JPH04138482A

JPH04138482A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04138482A
Application number: JP2261141A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Hara; 好伸原; Shizuo Yuge; 弓削　静雄; Kazuyoshi Hara; 和義原
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1992-05-12
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2982268B2

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】魔ｆ！１（７）Ｊ肌ｌ修野本発明は、画像形成装置、詳しくはトナー画像転写型の
電子写真方式による画像形成装置に関する。

従米卑技璽電子写真方式によりフルカラー画像を再現するには、原
稿画像を三原色に分解し、感光体（静電潜像担体）上に
担持されたトナー像を中間転写体に転写する１次転写を
繰り返した後、重ねられたトナー像を中間転写体から転
写材に２次転写する方法が知られている。しかし、従来
のフルカラー複写機にあっては、中間転写体から転写材
への２次転写時に濃度むらや白斑点等の画像ノイズが発
生していた。これは、感光体から中間転写体への１次転
写においてトナーの帯電量が増加し、２次転写効率がか
なり低下するためである。このようなトナーの帯電量の
増加を補正するため、本発明者らによって、中間転写体
上に１次転写されたトナー像にＡＣコロナ放電を印加す
る試みを行なったところ、前記画像ノイズが大幅に減少
し、転写材への転写効率も上昇した。なお、１次転写直
後の中間転写体の表面電荷を除電することに関しては、
特公昭６２−３６２２０号公報に開示きれている。

しかし、フルカラー画像を作成するために１次転写を複
数回繰り返し、２次転写の直前にも中間転写ベルトにＡ
Ｃコロナ放電を印加すると、トナーの帯電量が低下しす
ぎ、２次転写時に転写不良が発生するという不具合いが
生じた。

発明の目的、構成及び作用そこで、本発明の目的は、中間転写体上に１次転写きれ
たトナー画像の帯電量を効果的に調整で＝３き、２次転写時の転写効率を高め、高画質のカラー画像
を得ることのできる画像形成装置を提供することにある
。

以上の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置
は、１次転写手段と２次転写手段との間に、中間転写体
上に転写されたトナー像の電荷を減少させる除電手段を
設け、以下の制御を行なう。

第１の制御手法は、中間転写体上にトナー像が重ねられ
ていくごとに除電手段の出力を徐々に高めていく。これ
によってトナー画像、特にトナーが重ねられた部分の電
荷が効果的に減少することとなる。そして、２次転写の
直前には除電手段の出力をそれまでよりも低める。これ
によって、トナーの帯電量が低下しすぎることはなく、
均一で良好な効率でトナー画像が転写材上へ２次転写さ
れる。

第２の制御手法は、中間転写体上にトナー像が１次転写
されていく間は除電手段を一定の出力で動作させ、２次
転写の直前には除電手段の動作を停止させる。これによ
って、２次転写時にトナーの帯電量が低下しすぎること
はなく、効率よくトナー画像が転写材上へ２次転写され
る。

尖施億以下、本発明に係る画像形成装置の実施例につき、添付
図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例であるフルカラー複写機を示
し、矢印ａ方向に回転駆動可能な感光体ドラム１の周囲
には、帯電チャージャ２、現像器４Ｙ、　４Ｍ、　４Ｃ
，４Ｂ　、中間転写ベルト５、残留トナーのクリーニン
グ装置７、残留電荷の除電ランプ８が配置されている。

図示しない原稿台ガラス上に載置された原稿からの光像
は図示しない光学系により矢印す方向から感光体ドラム
１上に照射きれる。

現像器４Ｙにはイエロートナー、現像器４Ｍにはマゼン
タトナー、現像器４Ｃにはシアントナー、現像器４Ｂに
はブラックトナーを含む現像剤が収容され、それぞれ選
択的に駆動される。

中間転写ベルト５は、ローラ１０．１１．１２．１３．
１４に無端状に張り渡され、駆動ローラ１１の回転に基
づいて矢印Ｃ方向に前記感光体ドラム１と同速で回転す
る。この中間転写ベルト５は、体積抵抗が１×１０１°
〜ｌＸｌ０１３Ωｃｍ程度のポリウレタンゴム又はＥＰ
ＤＭ（エチレンとプロピレンとジエン成分を三元重合し
たターポリマー）を厚さ６００μｍ程度のベルト状とし
、表面に体積抵抗１×１０９〜１×１０１２Ωｃｍ程度
のフッ素系水性塗料を厚き１０〜３０μｍ程度塗布し、
平滑性及びトナー離型性を持たせたものが使用されてい
る。

