JPS60101564A - ２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】 〔発明の技術分野〕 本発明は２色画像形成装置に関する心のである。

〔従来技術〕

従来行われている２色画像形成方法について説明する。

第１図はこの工程を示すもので、原稿２はＡ、Ｂ、Ｃの
各部より成り、ここでは例としてＡは黒色部、Ｂは赤色
部、Ｃは白地部とする。

先ず、感光体１表面に均一な正帯電を施しくイ）次いで
赤フィルタを介して、あるいは介さずに原稿２の像露光
を行なう（ロ）。この像露光によって感光体１上には原
稿２のＡ部に対応する静電潜像が形成され、該静電潜像
を原稿２のＡ部に対応するＡ色トナー３で現像する（ハ
）。この状態でさらに（イ）の帯電とは逆極性、すなわ
ち負帯電を感光体１表面に施しく二）２次いでシアンフ
ィルタを介して再び原稿２の像露光を行ない、感光体ｌ
上に原稿２のＢ部に対応する静電潜像を形成した上で原
稿２のＢ部に対応する８色トナー４で現像する（ホ）。

このようにして、感光体１上にはＡ色トナー３及び８色
トナー４による２色のトナー像が形成され、これを図示
しない転写紙に転写、定着すれば２色画像が形成される
。

〔従来技術の問題点〕

上記従来の方法によれば、Ａ色トナー３で現像後、　（
ニ）の工程で２次帯電を行ない、これに２度目の像露光
を行なった際、Ａ色トナー３の付着部分には電荷が残留
してはならないが、実際には電荷がいくらが残留してし
まい、２色目の８色トナー４の現像時にＡ色トナー３上
に８色トナー４が重なって付着してしまう。従って混色
を注し。

原稿に忠実で鮮明な画像が得られないという欠点を有し
ている。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点に鑑み、簡単なプロセスにて鮮
明な２色画像を形成することが出来る２色画像形成装置
を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は上記目的を達成するために、所定極性の第１次
帯電を行ない、像露光、現像等により第１潜像あるいは
第１顕像を形成したままの感光体上に前記第１次帯電と
は逆極性の第２次帯電を行なうにあたって、該第２次帯
電に用いるコロナ放電器と前記感光体との距離を前記第
１次帯電に用いるコロナ放電器と前記感光体との距離よ
りも大きくしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を参照しながら詳述する。

第２図は本発明による２色画像形成方法を示す工程図で
ある。

原稿６は白地部Ｗ上に黒色部Ｂｋと赤色部Ｒを有するも
のとし２便宜上感光体５を原稿６に対応する黒色対応部
、赤色対応部及び白地対応部に３分割して説明する。尚
、ここで使用される感光体５は両極性の感光体である。

まず、感光体５表面にコロナ放電器で均一に負帯電を施
しくａ）２次いで、原稿６の光像を赤フィルタを介して
画像露光すると感光体５上の赤色対応部と白地対応部は
光減衰によってその表面電位が低下し、黒色対応部は光
減衰せず１表面型位は初期レヘルを維持した状態での第
１静電潜像が感光体５上に形成される（ｂ）。

次いでこの第１静電潜像を磁気ブラシ現像法にて黒色現
像すると、正帯電された黒色トナー７が感光体５の黒色
対応部にのみ付着する（Ｃ１゜ここで黒色現像後の黒色
対応部の電位は現像前（ｂ）とほとんど変わらないよう
にし、黒色対応部と赤色対応部乃至白地対応部との電位
差を適当な大きさに保持する事が重要である。そのため
には現像時のキャリアの抵抗又は現像剤の抵抗が充分に
高いものであることが必要である。すなわち、現像時の
キャリアの抵抗又は現像剤の抵抗が低いと、黒色対応部
の電位が現像剤を通してリークして低下するし、逆に白
地対応部乃至赤色対応部には現像側から電荷が注入され
て電位が増加するので、黒色対応部と白地対応部ないし
赤色対応部との電位差が縮まってしまい２次に何ら工夫
せずに２次帯電する時に黒色対応部と白地対応部乃至赤
色対応部との電位差が更に少なくなってしまう。この様
な理由でキャリアの抵抗が１０”ΩｃＩ１１以上、ある
いは現像剤の抵抗が１０００１１１以上であると黒色対
応部の電位のリークによる低下が殆どなく、白地対応部
乃至赤色対応部の電位の変動も生じない。

