JPS6155668A - 画像記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は像支持体上に複数のトナー像を重ね合わせて多
色画像を形成する画像記録装置に関し、電子写真、ファ
クシミリ、レーザプリンタ、コンピュータのアウトプッ
ト等に利用ＧＷる。

〔従来技術〕

従来の多色画像記録装置においては、各成分色毎に帯電
、露光、現像、転写の各工程を繰り返して、記録紙上に
多色トナー像を形成するようにしている。例えば色分解
フィルタを介して得られるブルー、グリーン、レッド等
の分解光を用いて前記工程別に節電潜像を形成し、イエ
ロー、マゼンタ、シアン及び必要により黒のトナーで現
像して各色トナー像を形成し、これを各色トナー像毎に
記録紙に転写するようにしている。かくして記録紙には
複数のトナー像が重ね合わされて多色トナー像が形成さ
れ、次いで定着装置に送られて加圧又は加熱により定着
される。

かかる画像記録装置においては、複数のトナー像を形成
することの外、各トナー像毎に転写するため記録能率が
極めて悪く、例えば白黒画像記録装置に比して３倍又は
４倍の記録時間がかかるとか、■各トナー像毎に転写す
るため転写ドラムが必要となり装置が大型化するとか、
■反復動作による位置ずれ精度の保証が困難であるなど
の問題がある。

かかる問題を改善するものとして、例えば特願昭５８−
１８３１５２、特願昭５８−１８４３８１の各号明細書
において像支持体上に複数のトナー像を重ね合わせて多
色トナー像を形成し、これを記録紙に転写し、定着装置
へ搬送して定着画像をうるようにした画像形成装置が提
案された。この画像記録装置においては、トナー像をう
るための現像装置に直流１＜イアスを印加して反転現像
方式とすると共に、第２回目以降において交流バイアス
を印加して非接触現像方式としている。

以下、前記明細書記載の画像記録装置における作像原理
を第３図の７０−チャートにより°説明する。ｆｊＳ３
図において、Ｅは感光体の表面に付与された正の表面電
位、ｐＨは感光体の像露光部、Ｄ八は感光体の非露光部
、Ｄｕｐは露光部ｐＨに第１回目の現像で正帯電トナー
が付着したために生じた電位の上昇分、Ｃｕｐは１２回
目の帯電により生じた露光部の電位上昇分を示す。

感光体はスコロトロン帯電器により一様な帯電が施され
て一定の正の表面電位Ｅが与えられ、第１回目の像露光
により露光部ＰＩにおし・て零電位に近い所まで低下す
る。ここで現像装置に対し、表面電位Ｅにほぼ近い正の
直流バイアスを印加して所謂る反転現像を行うことによ
り、現像装置内の正帯電トナーＴが相対的に電位の低し
・露光部ＰＨ＋こ付着するようになり、第１のトナー像
力（形成される。該トナー像が形成された領域は、正帯
電トナーＴが付着したことにより電位がＤｕｐ分上昇す
るが、次に帯電器により第２回目の帯電が施されること
により、更に電位がＣｕｐ分上昇して非露光部Ｄ＾と同
様に初期の表面電位Ｅに近い電位が得られる０次に一様
な表面電位Ｅが得られた感光体の表面に第２回目の像露
光が施されて静電潜像が形成され、同様の現像繰作を経
て第２の可視像が得られる。以上のプロセスを繰り返す
ことにより、感光体上に複数のトナー像が重ね合わされ
た多色トナー像が得られ、記録紙に転写された後定着装
置に搬送されて定着される。他方定着後の感光体は残留
電荷の除電及び残留トナーのクリーニングが行なわれて
次の多色像形成に設えられる。

以上説明した前記明細書記載の画像記録装置においては
、転写ドラムが不用となって装置がコンパクトとなる外
、反転現像方式とした場合トナーが付着する部分のみを
露光すればよく、正規現像の場合のように背景部を隙間
なく露光する必要がないため感光体の寿命が長くなると
いう利点がある。又非接触現像方式とした場合光のトナ
ー像を損傷したり、トナーの混色を生じてカラーバラン
スが乱れるなどの弊害が排除される。

