JPS63172286A

JPS63172286A - カラ−電子写真装置

Info

Publication number: JPS63172286A
Application number: JP62004367A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yamamoto; 肇山本; Yuji Takashima; 祐二高島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-12
Filing date: 1987-01-12
Publication date: 1988-07-15
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH083673B2

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、カラー複写機あるいはカラープリンタなどの
カラーハードコピー装置に利用できるカラー電子写真装
置に関するものである。

従来の技術近年、帯電・露光・現像を複数回繰り返して電子写真感
光体（以下、感光体という）上に色の異なる複数のトナ
ー像を形成した後、トナー像を紙に一括転写してカラー
画像を得るカラー電子写真方法が検討されつつある。こ
の方法は、従来のカラー電子写真法と異なり、転写ドラ
ムがなく装置を小型化できるというメリットを有してい
る。

従来の１回転写型カラー電子写真プロセスの代表例とし
て特開昭６０−９５４．５６号公報に開示されているプ
ロセスが知られている。この方法を第２図及び第３図を
用いて説明する。

第２図は従来のプロセスを用いたカラー電子写真装置の
概略図である。１は矢印方向に回転するセレン・テルル
（５ｅ−Ｔｅ　）　感光体、２は感光体を荷電するコロ
ナ帯電器、３はレーザビームスキャナ、４〜７は各々イ
エロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｂｋ）の現像剤が別々Ｌこ人っている現像器、８は受
像紙、９は除電ランプ、１０はコロナ転写器、１１は加
熱定着器、１２はクリーニングブレード、１３は転写後
の感光５ページ休の表面電位を初期状態にする為の除電ランプである。

現像器４〜７の構成を第３図に示す。１４は正帯電性の
トナーと磁性キャリアの混合物からなる２成分現像剤（
以下、現像剤という）、１５はアルミニウム製の現像ス
リーブ、１６はマグネットローラ、１７は現像剤の層厚
を規制する層厚規制ブレード、１８は掻き取り板、１９
は現像剤１４をかくはんする回転羽根、２０は補給用の
トナー、２１はトナー補給ローラ、２２は正の直流電圧
に高圧の交流電圧を重畳した電圧を発生させる電源であ
る。現像器を現像可能な状態にするには、現像スリーブ
１５を電源２２に接続する。また現像不能な状態にする
には、現像スリーブ１５を電気的に浮かすか接地するか
あるいは現像スリーブ１５に負の直流電圧を印加する。

この装置を用いてカラー画像を形成する方法について説
明する。コロナ帯電器２で感光体１を正帯電した後、レ
ーザビームスキャナ３でイエロの画像信号をスキャニン
グ露光し、ネガの静電潜像６ページ（画線部が露光されて感光体の表面電位が減衰している
静電潜像）を形成する。そして、前記静電潜像なＹトナ
ーの入っている現像器４でネガ・ポジ反転現像し、感光
体１上にイエロのトナー像を形成する。この時、Ｙトナ
ーの入っている現像器４だけが電源２２に接続されてい
るが、その他の現像器５〜７は現像不能の状態に調整さ
れている。

Ｙトナーで現像した後、感光体１を除電ランプ１３で全
面照射しイエロの静電潜像を消去する。

次に、イエロのトナー像を形成した方法と同様の方法に
より、帯電・露光・現像・光除電の工程を繰り返し、感
光体１上にＹ、Ｍ、、Ｃ及びＢｋのトナー像を形成する
。全てのトナー像の形成が終了した後、除電ランプ９で
静電潜像を光除電し、コロナ帯電器２でトナー像を普通
紙８に静電転写する。普通紙８に転写したトナー像は、
加熱定着器１１で加熱し定着される。静電転写後、感光
体１はクリーニングブレード１２で前記感光体上に残留
したトナーを除去し、次の画像形成に供される。

７ページ発明が解決しようとする問題点前項で説明した方法では、感光体上に形成されたトナー
層の上からコロナ帯電して、感光体を帯電させ、更にそ
のトナー層の上にもう一度トナー層を重ねあわせるとい
う、従来の電子写真法にはなかった新しい工程を含んで
いる。この再帯電されたトナー層の上から更に重ね現像
する工程のため、従来の電子写真方法では全く考えられ
なかった新たな課題が数多く発生する。

ここで示した従来例のように色重ねの現像時に交流バイ
アスを印加すると、第４図に示すように現像ローラ２３
と感光体２４の現像ギャップで現像ローラ上のトナー２
５のみならず、感光体上に付着していたトナー２６もが
感光体２４と現像ローラ２３との間で往復連動する。そ
の結果、１）画像に色濁りが発生する、２）現像器が他
の色のトナーで汚れ頻繁に清掃しなければならない、３
）画線像かにじみ不鮮明になる、４）ベタ部でエツジ効
果が発生し色重ねがしにくくなる等の重大な問題が発生
する。その具体的な問題点について、第５図から第８図
を用いて説明する。

