JPH11231606A

JPH11231606A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH11231606A
Application number: JP10029528A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitagawa; 高志北川; Katsuhiro Nagayama; 勝浩永山; Toshihiro Ota; 敏博太田; Tomoe Matsuoka; 朋枝松岡; Yasutaka Maeda; 泰孝前田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: JP3519933B2

Abstract

(57)【要約】【課題】用紙上にトナー像が存在しない第１色目のよ
うに転写前帯電を行わなくてもよい感光体ユニットにも
転写前帯電装置が設けられており、転写前帯電装置の数
が増加しコストアップの原因となるとともに不必要な転
写前帯電装置によりオゾンの発生が増加するという問題
があった。【解決手段】感光体ドラム３ａ〜３ｄと、帯電装置７
ａ〜７ｄと、レーザーユニット１０ａ〜１０ｄと、現像
装置４ａ〜４ｄと、転写装置８ａ〜８ｄとを夫々設け、
感光体ドラム３ａ〜３ｄを転写ベルト５に沿って順次配
設し、感光体ドラムのうち第２色目以降の感光体ドラム
３ｂ〜３ｄに転写装置８によるトナー像の用紙への転写
前にトナーに帯電を行う転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄ
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を担持す
る像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、該帯
電手段により帯電された像担持体に光を照射して静電潛
像を形成する露光手段と、上記像担持体にトナーを供給
し露光手段により形成された静電潛像を現像して各色の
トナー像を形成する現像手段と、上記像担持体上のトナ
ー像を用紙に転写する転写手段とを夫々複数個設け、上
記複数個の像担持体を用紙の搬送経路に沿って順次配設
してなり、搬送経路を搬送される用紙上に各色のトナー
像を順次重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数色のトナー画像（トナー像）
を重ね合わせることにより１個のカラー画像を形成する
カラー画像形成装置があり、このカラー画像形成装置
は、各色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）に
対応した像担持体である感光体ドラムを用紙の搬送経路
（用紙を静電吸着して搬送するための転写ベルト）に沿
って並設し、各感光体ドラムの周囲に帯電装置、露光を
行うレーザーユニット、現像装置、転写装置、感光体ク
リーニング装置、除電ランプを配設して感光体ユニット
を構成し、搬送経路を搬送される用紙に各色のトナー像
を順に重ね合わせて１個のトナー像を形成することによ
り、用紙上に１回の搬送動作によりカラー画像を形成し
ていた。

【０００３】上記のカラー画像形成装置によると、各色
に対応する帯電装置で夫々の感光体ドラム表面を均一に
帯電し、この各色の感光体ドラムをレーザーユニットで
露光することにより感光体ドラム表面に静電潛像を形成
し、この静電潛像を各色のトナーを有する現像装置で夫
々現像して各色のトナー像を感光体ドラム上に形成させ
る。そして、転写ベルト上に静電吸着させた用紙上に第
１色目の感光体ドラムのトナー像を転写装置により転写
し、その後、この転写された第１色目のトナー像の上に
第２色目、第３色目、第４色目の感光体ドラムのトナー
像を順次重ね合わせ、この重ね合わせたトナー像を定着
装置により溶融定着することにより、カラー画像を形成
していた。

【０００４】上記の各色の転写工程では、転写ベルトに
静電吸着され搬送される用紙に、転写ベルトを介してプ
ラス電位を印加することにより、マイナス帯電している
トナー像を感光体ドラム上から用紙上に転写している。

【０００５】このような転写方式では、第１色目の感光
体ドラムよりも搬送方向下流側に配設されている第２色
目以降の感光体ドラムのトナー像は、既に用紙上に存在
するトナー像の上に転写しなければならなくなるため、
トナー像を転写する際に、感光体ドラムから転写ベルト
表面にマイナス電荷が流れ込むため、用紙上にマイナス
電荷が蓄積され、各色で転写動作が繰り返される度にマ
イナス電荷が用紙上に蓄積される。このように用紙上に
マイナス電荷が蓄積されることにより、トナー像の用紙
への転写効率が悪くなり画質が大きく悪化することにな
る。

【０００６】このような転写効率の悪化を防ぐ手段とし
て、転写電圧を順に高める方法と、感光体ドラムにトナ
ー像を転写させる転写装置よりも感光体ドラム回転方向
上流側にトナーに転写前帯電を行う転写前帯電装置を設
けることにより、感光体ドラム上のトナー像のトナーの
帯電量を増加させる方法がある。

