JPS58181066A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は潜像相持体面に対する電気的潜像の形成、＃１
１潜像のドナー現像、該トナー現像借の転写材面に対す
る転写、該転写トナー像の転写材面への安着めプロセス
を利用して多色（天然色も含む）の初写物を得るＯＩ＋
１像形成装＃に関する。ここで装置担持体及び電気的潜
像とは具体的に例えば電子写真に於ける光導電体物質感
光体及びそれに形成される静電ないしけ電位潜像、静電
記録（印刷）に於ける絶縁体及びそれに形成され不静電
ないしｉｔｓ位ａ像、磁気記録に於ける磁性体及び磁気
潜傷等である。

従来上記のようなプロセスを利用しての多色画像形成装
置は公知である。そのプロセス実行形態は上記の潜傷形
成→トナー現倫→転写、ないしは浩偉形成−トナー現偉
−転写→定着の一連のプロセスを多色画併の色数分順次
に繰返１．実行して各繰返しプロセス毎の色トナー現俸
像を同一の転写材面に順次に重ね転写して所要の多色画
儂を合成傾写する本のである。

この方式に於てけ転写材向に対する各色トナー儂の順次
重ね転写の正確な位置合せ（レジストレーション）が肝
要であるが、そ名を常に正確に安定に行なわせることは
なかなか難かしく、可及的に正確に安定に行なわれるよ
うに工夫した場合には機構構成が複雑・大型化したもの
となる等の問題があった。

そこでこの問題を解決するために例えば、特定色に感度
を有する感光体を重ね合わせた複合感光体を使用する潜
像形成法が特開昭５５−４１４２５号公報に開示されて
いるが、感光体が極めて特殊イヒする間顆がある。

本発明は一ヒ記に鑑みて提案されたもので、同じく前記
のプロセスを利用して多色画像を合成複写するものであ
るが、ｆｊ像和持体面自体に各色のトナー像を支障なく
重ね形成できるようにして−Ｂる各色トナー像転写毎の
位置合せの要をなくシ。

従って各色トナー儂間の倖ズレのない高品位の多色画像
を常に安定に得ることができ９機構的にもることを目的
とする。

則ち本発明は、潜像和持体、核潜像担持体に対する市気
的潜債形成機器、！！ｉｎる色トナーを収容Ｉた複数像
のトナー現俸装置、装置担持体面に形成されたトナー像
を適庸に押圧圧縮して潜傷拐持持体面に密着保持状態に
させるトナー儂押圧部材。

核トナー慣の転写材に対する転写装置とを有してなり、
第１色目のトナー像を潜傷担持体面に形放し、そのトナ
ーｉを押圧部材により押圧圧縮して潜惨担持体面に密着
保持状態となすプロセスサイクルを所要色数分繰返し実
行させることにより潜像作詩体面に所要多色画像の完成
倖を形成し、その完成偉を転写材面に一括転写するよう
にした。

ことを特徴とする多色画像形成装置を要旨とする。

以下図に示したー具体例に基いて詳述する。

本例装置は電子写真プロセス（カールソンプロセス）を
利用し、２色複写（プリント）する装置である０第１図
に於て１は潜傷担持体たるドラム型の電子写真感光体（
９下ドラムと略記する）であり、ドラム型の導電性基体
２の周面に約２０μ厚のアモーファスシリコン感光層３
を形虚したものである。尚導電性基体２の周面は予め０
．６〜０８μ程度の凹凸の粗面加工をし、その面に感光
ＮＩｊ３を形成して感光１＃ａ３の密着性を高めさせで
ある。

核ドラム１は軸４を中心に矢示方向に所定の速度で回転
駆動される。

５〜１４けドラム１の周囲にドラム回転方向に順次に配
設した禅写実行機器で、具体的に５は第１の帯電器、６
は第１の光像露光装置、７ｔ−を第１の現像装置、８け
トナー倫押圧部材としての圧縮ロー２．９は第２の帯電
器、１０は第２の光像無光装置、１１は第２の現像装置
、１２は転写装置としての転写ローラ、１６けドラム面
クリーニング装置１．１４Ｆｉイレーサ用、ランプを示
す。

