JP2537796B2

JP2537796B2 - カラ−電子写真方法

Info

Publication number: JP2537796B2
Application number: JP61105212A
Authority: JP
Inventors: 祐二高島; 肇山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1986-05-08
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPS62262068A

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
方法に関する。

従来の技術従来から、帯電・露光・現像・除電の工程を複数回繰
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種
々提案されている（例えば、特開昭60−95456号公報。

この種のカラー電子写真方法において、異なった色が
互いに隣接し合う画像を再現する場合、感光体上に第１
のトナー像を形成したのち、感光体を再帯電して第２の
光像を露光する際、前記第１のトナー像に密接させて露
光するのが一般的であった。

また現像後、感光体上の静電潜像を除電する際、感光
体を光で全面照射してほぼ完全に消去させる（光を十分
に与えて感光体の飽和光減衰電位まで減衰させる）のが
一般的であった。

発明が解決しようとする問題点従来の問題点を第４図に基づいて説明する。ここで
は、感光体にプラス帯電性の感光体を用い、ネガ・ポジ
反転現像する場合について説明する。

黒トナーの如く不透明なトナーで形成された第１のト
ナー像（１）を担持した感光体（２）をコロナ帯電器
（３）で帯電電位Vs（＋700V〜＋1,200V）に再帯電した
後（第４図ａ）、領域Ｅのトナー像（１）に密接させて
領域ＤおよびＦに像露光し（第４図ｂ）、領域Ｄおよび
Ｆの表面電位を感光体（２）の飽和光減衰電位Vr（0V〜
＋50V）まで減衰させると（第４図ｃ）、領域Ｅにおけ
るトナー像（１）の縁端部のトナーが領域ＤおよびＦに
飛散し、第１のトナー像（１）の画像が細るという問題
点があった。

従って像露光後、第１のトナー（１）とは色の異なる
第２のトナー（４）で現像すると（第４図ｄ）、領域Ｄ
およびＦと領域Ｅとの境界部近傍は、飛散した第１のト
ナー（１）によって第２のトナー像（４）の色純度が低
下する問題点があった。

同様に除電の際、即ち第２のトナー（４）で現像した
後、感光体（２）を光で全面照射して（第４図ｅ）、ト
ナーが付着していない部分（領域ＡおよびＣと領域Ｅの
縁端部）の感光体（２）の表面電位をVrまで減衰させる
と（第４図ｆ）、領域Ｂと領域Ｅの縁端部近傍にある第
１のトナー（１）は、それぞれ領域ＡおよびＣと領域Ｄ
およびＦに飛散し、画像がボケる問題点があった。この
時、第１のトナー像（１）の下の感光体（２）の表面電
位は、トナー自体は光を透過しないが、トナーとトナー
との間隙を通過した光によって若干減衰してVb（Vs−V
b:50V〜100V）になる。

そこで本発明の目的は、係る従来の問題点を克服し、
異なった色が互いに隣接し合う画像を鮮明に再現し、し
かも先に形成したトナー像の画線が細らないカラー電子
写真方法を提供することにある。また本発明の他の目的
は、画ボケのない鮮明なカラー画像が得られるカラー電
子写真方法を提供することにある。特に、不透明なトナ
ー像がボケがなく鮮明に得られるカラー電子写真方法を
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・除電の工程を複数回繰
り返して感光体上に色の異なる複数色のトナー像を形成
するカラー電子写真方法であって、前工程で形成された
第１のトナー像を担持した感光体を一様に帯電した後、
前記第１のトナー像の縁端部から0.02〜0.2mmの微少間
隙を設けて第２の像露光を行い第２のトナーで現像した
後、画線部と非画線部との電位差が100〜500Vの範囲に
なるように除電することによって、第１のトナー像のト
ナー飛散による画像の細りと画ボケを防止して互いに色
の異なる第１のトナー像と第２のトナー像とが互いに密
接されたカラー画像を鮮明かつ高色純度に再現したもの
である。

作用本発明のように、特に不透明なトナーで構成されてい
る第１のトナー像を前工程で形成したのち第２の光像を
露光する際、第１のトナー像との境界部に非画線領域を
設けて露光すると、第１のトナー像に密接して露光した
場合に比べて前記トナー像の縁端部の電界強度が小さく
なり前記トナーの飛散を防止することができる。従っ
て、異なった色が互いに隣接し合う画像が鮮明に再現で
き、しかも先に形成したトナー像の画線が細らないカラ
ー画像が得られる。

