JPH01185676A - 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〕 本発明は感光体上にトナー画像を重ね合わせて１回で転
写するようにした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の転写装置は、周知のように感
光体に面し若干の間隔をへだてだ位置で張架したワイヤ
の転写電極がコロナ放電を行う。

感光体上の潜像部分に、現像装置によって現像され例え
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は、感光体と同期して搬送され密着
状態となった転写紙の背後から前期の転写装置によって
プラスの帯電を行い、トナー画像を転写紙上に転写する
ものである。ところで、感光体上のトナーが転写器によ
って転写紙に転写する転写率は、転写紙の帯電、即ち転
写電極によって供給される転写電流に左右される。

転写電流が少ないと転写率は低下し、転写電流が増加す
るに従い転写率は増加する。しかし、転写電流が適性値
以上になるとトナーが転写紙と同極性に帯電するように
なるために転写率はまた低下し始める。

さらに、感光体上のトナー量の多寡によっても左右され
る。トナー量が少ない場合に比ベトナー量の多い場合は
、当然転写電流を増加しなければならない。多色画像記
録装置においては、１回のトナー画像形成後転写を行う
モノモードと、複数回のトナー画像形成後転写を行うマ
ルチモードがあり同じモードにあってもトナー量は多い
場合と少ない場合とがあってトナー量は広い範囲に亙っ
て変化する。

従来の多色画像記録装置では、上記転写電極によって転
写時に供給される転写電流は一定の値に固定されていた
ので、トナー量が想定したところの一定の範囲から外れ
た少量あるいは多量の場合には転写率が低下する。この
ため画像のカスレを発生し、感光体上に残留したトナー
が装置内を汚染しひいては転写画像をも汚染するという
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、モノモード、
マルチモードいずれの場合にも良好な転写率を維持し画
像カスレのない常に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、感光体上にトナー画像を重ね合わせて１回
で転写するようにした多色画像記録装置において、１回
のトナー画像形成後転写を行うモノモード時と、複数回
のトナー画像形成後転写を行うマルチモード時とで、転
写時の転写電流を変え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図の転写器を示
す断面図である。第１図において、■は矢示方向に回転
する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、３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ｉ器３Ａ。

３Ｂ、３Ｇであって、４は転写前に感光体ｌを露光して
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
５Ａ、５Ｂが備えられている。６Ａ、６Ｂ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、７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ｌ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、８は後述する転写部
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１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、１２ｂはクリーニングローラであ
る。

次に、上記１１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１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。この時現像器３Ｂ
、３Ｃ，転写前露光器４、第２給紙ローラ７、転写器８
、分離器９は作動せず、分離爪９ａ１クリーニング装置
１２のクリーニングブレード１２ａ、クリーニングロー
ラ１２ｂ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。この後再び感光体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光のトナー像
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。この時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６Ａ又は６Ｂによって１枚ずつ繰り
出され、第２給紙ローラ７によって感光体ｌの回転に同
期して転写部に送り出され、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ＩＯによって定着装置１１に搬
送され定着されｔ；後装置外に排出される。一方転写紙
Ｐを分離された感光体ｌ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図は第１図に示した多色画像記録装置を用いて、赤
・青・黒の多色モードでコピー複写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・青・黒いずれかの単色即ちモノモ
ードの場合には、必要のない色の露光・現象を飛ばして
希望の露光・現像のみをＯＮさせ、回転角が７２０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攪拌部材、３８は供
給ローラ、３９はスクレーパー、４０は攪拌仕切り板で
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攪拌部材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攪拌部材３７とにより、キャリア
と充分攪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攪拌部
材３６と上記第２攪拌部材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攪拌部材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
傾斜する上記攪拌仕切り板４ｏを順次乗り越えて第１攪
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／ｃ１１１２
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像担持体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像
担持体ｌの潜像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３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４０〜５０μ曙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１０〜２０μｍ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−１０〜−２゜μｃ／ｇ
であり、本実施例では一１２ｃ／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２６０Ｉの薄肉筒状のステンレ
ス材で外周面を３μｍの粗さにブラスト処理したもので
あり、２００〜２５０ｍｍ／　ｓｅｃの周速度で時針方
向に回転されている。現像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、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
θ〜２００ｍｍ／　ｓｅｅの間は最高画像濃度は直線的
に増加し、２００ｇ＋ｍ／　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極お
よび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、上記スクレーパ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５０
０〜７００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１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１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 現像バイアス；Ｄ　Ｃ３５０Ｖ　ＳＡ　Ｃ７００Ｖ　ｒ
ｍｓ、　４Ｈｚ 感光体電位　：未露光部ｖＨ−−４５ＱＶ露光部Ｖ　Ｌ
　−−５０−−１００Ｖ 感光体周速度；７０ｍｍ／　ｓｅｅ 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、第３図に示す転写器８によって移動する感光体
ｌに同期して移動する転写紙Ｐを当接させ、その背後か
らコロナ放電を行ってトナー像の転写がなされる。第３
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、８０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図（ｂ）に示す具体的形状をなすもので、０．５ｍ
ｍの厚さ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。

第４図は転写器に供給する転写電流と転写率との関係を
示すグラフで、横軸は転写電流値を、縦軸は転写率を示
している。グラフＡは１回のトナー画像形成後直ちに転
写を行うモノモード時の関係、グラフＢは複数回のトナ
ー画像形成後転写を行うマルチモード時の関係を示した
もので、モノモード及びマルチモードについての多数の
コピー結果からの統計的結果を示している。

上記グラフが示しているようにマルチモード時に最大転
写率を与える転写電流Ｉ、は、モノモード時の最大転写
率を与える転写電流■１より大きくなる。本実施例では
転写時に転写器８の転写電極８ｂに供給する転写電流は
モノモード時ではその最大転写率を与える１１とするが
、マルチモード時ではその最大転写率を与える転写電流
Ｉ３としないで、モノモード時でも良好な転写率を示す
■２を供給する。その理由はマルチモード時では感光体
ｌ上に付着するトナー量は、広い範囲に亙って変化しモ
ノモード時に近い少ないトナー量になることがあるから
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、転写器に供給する
転写電流値をモノモード時とマルチモード時とで切り換
えるようにしたので、常に良好な転写率を維持し、画像
カスレ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（ａ）　、　（ｂ）は上記第１図の転写器を示す
断面図、 第４図は転写器に供給する転写電流と転写率との関係を
表すグラフ、 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。 １・・・感光体 ２・・・帯電器 ３・・・現像器 ４・・・転写前露光器 ５・・・給紙カセット 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 Ｄ・・・現像剤 Ｐ・・・転写紙 Ｔ・・・トナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　感光体上にトナー画像を重ね合わせて１回で転写する
   ようにした多色画像記録装置において、１回のトナー画
   像形成後転写を行うモノモード時と、複数回のトナー画
   像形成後転写を行うマルチモード時とで、転写時の転写
   電流を変えるようにしたことを特徴とする多色画像記録
   装置。