本例に於ける第１及び第２の光像露光装置６・１０はレ
ーザービームスキャニング方式のモノである。即ちＣＣ
Ｄアレイ等を利用した原稿画像Ｈ増り装＃（図に省略）
から出力される原稿画像の成分色画像についての時系列
画素信号、或は電子計算機から演算出力される時系列画
素信号に対応したレーザービーム断続信号を発振してド
ラム１面を母線方向にスキャンすることにより光像露光
を行なうもので、レーザービーム発振装量、制御回路、
ポリゴンミラー、ビーム収束光学系等からなる。このよ
うなレーザービームスキャニング罐光装置自体はレーザ
ービームプリンタ装置等でよく知られているから詳細は
省略する。

レーザーは感光廣乙の感光領域にスペクトル分布を有す
るものを用いるべきで９本例に於けるアモーファスシリ
コン感光層３の場合はＨｅ　−Ｎｅ　。

Ａｒ等の気体レーザー、又は最近開発が進んだＧａＡ。

等の半導体レーザが使用可能である。

第１及び第２の現像装ＦＩＩｔ７・１１は夫々ｐＪｒ要
の異なる色トナーを収容させである。

次に画俸形威プロセスサイクルを工程順に卯、明する。

（１）４１色目のトナー像の形成 ａ、ドラム面の帯電二回転駆動されているドラム１面は
第１の帯電、器５位置を通過することにより正又は負の
一様な帯電を受ける０本例に於けるアモーファスシリコ
ン感光層３は正にも負にも帯電可能である。本例では便
宜上正帯電とする（例えば帯電器５のコロナ放電電極に
対する印加電圧＋６５Ｗ、感光層表面帯電電位的＋４５
０Ｖ　）。

ｂ、＊光・潜債形成ニ一様帯電を受けたドラム１面は次
いで第１の光書露光装ｆ６部を通過する過程でレー　ザ
ービームスキャン算光Ｌ１を受けることにより第１色目
の画像パターン静電潜像が順次に形成される。潜像形態
は画像のイメージ部分に対応するドラム面領域をレーザ
ービームスキャン露光してその部分のドラム面電荷を消
去した形態と。

逆に像のイメージ部分以外の部分（パックグランド）に
対応するドラム面領域をレーザービームスキャン［７て
その部分のドラム面電荷を消去した形態にし得るが、前
者のイメージスキャニング方式を採用し、現像は潜像電
荷と同極性のトナーを使用し、帯電器５によるドラム面
一様帯電電位とほぼ同電位にバイアスされた反転現偉法
でポジ現像−４−るようにした方が画像性は良好となる
。そこで本例に於てはこのイメージスキャニング方式で
宿借を形成するものとする。

Ｃ１現儂：次いでそのトラム面に娶膚された潜像はトナ
ーとして正極性トナーを使用１７．約＋４５０■にバイ
アスされた第１の現像装置ｉｉ’７部を通過する過程で
反転現傳を受けてイメージ部にトナーが付着して可視化
される。

ｄ、）ナーイ象の圧縮ニドラム１面に形成されたトナー
イｅけ次いでドラム１面に適度の圧力で接触させ。

且つドラム１と同一周速で順回転させた１縮ローラ８部
を通過することによりドラム１面に圧迫されてトナー粉
像の空隙率が下げらｔドラ４１面にＡ度に密着保持され
た状態となる。即ち通常現像されたままのトナー粉像は
空隙率の大きい、従って低密度のフワフワした状態でド
ラム面に静電、気的に付着保持されており像乱れを生じ
易い不安定状帖のもので、この状態のまま本発明に従っ
て第２色目のトナー像の重ね形成に移ると第１色目のト
ナー像は容易に乱され、又ドラム面から引き離されてし
７まう。圧縮ロー２８は第１色目のトナー像の空隙率を
下げて該トナー像を第２色目のトナー像の重ね形成すイ
クル時像乱れを生じない程度にドラム１面に物理的に密
着状態とする作用を有する。

