JPH09218590A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間の印刷ステーションで転写を行う必要が
ない場合に、この中間の印刷ステーションをトナーが付
着した記録媒体が通過しても、その後の印刷ステーショ
ンによる転写に影響を与えることを防止して転写効率を
向上させることができ、転写画像を良好にする。 【解決手段】 電子写真プロセス機構を備えた４つの印
刷ステーション２1 〜２4 を無端帯状の用紙搬送ベルト
１上に配置し、用紙搬送ベルトにより搬送された記録媒
体１８に印刷ステーションにより現像したトナー画像を
重ねて転写する画像形成装置において、印刷ステーショ
ンのうち中間の印刷ステーション２2 、２3 は、トナー
で現像する位置から記録用紙に転写する位置までの感光
ドラムの表面を除電する除電手段３１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の印刷ステー
ションで重ねて転写する複写機、レーザプリンタ等の画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置として例えばカラ
ーレーザプリンタにおいては、装置本体内部に張設した
無端帯状の媒体搬送ベルトとしての用紙搬送ベルトにイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（Ｋ）の４個の印刷ステーションを連続して配置して
構成される。各印刷ステーションは、それぞれ静電潜像
保持体としての感光ドラム、帯電部、レーザダイオード
を備えた露光装置、現像装置等からなる電子写真プロセ
ス機構を備える。また、各印刷ステーションの対向位置
に用紙搬送ベルトを介して転写部を設けている。この各
印刷ステーションにより用紙搬送ベルトで搬送された用
紙に印刷を行うことによって、それぞれの色を重ね合せ
てカラー画像の形成を行うようになっている。

【０００３】具体的には、例えば反転現像方式の場合に
は、感光ドラムを一方向に回転させて、その感光ドラム
の表面を帯電部で一様に約６５０Ｖに帯電させる。次に
露光装置により印字データに基づいて感光ドラムの表面
へ向けて光を照射する。これにより、光が照射された部
分、すなわち文字等となる印字部の部分の電位は約１０
０Ｖまで低下する。続いて現像装置により帯電したトナ
ーを供給すると、感光ドラムの表面電位が約１００Ｖに
低下した部分にトナーが付着する。

【０００４】この状態で、その感光ドラムと転写部の対
向位置へ記録用紙が搬送されると、転写部にかけた転写
電圧により感光ドラムに付着したトナーが記録用紙へ引
き寄られて付着する。これにより、転写工程が終了し、
その後トナーが付着した記録用紙は他の印刷ステーショ
ンへ順に搬送され、上記同様な印刷処理が行われる。こ
うして、各色のトナーは記録用紙に重ねて転写され、カ
ラー画像が形成される。

【０００５】ところで、このような装置においては、印
刷しようとする色によっては、並設した印刷ステーショ
ンのうち中間に位置する印刷ステーション、すなわちマ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の印刷ステーションによる
転写を行う必要がない場合がある。例えば緑色を印刷す
る場合は、最も上流側に位置するイエロー（Ｙ）の印刷
ステーション、及び上流側から第３番目に位置するシア
ン（Ｃ）の印刷ステーションによる転写のみが必要であ
り、これらの中間に位置するマゼンタ（Ｍ）の印刷ステ
ーションからの転写は必要がない。従って、この場合に
は、イエロー（Ｙ）の印刷ステーションで転写された記
録用紙はイエロートナーを付着したまま、マゼンタ
（Ｍ）の印刷ステーションの感光ドラムと転写部の間を
通って、シアン（Ｃ）の印刷ステーションへ搬送され
る。

