JP3465033B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

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、フ
ァクシミリ等に適用されるカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置は、トナー
供給ローラと制御電極であるアパーチャ電極体とから構
成されており、トナー供給ローラは帯電したトナーを担
持して、アパーチャ電極体付近にこの帯電したトナーを
供給する手段であり、アパーチャ電極体は、画像信号が
印加されることによって、帯電したトナーの流れを制御
し、トナーを普通紙等の記録支持体上に投射し、画像を
形成するものである。これらの画像形成装置として、特
開平５−309864号公報や特開平６−79908号公報等が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−79908号公
報によれば、制御電極であるアパーチャ電極体による画
像形成装置として、図11に示すように、画像信号に応じ
て制御される制御電極であるアパーチャ電極体401の、
トナー流を発生させたいアパーチャ414の下層電極413に
交流電圧Ｓを印加し、トナー供給ローラ431上のマイナ
ス極性に帯電されたトナーを、トナー供給ローラ431と
下層電極413との間で振動させる。更に、トナー流を発
生させたいアパーチャ414の上層電極411に、下層電極41
3の電圧よりプラスの電圧を電源Ｌにより重畳印加し、
アパーチャ414内にトナー流を発生させる。更に、アパ
ーチャ電極体401の上層電極411に印加された電圧よりも
プラス方向に高い電圧を電源Ｅにより対抗電極420に印
加し、対抗電極420の方向にアパーチャ414を通過したト
ナーを飛翔させ、記録紙Ｐ上にトナー像を形成する画像
形成装置400が提案されている。

【０００４】本願発明者らが、上記の画像形成装置に基
づき，制御電極であるアパーチャ電極体401とトナー供
給ローラ413を含むトナー供給部430を一体的なユニット
とし、アパーチャ電極体を用い、トナー像の重ね合わせ
によるカラー画像形成を行うものとして、図12に示す如
く、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及
び黒色（Ｋ）のトナーをそれぞれ充填したトナー飛翔手
段330Ｙ，330Ｍ，330Ｃ及び330Ｋを形成し、トナー飛翔
手段330Ｙ，330Ｍ，330Ｃ及び330Ｋ用いたカラー画像形
成装置300により、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫのトナーを順次重
ね合わせた後、定着装置７により定着し、カラー画像を
形成したところ、次のような問題を生じた。

【０００５】即ち、トナー像の重ね合わせの状態を示す
ものとして、図13に示すように、１色目のトナー像の上
に２色目のトナー像を形成する際、１色目のトナーの無
い所Ｐ３に、２色目のトナーを付ける場合は、２色目の
トナーが付き易いが、１色目のトナーの有る所Ｐ１に、
重ね合わせて２色目のトナーを付ける場合は、２色目の
トナーの電荷と同極性である１色目のトナーの電荷と反
撥し、２色目のトナーが付きづらい。特に、１色目のト
ナーのエッジ部Ｐ２においては、電界が集中するため、
更に付きづらい、という現象が起こった。また、さらに
その周辺にはフリンジ状にトナーが付き易い現象がみら
れた。

【０００６】３色目、４色目においても同様に、先のト
ナー像が有ると、その上に次のトナーが付きづらいとい
う現象が起こった。１色のトナー層の電位は、例えばト
ナーがマイナストナーの場合、−50Ｖ〜−150Ｖになる
ので、同極性のＹ，Ｍ，Ｃの３色のトナーを重ね合わせ
てゆくと、トナー層電位が極めて高くなりトナーが付き
づらくなる。前述のように、トナーのエッジ部では強い
電界が形成されて、特にトナーが付きづらい。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決して同極性
のトナーを重ね合わせてトナー像を形成してゆく際に、
先のトナー像の電位の影響を防止し、良好な画像形成の
可能なカラー画像形成装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、トナーを供
給するトナー供給部と前記トナー供給部よりのトナーを
画像信号に応じて像形成体上に飛翔させる制御電極とよ
り成るトナー飛翔手段を複数備え、前記トナー飛翔手段
より飛翔されたトナーよりなるトナー像を前記像形成体
上に順次重ね合わせてカラートナー像を形成するカラー
画像形成装置において、前記カラー画像形成装置に複数
のコロナ帯電装置を設け、前記像形成体上に形成されて
いるトナー像に対して前記コロナ帯電装置により電位を
平滑化させるためのコロナ帯電を行った後、前記トナー
飛翔手段により前記像形成体上に次のトナー像を形成す
ることを特徴とするカラー画像形成装置によって達成さ
れる。

