JPS6378168A - カラ−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、像形成体の周囲に静電像形成手段と複数の現
像装置とを配設し、静電像の形成とその現像とを繰返し
て像形成体上でトナー像を合成するカラー画像記録装置
に関する。

〔発明の背景〕

上述のようなカラー画像記録装置として、像形成体が色
分解機能を持たず、静電像形成手段が帯電と色別の像露
光とを繰返して色別の静電像を形成するものと、像形成
体が色分解機能を有し、静電像形成手段が帯電と１回の
像露光とを行って一次潜像を形成し、あとは色別の一様
露光を繰返すことにより一次潜像から色別の静電像を引
き出すものとが知られている。いずれのカラー画像記録
装置においても、現像装置は像形成体にカラー画像を形
成する都度、現像時と非現像時で現像スリーブに印加す
るバイアス電圧の切り換えあるいは現像装置の移動を行
うだけでなく、現像スリーブ上の現像剤層の搬送駆動の
ＯＮ、ＯＦＦ等も行うようにしていた。このため、複数
回連続してカラー画像の形成を行った場合、得られた記
録画像間で変動が目立ち易かった。本発明者らはこの問
題について検討した結果、特に現像剤層の搬送駆動をカ
ラー画像形成工程毎にＯＮ、０ＦＦＬ、ていることが、
駆動時の振動や搬送が再開されても直ちには安定しない
等の理由により、記録画像を変動させる最も大きな原因
となっていることを究明した。

本発明は、この知見に基いてなされたものである。

〔発明の目的〕

本発明は、連続してカラー画像を形成した場合に安定し
た記録画像が得られるカラー画像記録装置の提供を目的
としてなされたものである。

〔発明の構成〕

本発明は、像形成体の周囲に静電像形成手段と複数の現
像装置とを配設し、静電像の形成とその現像とを繰返し
て像形成体上でトナー像を合成するカラー画像記録装置
において、複数回連続してカラー画像の形成を行うとき
は、最初のカラー画像形成から最後のカラー画像形成ま
で現像装置を現像剤層が現像スリーブ上を搬送される駆
動状態に保って現像時と非現像時で現像スリーブに印加
するバイアス電圧を切り換えるかあるいは現像装置の移
動を行うようにしたことを特徴とするカラー画像記録装
置にあり、この構成によって上記目的を達成する。

〔実施例〕

以下、本発明を図示例によって説明する。

第１図は色分解機能を有する像形成体を用いたカラー複
写機の例を示す、この複写機におけるドラム状の像形成
体１は、第２図乃至第５図に示したような層構成を有す
る。すなわち、第１図に示したようなドラム状やその他
無端ベルト状等必要に応じて適宜の形状構造に形状され
る導電基体２上に無機光導電体や有機光導電体から成る
光導電層３を設け、その上に各種のポリマー、樹脂等と
染料や顔料等の着色剤によって形成された微小な色分解
フィルタＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の第６図乃至第
９図に示したような分布から成る層４ａを有する絶縁ｗ
Ｉ４を設けた構成を有する。

フィルタ分布Ｎ４ａは、Ｂ、Ｇ、Ｒフィルタの分布から
成るものに限られるものではなく、また第６図乃至第９
図の分布パターンに限られるものでもない、しかし、第
６図乃至第９図にｐで示したような微小フィルタのサイ
ズが１０〜２００μ−の範囲にあることが、解像力やパ
ターン形成の上で好ましい。

第２図の絶縁層４は、それぞれ着色剤を加えて着色した
樹脂等の絶縁性物質を光導電１ｉ３上に印刷、蒸着、フ
ォトレジスト等の手段により第６図乃至第９図のような
パターンに付着させて形成したもの、第３図の絶縁１ｉ
４は第２図の絶縁層４の下に透明絶縁１４ｂを有するも
の、第４図の絶縁層４は、第３図の絶！ｉ層４の上にさ
らに透明絶縁層４ｃを有するもの、第５図の絶縁層４は
第２図の絶縁層４の上に透明絶縁層４Ｃを有するもので
ある。第３図や第４図の透明絶縁［４ｂは主として光導
電層３と絶縁Ｎ４の間の接着力を得るために設けられ、
第４図や第５図の透明絶縁Ｎ４　ｃはＢ、Ｇ、Ｒフィル
タが画像形成工程で発生するオゾンやクリーニングブレ
ードとの摩擦等によって劣化することを防止するために
設けられる。第４図の層構成を有する像形成体１は、白
色光に対し透明な絶縁性フィルムに印刷やフォトレジス
ト等によりフィルタ分布層４ａを設け、得られたフィル
ムを白色光に対し透明な絶縁性の接着剤または粘着剤を
用いて従来の色分解機能を有しない二層構成の像形成体
の表面に貼り付ける方法で比較的安価に製造することが
できる。