実験の結果では線圧１０〜３０　ｇ／ａｍの圧力でトｊ
４をドラム面に圧縮した所、第２色目のトナー像ｉね形
成サイクル時第１色目のトナー像が乱りることを防止で
きた。トナー像の圧縮程度を定１・化する方法は見つけ
出されていないが、圧縮する前のドラム上のトナーが８
ｍ／＠ｅｅの風速で飛散したのに対し圧縮後は３０ｍ／
ｓｅｅの風速でも飛散菫はわずかであった０又圧縮ロー
ラ８線圧を高めすぎるとトナー像がつぶれてしまう現象
や線画倫の中央部分が中抜は状態となって圧縮ローラに
転写してしまう現象が多発してしまう。従って圧縮ロー
ラ８のトナー像押圧力はトナーの性質等との兼ね合いに
於て実験により適当なものにケースバイケースで設定す
る。

圧縮ローラ８はドラム１側から該ローラ面へのトナーの
静電的な又物理的外付着を可及的に小さくするために例
えばデルリン・テフロンΦポリエチレン等の絶縁材料製
で、又滑性があり９表面は０２μ以下の平滑面に研磨さ
ねたものにするを可とする。第２図例は該ローラの一例
としてスポンジローラ８１を芯ローラとし、その局面を
ポリエチレン・テフロン等の被ａ層８２でカバーしてな
る本のを示すもので、このような二重構成のローラを使
用するとトナー圧縮力がドラム１との密着部全長に渡り
平均化され局部的に密着圧が高まってし１うこともなく
なり前記した中抜は現象等も最少に押えることが可能と
なる。

圧縮ロー２８にはローラクリーナ８６が設けられており
、トナーのオフセットで経時的に汚れるローラ周面をク
リーニングする。又クリーニング後に導電性繊維を接触
させるか、又はクリーニング部材８３を１０６０α以下
の材質で作ると、絶縁性の圧縮ロー２８がドラムとの接
触分離過程で無常に高く帯電することもなくトナー付着
を押えることができる。

（２）第２色目のトナー像の形成 ａ、ドラム面の帯ｔ：上記圧縮ローラ８部を通過して筒
１色目のトナー像が圧縮されて密着状態にあるドラム面
は引続くドラムの回転により第２の帯電器９部を通過す
ることにより再度上の帯電を受は表面電位を一様一定化
される。

ｂ、露光Φ潜像形成：第２の帯電器９部を通過し、たド
ラム面は次いで第２の光像露光装［１０でレーザービー
ムスキャン露光を受けることにより第２色目の画儂パタ
ーン靜Ｗ潜像が順次に形成される。

この潜像形成形態も第１色目の儂の場合上１ｈ１様にイ
メージスキャニング方式でなされる。又この潜像はドラ
ム面上に既に老成されている第１色目のトナー像に対し
て正順に位置合せされてＹ：成される。この位置合せし
ての潜像の形成はドラム１の回転角の電気的又は機械的
検出、第１及び第２の光像霧光装ｗ６・１０の市、気的
な作動タイミング制御等により正確な関係をもって容易
に行なうことができる。

Ｃ９現像：次いでそのドラム１面に形成された第２色目
の偉の潜像は第２の現像装置１１部を通過することによ
り止棒性トナーを使用しての反転現像を受けてイメージ
部にトナーが付着して可視化さｈる０ことでドラム１面
に既に形成されている第１色目のトナー像は第２色目の
トナー像の形成プロセスがはじまる前に前記したように
圧縮ローラ８により剛線さ名てドラム面に密着状態化さ
ねているから、上記第２色目のトナー像形成のための帯
電−無光・潜像形成→現像の過程では乱りを生じない。

而し７てこねに上りドラム１面白体に第１色目のトナー
像及び第２色目のトナー像が所要の正確な相対位置関係
をもって支障なく重ね合せ形ｂｙされる。

（３）転　写 完成像としての多色トナー１倫の形成されたドラム１面
は次いで転写ローラ１２部に到る。転写ローラ１２けド
ラム１面に圧接触してドラム１とＩＴ５１周速でｊ−回
転しており、又転写ローラ１２とドラム１との間には図
に省略１．た給紙機構から転写材Ｐがドラム１の回転と
同期どりされて給送され。