帯電・露光・現像のサイクルを繰り返して色の異なるト
ナー像を感光体上に重ねあわるプロセスでは、第５図に
示すように、トナーの付着した感光体２４１？：）−ナ
一層２６の上からコロナ帯電して、感光体を帯電する工
程が新たに加わる。この再帯電した収態では第６図に示
すように、プラスに帯電した感光体２４の上に、同じく
プラスに帯電したトナー層２６が乗った不安定な状態に
なる。この様な状態で、現像ローラに交流バイアスを印
加すれば、現像ローラ上のトナーが感光体との間で往復
運動するのみならず、感光体上のトナーも動き画像が乱
れることは容易に理解できる。

そこで、交流バイアスの代わりに直流バイアスを印加す
ることが考えられるが、やはりこの場合においても種々
の問題が発生し、この種の電子写真装置は現在まで実用
化できていなかったのである。例えば、第７図に示す状
態は、感光体２４に付着したトナー層２６の上から再帯
電し感光体を＋８００Ｖにし、Ａの部分だけを上から露
光した９ページ状態である。この状態に於て、現像ローラ２３に＋４０
０Ｖの直流電圧を印加し、感光体２４に近接させると、
現像状態では図中の矢印に示すような複雑な電気力線が
発生する。そこで、露光部Ａにおいてはトナーの色重ね
が可能である。ところが露光部と非露光部Ｂの境界部で
は、電気力線の回り込みによるトナーの横方向の飛び散
りが発生する。非露光部Ｂでは、逆に感光体２４から現
像ローラ２３への逆飛しょうが発生する。その結果、画
像の色重ね部は像かにじみ不鮮明かつ不正確な色重ね結
果となってしまうのである。

その他にも、第８図に示すような重大な問題が発生する
。これは用いる感光体２４の層厚が例えばａ−３ｉ悪感
光のように極端に薄い場合には、厚みの厚いセレン感光
体を用いた場合に比較して、細線画像の正確な色重ねが
非常に難かしく上に重ねるトナー像の画線幅が本来型な
るべき画線幅Ａより細ってしまうことが分かった。

本発明の目的は、ベタ部や細線画像に於て色ムラや色濁
りのないトナーが正確に重なった、美し１０ページいカラー画像を得るカラー電子写真装置を提供すること
にある。

問題点を解決するための手段本発明は帯電・露光・現像のサイクルを複数回繰り返し
て色の異なる複数のトナー像を重ねあわせカラー像を感
光体上に形成するカラー電子写真装置において、再コロ
ナ帯電したトナーＡ像が付着した感光体の前記トナーＡ
と、トナーＢを担持したトナー担持体の前記トナーＢと
を非接触直流電界で、前記感光体の静電潜像を現像する
ことを特徴とするカラー電子写真装置である。

作用この色重ねがうまくいく条件、すなわち、感光体上に付
着したトナーの粒径、層の厚さ、感光体の厚み、感光体
の表面電位の範囲、現像するときの感光体との間隙、相
対速度、現像ローラ上のトナー層厚等について詳細に実
験した。その結果、再コロナ帯電したトーナー（Ａ）像
が付着した感光体の前記トナーＡと、トナーＢを担持し
たトナー担持体の前記トナーＢとを非接触にして感光体
上１１ページのトナーを物理的な撹乱を防ぎ、かつ感光体とトナー担
持体の間で直流電界で現像することによりトナーを電気
的にも撹乱することがなければ、感光体上に既に付着し
たトナーが現像ギャップで往復運動することがなく機械
的はぎ取りも発生しないので、美しくかつ正確な色重ね
が達成できつる。

