JPS63149659A - 像形成方法 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は像形成方法に関し、特にカラー画像の形成方法
に関するものである。

口、従来技術 従来、カラー画像記録方法として、特開昭５６−１４４
４５２号公報や特開昭５８−１１６５５３号公報及び同
５８−１１６５５４号公報に記載された方法が知られて
いる。

特開昭５６−１４４４５２号公報に記載された方法は、
像担持体としての感光体の表面を帯電器によって帯電し
た後、その帯電面に第１の露光手段によって静電像を形
成して、それを第１の現像器で現像し、次いで同じ帯電
面に第２の露光手段によって静電像を形成して、それを
第２の現像器で現像し、更に同じ帯電面に第３の露光手
段によって静電像を形成して、それを第３の現像器で現
像して像担持体上にカラーのトナー合成像を形成する方
法である。特開昭５８−１１６５５３号公報及び同５Ｂ
　−１１６５５４号公報に記載された方法は、静電像の
形成及び現像を夫々、繰返し毎に異なる装置によって行
っていることは特開昭５６−１４４４５２号公報におけ
ると略同じである。従って、記録装置が大型化して、コ
スト高となり、各露光手段の露光の同期制御が難しくて
、色ずれを起こし易いという問題を同様に有する。

このような問題点を解決するため、特開昭６０−７６７
６６号や特開昭６０−９５４５６号では、像担持体上で
の静電像の形成を同一の装置によって繰返すことにより
、記録装置を小型、低コストとし、また、二成分現像剤
による非接触現像法を用いることによりかぶりや色違い
トナーの混合、付着を防止している。

即ち、例えば第８図の装置において、１は、Ｓｅ等の光
導電性の感光体表面を有し、矢印方向に回転するドラム
状の像担持体、２は、像担持体１の表面を一様帯電する
帯電器、４は、カラー画像の色別の像露光、５〜８は、
イエロー、マゼンタ、シアン、黒といった夫々異なる色
のトナーが現像剤として用いられている各現像器である
。９及び１０は、像担持体１上に複数の色トナー像が重
ね合わされて形成されたカラー画像を記録体Ｐに転写し
易くするために夫々必要に応じて設けられる転写前帯電
器及び転写前露光ランプ、１１は転写器、１２は、記録
体Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着器である。

１３は、除電ランプと除電用コロナ放電器の一方又は両
者の組合せからなる除電器、１４は、像担持体１のカラ
ー画像を転写した後の表面に接触して表面の残留トナー
を除去し、第１回の現像が行われた表面が到達するとき
までには像担持体１の表面から離れるクリーニングブレ
ードやファーブラシを有するクリーニング装置である。

しかしながら、こうした方法を採用した場合、感光体の
表面電位は暗減衰するため、各現像位置での感光体表面
電位が異なってしまう。

即ち、帯電位置に近い現像器と遠い現像器との間では、
現像バイアス、帯電電流、スコロトロンのグリッド電圧
を一定にしたままでは、画像形成した場合に画像濃度が
異なってしまう、一方、特開昭５３−６０２３０号公報
に記載の方法では、現像器を複数個もち、その夫々の現
像バイアスを制御しているが、１個の潜像形成により１
回の潜像書込みを行うだけであるために行単位の多色化
しか行えず、−行に不規則に複数の色が混在する場合は
通用できない。

また、米国特許第３３５７９８９号、特開昭５８−１８
２６３９号に記載の無金属／金属フタロシアニンは、現
在半導体レーザとして広範に用いられているＧａＡＪＡ
ｓ系発光素子の発振波長の７９０　ｒｖに十分の高感度
をもち、かつ実用化に十分な長寿命を有している。