その転写材Ｐの表面がドラム１面へ転写′ローラ１２の
押圧力で圧接されることによねドラム１面側のトナー像
が転写材Ｐ面へ第１色目も第２色目も一括ｌ〜て圧力定
着すること妃よって一度に転写される。像転写を受けた
転写材Ｐけドラム１面から順次に分離され最終多色複写
物として機外へ搬出される。

転写ロー２１２はその表面に耐磨耗性の被膜。

例えば硬質クロームメッキ、又はポリアミド樹脂のよう
に可柳性と若干の弾性を有するもの″を表面に一有して
いてもよい。転写ローラ８の表面に可撓性を有する材料
を使用すると感光体表面を傷つけることも少なく、且ド
ラム１と転写ローラ１２間の接触部長手に沿う圧力をほ
ぼ均一にすることが容易であり、且凹凸の多い転写紙に
効果的に圧力を印加することができトナー像を転写材Ｐ
に定着させるのに効果的である。

転写ローラ１２をドラム１ｉに圧接する圧力け５　［ｐ
／ｃｍ　〜２０　Ｋｐ　／　ｃｉｎ好１しくけ８Ｋｇ　
／ｃｔｎ　〜１５３ｐ／ｍが適当である。転写ロー２１
２の表面に付着したトナーはスクレーパー１２１によっ
て掻き取られ、廃トナー受け１２２に溜められる。

転写手段は上記の転写ローラ１２に限らず９例えば第３
図のようなベルト圧接式にすることもできる。即ち２本
のローラ１２６・１２４間に幅広の無端ベルト１２５を
懸回張設してドラム１と同周速で回動させそのベルト面
をロー２１２３でドラム１面に押し付は状態にしそのベ
ルトとドラム間に転写材Ｐを給紙して転写材Ｐ面にドラ
ム１側のトナー像を圧力定着して転写するものである。

ベルト１２５は可祷性を有し、延びのない基盤の上にボ
リアぐド等の樹脂を形成したものである。

トナーが非圧力定着性の本のである場合にはドラム面の
多色トナー像は“転写ローラ又はベルトの押圧力で付着
して転写され、その転写トナー像を図に省略した定着装
置で定着処理してから転写材Ｐを最終多色複写物として
機外へ搬出する。

（４）ドラム面のクリーニング及び除電ａ、クリーニン
グ：転写ローラ１２部を通過し、転写材分離後のドラム
１面には転写残りのトナーｇＩ′が付着している。この
転写残りトナー像は転写口−２１２の次位に配設したク
リーニング装置１３により除去処理される。

ドラム１面の転与残りトナーは転写材Ｐへのトナー像転
写方式が圧力転写であるからドラム面にかな９強固に付
着した状態にあり、従ってその除去は比較的強いクリー
ニング力をもって行なう必要がある。そこで本例装置の
場合はスクレーパ１６１をドラム面に圧接させて転写残
ねトナーをドラム１面から掻取り除去する方式にした。

ドラム表面倍程度と高硬度であるから、スクレーパ１３
１として例えばリン青銅・ステンレススチール等の薄い
硬体板を支障なく使用することができる。

転写ローラ又はベルトによる転写材Ｐ面に対するトナー
像の圧力転写時トナー像がドラム１面に付着（オフセッ
ト）する傾向となり、その結果トナー像の転与率の低下
、転写残りトナーｔｍ大・強固付着に伴彦うクリーニン
グ装＃１３の負担増大等を防止する目的に於て、予めド
ラム１面にシリコンオイル等の離形剤を極く少量塗布処
理することも有効である。そのような離形剤の塗布装量
はクリーニング装＃１３０次位に配設すればよい。

ｂ、除電：クリーニング装置１３を通過したドラム面は
次いでイレーサ用ランプ１４による全面一様篇光を受け
て宵、位減衰（Ｗ気的メモリー除去（潜像消去））シ全
面的に一様の低電位状態になされ。

