JPH10186806A

JPH10186806A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JPH10186806A
Application number: JP8355648A
Authority: JP
Inventors: Takashi Osawa; 敬士大沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-07-14
Also published as: US5911093A

Abstract

(57)【要約】【目的】トナー像が形成された像担持体を再帯電器に
よりトナーと同極性の再帯電をする際、再帯電器のシー
ルドやグリッドへのトナー付着によるコロナワイヤのト
ナー汚れを防止して、像担持体を帯電ムラなく再帯電す
ることができ、これにより前のトナー像を乱すことなく
後のトナー像の現像を良好に行なって、高品質な多色画
像を得ることを可能とした多色画像形成装置を提供する
ことである。【構成】２色画像形成装置において、第２の一次帯電
器である再帯電器５のシールド５ｂに電源２１を設け、
電源２１によりシールド５ｂに、再帯電器５による帯電
後の感光ドラム１上のトナー像の電位と同じかまたはそ
れ以上の電圧を印加し、その電圧印加を、第２現像器の
駆動開始から駆動停止までよりも長く行なった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム・プ
リンター、静電記録装置等の画像形成装置、特に多色刷
りが可能な多色画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の画像には、色の異なる可視像や異
なる情報を一紙面上に合成形成した多色のものが多く見
られ、このため、複数の現像器を具備した多色画像形成
装置が市場に出ている。

【０００３】このような多色画像形成装置の中でも、像
担持体が１回転する間に２個以上の現像器で多色現像を
行ない、得られた多色画像を転写材、たとえば紙上に一
括して転写するものが多く見られ、たとえば米国特許第
４，５７２，６５１号および同第４，４１６，５３３号
には、２つの現像器とも直流バイアスで電界を一定にし
て現像をおこうなう技術が開示されている。しかし、こ
れらの特許は、潜像の形成方法に主要課題があり、現像
時の問題については示唆がない。

【０００４】一方、米国特許第４，３４９，２６８号
や、これより先に日本公開された特開昭５６−１４４４
５２号では、２色目の現像に交流現像バイアスを使用し
た非接触現像法を採用し、特開昭５６−１２６５０号で
は、２色目の現像に直流現像バイアスを使用した非接触
現像法を採用し、１色目の可視像、すなわちトナー像
が、２色目の現像剤の摺擦により乱されるのを防止する
技術を開示している。なお、上記の特開昭５６−１４４
４５２号は、１色目のトナー像の電位については全く記
載するところがない。

【０００５】このように、従来から、多色画像形成で
は、先に形成したトナー像を乱さないように次の色の現
像を行なうことが知られていたが、同様な目的のため
に、先に現像したトナー像の潜像電位のレベルを上昇す
る手法も知られている。すなわち、米国特許４，４６６
０，９６１号は、１色目のトナー像の形成後、トナーと
同極性の帯電を像担持体の全面に施して、１色目のトナ
ー像の潜像電位（第１トナー像が形成された部分の感光
ドラム１の表面電位）を非現像部（非画像部）と略同電
位とすることにより、１色目のトナー像をほとんど乱さ
ずに２色目の現像を行なうことができたことを述べてい
る。この手法が、１パス多色印字画像形成装置の特にネ
ガ−ネガ再帯電方式と称する方法で、近年、盛んに研究
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のネガ−ネガ帯電方式では、以下のような問題があっ
た。

【０００７】１色目のトナー像の現像後、像担持体を２
色目の帯電器（再帯電器）によりトナーと同極性の再帯
電をすると、像担持体上の１色目トナーが再帯電器のシ
ールドおよびグリッド部に飛散、付着して汚す。このシ
ールドおよびグリッドのトナー汚れは、複写工程を繰り
返すほど蓄積して、再帯電器のコロナワイヤのトナー汚
れを生じ、再帯電器による帯電で像担持体の帯電ムラを
生じさせる。

【０００８】このため、再帯電後の１色目トナー像の潜
像電位が非画像部と略同電位にならず、その結果、２色
目の現像時に１色目のトナー像を乱したり、２色目の潜
像以外の場所にもトナーが付着することが起こる。さら
に、２色目以降の現像器内に１色目の現像剤が混入する
ので、後々の画像形成時に２色目以降の現像器による現
像で１色目の現像剤が使われることになり、不明瞭な画
像が形成されてしまう。

