JP3012016B2

JP3012016B2 - カラー画像記録装置

Info

Publication number: JP3012016B2
Application number: JP3053188A
Authority: JP
Inventors: 修司小池; 明彦石井; 志野境
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH04270362A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー画像記録装置に係
り、特に単一または複数の、感光ドラム、帯電ユニット
及び露光ユニットを有するとともに、各色トナー画像を
現像する複数の現像ユニットを有する像作成部と、必要
とする色数のトナー粉像を保持する中間転写体と、該中
間転写体上にトナー粉像が全て一次転写された後に記録
紙へのトナー粉像の二次転写を行い、定着するカラー画
像記録装置に関する。この種の装置としては、カラープ
リンタ、カラーファクシミリ、カラー複写機等が挙げら
れる。

【０００２】周知のように、電子写真記録装置には画像
作成プロセスと記録紙搬送プロセスがあり、画像作成プ
ロセスには、静電潜造作成プロセス、感光ドラムまたは
感光体ベルト上に画像を光学的に投影することによっ
て、あるいは誘電体ドラム上に電荷を付与することによ
って、静電潜像が作成される。静電潜像現像プロセスで
は、そのように作成された静電潜像に記録媒体としてト
ナーを静電的に付着することによって、静電潜像が現像
される。現像に用いたトナーは転写プロセスで記録紙に
転写され、次いで転写されたトナーは定着プロセスで記
録紙に定着される。本発明は、カラートナーを用いる電
子写真記録装置において、１つまたは複数の感光ドラム
からなる像作成部と、該感光ドラム上に作成された潜像
をカラートナーにより現像し、現像されたカラートナー
像を感光ドラムより随時中間転写体と呼ばれる画像保持
媒体に転写（以降、一次転写と記す。）し、転写し終わ
った該感光ドラムのトナーの現像に備えるため、除電・
クリーニング・帯電・露光を行い、上記プロセスを繰り
返す機構で、全色トナーの画像が中間転写体上に作成さ
れた後に、該中間転写体上のカラートナー画像を一度に
記録紙上へ転写（以降、二次転写と記す。）する方式の
カラー画像記録装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】この方式のカラー画像記録装置には、像
作成部として単一感光ドラムより中間転写体上へ順次ト
ナーを転写する第一の従来例に係るカラー画像記録装置
と、像作成部として複数の感光ドラム上に各色トナーを
現像し、次々と中間転写体上へ転写する第二の従来例に
係るカラー画像記録装置とがある。第一の従来例に係る
カラー画像記録装置の構成概要を図６に、第二の従来例
に係るカラー画像記録装置の構成概要を図７に示す。

【０００４】第一の従来例に係るカラー画像記録装置
は、図６に示すように、各色の現像ユニット４、単一の
感光ドラム１、帯電器２、露光器３等を有する像作成部
５１と、単一の中間転写体ドラム７とを有し、先ず像作
成部５１の帯電器２により感光ドラム１上を均一に帯電
する。次に、露光器３により感光ドラム１上に静電潜像
を作成し、現像部にてこの潜像に各色トナーを付着させ
現像する。現像ユニット４ａはＹ（イエロー）、４ｂは
Ｍ（マゼンタ）、４ｃはＣ（シアン）を黒補正のための
４ｄにＢＫ（ブラック）トナーを有する現像器を用意
し、感光ドラム１が１回転毎に１色ずつ現像する。現像
されたトナー画像は転写前除電器５により感光ドラム１
の余分な電荷が除去された後、中間転写体ドラム７との
接点にて一次転写される。転写されなかった感光ドラム
１上のトナーはクリーニング部６で除去され、再び元の
プロセス位置を回る。必要なトナー粉像が全て中間転写
体ドラム７上に転写された後、記録紙１００上にローラ
転写器８にて二次転写され、定着器９に搬送され、定着
される。

