JPS6256506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一成分現像剤を使用するカラー画像形
成装置に係り特に画像鮮明度が高く、かつ装置の
簡易なカラー画像形成複写装置に関する。 本出願人は特開昭54−42141号に記載した如
く、静電像の現像方式として従来のジヤンピング
現像の欠点を改良した新しい現像方式を提案し
た。 即ち、非画像部（本来トナーが付着すべきでな
い部分）にはトナーを接触させないで画像部（本
来トナーが付着すべき部分）にはトナーを飛翔せ
しめるようにしたジヤンピング現像法において
は、カブリの発生を殆ど無くすことができる反面
トナー飛翔の安定が難しく、画像部周縁部に於い
てトナー粒子の不規則な飛着が生じて画像ボケが
生じる場合があつた。 しかるに本出願人が提案した新現像方式は上記
の問題点を改良して、画像背景部のカブリを除
き、ボケのない良好な画像再現を可能とするもの
である。 本発明は上記現像方式をカラー画像形成装置に
応用して、形成するカラー画像の鮮明度に優れ、
かつ装置の簡易なカラー画像形成装置を提供する
ものである。 従来のカラー画像形成装置に於いては、一般に
電子写真法により形成した色分解像に応じた静電
潜像をキヤリアとトナーによる二成分系の色現像
剤で現像する方式が用いられていた。この現像方
式のなかで特に磁気ブラシ現像によれば良質な画
像が比較的容易に得られるが、現像剤中のトナー
不足を選択的に検出する手段、トナーを随時補給
する手段及びトナーとキヤリアを撹拌混合する手
段を要し、現像器の構成が複雑になり、コスト的
に又画像の安定性維持の面で問題があつた。これ
はカラー画像形成装置が３台ないし４台の現像器
を有すること及び画像の安定性維持に高い水準が
要求される為に、白黒のそれに較べて極めて大き
な問題であつた。 更に循環移動する感光体に順次色分解潜像を形
成するカラー複写装置においては、赤・緑・青の
各色分解潜像に応じてシアン、マゼンタ、イエロ
ーの各色トナーの現像を選択的に行なう必要があ
る。 従来各色トナーの選択的現像の方法として一定
の現像位置に潜像に応じて現像器を移動させる方
法あるいは複数の現像器を感光ドラム周辺に並べ
て置き、潜像に応じて現像器と感光ドラムとの距
離を変える方法、または潜像に応じて機械的に現
像剤をかき落として供給を停止させる方法等があ
つたが、いずれも機械的に複雑であり、コスト的
にも問題があつた。 本発明は上記問題点に鑑み、新規なカラー画像
形成装置を提供するものであり、その主たる目的
は装置の簡易化と画像鮮明度の向上である。 本発明装置は、形成した色別静電潜像を対応し
た色トナーで現像し、順次重ねてカラー画像を形
成するカラー画像形成装置であつて、循環移動す
る静電像保持体と、この像保持体の移動方向に沿
つて並列され、トナーへのバイアス電圧の印加に
より静電像保持体上の潜像に上記色トナーを接触
させて供給して現像する複数の現像器と、現像を
終了した現像器のトナー支持体上のトナーの移動
を停止させ、上記静電像保持体上の非画像部がこ
の支持体と対向するとき、上記支持体に現像のた
めのバイアスを印加する電源及び制御手段とを有
するものである。特に、良好な現像性が得られる
現像条件例としてトナー粒径が８μ前後のとき、
ａが100μ以下、かつａ／５≦ｂ≦10aの範囲であ
る条件がある。このとき、色分解潜像域間の表面
電位に対し少なく共50V以上の電位差を保つ電圧
にすることが有効である。 例えばトナー極性が負（−）である場合、色分
解潜像域間が−50Vであるならばトナー支持体に
−100V以下の電圧を印加してトナーを上記潜像
域間で飛翔させて付着させる。また、色分解潜像
域間が＋50Vであればトナー支持体に印加する電
圧は0V以下である。更にトナー極性が正（＋）
である場合、色分解潜像域間が−50V域いは＋
50Vであるならばトナー支持体に印加する電圧は
それぞれ0V以上、或は100V以上となる。 本発明においてトナー支持体に印加する電圧を
色分解潜像形成域間の表面電位と所定以上の電位
差を保つようにする理由は前記の現像条件下でト
ナー支持体から静電像保持体へトナーが飛翔する
閾値が所定電位差、例えば少く共50V以上である
為で、これ以下の電位差であると現像を停止すべ
きトナー支持体上の静電像保持体近傍のトナーが
実質的に不要な混色が生じない水準迄除去されな
い。 なお従来の無差別現像と称し得る現像方式では
本発明と同様にトナー支持体にバイアス電圧を印
加しても不要な混色あるいは画像ムラを生じさせ
るので本発明のような効果的な選択現像を行なう
ことは不可能である。 以下本発明の詳細を具体例により図面を参照し
つつ説明する。 第１図に示すのが、本発明に基づくプロセスを
実施するカラー複写機の具体例側面図である。感