【０００９】本発明の目的は、トナー像が形成された像
担持体を再帯電器によりトナーと同極性の再帯電をする
際、再帯電器のシールドやグリッドへのトナー付着によ
るコロナワイヤのトナー汚れを防止して、像担持体を帯
電ムラなく再帯電することができ、これにより前のトナ
ー像を乱すことなく後のトナー像の現像を良好に行なっ
て、高品質な多色画像を得ることを可能とした多色画像
形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる多色画像形成装置にて達成される。要約すれば、本
発明は、複数の帯電手段および現像手段を備え、像担持
体上に帯電、露光および現像を順次繰り返して多色のト
ナー像を形成し、得られた多色のトナー像を転写材上に
一括転写する多色画像形成装置において、複数の帯電手
段のうちの第２番目以降の各帯電手段のシールドおよび
／またはグリッドに、各帯電手段による帯電後の像担持
体上のトナー像電位と同じかまたはそれ以上の電圧を印
加し、かつその印加を、現像手段の駆動開始から駆動停
止までよりも長く行なうことを特徴とする多色画像形成
装置である。

【００１１】本発明によれば、前記各帯電手段のシール
ドおよび／またはグリッドに印加する電圧（Ｖ₀ ）は、｜（Ｖ₀ −Ｖ_T ）／ｄ｜≧０．３かつ０．９≧｜（Ｖ
_D −Ｖ₀ ）／ｄ｜ただし、Ｖ_T ：再帯電器通過時の第１トナー像の電位［Ｖ］Ｖ_D ：再帯電器通過時の第１潜像部以外の部分の電位
［Ｖ］ｄ：シールドまたはグリッドと感光ドラムとの距離
［μｍ］を満足しうる。

【００１２】また、前記各帯電手段のシールドおよび／
またはグリッドに印加する電圧の印加を、各帯電手段が
第２番目以降後ろになればなるほど順次長く行なうこと
できる。あるいは、前記各帯電手段のシールドおよび／
またはグリッドに印加する電圧の印加を、全ての現像手
段の駆動開始から駆動停止までよりも長く行なうことが
できる。あるいは、前記各帯電手段のシールドおよび／
またはグリッドに印加する電圧の印加を、像担持体の回
転中行なうことができる。

【００１３】

【発明の実施の態様】

実施例１図１は、本発明の多色画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。図１に示す電子写真装置は、静電潜像
が形成される像担持体としての感光ドラム１を備え、そ
の感光ドラム１の表面が第１の一次帯電器２により約−
６００Ｖの負の電位に帯電される。ついで、感光ドラム
１に１色目の画像信号により変調された画像露光系から
の第１レーザビーム３が照射され、感光ドラム１の照射
部の表面電位が約−１００Ｖになり、１色目の第１潜像
が形成される。この第１潜像は第１現像器４により、負
に帯電した赤色トナーとフェライト等の磁性粒子（キャ
リア）とからなる２成分現像剤を用いて反転現像され、
赤色の第１トナー像として可視化される。

【００１４】第１トナー像が形成された感光ドラム１
は、第２の一次帯電器（再帯電器）５により再度、負に
帯電され、この帯電により第１トナー像の電位が−１０
０Ｖから−７００Ｖに上昇する。ついで、感光ドラム１
に２色目の画像信号により変調された画像露光系からの
第２レーザビーム６が照射され、感光ドラム１の照射部
の表面電位が約−１００Ｖになり、２色目の第２潜像が
形成される。この第２潜像は第２現像器７により、負に
帯電した１成分磁性トナーの黒色トナーを用いて、ジャ
ンピング現像方式により反転現像され、黒色の第２トナ
ー像として可視化される。現像時、第２現像器７の現像
スリーブ７ａには、感光ドラム１との間で交流電圧と直
流電圧を重畳したバイアスが印加される。

【００１５】このようにして感光ドラム１上に形成され
た第１および第２のトナー像は、感光ドラム１と転写帯
電器８とが対向した転写部へ供給された転写材９上に、
転写帯電器８の作用により一括して転写される。トナー
像の転写が終了した転写材９は、図示しない定着器に送
られてトナー像の定着が行なわれる。感光ドラム１上に
残留したトナーはクリーニング装置１１により除去さ
れ、次の画像形成に備える。

【００１６】上記の画像露光系は、１色目および２色目
の画像信号により変調された第１、第２レーザビーム
３、６を照射する半導体レーザ１２および１３と、この
レーザビーム３および６を偏向する回転多面鏡１４と、
偏向されたレーザビーム３および６を結像する結像レン
ズ１６とを備える。結像レンズ１６を経た第１レーザビ
ーム３は、反射鏡１７により反射されて感光ドラム１の
表面に照射され、結像レンズ１６を経た第２レーザビー
ム６は、感光ドラム１の表面に直接照射され、それぞれ
表面をラスタ走査して１色目、２色目の潜像を形成す
る。

