JPH05297732A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像部近傍にトナー飛散がなく、解像力が高
く色にじみのない良質の画像を得る画像形成装置を提供
する。 【構成】 像担持体である感光体ドラム10の周縁にＰＣ
Ｌ11、スコロトロン帯電器12、レーザ書込み装置13、複
数の現像器14、転写ベルト装置30、クリーニング装置16
等を設け、帯電、像露光、現像の工程を繰り返し感光体
ドラム10上にトナー像を重ね合わせて多色トナー像を形
成する画像形成装置において、上記多色トナー像を転写
ベルト装置30によって転写材である記録紙Ｐに転写する
前に、画像部に再露光を行う。この再露光は、既に形成
された画像部の最終に形成したトナー像部分を除いた画
像部と、画像部の非画像部に接する境界部分を除いた部
分に対してのみ行うことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置に関し、特に像担持体上にトナー像を重ね合
わせたのち転写材に転写して多色画像を得る画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いて多色画像を得るには
多くの方法・装置が提案されている。その１つとして、
像担持体である感光体上に原稿像の分解色数に応じた潜
像形成と、カラートナーによる現像を繰返し、感光体上
で多色トナー像を重ねたのち転写材上に転写して多色画
像を得る方法が提案され、実施されている。この多色画
像形成の基本プロセスは本出願人による特開昭60-75850
号、同60-76766号、同60-95456号、同60-95458号、同60
-158475 号公報等によって開示されている。

【０００３】前記画像形成方法の原理を図６のフローチ
ャートにより説明する。図６は像担持体である感光体の
表面電位の変化を示したものであり、帯電極性が負であ
る場合を例にとっている。

【０００４】感光体はスコロトロン帯電器等により一様
な帯電が施されて、一定の負の表面電位ＶHが与えられ
る。この表面電位ＶHはレーザ・陰極線管・液晶シャッ
ター・ＬＥＤ等の露光源による第１回目の像露光により
零電位に近いＶLまで電位の絶対値が低下する。

【０００５】ここで、直流成分が未露光部の表面電位Ｖ
Hにほぼ等しい負のバイアス電圧を印加した現像手段に
より現像することにより、現像手段内の負帯電トナーＴ
が相対的に電位の高い（電位の絶対値が低い）露光部に
その電位の絶対値が低いほど量が大きく付着するように
なり、１色目の可視像が形成される。

【０００６】この可視像が形成された領域は、負帯電ト
ナーＴが付着したことにより電位の絶対値が上昇する
が、次に帯電器により２回目の帯電が施されることによ
り、さらに電位の絶対値が上昇して非露光部と同様に初
期の表面電位ＶHが得られる。

【０００７】次に表面に一様な表面電位ＶHが得られた
感光体の表面に２回目の像露光が施されて静電潜像が形
成され、同様の現像操作を経て２色目の可視像が得られ
る。

【０００８】以上のプロセスを繰り返すことにより、感
光体上に多色トナー像が得られる。この多色トナー像を
担持した感光体には高湿下など転写材の耐圧が低下して
転写時にハジキなどの転写不良が起きないで良好な転写
が行われるようにトナーＴの付着した画像部（最終に現
像された画像部は除く場合もある）のみに再露光が行わ
れる。そののち上記多色トナー像は転写手段によって転
写材に転写され、さらにこれを加熱又は加圧して定着す
ることにより多色画像が得られる。

【０００９】上記の方法により多色画像を得る画像形成
装置では、感光体上でトナー像を重ねるため複数の現像
器を感光体ドラム周縁部に備えるためドラム径は大きく
なり分離性能が悪化するので従来の静電転写分離方式で
は十分な分離性能が得られない。それでより確実な分離
手段が必要とされることと、トナー像を重ねる方式では
トナー付着量が大きくなるため大きな転写電荷量が必要
になるので、大きな転写電荷保持能力を持ち、分離性能
の良好な転写ベルト装置が用いられる。

