JPH0728291A

JPH0728291A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0728291A
Application number: JP17167593A
Authority: JP
Inventors: Toru Teshigahara; 亨勅使川原; Toshiaki Sagara; 俊明相良; Haruyuki Nanba; 治之難波; Shigeru Inaba; 繁稲葉; Jun Abe; 純安部; Yasuki Yamauchi; 泰樹山内; Takuto Tanaka; 拓人田中; Takahide Inoue; 隆秀井上; Koichiro Shinohara; 浩一郎篠原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】像担持体に対して均一で且つ安定した初期電位
を与えることによって像担持体上に形成されるトナー像
の濃度ムラを防止し、高品質のカラー画像を形成するこ
とが可能なカラー画像形成装置を提供する。【構成】像担持体１の露光に先立ち、この像担持体１を
所定の初期電位よりも過剰に帯電させる第一の帯電手段
４と、この第一の帯電手段４に隣接配置されて上記像担
持体１の帯電電位を上記初期電位に調整する第二の帯電
手段５とを備え、初期電位に帯電された像担持体１をレ
ーザスキャナ２で露光して静電潜像を形成した後に、こ
の静電潜像を現像器３ａで現像して可視像を形成し、更
にこれら帯電、露光及び現像プロセスを繰り返して上記
像担持体１上に複数色の可視像を重ねて形成し、これら
可視像を記録シート８に一括転写して画像形成を行うカ
ラー画像形成装置において、上記第一の帯電手段４の帯
電電流をｉ₁、グリッド電極の開口率をη₁とする一方、
第二帯電手段５の帯電電流をｉ₂、グリッド電極の開口
率をη₂としたとき、ｉ₁／η₁＜ｉ₂／η₂ なる条件を満足することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラー複写機等
のカラー画像形成装置に係り、特に、像担持体上に複数
色のトナー像を重ねて形成し、これらトナー像を記録シ
ートに一括転写してカラー画像を形成するタイプのカラ
ー画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のカラー画像形成装置とし
ては、例えば、特開平３−２０２８６９号公報、特開平
３−２０９２７４号公報所載のものが知られている。図
は前者に開示される装置を示すものであり、符号１０
０は矢線Ａ方向に回動する像担持体、符号１０１は一次
帯電器、符号１０２は二次帯電器、符号１０３は上記像
担持体を露光して静電潜像を形成する像露光手段、符号
１０４〜１０７は上記静電潜像を現像する各色現像器、
符号１０８は転写前除電器、符号１０９は転写前帯電
器、符号１１０は転写用帯電器、符号１１１は記録シー
ト１１５を転写位置に送り込む転写ベルト、符号１１２
は像担持体の電荷を消去するイレーズランプ、符号１１
３は像担持体に付着している残留トナーを除去するクリ
ーナーを夫々表している。

【０００３】そして、この装置による画像形成動作は、
所定の初期電位（例えば８００Ｖ）に帯電した像担持体
に露光及び現像を施してトナー像を形成し、これを複数
回繰り返して像担持体上に複数の色のトナー像を重ねて
形成し、最後にこれらトナー像を記録シートに一括転写
して行われる。

【０００４】このとき、像担持体に与えられる初期電位
は、先ず一次帯電器１０１で像担持体１００を所定の初
期電位よりも過剰な電位（例えば１２００Ｖ）に均一に
帯電させた後に、二次帯電器で感光体ドラムの表面電位
を初期電位にまで除電して与えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のカ
ラー画像形成装置は、一次帯電器に印加される電圧と二
次帯電器に印加される電圧との大小関係については言及
しているものの、帯電器と像担持体との間に流れる実効
的な帯電電流等についてはなんら言及しておらず、像担
持体に対して均一で且つ安定した初期電位を与えること
ができなかった。このため、静電潜像を形成した際に画
像部と背景部の電位差にばらつきが生じ、この静電潜像
を現像して形成されたトナー像の濃度にムラが発生し易
いという問題点があった。特に、中間調画像ではこの濃
度ムラによって大きく画質が損なわれ、単色の中間調画
像を重ね合わせることによって形成されるカラー画像で
は画情報に忠実な色再現が不可能であった。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、像担持体に対し
て均一で且つ安定した初期電位を与えることによって像
担持体上に形成されるトナー像の濃度ムラを防止し、高
品質のカラー画像を形成することが可能なカラー画像形
成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、像担持体の露光に
先立ち、この像担持体を所定の初期電位よりも過剰に帯
電させる第一の帯電手段と、この第一の帯電手段に隣接
配置されて上記像担持体の帯電電位を上記初期電位に調
整する第二の帯電手段とを備え、初期電位に帯電された
像担持体を露光して静電潜像を形成した後に、この静電
潜像を現像して可視像を形成し、更にこれら帯電、露光
及び現像プロセスを繰り返して上記像担持体上に複数色
の可視像を重ねて形成し、これら可視像を記録シートに
一括転写して画像形成を行うカラー画像形成装置におい
て、上記第一の帯電手段の帯電電流をｉ₁、グリッド電
極の開口率をη₁とする一方、第二帯電手段の帯電電流
をｉ₂、グリッド電極の開口率をη₂としたとき、（ｉ₁
／η₁＜ｉ₂／η₂）なる条件を満足することを特徴とす
るものである。