光ドラム１は、導電性層、光導電性層及び絶縁性
層を基本構成とする感光体を設けたものである。 原稿台ガラス２上に複写すべき原稿を載置し、
照明ランプ３により照明する。原稿を走査する走
査ミラー４，５が、ドラム１の回転と同期して、
原稿の走査を成し４′，５′の位置迄移動する。こ
のとき照明ランプ３も共に移動して３′位置に移
動する。 走査された原稿の光像は、レンズ６、ミラー
７、色分解手段８及びミラー９を介して更に、露
光同時除電器１０を通して感光体面に露光され
る。色分解手段８は、各分解色に応じて青８_１、
緑８_２、赤８_３及びND８_４の各フイルターのい
ずれかを用いる様に切換可能に設けたものであ
る。一方感光体ドラム１表面は予めブレード・ク
リーナー１１で清掃され、次いで前露光ランプ１
２及び前除電器１３により前回の潜像の影響が除
去される。更に感光体ドラム１表面は一次帯電器
１４により一様に帯電され、次に原稿の光像露光
と共に露光同時除電器１０によつて除電される。 続いて、全面露光用光源１５により、全面均一
露光が施されて、感光体表面に高コントラストの
静電潜像が形成される。 次いで、イエロー１６_１、マゼンタ１６_２、シ
アン１６_３、及びブラツク１６_４の各色現像剤を
供給する複数の現像ユニツトを有する現像器１６
の所定ユニツトにより、現像が成される。 一方、現像々を転写する転写材１７は、送り出
しローラー１８によつて、転写ユニツト１９へ送
られる。転写ユニツト１９はグリツパー２０を有
し、転写材１７の先端を把持することにより転写
材を保持する。転写材１７は転写ユニツト１９内
の転写コロナ放電器２１により、背面からコロナ
放電を施され、感光体面上の現像々が転写され
る。転写材１７は単色コピーの場合は直ちに分離
爪２２の作動により転写ユニツトより分離され
る。一方、多色再現の場合、再現すべき２色乃至
３色の現像々の転写を終了する迄、転写ユニツト
１９のグリツパー２０は開放せず、又分離爪２１
も作用せずに転写材を保持する。いずれの場合
も、分離後の転写材１７は搬送ベルト２３により
加熱定着ローラ２４へ導かれ、転写された現像々
が加熱定着される。そして、定着終了後、転写材
は排紙トレー上に排紙される。一方転写終了後感
光体ドラム１表面に残留したトナーはブレード・
クリーナー１１で清浄され、次の複写サイクルに
備えられる。第２図は第１図のイエロー現像器１
６_１の拡大図でありこの図について現像の詳細な
説明を行なう。 図中１は感光ドラム１６₁₁がトナー粒子層で１
６₁₂のスリーブ（トナー支持体）上に保持され
る。スリーブ１６₁₂はトナー粒子を静電的に保持
する各方式が用いられる。またトナー中にトナー
の色調に大きな影響を及ぼさない量の磁性体ある
いは実質的に無色又は透明な磁性体を含むトナー
を用いる場合にはスリーブ１６₁₂にはトナー粒子
を磁気的に保持する各方式を用いても良い。 スリーブ１６₁₂は例えば金属ローラ或は表面に
半導体層、絶縁体層を設けた金属ローラが用いら
れるがその形状は特にローラに限るものではな
い。 スリーブ１６₁₂上のトナー層１６₁₁表面と感光
ドラム１表面は図示しない手段で一定間隔の非接
触状態に保たれる。この間隙を一定に保つ手段と
して例えばスリーブ１６₁₂と係合され、感光ドラ
ム１表面とつき当る様にして押圧バネで接触を保
つ様にしたコロが用いられる。 一方このスリーブ表面にトナー層を均一な厚さ
で供給する様にゴム・ブレードを用いた層厚調整
手段１６₁₃が設けられる。この層厚調整手段とし
ては、剛体ブレード、剛体ローラ、ローレツトロ
ーラ等も適宜用い得るものである。そして又スリ
ーブ１６₁₂上のトナーの不足を補充するためにス
リーブ１６₁₂横にホツパー１６₁₄が設けられ、補
充トナー１６₁₅が収容される。更に前記層厚調整
手段に関し、具体例として上記弾性ゴムブレード
の場合につき更に詳述する。 所定のトナー層厚（例えば30μ〜100μ）を得
る為に硬度70度以下のゴムを使用してそのトナー
支持体１６₁₂であるスリーブ表面の長手方向に関
し、１cm当り0.4〜40ｇの力で圧接すると、略利
用すべきトナー層厚を保つことができる。そして
ウレタン或はシリコン・ゴムを使用して８ｇ／cm
程度の力で圧接して50μ内外の均一なトナー層が
形成できるのである。又単にトナー層厚規制のみ
ならず、同時にトナーに所定の電荷極性を与え得
る材料を選択することも極めて有効である。例え
ば材質にもよるが、ポリスチレン、着色顔料等を
主成分とするトナーを正（＋）帯電させるため
に、エチレンプロピレンゴム、弗素ゴム、天然ゴ
ム、ポリクロロブタジエン、ポリイソプレン、
Ｎ・Ｂ・R.又、負（−）に帯電させる為にシリ
コンゴム、ポリウレタン、スチレンブタジエンゴ
ム等を選択すればトナーの摩擦帯電効果は向上す
る。 更に摩擦帯電列において適当に選択された導電
