JPH0695476A

JPH0695476A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0695476A
Application number: JP4242154A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Yamada; 孝信山田; Masaki Tanaka; 雅樹田中; Masato Yasui; 正人安井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-04-08

Abstract

(57)【要約】【目的】黒トナーの飛び散りを防止できるカラー画像
形成装置を提供する。【構成】カラー画像形成装置は、感光体と、感光体を
一様に帯電する帯電手段と、一様に帯電された感光体を
照射して潜像を形成する照射手段と、それぞれ異なった
色のトナーを備え潜像を現像する複数の現像装置と、現
像されたトナー像をシートに転写する転写手段と、現像
装置と転写手段の間に配置され潜像を除電する転写前除
電手段とを備える。ここに、上記の転写前除電手段は、
多重転写によるカラー画像作像プロセスにおいて、少な
くとも黒トナーの現像時に、感光体上の画像部に対して
除電を行わない。また、この装置において黒トナーで現
像を行うモノカラーモードにおいて、上記の転写前除電
手段は、現像時に感光体上の画像部に対して除電を行わ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重転写によるカラー
画像作像プロセスを用いたカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機において、４色（たとえ
ば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）につい
て、現像と転写が順次行われる。フルカラー複写機にお
いては、デジタル化に伴い、文字部も良好に再現できる
ようになってきている。フルカラー原稿においても、黒
い文字領域を含む原稿が特にビジネス関係で多い。フル
カラー複写機の普及に伴って、フルカラー部分は多階調
で均一な画像、文字領域は黒単色で高解像であることが
求められている。そのための技術として黒文字判別機能
を搭載した複写機がある。この判別により文字領域と中
間調領域を分離し、それぞれの領域に適切な処理を施す
ことで、どちらも忠実に再現できるようになってきてい
る。

【０００３】これらの技術により文字領域ではエッジ強
調が行われ、黒文字がシャープに再現できるようになっ
てきた。しかし、エッジ強調を行う場合、トナー量がふ
えるため、黒トナーの飛び散りの影響が大きくなり、黒
文字の周辺が黒っぽくなり、印字品位が低下する。この
点を解決するため、従来の方法では、感光体の転写部に
張り出した押し上げ部材(マイラー、ポリエステルフィ
ルム等)を用いる（たとえば特開平３−４２７０号公報
参照）。押し上げ部材は、転写ぬけを防止するために、
可撓性部材を転写領域近くまでのばすことにより、感光
体側に転写フィルムを押し付けて転写紙と感光体の密着
性を高め、感光体と転写紙が密着してから転写電界がか
かるように構成し転写ぬけと黒トナーの飛び散りを防止
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように押し上げ部
材を転写部まで延ばすことにより、飛び散りは防止でき
るが、次のような問題も発生しやすくなる。転写フィルムの伸び縮みによって押し上げ部材の先
端位置が変化してしまい、転写不良を起こしたり、飛び
散りが防止できなかったりする。転写電界がかかる領域が小さくなるため、転写効率
が紙の進行方向でばらつき、“虹状"になることがあ
る。押し上げ部材が次第に転写チャージャにより帯電し
て、安定した電場が形成されない。このように、この押し上げ部材を用いる方法は、要求さ
れる精度が厳しく、副作用も発生しやすい。