【０００７】この転写前帯電装置を用いる場合には、転
写前帯電装置にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した電圧を印
加することにより、感光体ドラム表面電位を揃え、各ト
ナーの電荷量を均一化することにより、転写効率の向上
を図る方法（特開昭６３−５５５６９号公報）があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
転写前帯電装置を用いるものにおいては、用紙上にトナ
ー像が存在しない第１色目のように、転写前帯電を行わ
なくてもよい感光体ユニットにも転写前帯電装置が設け
られており、転写前帯電装置の数が増加しコストアップ
の原因となるとともに不必要な転写前帯電装置の帯電動
作によりオゾンの発生が増加するという問題があった。
しかも、各色の感光体ドラムに対応して設けられた転写
前帯電装置は全ての色の感光体ドラム（トナー像）で最
適な転写条件が形成されず、転写効率を充分向上させる
ことができないという問題があった。

【０００９】また、上記した転写電圧を順に高くし転写
効率を向上させるものでは、転写電圧が大きくなるほ
ど、感光体ドラムに多くのプラス電荷が流れ込むことに
なる。この感光体ドラムに流れ込んだプラス電荷は、感
光体ドラムがプラス電荷に対して光電導特性を有してい
ないために、除電ランプにてその電位の除電ができず、
そのまま、帯電装置（メンチャージャー）にてマイナス
帯電が行われ、転写によるプラス電荷と帯電装置による
マイナス電荷が打ち消し合い、感光体ドラム表面電位が
低下するという問題があった。

【００１０】しかも、感光体ドラムの電位低下は、トナ
ー像を形成する際のトナー付着量に影響し、画像に直接
影響を及ぼすことになる。また、転写電圧が高いほど感
光体ドラムへ多くの電流が流れ込むので、感光体ドラム
そのものにダメージを与える危険性がある。

【００１１】本発明は、第１色目の像担持体よりも用紙
搬送方向下流側の第２色目以降の像担持体に転写前帯電
手段を設けることにより、不必要な転写前帯電手段の削
減によりオゾンの発生を抑え、像担持体上のトナーの帯
電量を最適に制御し転写効率を向上させ、より低い転写
電圧で良好な転写を行うことを目的としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持
体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に
より帯電された像担持体に光を照射して静電潛像を形成
する露光手段と、上記像担持体にトナーを供給し露光手
段により形成された静電潛像を現像して各色のトナー像
を形成する現像手段と、上記像担持体上のトナー像を用
紙に転写する転写手段とを夫々複数個設け、上記複数個
の像担持体を用紙の搬送経路に沿って順次配設してな
り、搬送経路を搬送される用紙上に各色のトナー像を順
次重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装
置において、上記像担持体のうち第２色目以降の像担持
体に転写手段によるトナー像の用紙への転写前にトナー
に帯電を行う転写前帯電手段を設けている。

【００１３】請求項２記載の発明は、第２色目以降の像
担持体によりカラー画像を形成する場合、第１色目とな
る像担持体の転写前帯電手段をオフし、第２色目以降と
なる像担持体の転写前帯電手段をオンする制御手段を設
けている。

【００１４】請求項３記載の発明は、各色の転写前帯電
手段の出力を、各色に応じて制御する制御手段を設けて
いる。

【００１５】請求項４記載の発明は、用紙搬送方向下流
側の像担持体の帯電量を順次大きくするように、複数個
の転写前帯電手段の出力を夫々設定する出力設定手段を
設けている。

【００１６】請求項５記載の発明は、環境条件若しくは
用紙の種類に応じて複数個の転写前帯電手段の出力を夫
々設定する出力設定手段を設けている。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のカラー画像形成装置であ
るデジタルカラー複写機の実施形態の構成を図１及び図
２とともに説明する。

【００１８】図１において、１は透明な原稿載置台、２
は露光光学系、３ａ〜３ｄは各色別の積層型ＯＰＣ感光
体ドラム、４ａ〜４ｄは各色別の磁性キャリアとトナー
とからなる現像剤を含む現像装置、５は用紙を静電吸着
して搬送するためのポリイミドにカーボンを分散させた
黒色転写ベルト、６ａ，６ｂはサイズ別の給紙カセッ
ト、７ａ〜７ｄは各色別の感光体ドラム３を帯電する帯
電装置、８ａ〜８ｄは各色別の感光体ドラム３上のトナ
ー像を用紙に転写するブラシ式の転写装置、９は用紙上
に形成されたトナー像を溶融定着する定着装置、１０ａ
〜１０ｄは各色別の感光体ドラム３表面を露光し静電潛
像を形成するレーザーユニット、１１ｂ〜１１ｄは第２
色目以降の感光体ドラム３ｂ〜３ｄの転写前のトナーを
帯電する転写前帯電装置である。