以上のような像形成体１を用いた第１図の複写機におい
ては、以下述べるようにカラー画像の複写が行われる。

なお、以下像形成体１の光導電層３がＣｄＳのようなｎ
型光導電体から成る場合について述べるが、Ｓｅ等のｐ
型光導電体から成る場合は、帯電の正負符号が逆になる
だけで、画像形成が行われる状況は変わらない。

像形成体１が矢印方向に回転し、帯電器５が正のコロナ
放電を行って像形成体ｌのフィルタ分布層４ａを有する
絶縁層４の表面を正に帯電し、その帯電面に像露光装置
６が像露光Ｉを入射すると共に、帯電器７が実質的に帯
電器５のコロナ放電と逆極性の交流若しくは直流のコロ
ナ放電を行って、像形成体１に電荷密度から成る一次潜
像を形成する。この−吹溜像は、帯電器７のコロナ放電
によって像形成体１０表表面位が略零または負の一様電
位にされているから、トナーの付着する静電像としては
機能しない、なお、像露光装置６は、光源に白色光ラン
プあるいはフィルタ分布層４ａのＢ、Ｇ、Ｒフィルタを
それぞれ透過する青、緑。

赤の波長成分を存する光の発光ランプを用いて、原稿台
往復動式若しくは光学系往復動式または原稿通過式で原
稿を走査露光するものでも、図示例と異なり原稿の透過
光を像露光Ｉとするものでもよい。

次に、−吹溜像形成面に一様露光装置８Ｂが青色光ＬＩ
ｌを一様に入射する。この一様露光によって一次潜像か
ら感光体ｌのＢフィルタ部分に電位パターンすなわち静
電像が引き出される。この静電像を現像剤にイエロート
ナーを用いている現像装置９Ｙによって現像する。これ
により像形成体１上にＢフィルタ部分に付着したイエロ
ートナーから成るイエロートナー像が形成される。なお
、現像装置９Ｙ及び後述する現像装置９Ｍ、９Ｃには第
１０図に示したような現像装置を用いている。

現像によって静電像の電位は負に帯電したトナーが付着
するために下がるが、なお、次にまた現像装置９Ｍや９
Ｃによって現像が行われると、トナーが付着して混色に
よる色にごりが生ずるようになる。そこで、帯電器１０
Ｙが帯電器７と同様のコロナ放電をイエロートナー像の
形成面に行って、像形成体１の表面電位をトナーの付着
しない一様電位に平滑化する。この電位を平滑化した面
に一様露光装置８Ｇが緑色光ＬＣ，を一様に入射する。

この一様露光によって一次潜像から今度は像形成体１の
Ｇフィルタ部分に静電像が引き出される。

この静電像を現像剤にマゼンタトナーを用いている現像
装置９Ｍによって現像する。これによって像形成体１上
にＧフィルタ部分に付着したマゼンタトナーから成るマ
ゼンタトナー像が形成され、先に形成されたイエロート
ナー像と合わせて二色のトナー像が合成される。この二
色トナー像形成面の電位を帯電器１０Ｍによって前と同
様に平滑化する。この電位平滑化面に今度は一様露光装
置８Ｒが赤色光Ｌ１を一様に入射する。この一様露光に
よって一次潜像から今度は像形成体１のＲフィルタ部分
に静電像が引き出される。この静電像を現像剤にシアン
トナーを用いている現像装置９Ｃによって現像する。こ
れによって像形成体１上にＲフィルタ部分に付着したシ
アントナーから成るシアントナー像が形成され、前に形
成されたイエロー、マゼンタのトナー像と合わせて三色
トナー像の合成からなるカラー画像が形成される。