【０００５】本発明の目的は、黒トナーの飛び散りを防
止できるカラー画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像
形成装置は、感光体と、感光体を一様に帯電する帯電手
段と、一様に帯電された感光体を照射して潜像を形成す
る照射手段と、それぞれ異なった色のトナーを備え潜像
を現像する複数の現像装置と、現像されたトナー像をシ
ートに転写する転写手段と、現像装置と転写手段の間に
配置され潜像を除電する転写前除電手段とを備える。こ
こに、上記の転写前除電手段は、多重転写によるカラー
画像作像プロセスにおいて、少なくとも黒トナーの現像
時に、感光体上の画像部に対して除電を行わないことを
特徴とする。また、この装置において黒トナーで現像を
行うモノカラーモードにおいて、上記の転写前除電手段
は、現像時に感光体上の画像部に対して除電を行わない
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】多重転写方式のカラー画像形成装置において、
転写前除電手段を備え、転写によるトナー飛び散り防止
対策として、黒トナー転写時に転写前除電手段による除
電を行わない。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する。図１は、電子写真法によるフルカラー
デジタル複写機を示す。このフルカラーデジタル複写機
の構成は、転写前イレーサ１８を備えたことを除いて、
従来の複写機と同様である。この複写機１では、操作パ
ネル（図示しない）のプリントスイッチが押されると、
感光体ドラム２が矢印方向に回転し、メインイレーサ１
７により除電された後、その外周面が帯電装置３で一様
に帯電される。画像読取装置５は原稿台４に載置された
原稿（図示せず）を照明し、その反射光が読取光学部６
に露光されて、画素ごとに赤、青、緑の三色の色信号と
して読み取られる。この赤、青、緑の色信号は、画像処
理回路によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４値の信号に変換されてレ
ーザ発生装置７に送られる。レーザ発生装置７は、前記
信号に基づいて変調されたレーザ光を感光体２の帯電領
域に照射し、各色の画像情報に応じて静電潜像を形成す
る。

【０００９】現像ユニット８は、トナーとキャリアとか
らなる二成分系の現像剤を収容した複数の現像装置９
Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂを備えており、これらは一体的に
上下移動し、選択された一つの現像装置だけが感光体ド
ラム２に対向して、前記静電潜像を対応する色のトナー
で可視像化する。なお、現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９
Ｂは、それぞれイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブ
ラックＫの色のトナーを収容している。その後、後で説
明するように転写前イレーサ１８により除電が行われ
る。

【００１０】一方、転写シートは、給紙装置１０より一
枚づつ給紙され、転写ドラム１１の外周に巻き付いてい
る。感光体ドラム２と転写ドラム１１の直径比は１:２
となっている。これは感光体の振れや転写ドラムの振
れ、駆動しているギアのかみ合い状態の変化があって
も、各色が同じ位置で同じようにずれるため、色ずれと
ならないように配慮している。感光体ドラム２上のトナ
ー像は、転写チャージャ１２の放電に基づいて、順次転
写シートに転写され、４回の転写により転写シート上に
フルカラートナー像が作成される。すなわち、フルカラ
ー時は、転写ドラム４回転(感光体８回転)で１枚コピー
される。フルカラトナー像が形成された転写紙は、転写
ドラム１１から分離され、搬送装置１３で定着装置１４
に搬送される。定着装置１４でトナー像が加熱定着され
た転写紙は、排紙トレー１５に排出される。転写後の感
光体ドラム１１上のトナーは、クリーナ１９により除去
される。なお、Ｔベース３０は、転写ドラム１１の１回
転で１度、信号を発生し、すべての電子写真プロセス動
作の基準となるセンサである。

【００１１】次に、転写についてさらに詳細に説明す
る。普通紙、ＯＨＰ用フィルムなどの転写シートは、給
紙装置１０において、給紙カセットに積載状態で収容さ
れており、給紙ローラによって１枚づつ印字部内部に向
け給送される。転写シートは、その先端が停止中のタイ
ミングローラ２０に当接してループを形成してスキュー
が補正されるとともに、タイミングローラ２０の駆動タ
イミングによって以後の給送タイミングがとられる。タ
イミングローラ２０と感光体ドラム２との間に設けられ
ている転写ドラム１１は、矢印方向に回転駆動されて、
タイミングローラ２０を経て給送される転写シートを保
持して感光体ドラム１からの画像の転写に供する。この
ため、転写ドラム１１は、ドラム枠体とこのドラム枠体
に支持されて円筒状に張られた誘導体フィルムとから構
成される。爪３８は、転写シートの先端をチャッキング
するために設けられ、転写ドラム１１内に設けられた図
示しないカムの動作によって適時に開閉される。

