与えられた電荷と逆極性の電荷を与える除電
工程を行うことを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項２】前記除電工程が、スコロトロン放電器に
よることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成
方法。
【請求項３】前記除電工程に使用する放電器の放電電
極が直接像担持体から見えないことを特徴とする請求項
１、又は２に記載のカラー画像形成方法。
【請求項４】ｎ回目の画像形成工程における除電工程
での表面電位変化量をＶ（ｎ）とすると、｜Ｖ（ｎ）｜
≦｜Ｖ（ｎ＋１）｜であることを特徴とする請求項１、
２又は３に記載のカラー画像形成方法。
【請求項５】ｎ回目の現像工程において、現像スリー
ブにかける現像バイアス電圧の直流成分をＶＤＣ（ｎ）
とすると、｜ＶＤＣ（ｎ）｜≧｜ＶＤＣ（ｎ＋１）｜で
あることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の
カラー画像形成方法。
【請求項６】露光工程が画素単位で露光量を調整する
デジタル露光方式であり、かつ、異なる色の露光方式
が、できるだけ異なる色のトナーが重ならないようにす
る画素ずらし法によることを特徴とする請求項１、２、
３、４又は５に記載のカラー画像形成方法。
【請求項７】回動可能な像担持体と、前記像担持体に電荷を与える帯電手段と、前記帯電手段によって電荷を与えられた前記像担持体に
対して色成分ごとに順次像露光を行う露光手段と、前記像露光によって前記像担持体に形成された潜像をそ
れぞれ異なる色のトナーにより現像する複数の現像手段
と、前記像担持体の回動に従って前記複数の現像手段が順次
現像して２色以上のトナー画像を重ね合わせて前記像担
持体に得られたカラートナー画像を転写材に一括転写す
る転写手段とを有し、前記帯電手段による帯電、前記露光手段による像露光、
前記現像手段による現像を行う画像形成工程を一色成分
ごとに繰り返して前記像担持体上にカラートナー画像を
得るカラー画像形成装置において、前記現像手段によるトナー画像を担持した像担持体を再
度帯電、露光する間に、帯電手段によって像担持体とト
ナー画像を形成するトナーに与えられた電荷と逆極性の
電荷を与える除電手段を有することを特徴とするカラー
画像形成装置。
【請求項８】前記除電手段がスコロトロン放電器であ
ることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装
置。
【請求項９】前記除電手段の放電時の発光が像担持体
を直接露光しない遮光手段を有することを特徴とする請
求項７又は８に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】ｎ回目の画像形成工程において、除電
手段は、表面電位変化量をＶ（ｎ）とすると、｜Ｖ
（ｎ）｜≦｜Ｖ（ｎ＋１）｜となる様に電荷を与える事
を特徴とする請求項７、８又は９に記載のカラー画像形
成装置。
【請求項１１】ｎ回目の現像工程において、現像スリ
ーブにかける現像バイアス電圧の直流成分をＶＤＣ
（ｎ）とすると、｜ＶＤＣ（ｎ）｜≧｜ＶＤＣ（ｎ＋
１）｜であることを特徴とする請求項７、８、９又は１
０に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】前記露光手段は画素単位で露光量を調
整するデジタル露光方式であり、かつ、異なる色の露光
方式が、できるだけ異なる色のトナーが重ならないよう
にする画素ずらし法によることを特徴とする請求項７、
８、９、１０又は１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】複数色の現像剤を用いて、帯電工程、
露光工程、現像工程を含む１回の画像形成工程を複数回
繰り返し、像担持体上に２色以上のトナー画像を重ね合
わせて多色像を形成した後、転写材に一括転写するカラ
ー画像形成方法において、第２回目以降の画像形成工程において、すでに形成され
たトナー画像を含む像担持体面の露光工程と現像工程の
間で、帯電工程によって像担持体とトナー画像を形成す
るトナーに与えられた電荷と逆極性の電荷を与える除電
工程を行うことを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項１４】前記除電工程がスコロトロン放電器で
あることを特徴とする請求項１３に記載のカラー画像形
成方法。
【請求項１５】前記除電工程に使用する放電器の放電
電極と像担持体間の一部に遮光手段を設け、該像担持体
より前記放電電極が直接見えないようにしたことを特徴
とする請求項１３又は１４に記載のカラー画像形成方
法。
【請求項１６】ｎ回目の画像形成工程における除電工
程での表面電位変化量をＶ（ｎ）とすると、｜Ｖ（ｎ）
｜≦｜Ｖ（ｎ＋１）｜であることを特徴とする請求項１
３、１４又は１５に記載のカラー画像形成方法。
【請求項１７】ｎ回目の現像工程において、現像スリ
ーブにかける現像バイアス電圧の直流成分をＶＤＣ
（ｎ）とすると、｜ＶＤＣ（ｎ）｜≧｜ＶＤＣ（ｎ＋
１）｜であることを特徴とする請求項１３、１４、１５
又は１６に記載のカラー画像形成方法。
【請求項１８】回動可能な像担持体と、前記像担持体
に電荷を与える帯電手段と、前記帯電手段によって与え
られた前記像担持体に対して色成分ごとに順次像露光を
行なう露光手段と、前記像露光によって前記像担持体に
形成された潜像をそれぞれ異なる色のトナーにより現像
する複数の現像手段と、前記像担持体の回動に従って前
記複数の現像手段が順次現像して２色以上のトナー画像
を重ね合わせて前記像担持体に得られたカラー画像を転
写材に一括転写する転写手段とを有し、前記帯電手段に
よる帯電、前記露光手段による像露光、前記現像手段に
よる現像を行う画像形成工程を一色成分ごとに繰り返し
て前記像担持体上にカラートナー画像を得るカラー画像
形成装置において、前記現像手段によるトナー画像を担持した像担持体を再
度露光、現像する間に、帯電手段によって像担持体とト
ナー画像を形成するトナーに与えられた電荷と逆極性の
電荷を与える除電手段を有することを特徴とするカラー
画像形成装置。
【請求項１９】前記除電手段がスコロトロン放電器で
あることを特徴とする請求項１８に記載のカラー画像形
成装置。
【請求項２０】前記除電手段の放電時の発光が像担持
体を直接露光しない遮光手段を有することを特徴とする
請求項１８又は１９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２１】ｎ回目の画像形成工程において、除電
手段は、表面電位変化量をＶ（ｎ）とすると、｜Ｖ
（ｎ）｜≦｜Ｖ（ｎ＋１）｜となるように電荷を与える
ことを特徴とする請求項１８、１９又は２０に記載のカ
ラー画像形成装置。
【請求項２２】ｎ回目の現像工程において、現像スリ
ーブにかける現像バイアス電圧の直流成分をＶＤＣ
（ｎ）とすると、｜ＶＤＣ（ｎ）｜≧｜ＶＤＣ（ｎ＋
１）｜であることを特徴とする請求項１８、１９、２０
又は２１に記載のカラー画像形成装置。