このような感光材料を用いた感光体を用いることにより
、特開昭６０−９５４５６号記載の画像形成法に°おい
て、良好な画像、耐久性が得られる。しかし、画像とし
ては濃度のバランスの点で、各現像位置での現像電位が
異なるために十分満足のいくものではない。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、各現像器で現像されてなる像の濃度が
カブリや濃度不足なしにバランス良く得られる像形成方
法を提供することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、帯電と静電像の形成と現像とを含む工
程を像担持体に対して複数回繰返す像形成方法において
、前記現像に使用する各現像器による各現像位置での前
記像担持体の表面電位（非露光部及び／又は露光部）と
現像バイアス電位との差が実質的に一定となるように、
各回毎に帯電条件を夫々設定することを特徴とする像形
成方法に係るものである。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

まず、本実施例で使用する画像形成装置を第１図で説明
する。

この装置は、像担持体１である感光体の光導電層を金属
又は無金属フタロシアニン、例えばε型銅フタロシアニ
ン又はτ型無金属フタロシアニンを含有する層で形成し
ている点が、第８図の装置と異なるが、共通する部分は
共通符号を付して説明を省略している。

そして注目すべきことは、本発明に基づいて、各現像器
５．６．７．８を用いる各色毎のプロセスにおける帯電
器２の帯電電圧を夫々、現像器５．６．７．８に対応し
テＶ　ｓ、ｖ６、Ｖ７、ｖ８としたとき、Ｖ、、＜ＶＢ
＜Ｖ７＜ＶＢとなるように設定することである。但し、
現像器５．６．７．８による現像順序は任意であるため
、トナーの混合が少なく、また新鮮な画像が得られるよ
うな順序にする。

即ち、帯電器２を制御回路部４１に接続し、制御信号入
力端子からのＡ入力、Ｂ入力によって、その“Ｈ″レベ
ル”Ｌ″レベル応じて各現像器に対応した帯電電位出力
５ａ、６ａ、７ａ、８ａを所定の値で生じるようにして
いる。この場合、“Ｈ”は例えば５ｖ１“ＬｌはＯｖと
し、各出力レベルは可変抵抗ＶＲ５〜ＶＲ８で可変とし
、またＣ入力が“Ｈ”のときにのみ帯電電位が出力され
、“Ｌ”のときには出力されない、この場合、上記した
如くに現像器５〜８に応じて、帯電器２から遠い側にあ
る現像器を使用するプロセスのときには帯電器２の電圧
を高めている。従って、帯電器２からの距離に応じて帯
電電圧を変えるため、既述した表面電位の暗減衰の影響
が出ないように（即ち、表面電位と現像バイアス電位と
の差をほぼ一定とするように）制御することができる。

本例では、各現像器５〜８の近傍に表面電位測定用のセ
ンサー（例えば非接触型の振動容量方式のもの）を配し
く図示省略）、各センサーの測定値を上述の制御回路部
４１へ供給し、この値を予めプログラムしである目標値
と比較し、その差分に相当して帯電極の電圧をコントロ
ールすることができる。

第１図には、第３図に示した反転現像法によるカラー画
像形成時に、各入力の組合せによる帯電電圧の出力を示
しているが、そのタイムチャートは第２図に示した。

第４図は、正規現像時の同様のプロセスを示した。

像露光４には、第５図のレーザービームスキャナを用い
る。これは、半導体レーザー等のレーザー２１から出た
レーザービーム２０を八面体の凹転多面鎮からなるミラ
ースキャナ２３により偏向させ、結像用ｆ−θレンズ２
４を通して像担持体１の表面を定速度で走査する像露光
４に形成する。

なお、２５．２６はミラー、２７は像担持体１上でのビ
ームの直径を小さくするために結像用ｆ−θレンズ２４
に入射するビームの直径を拡大するためのレンズである
。像露光４の形成に第５図のようなレーザービームスキ
ャナを用いれば、色別についての静電像をずらせて形成
することが容易にでき、従って鮮明なカラー画像を記録
することができる。しかし、像露光４は、スリット露光
やレーザービームによるドツト露光に限られるものでは
な（、例えばＬＥＤやＣＲＴや液晶或いは光フアイバ伝
送体を用いて得られるものでもよい。