【０００５】第二の従来例に係るカラー画像記録装置は
図７に示すように、４個の感光ドラム１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄをそれぞれ中心とするプロセスユニット
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を有する像作成部５２と、中間
転写体ドラム１５とを有する。プロセスユニットＰ１
は、感光ドラム１０ａの周囲に帯電器１１ａ、潜像作成
装置１２ａ，現像器１３ａ及び、クリーナ１４ａを設け
てなる。他のプロセスユニットも同様な構成を有し、１
１ｂ，１１ｃ，１１ｄは帯電器、１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄは潜像作成装置、１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは現像器１
３ａ〜１３ｄにはそれぞれ異なった色の現像材が入って
いる。現像器１３ａ，１３ｂ，１３ｃにはカラー記録に
必要な３原色のＹ，Ｍ，Ｃがそれぞれ用いられ、現像器
１３ｄには黒補正のために、ＢＫが用いられる。当該第
二の従来例に係るカラー画像記録装置による記録は次の
手順で行われる。記録に際しては、記録紙１００を搬送
路上に繰り出すと同時に、各感光ドラム１０ａ〜１０ｄ
に順次各色の信号に相当する潜像を作成する。潜像作成
は、各感光ドラム１０ａ〜１０ｄの表面を対応する帯電
器１１ａ〜１１ｄにより一般に帯電させ、それに、潜像
作成装置１２ａ〜１２ｄにより潜像作成することにより
行われる。これらの潜像は、現像器１３ａ〜１３ｄによ
り現像されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色のトナー像となる。
これら感光ドラム１０ａ〜１０ｄ上のトナー画像を順次
中間転写体ドラム１５上に転写し、重ね合わせで、トナ
ー粉像を作成する。作成されたトナー像は転写器１６に
より記録紙１００上に転写され、定着器１８により固着
・定着される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より用
いている黒色のみの出力では記録紙上に作成されたトナ
ー粉像の厚さ（トナー付着量）があまり厚くなくても得
られる光学濃度は十分大きなものであるが、カラー画像
出力では表現する色がＹ，Ｍ，Ｃ以外の色、例えばＲ，
Ｇ，Ｂ等の二次色を表現する場合には、トナー粉像の厚
さ（付着量）は黒色出力の場合の２倍以上となる。さら
に、カラートナーによるカラー表現は減法混色により行
われるため、黒トナーよりも光透過性の良い樹脂を用い
ており、この点からも所望する光学濃度を得ようとした
場合には、黒トナーよりもトナー層厚を厚くする必要が
ある。また、これらのカラートナーにより作成された厚
いトナー粉像を記録紙上に定着する際には、定着ローラ
により与えられた熱により作成された厚いトナー粉像が
充分溶け、トナー層内での乱反射を低減し、下方のトナ
ー層の色を表面まで届かせなければならず、より溶けや
すい樹脂を用いているため樹脂自身では他のものに付き
易い性質を有しているため、トナー表面に疏水化処理を
したシリカを付着させ、トナー粉体の流動性を向上し、
ブロッキング等の低減を図っている。このトナーの流動
性向上のためのシリカ添加により、従来のトナーよりも
トナー粉像作成時のトナー充填率が低下し、これもトナ
ー粉像作成でトナー層厚の増加を促進している原因とな
っている。

【０００７】したがって、従来より用いている黒色トナ
ーのみの場合に対してカラートナーを用いる場合には、
作成されたトナー粉像がトナー構成・充填率・カラー表
現により非常に厚くなることである。そのために、二次
転写において、中間転写体上に作成されたトナー粉像の
最外郭となる部分では該トナー粉像の下層部との静電的
な結着力が弱く、また同時に該中間転写体との静電的な
結着力も弱いために、転写領域への進入時直前または排
出時直後における転写電界の乱れに対して影響を受け、
トナーが飛散し、画像の乱れを生ずる結果となる。しか
し、従来、中間転写体を用いた場合の一次転写における
感光体と中間転写体との接触圧力は全圧で数ｋｇｆとあ
まり加圧されておらず、二次転写においてもローラ転写
の場合は線圧1 kgf/cm程度の加圧があるがコロナ転写の
場合には特に圧力はかからない。このコロナ転写におけ
る転写電界の回り込みが特に問題となり、本発明におい
ては、コロナ転写を用いた二次転写においてもトナー粉
像の乱れない良好な画像を与えるものである。

【０００８】そこで、本発明は、中間転写体上に作成さ
れたカラートナー粉像の二次転写部におけるトナー飛散
（画像の乱れ）を低減することを目的としてなされたも
のでであり、特に線画出力において、細線を二次色（２
色のトナーを重ね合わせて表現する色）で出力する場合
の二次転写（コロナ転写を用いる場合も含む）に入る部
分や出る部分における転写電界の回り込みによるトナー
粉像表面部分のトナーを乱れをなくし、シャープな線画
を得て良好な画像を与えることを目的としてなされたも
のである。

