JPH0337691A - 画像形成装置の転写装置 - 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、乾式トナーを用いて感光体表面にトす−画像
を形成し、そのトナー画像を用紙等に転写する方式の画
像形成装置に関し、特に１．トナーのかぶりの発生と、
キャリヤの除去とを良好に行い得るようにする装置に関
する。

（従来の技術） 感光体表面にトナー画像を形成し、そのトナー画像を転
写コロトロンからの放電によって、用紙等に転写するよ
うに構成してなる画像形成装置においては、感光体の表
面に画像情報の光を照射して、ｒ＃電電像像形成し、そ
の静電潜像に現像装置からトナーを供給して、トナー画
像として可視像化するようにしている。

前記感光体の表面に光を照射する手段としては、一般の
複写機の場合と同様に、光学走査走査によって、原稿の
画像を照射した光を直接感光体に伝達する方式を用いる
ことが出来る。また、画像情報をかきこむけ場合に、レ
ーザプリンターのように、記憶装置や、コンピュータ等
から画像情報を出力させるようにすることが可能である
。

前述した方式とは別に、電子写真複写機における原稿の
走査光を、光／電気信号変換手段によってデジタル信号
として出力させ、それ等のデジタル信号をレーザー発信
手段に印加して、レーザービームを感光体に照射する手
段を用いることが出来る。

前述したような画像形成装置においては、感光体の周囲
に第１５図に示されるようにして、各ゼログラフィ一方
式の装置が配置される。前記従来例に示される装置で【
よ、画像潜込み装置を省略して示しているが、感光体１
の画像書込み手段の下流には、現像装置２が配置されて
いる。そして、該現像装置に設けた現像ローラ３が、感
光体１に接近した位置に配置され、該現像ローラ３から
１−ナーが供給され、静電潜像に付着されてトナー画像
が形成される。

前記トナー画像は、前転写コロトロン６により感光体に
対する付着力が弱められ、転写コロトロン７による放電
によって用紙等の画像担持体に転写される。

また、トナーが二成分トナーである場合に、現像装置と
転写装置との間にキャリヤ回収装置８を配置しておき、
現像装置からトナーとともに感光体の表面に移転された
キャリヤを、キャリヤ回収装置８により回収する手段を
設ける場合がある。

そして、前記従来例に示されたような装置の場合には、
現像装置２により形成されたトナー画像からキレリヤを
回収し、その後で、トナー画像を用紙に転写するような
動作を行うようにされる。

（発明が解決しようとする問題点〉 上記したような従来の装置において、例えば、複数種類
のトナーを用いて多色の画像を重ねて形成し、それ等の
カラートナー画像を同時に用紙に転写するような場合が
ある。ところが、トナーを現像装置から供給する際に、
その特定のトナーの帯電状態に対して、反対特性に帯電
するものが感光体に付着することがある。そして、前記
反対極性に帯電したトナーは、別のトナーの帯電特性と
一致することがある。

しかしながら、単純に１種類のトナーで考えた場合でも
、前記帯電極性に差異があり、イメージ部のトナーと、
バックグラウンド部のトナーとの分離が困難になること
がある。そして、前述したようなイメージ部と他の部分
の分離が困難な場合には、イメージ部分のトナーのみを
用紙に転写することが出来なく、画像にぼけが発生する
等の問題がある。

また、複数種類のトナーを用いてカラートナー画像を形
成する場合には、単色の場合よりも、異種のトナーが多
く混合されたりすることになり、画像のぼけが多く発生
しやすいという欠点が出る。

これに加えて、トナーとキャリヤとを混合した二成分ト
ナーを用いる場合に、現像装置から流出したキャリヤは
、静電潜像から発生される強い電界により、磁気ブラシ
等の磁力に打勝って感光体表面に移動し、該感光体表面
に拘束される。したがって、感光体表面からキャリヤを
除去するためには、非常に高磁力の磁石等を使用するこ
とが必要とされる等の問題があった。

