JPH04296774A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式や静電記録
方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、
限定するものではないが、特に、複数の色の異なる可視
の現像像（トナー像）を中間転写体上に重ね合わせ、そ
の後転写材に一括転写する中間転写方式を利用する画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置によ
りフルカラー画像、複合画像等を得るときには、複数の
可視の現像像（トナー像）を１つの転写体上に順次に重
ねて転写する必要がある。例えば、フルカラー画像を形
成する場合には、青、緑、赤に色分解された光によりそ
れぞれイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を個別に
形成し、これらを順次に１つの転写体上に重ねて転写す
ることによってフルカラー画像が形成される。

【０００３】周知のように、電子写真方式の画像形成装
置においては、光導電性を有する感光体上の静電潜像と
帯電された粉末状トナーとの間のクーロン力により感光
体上の潜像にトナーが付着してトナー像が形成され、こ
のトナー像が転写体に転写される。従って、転写体に転
写されたトナー像のトナーも少なからず電荷を帯びてい
る。

【０００４】ところで、像担持体上に形成された可視の
トナー像を無端状に走行する中間転写体上に順次に一次
転写し、この中間転写体上の多重トナー像をシート状の
転写材に二次転写する中間転写方式を利用する画像形成
装置においても、電子写真方式を採用した場合には、中
間転写体上に転写されたトナー像は少なからず電荷を帯
びることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、電子写
真方式を採用して複数のトナー像を１つの転写体上に順
次に転写する場合、第１回目のトナー像転写時には何等
問題が生じないが、第２回目、第３回目、・・・になる
と前回に転写されたトナー像のトナーの帯電電荷と今回
のトナーの帯電電荷とが反発し合い、特に、文字、線の
周辺部でトナーの飛散（画像にじみ）、画像抜け等が発
生することがある。この画像にじみ、画像抜け等の欠陥
は１つの転写体に転写するトナー像の数が多くなる程ト
ナーの重なり部の電位が高くなるため、頻繁に発生する
ようになり、形成画像の品質を著しく低下させてしまう
という重大な問題があった。また、トナー像の重なり部
では電位が非常に高くなってトナー間の反発力が強くな
り、トナーの飛散（画像にじみ）が発生し易い状態にな
っているという問題もあった。さらに、２色目以降の転
写効率の低下も引き起こしていた。

【０００６】従って、本発明の目的は、二次転写用電界
形成手段によって中間転写体に転写されたトナー像の除
電を行なうことにより、コストアップすることなく画像
にじみ、画像抜け等を有効に防止し、常に高品質の画像
を得ることができるようにした画像形成装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体上に形成された可視の現像像を中間転写体
上に順次に重ね合せて一次転写し、該中間転写体上に転
写された多重現像像を転写材に一括して二次転写する方
式の画像形成装置において、二次転写される前に二次転
写部を通過する前記中間転写体上の一次転写現像像を二
次転写用電界形成手段によって除電することを特徴とす
る画像形成装置である。

【０００８】本発明の一実施態様においては、前記二次
転写用電界形成手段はコロナ方式の帯電器であり、前記
一次転写現像像の除電時に交番電圧又は交番電流が印加
される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装
置の第１の実施例を示す概略断面図であり、本発明を電
子写真方式のレーザビームプリンタに適用した場合を示
す。このレーザビームプリンタは像担持体として、例え
ばＯＰＣの感光体ドラム５を含み、この感光体ドラム５
の周囲には、前露光ランプ７、コロナ一次帯電器８、各
色信号に応じて感光体ドラム５上にレーザ光を照射する
レーザスキャナ１、第１及び第２のミラー２及び３より
構成される像露光部、マゼンタ色（Ｍ）、シアン色（Ｃ
）、イエロー色（Ｙ）及び黒色（ＢＫ　）の現像剤をそ
れぞれ収容する現像器を有する現像ユニット４、及び感
光体ドラム５上に残留するトナーを除去するドラムクリ
ーナ６等が配設されている。