実施例まず、この感光体上で色重ねする方法では、トナーが、
絶縁性でかつ非磁性であることが重要であることがわか
った。磁性トナーを用いるとトナーの搬送は磁力を用い
ることにより極めて容易になるが、反面、磁性材料が不
透明であるため美しい原色が得にくいばかりか、感光体
上での色重ねに重大な支障をきたす。磁性トナーを用い
た場合の現像状態の様子を第９図に示す。例えば、特開
昭５４−４３０２７に開示される磁性１成分現像法では
、現像ローラ２７上の磁性トナー２８と非画像部Ａの感
光体２４とは非接触となるよう設定されている。ところ
が画像部Ｂにおいては、現像ローラ２７上のトナー２８
が静電引力によって穂が立ち上がり、感光体２４上に接
触することが明示されている。この様な現像法は、感光
体上で色重ねしない通常の電子写真装置では有効である
が、本発明のような感光体上に既に現像されたトナー層
が存在し、その上から新たなトナーを現像しようとする
場合には全く不適当な方策である。即ち、接触したトナ
ーの穂によって感光体上のトナー像がかき乱され、致命
的な欠点となる。ところが本発明では、非磁性のトナー
を現像ローラ上に静電力で付着させ感光体上のトナーと
非接触で静かに対向させるので、この従来例の様なトナ
ーの穂の立ち上がりがなく、非画像部分のみでなく画像
部分においても非接触状態を保てる。

一般の電子写真方法においては、表面電位の条件は比較
的自由度が大きく、２００■がら２０００ｖの値が選ば
れる。ところが、本発明では感光体の表面電位は、その
上限が感光体上に付着したトナー層厚によって、そして
その下限が用いる現像方法の現像特性によって限定され
る。本発明においては、その表面電位の絶対値が５００
ｖから１３ベージ１０００Ｖの範囲にあることが必要である。最近の一般
の白黒複写機では、帯電器の負荷を減らすため感光体の
表面電位は２００〜５００ｖの低い電位が好まれるよう
である。しかしこの色重ね法では５００■以上の表面電
位が絶対に必要となる。

この理由を第１０図と第１１図を用いて説明する。

第１０図は、本発明に用いた直流電界飛しょう現像法の
現像特性を示した図である。図の横軸は、トナーを飛し
ようさせる現像バイアスの値、縦軸はそのときに得られ
た画像の濃度を表している。

本発明では反転現像法を用いているために、トナーの帯
電極性と感光体の帯電極性とが同極性であり現像バイア
スは、感光体の表面電位と同極性の電圧を印加するが、
第１０図に示す現像法を用いた場合、トナーは約３００
■から感光体に向かって飛しようしはじめ、約５００ｖ
の電位差で最高画像濃度となる。従って、感光体の表面
電位は５００■以上無ければ十分な画像濃度が得られな
いことが分かる。一方、感光体の表面電位の上限は、感
光体上に付着したトナー層の層厚によって決定１４ペー
ジされる。第１１図にトナー層２８の上から感光体２４を
コロナ帯電器２９で再帯電するときの等価回路を示す。

トナー層と感光層は、コンデンサＣｔとｃｐが直列りこ
つながった関係になっている。

コロナ帯電による帯電電圧Ｖｔは、トナー層２８と感光
層２４とに分配され、トナー層２８の厚みが厚くなるに
つれトナー層２８の静電容量が減り、トナー層２８にか
かる電圧がしだいに大きくなることが分かる。例えば、
厚みが６０μｍのセレン感光体の上にトナー層が５０μ
ｍ付着し、再帯電により１．１００　Ｖに帯電すると、
トナー層には５００■以上の電圧がかかる。しかし、こ
の条件では感光体上のトナー層はその電圧を保持しきれ
ず放電してしまい、そのときの発光によって感光体の電
位は約６００ｖに低下してしまうのである。

このような、トナー層の付着した感光体の表面電位を高
くしすぎることによるトナー層の放電現象は、従来全く
知られていなかったことである。この放電の原因は、感
光体上に付着したトナー層がほとんど５０％近くの空気
層を含むため、トナー１５＜−ジ層の耐圧が空気層の耐圧で決定されてしまうからである
。この現象は、粉体のトナーを使う限りこの空気層を取
り除くことはできないので避は得ない問題点である。こ
の帯電時の表面電位の低下が起こると、本来トナーが重
なってはいけない部分においてもトナーが重なって現像
され望ましくない色濁りを発生してしまうのである。従
って、感光体の表面電位の上限は、このトナー層の絶縁
破壊が起こらない範囲に限定され、この値は１１００■
以下にしなければならないことが分かった。