【０００９】そして、前記コロナ帯電装置の帯電極性が
トナーの極性と異極性であることを特徴とするカラー画
像形成装置、前記コロナ帯電装置の帯電極性がトナーの
極性と同極性であることを特徴とするカラー画像形成装
置、前記像形成体に対する前記コロナ帯電装置のコロナ
帯電ごとに、前記制御電極の電圧値を設定することを特
徴とするカラー画像形成装置、前記像形成体が記録紙で
あることを特徴とするカラー画像形成装置、前記像形成
体上にトナー像を形成し、前記トナー像を記録紙に一旦
転写した後、定着することを特徴とする請求項２又は３
に記載のカラー画像形成装置は、好ましい実施態様であ
る。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 本発明のカラー画像形成装置の画像形成プロセスと各機
構の構成についての第一の実施例を図１〜３を用いて説
明する。第一の実施例は像形成体としての記録紙に直接
トナー像を形成する場合であり、図１は、本発明のカラ
ー画像形成装置の第一の実施例を示す要部断面図であ
り、図２は、第一の実施例において、帯電極性とトナー
極性が異なる場合のトナー飛翔手段による画像形成を示
す図であり、図３は、図２のトナー像形成の際の記録紙
の帯電電位の値Ｖを示す図である。トナー飛翔手段によ
る画像形成については、各トナー飛翔手段の構造、機能
が同一であるので、イエローのトナーを充填したトナー
飛翔手段130Ｙにより代表して説明する。

【００１１】カラー画像形成装置100に設けられた、絶
縁体或いは内側（裏面）を導電体、外側（表面）を誘電
体の２層構造の可撓性ベルトよりなる記録紙搬送ベルト
10は、駆動ローラ12ａ、従動ローラ12ｂ及びテンション
ローラ12ｃ，12ｄ間に張架され駆動ローラ12ａの駆動を
うけて矢印でしめす時計方向に搬送される。記録紙搬送
ベルト10の周縁にはコロナ帯電装置として非接触で電位
を平滑化する非接触電位平滑化手段であるスコロトロン
帯電器111，112，113，114及びイエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）のトナーをそれぞ
れ充填したトナー飛翔手段130Ｙ，130Ｍ，130Ｃ，130Ｋ
が設けられている。

【００１２】トナー飛翔手段130Ｙは、トナー供給ロー
ラ132ａを含むトナー供給部132と制御電極であるアパー
チャ電極体131とから構成されている。トナー供給手段1
32は、矢印方向に回転するアジテータ132ｂによってト
ナー担持体であるトナー供給ローラ132ａにトナーを供
給し、供給されたトナーを、矢印方向に回転するトナー
供給ローラ132ａの表面に付着させて担持させ、帯電ブ
レード132ｃによって摩擦帯電及び層厚を規制されて、
アパーチャ電極体131付近にこの帯電したトナーを供給
する手段である。アパーチャ電極体131は、絶縁層131ｃ
を挟んでアパーチャ131ｄのトナー供給ローラ132ａ側に
下層電極131ｂを、記録紙搬送ベルト10側に上層電極131
ａが設けられいる。トナー飛翔手段130Ｙは、画像信号
に応じて上記のトナー供給手段132とアパーチャ電極体1
31との働きによりトナーを像形成体である記録紙Ｐ上に
投射する手段である。

【００１３】記録紙搬送ガイド18により案内された記録
紙Ｐは、記録紙Ｐの帯電と記録紙搬送ベルト10の静電吸
着のための帯電とを行うため、直流電源Ｅ11の印加され
たスコロトロン帯電器111のコロナ放電により、例えば
記録紙Ｐが、図３（Ａ）に示すようにマイナス電位に一
様に帯電され、記録紙搬送ベルト10に静電吸着されて、
イエローのトナーが充填されたトナー飛翔手段130Ｙ上
へと搬送される。

【００１４】トナー飛翔手段130Ｙにおいては、画像信
号に応じてアパーチャ電極体131の、トナー流を発生さ
せたいアパーチャ131ｄの下層電極131ｂに交流電圧Ｓを
印加し、上記のトナー供給手段132によるトナー供給ロ
ーラ132ａ上の、帯電ブレード132ｃによって例えばプラ
ス極性に帯電されたトナーを、トナー供給ローラ132ａ
と下層電極131ｂとの間で振動させる。更に、トナー流
を発生させたいアパーチャ131ｄの上層電極131ａに、下
層電極131ｂの電位よりプラスの電位を電源Ｌにより重
畳印加し、アパーチャ131ｄ内にトナー流を発生させ
る。更に、アパーチャ電極体131の上層電極131ａの電位
よりもプラス方向に高い電位にスコロトロン帯電器111
によって帯電されている記録紙Ｐの方向にアパーチャ13
1ｄを通過したトナーを飛翔させ、記録紙Ｐ上に１色目
のトナー像を形成する。

【００１５】次ぎに、２色目のトナー像を２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍによって、１色目と同様に画像形成す
るのであるが、１色目のトナー像が形成された記録紙Ｐ
の電位は、図３（Ｂ）に示すようにプラス帯電トナーに
より、トナーの付着した所の記録紙のマイナス電位が下
がり、帯電極性（マイナス）と異なる極性の２色目のプ
ラストナーをそのまま重ね合わせて付けようとすると、
１色目のトナーの付着している部分は、電位の落ち込み
分だけプラストナーを引き付ける力が弱く、２色目のト
ナーが付きづらい。