【００１０】現像ユニット４の各現像器は図示しないが
本実施例では現像シリンダと非磁性体のブレードを含み
、現像剤はトナーとキャリヤとで構成され、一定比率で
混合されている。トナーとキャリヤは摩擦帯電によりト
ナーはマイナスに、キャリヤはプラスに帯電される。 この現像剤は固定マグネットの磁界により現像シリンダ
の表面にブラシ状に穂立ちされ、かつブレードにより均
一な厚さの現像剤層に形成されている。現像シリンダに
は現像バイアスが同時に印加されている。そのため、現
像バイアスのマイナス成分はプラス成分より多くなって
いる。トナーは感光体ドラム５の表面電位と現像バイア
スのマイナス成分とにより感光体ドラム５の明部に引き
付けられ、感光体ドラム５上に形成された静電潜像を可
視像に現像する。この場合、像露光部により所定のタイ
ミングで色分解された光像、例えばグリーンフィルタを
通したカラー像が照射されると、カラー像のうち、マゼ
ンタ成分を主体とした静電潜像が感光体ドラム５上に形
成される。この潜像の送りに同期して、現像ユニット４
はマゼンタ現像剤を収容した現像器を感光体ドラム５と
対向した位置に配置しているので、マゼンタ色現像剤（
トナー）が静電的に飛翔して感光体ドラム５上の静電潜
像に付着し、現像動作が行なわれる結果、マゼンタ色の
トナー像のみが感光体ドラム５上に形成されることにな
る。

【００１１】感光体ドラム５上に形成されたマゼンタ色
のトナー像は一次転写部においてこの感光体ドラム５と
接触した又は僅かに離間した状態で無端状に走行する中
間転写体、本実施例では中間転写ベルト１８、上に転写
される。この中間転写ベルト１８は固定ローラ１５とテ
ンションローラ１２と二次転写部の固定ローラ２０間に
張設されており、また、上記一次転写部には感光体ドラ
ム５と対向して中間転写ベルト１８の背面側に一次転写
帯電器９が、また、二次転写部には上記固定ローラ２０
と対向して中間転写ベルト１８のトナー像保持面（表面
）側に二次転写帯電器１３がそれぞれ配置されている。 中間転写ベルト１８はモータ１６がモータ制御駆動回路
１７を通じて駆動され、モータ出力軸に結合された固定
ローラ１５が回転することによって図示矢印方向に走行
する。

【００１２】上記感光体ドラム５上に形成されたトナー
像は、感光体ドラム５の対向電極となる一次転写帯電器
９に所定のプラス電圧を印加することによって中間転写
ベルト１８上へ静電的に転写される。この一次転写に際
しては給紙カセット３０から転写材１９を送り出すため
の給紙ローラ（図示せず）は作動されず、二次転写部に
は転写材１９が送給されない。また、このとき、本実施
例では、二次転写帯電器１３に交流（ＡＣ）電圧が印加
され、二次転写部には交流の電界が形成されている。従
って、中間転写ベルト１８上に転写されたマゼンタトナ
ー像は二次転写部を通過する際にそのトナーの帯電電荷
が除電されるだけで転写されず、中間転写ベルト１８上
に保持されたままこのベルト１８の移動に伴って再び一
次転写部へと搬送される。

【００１３】このようにしてマゼンタトナー像が中間転
写ベルト１８上に転写された後、感光体ドラム５上の残
留トナーはドラムクリーナ６によって完全にクリーニン
グされる。また、次の色の潜像を形成する前に、前露光
ランプ７を作動させて感光体ドラム５の表面に光を照射
し、ドラム表面上の残留電荷を消去する。上記した前露
光、一次帯電、レーザ露光、現像、一次転写、ドラムク
リーニングの一連の画像形成プロセスはシアントナー像
、イエロートナー像、黒トナー像を形成する際にも同様
に繰り返され、かくして中間転写ベルト１８上には上記
のマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー
像及び黒トナー像の４色のトナー像が重なった状態で転
写される。この際、二次転写部において上述した転写ト
ナー像のトナーに対する除電がそれぞれ行なわれること
は勿論である。

【００１４】上記４色のトナー像が中間転写ベルト１８
上に多重転写されると、給紙ローラが駆動されて転写材
１９が一対のレジストローラ１０、１１を通じて転写ベ
ルト１８上の４色のトナー像の位置と同期した状態で二
次転写部へと送られる。このとき、表面側の二次転写帯
電器１３には所定のプラスの直流（ＤＣ）電圧が印加さ
れ、その結果、中間転写ベルト１８とトナー間の結合力
より転写材１９とトナー間の結合力の方が強くなり、転
写ベルト１８上のトナーは転写材１９に付着して４色の
トナー像が転写材１９に転写される。