また本発明のように現像後、感光体の静電潜像を除電
する際、静電潜像の電位差を100〜500Vの範囲に除電す
ると、特に帯電している感光体の上にある不透明トナー
で構成されているトナー像の縁端部の電界強度が小さく
なり、前記トナーの飛散を防止することができる。従っ
て、用いるトナーの透明，不透明に係わらず画ボケのな
い鮮明なカラー画像が得られる。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

本発明に用い得る感光体としては、セレン，フタロシ
アニン，アモルファスシリコン，有機光導電体など通常
の電子写真用の感光体であればいずれでも適用できる。
光源としては、通常のランプ，半導体レーザ,He−Neな
どのガスレーザ，液晶スイッチング素子とランプの組み
合わせあるいは発光ダイオードなど何れでも用い得る。
また、現像剤としては、非磁性及び磁性の１成分トナー
あるいは２成分現像剤用のトナーなど通常の電子写真に
用いられるトナーであれば何れでも適用できる。特に、
フルカラー用には、透明でしかも色純度に優れ、しかも
比抵抗が10¹⁰Ωcm以上の非磁性のトナーが好ましい。

現像方法としては、通常よく知られている方法が適用
でき、特に限定されるものではないが、中でも電界の作
用でトナーを感光体に飛翔させて現像する方法、気体放
電によって発生した気流の推進力でトナーを感光体に近
接させて現像する電界飛翔現像法あるいはトナーを機械
的に発生させた風力で感光体に近接させて現像するトナ
ークラウド現像法などの非接触現像方法が好ましい。殊
に、直流電界の作用でトナーを感光体に向けて一方向に
飛翔させる電界飛翔型の非接触現像方法が適している。
また、現像装置としては現像の可不可が制御できるもの
が好ましい。例えば、直流電界によるトナーの電界飛翔
を利用した非接触現像方法では、現像器を感光体から離
間する方法が有効的である。

次に、本発明の基本原理について第１図に基づいて説
明する。ここでは、感光体にプラス帯電性の感光体を用
い、ネガ・ポジ反転現像する場合について説明する。

導電性支持体（５）に感光層（６）を設けた感光体
（７）をコロナ帯電器（８）で帯電電位Vs（＋700V〜＋
1,200V）に帯電し（第１図ａ）、第１の光像（９）を露
光する（第１図ｂ）。この時、領域ＢおよびＥ（画線
部）の表面電位Vrは、Vsとの電位差が500V以上になるよ
うに光像の露光量を調節する。

次に、黒トナーの如き不透明な第１のトナー（10）で
ネガ・ポジ反転現像したのち（第１図ｄ）、感光体
（７）を光で全面照射して、静電潜像を消去する（第１
図ｅ）。この時、最初に感光体に形成したトナー像の静
電潜像を消去する場合に限り、第１図ｆに示すように非
画線部（領域A,C,DおよびＦ）の表面電位を飽和光減衰
電位Vr（０〜＋100V）まで減衰させてもよい。勿論、後
述するように画線部と非画線部との電位差が500V以下で
あってもさしつかえない。

次に、コロナ帯電器（８）で再び感光体（７）をVsに
帯電した後（第１図ｇ）、第１のトナー（10）像に密接
して第２のトナー像を形成するために領域ＤおよびＦに
第２の光像（11）を露光する際、第１のトナー（10）像
の縁端部から微少間隙を設けて露光する（第１図ｈ）。
露光後の感光体（７）の表面電位を第１図に示す。前記
微少間隙の幅はできるだけ小さい方が望ましい。望まし
い間隙は、感光体の表面電位によって異なるが、通常の
感光体の使用表面電位すなわち1,200V以下であれば0.02
mm〜0.2mmの範囲が適当である。このように適当な間隙
を開けて第２の光像を露光すると、第１のトナー（10）
像の縁端部の電界強度が小さくなるためトナー（10）の
飛散は生じない。