【００１７】上記の画像形成における感光ドラムの表面
電位の推移を図２に示す。一次帯電器２による帯電で感
光ドラム１の表面は−６００Ｖに均一に帯電され（図２
（１））、第１レーザビーム３の照射によって照射部が
−１００Ｖに減衰し、第１潜像が電位−１００Ｖで形成
される（図２（２））。第１潜像を現像器４で現像して
第１トナー像を形成した後（図２（３））、再帯電器５
による帯電で感光ドラム１の表面がトナーと同極性の負
に再度、帯電され、第１トナー像の電位は−７００Ｖに
なる（図２（４））。次の第２レーザビーム６の照射に
よって照射部が−１００Ｖに減衰し、第２潜像が電位−
１００Ｖで形成され（図２（５））、第２潜像を現像器
７で現像して第２トナー像が形成される（図２
（６））。

【００１８】再帯電器５のトナー汚れの発生メカニズム
について図３により説明する。図３は、感光ドラム１上
の第１潜像の現像後に発生している感光ドラム１の感光
層および基板中の電荷分布を示す模式図である。感光ド
ラム表面の第１潜像部分、すなわち電荷の少ない部分
に、第１現像器４による反転現像で選択的に負のトナー
２０が付着して、第１トナー像が形成されている。感光
ドラム１の表面上の負のトナー２０は、反転現像方式で
あるため、クーロン力等の静電気力が弱い状態で、感光
ドラム１の表面に付着している。この状態で感光ドラム
１が図３の矢印方向に回転して、トナー２０が再帯電器
５の帯電領域に達する。

【００１９】再帯電器５は、コロナワイヤ５ａに定電流
で約−７００μＡの電流が流れるように高圧電源１９か
ら高電圧が印加され、感光ドラム１の表面をコロナ帯電
する。そのときの再帯電器５と感光ドラム１との間に発
生する電界は、コロナワイヤ５ａから出てシールド５ｂ
内でゆるく広がって感光ドラム１の表面に至る。一方、
再帯電器５のシールド５ｂは接地しているため、感光ド
ラム１上の第１潜像部分からシールド５ｂの感光ドラム
１に近い部分に至る、逆向きの電界が生じる。この逆向
きの電界により、感光ドラム１の表面上に付着している
負のトナー２０は、感光ドラム１からシールド５ｂ方向
へ剥ぎ取られる電界力を受ける。

【００２０】しかし、再帯電器５のコロナ帯電を受ける
と、感光ドラム１の基板上に正電荷が発生し、この正電
荷により感光ドラム表面の負のトナー２０にクーロン力
が生じて、トナー２０の感光ドラム１との付着力が増大
し、逆電界による剥ぎ取り力に打ち勝つようになる。従
って感光ドラム１上の負のトナー２０は、全部が感光ド
ラム１から剥ぎ取られてシールド５ｂへ飛翔するという
わけではなく、大部分は感光ドラム１の表面上に留ま
り、感光ドラム１の非常に弱い静電気力で付着している
トナーのみがシールド５ｂに飛翔して付着し、トナー汚
れを生じる。このシールド５ｂの感光ドラム１に近い部
分のトナーの汚れは、感光ドラム１の回転方向上流側で
はかなり軽減される。

【００２１】以上のようにして再帯電器５のシールド５
ｂにトナー汚れが発生すると、そのトナー汚れが複写工
程を何回も繰り返すことにより蓄積して、再帯電器５の
ワイヤ５ａにもトナー汚れが発生するようになり、その
結果、前述したように、感光ドラム１の帯電ムラによる
画像不良が生じる。

