JPS59121348A - 電子写真法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、帯ｆｉｌ　（１（に像露光と現像とを繰返し
て感光体等の像担持体上にたとえばカラー画像を形成し
たのち、この画像を１回で転写する電子写真法の改良に
関する。

〔発明の技術的背景〕

電子写真を用いたカラー記録技術の歴史は古く様々な方
式が提案開示されている。これらのうち最近特に注目さ
れている技術に電子写真感光体への書き込み記録方法と
してレーザビーム。

ＬＥＤアレイ、などの発光素子を用いたもの、あるいは
、液晶、やファラーデー効果を用いた光スチッチング素
子などを用いてデジタル化した光情報の寝き込みを行な
う光学系を用いたものがある。これらの技術がカラー記
録に有力であると考えられる根拠は第１に従来から、カ
ラー電子写真の大きな°技術的離間のひとつとされてい
る原稿の色分解による各色情報の光強度と、感光体の分
光感度との不一致によって生ずるプロセススピードの制
約がなくなる。第２に電気的処理を介するだめに様々な
Ｓ７１の改善が可能である。第３に画像情報の編集をは
じめとする電気的画像処理ができる等、コンピー−ター
との連結による多くの応用処理が考えられるからである
。これらのデジタル化された画像情報の感光体への書き
込み方式を用いる電子写真装置では一般的露光ビームの
照射された部分を顕像化するために反転現像を行なって
いる。これは、デシタル処理回路と走査光学系の精度上
の負担を軽減することができるためである。カラー電子
写真の基本的な方式は帯電−像露光−現像を必要色の数
だけくりかえす事により行なわれるが、これは円筒状に
形成した感光体の回シに１回転で全ての繰返しが行なわ
れるように帯′亀−像露光−現像のだめの各装置を必要
色の数だけ配置するものと、現像装置だけを必要色の数
だけ配置し、帯電と像露光装置は、感光体の〈シかえし
回転によって兼用されるものに大別される。前者は装置
的に大きくなるが、記録時間が短かく実用的見地から期
待の太きｂ方式である。

以上述べてきた多色記録装置６の最も新しいかつ好まし
い基本概念としては、第１図のようにまとめられる。以
下この装置について第２図をも含めて説明する。原稿台
１におかれた原稿は゛公知の露光光学系２およびやはり
公知の三色色分解フィルター３によシ固体撮像素子ある
いはイメージキャナー等の呼称で知られるＣＣＤアレイ
あるいは、シリコン等の感光材料でアレイ化された光電
変換型の画像読み取り素子４により三色が電気信号化さ
れて記憶および情報処理部５および出力回路６を介して
予じめ帯電チャージャ７により断電の電位■１に荷′１
ホされた像担持体としての電子写真用感光体８にレーザ
ー光。

発光ダイオードアレー（ＬＥＤ　）あるいは、液晶光シ
ャッターアレー等を用いてなる光像走査装置９．１０．
１ノから走査露光が行なわれる。この走査露光は、色分
解フィルター３によって分解された出力によって、例え
ば本例のように３色であれば、赤、青、黄の出力をそれ
ぞれ９ａ、１０ａおよび１１ａとして露光し、それぞれ
の露光毎に同色の電子写真用現像器１２．１３および１
４に露光部の電位ＶＢ！より高い現像・々イアスｖＲを
印加して反転現像することにより、三色よシなるカラー
複写像の形成が行なわれ、感光体８土に形成い１した像
は、給紙装置１５から給紙された記録紙Ｐに転写用コロ
ナ１６および剥離装ＪＰ？１７によって転写剥＾Ｉトさ
れ、定着器１８により加熱定着されて機外の排紙トレイ
Ｉ９上に排紙されて複写が完了される。−力感光体８上
に残留した現像剤は消去ランプ２０により感光体を除電
した後にクリーナ２１により清掃されて次のザイクルに
備えられる。一方複写を行なわずに外部の出力機器であ
るコンピュータやワードプロセッサの出力を本装置の入
力部２２に接続できるように々っており、信号に応じた
色を出力できる多色プリンターとしても用いられるもの
で４）る。