この感光体の表面電位の範囲が決定されると、次に現像
バイアスがきまる。通常、反転現像法において、現像バ
イアスは、感光体の表面電位より低い値で、比較的自由
に設定できるが、本発明においては、感光体上にもトナ
ーが付着しているために更に厳しくその範囲が限定され
てくる。例えば、トナーが付着した感光体の表面電位を
Ｖｔ、上から色重ねするトナーを担持したトナー担持体
の印加電圧なりｂ、感光体の表面電位をＶｓとしたとき
、Ｖｔ−３００＜　Ｖｂ＜　Ｖｓの範囲にすることが必要である。例えば、直流現像バイ
アスｖｂをＶｔより３００Ｖ以上低い値に設定すると極
めて不都合な問題が発生する。本発明で用いる現像法は
、直流電界非接触現像法であり、その現像特性は先に示
した第１０図のような現像特性を持っている。このよう
な現像法を用いて、感光体の表面電位を＋８００■、現
像バイアスを＋４００■に設定したときの現像状態を第
７図に示す。第７図に示す状態は、感光体２４に付着し
たトナー層２６の上から再帯電し感光体を十８００■に
し、Ａの部分だけを上から露光した状態である。この状
態に於て、現像ローラ２３に＋４−００　Ｖの直流電圧
を印加し、感光体２４に近接させると、現像状態では図
中の矢印に示すような複雑な電気力線が発生する。そこ
で、露光部Ａにおいては問題なくトナーの色重ねが可能
である。

ところが、非露光部Ｂでは逆に感光体２４から現像ロー
ラ２３へのトナーの逆飛しょうが発生する。

その結果、現像時に現像ローラは他の色のトナー１７ペ
ージで汚れ、連続使用に耐えなくなる。この現像時のトナー
の感光体から現像器への逆飛しようを防ぐために現像バ
イアスｖｂはあまり低く設定できず、トナーが付着した
感光体の表面電位な■ｔ、感光体の表面電位をＶｓとし
たとき、Ｖｔ　−３００＜　Ｖｂ＜　Ｖｓの範囲にあることが必要である。

これら、感光体の表面電位、現像バイアスの値が必要範
囲に設定されたときの、他の必須条件を第１図を用いて
以下説明する。本発明では、感光体２４上に付着したト
ナー層２６の厚みをＬ１、現像ローラ２３上のトナー層
２５の厚みをＬ２、トナー層２５とトナー層２６との間
隙をＬ３としたとき、Ｌｌ＜５０μｍＬ２＜８０μｍＬ３＜２００μｍの関係にすれば、解像度良く正確に色重ねでき、かつエ
ツジ効果なく美しい細線画像が得られるようになる。感
光体２４上のトナー層厚Ｌ１が５０１８ページ μｍ以上になるように現像すると、先に述べたトナー層
２６の放電現象により感光体の表面電位低下が発生し望
ましくない色濁りが発生する。例えば、現像ローラ２３
上のトナー層２５の厚みを６０μｍにして、その全てが
感光体２４に現像されるような条件に設定すると、感光
体２４上には６０μｍのト手一層２６が付着する。これ
は単色では美しい画像となるが、色重ね時には放電現象
をひきおこす重大な欠点を有する条件なのである。

また、現像ローラ２３上のトナー層厚Ｌ２は８０μｍ以
下にする必要があることが分かった。これは現像ローラ
２３上のトナー層厚が８０μｍ以上あると、現像ローラ
２３上のトナー層内においてトナー同士の反発によって
トナーが現像ローラ２８から感光体２４へと飛しようし
、現像バイアスを感光体の表面電位以下にしておいても
非画像部に地かぶりが発生してしまうからである。

更に、感光体２４上に付着したトナー層２６と、現像ロ
ーラ２３上のトナー層２５との間隙Ｌ３は２００μｍ以
下にしなければならないことがねかっ１９ベージだ。これは、■、８を２００μｍ以上にすると、第８図
に示す感光層の厚みの薄い感光体を用いたときと同様の
現象が起こり、上から重ねるトナーが静電潜像よりも幅
が狭く現像され、正確に色重ねができなくなるためであ
る。

感光体上のトナー層の絶縁破壊を防ごうとすれば、感光
体上のトナー層厚を薄くしなければならないことは前述
した。そのようにしようとするとトナーの平均粒径は１
５μｍ以下に細かくした方が有利になる。また、トナー
を上から重ねる際に現像ローラ表面はしだいに現像ギャ
ップを狭めて感光体に接近するが、このとき感光体上の
トナーには電界強度の変化につれて一時的に横方向への
力が働く。このために色重ね時に感光体上のトナーが画
像周辺飛び散ることがある。これは、トナーが電界強度
の変化にともなって分極するためである。この分極力は
トナーの粒径の３乗に比例するため、トナーの粒径が大
きなものほど強く影響を受ける。この横方向への動きを
防ぐ意味からも、トナーの平均粒径は１５μｍ以下にす
る必要がある。この様にすれば、感光体のトナー層はよ
り飛び散りにくくなる。

