JPH05297727A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一で安定した高効率の転写が行われる画像
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
成する画像形成装置において、上記多色トナー像を転写
材である記録紙Ｐに転写する前に再帯電は行わず、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、その画像部分のトナー種類
（色）に対し適正な光量で露光するよう画像信号処理部
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、上記多色トナー
像を転写ベルト装置30によって記録紙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】電子写真法を用いて多色画像を得るには
多くの方法・装置が提案されている。その１つとして、
像担持体である感光体上に原稿像の分解色数に応じた潜
像形成と、カラートナーによる現像を繰返し、感光体上
で多色トナー像を重ねたのち転写材上に転写して多色画
像を得る方法が提案され、実施されている。この多色画
像形成の基本プロセスは本出願人による特開昭60-75850
号、同60-76766号、同60-95456号、同60-95458号、同60
-158475 号公報等によって開示されている。

【０００３】前記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まで電位の絶対値が低下する。

【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電圧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
が相対的に電位の高い（電位の絶対値が低い）露光部に
その電位の絶対値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、負帯電ト
ナーＴが付着したことにより電位の絶対値が上昇する
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、さらに電位の絶対値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
転写時にハジキ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（最終に現
像された画像部は除く場合もある）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
が、トナーの種類によって帯電量や透光率が異なるの
で、再露光後の画像部の電位が不均一になる。このため
転写効率が不均一となり、転写不良や画像ムラを生じる
という問題点があった。

【００１２】本発明は、前記の問題点を解決して、均一
で安定した高効率の転写が行われ良質な画像を得る画像
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、該多色トナー像の画像
部に再露光を行ったのち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、前記再露光の光量は前記画
像部のトナーの種類によって異な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の実施例の画像信号処理部の
一例を示すブロック図、図３は図１の実施例によるトナ
ー像形成順序と再露光部分を示す図である。図１ないし
図４によって本実施例の構成、動作について説明する。
なお、本実施例はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、黒（Ｋ）
の色のみを再現し、他の中間色は再現しない画像形成装
置である。従って、トナー像は最大２種類しか重ならな
い。

【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で、感光体ドラム10
周面に対し負のＶH（−600〜−800Ｖ）の一様な帯電を
所定電位ＶＧ（−550〜−850Ｖ）に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。

【００１６】感光体ドラム10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13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13に入力して感光体ドラム
10上に潜像形成が行われる。

【００１７】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。

【００１８】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を感光体ドラム10上の
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の各データから下色除去ののち黒成分の抽
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、感光体ドラム10上に形成された画像
(トナー像)部分に再露光を施す再露光信号ｒを生成す
る。この再露光信号ｒはＲＯＭ59に予め格納された画像
部のトナーの種類すなわち色別に決められた数値に従っ
て再露光光量が変わるようにした信号ｒである。

【００１９】再露光信号ｒの光量をＬ（Ｙ），Ｌ（Ｍ）
・・・Ｌ（Ｒ）とすると、画像部の色（トナーの種類）と
の関係は下記のようになる。

【００２０】 従って、画像部の色に対応する帯電量や透光率に応じた
適正な光量を有する再露光信号ｒが再露光信号発生回路
58において生成される。

【００２１】この再露光信号ｒと上記ｙ，ｍ，ｃ，ｋ信
号と共に画像信号記憶回路60に入力される。画像信号記
憶回路60からは読出し回路61によって各画像信号ｙ，
ｍ，ｃ，ｋ及び再露光信号ｒは像露光順序に従って読出
され変調回路62において本実施例においてはパルス幅変
調が行われレーザ書込み装置13に送出される。なお、上
記変調回路62を廃止し、各画像信号によってレーザ書込
み装置13のレーザダイオードの駆動電流を変調するレー
ザドライバを設け、レーザダイオードの発光出力を制御
して記録ドットの光量を変えるようにすることもでき
る。

【００２２】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
すように画像部が電位の絶対値が低いＶL（−100Ｖ〜
０）となるような反転潜像を形成する。

【００２３】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）等の負に帯
電したトナー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14
1上に300〜800μm層厚に規制されて現像域へと搬送され
る。

【００２４】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（1.5〜3.0KVp-p）のＡＣバイアス電圧とＶDC
（−500〜700Ｖ）のＤＣバイアス電圧が重畳して印加さ
れる。ＶDCとＶH及びトナーＴの帯電は同極性（負）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より電位の絶対値の高いＶ
Hの部分には付着せず、ＶDCより電位の絶対値の低い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。

【００２５】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。

【００２６】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像露光・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、ＶDC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
（−100〜−300Ｖ）＞ＶLとなる中間電位とすることも
ある。

【００２７】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、画像のトナーの種類（色）に対する
適正な光量で再露光が行われる。

【００２８】ただし、この時の再露光は環境等の違いに
よって若干変更するよう制御することもある。（しない
こともある。）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
ーザによる再露光によって、各画像部分の電荷を露光に
より除去し転写ハジキなどを防止し、次の転写工程で良
好な転写が行われるようになる。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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
（1.0〜3.0KV）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が接地又は、非線形素
子、又は抵抗を介して接地されている。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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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され、回収ボックス
に貯留される。

【００３６】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。

【００３７】

【発明の効果】本発明は像担持体上に多色のトナー像を
重ね合わせたのち、トナー像部分（画像）に対して再露
光を行い、しかもその再露光は画像の色（トナーの種
類）に応じた適正な光量で再露光を行ったのち転写する
ようにしたので、転写時の画像の電位が均一となり安定
した効率の高い転写が行われて良質の画像を得る画像形
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実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の実施例の画像信号処理部の一例を示すブ
ロック図である。

【図３】図１の実施例による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。

【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 50 画像信号処理部 58 再露光信号発生回路 59 ＲＯＭ 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、該多色トナー像の画像部に再露光を行ったのち転写
   手段によって転写材に転写する画像形成装置において、 前記再露光の光量は前記画像部のトナーの種類によって
   異なることを特徴とする画像形成装置。