JP2949837B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2949837B2
JP2949837B2 JP2326659A JP32665990A JP2949837B2 JP 2949837 B2 JP2949837 B2 JP 2949837B2 JP 2326659 A JP2326659 A JP 2326659A JP 32665990 A JP32665990 A JP 32665990A JP 2949837 B2 JP2949837 B2 JP 2949837B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像形成装置、詳しくはトナー画像転写型
の電子写真方式による画像形成装置に関する。
従来の技術 電子写真方式によりフルカラー画像を再現するには、
原稿画像を三原色に分解し、感光体(静電潜像担体)上
に担持されたトナー像を中間転写体に転写する1次転写
を繰り返した後、重ねられたトナー像を中間転写体から
転写材に2次転写する方法が知られている。しかし、こ
のようなフルカラー複写機において2次転写効率を測定
したところ、以下の問題点が見出された。
第1に、トナー像の転写は、トナー粒子をチャージャ
にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加することに
より中間転写体に静電的に吸引して行なわれる。トナー
は付着量が増加すればその帯電量も増加し、転写材への
2次転写にはより多量の転写電流が必要となる。即ち、
フルカラー画像はイエロー、マゼンタ、シアン3色のト
ナーの合成像であり、各カラートナーの転写プロセスを
繰り返すたびにトナー量が増加し、2次転写は一層困難
(転写効率が低下)となる。
第2に、先に感光体上に形成されて中間転写体に転写
されたトナー像は何度も1次転写チャージャからの電界
の影響を受ける。そのため、トナーの帯電量が変化(増
加)してしまう。このような帯電量の変化は、中間転写
体から転写材への2次転写の際転写不良の原因となる。
第1の問題点に関しては特開昭63−55580号公報、特
開昭56−99356号公報に開示されているように、1次転
写チャージャへの印加電圧をトナー画像の形成ごとに高
くしていくことで対応可能である。しかし、第2の問題
点に対応することができず、結果的に色バランスのよい
フルカラー画像を得ることは困難である。
発明の目的、構成及び作用 そこで、本発明の目的は、中間転写体上に1次転写さ
れたトナー画像の帯電量を各カラートナーごとに略均一
化して低く抑え、2次転写効率を均一で良好なものと
し、色バランスの良い高画質のカラー画像を得ることの
できる画像形成装置を提供することにある。
以上の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装
置は、静電潜像担体を均一に帯電させる帯電手段の出力
を、該担体上に色分解された画像が形成されていくごと
に順次低下させる制御手段を設けた。
即ち、静電潜像担体の初期表面電位が低ければ、1次
転写チャージャへの印加電圧を低く設定することがで
き、中間転写体上でのトナーの帯電量の変化を極力小さ
くすることが可能となる。また、静電潜像担体の初期表
面電位を低い値で一定としないのは、色ごとにトナー帯
電量の変化率を略等しくするためである。
従って、本発明によれば、静電潜像担体上に形成され
た単色のカラートナー像は略等しい効率で中間転写体上
に1次転写され、しかも中間転写体上に重ねられても、
先に中間転写体上に転写されているトナーの帯電量はそ
れ程増加することはなく、各カラートナーごとに略均一
の値となる。従って、中間転写体から転写材の2次転写
において転写効率が均一的に良好となり、画像の色バラ
ンスが向上する。
ところで、本発明にあっては、前記帯電手段の出力の
低下に応じて現像手段に印加する現像バイアスの電圧値
を低下させることが好ましい。通常、現像バイアスはト
ナーの背景部へのかぶり防止等を目的として現像効率を
調整するために現像電極に印加される。この現像バイア
スを帯電手段によって静電潜像担体に付与される初期表
面電位と略一定の電位差に制御することにより、初期表
面電位の段階的な低下に拘わらず各色に分解された静電
潜像を一定の現像効率でトナー画像に現像することが可
能となる。
実施例 以下、本発明に係る画像形成装置の実施例につき、添
付図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例であるフルカラー複写機を
示し、矢印a方向に回転駆動可能な感光体ドラム1の周
囲には、帯電チャージャ2、現像器4Y,4M,4C,4B、中間
転写ベルト5、残留トナーのクリーニング装置7、残留
電荷の除電ランプ8が配置されている。図示しない原稿
台ガラス上に載置された原稿からの光像は図示しない光
学系により矢印b方向から感光体ドラム1上に照射され
る。現像器4Yにはイエロートナー、現像器4Mにはマゼン
タトナー、現像器4Cにはシアントナー、現像器4Bにはブ
ラックトナーを含む現像剤が収容され、それぞれ選択的
に駆動される。
帯電チャージャ2はグリッド2aを備えたスコロトロン
チャージャが使用されている。グリッド2aはスイッチン
グ手段30を介してバリスタVS1〜VS4に接続されている。