次に（ａ）の１次帯電とは逆極性の正極性の２次帯電を
感光体５表面に施すと、（ｄ）に示す通り、白地対応部
と赤色対応部の電位極性は反転して正極性に帯電される
が、黒色対応部はもともと負極性の高電位に保持されて
いるため、正極性帯電によりその表面電位は低下して零
レベルになる。すなわち、この２次帯電の工程は、光減
衰により低下した白地対応部と赤色対応部の電位を反転
してより正に高い電位にして現像可能にしつつ、且つ黒
色対応部の電位を現像可能な電位以下まで低下させる程
度のものであることが重要である。このような特性を有
する２次帯電を施す手段については後に説明する。

この２次帯電終了後、続いて赤色光成分を遮断するシア
ンフィルタを介して第１静電潜像形成時と同期をとりな
がら再度原稿６の画像露光を行なうと白地対応部の電位
は光減衰によって大きく減衰するが、赤色対応部には光
が当たらないので。

赤色対応部の電位は減衰せず２次帯電時のレヘルを維持
するので、赤色対応部にのみ第２静電潜像が形成される
（ｅ）。次いでこの第２静電潜像を公知の磁気ブラシ現
像法にて赤色現像すると負帯電された赤色トナー８が赤
色対応部のみに付着する（ｆｌ。

従って感光体５上では、黒色対応部が正に帯電された黒
色トナー７で現像され、赤色対応部が負に帯電された赤
色トナー８で現像されることになり。

２色のトナー画像が形成される。

この感光体５上の２色のトナー画像を転写紙上に転写し
、定着することによって最終的な２色画像が得られる。

この際転写法として静電的転写法。

圧力転写法及び熱転写法などを採用することができるが
静電的転写法の場合には、感光体５上の２色画像は上記
の様に正と負の電荷をそれぞれ帯びた２色のトナーで形
成されているので転写に先立って一方のトナーの電荷を
反転させる必要がある。

例えば、赤色対応部の負帯電トナーをコロナ放電器によ
って正の極性に反転させれば、転写時に転写紙裏面から
負極性の帯電を施すことによりＩ・ナー像を一括して転
写させることが出来る。

ここで、上記した（ｄｉの２次帯電工程についてさらに
説明する。

先ず、２次帯電時のコロナ放電器のワイヤと感光体間の
距離ｌとワイヤ・シールド間の距離ｄを種々変えながら
２次帯電直前の感光体表面電位を２次帯電直後の感光体
表面電位との関係（以後２次帯電特性という）について
説明する。

第３図（Ａ）の如く、コの字形状のコロナ放電器を例に
とってｄ＝７．９，１２０の各々の設定に対してそれぞ
れβを変えながら２次帯電直前の感光体表面電位−５０
０ｖが２法令電直後ＯＶとなるべき２次帯電の印加電圧
設定を行なった時に。

２次帯電直前の他の種々の感光体表面電位が２次帯電直
後にどの様に変化するかを見た実験結果の１例が第４図
である。第４図はｄ＝１２鰭の場合を示しており３図中
４−１はβ＝２３鶴、４−２はβ−１５鶴、４−３は１
２　＝　８　ｍｍの場合をそれぞれ示している。尚、こ
こで、２次帯電直前の感光体表面電位−５００■が２次
帯電直後０■となるべき２次帯電の電圧設定を行なった
時に、２次帯電直前の感光体表面電位０■が逆極性の大
きな電位になればなる程、大きな電位差が得られるので
優れた２次帯電特性を有していると言える。　そこで上
記の結果を２次帯電特性から評価するために。

２次帯電直前の電位差ΔＶ＋＝５００Ｖに対し、２次帯
電直後に得られた電位差Δ■２を表にまとめると以下の
様になった。

第１表（ｄ−７鶴の場合） 第２表（ｄ＝９鶴の場合） 第３表（ｄ　＝　１２ｍ−の場合） この結果から２次帯電特性はｄとβの影響を受け、特に
ｌの影響を大きく受ける事が判明した。