〔背景技術の問題点〕

本発明者は以上説明１〜だ装置により種々の検耐を行な
った結果以下の問題点が残存していることを見い出しだ
。

まず、帯電チャーツヤ７により荷電された感光体８は３
番目の現像器１４を通過するまで電荷を保持していなけ
ればならないが、実際的にこのような長時間にわたり電
荷を一定に保つ事のできる感光体８は少なく、あっても
純粋無定形セレンなど感度的に低いか、あるいは、分光
感度的制約などの理由から使用に適さないものが多く、
感度的に適するものはこの電荷の減衰のだめに画像変動
の問題が大きくなるという問題が生じた。この対策とし
て、各色のｈ光に先だって再帯電用チャージャ２３−ａ
、２３−ｂを現像器１３．１４の前段に設けて感光体８
上の電荷の減衰Δ■を補償する事が考えられておシ、こ
れにより現像に必要外電位の安定条件は満足された。と
ころがこの場合、感光体８上の電位分布又は第２図のよ
うに第１回目に露光９ａを受けて現像された部分Ｅ部の
電位ＶＲＩおよび非露光部の電位ｖ１は、再帯電を受け
た後にｔココそれぞれＶＢ２およびＶ２になるが、二色
目以後の反転現像によりＥ部−に現像剤が付着しないよ
うにするだめには、現像のための静電コントラスト（Ｖ
Ｂ””ＶＢ２）が現像剤の現像感度より小さくならなけ
ればならず、結果的には感光体８の初期帯１１１ｒ、　
’ｉｉｊ位ｖ１を一定に保つだけでｔ、Ｊニ一度露光を
受けた７’１分の１１−電位は元には戻らないため、現
像器１３と１４により再現像されてしオい、不要な色の
市なりが発生し、指定色が（１られないという混色１；
旧１゛；ｊがｐまたに発生した。このこ吉は、結局（メ
１２来技術の代表的な基本プロセスである感光゛体８上
の霜、荷を露光により全面消去し、次に前帯？ｉｉ、す
るという方法によるしか満足な条件が得られないという
ことに帰着してしまい、再帯電装置１′”＋’、　２３
−　ａ　、　２３−１＋に加えて更に図示しない潜像消
去用光ｄＨ１をもうける必要が生じ、小型な装置１１は
もはや期待できないところとなってしまった。更にこの
ように帯電装ｊ？’９２３−　ａ　、　２３−　ｂに近
接させてしかも前二にわたり光照射を行なう事しＪｌ、
感光体８の疲労対策」二好′ましくなく　、’Ｐ”に高
感度々感光体である本装置に用いたセレンテルル合金系
感光体や、アモルファスシリコン感光体等では、使用モ
ードによる・電位の変動を増も・、１さぜる〕、１（も
判１夕ｊしだ。

又、−色目の現像剤（トナー）あるいは二色間の現像剤
（トナー）は、再帯電の際にコロナによる荷電を受ける
ためコロナ放電を受けていない最後に現像された二色間
の現像剤（トナー）と大きく荷電量の差が生じ、転写用
コロナＩ６によって同一の転写効率が得られず、色によ
っては、はとんど転写抜けを生じてしまうという更に大
きな問題も未解決なｔｔとなっており技術的に大きな壁
となった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情にもとつきなされたもので、その目
的とするところは、９．８１回に分けて現像された現像
剤の荷電１１．０差を無くして転写抜けを防止し、カラ
ー画像等を崩れのない状態で鮮明に形成することが可能
な画像形成法を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明ばかかる目的を達成するだめに、帯電後に像露光
と現像とを繰返して像担持体上に画像を形成する電子写
真法において、少くとも２番目以降の像露光に先立って
、像担持体上に像担持体の帯電極性側に偏倚さ亡た交流
電圧を印加したコロナ放電を付与して再帯電するように
したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。先づ前記問題点のうち混色を防止する条件
としては、感光体８の帯電電位■１を一定に保つことと
、露光部分の電位ＶＲＩが現像バイアス電位から露光部
分電位を引いた値、すなわち、（ＶＢ−■旧）の値にお
いて現像開始′電位より小さくなるように復帰させると
いう、２点を同時に満たす事が必要である。