【００１０】また、上記多色画像形成方法においては、
静電潜像の現像方法として反転現像法が用いられる。こ
の反転現像法においては、感光体のトナー像形成部のみ
を露光すればよく、正規現像の場合のように背景部を隙
間なく露光する必要がないので、感光体の疲労が少なく
寿命が伸びる。さらには２回目以降の帯電により、それ
以前に形成された顕像の電位がＶHとなり、それ以降再
び書込みを受けない限り現像が行われないため、混色が
起こらないという利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した多色画像を得
る画像形成装置においては前記再露光が行われている
が、図５に示すように前記画像部の非画像部と接する部
分に再露光が行われると、図５（ｂ）に示すように画像
部（トナー像）の非画像部に接する境界部分に投射され
た露光光（例えばレーザビーム）はトナーによって散乱
され画像部近傍の非画像部ｍを除電し電位の絶対値を低
下させる。このため図５（ｃ）に示すように画像部のト
ナーが吸引されトナー飛散を発生させ、解像力の低下や
色にじみを生じるという問題点があった。

【００１２】本発明は、前記の問題点を解決して、画像
境界部分のトナー飛散を防止し色にじみのない解像力の
高い良質の画像を得る画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、帯電、像露
光、現像の工程を繰り返し像担持体上にトナー像を重ね
合わせて多色トナー像を形成し、該多色トナー像の画像
部に再露光を行ったのち転写手段によって転写材に転写
する画像形成装置において、前記画像部の非画像部と接
する部分に対しては、前記再露光は行わないか、その光
量を減少して行うことを特徴とする画像形成装置によっ
て達成される。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例を示
す構成断面図、図２は図１の実施例の画像信号処理部の
一例を示すブロック図、図３は図１の実施例による再露
光部分を示す平面図、図４は図１の実施例によるトナー
像形成順序と再露光部分を示す図である。図１ないし図
４及び図６によって本実施例の構成、動作について説明
する。

【００１５】図１において、10は像担持体である感光体
ドラムで、例えばＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したも
ので接地されて時計方向に駆動回転される。この感光体
ドラム10上にスコロトロン帯電器12で、感光体ドラム10
周面に対し負のＶH（−600〜−800Ｖ）の一様な帯電を
所定電位ＶG（−550〜−850Ｖ）に保持されたグリッド
とコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与えられ
る。このスコロトロン帯電器12による帯電に先立って、
前プリントまでの感光体の履歴を除去するために発光ダ
イオード等を用いたＰＣＬ11による露光を行って感光体
周面の除電をしておく。

【００１６】感光体ドラム10への一様帯電ののち像露光
手段であるレーザ書込み装置13により画像信号に基づい
た像露光が行われる。この像露光はコンピュータからレ
ーザ書込み装置13に、又は画像読取り装置から入力され
る画像信号を図２に示す画像信号処理部によって処理を
行ったのちレーザ書込み装置13に入力して感光体ドラム
10上に潜像形成が行われる。

【００１７】画像信号は例えば図示しない画像読取り装
置から入力されるものとして図２に従って説明する。

【００１８】画像読取り装置40より原稿の画像色信号Ｂ
(青)，Ｇ(緑)，Ｒ(赤)のアナログ信号が画像信号処理部
50に入力される。この信号はＡ／Ｄ変換回路51によって
Ａ／Ｄ変換後に光学系等による歪みをシェーディング補
正回路52によって除去されたのち、一時的にバッファメ
モリ53に入力されて各Ｂ，Ｇ，Ｒを感光体ドラム10上の
同一画像位置に対応させる。次いでバッファメモリ53か
らのＢ，Ｇ，Ｒ信号は補色変換回路54においてＹ(イエ
ロー)，Ｍ(マゼンタ)，Ｃ(シアン)に補色変換されｙ，
ｍ，ｃの信号となる。この信号は階調補正回路55におい
て階調補正がなされたのち、黒成分抽出回路56において
ｙ，ｍ，ｃの各データから下色除去ののち黒成分の抽出
が行われ黒成分のディジタル信号ｋが生成される。この
うちｙ，ｍ，ｃ信号はマスキング回路57において色修正
される。もちろん、最初から、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像デ
ータが供給される場合にはこれらの処理は必要ない。一
方、マスキング回路57からｙ，ｍ，ｃ信号、黒成分抽出
回路56からｋ信号を入力された再露光信号発生回路58
は、感光体ドラム10上に形成された画像(トナー像)部に
再露光を施す再露光信号ｒを生成する。この再露光信号
発生回路58は下記のような再露光信号ｒを出力する回路
である。