さらに！＞ｄ、ｎ≧１５の両方の条件を満たしていれば
２次帯電直後の電位差Δ３４０■３４０ｖられることも
判明した。

第５図（Ａ）で示されるように例え番よ、β力＜／１１
か又はｄが小で２次帯電の印加電圧が小さｔＩ）場合に
は、感光体電位が負極性に高し１と感光体側への正極性
の流れ込み電流が増すのに対し、感光体電位が低いと正
極性の流れ込み電流が少なくなる。

感光体電位が高いか低いかで感光体への流れ込み電流が
大きく変動するので結果的に２次帯電後の電位差が直前
の電位差に比べ縮まって電位差力＜／ＩＸさくなる。こ
れに対゛して、第５図（Ｂ）で示される様にβが大かｄ
が大で２次帯電の印加電圧の設定が高（なった場合、も
ともと帯電電圧が高いので、感光体電位の高低に影響さ
れず、感光体側への流れ込み電流が比較的均一となるの
で２次帯電直前の電位差を比較的維持したままでの２次
帯電後の電位差が得られる。

尚、ここで第３図＜Ａ）の様なコの字のシールド形状の
代わりに第３図（Ｂ）の様な円弧状のシールド形状でも
同様の効果を有する。

このように２次帯電において例えばｌを大きく。

つまり２次帯電に用いるコロナ放電器と感光体との距離
を１次帯電に用いるコロナ放電器と感光体との距離より
も大きくすることで、２次帯電直前の電位差を比較的そ
のまま維持した状態で２次帯電が行われる。すなわち、
このような２次帯電特性を有するコロナ放電器で２次帯
電を施すと、感光体５の黒色対応部の電位を２色目の赤
色現像可能な電位以下まで低下させ、かつ黒色対応部以
外の白地対応部及び赤色対応部の電位を現像可能な充分
高い電位にすることが出来る（第２図（ｄｉ参照）。

次に上記２色画像形成工程を実現するための２色画像形
成装置について説明する。

第６図は本発明の一実施例を示す２色画像形成装置の構
成図である。

感光体５は図示する矢印方向に回転可能に設けられ、該
感光体５の周囲には１次帯電用コロナ放電器９．２次帯
電用コロナ放電器１０．像露光部１１、第１現像器１２
．第２現像器１３．極性反転用コロナ放電器１４．転写
用コロナ放電器１５゜分離用コロナ放電器１６．クリー
ニング装置１フイレーサランプ１８が順次配置されてい
る。

感光体５は両極性アモルファスシリコン又は両極性有機
光半導体等の両極性光半導体層をアルミニウム等の導電
性基板上に設けてなる両極性感光体である。

１次帯電用コロナ放電器９．２次帯電用コロナ放電器１
０はそれぞれ相互に逆極性の電源に接続されており、逆
極性の帯電がそれぞれ施される。

像露光部１１では赤フィルタ１９．　シアンフィルタ２
０の何れかを介して各々の像露光が行われる。

第１現像器１２及び第２現像器１３は磁気ブラシ現像器
である。第１現像器１２には、正帯電された黒色トナー
が入っており負のバイアスが印加されている。また第２
現像器１３には負帯電された赤色トナーが入っており正
のバイアスが印加されている。

以上の構成における２色画像形成装置の動作について次
に説明する。

先ず、感光体５表面に−６，５ＫＶの直流電源に接続さ
れた１次帯電用コロナ放電器９で均一帯電を施すと（こ
の時の１次帯電用コロナ放電器９と感光体５表面間距離
は１５鰭である。）２表面型位は一５５０ｖとなる（第
２図（８１参照）。次いで像露光部１１で赤フィルタ１
９を介して原稿の像露光を行なう。ここで、原稿は白地
部上に黒色部と赤色部を有している。従って、原稿黒色
部に対応する感光体５の黒色対応部の電位は光減衰せず
に。

−５５０Ｖのままであるが、その他の赤色対応部及び白
地対応部の電位は光減衰して一９０Ｖとなり。

感光体５上には原稿黒色部に対応する第１静電潜像が形
成される（第２　ｆｆｌ　（ｂ）参照）。この第１静電
潜像を第１現像器１２により一２００■のバイアスを印
加しつつ現像すると感光体５の黒色対応部にのみ正帯電
された黒色トナーが付着する（第２図（Ｃ）参照）。現
像後の感光体５の各々の対応部の表面電位には殆ど変化
がない。