【００２２】そこで、本実施例では、図４に示すよう
に、再帯電器５のシールド５ｂに外部電源２１を設置し
て、シールド５ｂに−８５０Ｖを印加するようにした。

【００２３】先の図２（４）に示されるように、第１ト
ナー像を形成後、再帯電した感光ドラム１の表面電位
は、第１トナー像のとろこで最小で、その電位（トナー
層電位）（Ｖ_T ）は−７００Ｖ程度、第１レーザビーム
の非照射部（非画像部）で最大で−９５０Ｖとなる（図
２（３））。この状態で、外部電源２１により再帯電器
５のシールド５ｂに−８５０Ｖの電圧を印加すると、感
光ドラム１に近いシールド５ｂの部分では、コロナワイ
ヤ５ａから生じる電界と同じ向きの電界が、再帯電後の
感光ドラム１の第１トナー像電位および非照射部の電位
に対し生じることになる。従って、この同方向の電界に
よりシールド５ｂに近い感光ドラム１上のトナー（負極
性）２０に、これを感光ドラム１に押し付ける力が働
き、トナー２０がシールド５ｂに飛翔するのが防止され
る。

【００２４】このように、本発明では、感光ドラム１上
のトナー２０を、再帯電器５の再帯電によるクーロン力
と、シールド５ｂに印加した−８５０Ｖの電界による力
とにより、シールド５ｂに飛翔するのを防止するもので
ある。

【００２５】上記において、コロナワイヤ５ａから生じ
る電界と同じ向きの電界をシールド５ｂから発生して、
感光ドラム１上のトナーがシールド５ｂに飛翔するのを
防止するために、外部電源２１によりシールド５ｂに印
加する電圧は、再帯電後の感光ドラム１上のトナー像の
負の電位と同じか、またはそれ以上であればよい。

【００２６】しかし、再帯電器５の長期間の使用を考慮
した場合、シールド５ｂの汚れ以外にコロナワイヤ５ａ
の汚れが大きい問題となり、それを防止するために、再
帯電器５の放電時間をできるだけ短くする必要があり、
感光ドラム１の第１トナー像近辺だけを再帯電すること
が望まれる。

【００２７】そこで、本実施例では、第１に、第１レー
ザ（半導体レーザ１２）のＯＮと同時に再帯電器５のコ
ロナ放電を開始し、第１レーザのＯＦＦ時の感光ドラム
位置（第１潜像の後端位置）が再帯電器５を通過後、再
帯電器５のコロナ放電を停止するという再帯電、つま
り、感光ドラム１の第１トナー像およびその上流側の近
辺部分のみの再帯電を行ない、再帯電時間を短縮した。

【００２８】しかし、このような再帯電時間の短縮法で
は、第１トナー像の上流側部分の再帯電時にシールド５
ｂにバイアスが印加されず、感光ドラム１とシールド５
ｂ間に、上述したように逆向きの電界が生じる。このた
め、第１現像器４の駆動により発生する飛散トナーやか
ぶりトナーが、シールド５ｂに付着して汚れを生じ、ひ
いてはコロナワイヤ５ａのトナー汚れを引き起こす。

【００２９】そこで、本実施例では、第２に、外部電源
２１による再帯電器５のシールド５ｂへの電圧の印加
を、第１現像器４の駆動時間（回転）中、つまり、再帯
電前から初めて再帯電後まで行なった。印加電圧は、上
述したように、再帯電後の感光ドララ１上のトナー像の
電位（負）と同じか、それ以上の電圧である。

【００３０】本実施例の効果を確認するために、感光ド
ラム１上にベタ赤の第１トナー像を形成し、その感光ド
ラム１に対し再帯電器５によりコロナ放電で再帯電を行
なった後、第１トナー像を普通紙上に転写してベタ赤画
像を出力する画像形成実験を１万枚まで実施し、そのと
きの再帯電器５のコロナワイヤ５ａおよびシールド５ｂ
のトナー汚れを調べた。その結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示されるように、第１現像器４の回
転中、再帯電器５のコロナワイヤ５ａおよびシールド５
ｂに電圧の印加を行なうと、シールドのトナー汚れは防
止できるが、コロナワイヤのトナー汚れが約５０００枚
の画像形成で発生した。一方、第１潜像形成開始から第
１トナー像の再帯電器５の通過まで、コロナワイヤ５ａ
およびシールド５ｂに電圧を印加した場合は、シールド
汚れが画像形成約３０００枚当たりから発生し、さらに
画像形成枚数１００００枚でワイヤ汚れも発生した。こ
れは、シールド汚れが発生すると、ワイヤ汚れが誘発さ
れやすいことを物語っている。

【００３３】他方、本実施例の条件である、コロナワイ
ヤ５ａへの電圧印加を第１潜像形成開始から第１トナー
像の再帯電器５の通過まで行ない、つまり、感光ドラム
１の第１トナー像およびその上流側の部分のみを再帯電
し、シールド５ｂへの電圧印加を第１現像器４の回転中
行なった場合には、画像形成枚数１００００枚になって
もシールドおよびワイヤのトナーが汚れが発生しなかっ
た。