【００１６】そこで、図３（Ｃ）に示すように２色目の
トナー飛翔手段130Ｍによってトナー像を形成する前
に、直流電源Ｅ12の印加されたスコロトロン帯電器112
のコロナ放電によって、１色目と同電位のマイナス電位
の再帯電を行う。再帯電が行なわれた記録紙Ｐの電位は
平滑化されたマイナス電位となる。スコロトロン帯電器
112による再帯電に替えて除電を行っても良いが、電位
を０Ｖに除電すると付着しているトナーが飛散し易くな
るのでマイナス電位の再帯電を行う。然し一旦除電した
後に再帯電を行うと、付着トナーの電位分の電位の上昇
を防ぐことが出来る。また、誘電体のベルト搬送体上
に、抵抗値の低い記録紙を置くため、帯電された記録紙
上の電荷がリークすることなく電位の平滑化が行われ
る。

【００１７】スコロトロン帯電器112のマイナス再帯電
により電位を平滑化された記録紙Ｐ上に、２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍのプラストナーによってトナー像を形
成する。１色目の場合と同様に、２色目のトナー像が形
成された記録紙Ｐの電位は、図３（Ｄ）に示すようにプ
ラス帯電トナーにより、２色目のトナーの付着した所の
記録紙のマイナス電位が下がり、帯電極性（マイナス）
と異なる極性の３色目のプラストナーをそのまま重ね合
わせて付けようとすると、２色目のトナーの付着してい
る部分は、電位の落ち込み分だけプラストナーを引き付
ける力が弱く、３色目のトナーが付きづらい。

【００１８】従って、上記と同様に、３色目のトナー飛
翔手段130Ｃによってトナー像を形成する前にスコロト
ロン帯電器113によって２色目と同電位のマイナス電位
の再帯電を行い電位の平滑化を行う。同様に、４色目の
トナー飛翔手段130Ｋによってトナー像を形成する前に
スコロトロン帯電器114によって３色目と同電位のマイ
ナス電位の再帯電を行い電位の平滑化を行った後、４色
目のトナー像を形成する。

【００１９】４色のトナーによる重ね合わせトナー像が
形成された記録紙Ｐは、分離用のコロナ除電器115によ
り記録紙搬送ベルト10より分離され、定着装置17により
記録紙Ｐ上のトナーが定着されてカラー画像が形成さ
れ、カラー画像形成装置100の装置外部に排出される。
記録紙Ｐを分離された記録紙搬送ベルト10はベルト用の
除電器116により除電された後クリーニング装置19によ
りクリーニングされ、次の像形成状態に入る。

【００２０】次ぎに、第一の実施例において帯電極性と
トナー極性が同じ場合のトナー飛翔手段による画像形成
について図４、図５を用いて説明する。図４は、第一の
実施例において、帯電極性とトナー極性が同じ場合のト
ナー飛翔手段による画像形成を示す図であり、図５は、
図４のトナー像形成の際の記録紙の帯電電位の値Ｖを示
す図である。カラー画像形成装置は、図１にて示したも
のと同一であり、トナー飛翔手段による画像形成につい
ては、各トナー飛翔手段の構造、機能が同一であるの
で、イエローのトナーを充填したトナー飛翔手段130Ｙ
により代表して説明する。

【００２１】トナー飛翔手段130Ｙは、トナー供給ロー
ラ132ａを含むトナー供給部132と制御電極であるアパー
チャ電極体131とから構成されている。トナー供給手段1
32は、矢印方向に回転するアジテータ132ｂによってト
ナー担持体であるトナー供給ローラ132ａにトナーを供
給し、供給されたトナーを、矢印方向に回転するトナー
供給ローラ132ａの表面に付着させて担持させ、帯電ブ
レード132ｃによって摩擦帯電及び層厚を規制されて、
アパーチャ電極体131付近にこの帯電したトナーを供給
する手段である。アパーチャ電極体131は、絶縁層131ｃ
を挟んでアパーチャ131ｄのトナー供給ローラ132ａ側に
下層電極131ｂを、記録紙搬送ベルト10側に上層電極131
ａが設けられいる。トナー飛翔手段130Ｙは、画像信号
に応じて上記のトナー供給手段132とアパーチャ電極体1
31との働きによりトナーを像形成体である記録紙Ｐ上に
投射する手段である。

【００２２】記録紙搬送ガイド18により案内された記録
紙Ｐは、記録紙Ｐの帯電と記録紙搬送ベルト10の静電吸
着のための帯電とを行うため、直流電源Ｅ21の印加され
たスコロトロン帯電器111のコロナ放電により、例えば
記録紙Ｐが、図５（Ａ）に示すようにマイナス電位に一
様に帯電され、記録紙搬送ベルト10に静電吸着されて、
イエローのトナーが充填されたトナー飛翔手段130Ｙ上
へと搬送される。