ローラ１０は以下に説明する２次転写のための対向電極
として機能するものである。中間転写ベルト５の内部に
は１次転写チャージャ６が感光体ドラム１と対向する位
置に設置されている。また、中間転写ベルト５の周囲に
は、２次転写チャージャ２５、ＡＣ分離チャージャ２６
が電極ローラ１０に対向して設置され、残留トナーのク
リーニング装置１５がバックアップローラ１３に対向し
て設置されている。

さらに、本実施例においては、２次転写チャージャ２５
の上流側にＡＣｆ〜−ジャ１６が中間転写ベルト５に対
向して設置きれている。ＡＣ−Ｆ−〜−ジャ１６のチャ
ージワイヤへ高圧電圧を印加する高圧電源１８はその出
力電圧を変更可能であり、制御部１９にてオン、オフ及
び出力電圧が制御される。ＡＣＣチルジャ１６は中間転
写ベルトＳ上のトナー像に対してＡＣコロナ放電を印加
し、トナーの電荷を減少させてその帯電量を適切な値に
調整する。

なお、ＡＣＣチャージル１の具体的な作用、出力値につ
いては後に詳述する。

一方、転写紙Ｓは複写機に着脱可能な自動給紙カセット
２０に収容されており、給紙ローラ２１の矢印ｄ方向へ
の回転により、給紙ローラ２１に圧接する捌き板２２の
作用で１枚ずつ捌かれて２次転写部へ給紙される。転写
紙搬送通路は種々のガイド板、タイミングローラ対２３
、搬送ベルト２７、定着装置２８にて構成されている。

以上の構成において、モノカラーコピーモード時には、
感光体ドラム１の表面に帯電チャージャ２にて均一に負
極性の電荷が付与され、図示しない光学系からの原稿像
の照射すによって、静電潜像が形成される。この静電潜
像は、現像器４Ｙ、４Ｍ。

４Ｃ，４Ｂのうち予め選択きれた一つにより正極性に帯
電されたトナーで現像され、トナー像は１次転写チャー
ジャ６から放出される負極性の電荷によって形成される
電界により中間転写ベルト５上に１次転写される。中間
転写ベルト５上に１次転写されたトナー像は、ＡＣＣチ
ルジャ１６にてＡＣコロナ放電を印加される。このとき
、高圧電源１８からＡＣＣチャージル１へ印加される電
圧は予め定められた電圧ｖ０に設定される。電圧■。は
トナー画像が１次転写時に上昇した帯電量を除電するの
に適した値であり、このＡＣコロナ放電にて帯電量を調
整されたトナー像は２次転写チャージャ２５から放出さ
れる負極性の電荷によって形成される電界により転写紙
Ｓ上に２次転写される。２次転写後の転写紙ＳはＡＣ分
離チャージャ２６によって形成される電界で除電され、
中間転写ベルト５から剥離され、定着装置２８でトナー
の加熱定着が施された後、図示しないトレイへ排出され
る。

一方、フルカラーコピーモード時にあっては、原稿画像
は光学系によってイエロー画像、マゼン夕画像、シアン
画像、ブラック画像に色分解され、それぞれの画像が感
光体ドラム１の表面に静電潜像として形成され、対応す
るカラートナーを有する現像器４Ｙ、　４Ｍ、　４Ｃ，
４Ｂにて現像され、順次中間転写ベルト５上に１次転写
されて画像が重ねられていく。このとき、中間転写ベル
ト５上に１次転写されたトナー像はＡＣチャージャ１６
を通過するごとに、ＡＣコロナ放電を印加され、トナー
の帯電量を調整される。具体的には、１番目に１次転写
されたイエロー（Ｙ〉トナー画像に対してはＡＣチャー
ジャ１６にＶｌ（但し、Ｖｌ　＞■Ｉｌ）の電圧を印加
してその帯電量を低下させる。次に、中間転写ベルト５
上にはマゼンタ（Ｍ）トナー画像がイエロートナー画像
に重ねて１次転写され、ここでは、ＡＣチャージャ１６
にＶＺ（但し、Ｖ、＞Ｖ、）の電圧が印加される。さら
に、中間転写ベルト５上にはシアン（Ｃ）トナー画像が
前記イエロートナー画像、マゼンタトナー画像に重ねて
１次転写され、ここではＡＣチャージ−ｖ１６にＶＸ（
但し、Ｖｍ＞■２）の電圧が印加される。きらに、中間
転写ベルト５上にはブラック（Ｂ〉トナー画像がイエロ
ー、マゼンタ、シアンの各画像に重ねて１次転写され、
ここではＡＣチャージャ１６に■。の電圧が印加される
。