次に、第２のトナー（12）でネガ・ポジ反転現像をし
た後（第１図ｊ）、感光体（７）を全面照射する（第１
図ｋ）。この時、第１図１に示すように、領域A,C,Dお
よびＦの表面電位Ve（但し、領域ＤとＦの中で第２の光
像が露光された部分はVrである）と領域ＢおよびＥの表
面電位Vb（トナー（11）自体は光を透過しないが、トナ
ーとトナーとの間隙を通過した光によって若干光減衰す
るためVbになる。通常、VsとVbの電位差は100V以下であ
る）との電位差が500V以下、好ましくは100V〜500Vの範
囲になるような照度で全面照射する。このように電位差
を調節すれば、トナー像（11）の縁端部の電界強度が小
さくなりトナー（11）の飛散を防止することができる。

従って、第１のトナー像（11）と第２のトナー像（1
2）との境界部での混色のない、しかも画ボケのない鮮
明なトナー像がえられる。

尚、上記の説明では除電の手段として光を用いたが、
ACコロナ放電など他の手段でもよく特に限定されるもの
ではない。

実施例１第２図は、本発明によるカラー電子写真方法を利用し
たカラープリンタの概略図である。尚、現像器の配列お
よび現像の順番は実施例に限定されるものではない。

（13）はアルミニウムドラムにセレンテルルを蒸着し
た感光体、（14）はコロナ帯電器、（15）は発光主波
長:660nm,画素密度:16dot/mmの発光ダイオードアレイと
集束性ロッドレンズアレイを組み合わせた光源、（1
6），（17），（18）および（19）はそれぞれイエロ
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒（Bl）
のトナーが入っている電界飛翔型の現像器、（20）は除
電ランプ、（21）はクリーニングブラシ、（22）はコロ
ナ転写器、（23）はコロナ剥離器、（24）は転写紙であ
る。

現像器（16），（17），（18）および（19）の基本構
成はいずれも同じで、それぞれトナーの薄層を担持する
ための現像ローラ（25），（26），（27）および（28）
を有している。現像器の構成を第３図に示す。（29）は
トナー容器、（30）はトナー、（31）は円筒状のアルミ
ニュウムから成る現像ローラ、（32）は比抵抗が10⁵Ωc
mのカーボン入りのレーヨン繊維をアルミニュウムドラ
ムに植毛した導電性ファーブラシ、（33）は現像ローラ
上のトナーを均一に薄層化するためのゴムブレードであ
る。また、（34）は現像ローラへのトナーの供給量を調
節するための電源である。

各々の現像器は、ゴムブレード（33）の押圧および現
像ローラ（31）と導電性ファーブラシ（32）との間に印
加する電圧を調節することにより、現像ローラ（31）上
でトナー層厚が20〜50μｍになるように調整した。

各々の現像器には離接機構が具備されており、現像に
供する時は現像ローラと感光体との間隙が0.1〜0.2mmに
なり、また現像に寄与しない時は0.7mm以上になるよう
に設定した。

また、Y,M,C,Blのトナーには、樹脂と顔料を主成分と
する非磁性の絶縁性トナーを用いた。各トナーの平均粒
径は10μｍ、電荷量は２−５μC/g、比抵抗は約10¹³Ωc
mである。

次に、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。

感光体（13）の矢印の方向に回転させながら、コロナ
帯電器（14）（コロナ電圧：＋7kV）で感光体（13）の
表面を＋800Vに帯電した。そして、光源（15）で黒の画
信号をスキャニング露光し、ネガの静電潜像を形成し
た。この時、非画線部（非露光部）の表面電位は＋800
V、画線部（露光部）は＋50Vであった。

露光後、現像器（16），（17），（18）のそれぞれの
現像ローラ（25），（26），（27）を接地し、現像器
（19）の現像ローラ（28）だけに＋750Vの電圧を印加し
た状態にして感光体（13）を通過させたところ、感光体
（13）には黒のトナー像が得られた。現像後、除電ラン
プ（20）で黒の静電潜像を消去し、次に、黒のトナー像
を担持した感光体（13）を再びコロナ帯電器（14）（コ
ロナ電圧:7kV）で帯電し、光源（15）でイエロの画信号
をスキャニング露光した。露光後、感光体（13）を次に
示す状態に設定した現像器群に通過させ、イエロのトナ
ーで現像した。現像器（16）の現像ローラ（24）だけに
＋750Vの電圧を印加し、その他の現像器（17），（1
8），（19）の現像ローラを感光体（13）から0.7mm以上
離間して現像に寄与しない状態にした。次に、除電ラン
プ（19）でイエロの静電潜像を消去し、非画線部の表面
電位を＋300Vにした。黒トナーが付着している部分の表
面電位は、＋760Vであった。

