JPH05289532A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 解像力の高い転写ムラと色ズレのない多色画
像を得ることのできる画像形成装置を提供する。 【構成】 像担持体である感光体ドラム10の周縁にＰＣ
Ｌ11、スコロトロン帯電器12、レーザ書込み装置13、複
数の現像器14、転写ベルト装置30、クリーニング装置16
等を設け、帯電、像露光、現像の工程を繰り返し感光体
ドラム10上にトナー像を重ね合わせて多色トナー像を形
成し、最終トナー像形成後に既に形成された画像部に対
しスコロトロン帯電器12によって再帯電を行ったのち、
該多色トナー像を転写ベルト装置30によって転写材に転
写する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置に関し、特に像担持体上にトナー像を重ね合
わせたのち転写材に転写して多色画像を得る画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真法により多色画
像を形成するには、成分色ごとに帯電、露光、現像の画
像形成工程を繰り返して、各色のトナー像を像担持体上
に重ねたのち、転写材上に転写する方法が提案され、実
施されている。

【０００３】この画像形成方法の原理を図４のフローチ
ャートにより説明する。図４は像担持体である感光体の
表面電位の変化を示したものであり、帯電極性が負であ
る場合を例にとっている。

【０００４】感光体はスコロトロン帯電器等により一様
な帯電が施されて、一定の負の表面電位ＶHが与えられ
る。この表面電位ＶHはレーザ・陰極線管・液晶シャッ
ター・ＬＥＤ等の露光源による第１回目の像露光により
零電位に近いＶLまで低下する。

【０００５】ここで、直流成分が未露光部の表面電位Ｖ
Hにほぼ等しい負のバイアスを印加した現像手段により
現像することにより、現像手段内の負帯電トナーＴが相
対的に電位の低い露光部にその電位が低いほど量が大き
く付着するようになり、１色目の可視像が形成される。

【０００６】この可視像が形成された領域は、正帯電ト
ナーＴが付着したことにより電位が上昇するが、次に帯
電器により２回目の帯電が施されることにより、さらに
電位が上昇して非露光部と同様に初期の表面電位ＶHが
得られる。

【０００７】次に表面に一様な表面電位ＶHが得られた
感光体の表面に２回目の像露光が施されて静電潜像が形
成され、同様の現像操作を経て２色目の可視像が得られ
る。

【０００８】以上のプロセスを繰り返すことにより、感
光体上に多色トナー像が得られる。この多色トナー像を
担持した感光体は、回転する感光体と同期して搬送され
る転写材と転写部において接触し、上記多色トナー像は
転写手段によって転写材上に転写され、さらにこれを加
熱又は加圧して定着することにより多色画像が得られ
る。

【０００９】上記の方法により多色画像を得る画像形成
装置では、感光体上でトナー像を重ねるため複数の現像
器を感光体ドラム周縁部に備えるのでドラム径は大きく
なり、分離性能が悪化するので従来の静電転写分離方式
では十分な分離性能が得られない、それでより確実な分
離手段が必要とされることと、トナー像を重ねる方式で
はトナー付着量が大きくなるため大きな転写電荷量が必
要になるので、大きな転写電荷保持能力を持ち、分離性
能の良好な転写ベルト装置が用いられる。

【００１０】また、上記多色画像形成方法においては、
静電潜像の現像方法として反転現像法が用いられる。こ
の反転現像法においては、感光体のトナー像形成部のみ
を露光すればよく、正規現像の場合のように背景部を隙
間なく露光する必要がないので、感光体への負荷を減ら
すことができる。

【００１１】さらには２回目以降の帯電により、それ以
前に形成された顕像の電位がＶHとなり、それ以降再び
書込みを受けないかぎり、現像がおこなわれないため、
混色が起こらないという利点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した多色画像を得
る画像形成装置において、画像領域について最終の現像
が終えたのち直ちに転写を行うと、離間していた転写ベ
ルト装置やクリーニング装置が感光体ドラムへ圧着して
負荷が急激に変化するため、感光体ドラムの移動速度に
変動が起き、転写ズレが発生するので感光体ドラムを１
回転余分に回転させ、画像領域が２回目に転写部に来た
ときに転写を行うこともなされている。かかる動作は定
着手段を転写材が通過する定着速度を切替えるようにす
る際には好都合である。しかし図４のフローチャート図
からも明らかなように最終に現像されたトナー画像の電
位とそれ以前に現像されたトナー画像の電位とは異なっ
た電位にあるため、転写部で一括して転写を行う場合、
転写条件が相異して転写効率は各色のトナー画像につい
て同一ではなく、均一な転写が行われないという問題が
ある。本発明はカラー画像の形成順序に関係なく均一で
良好な転写が行われる画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、帯電、像露
光、現像の工程を繰り返し像担持体上にトナー像を重ね
合わせて多色トナー像を形成し、最終トナー像形成後
に、該多色トナー像を転写手段によって転写材に転写す
る画像形成装置において、最終回に形成された画像領域
に対して帯電を行い、前記帯電が終了した画像領域に対
して転写を行うよう動作することを特徴とする画像形成
装置によって達成される。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例を示
す構成断面図、図２は図１の画像形成装置の各部の動作
を示すタイムチャートである。図１、図２及び図３のフ
ローチャートによって本実施例の構成、動作について説
明する。この説明は負に帯電したトナーを用い、感光体
を負に帯電させる反転現像を行う場合について述べる
が、正に帯電したトナーを用い感光体を正に帯電させる
反転現像の場合も同様である。

