JPH10171197A - 電子写真方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多色印刷（電子写真印刷）の現像部位への意図
しない混色，混入防止や画像濃度低下防止のほかにフリ
ンジ現象の発生を防止する。 【解決手段】電子写真感光体１に対し、帯電する工程、
露光する工程、露光部を現像する工程の各工程を複数回
繰り返し行って感光体１上に２色以上の多色トナー像を
形成する電子写真方法において、多色印刷に要する少な
くとも第２回以降の帯電工程時に、帯電器２のコロナ放
電空間となるシールドケース２３１の開口面にグリッド
２１１の有る領域とグリッドの無い領域（グリッドカッ
ト領域）２６を併存させて、これらの両領域を帯電工程
に併用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方法及び装
置に係り、さらに詳細には、靜電印刷を利用した多色印
刷機能を有する電子写真装置の感光体への帯電技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より知られている多色電子写真方法
の原理を図３ないし図６により説明する。

【０００３】図３及び図４は電子写真装置の原理図であ
り、このうち図３に多色印刷（ここで、多色印刷とは２
色以上の印刷である）を行う場合の感光体の第１回目の
回転状態とその感光体回りの機器の動作を示し、図４に
感光体の第２回転目の回転状態とその感光体回りの機器
の動作を示す。

【０００４】図５は、上記電子写真装置に用いる従来の
グリッド付き帯電器を示す構成図、図６は多色印刷（こ
こでは２色印刷が例示してある）時の感光体上の電位レ
ベルを示すプロセス図である。

【０００５】図３に示すように、第１回目の感光体１の
回転では、先ず感光体１を帯電器２により均一に帯電す
る。この時の感光体上の電位を図６に示す如くＶｏ１と
する。

【０００６】次いで、露光器３により第１色目の画像に
対応した露光を行う。この時、感光体１上の露光部の電
位は減衰し、図６に示す如くＶｒ１となる。その後、第
１の現像器４を用いて第１色目のトナーを前記露光部に
現像する。現像器４は、トナー，キャリアの２成分現像
剤を備え、高圧電源４１により現像バイアス電圧Ｖｂ１
を印加して第１色目のトナーを現像する。

【０００７】この時、第１色目のトナーが現像された部
位の電位は、図６に示すように、電荷をもった第１色目
トナー付着によりＶｉ１と上昇する。

【０００８】感光体１上に現像された第１色目のトナー
が掻き取られないようにするため、第２色目の現像器
５、及び共通の転写器６，清掃器８は感光体１から離さ
れている。なお、７は定着手段である。

【０００９】次いで、図４に示すように、第２回目の感
光体１の回転では、帯電器２により第２回目の帯電が行
われる。

【００１０】この第２回目の帯電工程では、その後に行
われる第２色目現像時に第１色目現像部位に第２色目ト
ナーが付着しにくいように、第１色目現像部電位を上昇
させる。この時の１色目の現像部位の電位（画像部電
位）及び非現像部の電位（非画像部電位）はそれぞれ図
６に示す如くＶｉｒ，Ｖｏ２となる。

【００１１】次いで、露光器３により第２色目の画像に
対応した露光を行う。この時も露光部の電位は減衰し図
６に示す如くＶｒ２となる。

【００１２】感光体１上に現像された第１色目のトナー
を掻き取らないように、第１色目の現像器４は感光体１
から離されている。

【００１３】その後、２成分現像剤を備えた現像器５を
接触させて、高圧電源５１により現像器５に現像バイア
ス電圧Ｖｂ２を印加して、第２色目のトナーが現像され
る。この時、第２色目のトナーが現像された部位の電位
は、図６に示すように電荷を持った第２色目トナー付着
によりＶｉ２に上昇する。

【００１４】感光体１上に形成された２色のトナー像
は、転写器６を介して用紙９に転写され、定着器７に送
られ用紙９に定着される。感光体１上に残留したトナー
は、清掃器８により感光体１から除去され１連の多色印
刷工程が終了する。