【０００８】このような技術的手段において、第一及び
第二の帯電手段としてはグリッド電極を備えたスコロト
ロンが用いられ、各帯電手段は夫々グリッド電極に印加
されている電位に像担持体の表面電位を収束させる。各
帯電手段の帯電電流とは、スコロトロンの放電ワイヤと
像担持体との間を流れる電流であり、グリッド電極の開
口率とは、グリッド電極全体の面積に対して当該電極に
形成されたイオン通過孔が締める割合である。像担持体
のの帯電ムラを中間調画像の再現に必要な３％未満に抑
えることを考慮した場合、この開口率は８０％以上であ
ることが好ましい。

【０００９】ここで帯電手段の帯電電流をｉ、グリッド
電極の開口率をηとすると、（ｉ／η）はこの帯電手段
により帯電した像担持体の表面電位の均一性を表してい
る。すなわち（ｉ₁／η₁＜ｉ₂／η₂）という条件は、第
一の帯電手段によって与えられた像担持体の表面電位よ
りも、第二の帯電手段によって与えられた像担持体の表
面電位の方がより均一であることを意味している。

【００１０】

【作用】上記技術的手段によれば、第一の帯電手段が像
担持体を所定の初期電位よりも過剰な電位に一次帯電し
た後に、第二の帯電手段が像担持体を除電してこれを初
期電位に二次帯電させる。このとき、本発明では第一の
帯電手段と第二の帯電手段との間に（ｉ₁／η₁＜ｉ₂／
η₂）の関係が成立し、第一の帯電手段によって与えら
れた像担持体の表面電位よりも、第二の帯電手段によっ
て与えられた像担持体の表面電位の方がより均一なの
で、静電潜像の書き込み前の像担持体の表面電位は安定
で且つ均一なものとなり、静電潜像の画像部と背景部と
の電位差にムラが生じることがない。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に沿って本発明のカラー画像
形成装置を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施例
を示すものである。同図において、符号１はドラム状導
電性基材に厚さ１５〜４０μｍの有機感光層を塗布した
像担持体、符号２は画情報に応じて上記像担持体を露光
するレーザスキャナ、符号３ａは像担持体上に形成され
た静電潜像をイエロートナーで現像する現像器、符号３
ｂは同じく静電潜像をマゼンタトナーで現像する現像
器、符号３ｃは同じく静電潜像をシアントナーで現像す
る現像器、符号３ｄは同じく静電潜像をブラックトナー
で現像する現像器である。

【００１２】また、符号４はレーザスキャナ２による像
担持体１の露光に先だって像担持体１を所定の初期電位
よりも過剰な電位に帯電させる第一のスコロトロン、符
号５は過剰に帯電した像担持体１を上記初期電位にまで
除電する第二のスコロトロンである。図２はこれら第一
のスコロトロン４と第二のスコロトロン５とを示してい
る。第一のスコロトロン４としては開口幅２５ｍｍのシ
ールド電極４ａに直径２５〜７５ミクロンの放電ワイヤ
４ｂを２本張設し、放電ワイヤ４ｂに−７ＫＶのＤＣ電
圧を印加する一方、第二のスコロトロン５としては開口
幅１５ｍｍのシールド電極５ａに略同直径の放電ワイア
５ｂを１本張設し、この放電ワイア５ｂに＋４ＫＶのＤ
Ｃ電圧を印加した。また、第一のスコロトロン４のグリ
ッド電極４ｃには直径１００ミクロンのステンレスワイ
アを用い、その開口率η₁＝８８％、印加電圧を−９０
０Ｖに設定した。更に、第二のスコロトロン５のグリッ
ド電極５ｃとしては厚さ２００μｍのステンレス製のス
クリーングリッドを用い、エッチングによって像担持体
１の回転方向に対して傾斜したイオン通過孔を開口率η
₂＝７０％となるように加工した。グリッド電極５ｃに
対する印加電圧は−６００Ｖに設定した。また、このと
きの第一のスコロトロン４の帯電電流ｉ₁＝３００μ
Ａ、第二のスコロトロンの帯電電流ｉ₂＝１７５μＡで
あった。尚、同図においてこれらスコロトロン４，５は
像担持体１に対して一直線状に並んで設けられている
が、像担持体１の曲率に沿うようにして配設しても良
い。