【００２３】トナー飛翔手段130Ｙにおいては、トナー
供給ローラ132ａにスコロトロン帯電器111の帯電電位よ
り極めて高いマイナス電位Ｅ61をかけ、マイナス極性ト
ナーに対してトナー供給ローラ132ａからマイナスに帯
電された記録紙Ｐ方向への電位勾配を設ける。画像信号
に応じてアパーチャ電極体131の、トナー流を発生させ
たいアパーチャ131ｄの下層電極131ｂに交流電圧Ｓを印
加し、上記のトナー供給手段132によるトナー供給ロー
ラ132ａ上の、帯電ブレード132ｃにより例えばマイナス
極性に帯電されたトナーを、トナー供給ローラ132ａと
下層電極131ｂとの間で振動させる。更に、トナー流を
発生させたいアパーチャ131ｄの上層電極131ａに、下層
電極131ｂの電位よりプラスの電位を電源Ｌにより重畳
印加し、アパーチャ131ｄ内にトナー流を発生させる。
更に、アパーチャ電極体131の上層電極131ａの電位より
もマイナス方向に低い電位にスコロトロン帯電器111に
よって帯電されている記録紙Ｐの方向にアパーチャ131
ｄを通過したトナーを飛翔させ、記録紙Ｐ上に１色目の
トナー像を形成する。

【００２４】次ぎに、２色目のトナー像を２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍによって、１色目と同様に画像形成す
るのであるが、１色目のトナー像が形成された記録紙Ｐ
の電位は、図５（Ｂ）に示すようにマイナス帯電トナー
により、トナーの付着した所の記録紙のマイナス電位が
上がり、帯電極性（マイナス）と同極性の２色目のマイ
ナストナーをそのまま重ね合わせて付けようとすると、
１色目のトナーの付着している部分は、電位の膨み分だ
けマイナストナーを反撥する力が強く、２色目のトナー
が付きづらい。

【００２５】そこで、図５（Ｃ）に示すように２色目の
トナー飛翔手段130Ｍによってトナー像を形成する前
に、直流電源Ｅ22の印加されたスコロトロン帯電器112
のコロナ放電によって、１色目より高いマイナス電位の
再帯電を行う。再帯電が行なわれた記録紙Ｐの電位は平
滑化されたマイナス電位となる。スコロトロン帯電器11
2による再帯電に替えて除電を行っても良いが、電位を
０Ｖに除電すると付着しているトナーが飛散し易くなる
のでマイナス電位の再帯電を行う。然し一旦除電した後
に再帯電を行うとより効果的に、付着トナーの電位分の
電位の上昇を防ぐことが出来る。また、再帯電電位を同
じに設定することが出来る。

【００２６】スコロトロン帯電器112のマイナス再帯電
により電位を平滑化された記録紙Ｐ上に、２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍのマイナストナーによってトナー像を
形成する。１色目の場合と同様に、２色目のトナー像が
形成された記録紙Ｐの電位は、図５（Ｄ）に示すように
マイナス帯電トナーにより、２色目のトナーの付着した
所の記録紙のマイナス電位が上がり、帯電極性（マイナ
ス）と同極性の３色目のマイナストナーをそのまま重ね
合わせて付けようとすると、２色目のトナーの付着して
いる部分は、電位の膨らみ分だけマイナストナーを反撥
する力が強く、３色目のトナーが付きづらい。

【００２７】従って、上記と同様に、３色目のトナー飛
翔手段130Ｃによってトナー像を形成する前にスコロト
ロン帯電器113によって２色目より高いマイナス電位の
再帯電を行い電位の平滑化を行う。同様に、４色目のト
ナー飛翔手段130Ｋによってトナー像を形成する前にス
コロトロン帯電器114によって３色目より高いマイナス
電位の再帯電を行い電位の平滑化を行った後、４色目の
トナー像を形成する。トナーの電位より高めに再帯電を
行ってゆくため、再帯電を繰り返すごとに電位が、例え
ば１色目−150Ｖ、２色目−300Ｖ、３色目−450Ｖ、４
色目−600Ｖと上昇してゆく。１色目毎に前記の除電を
行った場合は、再帯電による電位は同電位とすることが
出来る。

【００２８】４色のトナーによる重ね合わせトナー像が
形成された記録紙Ｐは、分離用のコロナ除電器115によ
り記録紙搬送ベルト10より分離され、定着装置17により
記録紙Ｐ上のトナーが定着されてカラー画像が形成さ
れ、カラー画像形成装置100の装置外部に排出される。
記録紙Ｐを分離された記録紙搬送ベルト10はベルト用の
除電器116により除電された後クリーニング装置19によ
りクリーニングされ、次の像形成状態に入る。

【００２９】実施例２ 本発明のカラー画像形成装置の画像形成プロセスと各機
構の構成についての第二の実施例を図６〜８を用いて説
明する。第二の実施例は像形成体としての感光体上に重
ね合わせてトナー像を形成した後、記録紙に一括転写し
てカラー画像を形成する場合であり、図６は、本発明の
カラー画像形成装置の第二の実施例を示す要部断面図で
あり、図７は、第二の実施例において、帯電極性とトナ
ー極性が異なる場合のトナー飛翔手段による画像形成を
示す図であり、図８は、図７のトナー像形成の際の感光
体の帯電電位の値Ｖを示す図である。第一の実施例と同
一の構造、機能を有する部材には同一の番号を付した。
また、トナー飛翔手段による画像形成については、各ト
ナー飛翔手段の構造、機能が同一であるので、イエロー
のトナーを充填したトナー飛翔手段130Ｙにより代表し
て説明する。