【００１５】なお、従来の帯電器２は、図５に示すよう
に、接地されたシールドケース（シールド電極）２３１
内にコロナイオンを放電するコロナワイヤ２２１が配置
され、感光体１に対向するシールドケース開口面にグリ
ッド（グリッド電極）２１１がケース開口面全域にいき
わたるよう配設されている。グリッド２１１は感光体表
面の帯電電位のむらを少なくするためのものであり、グ
リッド用高圧電源２１によりグリッド２１にバイアス電
圧を印加する。

【００１６】２２はコロナワイヤ２２１用の高圧電源で
ある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
て、第２回目の帯電後の第１色目の現像部位電位Ｖｉｒ
が、第２色目のバイアス電圧であるＶｂ２より高すぎる
と、第２色目の現像工程時にＶｉｒ−Ｖｂ２の電界の力
により、第１色目のトナーが第２色目の現像剤中に混入
し、第１色目の画像濃度が低下し、又第２色目の画像が
混色するという問題がある。

【００１８】逆に、第２回目の帯電後の第１色目の現像
部位電位Ｖｉｒが、第２色目のバイアス電圧であるＶｂ
２より低すぎると、第２色目の現像工程時Ｖｂ２−Ｖｉ
ｒの電界の力により、第２色目のトナーが第１色目の現
像部に現像され、１色目の画像が混色するという問題が
ある。

【００１９】このような欠点を除去するために従来で
は、図６に示す如く第２色目の現像工程時Ｖｉｒ−Ｖｂ
２の電位差を小さくする方法が本発明者から提案されて
いる。

【００２０】この方式では、１色目の画像濃度低下が無
く、第１色目の重なり混色、第２色目の混入混色が無い
良好な２色記録が得られるが、画像部と非画像部の境で
発生する電位差によって生じる電界、すなわちエッジ効
果により第１色目画像周囲に第２色目のトナーが現像さ
れ、印刷サンプル上で見るとあたかも、第１色目のトナ
ー画像回りに第２色目のトナーを縁取りしたようなフリ
ンジ現象と呼ばれる印刷品質不具合が発生することがあ
った。

【００２１】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、多色印刷の現像部位への意図しない混色，混入防
止や画像濃度低下防止のほかにフリンジ現象の発生を防
止できる電子写真方法及び装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には、次のように構成する。

【００２３】すなわち、電子写真感光体に対し、帯電す
る工程、露光する工程、露光部を現像する工程の各工程
を複数回繰り返し行って感光体上に２色以上の多色トナ
ー像を形成する電子写真方法において、多色印刷に要す
る少なくとも第２回以降の帯電工程時に、帯電器のコロ
ナ放電空間となるシールドケースの開口面にグリッドの
有る領域とグリッドの無い領域（グリッドカット領域）
を併存させて、これらの両領域を帯電工程に併用するこ
とを特徴とする。

【００２４】また、上記方法を実現する電子写真装置と
して、グリッド付き帯電器と、露光器と、多色印刷対応
の複数の現像器とを備えた電子写真装置において、前記
グリッドを帯電器のシールドケースの開口面に沿って移
動させるグリッド移動機構と、多色印刷の第１回目の帯
電工程時には、前記グリッドを前記シールドケースの開
口面の全体にいきわたるよう位置制御し、少なくとも第
２回目以降の帯電工程時に、前記シールドケースの開口
面にグリッドの有る領域とグリッドの無い領域とが併存
するように前記グリッド移動機構にグリッド移動指令を
与える制御部と、を備えたものを提案する。

【００２５】これらの作用については、次の発明の実施
の形態において説明する。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１及び図
２〜図４，図６を参照して説明する。

【００２７】図１は本発明の電子写真装置に用いる帯電
器の構成図、図２は本発明の効果を説明するための第２
回目の帯電工程後の画像部電位Ｖｉｒと非画像部電位Ｖ
ｏ２を示す図である。なお、本発明の電子写真装置（実
施形態例）の構成要素において、帯電器以外の要素は、
既述した図３，図４同様の構成とする。