【００１３】更に、図１において、符号６は像担持体１
上に形成されたトナー像の極性を揃える転写前処理コロ
トロン、符号７は像担持体１上のトナー像を記録シート
８に転写する転写コロトロン、符号９は転写コロトロン
７の前後において記録シート８を搬送する転写ベルト、
符号１０は定着器、符号１１は記録シート８に転写され
なかった残留トナーを像担持体１上から除去するクリー
ニング装置である。

【００１４】一方、図３は上記レーザスキャナ２を示し
ている。同図において符号１２はレーザー光源、符号１
３はコリメータレンズ、符号１４はポリゴンミラー、符
号１５はｆーθレンズ、符号１６は像担持体１の一端に
配設されたフォトセンサであり、レーザー光源１２より
発せられたレーザ光は高速回転するポリゴンミラーによ
って主走査方向（矢線Ａ方向）に偏向されながら像担持
体１を露光する。このとき、レーザ光はポリゴンミラー
１４の一面毎に上記フォトセンサ１６に入射され、走査
開始の基準信号（走査開始信号：ＳＯＳ信号）を発生す
る。

【００１５】図４はこのレーザスキャナ２の制御系を示
すブロック図である。像担持体の基準位置を示すＰＲ信
号及び上記ＳＯＳ信号はカウンタ１７に入力され、この
カウンタ１７ではレーザー露光のタイミング信号が生成
される。タイミング信号は図示外の画像データ処理装置
から送られてくる画像信号と共にレーザ駆動回路１８に
入力され、駆動信号がこのレーザ駆動回路１８からレー
ザー光源１２に対して出力される。これにより上記レー
ザスキャナ２は像担持体１を画情報に基づいて露光し、
像担持体１上には静電潜像が形成される。尚、この実施
例において上記ＰＲ信号は公知の検出手段により像担持
体の基準位置マークを検出して生成したが、カラー画像
形成装置の基準クロックを分周した画像基準信号から生
成する等、他の方法により生成しても良い。

【００１６】このような構成において、カラー画像の形
成は次のようにして行なわなれる。先ず、像担持体１の
表面は第一のスコロトロン４によって−９００Ｖに帯電
され、次いで第二のスコロトロン５がこれを−６００Ｖ
の初期電位にまで除電する。この後、レーザスキャナ２
の露光によって像担持体１上には画情報に対応した静電
潜像が形成される。現像器３ａはこのようにして形成さ
れた静電潜像をイエロートナーで現像し、像担持体１上
にはイエロートナー像が形成される。

【００１７】そして、このようにして形成されたイエロ
ートナー像は像担持体１の回転に伴い第一のスコロトロ
ン４及び第二のスコロトロン５の直下まで搬送され、こ
れらスコロトロンにより像担持体１の表面電位は夫々−
９００Ｖ及び−６００Ｖに再帯電される。尚、このとき
現像器３ｂ、３ｃ、３ｄ、転写前処理コロトロン６、転
写コロトロン７及びクリーニング装置１１は動作してい
ない。

【００１８】像担持体１が−６００Ｖに再帯電された後
は、イエロートナー像の形成工程と同様、露光及び現像
の工程を経て２色目のマゼンタトナー像がイエロートナ
ー像に重ねて形成され、更にマゼンタトナー像の形成工
程と同様の工程を経てシアントナー像及びブラックトナ
ー像が夫々前二色のトナー像に重ねて形成される。