【００１５】二次転写が行なわれるときには図示しない
転写材分離手段が作動され、トナー像の転写された転写
材１９はこの分離手段によって中間転写ベルト１８から
分離され、図示しない搬送手段によって一対の定着ロー
ラ１４、１４より構成された定着部に送られる。本実施
例では、各定着ローラ１４にはヒータランプがそれぞれ
内蔵されており、熱と圧力によって転写材１９が定着ロ
ーラ間を通過するときに４色のトナー像を一括して定着
し、永久像に変換する。

【００１６】図２は、中間転写ベルト１８にトナー像を
一次転写した後、二次転写部の二次転写帯電器１３に交
番電圧を印加してトナー像のトナーの帯電電荷を除電し
た本実施例の場合と、従来のようにトナーを除電しなか
った場合との単位面積当りのトナー重量を１色目、２色
目、３色目、４色目のトナー像についてそれぞれ比較し
た結果を示す。この場合、二次転写帯電器１３には１０
ＫＶＰ−Ｐ　の交流電圧に５００Ｖの直流電圧を重畳し
た交番電圧を印加した。図２中、白丸はトナーを除電し
た本実施例によるトナー重量を示し、黒丸はトナーを除
電しなかった場合のトナー重量を示す。図２より明白な
ように、除電を行なうとトナー重量が多くなり、転写ト
ナー像の増加数にほぼリニアにトナー重量が増加するこ
とが分る。即ち、本発明によれば、形成された画像に画
像にじみ、画像抜け等の欠陥は発生しないから、常時品
質の優れた画像を得ることできる。その上、２色目以降
も転写効率は低下しない。

【００１７】一方、トナーの除電を行なわない場合には
、トナーの重なり部で高電位となるため、２色目以降の
転写効率を低下させていることが分る。この結果は画像
にじみ（トナーの飛散）や画像抜けにも関連している。 例えば、マゼンタ（Ｍ）のトナー像の上にシアン（Ｃ）
のトナー像を転写させる場合、マゼンタのトナー像とシ
アンのトナー像が反発し合い、トナーの飛散による画像
にじみや、トナーの感光体ドラムへの再転写による斑点
状の画像抜けを生じさせるからである。しかるに、本実
施例のように二次転写帯電器１３に所定の交番電圧を印
加して一次転写されたトナー像の除電を行なうと、中間
転写ベルト１８上のトナー像の電位が低くなるので、次
のトナー像の一次転写時にトナーが反発せず、従って、
画像にじみや画像抜けが発生せず、画像品質を損なうこ
とがなくなる。勿論、２色目以降の転写効率も低下しな
い。さらに、二次転写帯電器１３に交番電圧又は電流を
印加するだけでよいのでコストアップにもならない。

【００１８】図３に一次転写帯電器９に印加する一次転
写電流（電圧）、二次転写帯電器１３に印加する二次転
写電流（電圧）及び交番電圧（電流）のシーケンスを示
す。感光体ドラム５上の１色目のトナー像を中間転写ベ
ルト１８上へ一次転写するために一次転写帯電器９に一
次転写電流又は電圧が印加されるのとほぼ同時に、二次
転写帯電器１３に交番電圧又は交番電流が印加される。 この交番電圧又は電流の印加時間は中間転写ベルト１８
上に転写されたトナー像が二次転写部に到着する直前で
もよい。これによって中間転写ベルト１８上の１色目の
トナー像は除電され、再び一次転写部に搬送されて次の
２色目のトナー像がその上に重畳転写される。この場合
、図３のシーケンスでは交番電圧又は電流は二次転写帯
電器１３に印加され続けているが、１色目のトナー像が
二次転写部を通過した後で交番電圧又は電流をいったん
オフにしてもよい。２色目のトナー像が二次転写部を通
過するときにこのトナー像は除電され、再び一次転写部
に搬送されて次の３色目のトナー像がその上に重畳転写
される。３色目のトナー像が二次転写部で除電された後
、４色目のトナー像が重畳転写される前に二次転写帯電
器１３に印加していた交番電圧又は電流をオフにする。 そして、４色目のトナー像が中間転写ベルト１８上に一
次転写され、４色の多重転写されたトナー像が二次転写
部に到着する直前に、二次転写帯電器１３に通常の二次
転写用の直流定電流又は電圧を印加して転写材１９に４
色の多重転写トナー像を二次転写する。