次に、黒とイエロのトナー像を担持した感光体（13）
を再びコロナ帯電器（14）（コロナ電圧：＋7kV）で帯
電し、光源（15）を用いてマゼンタの画信号をスキャニ
ング露光した。露光後、次に示す状態に設定した現像器
群に感光体（13）を通過させ、マゼンタのトナーで現像
した。現像器（17）の現像ローラ（26）だけに＋750Vの
電圧を印加し、その他の現像器（16），（18），（19）
の各現像ローラを感光体（13）から0.7mm以上離間して
現像に寄与しない状態にした。現像後、除電ランプ（2
0）でマゼンタの静電潜像を消去し、非画線部の表面電
位を＋300Vにした。黒トナーが付着している部分の表面
電位は、＋760Vであった。

次に、感光体（13）を再びコロナ帯電器（14）（コロ
ナ電圧：＋7kV）で帯電し、光源（15）を用いてシアン
の画信号をスキャニング露光した。露光後、次に示す状
態に設定した現像器群に感光体（13）を通過させ、シア
ンのトナーで現像した。現像器（18）の現像ローラ（2
7）だけに＋750Vの電圧を印加し、その他の現像器（1
6），（17），（19）の各現像ローラを感光体（13）か
ら0.7mm以上離間して現像に寄与しない状態にした。現
像後、除電ランプ（20）でマゼンタの静電潜像を消去
し、非画線部の表面電位を＋300Vにした。黒トナーおよ
びシアントナーが付着している部分の表面電位は、＋76
0Vであった。

次に、−5.5kV印加したコロナ転写器（22）でトナー
像を転写紙（24）に静電転写したのち、コロナ剥離器
（23）（剥離電圧：±7kV）で転写紙（24）を除電して
感光体（13）から剥離した。トナー像を担持した転写紙
（24）を加熱定着して、カラープリントを得た。転写
後、感光体（13）に残留したトナーをクリーニングブラ
シ（21）で除去し、再び次の像形成に供した。

上述した装置を用いて、異なった色が密接した画像を
形成するために、先に形成したトナー像の縁端部から光
源の１ライン分即ち約0.06mm離して、後から露光する光
像を照射したところ、境界部での混色が全くない鮮明な
カラー画像が得られた。しかも、境界部の現像されなか
った非画線領域（本来、白抜けになる部分）は、プリン
ト画像ではトナー像のコロナ転写および熱定着により多
少画線が太くなり、目視ではほとんど白抜けが感知でき
ないほどであった。

またカラープリントの画質は、総合解像度:14dot/mm,
地かぶり濃度:0.01の色かぶりおよび画ボケのない鮮明
なものであった。

比較例実施例１において、除電の時トナーの付着していない
非画線部の表面電位を＋800Vから＋50Vにしたところ、
黒文字およびシアンの画線がボケたカラープリントにな
った。

発明の効果以上説明した通り、本発明によれば異なった色が互い
に隣接し合う画像を鮮明に再現することができる。ま
た、異なった色の隣接部における画線の細りがなく、し
かも画ボケのない解像度の高いカラー画像が得られる効
果がある。

【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方
法の原理を示す図、第２図は、本発明のカラー電子写真
方法を利用したカラープリンタの概略を示す図、第３図
は、第２図のカラープリンタに用いた現像器の概略を示
す図、第４図は従来のカラー電子写真方法の問題点を説
明するための図である。７……感光体、８……コロナ帯電器、10……第１のトナ
ー、12……第２のトナー

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電・露光・現像・除電の工程を複数回繰
り返して感光体上に色の異なる複数色のトナー像を形成
するカラー電子写真方法であって、前工程で形成された
第１のトナー像を担持した感光体を一様に帯電した後、
前記第１のトナー像の縁端部から0.02〜0.2mmの微少間
隙を設けて第２の像露光を行い第２のトナーで現像した
後、画線部と非画線部との電位差が100〜500Vの範囲に
なるように除電して互いに色の異なる第１のトナー像と
第２のトナー像とが互いに密接されたカラー画像を形成
する工程を有することを特徴とするカラー電子写真方
法。
【請求項２】除電手段が光照射である特許請求の範囲第
１項記載のカラー電子写真方法。
【請求項３】現像がネガ・ポジ反転現像である特許請求
の範囲第１項または第２項に記載のカラー電子写真方
法。