ところで前記画像形成装置においては、像支持体は複数
回回転して複数のトナー像を形成した後でなければ次の
転写及び定着を行うことができない。従って前記複数の
トナー像形成を高速で行（・早（転写及び定着にうつる
ようにするのが望まれる。しかじなか・ら前記定着装置
には熱容量の関係で線速度を上げる場合に限界があり、
該定着装置及びこれに付随する搬送装置が比較的に低速
で運転され、その影響をうけて像形成プロセス全体が高
速化できないのが実情である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決すべき問題点は、像支持体上に複数のトナ
ー像を重ね合わせる画像記録装置におり・で、定着画像
を害なうことなく多色トナー像をより高速で形成でき、
結果的に多色画像が能率よく形成できる画像記録装置を
提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

前記の問題は像支持体上に複数のトナー像を順次形成し
て重ね合わされた多色トナー像を形成する手段と、＋ｉ
ｌ記多色トナー像を記録紙に転写した後定着する手段を
有する画１′！記録装置において、前記多色トナー像を
形成する手段の線速度が、重犯多色トナー像が転写され
た記録紙を前記定着手段へ送る線速度より大となるよう
に設定された画像記録装置により達成される。

〔作用〕

前記構成の画像記録装置においては、複数のトナー像を
像支持体上に形成するため複数回帯電、像露光、現像が
くりかえされ重ね合わされた多色トナー像が形成される
。前記複数回の現像を行うための複数の現像装置は像形
成を高速化するため現像装置に交流電圧を印加し、トナ
ーを飛ｍさせて現像する所謂る非接触現像法がとられる
のが好ましい。一方前記多色トナー像は転写装置により
記録紙に転写された後搬送体によ’）搬送され定着装置
に送り込まれて定着されるが、該定着装置の線速度は定
着装置の熱容量の関係で前記多色トナー像が形成される
像支持体の線速度に比して数分の１の低速度に設定され
る。

従って多色トナー像が定着装置に到達する迄には、どこ
かで前記定着装置の線速度と一致させる必要がある。前
記線速度を一致させる方式には例えば下記のケースが挙
げられる。

（ケース１）、像支持体上に複数のトナー像が重ね合わ
された後転写装置に上り記録紙上に転写され、次に該記
録紙は又搬送体に上り定着装置へと搬送されるが、前記
記録紙が搬送体に移された時点で該搬送体の搬送速度を
落して定着装置の線速度に一致させる６ （ケース２）、像支持体上に複数のトナー像が重ね合わ
されて多色トナー像が形成された後、該像支持体の線速
度が落とされ定着装置の線速度と一致するようにされる
。その後で多色トナー像が転写装置により記録紙上に転
写され、搬送体により定着装置へと搬入される。

（ケース３）、像支持体上に１！数のトナー像の重ね合
わせが終了する前に像支持体の線速度が落されて定着装
置の線速度と一致するようにされる。

例えばイエａ−、マゼンタ、シアンの３色トナー像が重
ね合わされた後像支持体の線速度が落され定着装置の線
速度と一致するようにされる。

次いで線速度が落された像支持体上に黒トナー像が形成
され、そのままの線速度で転写及び定着される６ 前記のように像支持体上に複数のトナー像を重ね合わせ
て多色トナー像が高速で形成されるが、該多色トナー像
の作像の前後の適時に定着に適する線速度に切り換えら
れる。このため多色画像の作像能率が大巾に向上する外
所望の定着が遂行されるので高能率下で良質の画像が得
られる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により説明するが本発明の実施の態
様がこれにより限定されるものではない。

（実施例１） 第１図及びｆｊＳ２図は本実施例を説明する図であり、
１はドラム状セレン感光体で周速４８０ｍｍ／ｓｅｃで
矢印方向に回動される。２はスコロトロン帯電器であり
、該帯電器２により前記感光体１の表面に＋６００ｖの
一様な帯電が施される。３は公知のヘリウム・ネオンレ
ーザ装置であり、該装置からは外部のイエロー画像信号
により変調された１６ドツト／ｍｌ１１のドツト密度を
有するレーザ光４が感光体１上に照射されて像露光が施
されて静電荷像が形成される。この静電荷像はイエロー
トナーを収容した現像装置５によりｆｊＳｉ回現像回行
像われてイエロートナー像が形成される。次いで感光体
１の表面は必要により除電された後前記スコロトロン帯
電器２により＋６００Ｖに再帯電されかつマゼンタ信号
により変調されたレーザ光４の像露光が施されて静電荷
像が形成される。この静電荷像はマゼンタトナーを収容
した現像装置６により第２回現像が行なわれてマゼンタ
トナー像が前記イエロートナー像に重ね合わせて形成さ
れる。同様にしてシアン画像信号、黒画像信号に基づく
レーザ光による像露光及びシアントナーを収容した現像
装置７、黒トナーを収容した現像装置８による第３回、
第４回現像をへてシアントナー像、黒トナー像が重ね合
わせて形成され多色トナー像が得られる。