そして、像担持体がベルト状のように平面状態をとり得
る記録装置にあっては、像露光をフラッシュ露光とする
こともできる。

現像器５〜８としては、第６図に示したような構造のも
のが好ましく用いられる。第６図において、３１は、ア
ルミニウムやステンレス鋼等の非磁性材料からなる現像
スリーブ、３２は、現像スリーブ３１の内部に設けられ
た周方向に複数の磁極を有する磁石体、３３は、現像ス
リーブ３１上に形成される現像剤層の厚さを規制する層
厚規制ブレード、３４は、現像スリーブ３１上から現像
後の現像剤層を除去するスクレーバブレードである。３
５は、現像剤溜り３６の現像剤を攪拌する攪拌回転体、
３７はトナーホッパー、３８は、表面にトナーの入り込
む凹みを有し、トナーホッパー３７から現像剤溜り３６
にトナーを補給するトナー補給ローラ、３９は、保護抵
抗４０を介して現像スリーブ３１に場合によっては振動
電圧成分を含むバイアス電圧を印加し、現像スリーブ３
１と像担持体１の間におけるトナーの運動を制御する電
界を形成するための電源である。

なお、上記において、繰返しの第２回目以降の現像が、
現像器に於いて形成した現像剤層を像担持体表面に接触
させずに行われるのがよい。また、像担持体上でトナー
像の重ね合わせられたカラー画像を転写した後、像担持
体がクリーニング装置によってクリーニングされるのが
よい。

また、本発明において°、上記のように記録紙等の転写
体Ｐに画像を転写する以外にも、転写体として公知の粘
着転写に用いる中間転写体を援用することもできる。

なお、上記において、現像毎に設定される帯電条件は上
記した帯電極の電圧のみならず電流でもよい。但し、こ
うした「帯電極の電圧及び／又は電流」とは、帯電極の
本来の電極のみならず、グリッド電捲が存在する場合に
はグリッド電橋についても通用されるものであり、従っ
て本来の帯電極電圧又は帯電極への高圧電源流れ出し電
流、或いはグリッド電圧を意味するものである。この「
帯電極の電圧及び／又は電流」は、「像担持体の帯電電
流」と称することがある。

第７図は、本発明の他の実施例を示すものである。

この例では、帯電極２を各現像器に一対一に対応して設
けており、帯電極２ａは現像器５に、帯電器２ｂは現像
器６に、帯電器２ｃは現像器７に、帯電器２ｄは現鐘器
８に夫々対応している。各帯電器共、電圧の値は互いに
同じであるが、表面電位の暗減衰が各現像位置で同等と
なるように、対応する現像器までの距離を予め決めてい
る。このようにすれば、上述した如き制御回路部やセン
サーを用いなくても、各回毎の帯電条件を夫々設定する
ことができる。

次に、本発明の実施例で使用する現像剤の組成を説明す
る。この現像剤は二成分系であって、次の樹脂被覆キャ
リアとトナーとからなり、これらは次のようにして作製
される。

（樹脂被覆キャリアの作製） スチレンとメチルメタクリレートとの単量体組成比が３
０　：　７０のスチレン−メチルメタクリレート共重合
体（１：　８２．０００、韮：２５．０００、Ｔｇ：１
１０℃）をメチルエチルケトン３００ｍｆに溶解して被
覆液を調整した。この被覆液によりフェライトをスピラ
コーター（開田精工社製）を用いて被覆し、膜厚１．０
μｍの被覆層を有するキャリアを製造した。このキャリ
アの平均粒径は３０μ、磁化は２５ｅ＋ｍｕ　／　ｇ、
固有抵抗は１０１１Ω−値以上、比重５．２ｇ／ｃｄで
あった。

（トナーの作製） ポリエステル樹脂１００重量部、ポリプロピレン６６０
ｐ　（三洋化成工業社製）３重量部、カーボンブラック
：モーガルＬ（キャボソト社製）１０重量部をヘンシェ
ルミキサーにて混合した。しかる後、゛３本ロールにて
１４０℃の温度で十分混練した後、放冷し、粗粉砕した
のち、ジェットミルにて粉砕し、分級し、平均粒径１０
μｍの「黒トナー」を得た。