【００１９】１行上の走査ラインと１行下の走査ライ
ン上の同位置の画像信号が白色すなわちドット像がない
ときは再露光・光量を所定量小さくする（零を含む）。

【００２０】走査ライン上の１ドット前又は１ドット
後の画像信号が白色すなわちドット像がないときは再露
光・光量を所定量小さくする（零を含む）。

【００２１】従って図３の模式図で示すように白丸で示
す画像部の非画像部との境界部分の１ドット分のレーザ
走査ラインＬs′の再露光時の光量は所定量小さくする
（零を含む）、他の黒丸で示すドットの再露光は所定の
光量で行われるようになる。この再露光信号ｒは上記
ｙ，ｍ，ｃ，ｋ信号と共に画像信号記憶回路60に入力さ
れる。画像信号記憶回路60からは読出し回路61によって
各画像信号ｙ，ｍ，ｃ，ｋ及び再露光信号ｒは像露光順
序に従って読出され、変調回路62において本実施例にお
いてはパルス幅変調が行われレーザ書込み装置13に送出
される。

【００２２】なお、上記変調回路62を廃止し、各画像信
号によってレーザ書込み装置13のレーザダイオードの駆
動電流を変調するレーザドライバを設け、レーザダイオ
ードの発光出力を制御して記録用のレーザビームの強度
(光量)を変えるようにすることもできる。

【００２３】また、上記画像部の境界部分の再露光を行
わない部分（光量を零にした部分）は、再露光の光量を
減少させて再露光光の散乱を低下させ実用的にトナー飛
散を無視できる程度にすることもできる。

【００２４】レーザ書込み装置13は図示しないレーザダ
イオードを発光光源とし回転する回転多面鏡131、ｆθ
レンズ132等を経て複数の反射鏡133により光路を曲げら
れ走査がなされるもので、感光体ドラム10の回転（副走
査）によって潜像が形成される。本実施例では画像部に
対して上記画像信号に基づいて露光を行ない、図６に示
すように画像部が電位の絶対値が低い電位ＶL（−100Ｖ
〜０）となるような反転潜像を形成する。

【００２５】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等の負に帯
電したトナーＴとキャリアから成る現像剤をそれぞれ内
蔵した現像器14が設けられていて、先ず１色目の現像が
磁石体を内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ
141によって行われる。現像剤はフェライトをコアとし
てその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリア
と、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料、荷電
制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーＴとから
なるもので、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ14
1上に300〜800μm層厚に規制されて現像域へと搬送され
る。

【００２６】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1,0mmとして、現像スリーブ141と感光体ドラム10との間
にはＶAC（1.5〜3.0KVp-p）のＡＣバイアス電圧とＶDC
（−500〜−700Ｖ）のＤＣバイアス電圧が重畳して印加
される。ＶDCとＶH及びトナーＴの帯電は同極性（負）
であるため、ＶACによってキャリアから離脱するきっか
けを与えられたトナーＴはＶDCより電位の絶対値の高い
ＶHの部分には付着せず、ＶDCより電位の絶対値の低い
ＶL部分にその電位差に応じたトナー量が付着し顕像化
（反転現像）が行われる。

【００２７】１色目の顕像化が終わったのち２色目の画
像形成工程に入り、再びスコロトロン帯電器12による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像がレー
ザ書込み装置13によって形成される。このとき１色目の
画像形成工程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目
の画像部に付着したトナーＴが周りの電位の急激な低下
により飛散するため行われない。

【００２８】再び感光体ドラム10周面の全面に亙ってＶ
Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像が作られ現像が行われ
るが、１色目の画像がある部分に対し再び像露光・現像
を行う部分では、１色目の付着したトナーＴによる遮光
とトナー自身のもつ電荷によってＶTの潜像が形成さ
れ、ＶDCとＶTの電位差に応じた現像が行われる。この
１色目と２色目の画像の重なり部分では１色目の現像を
ＶLの潜像を作って行うと、１色目と２色目とのバラン
スが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶH＞ＶM
（−100〜−300Ｖ）＞ＶLとなる中間電位とすることも
ある。

【００２９】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
のトナー像が形成される。このようにしてトナー像を保
持した感光体ドラム10はさらに回転し再帯電は行われ
ず、レーザ書込み装置13のｒ信号に基づくレーザ走査に
よって画像部の前記境界部分を除いた部分に対して再露
光が行われる。

【００３０】ただし、この時の再露光は環境等の違いに
よって若干変更するよう制御することもある（しないこ
ともある）。

【００３１】図４は各色画像(トナー像)が形成される順
序と再露光部分を示す図である。この画像部分へのレー
ザによる再露光により、各画像部分の電荷は再露光によ
り除去され転写ハジキなどを防止し、次の転写工程で良
好な転写が行われることになる。

