JP3386244B2

JP3386244B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3386244B2
Application number: JP20219594A
Authority: JP
Inventors: 俊昭本橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 2003-03-17
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JPH0863003A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に
関し、詳しくは、中間転写体を備え、多色画像形成を可
能とした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー複写機、カラープリンター
等、多色画像形成を可能とした電子写真方式の画像形成
装置が開発されており、例えば、感光体等の潜像担持体
上に各色毎のトナー像を形成し、その各色毎のトナー像
を中間転写体に順次重ね合わせて転写して多色画像を形
成した後、その多色画像を転写紙に転写し、定着して画
像形成を行なう中間転写方式の画像形成装置がよく知ら
れている（特開平２−５０１７０号公報等）。この従来
の中間転写方式においては、ベルト状の中間転写体（以
下中間転写ベルトと記す）に転写されたトナー像を転写
ローラ等によって電圧印加して転写紙へ転写するもので
ある。

【０００３】しかし、上記方式では、転写紙への転写時
において、転写ローラを中間転写ベルト側へ加圧させる
ために、転写されたトナー像は、文字や細線部の内側が
転写されずに白く抜ける現象、所謂”文字部中抜け”現
象が発生する。この現象は、中間転写ベルトと転写紙間
の接触圧力が高い場合にトナー間凝集が起こるためであ
る。その対策として、転写時の接触圧力を下げることが
考えられるが、このために転写ローラをソフト化するこ
とが行なわれている。しかし、低い接触圧では、転写紙
との密着不良による転写不良が発生するという問題があ
る。従って、転写ローラの加圧力には上・下限に制約が
あり、両特性を満足する範囲は狭く、最適化を図るのは
難しい。

【０００４】また、従来中間転写ベルトは単位面積当り
の表面抵抗が１０⁷〜１０¹⁰Ω程度の中抵抗体であり、
その中間転写ベルト上のトナー像が保持している電荷
（保有電荷量）は低く非常に不安定であった（トナーに
対する拘束力が弱い）。そのために、転写紙への転写の
際に直前でトナーが転写紙へ飛び散ってしまったり、上
述したように、紙転写時の転写ローラの加圧によって、
中間転写ベルト上の電荷の低い不安定なトナー像は凝集
して、転写紙の分離直後にトナーが剥がれてしまうとい
う問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、中間転写体を備えた画像形成
装置において、中間転写体上のトナーの保有電荷量をア
ップさせることにより、上記のような不安定なトナー保
持状態を改善して転写紙へのトナー飛び散りを防ぐだけ
でなく、トナー間の電気的密着力を強くさせ、トナー層
（特に多層（多色）時）の中間でトナーが剥がれること
を防ぎ、前述のように転写ローラの接触圧を下げること
なく”文字部中抜け”現象を解消させることを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、潜像担持体と、その表面に形成
された静電潜像にトナーを供給して該潜像を顕像化する
現像手段と、前記潜像担持体に対して接離可能な状態で
配置され潜像担持体上のトナーが転写される中間転写体
を備え、前記中間転写体のトナーを転写紙へ電気的に転
写させる画像形成装置であって、転写紙に転写する以前
に前記中間転写体上のトナーを帯電させるトナー帯電手
段を有し、前記中間転写体上に各色トナー像を順次重ね
合わせる多色時において、前記トナー帯電手段の放電タ
イミングを各色毎に順次放電するように制御し、且つそ
の放電電圧（あるいは電流）を順次ステップアップする
ように制御したことを特徴としている。請求項２の発明
は、潜像担持体と、その表面に形成された静電潜像にト
ナーを供給して該潜像を顕像化する現像手段と、前記潜
像担持体上のトナーが転写される中間転写体を備え、前
記中間転写体のトナーを転写紙へ電気的に転写させる画
像形成装置であって、転写紙に転写する以前に前記中間
転写体上のトナーを帯電させるトナー帯電手段を有し、
前記中間転写体上に各色トナー像を順次重ね合わせる多
色時において、前記トナー帯電手段の放電タイミングを
各色毎に順次放電するように制御し、且つその放電電圧
（あるいは電流）を順次ステップアップするように制御
したことを特徴としている。