【００１２】転写ドラム１１を支持するフレーム２２
は、枢軸４１を中心に回動可能に装置本体に支持され、
通常、感光体ドラム１と転写ドラム１１との間隔を０．
１〜０．５mm程度に一定になるように保っている。タイ
ミングローラ２０を経て転写ドラム１１に給送されてく
る転写シートは、チャッキング爪３８により先端のみ保
持され、その後、転写ドラム１１の内面よりマイナス帯
電の吸着チャージャ２４にて帯電すると同時に転写シー
ト表面より対向電極２３が接触状態とされて、誘導体フ
ィルムを帯電するとともに転写シート表面を電気的に接
地することにより、転写シートを誘導体フィルムに静電
吸着させ転写ドラム１１に保持する。

【００１３】その後、１色目のイエロー現像器９Ｙによ
り現像された感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ド
ラム１の内面からの転写チャージャ１２により転写ドラ
ム１１に保持されている転写シートに転写される。この
とき、イエロー現像器９Ｙ以外の現像器９Ｍ，９Ｃ，９
Ｂは感光体ドラム２と接触しない。転写後、誘導体フィ
ルムはプラスに帯電して転写シートを静電吸着させる。
このような現像、転写工程は、形成する画像の色情報や
色指定に応じた必要回数だけ所定の現像器を選択使用し
て行われる。

【００１４】最終の転写工程が終了すると、除電チャー
ジャ２６,２７が働き、かつ、図示しないカムによりチ
ャッキング爪３８を開状態として、転写シートの転写ド
ラム１１への静電保持およびチャッキング保持を解くの
で、転写シートは、分離爪２８により転写ドラム１１か
ら確実に分離されていき、サクション搬送部１３へ送ら
れる。ここで、分離チャージャ２６は、主として誘導体
フィルムの除電を行うＡＣ出力で誘導体フィルムと転写
シートの静電吸着力を減ずる働きをする。除電チャージ
ャ２６と誘導体フィルムを挾んで対向するチャージャ２
７は、主として転写シートの転写ドラム１１からの分離
時に転写シート表面を除電するとともに、分離に伴う放
電を防止し、転写された画像の飛び散りを防止してい
る。

【００１５】転写前イレーサ１８を用いる第１の理由
は、放電現象防止のためである。図３は、転写出力の湿
度依存性を示す。低温低湿（ＬＬ）の環境では、トナー
帯電量が高くなる。そのため、転写時、通常温度通常湿
度（ＮＮ）時より転写出力を高く設定していないと転写
不良となる。よって、低温低湿時は、図３の湿度依存性
に示すように、転写チャージャ３の出力電圧を上げてい
る。また、一方、トナー帯電量が高いときは、クーロン
力が大きいため、感光体にトナーを付着させるのに現像
電位ΔＶ（最大露光後の感光体の表面電位と現像装置の
バイアス電位との差）をかせぐために、帯電チャージャ
３による感光体の表面電位を高く設定している。図５
は、帯電チャージャ３による帯電電位Ｖ_Gと現像装置９
による現像電位ΔＶの関係を示す。現像電位ΔＶは湿度
によって求められる（図４）。求められた現像電位ΔＶ
になるように、図５の関係から帯電チャージャ３の帯電
電位Ｖ_Gを決定し、静電潜像を作像する。（実際には、
Ｖ_BとＶ_Gの関係は、テーブルとして制御装置に記憶され
ている。）表面電位は、帯電電位Ｖ_Gにほぼ等しい。よ
って、低温低湿（ＬＬ）側では、表面電位が高く設定さ
れる。低温低湿の環境では、このような状況にあるの
で、転写時に転写チャージャ１２が高電圧を発生するの
で、転写部では放電現象が発生し、高電流が流れやす
い。そこで、この状態を回避するため、転写前にあらか
じめ転写前イレーサ１８を機能させることで感光体の電
荷を除電している。