【０００９】以上の技術的課題を解決するため、第一の
発明は、単一または複数の、感光ドラム、帯電ユニット
及び露光ユニットを有するとともに、各色トナー画像を
現像する複数の現像ユニットを有する像作成部と、必要
とする色数のトナー粉像を保持する中間転写体と、該中
間転写体に保持されたトナー粉像を記録紙へ転写する転
写部と、記録紙に転写されトナー粉像を定着する定着部
と、を有し、カラー画像を記録紙に形成するカラー画像
記録装置において、該中間転写体にトナー粉像が作成さ
れた後、記録紙への二次転写前に、該中間転写体が保持
するトナー粉像の厚さを低下させる方向に加圧を行う加
圧ローラを設け、該中間転写体が保持するトナー粉像
を、加圧ローラにより加圧した後、該転写部にて記録紙
に転写することによりカラー画像を形成するものであ
る。

【００１０】一方、第二の発明は図２に示すように、各
色毎に、順次、単一の感光ドラム上を帯電し、露光によ
り潜像を作成し、当該潜像を現像したトナー粉像を順次
中間転写体上に一次転写してトナー粉像を順次作成し
（Ｓ１）、当該トナー粉像の作成後に記録紙にトナー画
像の二次転写を行い（Ｓ３）、二次転写後に定着を行う
カラー記録方法において、前記中間転写体上にトナー粉
像が作成された（Ｓ１）後、各色または全色のトナー粉
像の作成後に、所定の大きさの圧力で加圧を行い（Ｓ
２）、加圧後に二次転写を行う（Ｓ３）ものである。

【００１１】

【作用】ステップＳ１で、前記像作成部５０によりトナ
ー粉像を前記中間転写体６０上へ各色毎または全色につ
いて一次転写された後、ステップＳ２で、当該中間転写
体６０に接して設けられた前記加圧ローラ８０により、
中間転写体６０に作成されたトナー粉像を圧縮する。こ
れによりトナー粉像の充填率を向上せしめ、トナー粉像
の厚さを低下（薄く）することによりトナー粉像の最外
部のトナーと中間転写体との距離を近づけることで静電
的な結着力を高め、二次転写部への突入及び排出時にお
ける転写電界の回り込み等に影響されないようにし、記
録紙上に画像の乱れのない、良好な粉像を与えるもので
ある。当該加圧ローラ８０により加圧された後に、ステ
ップＳ３で当該トナー粉像を記録紙７０上に二次転写を
行うことになる。尚、請求項２から６の第一の発明の実
施態様に示すように、用いる加圧ローラとして、例え
ば、該中間転写体との接触部分における圧力が充分かか
るようにローラ径をΦ30mm以下と小さくし、接触幅を狭
くすることで単位長さあたりの接触圧力を向上させると
ともに、接触圧力は該中間転写体の回転軸に負担をかけ
該中間転写体の偏心を発生させない程度の線圧とするよ
うにした。また、トナー粉像と接触した場合には、最外
部のトナーが該中間転写体との静電的な結着よりも機械
的な力により加圧ローラに付着し易いために、該加圧ロ
ーラの表面をフ素樹脂により覆ったものを用いるか、該
加圧ローラにトナーと同極性の電圧をトナー粉像に乱れ
を生じさせない程度に印加することでトナー付着を回避
する例を示している。

【００１２】

【実施例】第一の実施例に係るカラー画像記録装置を図
３に示す。本装置は図６に示した従来例に係るカラー画
像記録装置に、図中符号２１で示す加圧ローラを前記中
間転写体７に接するように設けたものである。図３中、
従来例と同一符号は同一のものを表すものとする。図５
に本実施例に係る中間転写ドラム（第三の実施例で用い
る中間転写ドラム１５と同様）７を示す。該中間転写ド
ラム７はアルミ素管１９上に導電性ゴム２０を1mm の厚
さでもってライニング（lining 裏張り )したものであ
り、該導電性ゴム２０の体積抵抗率は１０⁶〜１０⁸Ω
・cmである。図３において、像作成部分５１は図６に示
した通りで、二次転写直前の位置に加圧ローラ２１を設
置した。本実施例に係るカラー画像記録装置にあって
は、該中間転写体７の１回転当たりに１色のトナー粉像
を作成するものであるために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの４色
からなるトナー粉像の作成を行うには該中間転写ドラム
７が４回転する必要があり、その間も常に該加圧ローラ
２１を該中間転写ドラム７に圧接し、各色トナー粉像が
該中間転写ドラム７に一次転写される毎にトナー粉像を
加圧した。これによって、従来、トナー粉像の充填率が
約0.3 で、光学濃度1.3 ＯＤ以上を得るためのトナー層
厚は単色で約30μm であったものが、本実施例に係る加
圧ローラ２１による加圧によりトナー粉像の充填率は0.
6 以上になり、またトナー層厚も十数μm と薄くなり、
これにより、二次転写での画像、特に線画及び画面の縁
の部分を観察したところトナーのチリはなく、良好な画
像となる。