次に本実施例において前記多色トナー像が記録紙Ｐ　ｉ
、ｌ：、転写される前に感光体１が周速１２０ｍｍ／ｓ
ｅｅに減速され定着装置の線速度に一致するようにされ
る。かくして多色トナー像は１２０ｍｍ／ｓｅｃで搬送
される記録紙Ｐ上に転写電極１１に上り転写され、分離
電極１２により感光体１がら分離されて１２０ｍ＋ｎ／
ｓｅｃで移動する搬送体１３により搬送され定着装置１
４により加熱定着される６他方転写後の感光体１はクリ
ーニング前除電装置１５により除電された後トナー像形
成中は解除されていたクリーニングブレード１６により
残留トナーが除去されて次の像形成に設えされる。

次に前記第１図の像記録装置に用いられる現像装置の構
造及び作ｍについて第２図に基づいて説明する。現像装
置５．６．７．８　　は基本的に同一構造とされるので
第２図には代表例として現像装置５が示される。該現像
装置５にはマグネタイトをｄｆ脂中に５０重量％分散含
有した平均粒径Ｚｏｏｓ、磁化３０ｅｍｕ／　ｇ、抵抗
率１０１４Ω叩以上のキナ１ノアに対して、スチレン−
アクリルＰ１！脂にイエａ−顔料としてベンクジン誘導
体１０重量部、荷電制御剤として正荷電制御性ニグロシ
ン染料が加えられた平均粒径１０ｍの非磁性トナーを２
５重量％混合して成る現像剤りが収容される。

又現像装置５のスリーブ２０はアルミニウム製径３０ｍ
ｍの円筒から成り、矢印Ｇ方向に５０ｒ、ｐ、＋＋＋の
速度で回動される。磁性体２１は６ケのＮ、Ｓ＠極を有
し、その磁束密度が１０００ｆｆツスとされ矢印Ｆ方向
にＺＯＯＯｒ、ｐ、ｍの速度で回動される。現像剤りは
前記スリーブ２０と磁石体２１により搬送され、膜厚規
制ブレード２２により規制されて０．５＋ｎ＋ｎ厚の現
像剤層が形成される。この現像剤層はスリーブ２０と感
光体１との間隙が０．８ｍｍとされる現像領域Ｅにおい
て静電荷像を現像した後、ドクターブレード２３によｒ
）掻き取られて現像剤溜す２５に回収される。

この現像剤溜りには攪拌器２４が設けられ現像剤の均一
混合が行なわれる。現像剤溜す２５内の現像剤がトナー
不足となったときはホッパ２６内のトナーＴが補給ロー
ラ２７により定量補給される。

２８は前記スリーブに直流バイアス及び交流バイアスを
印加するための電源であり、２９は保護抵抗である。現
像装置５においては直流バイアスとして＋５００ｖが印
加され、交流バイアスとして２　ＫＨｚで２にＶが印加
される。かがる交流バイアス電圧の印加により非接触現
像が達成され、多色画像のカラーバランスの乱れが防止
される。又交流バイアスのｏｎｔ　ｏｆｆだけで現像タ
イムが制御されるので不用の現像が防止されトナーが節
約され感光体の摩耗損傷が防止される。又特に非接触現
像とした場合高速現像が可能となり多色トナー像を形成
する場合の高速化を達成させる利点がある。

現像装置６．７．８については前記したように同−ｆｌ
造とされるが、収容されるトナー及びスリーブ２０への
バイアス電圧については異なったものとなる。現像装置
６においては、マゼンタ顔料としてローダニンＢを含有
したトナーが用いられ、十５ｏｏｖの直流バイアスと２
ＫＩＩｚで１．８ＫＶの交流バイアスが印加される。現
像装置７及Ｖ８においては、シアン顔料として銅フタロ
シアニンを含有したトナー及び黒色顔料としてカーボン
ブラックを含有したトナーが用いられ、バイアス電圧と
じては共１．：：　＋　５００Ｖノ直流バイアス及Ｖ　
２　Ｋ１１ｚ　ｔ’　１．８ＫＶの交流バイアスが用い
られた。