【０００７】請求項３の発明は、前記トナー帯電手段
が、直流高圧を印加するコロナ放電器であることを特徴
としている。

【０００８】請求項４の発明は、前記トナー帯電手段
が、交流高圧に直流高圧を重畳して印加するコロナ放電
器であることを特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、前記トナー帯電手段
が、開口部にグリッドを備えており、該グリッドにトナ
ーと同極性の直流バイアスを印加するコロナ放電器であ
ることを特徴としている。

【００１０】請求項６の発明は、前記コロナ放電器の放
電中において、中間転写体の周速度を通常作動時よりも
遅くなるように制御したことを特徴としている。

【００１１】請求項７の発明は、前記中間転写体上のト
ナーの電荷量を１５［−μＣ／ｇ］以上４０［−μＣ／
ｇ］以下の範囲内としたことを特徴としている。

【００１２】前記中間転写体上に各色トナー像を順次重
ね合わせる多色時において、前記コロナ放電器の放電タ
イミングを紙転写直前に一括に放電するように制御して
もよい。

【００１３】前記中間転写体上に各色トナー像を順次重
ね合わせる多色時において、前記コロナ放電器の放電タ
イミングを各色毎に順次放電するように制御してもよ
い。

【００１４】前記中間転写体上に各色トナー像を順次重
ね合わせる多色時において、前記コロナ放電器の放電タ
イミングを各色毎に順次放電するように制御し、且つそ
の放電電圧（あるいは電流）を順次ステップアップする
ように制御してもよい。

【００１５】

【作用】従来の中間転写方式の画像形成装置では、中間
転写体上に形成されたトナー像は電荷量が低く、転写紙
への転写の際にトナーの飛び散りや文字部中抜けが発生
し、異常画像が発生するといった問題があったが、本発
明の画像形成装置においては、中間転写体上のトナー像
を転写紙に転写する以前にその中間転写体上のトナーを
帯電させるトナー帯電手段を設けたことにより、中間転
写体上のトナーの保有電荷量をアップさせることがで
き、これにより、上記のような不安定なトナー保持状態
を改善して転写紙へのトナー飛び散りを防ぐだけでな
く、トナー間の電気的密着力を強くさせることができ、
トナー層（特に多層（多色）時）の中間でトナーが剥が
れることを防ぎ、文字部中抜け現象を解消させることが
できる。また、請求項１の発明は、コロナ放電器による
放電のタイミングを制御するものであり、電荷量分布ム
ラの軽減等を図ることができる。

【００１６】請求項３〜５の発明では、トナー帯電手段
としてコロナ放電器を用い、紙転写前チャージャーとす
ることにより、簡単、軽量で効率良く中間転写体上のト
ナーの電荷量を高くし、トナー間の電気的密着力をアッ
プさせることが可能となる。

【００１７】請求項６の発明は、コロナ放電器の放電中
において、中間転写体の周速度を通常作動時よりも遅く
なるように制御しているため、中間転写体上のトナーに
充分に電荷を付与することが可能となる。

【００１８】請求項７の発明は、中間転写体上のトナー
の電荷量の範囲を規定し、良好な画像を得られるように
したものである。

【００１９】

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明に係わるカラー複写装置の概
略構成図、図２は図１に示すカラー複写装置の感光体及
び中間転写ベルト周りの拡大図である。以下、本装置の
構成・動作を説明する。図１，２において、カラー画像
読み取り装置（以下、カラースキャナーと称す）１は、
原稿３の画像を照明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ
６を介してカラーセンサー７に結像して、原稿のカラー
画像情報を、例えばＢlue（Ｂ），Ｇreen（Ｇ），Ｒed
（Ｒ）の色分解毎に読み取り、電気的な画像信号に変換
する。カラーセンサー７は、この例ではＢ，Ｇ，Ｒの色
分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成されてお
り、３色同時読み取りを行なう。そして、このカラース
キャナー１で得たＢ，Ｇ，Ｒの色分解画像信号強度レベ
ルをもとにして、画像処理部（図示せず）で色変換処理
を行ない、Ｂlack（以下、Ｂｋと記す），Ｃyan（同、
Ｃ），Ｍagenta（同、Ｍ），Ｙellow（同、Ｙ）のカラ
ー画像データを得る。これを、次に述べるカラー画像記
録装置（以下、カラープリンターと称す）２によって、
Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの顕像化を行ない、最終的なカラーコ
ピーとする。