【００３４】このように、本実施例によれば、第１現像
器４の再帯電およびその前後に及ぶ間の駆動により発生
した飛散トナーおよびかぶりトナーが、シールド５ｂに
飛翔して付着してトナー汚れを生じるということもな
い。

【００３５】以上説明したように、本実施例では、再帯
電器５による再帯電時にシールド５ｂに電圧を印加した
ので、感光ドラム１上のトナーを、シールド５ｂに印加
した電圧の電界力により感光ドラム１に押し付けて、ト
ナーがシールド５ｂに飛翔、付着して汚れるのを低減で
きる。また、感光ドラム１の第１トナー像およびその上
流側近辺のみを再帯電するようにしたので、再帯電器の
放電時間を短縮でき、複写を何回も繰り返すことによ
り、シールド５ｂに付着のトナーが再帯電器５のコロナ
ワイヤ５ａに付着し、ワイヤが汚れるのを防止できる。

【００３６】その結果、再帯電器５のシールド５ｂに−
８５０Ｖの電圧を印加した条件で行なった通常原稿の１
０万枚の複写において、ワイヤ汚れによる帯電ムラが発
生せず、再帯電後の第１トナー像の潜像電位（第１トナ
ー像が形成された部分の感光ドラム１の表面電位）が非
画像部と略同電位にならないことによる、２色目の現像
時の１色目のトナー像の乱れや、２色目の潜像以外の場
所の現像の問題も発生せず、高品質な２色画像が得られ
た。

【００３７】さらに、第２現像器７内に第１現像器４の
トナーが混入することによる、後々の画像形成時の第２
現像による不明瞭な画像の形成もなかった。

【００３８】実施例２実施例１においては、再帯電器５のシールド５ｂに外部
電源２１によりトナーと同極性の電圧を印加して、第１
トナー像を感光ドラム１に押し付ける電界力を発生させ
ることにより、感光ドラム１上からトナーがシールド５
ｂに飛翔するのを防止し、また、感光ドラム１の第１ト
ナー像が形成された部分およびその上流側の近辺部分の
みを再帯電することにより、再帯電器の放電時間を短縮
したので、複写を何回も繰り返すことにより生じる再帯
電器のワイヤ５ａのトナー汚れを防止できた。

【００３９】しかし、第１現像器４で用いたトナーの摩
擦帯電電荷が低い場合、感光ドラム１の回転方向に関し
て再帯電器５の下流側のシールド５ｂの部分に、トナー
汚れが発生する。これは、感光ドラム１上のトナーが、
上流側のシールド５ｂの部分を通過して再帯電器５の開
口部に位置したときに、再帯電コロナを浴びることによ
り生じる過度現象により生じる。すなわち、感光ドラム
１上のトナー（負）が負の再帯電コロナを浴びると、そ
の直後、その上層部のトナーにクーロン力の斥力が働く
ので、感光ドラム１との付着力が弱い帯電電荷の低いト
ナーが、トナーを感光ドラム１に押し付ける電界力に打
ち勝って、感光ドラム１から再帯電器５内に飛翔し、浮
遊して、再帯電器５の下流側のシールド５ｂに付着する
ものと考えられる。

【００４０】この再帯電器５内を浮遊するトナーは、シ
ールド５ｂに付着するばかりでなく、再帯電器５のコロ
ナワイヤ５ａに付着し、帯電ムラを引き起こすことにつ
ながる。そのため、再帯電器５の開口部においても、シ
ールド５ｂの部分と同様、電圧印加によりトナーを感光
ドラム１へ押し付ける電界力を働かせる効果を持たせる
ことが良い。

【００４１】そこで、本実施例では、図５に示すよう
に、再帯電器５として開口部内にグリッド２３を備えた
ものを使用した。本例では、グリッド２３として１００
μｍ径のＳＵＳ線が使用され、このグリッド２３が感光
ドラム１と約１ｍｍ離した位置でその軸方向に延在した
態様で、感光ドラム１の周方向に沿って１ｍｍ間隔で配
設されている。このグリッド２３には、これに接続した
外部電源２２により、シールド５ｂと同様なトナーと同
極性の電圧−８５０Ｖを、同様な時間だけ印加した。