【００２８】図１における帯電器２は、シールドケース
（接地された金属製ケース）２３１，コロナワイヤ２２
１，コロナワイヤ用の高圧電源２２，グリッド（グリッ
ドワイヤ）２１１及びグリッド用の高圧電源２１のほか
に、グリッド２１１をシールドケース２３１の開口面
（感光体１の対向面）に沿って移動させるグリッド移動
機構２４と、このグリッド移動機構にグリッド移動指令
を与える制御部２５とで構成される。

【００２９】コロナワイヤ２２１として直径が６０〜１
００μｍの金属ワイヤが使用され、このコロナワイヤ２
２１に定電流制御の高圧電源２２を用い５００〜６００
μＡの電流を流す。コロナワイヤ２２１と感光体１との
間に位置するグリッド２１１は、直径が約０．１ｍｍ
で、ピッチが約１ｍｍの金属ワイヤを複数本布設して構
成される。

【００３０】制御部２５はグリッド移動機構２４に、次
のようなグリッド移動指令を与える。すなわち、多色印
刷の第１回目の帯電工程時には、グリッド２１１をシー
ルドケース２３１（コロナ放電空間）の開口面の全体に
いきわたる位置制御し、少なくとも第２回目以降の帯電
工程時に、シールドケース２３１の開口面にグリッド２
１１の有る領域とグリッド２１１の無い領域（グリッド
カット領域）２６とが併存するように前記グリッド移動
機構にグリッド移動指令を与える。

【００３１】また、単色印刷の帯電工程時にもグリッド
２１１をシールドケース２３１の開口面の全体にいきわ
たるよう位置制御する。

【００３２】本例では、図１に示すように、上記したグ
リッドカット領域２６を確保するために、グリッド２１
１を移動機構２４を用いて途中位置まで一定量だけ後退
移動させる。このようにしてグリッドカット領域２６
は、感光体１の移動方向に対し、帯電器２により帯電開
始する方向である上流側の一部に確保されるようにして
ある。

【００３３】グリッドワイヤ２１１には、定電圧制御の
高圧電源２１により、電圧を印加する。

【００３４】次に、上記の帯電器を用いた２色記録方法
の動作例を、図１，図３，図４，図６を参照しながら説
明する。

【００３５】感光体１としてＯＰＣドラムを用い、第１
回目の帯電として帯電器２のシールドケース２３１の開
口部（感光体対向面）全面にわたりグリッド２１がいき
わたるようにグリッド位置制御する。

【００３６】コロナワイヤ２２１にｋｖ単位の高電圧が
印加され（電流値約５００μＡ）、グリッド２１に約-6
00Ｖを印加した帯電器２により、感光体１の表面電位Vo
1は約-650Ｖに一様に帯電する。

【００３７】次に、露光器３により１色目の画像に対応
した露光を行い、潜像を形成する。この時露光部の電位
Ｖｒ１は約-50Ｖに減衰する。

【００３８】その後、１色目のトナーを含む２成分現像
剤を備えた第１現像器４により反転現像を行う。この時
現像手段に印加するバイアス電圧Ｖｂ１は約-400Ｖであ
る。これにより感光体１上に１色目のトナー像が形成さ
れる。この時の現像部電位Ｖｉ１は約-120Ｖとなる。

【００３９】その後、第２回目の帯電工程に行く時間の
経過により、感光体電位の減衰が起き、非画像部の電位
Ｖｏ１は約-600Ｖ、画像部の電位Ｖｉ１は約-100Vとな
る。

【００４０】次に、第２回目の帯電として、コロナワイ
ヤーに第１回目の帯電時と同様の電流値である約−５５
０μＡを流し、グリッドワイヤーには第１回目の帯電時
より低い電圧である約−２５０Ｖを印加する。

【００４１】この第２回目の帯電工程に際して、グリッ
ド２１１をグリッド移動機構２４により途中まで後退移
動させることで、帯電器２のシールドケース２３１の開
口面がグリッド２１１の有る領域と無い領域２６が併存
するように変化する。

