JPH01182873A - 多色画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は像担持体上に１回以上トナー画像を重ね合わせ
て１回で転写するようにしＩ；多色画像記録装置に関す
るものである。

〔発明の背景〕

従来の多色画像記録装置は、周知のように感光体層を備
えた像担持体に面し若干の間隔を隔てた位置で張架した
ワイヤの帯電電極が、コロナ放電を行って像担持体表面
を一様に帯電させ、そののち像露光を行って像担持体上
に形成した潜像部分に現像器によって現像を行いトナー
像を形成する。

以上の帯電・露光・現像を１回以上繰り返して多色のト
ナー像を像担持体上に形成する。こののち、例えばマイ
ナスの電荷をもって付着するトナー粉によって形成され
るトナー画像の場合は、転写材カセットから転写部に至
る搬送路を像担持体と同期して搬送され、像担持体に密
着状態となった転写材の背後から転写器によってプラス
の帯電を行い、トナー画像を転写材上に転写し、この転
写材を像担持体から分離したのち定着器によって定着し
て多色画像を得るものである。

従来の多色画像記録装置においては、上記搬送路の部材
は装置本体にアースされているため、帯電した上記トナ
ーが付着し易い。このため装置内がこのトナーによって
汚染され、特に像担持体に近接して設置された転写部進
入側のガイド板にはトナーの付着量が多く、このガイド
板と摺擦する転写材の裏面は画像形成の回数が増加する
に従い上記の付着したトナーで汚染されるという問題点
があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記のような問題点を解決し、装置内及び転
写材のトナーによる汚染のない鮮明な画像の得られる多
色画像記録装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像担持体上に１回以上トナー画像を重ね合
わせ、このトナー画像に同期して搬送路を経由して送り
出された転写材上に、１回で転写するようにした多色画
像記録装置において、前記搬送路の転写部進入側のガイ
ド板には、前記トナー画像のトナー帯電と同極性の電圧
を印加するようにしたことを特徴とする多色画像記録装
置によって達成される。

〔実施例〕

以下図面について本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の多色画像記録装置の一実施例を示す要
部断面図、第２図は上記第１図に示した多色画像記録装
置のタイミングチャート、第３図は上記第１図に示した
多色画像記録装置のガイド板近傍の拡大断面図である。

第１図において、ｌは矢示方向に回転し表面に例えば０
２０層を備えた像担持体であるドラム状の感光体、２は
感光体ｌを一様に帯電する帯電器、１３は例えばレーザ
ビーム等の書き込み手段を設けた像露光装置、３Ａ。

３Ｂ、３Ｃは現像器で、多色記録を行うため例えば赤、
青のカラートナー及び黒色トナーをそれぞれ装填した複
数の現像器、４は転写前に感光体ｌを露光して軽度の除
電を行う転写前露光器で、いずれも感光体ｌの周縁部に
配設されている。５は給紙カセットで、転写材である転
写紙Ｐの大きさ又は種類別に設けられた給紙カセット５
Ａ、５Ｂが備えられている。５１Ａ　、５１Ｂは上記給
紙カセット５Ａ、５Ｂからそれぞれの転写紙Ｐを１枚ず
つ分離し繰り出す分離給紙手段、６は繰り出された転写
紙Ｐを感光体ｌのドラム側へ感光体１上のトナー像と同
期するように給送する第２給紙ローラ、７は第２給紙ロ
ーラ６によって送り出された転写紙Ｐを転写部へ案内す
る搬送路の転写部進入側の下側のガイド板、１７は同じ
く上側のガイド板、８は転写部である転写器、９はトナ
ー像を転写された転写紙Ｐを感光体ｌのドラムより分離
する静電式の分離器、９ａは分離爪、ｌＯは分離された
転写紙Ｐを定着装置１１へ搬送する搬送手段、１２はク
リーニング装置で１２ａはクリーニングブレード、１２
ｂはクリーニングローラである。

ガイド板７は第３図に示すように、下側のガイド板７の
両側には直角に折り曲げられた支持部７ａがあり、装置
本体のフレームに植設された軸７２の周りに回動可能で
あり、少なくもその一方はばね７１によって図において
時計方向に付勢されている。これは転写紙Ｐの厚さなど
によって剛性が異なる場合に、それぞれの剛性に合わせ
てその姿勢を変化させ、感光体１の表面に対して密着状
態にはいる転写紙Ｐに無理な力を与えないようにするた
めである。支持部７ａの一部はアーム状に突き出たアー
ム７ｂが形成されていて、これがストッパピン７３に当
接しガイド板７の先端が感光体１に当接するのを防止し
ている。