【００４２】これにより、再帯電器５の開口部内でも、
感光ドラム１上のトナーを感光ドラムに押し付ける電界
力が働き、再帯電コロナを浴びたその直後でも、トナー
を感光ドラム１に押し付ける電界力が十分に作用するの
で、トナーが再帯電器５の開口部内およびシールド５ｂ
に飛翔するのが防止され、再帯電器５内で浮遊したトナ
ーがコロナワイヤ５ａに付着するのを防止できた。

【００４３】しかし、シールド５ｂへの印加電圧を大き
くしすぎると、感光ドラム１上の第１レーザ非照射部
（第１潜像部以外の非画像部）に付着したキャリアや、
逆帯電した正のトナー（反転トナー）が、シールド５ｂ
の部分に飛翔することが、実験により分かった。表２
に、シールド５ｂおよびグリッド２３の印加電圧（共に
同電圧）とそれらのトナー汚れの程度との関係を示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】表２に示すように、再帯電器５のシールド
５ａおよびグリッド２３の印加電圧が０〜−５００Ｖで
は、感光ドラム１上のトナーのシールドへの飛翔による
トナー汚れが発生し、シールドおよびグリッドの印加電
圧が−１０００〜−１５００Ｖでは、感光ドラム１上の
キャリア等による逆帯電で正に帯電した反転トナーによ
り、シールドおよびグリッドのトナー汚れが生じる。

【００４６】このようなことから、再帯電器５のシール
ド５ｂおよび／またはグリッド２３に印加する電圧Ｖ₀
［Ｖ］を、以下の式（１）、（２）を満足するようにし
た。

【００４７】｜（Ｖ₀ −Ｖ_T ）／ｄ｜≧０．３［Ｖ／μｍ］・・・（１）０．９［Ｖ／μｍ］≧｜（Ｖ_D −Ｖ₀ ）／ｄ｜・・・（２）ただし、Ｖ_T ：再帯電器通過時の第１トナー像の電位［Ｖ］Ｖ_D ：再帯電器通過時の第１潜像部以外の部分の電位
［Ｖ］ｄ：シールドまたはグリッドと感光ドラムとの距離
［μｍ］

【００４８】再帯電器５のシールド５ｂおよび／または
グリッド２３に印加する電圧Ｖ₀ が上記の式（１）、
（２）を満足することにより、感光ドラム１にトナーを
押し付ける電界力を発生させて、シールドおよびグリッ
ドにトナーが飛翔するのを防止し、しかも、キャリアや
反転トナーのシールドおよびグリッドへの飛翔、付着を
生じることがないようにできる。

【００４９】本実施例においても、実施例１と同様、再
帯電器５の長期間の使用を考慮すると、シールド５ｂや
グリッド２３のトナー汚れ以上に、コロナワイヤ５ａの
トナー汚れが大きい問題になるので、それを防止するた
めに、再帯電時間を短縮する。すなわち、第１レーザ
（半導体レーザ１２）のＯＮと同時に再帯電器５のコロ
ナ放電を開始し、第１レーザのＯＦＦ時の感光ドラム位
置（第１潜像の後端位置）が再帯電器５を通過後、再帯
電器５のコロナ放電を停止して、感光ドラム１の第１ト
ナー像の部分およびその上流側の近辺部分のみを再帯電
した。

【００５０】そして、第１現像器４の駆動時間（回転）
中、つまり、再帯電前から初めて再帯電後まで、再帯電
器５のシールド５ｂおよびグリッド２３に、上記の式
（１）および（２）を満足する電圧（具体的には−８５
０Ｖ）を印加した。

【００５１】本実施例２の効果を確認するために、感光
ドラム１上にベタ赤の第１トナー像を画像形成し、その
感光ドラム１に対し再帯電器５によりコロナ放電で再帯
電を行なった後、第１トナー像を普通紙上に転写してベ
タ赤画像を出力する画像形成実験を５万枚以上実施し、
そのときの再帯電器５のコロナワイヤ汚れおよびグリッ
ド・シールド汚れを調べた。その結果を表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】表３から分かるように、本実施例の条件を
用いれば、画像形成５万枚以上の長期にわたり、コロナ
ワイヤのトナー汚れを防止できた。つまり、グリッド２
３を設けた再帯電器５を使用し、その再帯電器５のシー
ルド５ｂおよびグリッド２３に式（１）および（２）を
満足する電圧を印加し、その電圧印加を、第１現像器４
の駆動時間中、すなわち再帯電の前から再帯電後の後ま
で行ない、また再帯電時間を短縮するために、第１レー
ザのＯＮと同時に再帯電器５のコロナ放電を開始し、第
１レーザのＯＦＦ時の感光ドラム位置が再帯電器５を通
過後、再帯電器５のコロナ放電を停止する再帯電を行な
った。