以上のようにして像形成体１上に形成されたカラー画像
は、Ｂ、Ｇ、Ｒフィルタを透過してその下層の光導電層
３を導電性にする白色光や赤外光等を一様に入射する一
様露光装置とトナーの負帯電を除去するコロナ放電器と
の組合わせから成る転写前除電装置１１によって転写し
易くされ、給紙装置１２によって送り込まれて来る複写
紙Ｐに転写器Ｉ３により転写される。そして、転写され
た複写紙Ｐは、分離器１４によって像形成体１から分離
され、搬送装置１５によって定着装置１６に送られ、定
着装置１６でカラー画像を定着されて、機外に排出され
る。一方、カラー画像を転写した像形成体１の表面は、
クリーニング装置１７によって残留トナーを除去されて
、再び次のカラー画像形成工程が行われる状態に戻る。

第１図の複写機は、像形成体ｌのフィルタ分布層４ａが
周方向にエンドレスではないから、像形成体１が常に定
位置から回転を開始し、複写枚数口よりも少なくとも１
回多く回転して、複写枚数口のカラー画像形成工程とそ
の後の像形成体１のクリーニングとが完全に行われた時
点で回転を停止するようにしている。そして、第１０図
に示したような現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは、ｃｐｕの
制御により、像形成体１の回転開始の際にプランジャー
等を用いた移動手段によって間隙部材と当接するように
像形成体１に接近させられ、それと共にスリーブ９１と
その内部の磁石体９２のそれぞれ矢印方向の回転が開始
されて、像形成体１に形成された静電像が現像装置９Ｙ
、９Ｍ、９Ｃの位置をそれぞれ通過するタイミングでス
リーブ９１にバイアス電源から現像バイアス電圧を印加
され、像形成体１の回転停止の際に移動手段によって像
形成体ｌから離され、それと共にスリーブ９１と磁石体
９２の回転が停止するように駆動される。

あるいは、スリーブ９１と磁石体９２の矢印方向の回転
が像形成体１の回転と共に行われ、現像装置９Ｙ、９Ｍ
、９Ｃの像形成体１への接近が像形成体１に形成された
静電像が現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの位置をそれぞれ通
過するタイミングで行われ、スリーブ９１への現像バイ
アス電圧の印加がスリーブ９１の回転している間か、好
ましくは現像装置が像形成体１に接近している間行われ
るように駆動される。なお、第１０図の現像装置は、ス
リーブ９１と磁石体９２の矢印方向の回転によって現像
剤溜り９３からスリーブ９１の表面に吸着した現像剤を
スリーブ９工の回転方向に搬送し、その途中で層厚規制
ブレード９４により現像剤の層厚を現像剤層が像形成体
１の表面を摺擦しない厚さに規制し、そしてスリーブ９
１に印加する交流と直流の重畳電圧から成る現像バイア
ス電圧によって現像域に生ずる振動電界により現像剤層
からトナーを飛翔させて像形成体１の静電像に付着させ
るものであり、９５はスリーブ９１や磁石体９２の回転
と共に回転する現像剤攪拌手段、９６は現像域を通過し
た現像剤層をスリーブ９１から除去して現像剤溜り９３
に還元するクリーナ、９７は公知の手段によって回転し
てトナーホッパー９８のトナーを現像剤溜り９３に補給
するトナー補給ローラである。

第１図の複写機は、現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを上述の
ように駆動制御することで、複数枚複写時の毎回のカラ
ー画像形成におけるスリーブ９１と磁石体９２の現像剤
搬送回転のＯＮ、　ＯＦＦをなくし、それによって現像
剤層の搬送が安定して行われて、変動のない記録画像が
得られるようにしている。

また、現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの制御シーケンスが簡
単であるから、高速機や普及機が容易に得られる。

第１図の複写機において、一様露光装置８Ｂ。

８Ｇ、８Ｒに像形成体ｌの幅方向の露光幅を規制する絞
りやＬＥＤ等の発光素子の配列から成る光源を用いて、
一様露光を画像形成領域にだけ行うようにすれば、非画
像領域にトナーが付着することを効果的に防止すること
ができる。勿論、従来の複写機と同様、プラテンカバー
を白色反射面にすれば原稿以外の部分が白色光等を像形
成体１に入射するようになり、非画像域にトナーの付着
することが防止される。このほか、像露光時に積極的に
非画像領域に白色光等を入射するようにしてもよい。