【０００６】このように、中間の印刷ステーションでは
転写が必要ない場合であっても、トナーが付着した記録
用紙はその印刷ステーションを通過する。その通過のと
きにマゼンダ（Ｍ）のトナーが感光ドラムを介して記録
用紙へ付着することを防止する等のため、中間の印刷ス
テーションでは通常と同様に感光ドラムを一様に約６５
０Ｖに帯電させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な画像形成装置においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４個の印刷ス
テーションに順に記録用紙を搬送して転写を重ねるた
め、中間の印刷ステーションからの転写が不要な場合、
例えば緑色を印刷する場合、イエロー（Ｙ）の印刷ステ
ーションで転写された記録用紙は、シアン（Ｃ）の印刷
ステーションへ搬送される前に、イエロートナーが付着
した状態で必ずマゼンタ（Ｍ）の印刷ステーションを通
過することになる。

【０００８】この場合、マゼンタ（Ｍ）の印刷ステーシ
ョンの感光ドラムは一様に約６５０Ｖに帯電した状態で
あるため、通過中の記録用紙はマゼンダ（Ｍ）の感光ド
ラムから電荷を付与され、記録用紙上のトナー帯電量が
大きくなってしまう。このため、シアン（Ｃ）の印刷ス
テーションで２色目を色重ねするときにその転写効率が
著しく低下するという問題があった。

【０００９】以下、この問題についての実験結果を図９
及び図１０に示す。この図９は、イエロー（Ｙ）の印刷
ステーションで記録用紙に転写されたトナー画像が、マ
ゼンダ（Ｍ）の印刷ステーションを通過したときのマゼ
ンダ（Ｍ）の感光ドラムによって記録用紙上のイエロー
トナーの帯電量がどれだけ変化しているかを示すグラフ
である。

【００１０】具体的には、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステー
ションを通過後の記録用紙上のイエロートナー帯電量と
マゼンダ（Ｍ）の感光ドラムの帯電量との関係を示した
ものである。この図９を検討すると、マゼンダ（Ｍ）の
感光ドラムの帯電量が大きいほど、記録用紙上のイエロ
ートナーの帯電量も大きくなることがわかる。従って、
マゼンダ（Ｍ）の印刷ステーションを通過する際、実際
に記録用紙上のイエロートナーにマゼンダ（Ｍ）の感光
ドラムから電荷が付与されていることがわかる。

【００１１】また、図１０はイエロー（Ｙ）の印刷ステ
ーションで記録用紙に転写されたトナー画像が、マゼン
ダ（Ｍ）の印刷ステーションを通過したときの記録用紙
上のトナー帯電量と、シアンの印刷ステーションの転写
効率との関係を示すグラフである。この実験結果によれ
ば、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステーションを通過したとき
の記録用紙上のトナー帯電量はシアンの印刷ステーショ
ンの転写効率に影響を与えていることが明らかである。

【００１２】以上により、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステー
ションでは転写を行う必要がない場合には、イエロー
（Ｙ）の印刷ステーションで記録用紙に転写されたトナ
ー画像が、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステーションを通過し
たとき、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラムの表面電位から影
響を受けないようにすることが必要であることがわかっ
た。

【００１３】そこで、本発明は、中間の印刷ステーショ
ンにおいてその両端側に位置する印刷ステーションでの
み転写を行う場合に、この中間の印刷ステーションをト
ナーが付着した記録媒体が通過しても、その後の印刷ス
テーションによる転写に影響を与えることを防止して転
写効率を向上させることができ、転写画像を良好にする
ことができる画像形成装置を提供しようとするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像保持
体の表面を帯電し、露光により静電潜像を形成し、その
静電潜像を可視像化する印刷ステーションを無端帯状の
媒体搬送ベルト上に少なくとも３つ以上配置し、媒体搬
送ベルトにより搬送された記録媒体に印刷ステーション
により可視像化したトナー画像を重ねて転写する画像形
成装置において、印刷ステーションのうち中間の印刷ス
テーションのすべてに、可視像化する位置から転写する
位置までの静電潜像保持体の表面を除電する除電手段を
設けたものである。

