JPH09222806A - 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
ンのうち中間部に位置する印刷ステーション２2 、２3
は、その転写ローラ９との対向位置を記録用紙が通った
直後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６８０Ｖ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
電圧約−１０００Ｖと上述した感光ドラムの表面電位と
の電位差で発生した転写電界により、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。このと
き、この転写電界の強さに応じて感光ドラムの表面と記
録用紙との間で放電が起こると考えられている。この放
電により、転写工程が終了し、その後トナーが付着した
記録用紙は次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
ンのうち中間の印刷ステーション、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６８
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）の感光ドラム
は、転写ローラ９の対向位置にくると、転写ローラ９に
印加された転写バイアスの影響を受けて２００Ｖないし
３００Ｖ程度に低下する。このとき、記録用紙がマゼン
タ（Ｍ）の感光ドラムと転写ローラの対向位置を通過し
た直後で、転写部にかけた転写電圧約−１０００Ｖと上
述した感光ドラムの表面電位２００Ｖないし３００Ｖと
の電位差により、マゼンタ（Ｍ）の感光ドラムの表面と
記録用紙との間で放電が起こると考えられる。

【０００９】すなわち、記録用紙が感光ドラムから剥離
される際、記録用紙の電気抵抗が高く、記録用紙に与え
られた電荷が強く保持される場合、その剥離により記録
用紙と感光ドラムとの距離が増すとともに静電容量が減
少して相互の電位差は大きくなり、パッシェンの法則に
従って放電が発生する。

【００１０】このような放電による電荷の移動により、
通過中の記録用紙はマゼンダ（Ｍ）の感光ドラムから電
荷注入を受け、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、その後のシアン（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。

【００１１】上記感光ドラムの表面と転写ローラとの電
位差は、印刷媒体の種類に応じて異なる。例えばＯＨＰ
フィルムを記録媒体としたときには、感光ドラムの表面
は約４００Ｖ程度まで低下する。すなわち、記録用紙に
比して低下率が低いため、放電が発生し易いといえる。
従って、シアン（Ｃ）の印刷ステーションで２色目を色
重ねするときの転写効率への影響も大きくなる。

【００１２】以下、この問題についての実験結果を図７
及び図８に示す。この図７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。

【００１３】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７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。

【００１４】また、図８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。

【００１５】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。

【００１６】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、印字品質を安定させる
ことができ、これにより廃トナー発生量を減少させるこ
ともできる画像形成装置を提供しようとするものであ
る。

【００１７】

【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部の印刷
ステーションのすべてに、その転写位置を記録媒体が通
った直後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。

【００１８】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その転写位置を記録媒体が通っ
た直後の静電潜像保持体の表面を除電する。これによ
り、可視像化する位置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せ
ず、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、転写位置を記録媒体
が通った直後の静電潜像保持体の表面は除電手段により
除電されるため、記録媒体が転写部位を通過した直後に
おける放電を防止できるため、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。

【００１９】

【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３
を参照して説明する。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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の周囲に転写ローラ９とドラムクリーナ７との間
に配設され、転写ローラ９との対向位置を通り過ぎた直
後の感光ドラム３の表面を除電するものである。

【００２９】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。

【００３０】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は、用紙搬送
ベルト１により搬送された記録用紙は、先ずイエロー
（Ｙ）の印刷ステーション２1 から転写が行われる。そ
の後、イエロトナーが転写された記録用紙はさらに搬送
され、マゼンダ（Ｍ）の印刷ステーション２2 を通過す
る。

【００３１】このとき、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラム３
の表面は、転写ローラ９の対向位置にくると、転写ロー
ラ９に印加された転写バイアスの影響を受けて２００Ｖ
ないし３００Ｖ程度に低下する。ここで、マゼンダ
（Ｍ）の印刷ステーション２2 において記録用紙が転写
ローラ９の対向位置を通り過ぎた直後に、除電装置３１
をオンする。

【００３２】これにより、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラム
３の表面電位は２００Ｖないし３００Ｖ程度からさらに
１００Ｖ以下まで低下する。このため、マゼンダ（Ｍ）
の転写ローラ９を通過した直後での放電を防止でき、こ
の部分で記録用紙がマゼンダ（Ｍ）の感光ドラム３から
電荷注入を受けることを防止できる。従って、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、印字品質を安定させることができる。こ
れにより、廃トナー発生量を減少させることもできる。

【００３３】また、マゼンダ（Ｍ）の感光ドラム３の表
面電位は、現像装置６を通り過ぎるときには帯電器４で
帯電された約６５０Ｖであるため、感光ドラム３にマゼ
ンダトナーが付着することはない。従って、マゼンダト
ナーが記録用紙に付着することを防止できる。

【００３４】さらにまた、イエロートナーが付着した記
録用紙がマゼンダ（Ｍ）の転写ローラ９の対向位置を通
過した直後の感光ドラム３の表面を除電することから、
記録用紙が転写ローラ９の対向位置を通過直前において
は感光ドラム３の表面は未だ１００Ｖ以下まで低下して
いないため、記録用紙上の印字部に既に付着しているイ
エロートナーが記録用紙上で印字部でない部分に移動し
てしまう虞もない。

【００３５】なお、除電装置３１からの除電光は、感光
ドラム３を露光可能な波長を持つ光源であればよい。さ
らに除電装置３１の光量は、画像データに基づき、静電
潜像を形成するための露光装置の光量よりも強くしたほ
うが感光ドラム３の表面電位としては低くなるため望ま
しい。但し、感光ドラム３の電気的な疲労も考慮する必
要がある。また、除電装置３１は、ドラムクリ−ナ７と
転写ローラ９との間の感光ドラム３に照射すればよいと
いうわけではなく、感光ドラム３から記録用紙の剥離が
開始されたそのポイントの部分を露光し、瞬時に電位を
低下させることが望ましい。さらに、除電装置３１は、
指向性を持った発光源が望ましい。これにより、効率よ
く照射可能となり、消費電力を抑えることもできる。

【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４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
からのレーザ光を転写ローラ９の下流側に導いて、そこ
から感光ドラム３の表面に照射して転写ローラ９を通過
した直後の感光ドラム３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転写ローラ９を通過
した直後の感光ドラム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５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−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、転写ローラ９を通過した直後の感光ドラム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。

【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を設け、転写ローラ９を通過した直
後の感光ドラム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、転
写ローラ９を通過した直後の感光ドラム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、印
字品質を安定させることができ、これにより廃トナー発
生量を減少させることも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】本発明の第２の実施形態を説明する図。

【図５】本発明の第３の実施形態を説明する図。

【図６】本発明の第４の実施形態を説明する図。

【図７】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８】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、
   前記印刷ステーションのうち中間部の印刷ステーション
   のすべてに、その転写位置を前記記録媒体が通った直後
   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。