また、ガイド板７は装置本体から電気的に絶縁されて取
り付けられており、スイッチング回路７４を介して定電
圧電源回路７５が接続されている。ガイド板７には転写
紙Ｐがこのガイド板７，１７の間を通過して感光体ｌ上
のトナー像の転写がなされるときを除いて現像器３Ａ、
３Ｂ、３Ｃに装填されたトナーの帯電電荷と同極性の電
圧が印加されるようになっている。

次ぎに、上記第１図に示す本発明の一実施例の動作につ
いて説明する。

まず、上記多色画像記録装置の感光体ｌが矢示方向に回
転を始め、帯電器２によって感光体ｌの表面は一様に帯
電し、像露光装置１３によって感光体ｌ上に像露光がな
されて第１（赤）の静電潜像が形成される。この潜像は
赤のトナーが装填された現像器３Ａによって反転現像が
なされ、赤のトナー像が形成される。このとき現像器３
Ｂ、３Ｃ。

転写前露光器４、第２給紙ローラ６、転写器８、分離器
９及びクリーニング装置１２は作動せず、分離爪９　ａ
　ｓ　クリーニング装置１２のクリーニングブレード１
２ａ、クリーニングローラ１２ｂ等は退避して、感光体
ｌ上に形成されたトナー像を損傷しないようになってい
る。こののち再び感光体ｌは前と同様に帯電、露光（青
）が行われ、現像器３Ｂによる反転現像が行われて青の
トナー像が上記赤のトナー像の上に重ねて形成される。

さらに、再び帯電、第３露光（黒）と、現像器３Ｃによ
る反転現像が行われ黒のトナー像が重ねて形成される。

この重ね合わされたトナー像を有する感光体ｌは、転写
前露光器４により除電効果をもった露光がなされる。こ
のとき既に図示しない操作パネルによって選択された転
写紙Ｐが、給紙カセット５Ａ又は５Ｂのいずれかより分
離給紙手段５１Ａ又は５１Ｂによって１枚ずつ繰り出さ
れ、第２給紙ローラ６によって感光体ｌの回転に同期し
て送り出される。

そしてガイド板７及び１７に案内されて転写器８に達し
、その上に上記３色のトナー像は転写器８によって転写
される。トナー像を転写された転写紙Ｐは分離器９及び
分離爪９ａによって感光体ｌより分離され、搬送手段ｌ
Ｏによって定着装置１１に搬送され定着されたのち装置
外に排出される。一方転写紙Ｐを分離された感光体１は
そのまま回転を続け、その表面はクリーニング装置１２
によってクリーニングされ次の画像形成に備えられる。

第２図は上記第１図に示した多色画像記録装置を用いて
、赤・青・黒の３色モードで画像記録を行うときのタイ
ミングチャートを示したものである。図において、横座
標には始動よりの感光ドラムの回転角を示し、縦軸には
像露光部を起点として感光ドラム周縁部に回転方向に記
載角度をもって配設された作動部材を示している。

なお、赤・黒又は青・黒の２色モードの場合には、青又
は赤の露光・現像を飛ばして赤・黒又は青・黒の露光・
現像を行い回転角３６０度短縮された形のタイミングチ
ャートとなる。また、赤・青・黒いずれ力の単色即ちモ
ノモードの場合には、必要のない色の露光・現像を飛ば
して指定した色の露光・現像のみを行い、回転角が７２
０度短縮された形のタイミングチャートとなる。

現像器３Ａ、３Ｂ、３Ｃは本実施例ではいずれも同一構
造の現像器が用いられる。

第５図は上記多色画像記録装置に好適な現像器の一例を
示す要部断面図である。図において、３１は現像スリー
ブ、３２はマグネットローラ、３３はハウジング、３４
は現像剤りの層厚規制板、３５は層厚規制板３４の固定
部材、３６及び３７は第１及び第２撹拌部材、３８は供
給ローラ、３９はスクレーパ、４０は撹拌仕切り板であ
る。装置内に補給されたトナーＴは矢示方向に回転する
第１撹拌部材３６と、これと反対方向で互いに重複する
ように回転する第２撹拌部材３７とにより、キャリアと
充分撹拌混合された上現像剤りとして供給ローラ３８を
介して現像スリーブ３１に送られる。上記第１撹拌部材
３６と上記第２撹拌部材３７は互いに相反する矢示方向
に回転する左巻きの螺旋角をもったスクリュー状の部材
であって、第２撹拌部材３７の推力によって奥側に搬送
されたトナーＴとキャリアは、奥側に向は上縁が低く傾
斜する上記撹拌仕切り板４０を順次乗り越えて第１撹拌
部材３６側に移り、その推力によって手前側に搬送され
その間におけるトナーＴとキャリアとの混合作用によっ
て摩擦帯電がなされた均質な現像剤りとされ、スポンジ
状で矢示方向に回転する供給ローラ３８によって現像ス
リーブ３１周面上に層状に付着する。