【００１３】続いて、第二の実施例について説明する。
本実施例では、第一の実施例と異なり、前記加圧ローラ
２１により常に加圧を行うのではなく、トナー粉像が全
て作成された後に圧接することとし、図示しない機構を
設けることにより、加圧ローラ２１を中間転写ドラム７
から隔離可能にしたものである。これによりトナー粉像
作成中は該加圧ローラ２１を該中間転写体７より隔離す
るようにした。本実施例にあっても、第一の実施例と同
様にトナー粉像を加圧ローラ２１の圧接部を通過させる
ことで、トナー粉像の充填率は高くなり、トナー粉像の
層厚は薄くなる。これを二次転写したところ、同様に良
好な画像を得ることが可能になる。

【００１４】このように、本実施例では加圧ローラ２１
を全トナー粉像が作成された後に圧接するようにしたの
は、第一の実施例において、画像の出力をしない状態に
おいても該加圧ローラ２１を該中間転写ドラム７に圧接
したままで放置しておいたところ、該中間転写ドラム７
のアルミ素管１９上にライニングしてある導電性ゴム２
０に該加圧ローラ２１の圧接部分との接触部に窪みが生
じ、このままの状態で再度画像出力を開始したところ、
この窪みの部分が各感光体との接触において振動を発生
することが確認された。さらに、この窪み部分におい
て、一次転写時でのトナー粉像の乱れが発生し、同時に
出力画像にも同様の乱れが確認されたからである。

【００１５】続いて、第三の実施例について説明する。
図４に示すように、従来例で示した図７のカラー画像記
録装置の中間転写体１５に接するように本実施例に係る
加圧ローラ２２を設けたものである。尚、図４と図７と
で同一符号を用いた場合には同一のものを表し、像作成
部５２等については重複した説明を避ける。本装置は中
間転写体１５上にトナー粉像を連続的に作成するもので
ある。加圧ローラ２２を設けることにより、第一実施例
と同様にトナー粉像を加圧する効果があるものである。
また、当該加圧ローラ２２を該中間転写体１５上にトナ
ー粉像が全て作成された後に圧接することとし、図示し
ない機構によりトナー粉像作成中は該加圧ローラ２２を
該中間転写ドラム１５より隔離するようにしても良い。
これによって第二実施例と同様に当該加圧ローラ２２の
圧接部分との接触部に対する窪みの発生を防止すること
ができることになる。さらに、該加圧ローラ２２を複数
個用意し、各プロセス間（例えばＰ１とＰ２との間、Ｐ
２とＰ３との間、Ｐ３とＰ４との間、Ｐ４と二次転写と
の間）に配置した場合でも同様の結果が得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、中間転
写体を用いたカラー画像記録装置において加圧ローラに
より二次転写前にトナー粉像を加圧することで、カラー
記録を行う際に作成させる厚いトナー粉像の充填率を向
上せしめ、トナー粉像を圧縮して、トナー層厚を薄く
し、トナー粉像の最上部のトナーと中間転写体との静電
的な結着力を増大させて、転写電界によるトナー飛散に
よる、細線部及び画面の縁における画像の乱れをなくす
ことができる。また、コロナ転写においても、良好転写
が行うことができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の原理ブロック図

【図２】第二の発明に係る原理流れ図

【図３】第一及び第二の実施例に係るカラー画像記録装
置を示す図

【図４】第三の実施例に係るカラー画像記録装置を示す
図

【図５】各実施例に係る中間転写ドラムを示す斜視図

【図６】第一の従来例に係るカラー画像記録装置を示す
図

【図７】第二の従来例に係るカラー画像記録装置を示す
図

【符号の説明】

５０，５１，５２像作成部６０（７，１５）中間転写体（中間転写ドラム）７０，１００記録紙８０，２１，２２加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−125766（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−167165（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単一または複数の、感光ドラム、帯電ユ
ニット及び露光ユニットを有するとともに、各色トナー
画像を現像する複数の現像ユニットを有する像作成部
と、必要とする色数のトナー粉像を保持する中間転写体と、該中間転写体に保持されたトナー粉像を記録紙へ転写す
る転写部と、記録紙に転写されトナー粉像を定着する定着部と、を有し、カラー画像を記録紙に形成するカラー画像記録
装置において、該中間転写体にトナー粉像が作成された後、記録紙への
二次転写前に、該中間転写体が保持するトナー粉像の厚
さを低下させる方向に加圧を行う加圧ローラを設け、該中間転写体が保持するトナー粉像を、加圧ローラによ
り加圧した後、該転写部にて記録紙に転写することによ
りカラー画像を形成することを特徴とするカラー画像記
録装置。