この設問について種々の考察検討を試みた結果、再帯電
チャージャに印加する電圧Ｖ、が第３図に示すごとき交
流電圧ＶＡＣと直流電圧ｖＤｃとの合成どして表わされ
るような交直重畳タイプの前帯′”市チャージ−ｙ　３
０−ａ、３０−ｂ、３０−ｃを用いて、４００ヘルツの
交流成分■＾Ｃと直流成分■ＤＣとを第４図に示しだ構
成をもつ再帯電チャージャ用高圧電源３ノを用いてトラ
ンス部Ｔへの入力制御部（ＲＧＴ　）　、？　２、およ
び直流分コントロール用ボリュームＶＲのコントロール
によす、それぞれＯ〜６，５キロボルトの範囲で組み合
わせ実験を行ない像担持体としての感光体８上の第１の
現像器３４を通過した後の露光されない部分の電位ｖ１
と胸元された部分の電位Ｖ月の再帯電チャージャ、９０
−　ａを通過した後の電位■２とｖＲ，を調べた。なお
３３は４００Ｈｚの発振回路（ＯＳＣ）である。

その結果、本実施例で用いた装置におりる現像条件であ
る非露光部の必要電位１，０００ボルト、被露光部の現
像開始電圧７５０ｖの範囲すなわち第５図中ノ・ッチン
グで示す領域に対して交流成分ＶＡｃＶｉ、ＶＤＣが４
．０キロボルト時において４．６〜５．２キロボルトの
範囲で満たされ、好ましくは５．０キロボルトで十分な
値を示す事が判明した。第５図は直流を固定した時の交
流（実効値）を振った値を示す。

（なお、交流成分を含まない直流成分のみの場合には第
６図に示すように、また、直流成分を含虜ない交流成分
のみの場合には第７図に示すような値となり、いずれも
上記条件を満すことができない。） 仁の時の他の条件は、使用感光体として膜厚６０ミクロ
ン・メートルのセレン・テルル系感光体を周速１３０工
／Ｂ＠ｅで用いた。又、交流成分の周波数についてはい
わゆる交流マークが発生しない周波数が必要である。こ
の時のＶＤＣｆ：パラメーターとした再帯電後の露光さ
れた部分の電位ＶＲ２と再帯電後の露光されない部分の
電位Ｖ２の度化ｋ」：第８図および第９図に示しだ。な
おこの場合のＶＡＣｉｊ’、　５キロボルト時である。

この図は感光体８の電位は主に直流成分ｖｎｃでコント
ロールが可能である事を示している。以上のように交流
コロナ放電の電位収束効ノと直流成分による収束電位の
偏倚効果が働く結果再帯電において、感光体８」二の特
定の部分だけを選択的に帯電さぜる小が出来る事が判明
した。しかも、この放電条件によって最初の現像により
現像された未５１着像を乱す等の悪影響は全く発生しな
かった。

以上の結果をもとに第１図の装置を発展させた第１０図
の装置による本発明に係る実施例を説明する。

まず、感光体８の周囲には帯電チャージＹ７、第１の光
走査体３５、第１の現像器３４、第１の再帯電チャージ
ャ３Ｏ−ａＸ第２の光走査体３６、第２の現像器３７、
第２の再帯電チャージャ３０−　ｂ、第３の光走査体３
８、第３の現像器３９、第３の再帯電チャージャ３Ｏ−
Ｃ１第４の光走査体４０、および第４の現像装置４ノが
１１次感光体８の回転方向に沿って順次配設されていて
、感光体８上にカラー画像を形成するようになっている
。さらに、第４の現像器＠４１の下流側すなわち帯電チ
ャージャ７までの間には制御チャージャ４２、転写用コ
ロナ１６、剥離装置１７、消去２ング２０およびクリー
ナ２ノが１ｉｆｔ次配設されていて、感光体８上のカラ
ー画像の転写紙Ｐへの転写および転写後の清掃を行なう
ように外っている。