感光体５はさらに回転して各々不動作状態に設定した極
性反転用コロナ放電器１４．転写用コロナ放電器１５．
分離用コロナ放電器１６．クリーニング装置１７．及び
イレーザランプ１８の各装置を通過し２次に＋６．ＯＫ
Ｖの直流電源に接続された２次帯電用コロナ放電器１０
によって感光体５表面に１次帯電とは逆極性の２次帯電
を施す。

この時、２次帯電用コロナ放電器１０を第７図に示す如
（ｄ＝１２ｍｍ、ｊ２＝１８鶴に設定すると。

第８図に示すような２次帯電特性が得られる。従って、
この２次帯電により感光体５の赤色対応部及び白地対応
部の表面電位は一９０Ｖから正極性ヘ反転して＋２８０
ｖとなり、黒色対応部はＯＶに低下する（第２図ｆｄ）
参照）。

２次帯電終了後、像露光部ＩＩで赤色成分を遮断するシ
アンフィルタ２０を介して第１静電潜像と同期をとりな
がら再度原稿の像露光を行なうと。

白地対応部の電位は光減衰によって大きく減衰し。

＋５０Ｖまで低下するが、赤色対応部の電位は光減衰せ
ず２次帯電時の＋２８０■を維持するので、赤色対応部
にのみ第２静電潜像が形成される（第２図（ｅ）参照）
。次いでこの第２静電潜像を第２ＩＪ像器１３で＋１５
０　Ｖのバイアスを印加しつつ現像すると感光体５の赤
色対応部にのみ負帯電された赤色トナーが付着する（第
２図（ｆｌ参照）。

このように感光体５上に現像された２色のトナー像を極
性反転用コロナ放電器１４によって赤色トナーの極性を
正極性に反転させた後、転写用コロナ放電器１５によっ
て転写紙２１上に転写し。

続いて分離用コロナ放電器１６にて転写紙２１を感光体
５から分離し２図示しない定着手段によって画像を定着
させることで転写紙２１上に２色画像が形成される。尚
、転写後、感光体５上に残留するトナーはクリーニング
の装置１７で除去され。

さらにイシーサランプ１８で残留電荷は消去され。

新たな画像形成工程が開始され、上記した工程が繰り返
される。

尚、他の変形プロセスとして感光体表面を負に均一帯電
させた後、赤フィルタを介して画像露光し第１静電潜像
を形成して９次いで前記感光体表面の第１静電潜像形成
部分以外の他の部分を正極性に帯電させた後、シアンフ
ィルタを介して再度画像露光して第２静電潜像を形成し
、前記第１静電潜像及び第２静電潜像をそれぞれ逆極性
に帯電された異なる色の２種トナーにより順次現像して
可視化する２色画像形成装置において１本発明による２
次帯電を行なうと同様の効果を持つ。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の２色画像形成装置は
混色を防止し、簡単なプロセスにて原稿に忠実で鮮明な
２色画像が形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の２色画像形成の工程図、第２図は本発明
による２色画像形成の工程図、第３図（Ａ）、（Ｂ）及
び第７図はコロナ放電器の構成図。 第４図及び第８図は２次帯電特性を示す特性曲線図、第
５図は２次帯電特性を説明するための模式図、第６図は
本発明の一実施例を示す２色画像形成装置の構成図であ
る。 ■、５・・・感光体　２．６・・・原稿７・・・黒色ト
ナー　８・・・赤色ト ナー　９・・・１法令電用コロナ放電器■０・・・２次
帯電用コロナ放電器 １１・・・像露光部　１２・・・第１ 現像器　１３・・・第２現像器 １４・・・極性反転用コロナ放電器 １５・・・転写用コロナ放電器 １６・・・分離用コロナ放電器 １７・・・クリーニング装置　１８・ ・・イシーサランプ　１９・・・赤 フィルタ　２０・・・シアンフィルタ ２１・・・転写紙 ’；’ｉｓ　１　ｌ；、ｊ　第２　図 （ｆ）■＝）５ 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定極性の第１次帯電を行ない、像露光、現像。 等により第１潜像あるいは第１顕像を形成したままの感
   光体上に前記第１次帯電とは逆極性の第２次帯電を行な
   うにあたって、該第２次帯電に用いるコロナ放電器と前
   記感光体との距離を前記第１次帯電に用いるコロナ放電
   器と前記感光体との距離よりも大きくしたことを特徴と
   する２色画像形成装置。