【００２１】尚、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画像データを得る
ためのカラースキャナー１の動作方式は、カラープリン
ター２の動作とタイミングを取ったスキャナースタート
信号を受けて、図１において、照明及びミラー光学系が
図中の左矢印方向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の画
像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによ
って、順次４色の画像データを得る。そして、その都度
カラープリンター２で順次顕像化しつつ、これを重ね合
わせて４色フルカラー画像を形成する。

【００２２】次に、カラープリンター２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナー１か
らのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に
対応した光書き込みを行ない、感光体ドラム９に静電潜
像を形成する。この書き込み光学ユニット８は、レーザ
ー８-1とその発光駆動制御部（図示せず）、ポリゴンミ
ラー８-2とその回転用モータ８-3、ｆ／θレンズ８-4や
反射ミラー８-5等で構成されている。感光体ドラム９
は、矢印の如く反時計方向に回転するが、その周りに
は、感光体クリーニングユニット（クリーニング前除電
器１０-1を含む）１０、除電ランプ１１、帯電器１２、
電位センサー１３、Ｂｋ現像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ
現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検知器１
８、中間転写ベルト１９などが配置されている。各現像
器１４〜１７は、静電潜像を現像するために現像剤の穂
を感光体９の表面に接触させて回転する現像スリーブ１
４-1，１５-1，１６-1，１７-1と、現像剤を汲み上げ・
撹拌するために回転する現像パドル１４-2，１５-2，１
６-2，１７-2、及び現像剤のトナー濃度検知センサー１
４-3，１５-3，１６-3，１７-3などで構成されている。

【００２３】さて、待機状態では４個の現像器全てが、
現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作動）状態になっ
ているが、以下においては現像動作の順序（カラー画像
形成順序）が、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの例で説明する（但
し、画像形成順序は、これに限定されるものではな
い）。コピー動作が開始されると、カラースキャナー１
で所定のタイミングからＢｋ画像データの読み取りがス
タートし、この画像データに基づきレーザー光による光
書き込み・潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データに
よる静電潜像をＢｋ潜像と称す。Ｃ，Ｍ，Ｙについても
同じ）。このＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべく、
Ｂｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達する前
に、現像スリーブ１４-1を回転開始して剤の穂立てを行
ない、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。そして以後、
Ｂｋ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がＢｋ
現像位置を通過した時点で、速やかにＢｋ現像スリーブ
１４-1上の剤穂切りを行ない、現像不作動状態にする。
これは少なくとも、次のＣ画像データによるＣ潜像先端
部が到達する前に完了させる。尚、穂切りは現像スリー
ブ１４-1の回転方向を、現像動作中とは逆方向に切り替
えることで行なう。

【００２４】さて、感光体９に形成したＢｋトナー像
は、感光体９と等速駆動されている中間転写ベルト１９
の表面に転写する（以下、感光体から中間転写ベルトへ
のトナー像転写をベルト転写と称す）。ベルト転写は、
感光体９と中間転写ベルト１９が接触状態において、転
写バイアスローラ２０に所定のバイアス電圧を印加する
ことで行なう。尚、中間転写ベルト１９には、感光体９
に順次形成するＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面
に順次位置合わせして４色重ねのベルト転写画像を形成
し、その後、転写紙に一括転写を行なう。この中間転写
ベルトユニットの構成・動作については後述する。

【００２５】ところで、感光体９側ではＢｋ工程の次に
Ｃ工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナ
ー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その画像デ
ータによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を行な
う。Ｃ現像器１５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜
像後端部が通過したした後で、且つＣ潜像の先端が到達
する前に現像スリーブ１５-1を回転開始して剤の穂立て
を行ない、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像
領域の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、
先のＢｋ現像器の場合と同様にＣ現像スリーブ１５-1上
の剤穂切りを行なう。これもやはり次のＭ潜像先端部が
到達する前に完了させる。尚、Ｍ及びＹの工程について
は、それぞれの画像データ読み取り・潜像形成・現像の
動作が上述のＢｋ，Ｃの工程と同様であるので説明は省
略する。