スイッチング手段30は制御部32からの信号に基づいて所
定のタイミングで順次切り換えられ、バリスタVS1〜VS4
のいずれかで規制される電圧をグリッド2aに供給する。
このグリッド電圧の切換えによって帯電チャージャ2の
出力が変化し、感光体ドラム1上の初期表面電位が適切
な値に設定される。
また、高圧電源31の出力は各現像器4Y,4M,4C,4Bの現
像スリーブに印加される。この現像バイアスの電圧値は
前記スイッチング手段30にて切り換えられる帯電チャー
ジャ2の出力と一定の関係で変化する。なお、帯電チャ
ージャ2の出力値と現像バイアスの電圧値については後
に詳述する。
中間転写ベルト5は、ローラ10,11,12,13,14に無端状
に張り渡され、駆動ローラ11の回転に基づいて矢印c方
向に前記感光体ドラム1と同速で回転する。この中間転
写ベルト5は、体積抵抗が1×1010〜1×1013Ωcm程度
のポリウレタンゴム又はEPDM(エチレンとプロピレンと
ジエン成分を三元重合したターポリマー)を厚さ600μ
m程度のベルト状とし、表面に体積抵抗1×109〜1×1
012Ωcm程度のフッ素系水性塗料を厚さ10〜30μm程度
塗布し、平滑性及びトナー離型性を持たせたものが使用
されている。
ローラ10は以下に説明する2次転写のための対向電極
として機能するものである。中間転写ベルト5の内部に
は1次転写チャージャ6が感光体ドラム1と対向する位
置に設置されている。また、中間転写ベルト5の周囲に
は、2次転写チャージャ25、AC分離チャージャ26が電極
ローラ10に対向して設置され、残留トナーのクリーニン
グ装置15がバックアップローラ13に対向して設置されて
いる。さらに、本実施例においては、2次転写チャージ
ャ25の上流側にACチャージャ16が中間転写ベルト5に対
向して設置されている。ACチャージャ16は中間転写ベル
ト5上のトナー像に対してACコロナ放電を印加し、トナ
ーの電荷を減少させてその帯電量を適切な値に調整す
る。
一方、転写紙Sは複写機に着脱可能な自動給紙カセッ
ト20に収容されており、給紙ローラ21の矢印d方向への
回転により、給紙ローラ21に圧接する捌き板22の作用で
1枚ずつ捌かれて2次転写部へ給紙される。転写紙搬送
通路は種々のガイド板、タイミングローラ対23、搬送ベ
ルト27、定着装置28にて構成されている。
以上の構成において、モノカラーコピーモード時に
は、まず、感光体ドラム1の表面に帯電チャージャ2に
て均一に負極性の帯電が付与される。この場合、グリッ
ド2aはバリスタVS1に接続され、帯電チャージャ2は感
光体ドラム1の表面をVo1(−600V)の電位に帯電させ
る。次に、図示しない光学系からの原稿像の照射bによ
って、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器
4Y,4M,4C,4Bのうち予め選択された一つにより正極性に
帯電されたトナーで現像される。このとき現像スリーブ
に印加される現象バイアスは電圧Vb1(−250V)に制御
される。さらに、トナー像は1次転写チャージャ6から
放出される負極性の電荷によって形成される電界により
中間転写ベルト5上に1次転写される。中間転写ベルト
5上に1次転写されたトナー像は、ACチャージャ16にて
ACコロナ放電を印加され、トナーは1次転写時に上昇し
た分の帯電量を除電される。その後、トナー像は2次転
写チャージャ25から放出される負極性の電荷によって形
成される電界により転写紙S上に2次転写される。2次
転写後の転写紙SはAC分離チャージャ26によって形成さ
れるAC電界で除電され、中間転写ベルト5から剥離さ
れ、定着装置28でトナーの加熱定着が施された後、図示
しないトレイへ排出される。
一方、フルカラーコピーモード時にあっては、原稿画
像は光学系によってイエロー画像、マゼンタ画像、シア
ン画像、ブラック画像に色分解され、それぞれの画像が
感光体ドラム1の表面に静電潜像として形成され、対応
するカラートナーを有する現像器4Y,4M,4C,4Bにて現像
され、順次中間転写ベルト5上に1次転写されて画像が
重ねられていく。
ところで、感光体ドラム1の初期表面電位と現像バイ
アス電圧とは次のように制御される。
まず、1番目のイエロー画像形成時において、感光体
ドラム1は、前記モノカラーコピーモード時と同様に、
グリッド2aがバリスタVS1に接続された帯電チャージャ
2からのコロナ放電によりVo1(−600V)の電位に帯電
される。そして、イエロー画像の露光後、電圧Vb1(−2
50V)に制御された現像バイアスを印加された現像器4Y
により現像され、そのイエロートナー画像は中間転写ベ
ルト5上に転写される。
次に、感光体ドラム1上にはイエロー画像と同期をと
ってマゼンタ画像が形成される。このとき、グリッド2a
はバリスタVS2に接続され、帯電チャージャ2は感光体
ドラム1の表面をVo2(−550V)に帯電させる。このと
き、露光されたマゼンタ画像は電圧Vb2(−200V)に制
御された現像バイアスを印加された現像器4Mにより現像
され、前記イエロートナー画像に重ねて中間転写ベルト
5上に1次転写される。さらに、シアン画像形成時にお
いて、グリッド2aはバリスタVS3に接続され、帯電チャ
ージャ2は感光体ドラム1の表面をVo3(−500V)に帯
電させる。このとき、露光されたシアン画像は電圧Vb3