【００１５】このような構成の本発明においては、印刷
を行う際、転写を行う必要がない印刷ステーションを中
間に挟んで少なくとも２つ以上の印刷ステーションで記
録媒体に重ねて転写を行う場合には、その中間に位置
し、かつ転写を行う必要がない印刷ステーションにおい
て除電手段を動作させて可視像化する位置から転写する
位置までの静電潜像保持体の表面を除電する。これによ
り、帯電する位置から可視像化する位置までは静電潜像
保持体の表面は帯電されているため、トナーは静電潜像
保持体に付着しないため、この印刷ステーションを通過
する記録媒体にトナーが転写されることはない。さら
に、静電潜像保持体の表面が転写する位置に至るまでに
除電手段により除電されるため、通過する記録媒体に静
電潜像保持体からの電荷が付与され難くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をカラーレーザプリ
ンタに適用した場合の第１の実施形態を図１ないし図５
を参照して説明する。

【００１７】図１は、本実施の形態にかかるカラーレー
ザプリンタの構成を示す断面図で、２1 〜２4 は装置本
体内部に張設した無端帯状の媒体搬送ベルトとしての用
紙搬送ベルト１に連続して配置された４個の印刷ステー
ションである。

【００１８】各印刷ステーション２1 〜２4 は、正帯電
用単層感光体で構成された感光ドラム３の周囲に帯電器
４、露光装置５、現像装置６、ドラムクリーナ７、除電
ランプ８を対向配置し、かつ感光ドラム３に用紙搬送ベ
ルト１を介して転写ローラ９を対向配置している。

【００１９】ここでいう除電ランプ８は、ドラムクリー
ナ７でトナーが掻き落された感光ドラム３の表面を再び
帯電器４で一様に帯電する前に、いったん除電して帯電
効果を上げるためのものである。従って、後述する除電
装置３１とはその目的が異なるものである。また、転写
ローラ９は、電気抵抗約１０Ｅ６Ωｃｍ、硬度４０゜の
導電性ウレタンゴムで構成される。

【００２０】各印刷ステーション２1 〜２4 の現像装置
６はそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収納し、下部に回転
自在に設けた現像ローラ１０の接触帯電により感光ドラ
ム３にトナーを供給するようになっている。

【００２１】用紙搬送ベルト１の搬送開始位置にはベル
ト帯電器１１を配置し、また用紙搬送ベルト１に所定の
張力を与えるテンションローラ１２を配置している。こ
の用紙搬送ベルト１は導電材からなり、その表面を絶縁
層で被覆している。例えば電気抵抗約１０Ｅ１２Ωｃ
ｍ、膜厚約１００μｍの半導電性のポリイミドからな
る。そして導電材が接触するように所定の張力を保って
１対のガイドローラ１４，１５に掛け渡されている。

【００２２】上記用紙搬送ベルト１の下方には、記録用
紙１８を積層して収納した給紙装置１９を着脱自在に設
けている。この給紙装置１９の上側には記録用紙１８を
ピックアップする給紙ローラ２３及び搬送路１３へ記録
用紙１８を導く搬送ローラ等を設けている。なお、用紙
搬送ベルト１の上流側には、この用紙搬送ベルト１に導
かれた記録用紙１８がずれないように静電吸着させるた
めの吸着装置２４が設けられている。

【００２３】一方のガイドローラ１４近傍には、給紙装
置１９から用紙搬送ベルト１の端部へ記録用紙１８を案
内する搬送路１３を設けている。また、他方のガイドロ
ーラ１５の外側に定着装置２０を近接して配置してい
る。

【００２４】この装置は、給紙装置１９から送り込まれ
る記録用紙１８を吸着装置２４で用紙搬送ベルト１に吸
着した後、印刷ステーション２1 でイエロー（Ｙ）の画
像転写を行い、印刷ステーション２2 でマゼンタの画像
転写を行い、印刷ステーション２3 でシアンの画像転写
を行うことにより、色を重ね合わせてカラー印刷を行
い、定着装置２０で熱定着して排紙部２１又は２２へ排
紙するようになっている。

