JPH05273829A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの飛散がなく、転写効率の高い画像形
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
成し再帯電は行わず、既に形成された画像部の最終に形
成したトナー像部分を除いた画像部分に対してのみ、画
像信号処理部分によって生成された再露光信号に基づい
てレーザ書込み装置13によって再露光を行ったのち、そ
の多色トナー像を転写ベルト装置30によって転写材であ
る記録紙Ｐに転写することを特徴としている。

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、一定の正の表面電位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
担持した感光体には高湿下など転写材の耐圧が低下して
転写時にはじきなどの転写不良が起きないで良好な転写
が行われるようにトナーＴの付着した画像部のみに再露
光が行われる。そののち上記多色トナー像は転写手段に
よって転写材に転写され、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ためドラム経は大きく
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、感光体の疲労が少なく
寿命が伸びる。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限り現像が行なわれないため、混色
が起こらないという利点がある。

【００１１】

【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は前記再露光が行われている。
このため再露光の位置がずれてトナー像の近傍に低電位
部が生じ易くトナーが転移し、トナーの飛散による解像
力の低下や色ズレを生じ易いこと。

【００１２】また、最終に形成したトナー像部の電位は
再露光が行われると電位が下がり過ぎて転写率が低下す
るという問題点があった。

【００１３】本発明は、前記の問題点を解決して、トナ
ーの飛散がなく、転写効率の高い画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【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
既に形成された画像部に対し再露光を行ったのち、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トナー像部分には
再帯電及び再露光を行わないことを特徴とする画像形成
装置によって達成される。

【００１５】

【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の画像形成装置の画像信号処
理部の一例を示すブロック図である。図１、図２及び図
４によって本実施例の構成、動作について説明する。

【００１６】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上の12はスコロトロン帯電器で、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
感光体周面の除電をしておく。

【００１７】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。この像露光はコンピュータからレーザ書込
み装置に又は画像読取り装置から入力される画像信号を
図２に示す画像信号処理部によって処理を行ったのちレ
ーザ書込み装置に入力して像担持体上に潜像形成が行わ
れる。

【００１８】画像信号は例えば図示しない画像読取り装
置から入力されるものとして図２に従って説明する。

【００１９】画像読取り装置40より原稿の画像色信号Ｂ
（青），Ｇ（緑），Ｒ（赤）のアナログ信号が画像信号
処理部50に入力される。この信号はＡ／Ｄ変換回路51に
よってＡ／Ｄ変換後に光学系等による歪みをシェーディ
ング補正回路52によって除去されたのち、一時的にバッ
ファメモリ53に入力されて各Ｂ，Ｇ，Ｒを同一画像位置
に対応させる。次いでバッファメモリ53からのＢ，Ｇ，
Ｒ信号は補色変換回路54においてＹ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン）に補色変換されｙ，ｍ，ｃ
の信号となる。この信号は階調補正回路55ａにおいて階
調補正がなされたのち、黒成分抽出回路56においてｙ，
ｍ，ｃの各データから黒成分の抽出が行われ黒成分のデ
ィジタル信号ｋが生成される。このうちｙ，ｍ，ｃ信号
はマスキング回路57において色修正され、かつｋ信号と
共に階調補正回路55ｂにおいて再度階調補正される。一
方、マスキング回路57からｙ，ｍ，ｃ信号、黒成分抽出
回路56からｋ信号を入力された再露光信号発生回路58
は、本実施例において最終回の像露光となる黒成分の画
像部分を除いた画像(トナー像)部分に再露光を施す再露
光信号ｒを生成し、上記ｙ，ｍ，ｃ，ｋ信号と共に画像
信号記憶回路59に入力される。画像信号記憶回路59から
は読出し回路60によって各画像信号は像露光順序に従っ
て読出され変調回路61において例えばパルス幅変調が行
われレーザ書込み装置13に送出される。

【００２０】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
対して上記画像信号に基づいて露光を行ない、図４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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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１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。

【００２４】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。

【００２５】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はさらに回転し再帯電は行われ
ず、レーザ書込み装置13のｒ信号に基づくレーザ走査に
よって最終に形成された画像（トナー像）を除いた他の
画像部分に対してのみ再露光が行われる。このときの再
露光量は環境等の違いによって制御することもある。
（しないことも含む）図３は各色画像（トナー像）が形
成される順序と再露光部分を示す図である。この画像部
分へのレーザによる再露光は、各画像部分の電荷を露光
により除去し、転写はじきなどを防止し次の転写工程で
良好な転写が行われるようなされるものである。

【００２６】ここで、最終画像に対しては再帯電が行な
われていないので、再露光による電荷除去の必要がな
く、むしろ再露光、再帯電の余分な工程がないので、よ
り良好な転写が行なわれる。

【００２７】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周面上の多色トナー像が
一括して記録紙Ｐ上に移される。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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
及び再露光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。

【００３５】

【発明の効果】本発明は前記のようにトナー像が重ね合
わされたのち、再帯電は行わず最終に形成された画像
（トナー像）を除いた画像部分にのみ再露光を行ったの
ち転写するようにしたので、再露光の行われる面積が小
さくなりトナーの飛散の発生率が減少し、また転写時の
画像部分の電位が揃うことにより安定した効率の高い転
写が行われ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画像信号処理部の一例
を示すブロック図である。

【図３】トナー像形成順序と再露光部分を示す図であ
る。

【図４】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５】再露光のズレを示す図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（像形成体） 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 50 画像信号処理部 58 再露光信号発生回路 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、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トナー像
   部分には再帯電及び再露光を行わないことを特徴とする
   画像形成装置。