【００３０】カラー画像形成装置300に設けられた、光
導電体を塗布あるいは蒸着した可撓性のベルトからなる
像形成体である感光体としての感光体ベルト10ａは、駆
動ローラ12ａ、従動ローラ12ｂ及びテンションローラ12
ｃ，12ｄ間に張架され駆動ローラ12ａの駆動をうけて矢
印でしめす時計方向に搬送される。感光体ベルト10ａの
周縁にはコロナ帯電装置であるスコロトロン帯電器11
1，112，113，114及びイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）のトナーをそれぞれ
充填したトナー飛翔手段130Ｙ，130Ｍ，130Ｃ，130Ｋが
設けられている。

【００３１】トナー飛翔手段130Ｙは、トナー供給ロー
ラ132ａを含むトナー供給部132と制御電極であるアパー
チャ電極体131とから構成されている。トナー供給手段1
32は、矢印方向に回転するアジテータ132ｂによってト
ナー担持体であるトナー供給ローラ132ａにトナーを供
給し、供給されたトナーを、矢印方向に回転するトナー
供給ローラ132ａの表面に付着させて担持させ、帯電ブ
レード132ｃによって摩擦帯電及び層厚を規制されて、
アパーチャ電極体131付近にこの帯電したトナーを供給
する手段である。アパーチャ電極体131は、絶縁層131ｃ
を挟んでアパーチャ131ｄのトナー供給ローラ132ａ側に
下層電極131ｂ、感光体ベルト10ａ側に上層電極131ａが
設けられいる。トナー飛翔手段130Ｙは、画像信号に応
じて上記のトナー供給手段132とアパーチャ電極体131と
の働きによりトナーを像形成体である感光体としての感
光体ベルト10ａ上に投射する手段である。

【００３２】直流電源Ｅ31の印加されたスコロトロン帯
電器111のコロナ放電により、例えば感光体ベルト10ａ
が、図８（Ａ）に示すようにマイナス電位に一様に帯電
されて、イエローのトナーが充填されたトナー飛翔手段
130Ｙ上へと搬送される。

【００３３】トナー飛翔手段130Ｙにおいては、画像信
号に応じてアパーチャ電極体131の、トナー流を発生さ
せたいアパーチャ131ｄの下層電極131ｂに交流電圧Ｓを
印加し、上記のトナー供給手段132によるトナー供給ロ
ーラ132ａ上の、帯電ブレード132ｃによって例えばプラ
ス極性に帯電されたトナーを、トナー供給ローラ132ａ
と下層電極131ｂとの間で振動させる。更に、トナー流
を発生させたいアパーチャ131ｄの上層電極131ａに、下
層電極131ｂの電位よりプラスの電位を電源Ｌにより重
畳印加し、アパーチャ131ｄ内にトナー流を発生させ
る。更に、アパーチャ電極体131の上層電極131ａの電位
よりもプラス方向に高い電位にスコロトロン帯電器111
によって帯電されている感光体ベルト10ａの方向にアパ
ーチャ131ｄを通過したトナーを飛翔させ、感光体ベル
ト10ａ上に１色目のトナー像を形成する。

【００３４】次ぎに、２色目のトナー像を２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍによって、１色目と同様に画像形成す
るのであるが、１色目のトナー像が形成された感光体ベ
ルト10ａの電位は、図８（Ｂ）に示すようにプラス帯電
トナーにより、トナーの付着した所の感光体ベルトのマ
イナス電位が下がり、帯電極性（マイナス）と異なる極
性の２色目のプラストナーをそのまま重ね合わせて付け
ようとすると、１色目のトナーの付着している部分は、
電位の落ち込み分だけプラストナーを引き付ける力が弱
く、２色目のトナーが付きづらい。

【００３５】そこで、図８（Ｃ）に示すように２色目の
トナー飛翔手段130Ｍによってトナー像を形成する前
に、直流電源Ｅ32の印加されたスコロトロン帯電器112
のコロナ放電によって、１色目と同電位のマイナス電位
の再帯電を行う。再帯電が行なわれた感光体ベルト10ａ
の電位は平滑化されたマイナス電位となる。スコロトロ
ン帯電器112による再帯電に替えて除電を行っても良い
が、電位を０Ｖに除電すると付着しているトナーが飛散
し易くなるのでマイナス電位の再帯電を行う。然し一旦
除電した後に再帯電を行うとより効果的に、付着トナー
の電位分の電位の上昇を防ぐことが出来る。