【００２５】上記印刷ステーション２1 〜２4 のうち、
両端に位置する印刷ステーション２1 ，２4 を除く中間
のすべての印刷ステーション２2 ，２3 には、除電ラン
プ８とは別に図２に示すような除電手段としての除電装
置３１が設けられている。この除電装置３１は、感光ド
ラム３の周囲に現像装置６と転写ローラ９との間に配設
され、感光ドラム３の表面が現像装置６を通り過ぎてか
ら転写ローラ９の配設部位に達するまでに、その表面を
除電するものである。

【００２６】この除電装置３１は、具体的には図３にも
示すように除電光が感光ドラム表面に均一に当たるよう
に感光ドラム３の長手方向に沿って等間隔で配設した多
数の発光素子、例えばピーク波長７６０ｍｍのＬＥＤラ
ンプ（発光ダイオ−ド）３１ａと、このＬＥＤランプ３
１ａを設けた基板３１ｂと、この基板３１ｂに接続した
電源３１ｃとを備える。なお、除電手段としては光導電
性材料を用いた部材であればよく、その極性も問わな
い。

【００２７】このような構成の本実施の形態において
は、カラー印刷を行う際、図４に示すようなタイミング
で各機構が動作する。先ず、メインモータがオンする。
これにより、例えば各感光ドラム３、用紙搬送ベルト１
が駆動する。このとき、帯電部４、現像装置６等への通
電が行われる。その後イエロー（Ｙ）の印刷ステーショ
ン２1 に対応する転写ローラ９へ転写バイアスが印加さ
れる。続いて、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステーション２2
に対応する転写ローラ９、シアンの印刷ステーション２
3 に対応する転写ローラ９、ブラックの印刷ステーショ
ン２4 に対応する転写ローラ９へ転写バイアスが順次印
加される。

【００２８】このとき、中間の印刷ステーション２2 ，
２3 からの印刷が必要ない場合、例えば、緑色を印刷す
る場合におけるマゼンダ（Ｍ）の印刷ステーション２2
においては、イエロー（Ｙ）の転写ローラ９へ転写バイ
アスが印加された後、マゼンダ（Ｍ）の転写ローラ９へ
転写バイアスが印加される前に、除電装置３１をオンし
て、マゼンダ（Ｍ）の現像装置６と転写ローラ９との間
における感光ドラム３の表面電位を低下させる。

【００２９】これにより、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラム
３の表面電位は、帯電器４で約６５０Ｖに帯電され、そ
の部分が現像装置６の対向位置まで回転するため、感光
ドラム３にマゼンダトナーが付着することはない。そし
て、現像装置６を通りすぎた感光ドラム３の表面は除電
装置３１により除電されて約１００Ｖ程度まで低下した
状態で転写ローラ９の対向位置へ移動する。但し、これ
は一例であってここまで低下させなくても効果を生ずる
ことは、後に説明する図５に示す実験結果をみれば明ら
かである。

【００３０】このようにマゼンダ（Ｍ）の感光ドラム３
を除電するため、既にイエロートナーが付着した記録用
紙がマゼンダ（Ｍ）の印刷ステーション２2 を通り過ぎ
るとき、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラム３の表面電位は低
くなっており、記録用紙へマゼンダ（Ｍ）の感光ドラム
３からの電荷が供給されることを防止できる。これによ
り、次のシアンの印刷ステーション２3 における転写効
率を向上させることができる。

【００３１】この場合の実験結果を図５に示す。すなわ
ち、図５は緑色を印刷した場合のシアンの印刷ステーシ
ョン２3 の転写効率を、転写後のシアン感光ドラム３に
残ったトナーの量と、マゼンダ（Ｍ）の除電装置３１の
ＬＥＤランプ３１ａへの通電量との関係を示したグラフ
である。