上記現像剤スリーブ３１表面にはハウジング３３から延
びる固定部材３５により保持された弾性を有した層厚規
制板３４が端部に近い面の部分で圧接されていて、搬送
される現像剤りの層厚を規制し５〜１０ｍｇ／ｃｍ２の
範囲の薄い現像剤層を形成するようになる。

固定したマグネットローラ３２とその外側を矢示方向（
時計方向）に回転する現像スリーブ３１周面上に付着し
た薄層をなしたこの現像剤りは、現像領域１４において
矢示方向に回転する感光体ｌ上の潜像を間隔を隔てて非
接触で現像しトナー像を形成する。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現像バイアスが上記現像スリーブ３１に印加され、そ
の結実現像スリーブ３１上の現像剤り中のトナーＴのみ
が選択的に上記潜像の面に移行して付着する。

トナーＴ成分を消費した現像剤りは、キャリア比率が高
くなって現像スリーブ３１によって搬送されて上記スク
レーパ３９により剥離回収され、再びトナー比率の高い
現像剤りと混合される。

上記現像器３Ａ、３Ｂ、３Ｃに使用される現像剤りは下
記のようなものである。

キャリア；平均粒径４０〜５０μｍのフェライトコアに
スチレンアクリル樹脂をコーティングしたもの。

トナー；ポリエステル樹脂にカーボンブラック又は染顔
料を分散し平均粒径ｌＯ〜２０μｍの大きさに粉砕した
もの。

上記キャリアに対し上記トナーを５〜９ｗｔ％の割合で
混合する。そのトナー帯電量は−ｌＯ〜−２０μｃ／ｇ
であり、本実施例では平均粒径１５μｍ１帯電量−１２
ｃ／μｇに調整した。本発明の多色画像記録装置の現像
器の第５図に示した実施例の備える各構成部材の仕様は
次の通りである。

現像スリーブ３１は長さ２６０ｍｍの薄肉円筒状のステ
ンレス材で外周面を３μｍの粗さにプラスト処理したも
のであり、２００〜２５０＋ｎｍ／ｓｅａの周速度で時
計方向に回転されている。現像剤スリーブ径は現像装置
の小型化からも小径スリーブが求められるが、内蔵する
マグネットローラ３２の磁力の制限から１５〜３０ｍｍ
に設定される。また現像スリーブ３１の回転数について
も、種々実験を行ったが、回転数が低いと現像剤りの供
給量も少なく、潜像を現像したときの画像濃度も低い。

周速度が０〜２００ｍｍ／ｓｅｃの間は最高画像濃度は
直線的に増加し、２００ｍｍ／ｓｅＣ以上については飽
和状態となる。しかし、環境温度が低いときには最高画
像濃度が低下するので、若干の余裕をもって設定される
。

上記マグネットローラ３２は第５図に示すようにＮ極及
びＳ極を交互に等間隔に配置した等磁極の１２極の磁石
から構成されるものであるが、上記スクレーバ３９の接
する部分において反発磁界を形成し、現像剤りの剥離を
容易にするためｌ極欠落させて１１極とし、上記現像剤
スリーブ３１内に固定された状態で内包されている。な
お各磁石の磁力は現像スリーブ３１の周面上にて５００
〜７００ガウス程度であり本実施例では６００ガウスに
保たれている。

また、感光体ｌと現像スリーブ３１との間の現像条件は
次の通りである。

現像ギャップ（感光体ｌと現像スリーブ３１との距離）
；通常は０．３〜１．Ｏｍｍであるが、本実施例では０
．５ｍｍと　した。

現像バイアス、　Ｄ　Ｃ−３５０Ｖに、Ａ　Ｃ７００Ｖ
　ｒｍｓ。

４　ＫＨｚを重畳したもの。

感光体電位；　未露光部電位Ｖ　Ｈ＝　−４５０Ｖ露光
部電位Ｖ　Ｌ＝　−５０〜−１００Ｖ感光体周速度；　
７０ｍｍ／ｓｅｃ かかる条件で現像器３Ａ、３Ｂ、３Ｃによって感光体ｌ
上にトナー像を形成し、転写前露光器４によって露光さ
れた後、移動する感光体１に同期して移動する転写紙Ｐ
を当接させ、その背後から第４図に示す転写器８によっ
てコロナ放電を行ってトナー像の転写がなされる。