なお、前記電圧Ｖｏ、Ｖ、、Ｖ、、ｖ、は電極ローラ１
０に流れる電流値として制御することが好ましい。中間
転写ベルト５は湿度等の環境依存性が大きく、中間転写
ベルト５上のトナーの帯電量はＡＣチャージャ１６の出
力電圧よりも中間転写ベルト５を通じて電極ローラ１０
へ流れる電流として制御した方が環境条件の変化に影響
されることがないからである。具体的には、本実施例に
おいて、Ｙトナーの１次転写後は±３０μＡ、Ｍトナー
の１次転写後は±３５μＡ、Ｃトナーの１次転写後は±
４０μＡ、Ｂトナーの１次転写後（２次転写の直前）は
±５μＡの電流が電極ローラ１０へ流れるように高圧電
源１８からＡＣＣチャージル１へ印加される電圧を制御
する。

ところで、中間転写ベルト５上にカラートナによる色重
ねが行なわれている間、転写紙Ｓは給紙されず、２次転
写チャージ−１−２５及び分離チャージャ２６もオフさ
れたままである。また、クリーニング装置１５もトナー
の掻き取り作用を停止する。

４種類のトナー像が中間転写ベルト５上に重ねられると
、転写紙Ｓが給紙され、２次転写チャージャ２５及び分
離チャージ〜２６がオンされ、フルカラートナー像が転
写紙Ｓ上に２次転写される。

第２図は以上の制御手順をタイムチャートとして示した
ものである。

以上の制御は、中間転写ベルト５上にトナー像が重ねら
れていくごとにＡＣＣチャージル１の出力を徐々に高め
、最後のトナー像が重ねられた後は、即ち、２次転写の
直前にあってはＡＣチャージャ１６の出力をそれまでよ
りも低める。これにて、１次転写チャージャ６からの電
界の作用で上昇したトナーの帯電量を適度に低下させ、
２次転写効率を高め、画像ノイズの発生が抑えられる。

また、本発明にあっては、前述の制御手法以外に、中間
転写ベルト５上にＹトナー画像、Ｍトナー画像、Ｃトナ
ー画像が順次１次転写きれていく間は、ＡＣチャージャ
１６に一定の電圧■１を印加しｌｌ− て、１次転写チャージャ６の放電で上昇したトナーの帯
電量を適度に低下させ、Ｂトナー画像が１次転写された
後は、即ち、２次転写の直前にはＡＣチャージャ１６を
オフして除電作用を停止させ、この状態で２次転写を行
なうようにしてもよい。

このような制御手法にあっては、最終的に２次転写の際
Ｂトナーの帯電量が若干高く残り、Ｂトナ一部分のみ若
干転写効率が低下するが、それ以外の画像部分は良好な
効率で転写紙Ｓへ転写される。

但し、Ｂトナーは若干転写効率が低下しても転写紙Ｓ上
での画像濃度は目で見て判別できる程低下することはな
く、実用上何ら問題はない。

次に、前記ＡＣチャージャ１６からのＡＣコロナ放電の
印加に基づくトナーの帯電状態の変化について説明する
。

ここでは、比較のために、１次転写きれたトナーにＡＣ
コロナ放電を印加しない場合を説明し、次に本発明の如
＜ＡＣチャージャ１６を動作させてＡＣコロナ放電を印
加する場合について説明する。

第３図は１次転写されたトナーにＡＣコロナ放電を印加
しない場合を示し、Ｙトナーに対してＭトナー、Ｃトナ
ー、Ｂトナーが重ねられていくごとにトナーの帯電量が
増加し、Ｂトナーが１次転写された段階ではトナー層の
帯電量は第３図（ｄ）に示すように増加する。この状態
で２次転写が行なわれると、転写効率は悪く、第３図（
ｅ）に示す状態でトナーが中間転写ベルト５上に残留す
る。

これでは、画像に白斑点が多発し、クリーニング装置１
５の負担も大きい。

第４図はトナーが１次転写を経て重ねられていくごとに
トナーに一定の出力でＡＣコロナ放電を印加し、２次転
写の直前ではＡＣコロナ放電を印加しない場合を示す。

ここでは、Ｙトナー、Ｍトナー　Ｃトナーが１次転写さ
れるごとに一定出力のＡＣコロナ放電が印加されるため
、第３図の場合と比較して、その帯電量はかなり低く抑
えられている。Ｂトナーが１次転写された段階でのトナ
ー層の帯電状態は第４図（ｄ）に示す通りであり、ここ
ではＡＣコロナ放電を印加することなく、この状態で２
次転写が行なわれる。ＡＣコロナ放電で帯電量を調整さ
れていないＢトナーのみ若干転写効率が悪く、残留トナ
ー量も若干多いが、他のトナーにあっては均一に良好な
状態で転写紙Ｓへ転写される。但し、Ｂトナーにあって
は転写効率の若干の低下は、転写紙Ｓ上での画像濃度と
して実用上問題が生じない点は前述の通りである。

