JPH06202429A

JPH06202429A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06202429A
Application number: JP4361272A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanigawa; 耕一谷川; Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦; Kazuro Ono; 和朗小野; Hideo Nanataki; 秀夫七瀧; Minoru Matsukuma; 稔松隈
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】最終カラー画像の色ムラや文字周りのトナー飛
び散りを防止する。【構成】感光ドラム１に対向させて中間転写ローラ５を
配置する。感光ドラム１上に第１色目のイエローＹのト
ナー像を形成し、バイアス電源６１によって転写電界を
形成し、このトナー像を転写ローラ５上に中間転写す
る。同様に、第２色目のマゼンタＭのトナー像を転写ロ
ーラ５上に転写し、さらに第３色目のシアンＣのトナー
像を転写する。第２色目、第３色目を転写する際、第１
色目のトナーの荷電によって転写電界が弱められ、色ム
ラ、文字周りのトナーの飛び散りが発生しがちとなる。
そこで、第１色目のトナーの荷電量を小さく、そして第
２色目、第３色目と進むにつれて荷電量を大きくする。
これによって、転写電界の減殺を極力防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のカラー
複写機やカラープリンタ等の画像形成装置に係り、詳し
くは、中間転写体に複数色のトナー像を積層させた後、
これらのトナー像を転写材に一括転写して最終カラー像
を得る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式のカラー複写機やカ
ラープリンタ等の画像形成装置において、中間転写体と
して中抵抗の弾性体からなる中間転写ローラを用いたも
のが知られている。図２に、この画像形成装置の断面の
概略を示す。この画像形成装置では、第１の画像担持体
及び第２の画像担持体として、それぞれ感光ドラム１、
転写材８が使用されている。

【０００３】感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性
シリンダ１１上に有機光半導体からなる感光層１２を形
成したもので、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム
１は、不図示の電源よりバイアス電圧を提供された１次
帯電ローラ２によって、一様に帯電され、引き続いて露
光３が与えられて第１の静電潜像が形成される。現像器
４１、４２、４３、４４にはそれぞれ色の異なる粉体荷
電粒子（以下「トナー」という。）、例えば４色フルカ
ラー複写機にあっては、イエローＹ、マゼンタＭ、シア
ンＣ、ブラックＢＫのトナーが収納されている。そし
て、上述の第１の静電潜像は第１現像器４１にて顕像化
され、イエローの第１のトナー像が得られる。このと
き、第２、第３、第４の現像器４２、４３、４４は非作
動状態に保たれている。

【０００４】感光ドラム１上に形成された第１のトナー
像は、中間転写ローラ５上に一旦、中間転写される。転
写ローラ５は、芯金５１上にウレタン、ＥＰＤＭ、クロ
ロプレン等の弾性体あるいはこれら弾性体中にカーボ
ン、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性粒子を分散させて１
０⁵ 〜１０¹¹Ω、好ましくは１０⁷ 〜１０⁹ Ωの中抵抗
とした中抵抗弾性層５２を形成したもので、硬度は２０
°〜５０°、好ましくは３０°〜４０°（いずれもアス
カーＣ測定値）のローラである。中間転写時には芯金５
１に電源６からトナーと逆極性のバイアス電圧６１が付
与される。感光ドラム１上の第１のトナー像の転写残り
トナー（残存トナー）は、クリーナ７により払拭され、
感光ドラム１は引き続き第２の画像形成工程に供され
る。

【０００５】以下、同様にして第２の静電潜像が第２の
現像器４２により顕像化され、第２のトナー像を得た
後、既に第１のトナー像を有している中間転写ローラ５
の表面に第２のトナー像が重ねて転写される。このと
き、転写ローラ５の芯金５１に印加されるバイアス電圧
の極性は第１のトナー像転写時と同じであるが、電圧の
絶対値は若干大きく設定される。これは、既に転写され
ている第１のトナー像の電荷が転写バイアスによる電界
を弱めるように作用するのを補償するためである。つま
り、転写バイアス電圧の絶対値は第１から第４のトナー
像転写時に順次大きくなり、第４のトナー像転写時に最
大となる。なお、第１から第４のトナー像の色の順序に
ついては、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラッ
クＢＫを適宜に並べればよい。