転写器８はその詳細が第４図に示されている、図におい
て、８ｂは感光体ｌのドラム軸と平行に張設された金属
細線からなる転写電極、８ａは導電性の金属等からなり
転写電極８ｂの背面をシールドしているシールド部材、
８Ｃはシールド部材８ａの転写紙Ｐ進入側端部に延長さ
れた形で取り付けられた放電規制板である。シールド部
材８ａ及び放電規制板８ｃは実施例においては第３（ｂ
）に示す具体的形状をなすもので、０．５ｍｍの厚のス
テンレス材をもって構成され転写紙Ｐの進入側に設けら
れた放電規制板８ｃの先端は感光体ｌに近接して位置し
ている。この放電規制板８ｃを設けることによって、転
写電極８ｂより放射されるイオンの分布は図の一点鎖線
で示されるように規制される。このため転写紙Ｐは進入
して感光体ｌと密着状態に入るが、転写紙Ｐの感光体ｌ
から離れた進入部分には転写電極８ｂによる帯電は行わ
れず、感光体ｌに密着した部分のみが帯電する。従って
、転写時トナーＴは広がって転写されることがないので
、画像にじみが発生せず鮮明なトナー像の転写が行われ
る。

以上のように構成された多色画像記録装置によって、転
写紙ＰのトナーＴによる汚染の試験を行なった。この場
合上記多色画像記録装置の画像形成中、感光体ｌが転写
前露光器４による転写前露光を受けたのち、ガイド板７
の位置に来たときの電位は未露光部（トナーＴのない部
分）−−１００Ｖ露光部（トナーＴがへ夕に付着した部
分）赤トナーの部分＝　−３００Ｖ 青トナーの部分−−３００Ｖ 黒トナーの部分−−２５０Ｖ であった。

まず、ガイド板７を装置本体にアースした状態にして３
色画像記録を連続して行ったが、ガイド板７にはトナー
の付着が認められ、約２００枚より転写紙Ｐの裏面にト
ナー汚染が発生した。

次にガイド板７に第３図に示す回路によって、ガイド板
７上を転写紙Ｐが通過するときを除き、−３５０Ｖの電
圧を印加するようにして連続３色画像記録を行ったとこ
ろ、１０００枚のコピー後もガイド板７にはトナーの付
着は認められず転写紙Ｐの裏面汚染は皆無であり装置内
のトナー汚染も少なかっＩこ　。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、使用するトナーの
帯電と同極性の電圧を印加することのできるガイド板を
転写材搬送通路の転写部進入側に備えるようにしたので
、トナーの飛散が抑制され、装置内のトナー汚染が少な
く転写材裏面のトナーによる汚染のない鮮明な画像の得
られる多色画像記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多色画像記録装置の一実施例を示す要
部断面図、 第２図は上記第１図に示す多色画像記録装置の作動時の
タイミングチャート、 第３図は上記第１図に示すガイド板近傍の拡大断面図、 第４図（ａ　）、（ｂ　）は上記第１図に示す転写器の
拡大断面図、 第５図は上記多色画像記録装置に好適な現像器の一例を
示す要部断面図である。 ■・・・感光体（像担持体）　２・・・帯電器３１０．
現像器　　　　　　４・・・転写前露光器５・・・給紙
カセット　　　６・・・第２給紙ローラ７．１７・・・
ガイド板　　　８・・・転写器８ａ・・・シールド部材
　　８ｂ・・・転写電極８ｃ・・・放電規制板　　　９
・・・分離器９ａ・・・分離爪　　　　　１１・・・定
着装置１２・・・クリーニング装置　１３・・・像露光
装置７４・・・スイッチング回路　７５・・・定電圧電
源回路Ｄ・・・現像剤　　　　　　Ｐ・・・転写紙Ｔ・
・・トナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体上に１回以上トナー画像を重ね合わせ、このト
   ナー画像に同期して搬送路を経由して送り出された転写
   材上に、１回で転写するようにした多色画像記録装置に
   おいて、前記搬送路の転写部進入側のガイド板には、前
   記トナー画像のトナー帯電と同極性の電圧を印加するよ
   うにしたことを特徴とする多色画像記録装置。