なお、Ｂトナーの１次転写後にもＡＣチャージャ１６を
動作させて、それまでと同じ出力でＡＣコロナ放電を印
加すると、第５図に示す如く、トナー層の帯電量が低下
しすぎることとなり、転写効率が低下し、画像濃度が低
下すると共に、中間転写ベルト５への残留トナー量が増
加し、好ましくはない。

第６図はトナーが１次転写で重ねられていくごとにＡＣ
チャージャ１６の出力をＶ＋、Ｖｉ、Ｖｉと徐々に高め
、２次転写の直前ではＡＣチャージャ１６の出力をｖｏ
に低める場合を示す。ここでは、Ｙトナー量トナー、Ｃ
トナーが１次転写されるごとに電極ローラ１０に流れる
電流として±３０μＡ１±３５μＡ１±４０μＡとなる
ようにＡＣチャージャ１６の出力を制御し、Ｂトナーが
１次転写きれた段階では±５μＡの電流となるようにＡ
ＣＣチルジャ１６の出力を制御する。従って、２次転写
時でのトナー層の帯電状態は、第６図（ｄ）に示す通り
、第３図（ｄ）と比較して、かなり低く適切な値に調整
されている。また、第４図（ｄ）と比較してもＢトナー
の帯電量がそれ程突出することはない。従って、この状
態では２次転写が行なわれると、良好な転写効率が達成
され、中間転写ベルト５上への残留トナーも僅かである
。

なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定す
るものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可能で
ある。

特に、本発明は４種のトナーを重ねるフルカラー画像の
形成のみならず、２色又は３色のトナーを重ねて画像を
形成する場合にも適用可能である。

また、転写材としては普通紙のみならず、ＯＨＰシート
等の特殊紙であってもよい。

さらに、画像の露光方式は可視光線によるアナロク方式
でなく、レーザビームによるデジタル方＝１５− 式を採用してもよい。

登尻Ω羞禾以上の説明で明らかなように、本発明によれば、１次転
写手段と２次転写手段との間に中間転写体上に転写され
たトナー像の電荷を減少させる除電手段を設け、との除
電手段にて中間転写体上へ１次転写されたトナーの帯電
量を調整するようにしたため、転写効率の低下を防止で
き、画像ノイズがなく、色バランスが良好なカラー画像
を得ることができる。また、廃棄トナーが少なくなり、
経済的であると共にクリーニング装置の負担が減少する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は各部材の動作を示すタイムチャート
図である。第３図、第４１５０、第５図、第６図は転写
プロセスにおけるトナー帯電量の変化を示す説明図であ
り、第３図、第５図は比較例、第４図、第６図は本発明
例を示す。１・・・感光体ドラム、４Ｙ、　４Ｍ、　４Ｃ，４Ｂ・
・・現像器、５・・・中間転写ベルト、６・・・１次転
写チャージャ、１６・・・ＡＣＣチャージル１８・・・
高圧電源、１９・・・制御部、２５・・・２次転写チャ
ージャ、Ｓ・・・転写紙。

Claims

【特許請求の範囲】１、静電潜像担体に担持されたトナー像を中間転写体に
転写する１次転写を複数回行なった後、重ねられたトナ
ー像を中間転写体から転写材に２次転写する画像形成装
置において、１次転写手段と２次転写手段との間に設置され、前記中
間転写体上に転写されたトナー像の電荷を減少させる除
電手段と、前記中間転写体上にトナー像が重ねられていくごとに前
記除電手段の出力を徐々に高め、２次転写の直前には除
電手段の出力を低めるように前記除電手段を制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。２、静電潜像担体に担持されたトナー像を中間転写体に
転写する１次転写を複数回行なった後、重ねられたトナ
ー像を中間転写体から転写材に２次転写する画像形成装
置において、１次転写手段と２次転写手段との間に設置され、前記中
間転写体上に転写されたトナー像の電荷を減少させる除
電手段と、前記中間転写体上にトナー像が１次転写されていく間は
前記除電手段を一定の出力で動作させ、２次転写の直前
には除電手段の動作を停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。