【０００６】以上のようにして４色のトナー像が中間転
写ローラ５上に中間転写された後、転写材８が感光ドラ
ム１と中間転写ローラ５とのニップ部に挿通される。こ
のとき中間転写ローラ５の芯金５１にはトナーと同極性
のバイアス電圧６２が印加され、中間転写ローラ５上に
中間転写されていた第１〜第４のトナー像は転写材８に
一括して最終転写される。こうして転写材８上に形成さ
れた未定着の４色トナー像は不図示の定着器により加熱
・加圧されて永久定着される。

【０００７】以上のカラー画像形成装置によれば、中抵
抗弾性体からなる中間転写ローラ５を用いることによ
り、中間転写時および最終転写時の静電的な画像の乱れ
がなく、また、感光ドラム１と中間転写ローラ５の長手
方向の位置ズレがないので、４色のトナー像の重ね合わ
せのズレもない良好なカラー画像を得ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、例えば第２、第３のトナー像を中
間転写する際に、中間転写ローラ５の芯金５１に印加さ
れるトナーと異極性のバイアス電圧が第１のトナー像を
構成するトナーの荷電量を減少させ、雰囲気条件（周囲
の環境）によっては、第１のトナー像をはじめのトナー
の荷電とは異なる極性の荷電極性に転じることがあり、
転写材８への一括転写時に転写不良を生じて色ムラや画
像周縁の飛び散りを生ずることがあった。これは、特に
第１のトナー像を構成するトナーは、中間転写ローラ５
に接する時間が最も長く、かつ、第２、第３のトナー像
の中間転写時に転写バイアスの絶対値が引き上げられる
ために、第１のトナー像へ逆極性の電荷注入が行われる
確率が最も大きいのが原因である。こうした色ムラや飛
び散りは、同様の原因で第２のトナー像、または第３の
トナー像においても、第１のトナー像ほどの発生頻度で
はないにせよ発生することがあった。

【０００９】そこで、本発明は、中間転写体に対するト
ナー像の中間転写の回数を重ねるごとに、各色のトナー
の荷電量が単調変化するように、各色のトナーの中間転
写順を順序づけることによって、色ムラやトナーの飛び
散りを防止するようにした画像形成装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、第１の画像担持体上にトナ
ー像を形成し、該トナー像を中間転写体に静電的に中間
転写するというプロセスを複数色のトナー像について連
続して繰り返し、これによって前記中間転写体上に形成
された複数色のトナー像を第２の画像担持体に一括転写
して最終カラー像を得る画像形成装置において、前記複
数色のトナー像が順次中間転写される際の、中間転写の
回数とトナー像のトナーの電荷量との関係について、中
間転写の回を重ねるごとに各色のトナーの荷電量が単調
変化するように、各色のトナーの中間転写順を順序づけ
てなる、ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】以上構成に基づき、例えば、各色のトナーの荷
電量が単調増加するように中間転写順を定めることによ
って、転写順に従って増加させていた転写バイアス電圧
の漸増分を極力小さく抑えることができる。あるいは、
反対に、各色のトナーの電荷量が単調減少するように中
間転写順を設定する、つまり、転写順の早いトナー程、
固有荷電量を大きくしておくことによって、例えば第１
色目のトナーがはじめの極性と逆の極性に変化すること
を防止する。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、以下の説明において、従来の技術と
して、図２を参照して説明した画像形成装置と同様の構
成、作用のものは同様の符号を付してその説明を省略す
る。〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の画像形成装置
の転写部の拡大断面図である。同図において、第１の画
像担持体としての感光ドラム１の表面と、中間転写体と
しての中間転写ローラ５の表面とが、適度な間隙を介し
て対向している。また、同図は、第１色目のイエローＹ
のトナー及び第２色目のマゼンタＭのトナーが、既に中
間転写ローラ５に中間転写されており、ここにさらに感
光ドラム１上から第３色目のシアンＹのトナーを中間転
写しようとしている状態を示す。なお、同図において
は、第４色目のブラックＢＫは、省略してある。