【００２６】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、ベル
ト転写バイアスローラ２０、及び従動ローラ群に張架さ
れており、図示してない駆動モータにより後述の如く駆
動制御される。ベルトクリーニングユニット２２は、ブ
ラシローラ２２-1、ゴムブレード２２-2、及びベルトか
らの接離機構２２-3などで構成されており、１色目のＢ
ｋ画像をベルト転写した後の、２・３・４色目をベルト
転写している間は、接離機構２２-3によってベルト面か
ら離間させておく。

【００２７】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３-1、ローラークリーニングブレード２３-2、及
びベルトからの接離機構２３-3などで構成されている。
紙転写バイアスローラ２３-1は、通常はベルト１９面か
ら離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成された
４色の重ね画像を転写紙２４に一括転写する時に、タイ
ミングを取って接離機構２３-3で押圧され、該ローラ２
３-1に所定のバイアス電圧を印加して転写紙２４への転
写を行なう。尚、転写紙２４は、給紙ローラー２５、レ
ジストローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重
ね画像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに
合わせて給紙される。

【００２８】さて、中間転写ベルト１９の動き方は、１
色目のＢｋトナー像のベルト転写が後端部まで終了した
後の動作方式として、次の３通りが考えられるが、この
中の１方式か、または、コピーサイズに応じて（コピー
速度面などで）効率的な方式の組み合わせによって動作
させる。１）一定速往動方式：Ｂｋトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速で往
動を続ける。そして、ベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が、再び
感光体９との接触部のベルト転写位置に到達した時、感
光体９側は次のＣトナー像の先端部が丁度その位置にく
るように、タイミングを取って画像形成されている。そ
の結果、Ｃ画像はＢｋ画像に正確に位置合わせして中間
転写ベルト１９上に重ねてベルト転写される。その後も同様動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続き、その
まま往動しながら、ベルト面上の４色重ねトナー像を、
上記したように転写紙２４に一括転写する。

【００２９】２）スキップ往動方式：Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そのままの往動方向に高速
スキップさせて、所定量を移動したら当初の往動速度に
戻す。またその後、再び感光体９にベルト１９を接触さ
せる。そして、ベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が、再び
ベルト転写位置に到達した時、感光体９側は次のＣトナ
ー像の先端部が丁度その位置にくるように、タイミング
を取って画像形成されている。その結果、Ｃ画像はＢｋ
画像に正確に位置合わせして重ねてベルト転写される。その後も同様動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続き、その
ままの往動速度で、ベルト１９面上の４色重ねトナー像
を転写紙２４に一括転写する。

【００３０】３）往復動（クイックリターン）方式：Ｂｋ像のベルト転写が終了したら、感光体９面からベ
ルト１９を離間させ、そして、往動を停止させると同時
に逆方向に高速リターンさせる。リターンは、ベルト１
９面上のＢｋ画像先端位置が、ベルト転写相当位置を逆
方向に通過し、さらに、予め設定された距離分を移動
した後に停止させて、待機状態にする。次に、感光体９側のＣトナー像の先端部が、ベルト転
写位置より手前の所定位置に到達した時点に、中間転写
ベルト１９を再び往動方向にスタートさせる。また、ベ
ルト１９を感光体９面に再び接触させる。この場合も、
Ｃ画像がベルト１９面上でＢｋ画像に正確に重なるよう
な条件に制御されてベルト転写される。その後も同様動作によって、Ｍ，Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、リ
ターンせずにそのままの速度で往動して、ベルト１９面
上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００３１】さて、以上の動作により中間転写ベルト面
から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙２４は、
紙搬送ユニット２７で定着器２８に搬送され、所定温度
にコントロールされた定着ローラ２８-1と加圧ローラ２
８-2でトナー像を溶融定着された後、コピートレイ２９
に搬出されフルカラーコピーが得られる。尚、ベルト転
写後の感光体９は、感光体クリーニングユニット１０
（クリーニング前除電器１０-1、ブラシローラ１０-2、
ゴムブレード１０-3）で表面をクリーニングされ、ま
た、除電ランプ１１で均一に除電される。また、転写紙
２４にトナー像を転写した後の中間転写ベルト１９は、
クリーニングユニット２２を再び接離機構２２-3で押圧
して表面をクリーニングする。