また、前記第１〜第４の光走査体３５．３６．３Ｂ、４
０は、第１１図および第１２図に示すように１．　Ｉｎ
’ｎ当９１６個の発光ダイオード４３ト・・をアレー化
した発光素子（以下ＬＥＩ）アレーと称す）４３に集束
性光伝導部材（商品名セルホックレンズ）４４を保合さ
せた構成となっている。また、ＬＥＤアレー４３はドラ
イブ用ＩＣ４５、端子ビン４６などと共にセラミック基
板４７に取付けられており、焦束性光伝導部材４４はホ
ルダ４ｇ　、４８（一方のみ図示）を介してセラミック
基板４７に取付けられている。

まだ、第１〜第４の現像器３４．３７．３９．４ノは公
知の磁気ブラシ型現像器で構成されている。

なお、図中４９は表示装置であり、５θは画像処理用の
操作パネルである。

しかして、帯電チャージャー７によシ直流正電圧５．６
　ＫＶ印加により感光体８をｔ、ｏｏｏ　ｙｔ”ルト（
Ｖ、＝１．０００ｙｔＰルト）に帯電した後、第１の光
走査体３５で、読み取シ素子４又は入力部２２から送ら
れる原稿等の黒に対応した画信号を走査露光し、黒色現
像剤（黒色トナー）を用いた第１の現像器３４で１回目
の現像を行ない、次に再帯電チャージャ３０−ａに前述
したごとく、Ｖｎｃ　＝　４．ＯＫＶおよびＶＡＣ５，
ＯＫＶで表わされる電圧を印加し、赤の信号に応じた画
像露光を第２の光走査体３６で行にい、赤色現像剤（赤
色トナー）を用いた第２の現像器３７で２回目の現像す
る。以下第２、第３の再帯電チャージャ３０−ｂ、３０
−ｃに全く同じ条件を与えるとともに青色現像剤（青色
トナー）を用いた第３の現像器３９訃よび黄色現像剤（
黄色トナー）を用いた第４の現像器４１を順次作動させ
更に再帯電チャージャー３θ−ａ、ｂ、ｅと同じ構成を
もつそれぞれＶＡＣ＝　５．ＯＫＶ、　Ｖｎｃ　＝ａ　
１．５　ＫＶが印加されたトナー帯電量制御チャージャ
４２を通過した後給紙装置１５から送られた記録紙Ｐに
転写用負コロナ１６に−５，５ＫＶが印加されて感光体
８から転写されて剥離装置１７により剥離され、定着器
１８を経て排出される。以上の条件で得られたカラー記
録グロセスによるコピーは、各色の混色は全く々く、し
かも３０−ｈ〜、９０−　ｃと同様の原理で働くトナー
帯電量制御用チャージャー４２の効果によシ、帯電量が
コロナに爆されて大きく異なった感光体上の各色のトナ
ーを均一に整えることができるため同一の転写コロナ条
件によっても均一な転写効率が得られるため転写むらの
ない、完全な４電力ラーコ♂−が得られた。