また、磁石に電圧を印加して、電界と磁界との両方の作
用によってキャリヤを除去する方式もあるが、多色同時
現像を行う装置の場合には、キャリヤと同極性のトナー
が存在するために、キャリヤと同極性のトナーのみを除
去してしまい、キャリヤが残留するという欠点が発生す
ることがある。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられている装置
の欠点を解消するもので、バックグラウンド部分のトナ
ーの転写を抑制することと、キャリヤの除去を正確に行
い得るようにする装置を提供することを目的と１ノでい
る。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の画
像形成装置の転写装置は、１つの感光体上に１種類以上
のトナー画像を形成し、一度に全てのトナー画像を転写
するように構成してなる乾式電子写真装置に関する。

本発明の画像形成装置の転写装置においては、前記転写
部の前段階に前転写機構を設け、該前転写機構を用いて
、イメージ部とかぶり部分とを電位差として分離し、か
ぶりを防止するように構成するとともに、前記前転写機
構を、露光装置と２本のスコロトロンにより構成してい
る。

また、本発明の装置において、１つの感光体上に１種類
以上の二成分トナーを用いてトナー画像を形成し、一度
に全てのトナー画像を転写するように構成する場合に、
現像装置と転写部との間にキャリヤを取りやすくするた
めの前処理装置と、キャリヤを取去るための装置とを設
け、転写前の段階で、感光体に移転されたキャリヤを除
去するように構成することが出来る。

さらに、本発明の装置においては、転写部の前段階に前
転写機構を設け、該前転写機構を用いてイメージ部とか
ぶり部分とを電位差として分離し、かぶりを防止するよ
うに構成するとともに、転写前の段階に、キャリヤを取
りやすくするための前処理装置と、キャリヤを取去るた
めの装置とを設けることが出来る。

したがって、本発明の画像形成装置の転写装置において
、前転写機構を、露光装置と２本のスコロトロンにより
構成した場合には、イメージ部分のトナーのみを転写す
ることが出来るので、鮮明な画像を形成することが可能
である。

その他に、前処理コロトロンとピックアップ装置とを組
合せて、キャリヤ除去装置を構成した場合には、前処理
コロトロンによって感光体の電界を消去し、キャリヤを
除去することが出来るので、他のキャリヤと同極性のト
ナーに影響を与えることが防止される。

そして、前記２つの方式を組合せて構成した場合には、
両名の長所を有効に発揮させることが出来るものとなり
、かぶりの発生しない鮮明な画像を得ることが出来る他
に、キャリヤを容易に除去出来ることによって、感光体
表面に傷をつけたりすることが防止される。

（実施例〉 図示された例に従って、本発明の画像形成装置の転写装
置の構成を説明する。

第１図に示される実施例は、多色現像装置を設けて、そ
れぞれの現像装置から色の異なるトナーを感光体に供給
し、カラートナー画像を作成する装置の場合を示してい
る。

前記第１図に示される実施例において、図示を省略した
レーザー書込み装置によって、多色の画像に対応させた
静電潜像を形成する。この静電潜像は、例えば、第１色
については（−）帯電を、別の色の画像については（＋
）帯電を行わせるようにする。

＠述したようにして感光体に形成された静電潜像に対し
て、現像装置２に設けた各現像器２ａ〜２Ｃからは、そ
れぞれ（＝）　、（−）に帯電されたトナーを供給して
、それぞれの静°市潜像に付着させるようにして、トナ
ー画像を形成する。

また、感光体に形成されたカラートナー画像を、用紙Ｐ
に転写する位置には、転写コロトロン７を配置しており
、該転写コロトロン７には高圧電源７ａが設けられてお
り、転写コロトロン７の放電によって、カラートナー画
像を用紙Ｐに転写させるようにする。