性ゴムを使用すると、トナーが過剰に摩擦帯電す
るのを防止できる。従つてトナーの静電的凝集或
は固化を防止し、又、その凝集固化したトナーを
ほぐす効果もある。 一方スリーブ１６₁₂には直流電圧源２８により
直流電圧が印加される。またその印加電圧は制御
回路２６及びドライブ回路２７によつて制御され
る。 即ち、感光ドラムの色現像すべき画像領域の通
過に際しては、例えば接地電位にて現像を成し、
続く非画像域の通過に際しては、その非画像機の
表面電位に対して、停止させたスリーブ表面の現
像剤が転移するに足る十分な電位査を生ずる電位
を印加するのである。そして、上記以外の時に
は、スリーブ表面に例え現像剤が残留していても
転移し得ない状態に電位を制御する。以下、本発
明の理解を更に容易とする為に、実施例を示す。 実施例 １ 下記組成のカラートナーを調製した。 シアントナー ポリエステル樹脂 94部 フタロシアニンブルー ５部 荷電制御剤 １部 マゼンタトナー ポリエステル樹脂 94部 ローダミン系レーキ顔料 ５部 荷電制御剤 １部 イエロー・トナー ポリエステル樹脂 94部 ハンザイエロー ５部 荷電制御剤 １部 上記の各トナーの平均粒径は８〜10μであつ
た。 第２図の１６の現像器を用い上記のトナーを直
径40φのAlローラ上に前記ゴム・ブレードの規
制力を利用し、60μ厚で塗布した。 トナーはその静電荷（負極性）でローラ表面に
支持された。 感光ドラム表面に暗部表面電位＋400V及び明
部表面電位−60Vの赤・緑・青の色分解静電像を
形成した。 そして静電像を有する感光ドラム表面とAlロ
ーラ表面との間隙を200μとし、即ち非画像部と
Alローラ上のトナー層との間隙を略140μに保ち
イエロー及びマゼンタのAlローラスリーブは感
光ドラム１の回転と同方向に120mm／secの速度で
又シアン及びブラツクのAlローラスリーブは感
光ドラム１の回転と逆方向に200mm／secの速度で
回転させて現像した。また本発明の選択現像は次
のように行つた。 即ち赤・緑・青の各色分解潜像域間に於いて第
１図の光路内に設けた図示しないブランク露光ラ
ンプにより露光及び同時除電を行ない、各色分解
潜像域間の表面電位を0Vとした。 一方現像を終了した現像器のスリーブは回転を
停止させ、かつ現像を行つた色分解潜像と次に循
環移動してくる、他の現像器で現像すべき色分解
潜像との間の０電位域においてスリーブに−
300Vの直流電圧を印加した。こうして感光体１
に近接した領域の回転を停止したスリーブ上のト
ナーを上記０電位域に吸着させ選択現像を行なつ
た。 即ちフルカラー現像を行なう際はイエロー・マ
ゼンタ・シアンの順に現像を行なうのであるが先
ず青の色分解潜像に対し、イエロー現像器のスリ
ーブを接地してイエロー現像を行ない、イエロー
現像が終了するとイエロー現像器１６_１のスリー
ブの回転を停止させ、現像された青の色分解潜像
と次の緑の色分解潜像との間の０電位域でイエロ
ー現像器１６_１のスリーブには−300Vの電圧を
印加して感光体１近傍のイエロー・トナーを上記
０電位域に吸着させた。 次に緑の色分解潜像が循環する前にイエローの
スリーブに印加した上記電圧は解除された。この
時既に感光体１近傍の残余のスリーブ上イエロー
トナーは現像能力を有していなかつた。次のマゼ
ンタ現像及びシアン現像の際にもイエロー現像と
同様に行なつた。 なおコピー開始の前は上記の方法よりいずれの
現像器においても感光体近傍のスリーブ上トナー
が現像能力を有しない状態にセツトされる。こう
して得られたフルカラー画像は不要な混色あるい
は画像ムラがなく、またカブリ及び画像ボケのな
い鮮明な画像であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくカラー複写機の具体
例側面図。第２図は、第１図示装置の現像器拡大
図。 図中；１；感光ドラム、２；原稿台ガラス、
３；照明ランプ、４，５；走査ミラー、６；レン
ズ、７；ミラー、８；色分解手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 形成した色別静電潜像を対応した色トナーで
   現像し、順次重ねてカラー画像を形成するカラー
   画像形成装置において、 循環移動する静電像保持体と、 この像保持体の移動方向に沿つて並列され、ト
   ナーへのバイアス電圧の印加により静電像保持体
   上の潜像に上記色トナーを接触させて供給して現
   像する複数の現像器と、 現像を終了した現像器のトナー支持体上のトナ
   ーの移動を停止させ、上記静電像保持体上の非画
   像部がこの支持体と対向するとき、上記支持体に
   現像のためのバイアスを印加する電源及び制御手
   段と、 を有することを特徴とするカラー画像形成装置。