更に、色重ね時に上にトナー層の乗った感光体の細線画
像を解像度には色重ねする条件には、感光体の厚みが影
響を与えていることが分かった。

感光体の厚みをＬ４としたとき、Ｌ　４　＞　Ｌ　３　／　１．０とすれば良好な色重ねができることがわかった。

これは、感光体の厚みが薄くなると厚みの厚い感光体に
比べ同じ現像ギャップで現像したときに、静電潜像から
発する電気力線が横方向へと回り込み、その結果画線が
細ってしまうためと考えられる。前述した値より厚さが
薄い感光体を用いると、感光体上で色重ねした画像は、
上に重ねるトナーの画線の太さが第８図に示したように
著しく細ってしまうことが分かった。

以上のように、現像ローラ上のトナー層厚、感光体上の
トナー層厚、感光体の厚み、現像ギャップ、現像バイア
ス等を厳密に規定すれば、第１２図に示すように現像ロ
ーラ２３上の斜線部に示し２１ベージた部分が感光体の静電潜像へと正確に飛しようし、美し
い色重ねができるように規定できる。

感光体上のトナー層は、先に述べたように同極性に帯電
した感光体に付着した不安定な状態にあるので、トナー
に静電的振動を与えないように注意するだけでなく、ト
ナーの移動はできるだけ静粛にゆっくりと、機械的振動
を与えないようにしなければならない。このため、トナ
ー担持体は現像ギャップが緩やかに変化するローラ形状
が好ましい。このローラ形状にして、しかも更に静粛に
現像しようとすれば、感光体上のトナー層の表面と、現
像ローラ上の上のトナー層の表面の移動方向が同進行方
向で、かつ移動速度が略同速であることが必要になる。

この様な条件にすると、現像ローラと感光体との狭いギ
ャップの間に望ましくない空気流が発生せず、感光体上
のトナー層は決して乱れることはない。このとき、たと
えば第１３図に示すように現像ローラの回転速度を２倍
に速くした場合には、図に示すように画線エツジ部のト
ナー３０が飛散し画像かにじみ好ましくない。

２２ページまた、逆に第１４図に示すように現像ローラ２３表面と
感光体２４表面の進行方向が逆方向であっても、その逆
方向へのトナー３１の飛び散りが発生し易くなる。

第１０図に示す特性を持つ直流電界飛しよう現像法を用
いて色重ねしようとすると、現像のニップ幅は最低２ミ
リ程度必要であることが実験によりわかった。このニッ
プ幅を確保しようとすると、感光体の大きさが８０ミリ
以上の場合には、現像ローラの直径は少なくとも６ミリ
以上は必要であることが分かった。このとき、あまりに
現像ローラの曲率が大きい（現像ローラ径が小さい）と
、感光体が現像器に接近するときの電界強度の変化率が
大きくなり、前述の大きなトナー粒子に対する分極力が
働き、画線周辺部のにじみが発生しやすくなる。また、
同一の移動速度を得ようとすると回転数を上げなければ
ならないため、現像ローラ上の大粒形トナーには過大な
遠心力が働きトナーが装置の周辺に飛び散りやすくなる
。従って、ローラ径は余り小さすぎないことが望ましい
。ところ２３ページが逆に、とのローラ径が大き過ぎると現像ニップ幅が増
え現像時間が長くなるため、感光体上のトナー付着量が
増え過ぎ、感光体上のトナー付着量が５０μｍを越えて
しまうことがある。そのときは先に説明したように、再
帯電時に感光体上のトナー層は気中放電を起こし感光体
の表面電位は低下し、望ましくない色濁りが発生するの
である。

このようなことから感光体の直径をＤ１、現像ローラの
直径をＤ２としたとき、Ｄ２＜ＤＩ／４が望ましい。

具体的実施例にはいる前に、第１図を用いて、更に詳細
に色重ね条件を説明する。

感光体２４上に付着したトナー層２６の厚みをＬ１、現
像ローラ上のトナー層２５の厚みをＬ２、トナー層２５
と２６との間隙をＬ３としたとき、Ｌｌは５０μｍ以下
、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下、Ｌ２は８０μ
ｍ以下、好ましくは１０ｕｍ以上５０μｍ以下、Ｌ３は
２００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以
下にするととが望ましい。

現像ローラに印加する現像バイアスは、トナーが付着し
た感光体の表面電位をＶｔ、上から色重ねするトナーを
担持した現像ローラの直流バイアスをｖｂ、感光体の表
面電位をＶｓとしたとき、Ｖｔ　　３００＜Ｖｂ＜Ｖｓが望ましい。例えば、セレン感光体を用いトナー層が感
光体に１層付着したときには、Ｖｓは８５０ｖ、Ｖｔは
９５０Ｖとなる。このとき、現像バイアスｖｂは６５０
＜Ｖｂ＜８５０であることが必要になる。