【００４２】グリッドの無い領域（グリッドカット領
域）２６において、コロナワイヤ２２１のコロナ放電に
よって発生するコロナイオンの一部は、一様に感光体１
上に流れ、１色目の現像部、非現像部電位を上昇させ、
特に現像部、非現像部の境目である現像部エッジにコロ
ナイオンが流れ、現像エッジ部の電位上昇が大きくな
る。

【００４３】この時の現像部電位Ｖｉｒは約-250Ｖ，非
画像部の電位Ｖｏ２は約-650Ｖとなる。次にグリッド２
１１のある領域においては、コロナワイヤ２２１からの
コロナイオンは、感光体上に対してグリッド電圧より高
い電位である非現像部へは到達せず、グリッド電圧と同
等かそれ以下の電圧である現像部へ流れ、グリッドワイ
ヤ２１１の制御性により、現像部電位Ｖｉｒのみ均一に
上昇する。この時の現像（画像）部電位Ｖｉｒは約−３
５０Ｖ，非画像部電位Ｖｏ２は約６５０Ｖとなる。

【００４４】次に、露光手段３により２色目の画像に対
応した露光を行い、潜像を形成する。この時露光部の電
位Ｖｒ２は約-50Ｖに減衰する。

【００４５】その後、２色目のトナーを含む２成分現像
剤を備えた第２現像器５により反転現像を行う。この
時、現像器５に印加するバイアス電圧は約-300Ｖであ
る。これにより感光体１上に２色目のトナー像が形成さ
れ、トナー付着により現像部電位Ｖｉ２は約-100Ｖに上
昇する。

【００４６】次に、感光体１上に形成された２色のトナ
ー像は、転写器６により用紙９に転写され、定着器７に
送られ用紙９に定着される。感光体１上に残留したトナ
ーは、清掃器８により感光体１から除去され、帯電手段
２は後退機構の逆動作によりグリッドが移動しグリッド
の無い領域が無くなり、感光体対向側の開口部全面にグ
リッドが設置され、１工程が終了する。

【００４７】本実施例では、コロナワイヤとして２本の
場合を述べたが、コロナワイヤ本数には、関係なく１本
でも、３本以上でも同様の効果を得ることが出来る。

【００４８】又、本実施例では、帯電手段のグリッド全
体を移動させたが、必要領域のグリッドのみを移動させ
ても、同様の効果を得ることが出来る。

【００４９】又本実施例ではグリッドの無い領域が感光
体移動方向に対し上流側に設定しているが中央部、及び
下流にグリッドの無い領域を設定しても同様の効果（下
記の効果）を得ることが出来る。

【００５０】本実施例の帯電器２を用いた実験結果を示
す図２により、本実施態様の効果を説明する。

【００５１】前記した実施例の条件として、図１に示す
如くコロナワイヤ２２１より感光体移動方向に１５ｍｍ
離れた帯電器端部位置からのグリッド２１１の無い領域
寸法をグリッドワイヤカット寸法：Ｌとして、図２の横
軸に設定し、このＬ寸法と、第２回目の帯電工程後の感
光体電位である現像部電位Ｖirと非現像部電位Ｖｏ２と
の関係を図２に示す。

【００５２】図２で、白抜き丸印、及び黒塗り丸印は、
それぞれグリッドの無い領域のみによる帯電工程後の現
像部電位Ｖｉｒ’と非現像部電位Ｖｏ２’であり、白抜
き四角印、及び黒塗り四角印は、それぞれグリッドの無
い領域とグリッドの有る領域との両領域による現像部電
位Ｖｉｒと非現像部電位Ｖｏ２を示す。

【００５３】従来例であるグリッドカット領域の無い帯
電手段すなわち、グリッドカット寸法：Ｌ＝０である条
件から６ｍｍまでの間はフリンジ現象が発生しており印
刷品質が良好でない。この領域は、グリッドの無い領域
の帯電手段による現像部電位Ｖｉｒ’の上昇が少ない事
から、グリッドのない領域のコロナ放出が少ないことを
示している。