【００３６】スコロトロン帯電器112のマイナス再帯電
により電位を平滑化された感光体ベルト10ａ上に、２色
目のトナー飛翔手段130Ｍのプラストナーによってトナ
ー像を形成する。１色目の場合と同様に、２色目のトナ
ー像が形成された感光体ベルト10ａの電位は、図８
（Ｄ）に示すようにプラス帯電トナーにより、２色目の
トナーの付着した所の感光体ベルト10ａのマイナス電位
が下がり、帯電極性（マイナス）と異なる極性の３色目
のプラストナーをそのまま重ね合わせて付けようとする
と、２色目のトナーの付着している部分は、電位の落ち
込み分だけプラストナーを引き付ける力が弱く、３色目
のトナーが付きづらい。

【００３７】従って、上記と同様に、３色目のトナー飛
翔手段130Ｃによってトナー像を形成する前にスコロト
ロン帯電器113によって２色目と同電位のマイナス電位
の再帯電を行い電位の平滑化を行う。同様に、４色目の
トナー飛翔手段130Ｋによってトナー像を形成する前に
スコロトロン帯電器114によって３色目と同電位のマイ
ナス電位の再帯電を行い電位の平滑化を行った後、４色
目のトナー像を形成する。４色の重ね合わせトナー像
は、転写前帯電器15ａにより帯電される。再帯電極性と
トナー極性とが異なっているので、転写を行う前に帯電
が必要となる。

【００３８】一方、転写材供給ローラ16ａによって転写
材収納容器16から供給された転写材である記録紙Ｐは、
転写紙搬送ガイド18ａを通り、レジストローラ18ｂによ
って感光体ベルト10ａと同期をとられ、感光体ベルト10
ａ上に形成された４色の重ね合わせトナー像が、転写器
15ｂによって記録紙Ｐ上に一括転写される。４色のトナ
ーによる重ね合わせトナー像が形成された記録紙Ｐは、
分離除電器15ｃにより感光体ベルト10ａより分離され、
定着装置17により記録紙Ｐ上のトナーが定着されてカラ
ー画像が形成され、カラー画像形成装置300の装置外部
に排出される。記録紙Ｐを分離された感光体ベルト10ａ
は、感光体ベルト用のクリーナ除電器15ｄにより除電さ
れた後、クリーニング装置19によりクリーニングされ、
次の像形成状態に入る。

【００３９】次ぎに、第二の実施例において帯電極性と
トナー極性が同じ場合のトナー飛翔手段による画像形成
について図９、図10を用いて説明する。図９は、第二の
実施例において、帯電極性とトナー極性が同じ場合のト
ナー飛翔手段による画像形成を示す図であり、図10は、
図９のトナー像形成の際の感光体の帯電電位の値Ｖを示
す図である。カラー画像形成装置は、図６にて示したも
のと同一であり、トナー飛翔手段による画像形成につい
ては、各トナー飛翔手段の構造、機能が同一であるの
で、イエローのトナーを充填したトナー飛翔手段130Ｙ
により代表して説明する。

【００４０】トナー飛翔手段130Ｙは、トナー供給ロー
ラ132ａを含むトナー供給部132と制御電極であるアパー
チャ電極体131とから構成されている。トナー供給手段1
32は、矢印方向に回転するアジテータ132ｂによってト
ナー担持体であるトナー供給ローラ132ａにトナーを供
給し、供給されたトナーを、矢印方向に回転するトナー
供給ローラ132ａの表面に付着させて担持させ、帯電ブ
レード132ｃによって摩擦帯電及び層厚を規制されて、
アパーチャ電極体131付近にこの帯電したトナーを供給
する手段である。アパーチャ電極体131は、絶縁層131ｃ
を挟んでアパーチャ131ｄのトナー供給ローラ132ａ側に
下層電極131ｂを、感光体ベルト10ａ側に上層電極131ａ
が設けられいる。トナー飛翔手段130Ｙは、画像信号に
応じて上記のトナー供給手段132とアパーチャ電極体131
との働きによりトナーを像形成体である感光体としての
感光体ベルト10ａ上に投射する手段である。

【００４１】直流電源Ｅ41の印加されたスコロトロン帯
電器111のコロナ放電により、例えば感光体ベルト10ａ
が、図10（Ａ）に示すようにマイナス電位に一様に帯電
され、イエローのトナーが充填されたトナー飛翔手段13
0Ｙ上へと搬送される。

【００４２】トナー飛翔手段130Ｙにおいては、トナー
供給ローラ132ａにスコロトロン帯電器111の帯電電位よ
り極めて高いマイナス電位Ｅ62をかけ、マイナス極性ト
ナーに対してトナー供給ローラ132ａからマイナスに帯
電された感光体ベルト10ａ方向への電位勾配を設ける。
画像信号に応じてアパーチャ電極体131の、トナー流を
発生させたいアパーチャ131ｄの下層電極131ｂに交流電
圧Ｓを印加し、上記のトナー供給手段132によるトナー
供給ローラ132ａ上の、帯電ブレード132ｃにより例えば
マイナス極性に帯電されたトナーを、トナー供給ローラ
132ａと下層電極131ｂとの間で振動させる。更に、トナ
ー流を発生させたいアパーチャ131ｄの上層電極131ａ
に、下層電極131ｂの電位よりプラスの電位を電源Ｌに
より重畳印加し、アパーチャ131ｄ内にトナー流を発生
させる。更に、アパーチャ電極体131の上層電極131ａの
電位よりもマイナス方向に低い電位にスコロトロン帯電
器111によって帯電されている感光体ベルト10ａの方向
にアパーチャ131ｄを通過したトナーを飛翔させ、感光
体ベルト10ａ上に１色目のトナー像を形成する。