用いるトナーは従来用いられている非磁性の絶縁性トナ
ーで、たとえばバインダにスチレン樹脂やアクリル樹脂
を用い、その中に顔料や電荷制御剤を分散したものが用
いられる。そのトナーの平均粒径は１５μｍ以下、好ま
しくは８から１２μｍの間であることか望ましい。

感光体として用いることのできる材料としては、セレン
、ＣｄＳ、ａ−８Ｉ、各種の有機感光体等がある。その
感光体の厚みは前述のように現像２５ページギャップとも関わるが、１５から９０μｍの厚みが好ま
しい。

感光体ドラムの大きさは、一般的には、３０ミリから２
６０ミリ程度のものが用いられるが、感光体径をＤｌｍ
ｍ、現像ローラの直径をＤ２ｍｍとしたとき、Ｄ２＜ＤＩ／４であることが好ましい。

現像ローラ径は更に望ましくは、１００〜３０Ｑｍｍ／
ｓのプロセス速度では、８＜Ｄ　１．　＜３０ｍｍの範
囲にすれば現像に最適なニップ幅が得られる。

具体的実施例１以下、本発明の具体的実施例について第１５図を用いて
更に詳細に説明する。

現像器３２．３３．３４．３５は直流電界でトナーを飛
しようさせる非接触型の非磁性１成分現像器で、現像ロ
ーラと接触した導電性のファーブラシ３６，３７，３８
．３９でトナーを摩擦帯電し、アルミニウム製の現像ロ
ーラ４０．４１．４２．４３上に、ブレード４４．４５
．４．６．４７２６ページによりトナーの薄層を形成する構成になっている。

現像器３２にはイエロ（Ｙ）、現像器３３にはマゼンタ
（Ｍ）、現像器３４にはシアン（Ｃ）、現像器３５には
黒（Ｂｋ）の絶縁性トナーが入っている。そして現像ロ
ーラ４０，４．１，４２．４３と感光体４８との間隙（
現像ギャップ）を一定にして各現像器を感光体４８の周
辺に対向設置した。

各現像器は現像時には感光体に近接し、非現像時には離
間する離接機構が取り付けられている。現像器の仕様及
び現像条件並びにトナーの物性を以下に示す。

現像器の仕様及び現像条件現像ローラの直径：１６ｍｍ現像ローラの周速：　１５０ｍｍ／　ｓ現像ローラの回
転方向：感光体と逆方向現像ローラの上のトナー層厚：
３０μｍ現像ローラの回転方向：感光体４８と逆方向現
像ギャップ（現像ローラ表面と、感光体表面間のギャッ
プ）：現像時１５０　ａｍ、非現像時７００μｍ２７ページトナーの物性トナー電荷量　：＋３μＣ／　ｇ平均粒径　　　：１０μｍ比誘電率　　　：約２感光体として赤外領域に長波長増感した直径１００ｍｍ
の無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム４８（感光層の厚み６
０μｍ、比誘電率６．３）を用い、周速１５０ｍｍ／ｓ
で回転させた。この感光体４８を帯電器４９（スコロト
ロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、グリッド電圧：８
２０Ｖ）により表面電位＋７００Ｖに帯電させた。次に
、波長６７０１ｍの発光ダイオードアレイ５０を発光さ
せ自己収束性ロッドレンズアレイ５１（日本板硝子株式
会社製、セルフォックレンズアレイ５ＬＡ−２０）を通
して露光した。このとき、感光体面上での光強度は、２
．２μＪ／Ｃｍ２であった。この発光ダイオードアレイ
５０を用いて、感光体４８」二にネガのイエロ信号を露
光し、静電潜像を形成した。前記潜像を現像ローラ４０
に＋６００ｖを印加した現像状態のイエロの現像器３２
で反転現像した後、感光体４８を非現像状態のマゼンタ
現像器３３とシアン現像器３４および黒現像器３５に通
過させ、イエロのトナー像を形成した。このとき感光体
４８上のイエロのトナー層厚は１層から２層であり、ト
ナー層の厚みは、１０〜２０μｍであった。

次に、再びコロナ帯電器４９で感光体４８を十８５０■
に帯電した。このとき、イエロトナーの付着した感光体
の表面電位は９５０Ｖになった。

そののち感光体４８に発光ダイオードアレイ５０により
マゼンタに対応する信号光を露光しマゼンタの静電潜像
を形成した。次に、感光体４８を非現像状態のイエロ現
像器３２、現像ローラ４１に＋７００Ｖを印加した現像
状態のマゼンタの現像器３３および非現像状態のシアン
現像器３４および黒現像器３５に通過させてマゼンタの
トナー像を形成した。このとき感光体上のイエロとマゼ
ンタの重なった部分のトナー層は、２層から４層であり
、その厚みは２０〜４０μｍであった。