前記現像装置２の部分と、トナー画像を転写する位置と
の間に、前転写コロトロン５と２つのスコロトロン１０
．１５が配置されている。

前転写コロトロン５はレーザー光発信装置、または、Ｌ
ＥＤアレイ等の光照射手段により構成されるもので、感
光体の移動に同期させて、その感光体の表面の任意の位
置に、光を照制することが出来るように構成される。ま
た、前記前転写コロ１−ロン５は、プリンター等のよう
に、印刷濃度に階調性を必要としないものの場合には、
全面露光ランプを用いることも可能である。

前転写コロトロン５の下流部分に配置される第１スコロ
トロン１０と、第２スコロトロン１５とは、それぞれワ
イヤ電源１１．１６、および、グリッド電源１２．１７
に接続されていて、ワイヤからのＭＮ１位と、スコロト
ロングリッド電位とを、任意の値で別々に設定すること
が出来るようになっている。

前述したように構成される本発明の装置において、Ｎ−
Ｐ方式の１パス２カラーの電子写真印字装置の場合を例
にとって以下に説明を行う。なお、第２図ないし第５図
に示されるグラフにおいては、縦軸に感光体表面電位り
を、横軸に感光体表面変位置を示している。

正帯電感材を用いた場合に、第１像として正帯電トナー
上１が、第２像として負帯電トナー上２が、さらに、か
ぶりとして正および負帯電トナーｔｃが第２図のように
現像される。

そして、この状態のままで、前転写コロトロン５による
前転写部に進んで来るので、最初に前転写コロトロン５
によりバックグラウンド部分のみを露光する。前記前転
写コロトロン５による露光によって、第３図に示される
ように、露光された部分だけ電位が落ちることになる。

つまり、かぶりトナーｔｃの電位は、第１スコロトロン
グリツド電位Ｅ１よりも非常に大きく電位が低下されて
、イメージ部とバックグラウンド部との１ｍの電位の差
が大きく分離されることになる。

続いて、イメージ部電位とバックグラウンド部電位との
間に、第１スコロトロンのグリッド電圧Ｅ１を設定し、
第１スコロトロンワイヤに負の電圧をかけて放電させる
と、第４図に示されるように、第１スコロトロングリツ
ド雷位Ｅ１よりも電圧の高いイメージ部トナーの極性は
全て負にそろえられる。

その後で、イメージ部電位とバックグラウンド部電位と
の間に第２スコロトロン１５のグリッド電位Ｅ２を設定
し、第２スコロトロンワイヤに正の電圧を印加して放電
させると、第５図に示されるように、バックグラウンド
部電位のトナーが正にそろう。

以上の作用を、２つのスコロトロンによって行うことに
より、転写すべきイメージ部のトナーは全て負に帯電さ
れ、転写してはいけないバックグラウンド部のトナーは
、全て正に帯電されることになる。

したがって、用紙にトナー画像を転写する差異には、転
写コロトロン７に正の電界を印加することにより、イメ
ージ部のみを転写して、かぶりｌ〜ルナ−転写されるこ
とを抑制することが出来る。

また、前記本発明の装置においては、イメージ部のトナ
ーを高電圧に、かぶりトナーをＯ［Ｖｌ付近に設定する
が、両者を電位的に分離させるためには、現像直後のイ
メージ部電位はなるべく高い方が有利である。

さらに、前述した方法は、現像方式と感光体の性質に関
係しないものであるから、負帯電ドラムおよび、１バス
ｎ色現像の装置にも応用することが出来るものである。

これとは別に、レーザプリンターのように濃度に階調を
必要としないものでは、トナーによってイメージ部の光
の透過率が落ちるので、スキャン露光装置によらず、全
面露光装置で代用することが出来る。

前述したように、本発明の装置においては、ゼログラフ
ィ一方式を用いた多色同時現像の後で、部分的な露光を
行うための露光装置と、感光体に対して異極性の帯電を
行わせる第１スコロトロンと、感光体と同極性の帯電を
させる第２スコロトロンとを用いることが出来る。