【００５４】本実施例では、再帯電器５にグリッド２３
を設けたので、ある程度ワイヤ５ａが汚れても、感光ド
ラム１の再帯電電位が収束しやすく、グリッド２３によ
る電位収束効果により、感光ドラム１の再帯電電位をほ
ぼ一定にできる。従って、感光ドラム１の再帯電後の電
位をシールドおよびグリッドへの印加電圧とほぼ同一に
できるので、キャリアや反転トナーの再帯電器５への付
着を抑制できる条件範囲が非常に広くなる。ちなみに、
再帯電器５のシールドおよびグリッドに−８５０Ｖの電
圧を印加した場合の再帯電後の表面電位は、感光ドラム
１の第１潜像以外の部分で最大−８５０Ｖとなり、第１
トナー像の部分で最小−８００Ｖとなった。

【００５５】本実施例において、通常原稿で２０万枚の
複写を実施した結果、再帯電器５のコロナワイヤ５ａ汚
れによる帯電ムラを発生せず、再帯電後の第１トナー像
が形成された部分の感光ドラム１の表面電位が非画像部
と略同電位にならないことに起因する、２色目の現像時
の１色目のトナー像の乱れや、２色目の潜像以外の場所
の現像の問題も発生せず、高品質な２色画像が得られ
た。

【００５６】さらに、第２現像器７内に第１現像器４の
トナーが混入することによる、後々の画像形成時の第２
現像による不明瞭な画像の形成もなかった。

【００５７】実施例３実施例１および２では、第１現像器４の駆動時のトナー
飛散に着目して、その飛散トナーが再帯電器５に付着す
るのを防止するために、シールド５ｂおよびグリッド２
３に電圧を印加するようにしたが、それ以外の第２現像
器７の駆動時のトナー飛散によるシールドおよびグリッ
ドの汚れ防止を図ると、さらに長期に亙り再帯電器５の
コロナワイヤ５ａのトナー汚れを防止できる。

【００５８】そこで、本実施例３では、シールド５ｂお
よびグリッド２３に前述の式（１）および（２）を満足
する電圧を印加し、その電圧印加を、図６に示すよう
に、再帯電の前から始めて再帯電後に及ぶ、第１現像器
４の駆動開始から第２現像器７の駆動停止までの間行な
った。再帯電器５は、第１レーザのＯＮと同時にコロナ
放電を開始し、第１レーザのＯＦＦ時の感光ドラム位置
が再帯電器５を通過後、再帯電器５のコロナ放電を停止
し、再帯電時間を短縮する。

【００５９】これにより、再帯電器５のシールド５ｂお
よびグリッド２３へのトナーの逆飛翔が防止でき、第１
現像器４および第２現像器７の駆動により発生した浮遊
トナーが、再帯電器５のコロナワイヤ５ａに付着するこ
とも防止できた。

【００６０】本実施例において、通常原稿で５０万枚の
複写を実施したところ、再帯電器５のワイヤ５ａのトナ
ー汚れによる帯電ムラを発生せず、再帯電後の第１トナ
ー像が形成された部分の感光ドラム１の表面電位が非画
像部と略同電位にならないことに起因する、２色目の現
像時の１色目のトナー像の乱れや、２色目の潜像以外の
場所の現像の問題も発生せず、高品質な２色画像が得ら
れた。

【００６１】さらに、第２現像器７内に第１現像器４の
トナーが混入することによる、後々の画像形成時の第２
現像による不明瞭な画像の形成もなかった。

【００６２】以上の実施例１〜３では、再帯電器５のシ
ールド５ｂおよび／またはグリッド２３への電圧印加
は、第１現像器４の駆動中もしくは第１現像器４および
第２現像器７の駆動中の間とした。しかし、クリーニン
グ装置１１による感光ドラム１のクリーニング不良で、
感光ドラム１上の残留トナーがクリーニング装置１１の
クリーニング部材を擦り抜けると、その擦り抜けトナー
は第１現像器４等の駆動時の飛散トナーと同様に振る舞
って、再帯電器５のシールド５ｂおよびグリッド２３、
さらにはコロナワイヤ５ａのトナー汚れを引き起こす怖
れがある。そこで、これを防ぐために、好ましくは、感
光ドラム１の回転中の間、シールド５ｂおよび／または
グリッド２３に電圧を印加することができる。