次に、再びコロナ帯電器４９によって感光体４８を＋８
８０■に帯電した。このとき、イエロ及２９ベージびマゼンタトナーのみが付着した感光体の表面電位は９
５０ｖになった。またイエロとマゼンタのトナーが重な
った部分の感光体の表面電位は９７０■になった。その
後、発光ダイオードアレイ５０によりシアンに対応する
信号光を露光しシアンの静電潜像を形成した。次に、感
光体４８を非現像状態のイエロ現像器３２およびマゼン
タの現像器３３、現像ローラ４２に＋８００■を印加し
た現像状態のシアンの現像器３４に通過させてシアンの
トナー像を形成した。その後、感光体４８を非現像状態
の黒現像器３５に通過させた。このとき感光体上で重な
った、イエロとシアン、およびマゼンタとシアンのトナ
ーが重なった部分のトナー層は２Ｍから４層であり、そ
の厚みは２０〜４０μｍであった。

次に、再びコロナ帯電器４９によって感光体４８を＋８
８０■に帯電した。このとき、イエロ、マゼンタおよび
シアントナーのみが付着した感光体の表面電位は９５０
Ｖになった。またイエロとマゼンタ、イエロとシアン、
およびマゼンタとシ３０ページアンのトナーが重なった部分の感光体の表面電位は９７
０■になった。その後、発光ダイオードアレイ５０によ
り黒に対応する信号光を露光し黒の静電潜像を形成した
。次に、感光体４８を非現像状態のイエロ現像器３２、
マゼンタの現像器３３およびシアンの現像器３４、現像
ローラ４３に十８００ｖを印加した現像状態の黒現像器
３５に通過させて黒のトナー像を形成した。

こうして感光体４８上に得られたカラートナー像を転写
帯電器５２によって紙５８に転写した後、定着器５４に
より熱定着した。一方、転写後、感光体４８の表面を、
クリーニング前帯電器５５（コロナ電圧＋５．５ｋＶ）
でプラスに帯電した後、−１５０Ｖの電圧を印加した導
電性ファーブラシ５６を感光体４８に圧接しクリーニン
グした。

その結果、赤、緑、青のベタ部の合成色の色濃度が１．
５以上で、しかも線画像も正確に色が重なった鮮明なカ
ラー画像が得られた。

実施例２実施例１の装置を用い、感光体にτ型フタロシ３１ペー
ジアニンを樹脂に分散した有機感光体（厚み３０μｍ比誘
電率３）をマイナス帯電で用い、他の条件（帯電器、転
写器、現像バイアス、トナーの極性、クリーニングに印
加する電圧等）を総て逆極性にしてプリントした。

比較例１実施例２の装置を用い、τ型フタロシアニン感光体の厚
みを１０μｍにして用いた。他の条件は全て、実施例２
と同じにした。

その結果、解像度が悪く、細線画像部に於て赤、緑、青
の色が重ならない不鮮明なカラー画像になった。

比較例２実施例１の装置を用い、現像ローラの回転速度は同じに
して、回転方向を実施例１とは逆にした。

その結果、解像度が悪く、細線画像部に於て赤、緑、青
の色が重ならない不鮮明なカラー画像になつた。

比較例３実施例１の装置を用い、現像ギャップだけを２５０μｍ
に拡大しその他の条件は全て実施例１と同じｔこしてプ
リントした。

比較例４実施例１の装置を用い、セレン感光体の表面電位をシア
ンと黒のサイクルときに１２００Ｖまで上げてプリント
した。

その結果、赤部にシアンと黒トナーが、青部と縁部に黒
が色濁りした色の不鮮明なカラー画像になった。

比較例５実施例１の装置を用い、現像ローラの径を５０ｍｍに大
きくしたものを用いた。表面の移動速度は、実施例１と
同じにした。その他の条件は実施例１と同じにした。

８８ページその結果、赤部にシアンと黒トナーが、青部と縁部に黒
が色濁りした色の不鮮明なカラー画像になった。

比較例６実施例１の装置を用い、シアンと黒の現像ローラ内に磁
石ローラを内蔵した現像ローラを用い、シアンと黒のト
ナーに磁性トナーを用いた。現像条件等の他の条件は全
て実施例１と同じにした。