そして、前記帯電の作用を全体的に高めの電位を設定し
て行い、部分露光によってかぶりトナーが乗っている部
分の電位を落し、イメージ部とかぶり部とを電位的に分
離する。さらに、その電位差を利用して、２木のスフロ
トロンを用いて前述したような帯電を行わせることによ
って、イメージ部とかぶり部とを、電気の極性的に分離
することが出来るようにしている。

（キャリヤ回収装置） 第６図に示される本発明の実施例は、二成分トナーを用
いた場合に、その画像の転写領域の前段階にキャリヤ回
収手段を設けた場合の例を示している。この実施例にお
いては、第１図の場合に加えて、前処理コロトロン２０
とピックアップ装置２１とを配置して構成することが出
来るものであるが、以下の説明においては、現像装置２
と転写部との間にキャリヤ回収装置を設けることについ
てのみ説明を行う。

第６図に示される例において、感光体１の静電潜像形成
部分に続いて、現像装置２を設けておぎ、該用紙送り装
置から二成分トナーを供給して、その現像ローラの表面
に形成されるトナーブラシによって感光体の表面を摺擦
し、静電潜像にトナーを付着させるようにする。

その現像に際して、トナーに混合されているキ１１リヤ
が、感光体１の表面に移転されると、該キャリヤが感材
の表面を傷付けたりするという問題が発生する。

そこで、本発明の実施例においては、現像装置２と転写
コロトロン７との間の部分に、前処理コロトロン２０と
ピックアップ装置２１とを配置して、キャリヤの除去を
行うように構成している。

このキャリヤの回収装置は、第７図に詳細に示されるよ
うに、ピックアップ装＠２１を導電性を有する部材で構
成されたスリーブ２２と、該スリーブ２２の内部に配置
される磁石２３・・・・・・、スリーブの表面に接する
ブレード２４と、該スリーブ２２に所定の電圧を印加す
るための高圧電源２５とから構成する。

そして、感光体１の表面にトナーｔとキャリヤＣとが付
着した状態で、プロセス方向Ｘに向けて移動される際に
、前処理コロトロン２０によって一様帯電、または、−
様露光を行ってから、ピックアップ装置２１によりキャ
リヤの除去の動作を行うようにする。

前記実施例は、１バス１カラーの電子写真印字装置の場
合であり、正帯電感材を用いたポジ現像の場合を示して
いるものであるが、負帯電感材を用いたポジ現像の場合
でも、その極性が異なるたけで、他の動作・作用は全く
同様に行われる。

前記実施例において、まず、感光体１上に形成された静
電潜像に対して、現像装置から二成分トナーを供給して
、トナー画像を現像する。この場合に、第８図に示され
るように、トナーｔは負帯電、キャリヤＣは正帯電であ
る。

前記感光体上の静電潜像に対してトナーを付着させた場
合に、該感光体の表面の電位は、図示されるように、画
像部分の電位が非常に高いものとなっている。そして、
その急激に電位が変化する部分に強い電界（フリンジ電
界〉が生じ、キャリヤＣはその部分に強く拘束されてい
るので、そのままではキャリヤを除去することが困難で
ある。

そこで、第８図に示されたような電位が分布する感光体
１に対して、前処理コロトロン２０により一様な帯電を
行わせるようにして、第９図に示されるように、感光体
表面上の電位の変化を消して、キャリヤＣに対する拘束
力を減少させ、ピックアップ装置２１によるキャリヤの
除去を容易に行い得るようにする。

第１０図に示される本発明の実施例は、１パス２カラー
の電子写真印字装置に適用した場合を示している。この
実施例において、感光体１に対して、静電潜像形成部の
下流部に、現像装置２．２ａを配置している。そして、
それぞれの現像装置に対して黒トナーとカラートナーと
が収容され、感光体上に形成された（−）静電潜像と（
＋）静電潜像とに、それぞれのトナーを選択的に付着さ
せるようになっている。

前記現像装置の下流部には、前処理コロトロン２０とピ
ックアップ装置２１とを配置し、前記第６図の場合と同
様に、前処理コロトロン２０によって一様に帯電させる
処理を行ってから、ピックアップ装置２１によりキャリ
ヤを回収する作用を行わせる。