【００１９】そして、四色のトナー像の形成が終了する
と、これら多色トナー像は像担持体１から記録シート８
へ一括転写され、更に定着器１０によって記録シート８
に定着され、記録シート８上にカラー画像が完成する。
また、多色トナー像の転写が終了した後に、像担持体１
の表面はクリーニング装置１１によって残留トナーが除
去され、次の画像形成サイクルの準備がなされる。

【００２０】このとき、本実施例においては第一のスコ
ロトロン４と第二のスコロトロン５との間に（ｉ₁／η₁
＜ｉ₂／η₂）の関係が成立するので、像担持体１に与え
た初期電位は安定且つ均一なものとなる。このため、像
担持体１に静電潜像を形成した際に画像部と背景部の電
位差にばらつきが発生せず、各色トナー像の中間調表現
を正確に再現することができる。従って、これらトナー
像を重ね合わせたカラー画像に関しては画情報に忠実に
色再現を行うことができ、高品位のカラー画像を形成す
ることができる。

【００２１】図６は第一のスコロトロン４及び第二のス
コロトロン５による帯電電圧の均一性を示すものであ
る。この図によれば、ｉ₁／η₁が与えられることを前提
としてｉ₂／η₂は図示の曲線を描き、（ｉ₁／η₁＜ｉ₂
／η₂）を満たした時にのみ、像担持体１の帯電均一性
が静電潜像の形成に適した許容範囲に含まれることが理
解される。

【００２２】尚、この実施例においては、第一色目のイ
エロートナー像の形成サイクルから第一のスコロトロン
４及び第二のスコロトロン５を用いて像担持体１を初期
電位に帯電させたが、第一色目のサイクルでは第一のス
コロトロン４のみを用いて像担持体１を初期電位に帯電
させ、第二色目のトナー像形成サイクルから第一のスコ
ロトロン４及び第二のスコロトロン５を用いるようにし
ても良い。第一色目のサイクルでは像担持体１の上にト
ナー像が形成されていないので、第二色目以降のサイク
ルに比べて像担持体１の初期電位を均一化し易いからで
ある。

【００２３】図５は本発明の第二実施例を示すものであ
る。この実施例は像担持体としてベルト状感光体２０を
使用した以外は、上記第一実施例と全く同じ構成であ
る。従って、同一の構成については第一実施例と同一符
号を図５に付してその説明を省略する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のカラ
ー画像形成装置によれば、第一の帯電手段によって与え
られた像担持体の表面電位よりも、第二の帯電手段によ
って与えられた像担持体の表面電位の方がより均一なの
で、静電潜像の書き込み前の像担持体の表面電位が安定
で且つ均一なものとなる。このため、像担持体上に形成
されるトナー像の濃度ムラを防止することができ、特に
中間調画像を良好に再現することができるので、色再現
性に優れた高品質のカラー画像を形成することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の第一実施例を
示すものである。

【図２】第一実施例に係る第一のスコロトロン及び第
二のスコロトロトンを示す要部拡大図である。

【図３】第一実施例に係るレーザスキャナを示す斜視
図である。

【図４】第一実施例に係るレーザスキャナの制御系を
示すブロック図である。

【図５】本発明のカラー画像形成装置の第二実施例を
示すものである。

【図６】スコロトロンの帯電均一性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１…像担持体、２…レーザスキャナ、３ａ〜３ｄ…現像
器、４…第一のスコロトロン、５…第二のスコロトロ
ン、８…記録シート

フロントページの続き (72)発明者稲葉繁神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者安部純神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者山内泰樹神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者田中拓人神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者井上隆秀神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者篠原浩一郎神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の露光に先立ち、この像担持体
を所定の初期電位よりも過剰に帯電させる第一の帯電手
段と、この第一の帯電手段に隣接配置されて上記像担持
体の帯電電位を上記初期電位に調整する第二の帯電手段
とを備え、初期電位に帯電された像担持体を露光して静
電潜像を形成した後に、この静電潜像を現像して可視像
を形成し、更にこれら帯電、露光及び現像プロセスを繰
り返して上記像担持体上に複数色の可視像を重ねて形成
し、これら可視像を記録シートに一括転写して画像形成
を行うカラー画像形成装置において、上記第一の帯電手段の帯電電流をｉ₁、グリッド電極の
開口率をη₁とする一方、第二帯電手段の帯電電流を
ｉ₂、グリッド電極の開口率をη₂としたとき、ｉ₁／η₁＜ｉ₂／η₂ なる条件を満足することを特徴とするカラー画像形成装
置。