【００１６】転写前イレーサ１８を用いるもう一つの理
由は、高温高湿（ＨＨ）時に感光体が光半導体の機能と
して不安定な状態となることである。具体的には、残留
電位の上昇および感度低下といった現象が発生する場合
がある。そのため、メインイレーサ１７の補助的役割と
して転写前イレーサ１８を取り付け、感光体に対して十
分な光量を与えてやり、感光体が安定した状態で機能す
るようにしている。転写前イレーサは、特に複写速度が
早いときに必要である。

【００１７】ここで、メインイレーサ１７の光量を増加
して、上記問題を解決することも考えられる。しかし、
メインイレーサ１７の光量を増加すると、光量増加による発熱、メインイレーサ１７がメインチャージャ３の近くに
配置してあるため、感光体の疲労が激しく、ＤＤＲ(暗
減衰)が高いため、表面電位が安定しにくい、光量ムラがでやすい、等の問題が生じ、これらの問題には簡単に対処できな
い。そのため、この方法は採用できない。

【００１８】次に、転写前イレーサ１８を用いたトナー
飛び散り対策を説明する。図６は、反転現像時に、転写
前イレーサ１８が点灯している通常の場合のトナー転写
のモデル図である。ここで、転写部において、感光体ド
ラム２の感光体は負（−）に帯電していて、画像部に負
電荷のトナー（〇で示す）が付着している。一方、転写
ドラム１１の誘電体フィルムは、正（＋）に帯電してい
て、転写シート４４が転写部に搬送されている。低温低
湿時では、この負電荷と正電荷の量が多い。転写前イレ
ーサ１８が点灯している場合は、画像部ではトナーが付
着しており、潜像電荷はあまり除電されない。しかし、
非画像部では、転写前イレーサ１８の光によってほとん
ど潜像電荷は除電されてしまう。そのため、転写電界
（破線矢印で示す）は画像部に形成されやすく、結果と
して、トナーは広がりながら転写シート４４に転写され
て、飛び散りという現象になる。（実線矢印は、トナー
の動きを示す。）

【００１９】次に、図７は、転写前イレーサ１８が消さ
れている場合のトナー転写のモデル図である。転写前イ
レーサ１８が消灯している場合、感光体の潜像電位は非
画像部の方がさらに負である。よって、転写電界は非画
像部にて強く形成され、トナーは、その電界にシールド
されているため、転写シート４４に真下に転写される。
これらのことから、転写前イレーサ１８を消す方が飛び
散りに対しては効果的である。転写効率自体は、低下す
るが、飛び散りが防止できるため、黒文字部は、コント
ラストがよくなり、しまった感じになり、画像の品質が
向上する。また、後で説明するように悪影響も小さい。

【００２０】具体的には、転写前イレーサ１８は、図８
に示すように制御される。なお、この複写機の電子写真
プロセスの制御系は、転写前イレーサ１８の制御以外で
は、従来のデジタルカラー複写機の場合と同じである。
紙の先端を合すため、Ｔベース信号からある一定時間後
にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブ
ラック（Ｋ）の各色の現像がスタートする。転写前イレ
ーサ１８は、感光体ドラム２の回転と同時に点灯し、
Ｃ、Ｍ、Ｙ現像中は点灯しっぱなしとする。そして、Ｋ
トナーを転写する時に消灯する。このような制御を行う
ことにより、文字部はほぼ黒単色で画像を形成されてい
るため、Ｋ転写時に消灯することで飛び散りを防止でき
る。一方、Ｃ、Ｍ、Ｙ現像中は転写前イレーサ１８を消
してないが、黒文字部では付着量が少ないためほとんど
目立たない。また、Ｃ，Ｍ，Ｙ成分を含む画像部に関し
ては、Ｃ，Ｍ，Ｙトナー自体が、黒トナーと異なり飛び
散りが目立たないため、点灯のままとしても問題はな
い。