【００１９】上記露光光学系２は、原稿載置台１上に載
置された原稿に光を照射する光源ランプ２ａと、原稿か
らの反射光を例えば図中の一点鎖線で示すようにズーム
レンズ２ｂを介してＣＣＤセンサ２ｃに導く複数の反射
鏡２ｄ，２ｅ，２ｆを備えている。このＣＣＤセンサ２
ｃでは１ラインのＣＣＤが使用されており、ＣＣＤセン
サ２ｃの前には各色成分の電気信号を得るためにＲＧＢ
の色分解フィルタ（図示せず）が設けられており、この
色分解フィルタを透過した光を各色成分の電気信号デー
タとして後述する画像処理回路に送信する。

【００２０】上記感光体ドラム３ａ〜３ｄの周囲には、
図２に示すように、感光体ドラム自身の回転方向に沿っ
て帯電装置７ａ〜７ｄ、レーザーユニット１０ａ〜１０
ｄ、現像装置４ａ〜４ｄ、転写ベルト５を介して転写装
置８ａ〜８ｄ、感光体ドラム３の残留トナーをクリーニ
ングする感光体クリーニング装置１２ａ〜１２ｄ、感光
体ドラム３の電位を除電する除電ランプ１３ａ〜１３ｄ
が夫々配設されている。そして、第２色目以降の感光体
ドラム３ｂ〜３ｄの転写装置８ｂ〜８ｄの上流側には転
写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄが配設されている。

【００２１】上記転写ベルト５は、駆動ローラ５ａ及び
従動ローラ５ｂに張架され、駆動ローラ５ａの回転によ
り転写ベルト５は回転駆動されるようになっており、転
写ベルト５はその張架上側部分が各色別の感光体ドラム
３ａ〜３ｄに接触し、この転写ベルト５を介して各色別
の転写装置８ａ〜８ｄが夫々対応する感光体ドラム３ａ
〜３ｄに圧接されている。また、上記駆動ローラ５ａの
上側には用紙を転写ベルト５に静電吸着させるための用
紙吸着ローラ１４が配設され、従動ローラ５ｂの下側に
は転写ベルト５のクリーニングを行うクリーニング装置
１５が配設されている。

【００２２】次に、上記構成のデジタルカラー複写機の
カラーコピー時の複写動作を簡単に説明する。

【００２３】まず、原稿載置台１上に載置された原稿を
光源ランプ２ａが照射してスキャンを１回行い、原稿に
より反射された反射光が反射鏡２ｄ〜２ｆにてズームレ
ンズ２ｄ及びＲＧＢの色分解フィルタを介してＣＣＤセ
ンサ２ｃに結像され、この時に画像データがＲＧＢ各色
成分の電気信号に変換され、画像処理回路にデータ（Ｒ
ＧＢ信号）が送信される。この送信されたデータ（ＲＧ
Ｂ信号）は画像処理回路によってＹＭＣ及び墨入れ処理
が行われたＫの電気信号にさらに変換され、各色別のレ
ーザーユニット１０ａ〜１０ｄにこの信号が送信され
る。

【００２４】この信号により、各色別のレーザーユニッ
ト１０ａ〜１０ｄはレーザー光を帯電装置７ａ〜７ｄに
て均一に負帯電された感光体ドラム３ａ〜３ｄに照射
し、感光体ドラム３ａ〜３ｄを像露光し感光体ドラム３
ａ〜３ｄ上に静電潛像を形成する。この後、各現像装置
４ａ〜４ｄ内の現像剤によって静電潛像が可視像化され
感光体ドラム３ａ〜３ｄ上にトナー像が形成される。

【００２５】上記現像装置４ａ〜４ｄ内には磁気ブラシ
を形成する着磁した回転電極があり、現像時にこの回転
電極にバイアス電圧を印加し、感光体ドラム３ａ〜３ｄ
との電位差によって現像剤中の負極性トナーが感光体ド
ラム３ａ〜３ｄ表面に移動することによって静電潛像が
現像され、トナー像が形成される。この感光体ドラム３
ａ〜３ｄのうち第２色目以降の感光体ドラム３ｂ〜３ｄ
上の各色のトナー像は、各色別の転写前帯電装置１１ｂ
〜１１ｄにより転写前帯電が行われ、そのトナーの帯電
量が調整される。