前述したキャリヤの回収作用は、第１１図および第１２
図に示されるように行われる。すなわち、第１１図に示
されるように、静電潜像に対してトナーが付着された状
態では、静電潜像の電位に対応して、付着されるトナー
が、正または負に帯電された状態で付着している。

そして、前記電位の急激に変化する部分であるフリンジ
部２７に、強い電界（フリンジ電界）が生じることによ
って、キャリヤＣは該フリンジ部２７に強く拘束された
状態となっている。

そこで、前記感光体に対して、前処理装置（前処理コロ
トロン２０）により一様な帯電を行わせ、感光体表面に
付着しているトナーとキャリヤとに対する電位の変化を
消して、−様なレベルのものとして均すようにする。

つまり、第７図に示されたようなピックアップ装置２１
に対して、適当な値の電界と磁界とをかけて、トナー画
像を乱すことなしに、キャリヤのみを取り除くようにす
る。そして、キャリヤが除去されたトナー画像は、転写
、剥離工程を経て、用紙に転写されて定着が行われ、記
録紙として出力されることになる。

前記したようなキャリヤ回収装置を用いることによって
、本発明においては、トナー画像を乱したりすることが
防止出来、キャリヤの回収効率を向上させることが出来
る。

なお、前記キャリヤ回収装置において、前処理手段とし
ては、ＤＣコロトロン、ＡＣコロトロン等の放電手段の
他に、ランプ装置等を用いることが出来るもので、いず
れの手段を用いる場合でも、感光体上の電位の変化を打
ち消して、−様なレベルに帯電された状態に設定するこ
とが出来る。

〈キャリヤ回収とかぶり部分の処理とを同時に行う場合
） 第１３図に示される実施例は、第１図に示された装置に
加えて、キャリヤ回収装置を設ける場合を示している。

この実施例においては、現像装置２の下流部に、部分露
光装置５と、第１、第２の］］］ロトロン１０１５を順
次配置するとともに、トナー画像の転写部の直＠部分に
キやリヤ回収装置を配置する。

前記キャリヤ回収後置は、第７図に示されたように、前
処理コミトロン２０とピックアップ装置２１とによって
構成されるものであり、それぞれの手段によって、かぶ
りを防止するための処理と、キャリヤの回収のための処
理の動作とを連続して行わせることが出来るようにされ
る。

前記実施例においては、かぶり防止を行うために、部分
数電装Ｍ５と２つのスコロトロン１０．１５とによって
、第２図ないし第５図に示されたように、かぶりトナー
ｔｃに対する処理を行い、その後で、前処理コロトロン
２０による処理を行りて、キャリヤの回収を行うように
する。したがって、前記２種類の手段によって処理され
た１−す−ｔ、ｔｃおよび、キャリヤＣは、第１４図に
示されるように、同一レベルの電位に設定されることに
なる。

そして、最初にキャリヤＣの除去の作用が行なわれて、
その後で極性の異なるトナーｔと、がぶりトナーｔｃと
に対して、転写コロトロンからの放電によって、正常な
画像のトナーｔのみを用紙に転写する作用を行わせるよ
うにする。

Ｓｉ７述したように、本発明の装置において、２種類以
上の二成分トナーを用いてカラートナー画像を形成し、
それを用紙に転写する場合には、キャリヤの回収とかぶ
りの防止との、異なる作用を連続して行うことが出来る
ものとなる。

（発明の効果） 本発明の画像形成装置の転写ｉ置は、上記したような構
成を有するものであるから、従来より一般に用いられて
いる感光体に対するトナー画像の形成、転写手段に対し
て、容易に組合せることが出来、従来の装置のスペース
に設けることも可能である。

また、本発明の装置において、前転写機構を、露光装置
と２本のスコロトロンにより構成した場合には、イメー
ジ部分のトナーのみを転写することが出来るので、鮮明
な画像を形成することが出来る。