【００１５】図１において、10は像担持体である感光体
ドラムで、例えばＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したも
ので接地されて時計方向に駆動回転される。この感光体
ドラム10上にスコロトロン帯電器12によって、感光体ド
ラム10周面に対しＶHの一様な帯電をＶGに電位保持され
たグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によっ
て与えられる。このスコロトロン帯電器12による帯電に
先立って、前プリントまでの感光体の履歴を除去するた
めに発光ダイオード等を用いたＰＣＬ11による露光を行
って感光体ドラム10周面の除電をしておく。

【００１６】感光体への一様帯電ののち像露光手段であ
るレーザ書込み装置13により画像信号に基づいた像露光
が行われる。レーザ書込み装置13は図示しないレーザダ
イオードを発光光源とし回転する回転多面鏡131、ｆθ
レンズ132等を経て複数の反射鏡133により光路を曲げら
れ走査がなされるもので、感光体ドラム10の回転（副走
査）によって潜像が形成される。本実施例では画像部に
対して露光を行ない、図３に示すように画像部の方が低
電位ＶLとなるような反転潜像を形成する。

【００１７】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
Ｔとキャリアから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず１色目の現像が磁石体を内蔵
し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によって
行われる。現像剤はフェライトをコアとしてその周りに
絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステ
ルを主材料として色に応じた顔料、荷電制御剤、シリ
カ、酸化チタン等を加えたトナーＴとからなるもので、
現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300〜80
0μm層厚に規制されて現像域へと搬送される。

【００１８】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、現像スリーブ141と感光体ドラム10との間
にはＶACのＡＣバイアスとＶDCのＤＣバイアスが重畳し
て印加される。ＶDCとＶH及びトナーＴの帯電は同極性
であるため、ＶACによってキャリアから離脱するきっか
けを与えられたトナーＴはＶDCより電位の高いＶHの部
分には付着せず、ＶDCより電位の低いＶL部分にその電
位差に応じたトナー量が付着し顕像化（反転現像）が行
われる。

【００１９】１色目の顕像化が終わったのち２色目の画
像形成工程に入り、再びスコロトロン帯電器12による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露
光手段13によって形成される。このとき１色目の画像形
成工程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像
部に付着したトナーＴが周りの電位の急激な低下により
飛散するため行われない。

【００２０】再び感光体ドラム10周面の全面に亙ってＶ
Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像が作られ現像が行われ
るが、１色目の画像がある部分に対し再び露光現像を行
う部分では、１色目の付着したトナーＴによる遮光とト
ナー自身のもつ電荷によってＶTの潜像が形成され、ＶD
CとＶTの電位差に応じた現像が行われる。この１色目と
２色目の画像の重なり部分では１色目の現像をＶLの潜
像を作って行うと、１色目と２色目とのバランスが崩れ
るため、１色目の露光量を減らしてＶH＞ＶM＞ＶLとな
る中間電位とすることもある。

【００２１】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
のトナー像が形成される。このようにしてトナー像を保
持した感光体ドラム10はさらに回転し、画像領域に対し
てスコロトロン帯電器12によるＶHの一様帯電が行われ
る。図３はこの状態を示したもので、本発明による再帯
電を行うことによって各色トナー画像の電位は何れも同
条件となる。

【００２２】一方、給紙カセット21より給紙機構22及び
タイミングローラ24によって上記トナー像と同期して給
送された転写材である記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架
した転写手段である転写ベルト装置30によって転写域へ
と給送され、感光体ドラム10周面上の再帯電を行なわれ
た多色トナー像が一括して記録紙Ｐ上に移される。

【００２３】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
にＦＬＣ層を形成した10⁸〜10¹⁴Ω・cmの抵抗をもつ厚
さ0.4〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り
防止のため、端部にリブを設けることもある。

【００２４】なお、除電機構を設ければＰＥＴなどのフ
ィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトでも
よい。