【００１３】このときのバイアス電圧６１は、各色のト
ナーの中間転写時には、以下に一例を示すごとく異なる
値を示す。

【００１４】バイアス電圧６１トナーの荷電量第１色目Ｙ＋２．０ｋＶ −２０μＣ／ｇｒ第２色目Ｍ＋２．２ｋＶ −２６μＣ／ｇｒ第３色目Ｃ＋２．６ｋＶ −３０μＣ／ｇｒバイアス電圧６１は、既に中間転写されたトナーの荷電
量によってその電界作用を減殺されるので、第１色目〜
第３色目へと順次印加電圧の絶対値を引き上げる必要あ
る。上に示したように、第１色目〜第３色目のトナー電
荷量が単調増加するように順序立てた場合、既に中間転
写されたトナーによる中間転写電界の減殺効果を最も小
さくすることができるので、第１色目〜第３色目にかけ
ての、バイアス電圧６１の増加量を最小にすることが可
能となる。このようにして、第１色目のトナーへの転写
電荷の注入を最小にすることができ、最終画像上の色ム
ラや飛び散り等の画像不良を防止することが可能であ
る。

【００１５】図３は、本実施例の現像器４１の縦断面図
を示すもので、他の現像器４２、４３、４４も同様の構
成である。現像スリーブ４１２はアルミニウム等の金属
上に、フェノール樹脂中にカーボンを分散した導電コー
ティングを施したもので、ウレタン等の弾性ブレード４
１３がカウンター方向に当接されており、１成分の非磁
性トナー４１１は、現像スリーブ４１２が矢印方向に回
転するのに伴い、弾性ブレード４１３および現像スリー
ブ４１２に摺察され荷電付与されて、薄層にコーティン
グされる。感光ドラム１と現像スリーブ４１２の最近接
位置で感光ドラム１とは非接触に保持されたトナー層
は、不図示のバイアス電源より現像スリーブ４１２に印
加される現像バイアス電圧と感光ドラム１上の静電潜像
とのなす電界の作用で静電潜像に応じて感光ドラム１上
に吸引されてトナー像をなす。現像を終えた現像スリー
ブ４１２表面は、トナー吹き出し防止シート４１６を経
て、現像器４１内部に戻り、攪乱棒４１４およびウレタ
ン等の弾性ローラよりなるアプリケートローラ４１５に
より新しいトナー４１１が供給され、次の現像工程に供
される。非磁性トナー４１１の荷電量は、トナーを構成
するスチレン、ブタジェン、エステル等のバインダ樹脂
および染料や荷電制御剤、また、外添シリカ等の処方成
分により決まるものであるが、一方では現像器４１の構
成要素である現像スリーブ４１２、弾性ブレード４１
３、アプリケートローラ４１５の材質や回転数によって
トナー荷電量を制御することができる。例えば、弾性ブ
レード４１３の押圧を大きくすれば荷電量は大きくな
り、また弾性ブレード４１３の材質をポジ荷電性の強い
ナイロンとしたり、ネガ荷電性の強いテフロンとするこ
とである程度トナーの荷電量の制御は可能である。した
がって、第１色目〜第３色目のトナー自体の荷電量の順
序を順に大きく並べるのに加えて、例えば、現像スリー
ブ４１２の回転数を第１色→第３色にかけて増大するよ
うにして、各色トナーの荷電量の順位をつけることもで
きる。〈実施例２〉第１実施例は、トナーの荷電量が比較的大
きな場合について例示したが、実施例２では、トナーの
荷電量が比較的小さな場合に好適なもので、第１色目か
ら第３色目にかけてトナーの荷電量を順に小さくするも
のである。以下にその１例を示す。