更にこの時の感光体ドラム８上の各位置における表面電
位ｖｐを追跡したものが第１３図に示されている。横軸
ｔに示した数字は、第１０図における各装置の位置を表
わしておシ、光走査体３５．３６．３８．４０によシ露
光された後の電位ＶＲＩ　ｒ　Ｖ　Ｒ３ｒ　ＶＲ５はい
づれも前述した再帯電チャージャ、？　０−　ａ　、　
３０−　ｂ　、　３０−　ｃとにょシ現像されない電位
７５０ボルト以上に再帯電されておシ、しかも露光され
ていない部分の電位Ｖｌ””’Ｖ３についても感光体８
の自然放電（暗減衰）による減衰外だけ再帯電チャージ
ャ３Ｏ−ｒａ〜３Ｏ−ｃＫより設定電位１ｏｏｏボルト
を４行程にわたシ保りことが確認された。又、４色現像
が終了した後の各露光部′め電位は矢印Ａに示すように
大きく異なったままになっておシこの壕までは次の転写
行程において、均一な条件が与えられないととを裏づけ
でいる。しかし、本発明では、更に制御チャージャー３
２に前記したごとき放電条件を与える事によシ、はぼ同
一の電位に収束させることができ転写に好ましい２００
テルト程度の値を保ち、転写効率の向上と均一化がはか
れることをいづれも裏づけている。

以上本発明の実施例に限定してその時の最適条件に即し
て条件を固定して説明してきたが、上記説明の中でも述
べてきたように感光体の周速および放電装置の交流成分
と直流成分との組み合わせによシ、所望の感光体電位の
設定が可能であり、現像方式に即して、再帯電電位がコ
ントロールされることは勿論である。このようにして従
来達し得なかった高品質なカラー記録が可能となった。

本装置では、更に読み取られた画像を一時記憶させ表示
装置４ｇに表示しながら画像処理用の操作ｉ９ネル５０
上で編集あるいは、色変換などの処理が可能となってお
シ）こののちに再びカラー複写する事ができるようにな
っておシ多機能でかつ信頼性の高い記録装置が実現され
るものである。

感光体上に形成された多色像は、それぞれ第８図Ａに示
すように再帯電コロナを印加された履歴が累々る為コロ
ナ転写あるいはローラー転写などの電圧印加による転写
条件からはずれるものがあられれる。特に一度帯電を受
けると感光体に吸着する力が強くなシ、最後に現像され
た現像剤像（トナー像）より転写しにくくなる、このた
め同一の転写条件で複数の異なる帯電をもつ現像剤像を
転写するには、転写装置に印加する′ａ圧と逆極性に現
像剤（トナー）が帯電しかつ、帯電量も極力静しくなる
ようにする事が要求される。転写用制御チャーツヤ４２
はその交流成分ＶＡＣが複数トナーの帯電量の均一化に
そして直流成分ＶＤＣが帯電量の値、またけ極性を制御
する事ができ、転写条件を最適に保つことができるもの
である。

なお、本発明は上記実施例に限るものでない。

すなわち、本実施例では光像照射域に現像剤トナーを付
着させるいわゆる反転現像方式を用いているが、本゛文
の説明かられかるように感光体上に像露光によシ発生し
た電位差を次の工程のために特定の電位でかつ所望の範
囲で収束させる効果は正規現像に対しても伺等変わる事
はなく、同様の作業手順により正常動作を力えられるも
のであシ、これに制約されるものではない。

又、本例は高速化のために１回転で４色の再生を行なう
ようにしたが、クリーナー動作停止条件にして複数回転
にわたって作像をくりかえし、この際に各色のサイクル
の前で再帯電チャージャ（７を含む）に前述したような
放電条件を与える事で、同様な効果が得られる事は、理
解されよう。この場合、転写用コロナＪ６および転写前
の制御占ロナ４２は最終現像終了後に作動させて、転写
させるようにすればよい。また、カラー画像を゛形成す
るものについて説明したが、これに限るものでもない。

その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明（ｄ、以上説明したように、帯電後に伶露光と現
像とを繰返して像担持体上に画像を形成し７た後、この
画像を１回で転写する電子写真法において、転写に先立
って像担持体上の画像に対して転写装置に印加する電圧
極性と逆極性に偏１ｊ′４された交流コロナ放電を伺与
するように１〜だことを特徴とする電子写真法にある。