【００３２】次に、リピートコピーの時は、カラースキ
ャナ１の動作、及び感光体９への画像形成は、１枚目の
Ｙ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで
２枚目のＢｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転
写ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙へ
の一括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニッ
ト２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナ
ー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目
と同様動作になる。

【００３３】尚、図１に示す転写紙給紙カセット３０，
３１，３２，３３には、各種サイズの転写紙が収納され
ており、操作パネル（図示せず）で指定されたサイズ紙
の収納カセットから、タイミングを取ってレジストロー
ラ２６方向に給紙・搬送される。また、３４はＯＨＰ用
紙や厚紙などの手差し給紙トレイである。

【００３４】以上までは、４色フルカラーを得るコピー
モードの説明であったが、３色コピーモード、２色コピ
ーモードの場合は、指定された色と回数の分について、
上記と同様の動作を行なうことになる。また、単色コピ
ーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その
色の現像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中
間転写ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方
向に一定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベ
ルト１９に接触したままの状態で、コピー動作を行な
う。

【００３５】以上、カラー複写装置の基本構成及び動作
について説明したが、図１，２に示した構成において
は、中間転写ベルト１９に形成されたトナー像を、紙転
写ユニット２３の接離機構（半回転するカム）２３-3で
紙転写バイアスローラ２３-1を押し上げて転写紙２４へ
とトナー像を転写させている。しかし、このような転写
方式では、紙転写時にローラ加圧によってトナーが凝集
し、電荷の低い不安定なトナー層の中間でトナーが剥が
れるために、図６に示すように、転写紙２４上の転写画
像に”文字部中抜け”を起こすことが有る。そこで、本
発明では、トナー間凝集を起こしても良好にトナー像を
転写させるために、転写紙が転写バイアスローラ２３-1
に進入する前に中間転写ベルト１９上のトナーを帯電さ
せるための手段として、コロナ放電器からなる転写前チ
ャージャー５０を設け、該転写前チャージャー５０によ
ってベルト上のトナーの保有電荷量をアップさせ、良好
に紙転写を行なわさせるものである。

【００３６】ここで、図３に本発明の画像形成装置にお
ける紙転写部の概略図を示す。図３において、中間転写
ベルト１９上に形成されたトナー像に転写前チャージャ
ー５０で放電し（本構成においてはマイナストナー、マ
イナス放電とする）、トナーをさらに帯電させ、トナー
間の電気的密着力を強める。これにより、転写紙２４へ
の転写の際に、紙転写ローラ２３-1によってトナーとは
逆極性のバイアスが印加され且つ加圧されてトナー間凝
集を起こしても、トナー間の電気的密着力が強まってい
るために、前述したような文字部中抜けは発生しない。
さらに、トナーの保有電荷量がアップしたことにより、
トナーが中間転写ベルト１９に電気的に安定して保持さ
れるので、紙転写直前でのトナーの転写紙２４への飛び
散りを防止することができる。

【００３７】次に、本発明のより具体的な実施例とその
実施結果（図５）を示す。ここで図５は、図３における
中間転写ベルト１９と転写前チャージャー５０のワイヤ
ー５０ａとの距離を１０ｍｍとし、ワイヤー５０ａに直
流（ＤＣ）−５ｋＶを印加して放電させた後に紙転写し
た結果を示す図であり、横軸は中間転写ベルト１９上の
トナー電荷量、縦軸はその時の文字部中抜け現象の程度
のランク評価であり、ランク５とは中抜けが発生してい
ないことを表わしている。ここで、転写紙として秤量８
０ｇ／ｍ² の紙を使用し、通常に転写させた時の中間転
写ベルト１９上のトナー電荷量は１０［−μＣ／ｇ］で
あり、この場合には図５に示すようにランク３となり文
字部中抜けが発生したが、本実施例においては、上記条
件で中間転写ベルト１９上のトナーに転写前チャージャ
ー５０によりコロナ放電させた結果、トナーの保有電荷
量が１５［−μＣ／ｇ］となり、図５に示すようにラン
ク５となり文字部中抜けの問題が改善された。さらに、
トナーの保有電荷量が上昇したために、トナーが中間転
写ベルト１９に電気的に安定して保持され、紙転写直前
でのトナーの飛び散りの問題も解消された。