その他に、前処理コロトロンとピックアップ装置とを組
合せて、キャリヤ除去装置を構成した場合には、前処理
コロトロンによって感光体の電界を消去することによっ
て、キャリヤを除去することが出来るので、他のキャリ
ヤと同極性のトナーに影響を与えることが防止される。

そして、前記２つの方式を組合せて構成した場合には、
両者の長所を有効に発揮させることが出来るものとなり
、かぶりの発生しない鮮明な画像を得ることが出来る他
に、キャリヤを容易に除去出来ることによって、感光体
表面に傷をつけたりすることが防止される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のかぶりトナーの転写防止装置の説明図
、第２図は現＠装置からトナーが供給された状態での電
位の分布を示すグラフ、第３図は部分露光装置により処
理された場合の電位の状態を示すグラフ、第４図は第１
スコロトロンによる処理の後の電位の状態のグラフ、第
５図は第２スフロトロンによる処理後の状態を示すグラ
フ、第６図は感光体に対してキャリヤ回収装置を設ける
場合の説明図、第７図はキャリヤ回収装置の構成を示す
説明図、第８図と第９図は、それぞれ前処理コロトロン
による処理前と、処理後とにおける電位の状態を示すグ
ラフ、 第１０図は２色のトナー画像を同時に形成する装置に対
して、キャリヤ回収装置を設ける場合の説明図、第１１
図および第１２図は、それぞれ前処理コロトロンによる
処理前と、処理後での電位の状態を示すグラフ、 第１３図はかぶり防止とキャリヤ回収装置とを同時に設
けた場合の説明図、第１４図は前処理コロトロンによる
処理後の電位の状態を示すグラフであり、第１５図は従
来のキャリヤ回収装置を設けた場合の説明図である。 図中の符号 １・・・・・・感光体、２・・・・・・現像装置、５・
・・・・・部分露光装置、６・・・・・・前転写コロト
ロン、７・・・・・・転写コロトロン、８・・・・・・
キャリヤ回収装置、１０・・・・・・第１スコロトロン
、１５・・・・・・第２スコロトロン、２０・・・・・
・前処理コロトロン、２１・・・・・・ピックアップ装
置、２２・・・・・・スリーブ、２３・・・・・・磁石
、２４・・・・・・ブレード、２５・・・・・・高圧電
源、２７・・・・・・フリンジ部。 ８尤１科１４位μ 第９図 第Ｊ１図 第１０図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの感光体上に１種類以上のトナー画像を形成
   し、一度に全てのトナー画像を転写するように構成して
   なる装置において、 前記転写部の前段階に前転写機構を設け、該前転写機構
   を用いてイメージ部とかぶり部分とを電位差として分離
   させるように構成するとともに、前記前転写機構を、露
   光装置と２つのスコロトロンにより構成し、各スコロト
   ロンの電位を画像部とかぶり部との中間電位に設定する
   ことを特徴とする画像形成装置の転写装置。
2. （２）１つの感光体上に１種類以上の二成分トナーを用
   いてトナー画像を形成し、一度に全てのトナー画像を転
   写するように構成してなる装置において、 現像装置と転写部との間にキャリヤを取りやすくするた
   めの前処理装置と、キャリヤを取去るための装置とを設
   け、転写前の段階で、感光体に移転されたキャリヤを除
   去するように構成したことを特徴とする画像形成装置の
   転写装置。
3. （３）１つの感光体上に１種類以上の二成分トナーを用
   いてトナー画像を形成し、一度に全てのトナー画像を転
   写するように構成してなる装置において、 前記転写部の前段階に前転写機構を設け、該前転写機構
   を用いてイメージ部とかぶり部分とを電位差として分離
   し、かぶりを防止するように構成するとともに、 転写前の段階に、キャリヤを取りやすくするための前処
   理装置と、キャリヤを取去るための装置とを設けること
   を特徴とする画像形成装置の転写装置。