【００６３】以上、本発明を実施例１〜３により、２つ
の現像器を備えた１パスの２色画像形成装置を例にとっ
て説明したが、本発明は、３つ以上の現像器を備えた多
色画像形成装置にも適用することができ、２色目以降の
各帯電器の再帯電時間を短縮するように、感光ドラムの
前の色のトナー像およびその上流側の近辺部分のみを帯
電するようにし、そして、各再帯電器のシールドおよび
グリッドに、第１現像器の駆動開始から最終色の現像器
の駆動停止まで電圧を印加することにより、同様に、そ
れらのシールドおよびグリッドのトナー汚れを防止し、
長期間の使用によるこれらのトナー汚れによるコロナワ
イヤのトナー汚れを防止することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、感光
ドラムのトナー像が形成された部分およびその上流側の
近辺部分のみを再帯電することにより、再帯電時間を短
縮し、そして、その再帯電の前後に及ぶ現像器の駆動
中、再帯電器のシールドおよび／またはグリッドに、前
述の式（１）および（２）を満たす電圧を印加したの
で、感光ドラム上のトナーがシールドおよびグリッドに
飛翔、付着して、トナー汚れが生じるのを防止でき、複
写工程を繰り返すことにより、その付着トナーの再帯電
器のコロナワイヤへ付着して汚れるのを防止できる。

【００６５】従って、再帯電器のワイヤのトナー汚れに
よる帯電ムラを発生せず、再帯電後のトナー像が形成さ
れた部分の感光ドラムの表面電位が非画像部と略同電位
にならないことに起因する、後の色の現像時に前の色の
トナー像が乱れたり、後の色の潜像以外の場所が現像さ
れるといった問題が発生せず、高品質な多色画像が得ら
れる。さらに、後の色の現像器内に前の色の現像器のト
ナーが混入することによる、後々の画像形成時の後の色
の現像による不明瞭な画像の形成もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置に設置された感光ドラムの
ネガ、ネガ再帯電方式による表面電位の推移を示す模式
図である。

【図３】従来の画像形成装置における再帯電器のトナー
汚れのメカニズムを示す説明図である。

【図４】図１の画像形成装置における再帯電器のトナー
汚れ防止を示す説明図である。

【図５】本発明の他の実施例における再帯電器のトナー
汚れ防止を示す説明図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例における再帯電器の
トナー汚れ防止を図った再帯電等のシーケンスを示す図
である。

【符号の説明】

１感光ドラム４第１現像器５再帯電器（第２の一次帯電器）７第２現像器１２第１半導体レーザ１９電源２１電源２２電源２３グリッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の帯電手段および現像手段を備え、
像担持体上に帯電、露光および現像を順次繰り返して多
色のトナー像を形成し、得られた多色のトナー像を転写
材上に一括転写する多色画像形成装置において、複数の
帯電手段のうちの第２番目以降の各帯電手段のシールド
および／またはグリッドに、各帯電手段による帯電後の
像担持体上のトナー像電位と同じかまたはそれ以上の電
圧を印加し、かつその印加を、現像手段の駆動開始から
駆動停止までよりも長く行なうことを特徴とする多色画
像形成装置。
【請求項２】前記各帯電手段のシールドおよび／また
はグリッドに印加する電圧（Ｖ₀ ）は、｜（Ｖ₀ −Ｖ_T ）／ｄ｜≧０．３かつ０．９≧｜（Ｖ
_D −Ｖ₀ ）／ｄ｜ただし、Ｖ_T ：再帯電器通過時の第１トナー像の電位［Ｖ］Ｖ_D ：再帯電器通過時の第１潜像部以外の部分の電位
［Ｖ］ｄ：シールドまたはグリッドと感光ドラムとの距離
［μｍ］を満足する請求項１の多色画像形成装置。
【請求項３】前記各帯電手段のシールドおよび／また
はグリッドに印加する電圧の印加を、各帯電手段が第２
番目以降後ろになればなるほど順次長く行なう請求項１
または２の多少画像形成装置。
【請求項４】前記各帯電手段のシールドおよび／また
はグリッドに印加する電圧の印加を、全ての現像手段の
駆動開始から駆動停止までよりも長く行なう請求項１ま
たは２の多少画像形成装置。
【請求項５】前記各帯電手段のシールドおよび／また
はグリッドに印加する電圧の印加を、像担持体の回転中
行なう請求項１または２の多少画像形成装置。