【００２１】また、転写イレーサ設置の本来の目的であ
る転写部での放電現象は、転写ドラム１１の誘電体フィ
ルム上への電荷の蓄積によって起こるものである。しか
し、全色の現像時に転写前イレーサ１８を消すと４回転
写の間で蓄積が起こるが、本実施例では、Ｃ、Ｍ、Ｙ現
像時は転写前イレーサ１８を点灯しているため、電荷蓄
積がほとんどなく、Ｋ時のみ消しても、問題は発生しな
い。また、感光体の安定性についても、Ｋ現像時消灯す
るだけなので、ほとんど問題とならない。なお、消灯時
間は、転写ドラム４回転中、画像部のみ消灯するので、
本実施例で説明すると、Ａ４横で、２１０／１６０π×
４＝０．１と１割程度しか消していない。

【００２２】なお、黒トナーのみならず、モノカラー画
像の場合にも、そのカラーのトナーの転写を転写前イレ
ーサ１８を消して行えばよいが、特に濃い紺色を用いた
文字画像の場合に有効である。図９は、モノカラーモー
ドでのタイミングチャートを示す。モノカラーモードで
は、フルカラーモードの場合と異なり、転写ドラム１回
転で１枚のコピーが得られる。そのため、画像部のみ消
灯しても全体に対して２１０／１６０π＝０．４すなわ
ち４割程占めるが、モノカラーの場合は、先に説明した
ように感光体ドラム２と転写ドラム１１の径の比が整数
倍となっており、同じところで必ず同じ画像が形成され
るため、たとえメモリ等が発生していても、モノカラー
画像では同じ画像の繰り返しのため影響はない。また、
放電により発生する放電マークにしても、モノカラーモ
ードでは電荷の蓄積がないため、問題はない。したがっ
て、以上のように転写前イレーサの制御を行えば、放電
現象、メモリ、そして、本来の目的である転写時の飛び
散りを全て解決できる。

【００２３】なお、転写前イレーサを用いる代わりに、
転写前チャージャを用いて電荷蓄積を解消してもよい。

【００２４】

【発明の効果】転写前イレーサを黒トナー転写時に消灯
することにより、黒文字部の飛び散りがなくなると共
に、他の色の時は点灯しているため、放電マークや感光
体メモリの発生の副作用もない。従来は押し上げ部材で
前転写を防止していたため、可撓性材料によるふらつ
き、ばらつきで画像ムラがでやすかったのが、転写前イ
レーサを制御することで、押し上げ部材の設定の安定領
域にまでもっていくことができ、画質的にも安定性に関
しても有利な方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】複写機の構成を示す図である。

【図２】複写機の感光体近傍の構成を示す図である。

【図３】転写出力の湿度依存性のグラフである。

【図４】現像電位の湿度依存性のグラフである。

【図５】グリッド電位と現像バイアス電位を変えた時
の現像電位を示す図である。

【図６】転写前イレーサが点灯している場合のトナー
転写のモデル図である。

【図７】転写前イレーサが消されている場合のトナー
転写のモデル図である。

【図８】現像と転写前イレーサのタイミングチャート
である。

【図９】モノカラーモードでの現像と転写前イレーサ
のタイミングチャートである。

【符号の説明】

２…感光体ドラム、３…帯電装置、９…現像装置、
１２…転写チャージャ、１８…転写前イレーサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、感光体を一様に帯電する帯電
手段と、一様に帯電された感光体を照射して潜像を形成
する照射手段と、それぞれ異なった色のトナーを備え潜
像を現像する複数の現像装置と、現像されたトナー像を
シートに転写する転写手段と、現像装置と転写手段の間
に配置され潜像を除電する転写前除電手段とを備え、上記の転写前除電手段は、多重転写によるカラー画像作
像プロセスにおいて、少なくとも黒トナーの現像時に、
感光体上の画像部に対して除電を行わないことを特徴と
するカラー画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載されたカラー画像形成装
置において、黒トナーで現像を行うモノカラーモードにおいて、上記
の転写前除電手段は、現像時に感光体上の画像部に対し
て除電を行わないことを特徴とするカラー画像形成装
置。