【００３８】尚、上記実施例では、転写前チャージャー
５０によるコロナ放電としてＤＣコロトロンで説明した
が、本発明の別の実施例として、転写前チャージャー５
０にグリッド（図示せず）を設け、該グリッドにかかる
電圧を可変抵抗で調整して上記と同様の電圧を印加した
ところ、同様の結果が得られた。さらに別の実施例とし
て、図４に示すように、転写前チャージャー（コロナ放
電器）５０の電源として直流電源５０Ａと交流電源５０
Ｂを直列に接続し、転写前チャージャー５０のワイヤー
５０ａに実効値出力６ｋＶ，５００Ｈｚの交流高圧に−
５ｋＶの直流高圧を重畳して印加したところ、トナーの
保有電荷量が２０［−μＣ／ｇ］となり、同様にトナー
の飛び散り及び文字部中抜けの問題が解消された。

【００３９】また、転写前チャージャー５０の放電タイ
ミングとしては、例えば紙転写直前に一括放電する方法
があり、この場合は、特にトナー付着量が少ない時に有
効である。また、トナー付着量が比較的多い場合、例え
ば多色画像形成時には、転写前チャージャー５０の放電
タイミングを、各色毎に順次放電させるように制御し、
さらにその放電電圧（あるいは電流）を順次ステップア
ップさせることにより、顕著な効果が得られた。本実施
例では、中間転写ベルト上に形成された１色目のトナー
像へは、ＤＣ−３．５ｋＶを紙転写前チャージャー５０
に印加して放電させ、さらに２色目ではＤＣ−４．０ｋ
Ｖと順次−５００ｋＶ毎にステップアップして印加させ
た。その結果、複数回コロナ放電を受けるために、１色
（あるいは１層）のベルト上トナー電荷の分布ムラも軽
減され、４回目の放電後（つまりフルカラー時）のベル
ト上トナー電荷量は２５［−μＣ／ｇ］であり、広範囲
において均一な電荷量を示した。さらに、この方式で
は、１色目のベルト上トナーのチャージアップ量は少な
いために、２色目以降のベルト転写時において、転写効
率が落ちる等の悪影響を与えない。勿論、中間転写ベル
ト１９の非画像部は、中間転写ベルト１９が中抵抗体で
あるため、放電直後でもチャージアップしていることは
ない（時定数が小さいため、電荷が近傍のアースローラ
に流れ込む）。

【００４０】ところで、上記の紙転写前チャージャー５
０の放電中において、中間転写ベルト１９の周速度を通
常１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］の半分の９０［ｍｍ／ｓｅ
ｃ］にした時のベルト上トナーの電荷量は３０［−μＣ
／ｇ］に達し、文字部中抜け及び転写紙へのトナー飛び
散りの無い良好な画像が得られた。この時の放電条件
は、前述のような実効値出力６ｋＶ，５００Ｈｚの交流
高圧に、−５ｋＶの直流高圧を重畳させた場合である
が、その他に、紙転写前チャージャー５０に直流高圧の
みを印加させた場合でも勿論良く、さらに、多色時にお
いては、各色毎に順次放電電圧（あるいは電流）をステ
ップアップさせるが、その各々の放電時、あるいは最終
の放電時に、同様に中間転写ベルト１９の周速度を遅く
することも可能である。実施例としては、フルカラー画
像形成時において、ベルト上の１色目のトナーに対して
紙転写前チャージャー５０でＤＣ−３．５ｋＶを印加
し、各色毎、順次−５００Ｖ毎にステップアップして印
加し、その各々毎回の放電中はベルトの周速度を通常の
半分の９０［ｍｍ／ｓｅｃ］にした結果、ベルト上トナ
ーの電荷量は４０［−μＣ／ｇ］になり、上記と同様に
文字部中抜け及び転写紙へのトナー飛び散りは無く、良
好な画像が得られた。