【００１６】バイアス電圧６１トナーの荷電量第１色目Ｙ＋２．０ｋＶ −１２μＣ／ｇｒ第２色目Ｍ＋２．１ｋＶ −１０μＣ／ｇｒ第３色目Ｃ＋２．２ｋＶ − ８μＣ／ｇｒこの例のように、トナーの荷電量が１０μＣ／ｇｒ前後
の場合に、実施例１のように第１色目を最小の荷電量の
トナー（−８μｃ／ｇｒ）とすると、中間転写電荷の注
入により第１色目のトナーの荷電量が中和されてしまう
確率が大きくなり、最終転写時に中間転写ローラ５上に
おいて残存トナーとなる割合が多く、最終画像上に色ム
ラや文字回りの飛び散りを生ずる不具合を生じる。この
ような場合には、第１色目に荷電量の最大のトナーを用
いることにより中間転写電荷の注入によるトナーの荷電
量の中和を抑制するのがよい。つまり、トナーの電荷量
が比較的小さな場合には、中間転写ローラ５と長い時間
接触するトナー（第１色目のトナー）ほど荷電量を大き
くするのが色ムラや文字回りの飛び散りを防止するのに
効果的であり、それは、第１色目から第３色目にかけて
トナーの荷電量を漸次小さくなるように配設することで
達成される。〈実施例３〉各色トナーの荷電量は雰囲気の温湿度によ
り影響され、特に高温高湿時には絶対値が小さく、低温
低湿時には絶対値が大きくなる傾向がある。特に絶対湿
度によってトナー荷電量は大きく変化する。したがっ
て、現像器４１〜４４の近傍に周知の電子式湿度センサ
（不図示）を配し、その出力を画像形成シーケンスコン
トローラ（不図示）に入力することにより、低湿度の場
合は荷電量の大きなトナーから順に中間転写し、高湿度
の場合は荷電量の小さなトナーから順に中間転写するよ
うに、湿度に応じて中間転写するトナーの色順を変える
ことで、常に良好な画像を維持することができる。

【００１７】以下は、湿度に応じた転写色順の変更の１
例である。

【００１８】温湿度第１色目第２色目第３色目３０℃，１８％シアンイエローマゼンタ（２０μＣ／ｇｒ）（２６μＣ／ｇｒ）（３０μＣ／ｇｒ）１５℃，２０％マゼンタシアンイエロー（１５μＣ／ｇｒ）（１２μＣ／ｇｒ）（１０μＣ／ｇｒ）なお、各色が低湿・高湿でどのような荷電量を示すか
は、あらかじめ測定により求めておき湿度に応じた色順
序を決め、シーケンスコントローラ（不図示）には、低
湿が高湿かにより、それぞれの色順序とそれに応じた転
写バイアス値が出力されるようにプログラムしておけば
よい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
第１の画像担持体上のトナー像を中間転写体に中間転写
するに際し、各色の荷電量に応じて、その荷電量が単調
変化する順序で中間転写することにより、色ムラや文字
回りの飛び散りのない良好な最終カラー画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の画像形成装置の、感光ドラムと転
写ローラとの間のニップ部にて、第３色目のトナーが転
写されるようすを示す図。

【図２】従来のカラー画像形成装置の概略を示す縦断面
図。

【図３】第１実施例の現像器の縦断面図。

【符号の説明】

１第１の画像担持体（感光ドラム）５中間転写体（中間帯電ローラ）６バイアス電源８第２の画像担持体（転写材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者七瀧秀夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者松隈稔東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の画像担持体上にトナー像を形成
し、該トナー像を中間転写体に静電的に中間転写すると
いうプロセスを複数色のトナー像について連続して繰り
返し、これによって前記中間転写体上に形成された複数
色のトナー像を第２の画像担持体に一括転写して最終カ
ラー像を得る画像形成装置において、前記複数色のトナー像が順次中間転写される際の、中間
転写の回数とトナー像のトナーの電荷量との関係につい
て、中間転写の回を重ねるごとに各色のトナーの荷電量
が単調変化するように、各色のトナーの中間転写順を順
序づけてなる、ことを特徴とする画像形成装置。