【００１９】一具体例として、図１に示す構成の画像形
成装置において、中間転写ベルト１８として体積抵抗率
１０１０Ω・ｃｍの誘電体ベルトを使用し、カラー画像
を出力させた。このとき、一次転写帯電器９は定電流制
御し、１色目（イエロー）のトナー像の一次転写時に２
００μＡ、２色目（シアン）２５０μＡ、３色目（マゼ
ンタ）３００μＡ、４色目（黒）３５０μＡの直流電流
を印加した。また、一次転写されたトナー像の除電時に
は二次転写帯電器１３に１０ＫＶＰ−Ｐ　、周波数１Ｋ
Ｈｚの交流電圧に１ＫＶの直流電圧を重畳した交番電圧
を印加した。さらに、４色の多重トナー像の転写材１９
への二次転写時には二次転写帯電器１３に４００μＡの
定電流を印加した。

【００２０】以上の電流、電圧を上述した図３に示すシ
ーケンスでオン、オフさせたところ、トナー重なり部に
おけるトナーの飛び散り、細りがなく、画質の極めて良
好な二次転写画像を得ることができた。

【００２１】上記実施例では本発明を電子写真方式の中
間転写法を利用するレーザビームプリンタに適用した場
合を示したが、本発明は実施例以外の電子写真方式の種
々の複写機、プリンタ等の画像形成装置に等しく適用で
きるものである。また、電子写真方式以外の中間転写法
を利用する画像形成装置にも本発明は適用可能である。 さらに、画像形成装置を構成する部材、素子等について
必要に応じて種々の変形及び変更がなし得ることは言う
までもない。例えば、本実施例では一次転写帯電器にコ
ロナ帯電器を使用したが、接触電極を用いてもよく、こ
の場合接触電極には５００Ｖ〜３ＫＶ程度の低い電圧（
又は電流）を印加すれば一次転写は良好に行なえる。 勿論、一次転写電流（電圧）、二次転写電流（電圧）、
除電用交番電流（電圧）等のオン、オフ動作に関するシ
ーケンスは図示のものに限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
形成装置は、中間転写体上に一次転写されたトナー像が
二次転写部を通過する際に、この二次転写部の転写用電
界形成手段によって交番電界を形成させて一次転写トナ
ー像の除電を行なうようにしたので、トナー像の電位が
低くなり、次のトナー像を中間転写体上に重ねて一次転
写する時にトナーが反発（飛散）するような問題が生じ
ない。従って、得られた転写画像には画像にじみや画像
抜けが発生せず、画像品質を損なうことがなくなる。勿
論、２色目以降のトナー像の転写効率も低下しない。さ
らに、トナー像除電用のコロナ帯電器を新たに追加する
必要がないからコストアップにもならない等の顕著な効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の一実施例を示す概
略断面図である。

【図２】４色のトナー像を転写材上に順次に転写するに
際し、転写されたトナー像のトナーの帯電電荷を除電し
た場合と除電しなかった場合とでの単位面積当りのトナ
ー重量の相違を示す比較図である。

【図３】図１の本発明による画像形成装置における一次
転写電流（電圧）、二次転写電流（電圧）及び交番電圧
（電流）のシーケンスの一例を示すタイミング図である
。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上に形成された可視の現像像
   を中間転写体上に順次に重ね合せて一次転写し、該中間
   転写体上に転写された多重現像像を転写材に一括して二
   次転写する方式の画像形成装置において、二次転写され
   る前に二次転写部を通過する前記中間転写体上の一次転
   写現像像を二次転写用電界形成手段によって除電するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記二次転写用電界形成手段はコロナ
   方式であり、前記一次転写現像像の除電時に交番電圧又
   は交番電流が印加されることを特徴とする請求項１の画
   像形成装置。