【００３２】この転写後のシアン感光ドラム３に残った
シアントナーの量は、転写後の感光ドラム３の表面にメ
ンディングテープを貼付けて残ったシアントナーをと
り、そのメンディングテープに貼付いたシアントナーに
ついてマクベス濃度計により測定した濃度である。従っ
て、このシアントナーの量が少ない程、シアンの転写効
率が高いことになる。

【００３３】そこで、この図５を検討すれば、マゼンダ
（Ｍ）の除電装置３１のＬＥＤランプへ通電しないＬＥ
Ｄ電流量が０に近いときには多かったシアントナーの残
量は、マゼンダ（Ｍ）の除電装置３１のＬＥＤランプへ
の電流を多くするほど低下することがわかる。これは、
マゼンダ（Ｍ）の除電装置３１をオンして除電を行った
方が、次のシアンの転写効率が向上することを示してい
る。

【００３４】なお、シアンの印刷ステーション２3 から
の印刷のみを行わない場合は、シアンのマゼンダ（Ｍ）
の転写ローラ９へ転写バイアスが印加された後、ブラッ
クの転写ローラ９へ転写バイアスが印加される前に、除
電装置３１をオンして、シアンの現像装置６と転写ロー
ラ９との間における感光ドラム３の表面電位を低下させ
れば、上記と同様の効果を得ることができる。

【００３５】さらに、シアン及びマゼンダ（Ｍ）の印刷
ステーション２2 ，２3 からの印刷のみを行わない場合
は、イエロー（Ｙ）の転写ローラ９へ転写バイアスが印
加された後、マゼンダ（Ｍ）の転写ローラ９へ転写バイ
アスが印加される前に、除電装置３１をオンして、マゼ
ンダ（Ｍ）の現像装置６と転写ローラ９との間における
感光ドラム３の表面電位を低下させるとともに、マゼン
ダ（Ｍ）の転写ローラ９へ転写バイアスが印加された
後、ブラックの転写ローラ９へ転写バイアスが印加され
る前に、除電装置３１をオンして、シアンの現像装置６
と転写ローラ９との間における感光ドラム３の表面電位
を低下させれば、上記と同様の効果を得ることができ
る。

【００３６】なお、本実施の形態における用紙搬送ベル
ト１としては弾性半導電性ベルト等、搬送兼転写を兼ね
たものであればよい。現像装置６のトナーについても、
本実施の形態では非磁性一成分現像剤を用いているが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、磁性現像剤で
もよい。このようにしても上記と同様の効果が得られ
る。

【００３７】次に、本発明をカラーレーザプリンタに適
用した場合の第２の実施形態を図６を参照して説明す
る。なお、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００３８】本実施の形態において第１の実施形態と異
なるのは、除電手段として除電装置３１を設ける代わり
に、レーザ光を反射する反射板３２を設け、露光装置５
からのレーザ光を現像装置６と転写ローラ９との間に導
いて、そこから感光ドラム３の表面に照射してその表面
電位を低下させる点である。この場合には、露光装置５
及び反射板３２が除電手段を構成する。

【００３９】このような構成の本実施の形態において
は、中間の印刷ステーションのみ印刷を行わない場合
に、露光装置５を制御することによりレーザ光の強度を
制御して第１の実施の形態と同様に現像装置６と転写ロ
ーラ９との間で感光ドラム３の表面電位を低下させるこ
とができるため、上記第１の実施の形態と同様の効果を
得ることができる。本実施の形態においては、さらに反
射板３２を設けるだけという簡単な構成で上記効果を得
ることができるため、新たに除電装置３１を設ける必要
もなく、しかも露光装置５だけの制御で容易に除電を行
うことができるという効果も奏する。