この黒トナーにおいて用いたカーボンブラックのかわり
に、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料を用いた
他は黒トナーと同様にして、平均粒径１２μｍの「イエ
ロートナー」、「マゼンタトナー」、「シアントナー」
を得た。

（現像剤の作製） 前記キャリアとトナーを用い、トナー濃度１２重量％と
なるようにして現像剤を作成した。

こうして得られた現像剤を用いて、第１図に示す装置に
よって画像形成を行った。現像方法としては、像露光部
が背景部よりも低電位の静電像となる静電像形成法によ
って静電像が形成され、現像が静電像に背景部電位と同
極性に帯電するトナーが付着することによって行われる
ような方法（反転現像）とした。

１回目に帯電８ｉ２によって帯電を行い、その帯電面に
第６図のレーザービームスキャナによる色別の像露光４
を投影して、静電像部の電位が略０となるように、第１
図の像露光を行った。得られた静電像を、現像器５〜８
のうちの、像露光４に対応した色トナーの現像剤を用い
ている現像器によってｆｆ１１回現像し、次に像担持体
（又は像形成体）１の表面を再び帯電極２によって一様
帯電し、その帯電面に第２回像露光を行ってから第２回
現像を行い、以下同様に第３回、第４回の静電像形成及
び現像を繰返した。

このようにして、像担持体上に形成したカラー画像を転
写器１１により記録体Ｐに転写した。こうした方法では
、色ずれなしに容易にカラー画像を得ることができる。

像露光には半導体レーザーを使用した。交流バイアスは
２ｋＨｚ、１ｋＶとした。

例えば銅フタロシアニンを感光体に用い、次の４通’／
）（ａ−Δ）のプロセスにおいて、各現像器による現像
位置での表面電位に対しくこれは表面電位計で測定可能
）、各帯電電位を設定した。但゛し、下記において、×
は不良、△はやや不良、○は良好、◎は非常に良好を示
す。

この結果、本発明に基づいて、バイアス電位と感光体表
面電位の差をほぼ一定としたプロセスｄでは、そうでな
い例ａ及びｂに比べて画像導度、カブリ共良好であり、
色間も非常に良好となることが分かる。また、例Ｃに比
べても結果が良いことが分かる。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基づいて更に変形可能である。

例えば、使用するフタロシアニンの種類や含有量等は、
公知の技術に基づいて種々変更してよいし、またトナー
のＭ類、現像器の配置、動作順序等も変化させることが
できる。

へ０発明の作用効果 本発明は上述の如く、各現像器による各現像位置での像
担持体の表面電位と現像バイアス電位との差が実質的に
一定となるように、帯電条件を各回毎に夫々設定してい
るので、各現像器で現像されてなる像の濃度がカブリや
濃度不足なしにバランス良く得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を示すものであって１ 第１図は画像形成装置の要部概略図、 第２図は各現像方式による現像バイアスを示すタイミン
グチャート、 第３図、第４図は各現像方式によるプロセスのフローチ
ャート、 第５図はレーザービームスキャナの概略図、第６図は現
像器の断面図、 第７図は他の画像形成装置の要部概略図である。 第８゛図は従来の画像形成装置の要部概略図である。 なお、図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・像担持体 ２．２ａ〜２ｄ・・・・・・・・・帯電器４・・・・・
・・・・像露光 ５．６．７．８・・・・・・・・・現像器１２・・・・
・・・・・定着器 １４・・・・・・・・・クリーニング装置４１・・・・
・・・・・制御回路部 ＶＲ５〜ＶＲ９・・・；・・・・・可変抵抗ＰＨ・・・
・・・・・・露光部 ＤＡ・・・・・・・・・非露光部 Ｔ、Ｔ　　・・・・・・・・・トナー である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、帯電と静電像の形成と現像とを含む工程を像担持体
   に対して複数回繰返す像形成方法において、前記現像に
   使用する各現像器による各現像位置での前記像担持体の
   表面電位と現像バイアス電位との差が実質的に一定とな
   るように、各回毎に帯電条件を夫々設定することを特徴
   とする像形成方法。