その結果、全ての色部にシアンと黒トナーが付着した色
の不鮮明なカラー画像になった。

比較例７実施例１の装置を用い、マゼンタ、シアン、黒の現像バ
イアスを４００Ｖにした。他の条件は全て実施例１と同
じにした。

その結果、マゼンタの現像器にイエロートナーが、シア
ン現像器にイエロとマゼンタトナーが、黒現像器にイエ
ロとマゼンタとシアンのトナーが混入し、連続使用に耐
えなかった。

発明の効果本発明によれば、ベタ部や細線画像に於て色ム３４ペー
ジラや色濁りのないトナーが正確に重なった、美しいカラ
ー画像を得るカラー電子写真装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるカラー電子写真装
置の色重ね現像を説明した原理図、第２図および第３図
は従来例のカラー電子写真装置の原理図、第４図は従来
例での色重ね時の問題点を説明した原理図、第５図は本
発明のトナーの付着した感光体を再帯電する図、第６図
は再帯電後のトナー層と感光体との帯電状態を説明する
図、第７図は現像状態が不適切である場合を示す原理図
、第８図は同じく現像条件が不適切で色重ねの精度が悪
くなることを示す原理図、第９図は従来の磁性トナーを
用いた現像法の現像状態を説明する図、第１０図は本発
明に用いる現像条件の代表的な現像特性を示した特性図
、第１１図はトナーの上からコロナ帯電したときの静電
的な関係を示す図、第１２図は理想的現像８態を示す説
明図、第１３図は現像ローラの表面速度と感光体の表面
速度が３５ページ異なったときに発生する問題を説明する図、第１４図は
同じく現像ローラの移動方向と感光体の移動方向が異な
ったときに発生する問題点を説明する図、第１５図は本
発明の１実施例を説明したカラー電子写真装置の原理図
である。２３・・・現像ローラ、２４・・・感光体、２５・・・
現像ローラ上のトナー層、２６・・・感光体上のトナー
層、３２．３３．３４．３５・・・現像器、４０．４１
．４２．４３・・・現像ローラ、４９・・・コロナ帯電
器、５０・・・発光ダイオードアレイ代理人の氏名　弁理士　中地敏男　はか１名第１図Ｍ廊汐第２図第４図第５図第６図第７図第８図第９図第１０図０　　　　　３０θ　　　ＳθＯ／θｏ。電　イｉＬ象１　　（゛し′）第１１図第１２図第１３図第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）帯電・露光・現像のサイクルを複数回繰り返して
色の異なる複数のトナー像を重ねあわせカラー像を感光
体上に形成するカラー電子写真装置において、再コロナ
帯電したトナーＡ像が付着した感光体の前記トナーＡと
、トナーＢを担持したトナー担持体の前記トナーＢとを
非接触直流電界で、前記感光体の静電潜像を現像するこ
とを特徴とするカラー電子写真装置。
（２）トナーが非磁性である特許請求の範囲第１項記載
のカラー電子写真装置。
（３）感光体の表面電位をＶｓとしたとき、５００＜｜
Ｖｓ｜＜１１００　［Ｖ］である特許請求の範囲第２項記載のカラー電子写真装置
。
（４）トナーが付着した感光体の表面電位をＶｔ、上か
ら重ね現像するトナーを担持したトナー担持体に印加す
る直流バイアスをＶｂ、裸の感光体の表面電位をＶｓと
したとき、Ｖｔ−３００＜Ｖｂ＜Ｖｓ　［Ｖ］である特許請求の範囲第３項記載のカラー電子写真装置
。
（５）感光体上に付着したトナー層Ａの厚みをＬ１、ト
ナー担持体上のトナー層Ｂの厚みをＬ２、トナー層Ａと
Ｂとの間隙をＬ３としたとき、Ｌ１＜５０μｍＬ２＜８０μｍＬ３＜２００μｍである特許請求の範囲第２項記載のカラー電子写真装置
。
（６）感光体の厚みをＬ４としたとき、Ｌ４＞Ｌ３／１０で、かつ、Ｌ４＞１０μｍである特許請求の範囲第５項記載のカラー電子写真装置
。
（７）トナーの平均粒径をＤｔとしたとき、Ｄｔ＜１５
μｍである特許請求の範囲第２項記載のカラー電子写真装置
。
（８）感光体上のトナー層Ａの表面と、トナー担持体上
のトナー層Ｂの表面の移動方向が同進行方向で、かつ移
動速度が略同速である特許請求の範囲第２項記載のカラ
ー電子写真装置。
（９）感光体およびトナー担持体がローラ形状である特
許請求の範囲第２項記載のカラー電子写真装置。
（１０）感光体の直径をＤ１、現像ローラの直径をＤ２
としたとき、Ｄ２＜Ｄ１／４である特許請求の範囲第２項記載のカラー電子写真装置
。