【００５４】又、グリッドカット寸法：Ｌ＝１０ｍｍ以
上では、１色目濃度劣化が起こり印刷品質が良好でな
い。この領域は、グリッドの無い領域の帯電手段による
現像部電位Ｖｉｒ’上昇が大きすぎて、最終現像電位で
あるＶｉｒと同一となり、グリッドによる帯電制御効果
が働かず現像部の電位変動が発生しており、グリッドの
無い領域のコロナ放出が多すぎることを示している。

【００５５】ここで、上記実施例条件にて、グリッドカ
ット寸法：Ｌを７mmから９mmに設定することにより、１
色目の現像部エッジ電位を適度に上昇させることで、フ
リンジ現象発生が無く、又１色目濃度低下が無い良好な
印刷品質を得ることが出来る。ここでグリッドカット寸
法：Ｌの良好領域は、帯電手段の各条件設定の違いによ
り変化する。

【００５６】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明である帯電手段
にグリッドの無い領域とグリッドの有る領域を設け、２
回目以降の帯電工程時に両領域を使用することにより、
フリンジのない良好な多色記録を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる帯電器の構成図。

【図２】本発明の効果を説明するための、第２回目の帯
電工程後の１色目の画像部電位と非画像部電位を示す
図。

【図３】電子写真装置における多色印刷の第１回目の印
刷工程を示す動作原理図。

【図４】電子写真装置における多色印刷の第２回目の印
刷工程を示す動作原理図。

【図５】従来の帯電手段を示す構成図。

【図６】図３，図４の２色記録装置（電子写真装置）の
感光体上の電位レベルを示すプロセス図。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電器、３…露光器、４…第１色目の
現像器、５…第２色目の現像器、６…転写器、７…定着
器、８…清掃器、９…用紙、２１…グリッドワイヤ用の
高圧電源、２２…コロナワイヤ用の高圧電源、４１…第
１色目現像バイアス用高圧電源、５１…第２色目現像バ
イアス用の高圧電源、２１１…グリッドワイヤ、２２１
…コロナワイヤ、２３１…シールドケース、２４…グリ
ッド移動機構、２５…グリッド位置制御部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体に対し、帯電する工程、
   露光する工程、露光部を現像する工程の各工程を複数回
   繰り返し行って感光体上に２色以上の多色トナー像を形
   成する電子写真方法において、 多色印刷に要する少なくとも第２回以降の帯電工程時
   に、帯電器のコロナ放電空間となるシールドケースの開
   口面にグリッドの有る領域とグリッドの無い領域を併存
   させて、これらの両領域を帯電工程に併用することを特
   徴とする電子写真方法。
2. 【請求項２】 前記帯電器のグリッドが位置移動の制御
   対象となって、単色印刷の帯電工程時及び多色印刷の第
   １回帯電工程時には、前記グリッドを前記シールドケー
   スの開口面の全体にいきわたるよう移動させ、多色印刷
   時の第２回以降の帯電工程時には、前記シールドケース
   の開口面のグリッド領域の一部がカットされるように前
   記グリッドを移動させるグリッド移動制御がなされる請
   求項１記載の電子写真方法。
3. 【請求項３】 グリッド付き帯電器と、露光器と、多色
   印刷対応の複数の現像器とを備えた電子写真装置におい
   て、 前記グリッドを帯電器のシールドケースの開口面に沿っ
   て移動させるグリッド移動機構と、 多色印刷の第１回目の帯電工程時には、前記グリッドを
   前記シールドケースの開口面の全体にいきわたるよう位
   置制御し、少なくとも第２回目以降の帯電工程時に、前
   記シールドケースの開口面にグリッドの有る領域とグリ
   ッドの無い領域とが併存するように前記グリッド移動機
   構にグリッド移動指令を与える制御部と、を備えて成る
   ことを特徴とする電子写真装置。