【００４１】しかし、中間転写ベルト１９上のトナーの
電荷量にも上限があり、これまで説明してきた以外の条
件で過剰にコロナ放電させても、ベルト上トナーの電荷
量はそれ以上上昇していかない。また、ベルト上トナー
の電荷量が４０［−μＣ／ｇ］を超える条件が得られた
としても、紙転写の際に、通常より遥かに高い転写電界
を必要とし、転写効率が悪くなる。従って、ベルト上ト
ナーの電荷量は、１５［−μＣ／ｇ］以上４０［−μＣ
／ｇ］以下の範囲内にあるのが望ましいと言える。尚、
本発明において、転写紙は普通紙に限らず、厚紙やＯＨ
Ｐシート、葉書などの特殊紙でも効果があることは言う
迄もない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２の発
明によれば、紙転写以前に中間転写体上のトナーを帯電
させる手段を設けたことにより、中間転写体上のトナー
の保有電荷量をアップさせることができ、これにより、
中間転写方式の画像形成装置における不安定なトナー保
持状態を改善して転写紙へのトナー飛び散りを防ぐだけ
でなく、トナー間の電気的密着力を強くさせることがで
き、トナー層（特に多層（多色）時）の中間でトナーが
剥がれることを防ぎ、文字部中抜け現象を解消させるこ
とができる。従って、文字部中抜け及び転写紙へのトナ
ー飛び散りがない良好な画像を得ることができる。ま
た、請求項１の発明によれば、中間転写体上に各色トナ
ー像を順次重ね合わせる多色時において、コロナ放電器
の放電タイミングを各色毎に順次放電するように制御
し、且つその放電電圧（あるいは電流）をステップアッ
プしているので、１色目のトナーのチャージアップ量は
少ないので、２色目以降の中間転写体への転写に影響を
与えることがない（３色目以降も同じ）。

【００４３】請求項３の発明によれば、請求項１、２の
効果に加えて、トナー帯電手段を、直流高圧を印加する
コロナ放電器からなる転写前チャージャーとしたことに
より、簡単、軽量で且つ制御性及び取付性が容易であ
る。

【００４４】請求項４の発明によれば、請求項１、２の
効果に加えて、トナー帯電手段を、交流高圧に直流高圧
を重畳して印加するコロナ放電器からなる転写前チャー
ジャーとしたことにより、中間転写体上のトナーに対す
る帯電効率を向上することができる。

【００４５】請求項５の発明によれば、請求項１、２の
効果に加えて、トナー帯電手段を、開口部にグリッドを
備え該グリッドにトナーと同極性の直流バイアスを印加
するスコロトロンタイプのコロナ放電器からなる転写前
チャージャーとしたことにより、放電安定性が増大し、
容易に狙いのトナー電荷量を得ることができる。

【００４６】請求項６の発明によれば、紙転写前トナー
帯電手段としてのコロナ放電器の放電中において、中間
転写体の周速度を通常作動時よりも遅くなるように制御
したことにより、中間転写体上のトナーは充分に放電を
受けることができるので、トナー層の深部まで電荷を注
入することができる。

【００４７】請求項７の発明によれば、中間転写体上に
形成されているトナーの電荷量を１５［−μＣ／ｇ］以
上４０［−μＣ／ｇ］以下の範囲内としたことにより、
文字部中抜け及び転写紙へのトナー飛び散りもなく、か
つ、紙転写の転写効率も落ちることがない。

【００４８】コロナ放電器の放電タイミングを、紙転写
直前に一括放電するように制御することで、極めて制御
が容易でオゾン発生量も少なくすることもできる。

【００４９】中間転写体上に各色トナー像を順次重ね合
わせる多色時において、コロナ放電器の放電タイミング
を各色毎に順次放電するように制御することで、中間転
写体上のトナーの電荷量分布ムラが軽減され、均一な電
荷量とすることもできる。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカラー複写装置の概略構成図で
ある。