【００３２】一方、給紙カセット21より給紙機構22及び
タイミングローラ24によって上記トナー像と同期して給
送された転写材である記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架
した転写手段である転写ベルト装置30によって転写域へ
と給送され、感光体ドラム10周面上の多色トナー像が一
括して記録紙Ｐ上に移される。

【００３３】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
にＦＬＣ層を形成した10⁸〜10¹⁴Ω・cmの抵抗をもつ厚
さ0.4〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り
防止のため、端部にリブを設けることもある。

【００３４】なお、除電機構を設ければＰＥＴなどのフ
ィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトでも
よい。

【００３５】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2、33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶPC
（1.0〜3.0KV）の電圧が印加されており、この軸32ａに
転写ベルト31を介して接する位置には記録紙Ｐへの帯電
付与手段として導電性のブラシ34が接地状態で設置され
ている。給送されて来た記録紙Ｐはブラシ34と転写ベル
ト31の間に進入し、ブラシ34より記録紙Ｐに対して電荷
が注入され、記録紙Ｐと転写ベルト31との間に吸着力が
生じる。このあと記録紙Ｐは感光体ドラム10と転写ベル
ト31とで形成されるニップ部(転写域)35に進入し、転写
ベルト31裏面よりコロナ放電器36あるいはこれに代えて
バイアスローラにより転写電界が付与され、記録紙Ｐ上
に多色トナー像が転移し転写される。

【００３６】転写された多色トナー像を保持した記録紙
Ｐは、転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の
軸33ａを対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受
けたのち、あるいは上記除電を受けながら転写ベルト31
から分離する。37はクリーニングブレードで、回転する
転写ベルト31に付着したトナーを除去する。この転写ベ
ルト装置30の転写ベルト31は多色トナー像形成中及び再
露光中は下流側の保持ローラ33の軸33ａを回動中心とし
て感光体ドラム10より離間されている。

【００３７】転写ベルト装置30から分離した多色トナー
像を保持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部も
しくは外部の近接した位置にヒータを有する２本の圧着
ローラからなる定着装置23へと搬送され、圧着ローラ間
で熱と圧力を加えることにより付着トナーは溶融し、記
録紙Ｐ上に固定されたのち、装置外へ排出される。

【００３８】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング手段であるクリーニング
装置16に至り感光体に当接したゴム材からなるクリーニ
ングブレード16ａによってクリーニング装置16内に掻き
落とされ、スクリュー等により排出あるいは貯留され
る。

【００３９】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11によって露光を受
けたのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受
け、次の画像形成サイクルに入る。多色トナー像形成中
及び再露光中はクリーニングブレード16ａは感光体表面
から離間され、除電器15によるＡＣ除電は不作動状態に
される。本実施例では１ドット隣りの点のみに着目した
が、レーザの散乱が大きかったり、感光体の感度特性が
異なる場合には、あるいは１ドットが小さい場合には２
〜５ドット隣りの点の像の有無に対応して光量を小さく
することもある。すなわち特許請求の範囲でいう画像部
の非画像部の接する部分とは、非画像部に接する１ドッ
トに限るものではない。

【００４０】

【発明の効果】本発明は像担持体上に多色のトナー像を
重ね合わせたのち、トナー像部分（画像）に対して再露
光を行いしかもその再露光は画像部の非画像部に接する
境界部分には行わないか、行っても光量を減少して行っ
たのち転写を行うようにしたので、非画像部の画像部に
接する部分に発生したトナー飛散が防止され、解像力の
高い色ずれのない良質の画像を得る画像形成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の実施例の画像信号処理部の一例を示すブ
ロック図である。

【図３】図１の実施例による再露光部分を示す平面図で
ある。

【図４】図１の実施例によるトナー像形成順序と再露光
部分を示す図である。

【図５】画像部の境界部分に生じる再露光光の散乱とト
ナー飛散を示す図である。

【図６】多色画像形成方法の原理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（像担持体） 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 13 レーザ書込み装置 14 現像器 15 除電器 16 クリーニング装置 16ａ クリーニングブレード 30 転写ベルト装置 50 画像信号処理部 58 再露光信号発生回路 Ｐ 記録紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電、像露光、現像の工程を繰り返し像
   担持体上にトナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成
   し、該多色トナー像の画像部に再露光を行ったのち転写
   手段によって転写材に転写する画像形成装置において、 前記画像部の非画像部と接する部分に対しては、前記再
   露光は行わないか、その光量を減少して行うことを特徴
   とする画像形成装置。