引続き第１の帯電器５による帯電工程に入る。

イレーサ用ランプはクリーニング装置１ろの前に配設し
、てもよい。又部２の現像装ｆｊ！ｆ１１と転写装簀１
２との開位置にも配設し、第２の現像装置１１を通過し
て多色トナー画像の形成されたドラム面を一様露光処置
するとドラム面の電位減衰がなさねてトナー像のドラム
面に対する静電的付着力が弱められて次の転写工程でト
ーナー像が転写材に転写しやすくなり、これにより転写
率の増大。

転写残りトナー１の減少等の効果が得られる。

以上は２色の多色複写を例にしたが、それ以上の色数の
多色複写の場合も各色トナー像をドラム面に嶌ね形成す
る都度抑圧部材・で圧縮処置してドラム面に密着状態と
なし１次の色トナー像を重ね形成することにより同様に
像乱れを生じさせることなく多色複写ができる。尚＊ｉ
に形成した色トナー像（上記例でいえば第２色目のトナ
ー像）については次のトナー像の重ね形成はなく従って
そｈによる像乱れは考える必要はないので強いて圧縮処
理をする必要性はなく、むしろ転写率婢の点から圧縮処
理をしない方がよい。

トナー像圧縮用の抑圧部材８は個々の色トナー像用のも
のを例えば各現像装置の次位に配設してもよいＬ７．各
色トナー像をドラム１回転毎に順次に１ね形成する構成
にした場合は（この場合各色トナー埃倫装＃はドラム１
回転毎に順次に切換え的にドラム面に作用させる）共通
の抑圧部材として最後の現像装置の前又は後部に１個所
配設する構成にすることもできる。

潜像形成機器や潜像形成機器も上記例のカールソンプロ
セスに限られるものではな〈従来公知の各種の電子写真
プロセス方式、その他靜電紀録や磁気記録方式のものを
採用し得る。

尚１本発明の場合原理上潜像相持体面に、トナー借圧縮
時、転写手段として圧力転写を採用した場合の転写時、
クリーニング手段としてスクレーパ方式を採用した場合
のクリーニング時にか々り強力な押圧力が作用すること
になるから潜像担持体はそれに耐えるものを選定使用す
る。例えば重子写真の場合に於ける潜像相持体だる感光
体としては前記例示のアモーファスシリコン感光体は使
度＠　１ｉｌｌｌｌ性に優れるから推奨される。

以−Ｆのように本発明装置に依れは各色トナー像間の像
ズレ・像乱れのない高品位の多色ｊｊｊｉ像を常に安定
に得ることができ、しかも機構的にも各トナー像を転写
材ＩＫ順次に重ね転写するよりも簡単なものとなるもの
で　ｐ、ｌ４期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の極く概略の構成図。 第２図はトナー偉圧縮処理用ローラの一例の断面図、第
６図はベルト型転写装置の構成図である。 １は電子写真感光体、５ｏ９は帯電器、　６−１０社光
倖露光装置、７・１１け現倫装置、８はトナー像圧縮ロ
ーラ、１２１転写装置、１３けりＩＪ−ニング装Ｗ、１
４けイレーサ用ランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）宿便担持体。 該装置担持体に対する電気的溜置形成機器。 異なる色トナーを夫々収容した複数個のトナー現像装置
   。 潜像担持体面に形成されたトナ７儂を適度に抑圧圧縮し
   て潜像相持体面に密着保持状態にさせるトナー像押圧部
   材。 該トナー像の転写材に対する転写装置。 とを有してなり、第１色目のトナー像を潜像相持体面に
   形成し、そのトナー像を抑圧部材により抑圧圧縮して潜
   像相持体面に密着保持状態となすプロセスサイクルを所
   普色数分繰返し実行させることにより潜像相持体面に所
   要多色画偉の完成倫を形成し、その完成倫を転写材面に
   一括転写するようにした。 ことを特徴とする多色画像形成装置。