【図２】図１に示すカラー複写装置の感光体及び中間転
写ベルト周りの拡大図である。

【図３】本発明の画像形成装置における紙転写部の概略
図である。

【図４】本発明に係るトナー帯電手段の構成例を示す図
である。

【図５】本発明の実施結果を示す図であって、中間転写
ベルト上のトナー電荷量に対する文字部中抜け現象の程
度のランクを示した図である。

【図６】中間転写体上のトナー電荷量の不足による紙転
写時の文字部中抜け現象の説明図である。

【符号の説明】

１：カラー画像読み取り装置（カラースキャナー）２：カラー画像記録装置（カラープリンター）３：原稿４：照明ランプ５：ミラー群６：レンズ７：光電変換素子（ＣＣＤ等）８：書き込み光学ユニット８-1：レーザー８-2：ポリゴンミラー８-3：ポリゴンモータ８-4：ｆ／θレンズ８-5：反射ミラー９：感光体ドラム１０：感光体クリーニングユニット１０-1：クリーニング前除電器１０-2：ブラシローラ１０-3：ゴムブレード１１：除電ランプ１２：帯電器１３：電位センサー１４：Ｂlack（Ｂｋ）現像器１４-1：Ｂｋ用現像スリーブ１４-2：Ｂｋ用現像パドル１４-3：Ｂｋ用トナー濃度検知センサー１５：Ｃyan（Ｃ）現像器１５-1：Ｃ用現像スリーブ１５-2：Ｃ用現像パドル１５-3：Ｃ用トナー濃度検知センサー１６：Ｍagenta（Ｍ）現像器１６-1：Ｍ用現像スリーブ１６-2：Ｍ用現像パドル１６-3：Ｍ用トナー濃度検知センサー１７：Ｙwllow（Ｙ）現像器１７-1：Ｙ用現像スリーブ１７-2：Ｙ用現像パドル１７-3：Ｙ用トナー濃度検知センサー１８：現像濃度パターン検知器１９：中間転写体（中間転写ベルト）２０：ベルト転写バイアスローラ２１：ベルト駆動ローラ２２：ベルトクリーニングユニット２２-1：ブラシローラ２２-2：ゴムブレード２２-3：接離機構２３：紙転写ユニット２３-1：紙転写バイアスローラ２３-2：ローラクリーニングブレード２３-3：接離機構２４：転写紙２５：給紙ローラ２６：レジストローラ２７：紙搬送ユニット２８：定着器２８-1：定着ローラ２８-2：加圧ローラ２９：コピートレイ３０，３１，３２，３３：転写紙給紙カセット３４：手差し給紙トレイ５０：転写前チャージャー（コロナ放電器）５０ａ：ワイヤー５０Ａ：直流電源５０Ｂ：交流電源

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、その表面に形成された静電
潜像にトナーを供給して該潜像を顕像化する現像手段
と、前記潜像担持体に対して接離可能な状態で配置され
潜像担持体上のトナーが転写される中間転写体を備え、
前記中間転写体のトナーを転写紙へ電気的に転写させる
画像形成装置であって、転写紙に転写する以前に前記中
間転写体上のトナーを帯電させるトナー帯電手段を有
し、前記中間転写体上に各色トナー像を順次重ね合わせる多
色時において、前記トナー帯電手段の放電タイミングを
各色毎に順次放電するように制御し、且つその放電電圧
（あるいは電流）を順次ステップアップするように制御
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】潜像担持体と、その表面に形成された静電
潜像にトナーを供給して該潜像を顕像化する現像手段
と、前記潜像担持体上のトナーが転写される中間転写体
を備え、前記中間転写体のトナーを転写紙へ電気的に転
写させる画像形成装置であって、転写紙に転写する以前
に前記中間転写体上のトナーを帯電させるトナー帯電手
段を有し、前記中間転写体上に各色トナー像を順次重ね合わせる多
色時において、前記トナー帯電手段の放電タイミングを
各色毎に順次放電するように制御し、且つその放電電圧
（あるいは電流）を順次ステップアップするように制御
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記トナー帯電手段が、直流高圧を印加す
るコロナ放電器であることを特徴とする請求項１または
２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記トナー帯電手段が、交流高圧に直流高
圧を重畳して印加するコロナ放電器であることを特徴と
する請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記トナー帯電手段が、開口部にグリッド
を備えており、該グリッドにトナーと同極性の直流バイ
アスを印加するコロナ放電器であることを特徴とする請
求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項６】前記コロナ放電器の放電中において、中間
転写体の周速度を通常作動時よりも遅くなるように制御
したことを特徴とする請求項３乃至５の何れか１つに記
載の画像形成装置。
【請求項７】前記中間転写体上のトナーの電荷量を１５
［−μＣ／ｇ］以上４０［−μＣ／ｇ］以下の範囲内と
したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記
載の画像形成装置。