(−150V)に制御された現像バイアスを印加された現像
器4Cにより現像され、前記イエロー、マゼンタトナー画
像に重ねて中間転写ベルト5上に1次転写される。さら
に、ブラック画像形成時において、グリッド2aはバリス
タVS4に接続され、帯電チャージャ2は感光体ドラム1
の表面をVo4(−450V)に帯電させる。このとき、露光
されたブラック画像は電圧Vb4(−100V)に制御された
現像バイアスを印加された現像器4Bにより現像され、前
記イエロー、マゼンタ、シアントナー画像に重ねて中間
転写ベルト5上に1次転写される。
ところで、中間転写ベルト5上にカラートナーによる
色重ねが行なわれている間、転写紙Sは給紙されず、2
次転写チャージャ25及び分離チャージャ26もオフされた
ままである。また、クリーニング装置15もトナーの掻き
取り作用を停止する。4種類のトナー像が中間転写ベル
ト5上に重ねられると、転写紙Sが給紙され、2次転写
チャージャ25及び分離チャージャ26がオンされ、フルカ
ラートナー像が転写紙S上に2次転写される。
第2図は以上の制御手順をタイムチャートとして示し
たものである。
以上の実施例において、感光体ドラム1上に色分解さ
れた画像が形成されていくごとに、帯電チャージャ2の
出力を順次低下させる。これにて、1次転写チャージャ
6の出力をそれ程度高めることなく中間転写ベルト5へ
の1次転写を効率的に行なうことができ、中間転写ベル
ト5上に1次転写されたトナー像の帯電量がそれ程増加
することがなくなる。従って、転写紙Sへの2次転写効
率が高まり、画像ノイズが発生することのない、色バラ
ンスの良好なフルカラー画像が得られる。
また、中間転写ベルト5上に1次転写されたトナー像
にACチャージャ16にてACコロナ放電を印加することは、
1次転写されたトナー像の帯電量の増加を抑えるのに効
果的である。
さらに、感光体ドラム1の初期表面電位と現像バイア
ス電圧との関係を、 Vo1−Vb1=Vo2−Vb2=Vo3−Vb3=Vo4−Vb4 の関係に設定することは、各色ごとに現像効率を一定と
するために有効である。
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定
するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可能
である。
特に、本発明は4種のトナーを重ねるフルカラー画像
の形成のみならず、2色又は3色のトナーを重ねて画像
を形成する場合にも適用可能である。
また、転写材としては普通紙のみならず、OHPシート
等の特殊紙であってもよい。
さらに、画像の露光方式は可視光線によるアナログ方
式でなく、レーザビームによるデジタル方式を採用して
もよい。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、静電
潜像担体上に色分解された画像が形成されていくごとに
帯電手段の出力を順次低下させるようにしたため、中間
転写体上に1次転写されたトナーの帯電量の増加を低く
抑えることができ、各カラートナーを均一で良好な効率
で転写材上に2次転写でき、色バランスが良好なカラー
画像を得ることができる。また、廃棄トナーが少なくな
り、経済的であると共にクリーニング装置の負担が減少
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図、第2図は各部材の動作を示すタイムチャート
図である。 1……感光体ドラム、2……帯電チャージャ、2a……グ
リッド、4Y,4M,4C,4B……現像器、5……中間転写ベル
ト、6……1次転写チャージャ、25……2次転写チャー
ジャ、30……スイッチング手段、31……高圧電源、S…
…転写紙、VS1〜VS4……バリスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 21/00 370 G03G 21/00 370 (72)発明者 原 和義 大阪府大阪市中央区安土町2丁目3番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭62−247376(JP,A) 特開 平1−291267(JP,A) 特開 昭60−75844(JP,A) 特開 昭59−13264(JP,A) 特開 昭51−138444(JP,A) 特開 昭60−238863(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静電潜像担体に担持されたトナー像を中間
    転写体に転写する1次転写を複数回行なった後、重ねら
    れたトナー像を中間転写体から転写材に2次転写する画
    像形成装置において、 前記静電潜像担体を均一に帯電させる帯電手段と、 前記静電潜像担体上に色分解された画像が形成されてい
    くごとに前記帯電手段の出力を順次低下させる制御手段
    と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、さらに前記帯電手段の出
    力の低下に応じて現像手段に印加する現像バイアスの電
    圧値を低下させることを特徴とする請求項1記載の画像
    形成装置。
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