以上のようにして多色トナー像の形成が４８０ｍＩＩｌ
／Ｓｅｅという高い線速度で形成されるため多色画像の
記録が通常の白黒画像の記録とほぼ同じ速度で形成され
しかも定着性能もすぐれた画像記録装置が提供される。

又反転現像方式及び非接触現像方式を用いて形成される
各色トナー像を感光体１上に重ね合わせて多色トナー像
を形成し、これを一度に記録紙に転写するようにしたた
め画質及びカラーバランスのすぐれた多色画像が得られ
る。

（実施例２） 実施例２において？３実施例１と同じ画像記録装置が使
用されるが感光体１の速度の変化は行わず、搬送体１３
の搬送速度を減速するようにした点が相違している。即
ち実施例１の場合と同じ（４８０＋ｎ＋＋＋／ｓｅｃの
線速度で回動する感光体上に各色トナー像が重ね合わさ
れて多色トナー像が形成されるが、記録紙Ｐは感光体１
と同じ速度で転写電極１１と感光体１とが対向する転写
領域へ送り込まれて前記多色トナー像が記録紙Ｐへ転写
されると共に分離電極１２により分離される。この分離
された記録紙Ｐは感光体１と同じ線速度で走行する搬送
体１３へ移行して搬送されるが前記多色トナー像の転写
が終了した時点で前記搬送体１３の搬送速度が１２０ｍ
…／５ｅｃＬ：落される。この線速度は定着装置の線速
度に一致するので定着が円滑に遂行される。

〔発明の効果〕

以上説明したように像支持体上に複数のトナー像を重ね
合わせて多色トナー像を形成する画像記録装置において
、前記多色トナー像の形成を高速で行う一方、定着は熱
容量に応じた適性な速度で行ないうるようにしたことに
より、多色画像の記録が高能率化され、しかも所望の定
着が達成されて良質の画像が得られる。さらには複数の
トナー像が記録紙上へ一時に転写されるため装置がコン
パクト化されかつトナー像のずれがなしまため鮮明な多
色画像が得られる。また好ましくは非接触現像方式とす
ることにより、多色トナー像のより一層の高速化が達成
されるなど多くの効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

ｆ５１図は実施例を説明する画像記録装置の要部断面図
、第２図は第１図の画像記録装置の現像装置の断面図、
第３図は画像記録装置の作像原理を説明するフローチャ
ートを示す。 １・・・ドラム状セレン感光体 ２・・・スフロトロン帯電器 ５．６．７．８・・・現像装置　９・・・憶写前シ１ア
電器１０・・・転写前除電ランプ　１１・・・転写電極
１２・・・分離電極　　　　　１３・・・搬送体１４・
・・定着装置　　　　　　２０・・・スリーブ２１・・
・磁石体　　　　２Ｚ・・・膜厚規制ブレード２８・・
・バイアス電源　　　　Ｅ・・・現像領域Ｄ・・・現像
剤　　　　　　　Ｔ・・・トナーＰ・・・記録紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）像支持体上に複数のトナー像を順次形成して重ね
   合わされた多色トナー像を形成する手段と、前記多色ト
   ナー像を記録紙に転写した後定着する手段を有する画像
   記録装置において、前記多色トナー像を形成する手段の
   該トナー像を形成する際の線速度が、前記多色トナー像
   が転写された記録紙を定着する手段の該定着を行う際の
   線速度より大となるように設定されていることを特徴と
   する画像記録装置。
2. （２）前記多色トナー像を形成する手段の線速度が、該
   多色トナー像の形成後、前記多色トナー像が転写された
   記録紙を定着する手段の線速度とほぼ等しくなるように
   変化される特許請求の範囲第１項記載の画像記録装置。
3. （３）前記多色トナー像が転写された記録紙を前記定着
   する手段へ搬送する線速度が可変とされる特許請求の範
   囲第１項記載の画像記録装置。
4. （４）前記複数のトナー像を順次形成するための少なく
   とも第２回目以降の現像装置が非接触現像装置である特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の画像記録
   装置。