しだがって、たとえはカラー画像を形成する場合などに
おいて、複数回に分けて現像された現像剤の荷電−（Ｈ
７の差を無くして転写抜けを防止し、崩れのないＲ（Ｙ
明な画ｒ象を形成することができるといった効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１し１は従来の先行技術を結集した多色複写装置の概
略的構成図、第２図は従来の問題点を説明するだめの説
明図、第３図は本発明を実施するに必要な又直重前タイ
プの前帯′屯チャージャの波形を示す図、第４図は再帯
電チャージャ用高圧電源を示す回路図、第５図は再帯電
ブヤージャの直流を固定した時の交流を振ったときの感
光体表面電位の状態を示す説明図、第６図−は直流成分
のみの場合の感光体表面電位の状ｋｌｉを示す説明図、
第７図ｄ、交流成分のみの場合の感光体表面電位の状態
を示す説明図、第８図および第９図は交直重畳タイプの
１ｆ＋帯電チヤージヤを用いた１１帯電後の左へ光され
た部分と露光きれない部分の電位の変化状態をそれぞれ
示１図、第１０図は本発明の一実施例を実施し得る多色
複写装置の概略的構成図、第１１図および第１２図は光
走査体の側面図および斜視図、第１３図は感光体ドラム
の各位置におりる表面■Ｌ位の状態を示す説明図である
。 ７・・・３１ｆ屯チヤージヤ、８・・・像担持体（感光
体）、３５．３６．３８．４θ・・・光走査体、　４２
・・・トナー帯電量制御チャージャ、３４．３７．３９
．４１・・・現像器。 第２図 Ｖ粗ｔη゛１八 第５図 第７図 第８図 第０図 室佳分砕Ｘ□−一 手続補正書 、、Ｂｓ−８・Ｘ・２− 特許庁長有　　る　杉　和　夫　殿 ■　事件の表示 特紛昭５７−２３３４０６号 ２、発明の名称 電子写真法 ３、補正をする者 事件との関係　　　粕許出願人 （３０７）　　東京芝ｎ（１ル、気株式会ネ」４、代理
人 ６、補正の対象 明　　細　　書、 ７、抽圧の内容 （１１明利Ｉ書の銅１ｎ下から３イ］目、「招電後に像
麹光と現像とを」とあるのを「帯電、像り光、および現
像を」と訂正する。 （２１同じく、第２負８行目「ファラープ゛−効果」と
あるのを「”ファラデー効果」と訂正する。 （３）同じく、訃３頁３行目「一般的」とあるのを「一
般的に」と「１正する。 ＋４１　　向じく、第８１ｘ１７ｑ）目ないし、刺９　
Ｊ’１３イＪ目「本発明ね・・・である、」とあるのを
Ｕ本発明はかかる目的を達成するため仁−０、帯電後に
像露光と現像とを繰返して低損り体上に１１１Ｊ像を形
成した後、この画像を１回で転写する電子写真１：忙お
いて、転写に外立つ１像担持体上のｉｌ！ｌＩ像に対し
て転写装置に印加するｎｊ、片極性と逆極性に偏倚され
た交流コロナ族Ｕ、、を付与するよ゛うにしたものであ
る。」と引圧する。 （５）　　同じ〈、第１６頁５ｈ目「チャージャ３２」
とあるのを「チャージャ４２」とＮＪ止する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　帯電後に像露光と現像とを繰返して像担持体上に
   画像を形成した後、この画像を１回で転写する電子写真
   法において、転写に先立って像担持体上の画像に対して
   転写装置に印加する電圧極性と逆極性に偏倚された交流
   コロナ放電を０有するようにしたことを特徴とする電子
   写真法。 （２）　　イｔ；ｉｌ倚された交流コロナ放電が、像４
   ＪＨ持体上の画数が実質的に同じ帯電量になるよう制御
   されることを特徴とする特Ｗ［請求の範囲第１項記載の
   １＋ｉ子写真法。