【００２５】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2、33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶPCの
電圧が印加されており、この軸32ａに転写ベルト31を介
して接する位置には記録紙Ｐへの帯電付与手段として導
電性のブラシ34が接地状態で設置されている。給送され
て来た記録紙Ｐはブラシ34と転写ベルト31の間に進入
し、ブラシ34より記録紙Ｐに対して電荷が注入され、記
録紙Ｐと転写ベルト31との間に吸着力が生じる。このあ
と記録紙Ｐは感光体ドラム10と転写ベルト31とで形成さ
れるニップ部（転写域）35に進入し、転写ベルト31裏面
よりコロナ放電器36あるいはこれに代えてバイアスロー
ラにより転写電界が付与され、記録紙Ｐ上に多色トナー
像が転移し転写される。

【００２６】転写された多色トナー像を保持した記録紙
Ｐは、転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の
軸33ａを対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受
けたのち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転写ベ
ルト31から分離する。37はクリーニングブレードで、回
転する転写ベルト31に付着したトナーを除去する。この
転写ベルト装置30の転写ベルト31は多色トナー像形成中
及び再露光中は下流側の保持ローラ33の軸33ａを回動中
心として感光体ドラム10より離間されている。

【００２７】転写ベルト装置30から分離した多色トナー
像を保持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部も
しくは外部の近接した位置にヒータを有する２本の圧着
ローラからなる定着装置23へと搬送され、圧着ローラ間
で熱と圧力を加えることにより付着トナーは溶融し、記
録紙Ｐ上に固定されたのち、装置外へ排出される。

【００２８】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング手段であるクリーニング
装置16に至り感光体に当接したゴム材からなるクリーニ
ングブレード16ａによってクリーニング装置16内に掻き
落とされ、スクリュー等により排出あるいは貯留され
る。

【００２９】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11によって露光を受
けたのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受
け、次の画像形成サイクルに入る。多色トナー像形成中
及び再帯電中はクリーニングブレード16ａは感光体表面
から離間され、除電器15によるＡＣ除電は不作動状態に
される。

【００３０】本実施例においては、上記転写ベルト装置
30とクリーニングブレード16ａの感光体ドラム10への圧
着は、図２のタイムチャートに示めされるようにスコロ
トロン帯電器12による再帯電中或は再帯電が終了したの
ちに転写に先だって行うようにされる。これにより再帯
電後の転写時には感光体ドラム10の負荷に変動がなく一
定の移動速度が保持されるので、転写ズレのないトナー
像の転写が行われる。

【００３１】なお、本実施例では転写ベルト装置30とク
リーニングブレード16ａの両者を再帯電中に圧着するよ
うにしたが、転写ベルト装置30の圧着は転写前に行い、
クリーニングブレード16ａの圧着は転写終了後に行うこ
とによって、転写中の感光体ドラム10の移動速度の変動
は少なく転写ズレのない正しい転写が行われる。

【００３２】本発明の画像形成装置では、以上のような
プロセスで画像形成が行われるので感光体ドラム10の５
回転で４色の画像が形成されることになる。

【００３３】また、ここでは転写ベルト装置とクリーニ
ングブレードの圧着について説明したが、これ以外でも
（例えば解除残のならし部材）感光体への圧着解除を伴
う部材の動作を本発明のごとく転写中を避けて行うこと
で、色ずれ等の不具合を防止できる。

【００３４】なお、本発明は多色の画像形成後再帯電を
行ったのち一括転写を行うようにした画像形成装置であ
るが、再帯電を行ったのちトナー画像部分に対してレー
ザ書込み装置13による再露光を行い、しかるのち一括転
写を行うこともトナーの電荷を揃える点で有効でありか
かる画像形成装置も本発明に含まれる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は前記のようにトナー画像形成後
再帯電を行うので、画像形成順序によって異なる各色ト
ナーの静電条件を揃えることができ、各色均一な転写を
行なうことができる。これにより色ムラのない優れた画
像を得る画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【図２】本発明の画像形成装置の各部の動作を示すタイ
ムチャートである。

【図３】本発明の多色画像形成方法の原理を示すフロー
チャートである。

【図４】従来なされて来た多色画像形成方法の原理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（像担持体） 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 13 レーザ書込み装置 14 現像器 15 除電器 16 クリーニング装置 16ａ クリーニングブレード 30 転写ベルト装置 35 ニップ部（転写域） Ｐ 記録紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電、像露光、現像の工程を繰り返し像
   担持体上にトナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成
   し、最終トナー像形成後に該多色トナー像を転写手段に
   よって転写材に転写する画像形成装置において、最終回
   に形成された画像領域に対して帯電を行い、前記帯電が
   終了した画像領域に対して転写を行うよう動作すること
   を特徴とする画像形成装置。