本発明カラー画像記録装置は、以上述べた例に限らず、
像形成体が色分解機能を持たずに静電像形成手段が帯電
と色別の像露光とを繰返すようなものでも、現像装置が
現像剤層で像形成体の表面を摺擦して現像剤を行うもの
でも、現像剤層の搬送がスリーブまたは磁石体の一方の
回転で行われるものでもよい、しかし、現像装置は、非
磁性若しくは磁性体を些かにしか含有しないトナーと絶
縁性の磁性キャリヤの混合から成る二成分現像剤を用い
て前述のような非接触条件で現像を行うものが好ましく
、その場合、現像装置の離接移動は行わずに、非現像時
はスリーブを接地またはフローティング状態にしたり、
あるいはスリーブにトナーの帯電と逆極性のバイアス電
圧を印加するようにしてもよい、現像装置の離接移動を
行う場合でも、非現像時はスリーブのバイアス電圧を上
述のように変化させることが好ましい。

以下、さらに本発明の具体的実施例を示す。

実施例１゜ 第１図の複写機において、像形成体１を、導電基体２が
Ｎｉから成り、光導電Ｎ３が長波長側の感度を上げるた
めにＴｅのドーピングを行って表層のＴｅの含有率を２
０ｗｔ％にした厚さ６０μｍの第１１図に示したような
分光感度特性を有する５ｅＴｅ光感電体から成っていて
、絶縁Ｎ４が第４図に示したような層構成で、上から厚
さ２５μｍの樹脂フィルムの透明絶縁層４ｃと、その樹
脂フィルムに第１２図に示したような分光透過率のＢ、
Ｇ、Ｒフィルタを即席１丁により第７図に示したような
分布パターンに設けたフィルタ分布Ｎ４ａと、接着剤層
の透明絶縁層４ｂとから成っており、矢印方向に１２０
　ｗ／ｓｅｃの周速で回転するものとした。

帯電器５は、スコロトロンコロナ放電器から成り、直流
のコロナ放電により像形成体１の表面を−２５００Ｖに
帯電する。

像露光装置６は、原稿の反射光を像露光Ｉとして入射し
、その際、像露光Ｉの入射光路に設けたフィルタにより
赤外光と紫外光をカットするよう゛にしている。

帯電器７は、スコロトロンコロナ放電器から成り、交流
成分を有するコロナ放電で像形成体１の表面電位を＋４
０Ｖに帯電する。

一様露光装置８Ｂは、干渉フィルタと硝子フィそれによ
って一次潜像から原稿の白地部が＋４０Ｖで黒地部が一
２９０Ｖ、すなわち電位コントラストが約３３０Ｖの静
電像を形成する。この電位コントラストは像形成体がフ
ィルタ分布層４ａを有しない透明絶縁層を有するもので
ある場合の約１７３である。

現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは現像剤にマグネタイトを樹
脂中に７０ｗｔ％分散含有した平均粒径が２５μ鴫、磁
化が３０Ｏｍｕ／ｇ　、抵抗率が１０′４Ω口以上のキ
ャリヤと、スチレン−アクリル樹脂に現像装置ＱＹ用は
イエロー顔料としてベンジジン誘導体１０重量部、現像
装置９Ｍ用はマゼンタ顔料としてポリタングストリン酸
１０重量部、現像装置９Ｃ用はシアン顔料として銅フタ
ロシアニン誘導体１０重量部と、その他荷電制御剤とを
加えた平均粒径が１０μｍの＋１０〜２０μＣ／ｇに摩
擦帯電するトナーとの混合から成る二成分現像剤をトナ
ーの比率が２０−ｔ％の条件で用いる第１Ｏ図に示した
ような現像装置で、像形成体１が回転を開始すると、像
形成体ｌとスリーブ９１の間隙が０．５０になるように
像形成体１に接近させられる。

スリーブ９１は外径３０１ｍ、矢印方向の回転速度１０
０　ｒｐｍ　、磁石体９２は１２極のＮ、　　Ｓ磁極が
スリーブ９１の表面に９００ガウスの磁束密度を与え、
矢印方向の回転速度１０００ｒｐＨ，層厚規制ブレード
９４は現像剤層の層厚を０．３　ｔｍに規制する。現像
時スリーブ９１には２．Ｏｋ）ｌｘ　、　ｌ０ＱＯＶの
交流電圧と、現像装置８Ｙにあっては＋１０ｖ、現像装
置８Ｍにあっては＋３０ｖ、現像装置８Ｃにあっては＋
７０Ｖの直流電圧との重畳から成るバイアス電圧が印加
され、非現像時はトナーの帯電と逆極性の一８０Ｖの直
流電圧が印加される。そして、現像装置９Ｙ、９Ｍ、９
Ｃは、画像形成が終了して像形成体１が回転を停止する
際に像形成体１から離され、それと共にスリーブ９１と
磁石体９２の回転を停止される。帯電器１０Ｙ、　ＩＯ
Ｍは、スコロトロンコロナ放電器から成り、帯電器１０
Ｙが現像装置８Ｙによってイエロートナー像を形成され
た表面を＋１００ｖに帯電し、帯電器１０Ｍが現像袋Ｗ
８Ｍによってマゼンタトナー像を形成された表面を＋１
３０ｖに帯電する。