【００４３】次ぎに、２色目のトナー像を２色目のトナ
ー飛翔手段130Ｍによって、１色目と同様に画像形成す
るのであるが、１色目のトナー像が形成された感光体ベ
ルト10ａの電位は、図10（Ｂ）に示すようにマイナス帯
電トナーにより、トナーの付着した所の感光体ベルト10
ａのマイナス電位が上がり、帯電極性（マイナス）と同
極性の２色目のマイナストナーをそのまま重ね合わせて
付けようとすると、１色目のトナーの付着している部分
は、電位の膨み分だけマイナストナーを反撥する力が強
く、２色目のトナーが付きづらい。

【００４４】そこで、図10（Ｃ）に示すように２色目の
トナー飛翔手段130Ｍによってトナー像を形成する前
に、直流電源Ｅ42の印加されたスコロトロン帯電器112
のコロナ放電によって、１色目より高いマイナス電位の
再帯電を行う。再帯電が行なわれた感光体ベルト10ａの
電位は平滑化されたマイナス電位となる。スコロトロン
帯電器112による再帯電に替えて除電を行っても良い
が、電位を０Ｖに除電すると付着しているトナーが飛散
し易くなるのでマイナス電位の再帯電を行う。然し一旦
除電した後に再帯電を行うとより効果的に、付着トナー
の電位分の電位の上昇を防ぐことが出来る。また、再帯
電電位を同じに設定することが出来る。

【００４５】スコロトロン帯電器112のマイナス再帯電
により電位を平滑化された感光体ベルト10ａ上に、２色
目のトナー飛翔手段130Ｍのマイナストナーによってト
ナー像を形成する。１色目の場合と同様に、２色目のト
ナー像が形成された感光体ベルト10ａの電位は、図10
（Ｄ）に示すようにマイナス帯電トナーにより、２色目
のトナーの付着した所の感光体ベルト10ａのマイナス電
位が上がり、帯電極性（マイナス）と同極性の３色目の
マイナストナーをそのまま重ね合わせて付けようとする
と、２色目のトナーの付着している部分は、電位の膨ら
み分だけマイナストナーを反撥する力が強く、３色目の
トナーが付きづらい。

【００４６】従って、上記と同様に、３色目のトナー飛
翔手段130Ｃによってトナー像を形成する前にスコロト
ロン帯電器113によって２色目より高いマイナス電位の
再帯電を行い電位の平滑化を行う。同様に、４色目のト
ナー飛翔手段130Ｋによってトナー像を形成する前にス
コロトロン帯電器114によって３色目より高いマイナス
電位の再帯電を行い電位の平滑化を行った後、４色目の
トナー像を形成する。トナーの電位より高めに再帯電を
行ってゆくため、再帯電を繰り返すごとに電位が、例え
ば１色目−150Ｖ、２色目−300Ｖ、３色目−450Ｖ、４
色目−600Ｖと上昇してゆく。１色目毎に前記の除電を
行った場合は、再帯電による電位は同電位とすることが
出来る。４色の重ね合わせトナー像は、転写前帯電器15
ａにより帯電される。

【００４７】一方、転写材供給ローラ16ａによって転写
材収納容器16から供給された転写材である記録紙Ｐは、
転写紙搬送ガイド18ａを通り、レジストローラ18ｂによ
って感光体ベルト10ａと同期をとられ、感光体ベルト10
ａ上に形成された４色の重ね合わせトナー像が、転写器
15ｂによって記録紙Ｐ上に一括転写される。再帯電極性
とトナー極性とが同じであるので転写が容易であり、上
記の転写前帯電器15ａによる帯電が、必ずしも必要では
ない。４色のトナーによる重ね合わせトナー像が形成さ
れた記録紙Ｐは、分離除電器15ｃにより感光体ベルト10
ａより分離され、定着装置17により記録紙Ｐ上のトナー
が定着されてカラー画像が形成され、カラー画像形成装
置300の装置外部に排出される。記録紙Ｐを分離された
感光体ベルト10ａは、感光体ベルト用のクリーナ除電器
15ｄにより除電された後、クリーニング装置19によりク
リーニングされ、次の像形成状態に入る。

【００４８】上記の各実施例において、像形成体のトナ
ー像形成ごとの帯電電位に対して、各アパーチャ電極体
に印加する交流電圧Ｓ、電源Ｌの値を、個々に設定する
ことも可能である。