【００４０】次に、本発明をカラーレーザプリンタに適
用した場合の第３の実施形態を図７を参照して説明す
る。なお、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００４１】本実施の形態において第１の実施形態と異
なるのは、除電手段として除電装置３１を設ける代わり
に、コロナ放電器３３を現像装置６と転写ローラ９との
間に設けることにより感光ドラム３の表面電位を低下さ
せる点である。このコロナ放電器３３は、具体的には例
えば正帯電用感光体で構成し、約一３．５ＫＶ以上の電
圧を印加するとよい。

【００４２】このように、中間の印刷ステーションのみ
印刷を行わない場合、コロナ放電器３３に通電すること
により、現像装置６と転写ローラ９との間における感光
ドラム３の表面電位を低下させることができるため、第
１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００４３】次に、本発明をカラーレーザプリンタに適
用した場合の第４の実施形態を図８を参照して説明す
る。なお、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００４４】本実施の形態において第１の実施形態と異
なるのは、除電手段として除電装置３１を設ける代わり
に、特開平４−２３８０５６号公報に開示されている固
体イオン発生器３４を現像装置６と転写ローラ９との間
に設けることにより感光ドラム３の表面電位を低下させ
る点である。

【００４５】この固体イオン発生器３４は、誘電体を挟
んで配設された誘電電極とイオン発生電極間に交流電圧
を印加し、コロナ放電させイオンを発生させるイオン発
生器である。感光ドラム３を正帯電用感光体で構成した
場合、上記固体イオン発生器３４に交流電圧を約２．５
ＫＶp-p 、直流電圧を約−６００Ｖ印加するとよい。

【００４６】このように、中間の印刷ステーションのみ
印刷を行わない場合、固体イオン発生器３４により、現
像装置６と転写ローラ９との間における感光ドラム３の
表面電位を低下させることができるため、第１の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。

【００４７】なお、上記実施の形態においては、本発明
をカラーレーザプリンタに適用した場合について述べた
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、カラー複
写機等に適用してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、中
間の印刷ステーションで転写を行う必要がない場合に、
この中間の印刷ステーションをトナーが付着した記録媒
体が通過しても、その後の印刷ステーションによる転写
に影響を与えることを防止して転写効率を向上させるこ
とができ、転写画像を良好にすることができる画像形成
装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかるカラーレーザ
プリンタの要部構成を示す断面図。

【図２】図１に示す印刷ステーションの構成を説明する
図。

【図３】図２に示す除電装置の構成を説明する図。

【図４】同実施の形態にかかるカラーレーザプリンタの
各機構部の動作タイミングを示す図。

【図５】同実施の形態における転写後のシアントナーの
残量とＬＥＤランプに供給する電流量との関係を示す
図。

【図６】本発明の第２の実施形態を説明する図。

【図７】本発明の第３の実施形態を説明する図。

【図８】本発明の第４の実施形態を説明する図。

【図９】従来のカラーレーザプリンタにおける実験結果
を示す図。

【図１０】従来のカラーレーザプリンタにおける実験結
果を示す図。

【符号の説明】 １…用紙搬送ベルト（媒体搬送ベルト） ２1 〜２4 …印刷ステーション ３…感光ドラム（静電潜像保持体） ９…転写ローラ １８…記録用紙（記録媒体） ３１…除電装置（除電手段） ３２…反射板 ３３…コロナ放電器（除電手段） ３４…固体イオン発生器（除電手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像保持体の表面を帯電し、露光に
   より静電潜像を形成し、その静電潜像を可視像化する印
   刷ステーションを無端帯状の媒体搬送ベルト上に少なく
   とも３つ以上配置し、前記媒体搬送ベルトにより搬送さ
   れた記録媒体に前記印刷ステーションにより可視像化し
   たトナー画像を重ねて転写する画像形成装置において、
   各印刷ステーションのうち中間の印刷ステーションのす
   べてに、可視像化する位置から転写する位置までの前記
   静電潜像保持体の表面を除電する除電手段を設けたこと
   を特徴とする画像形成装置。