一様露光装置８Ｇは、干渉フィルタと硝子フィ面に一様
に入射し、それによって−吹溜像から白地部＋９０ｖ、
黒地部−２２０ｖすなわち電位コントラストが約３１０
ｖの静電像が形成される。また、一様露光装置８Ｒは、
干渉フィルタと硝子フィルに一様に入射し、それによっ
て−吹溜像から白地部＋１１０　Ｖ　、黒地部−１８０
ｖすなわち電位コントラストが約２９０ｖの静電像が形
成される。

以上のカラー画像形成条件（第１表に主な条件を示す）
により複数枚の連続複写を何回も繰返し行ったが、得ら
れた記録画像は常に安定して変動のないものであった。

第　　　１　　　表 なお、連続複写は、像形成体１が複写枚数口よりも１回
多く回転し、現像装置８Ｙ〜８Ｒの接近及びスリーブ９
１と磁石体９２の回転が像形成体１の回転と共に行われ
る条件で行った。

〔発明の効果〕

本発明のカラー画像記録装置は、複数回連続してカラー
画像の形成を行うときは最初のカラー画像形成が行われ
るときから最後のカラー画像形・　成が行われるまで現
像装置の現像剤搬送駆動を継続して行うようにしたこと
により、複数のカラー画像を変動なく記録することがで
きて、現像装置の駆動制御も簡単となり、高速機や普及
機が容易に得られると言う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明カラー画像記録装置の例を示す概要構成
図、第２図乃至第５図はそれぞれ色分解機能を有する像
形成体の層構成の例を示す部分断面図、第６図乃至第９
図はそれぞれ像形成体の色分解フィルタの分布形状の例
を示す部分平面図、第１０図は現像装置の例を示す概要
構成図、第１１図は光導電体の例を示す分光強度グラフ
、第１２図は色分解フィルタの例を示す分光透過率グラ
フ、第１３図乃至第１５図はそれぞれ一次潜像から静電
像を引き出す特定光の例を示す分光強度グラフである。 ■・・・像形成体、　　　　２・・・導電基体、３・・
・光導電層、　　　　４・・・絶縁層、４ａ・・・フィ
ルタ分布層、　４ｂ、４ｃ・・・透明絶縁層、５．７．
ＩＯＹ、ＩＯＭ・・・帯電器、６・・・像露光装置、 ８Ｂ、８Ｇ、８Ｒ・・・一様露光装置、９Ｙ、９Ｍ、９
Ｃ・・・現像装置、 １１・・・転写前除電装置、　１３・・・転写器、１４
・・・分Ｍ器、　　　　　１７・・・クリーニング装置
。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社図面の浄書（内
容に変更なし） 第１図 図面の浄書（内容に変更なし） 第９図 工 第１０図 第１１図 汰÷（ｎｍ） 手続補正書 昭和６１年１２月７０　　日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１特許願第２２１８８３号 ２、発明の名称 カラー画像記録装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称　　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代　理　人　〒
１６０電話３５６−６０９０昭和６１年１１月２５日（
発送日） 別紙の通り（内容に変更なし）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体の周囲に静電像形成手段と複数の現像装
   置とを配設し、静電像の形成とその現像とを繰返して像
   形成体上でトナー像を合成するカラー画像記録装置にお
   いて、複数回連続してカラー画像の形成を行うときは、
   最初のカラー画像形成から最後のカラー画像形成まで現
   像装置を現像剤層が現像スリーブ上を搬送される駆動状
   態に保って現像時と非現像時で現像スリーブに印加する
   バイアス電圧を切り換えるかあるいは現像装置の移動を
   行うようにしたことを特徴とするカラー画像記録装置。
2. （２）前記像形成体が色分解機能を有する特許請求の範
   囲第１項記載のカラー画像記録装置。