【００４９】本実施例１、２において、コロナ帯電装置
としてスコロトロン帯電器を用いたのは、電位の平滑性
が高いためである。また、この時直流コロナ放電に代え
て交流成分或は重畳したコロナ放電により、より電位の
平滑性を上げることが出来る。

【００５０】

【発明の効果】請求項１によれば、像形成体上にトナー
像を重ね合わせて行く際に、先のトナー層の電位を平滑
化しておくことにより、アパーチャ電極体より飛び出す
次のトナーが、先のトナー像の電荷による影響を受けな
いようにし、重ね合わせトナー像の良好なカラー画像形
成が行われる。

【００５１】請求項２によれば、先のトナー像により、
次のトナーを引き付ける電界が弱く、次のトナーが付き
づらくなることを防止し、トナー像の良好な重ね合わせ
が可能となる。

【００５２】請求項３によれば、先のトナー像により、
次のトナーを反撥する力が強く、次のトナーが付きづら
くなることを防止し、トナー像の良好な重ね合わせが可
能となる。

【００５３】請求項４によれば、像形成体のトナー像形
成ごとの帯電電位に対して、各アパーチャ電極体に印加
する交流電圧Ｓ、電源Ｌの値を、個々に設定することに
より、重ね合わせトナー像の良好なカラー画像形成が行
われる。

【００５４】請求項５によれば、像形成体上に、重ね合
わせトナー像の良好なカラー画像形成装置の提供が可能
となる。

【００５５】請求項６によれば、記録紙の種類や、環境
によらず、安定した重ね合わせトナー像の画像形成が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の第一の実施例を
示す要部断面図である。

【図２】第一の実施例において、帯電極性とトナー極性
が異なる場合のトナー飛翔手段による画像形成を示す図
である。

【図３】図２のトナー像形成の際の記録紙の帯電電位の
値Ｖを示す図である。

【図４】第一の実施例において、帯電極性とトナー極性
が同じ場合のトナー飛翔手段による画像形成を示す図で
ある。

【図５】図４のトナー像形成の際の記録紙の帯電電位の
値Ｖを示す図である。

【図６】本発明のカラー画像形成装置の第二の実施例を
示す要部断面図である。

【図７】第二の実施例において、帯電極性とトナー極性
が異なる場合のトナー飛翔手段による画像形成を示す図
である。

【図８】図７のトナー像形成の際の感光体の帯電電位の
値Ｖを示す図である。

【図９】第二の実施例において、帯電極性とトナー極性
が同じ場合のトナー飛翔手段による画像形成を示す図で
ある。

【図１０】図９のトナー像形成の際の感光体の帯電電位
の値Ｖを示す図である。

【図１１】アパーチャ電極体による画像形成装置を示す
図である。

【図１２】アパーチャ電極体を用い、トナー像の重ね合
わせによるカラー画像形成を示す図である。

【図１３】トナー像の重ね合わせの状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

10 記録紙搬送ベルト 10ａ 感光体ベルト 17 定着装置 100，300 カラー画像形成装置 111，112，113，114 スコロトロン帯電器 130Ｙ，130Ｍ，130Ｃ，130Ｋ トナー飛翔手段 131 アパーチャ電極体 131ａ 上層電極 131ｂ 下層電極 131ｃ 絶縁層 131ｄ アパーチャ 132 トナー供給部 132ａ トナー供給ローラ 132ｂ アジテータ 132ｃ 帯電ブレード Ｅ11，Ｅ12，Ｅ21，Ｅ22，Ｅ31，Ｅ32，Ｅ41，Ｅ42，Ｅ
61，Ｅ62 直流電源 Ｐ 記録紙

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを供給するトナー供給部と前記ト
   ナー供給部よりのトナーを画像信号に応じて像形成体上
   に飛翔させる制御電極とより成るトナー飛翔手段を複数
   備え、前記トナー飛翔手段より飛翔されたトナーよりな
   るトナー像を前記像形成体上に順次重ね合わせてカラー
   トナー像を形成するカラー画像形成装置において、前記
   カラー画像形成装置に複数のコロナ帯電装置を設け、前
   記像形成体上に形成されているトナー像に対して前記コ
   ロナ帯電装置により電位を平滑化させるためのコロナ帯
   電を行った後、前記トナー飛翔手段により前記像形成体
   上に次のトナー像を形成することを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記コロナ帯電装置の帯電極性がトナー
   の極性と異極性であることを特徴とする請求項１に記載
   のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記コロナ帯電装置の帯電極性がトナー
   の極性と同極性であることを特徴とする請求項１に記載
   のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像形成体に対する前記コロナ帯電装
   置のコロナ帯電ごとに、前記制御電極の電圧値を設定す
   ることを特徴とする請求項２又は３に記載のカラー画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記像形成体が記録紙であることを特徴
   とする請求項２又は３に記載のカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記像形成体上にトナー像を形成し、前
   記トナー像を記録紙に一旦転写した後、定着することを
   特徴とする請求項２又は３に記載のカラー画像形成装
   置。