【００２６】一方、給紙カセット６ａ，６ｂのいずれか
より給紙された用紙は、通紙しながら給紙タイミングロ
ーラ１６を通過し、用紙を転写ベルト５上に静電吸着さ
せるためバイアス電圧が印加された用紙吸着ローラ１４
によって、給紙タイミングローラ１６を通過した用紙が
転写ベルト５に静電吸着される。この静電吸着された用
紙は転写ベルト５の回転によって定着装置９の方向に搬
送される。

【００２７】この時に、感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成
されたトナー像は、搬送されてきた用紙と接触している
際に、転写ベルト５下方にある転写装置８ａ〜８ｄにト
ナーと逆極性のバイアス電圧が印加されることにより、
電気的にこのトナー像が用紙上に転写される。この動作
を時間差を持って順次各色別に行い、搬送された用紙上
に４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成され
る。

【００２８】その後、用紙は、転写ベルト５の用紙搬送
方向下流側（定着装置９側）に設けられた図示しない剥
離爪にて転写ベルト５より剥離されて定着装置９に導入
され、定着装置９によって用紙上のトナーを溶融させる
ことでフルカラー画像が形成され、用紙上にこのフルカ
ラー画像が定着される。

【００２９】一方、転写後の感光体ドラム３ａ〜３ｄ上
の残留トナーは感光体クリーニング装置１２ａ〜１２ｄ
のブレードによってクリーニングされる。その後、除電
ランプ１３ａ〜１３ｄによって感光体ドラム３ａ〜３ｄ
上の不要電荷が除電される。また、同時に転写ベルト５
上の残留トナーもクリーニング装置１５のブレードによ
ってクリーニングされる。以上が本実施形態のデジタル
カラー複写機の通常のカラー複写時の画像形成プロセス
である。

【００３０】本実施形態で用いたデジタルカラー複写機
は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に感光
体ドラム３ａ〜３ｄ、帯電装置７ａ〜７ｄ、現像装置４
ａ〜４ｄ、感光体クリーニング装置１２ａ〜１２ｄ、除
電ランプ１３ａ〜１３ｄ等からなる感光体ユニットが配
置されている。この時の、各色の最適な転写電圧は画像
濃度が一定となる最小の転写電圧に設定されている。

【００３１】このようなデジタルカラー複写機におい
て、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）全
てを用いて画像を形成する場合に、転写前帯電装置１１
ｂ〜１１ｄの出力を全てオフした時の転写電圧と画像濃
度の関係を図３に示す。この図３に示すように、第２色
目（シアン）以降、濃度に対する最適な転写電圧は次第
に高圧側（図右側）に大きくシフトし、この時の第４色
目（イエロー）の転写電圧は３．５ｋＶとなり、感光体
ドラム３の表面電位の低下や感光体ドラム３自身にダメ
ージを与える危険性が生じる。

【００３２】また、転写が行われるほど用紙上に残留電
荷が蓄積され、その残留電荷の蓄積量が増加する。この
残留電荷はマイナス帯電しているトナー粒子の用紙への
転写を妨げる方向に働き、残留電荷が増加するほど転写
効率は低下する。この転写効率の低下は転写電圧を高く
することで防止することができるが、転写電圧が高くな
ることによって感光体ドラム３へダメージを与える危険
性が増加する。

【００３３】したがって、転写電圧を抑えて転写効率を
向上させるためには、転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄに
より最適なトナー帯電量を調整し、用紙搬送方向下流側
の感光体ユニットほどトナーの帯電量を大きくする必要
がある。このとき、転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの極
性は、トナー帯電量を小さくするときには正極性、トナ
ー帯電量を大きくするときには負極性となり、転写効率
が最も高くなるように制御される。

【００３４】感光体ドラム３上にトナー像を形成する
際、トナー帯電量が低いと白地領域にトナーのかぶりが
生じ、また、トナー帯電量が高いと画像の濃度低下が生
じる。よって、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上にトナー像を
形成する際、各色ともに通常トナー帯電量は−２５μｑ
／ｍ程度で行われる。

【００３５】転写効率が最も高くなるトナー帯電量は、
転写装置８の構成（例えば、転写ベルトの抵抗、転写ベ
ルトと感光体ドラムとの接触圧、転写工程のプロセスス
ピード、転写電極の種類及び方式等が含まれる。）によ
り異なり、トナー帯電量と転写効率の関係を図４に示
す。

【００３６】図４は、転写装置８の構成で接触圧とプロ
セススピードを固定して、転写ベルトの抵抗を構成（転
写方式はブラシ方式）Ａ：１０⁹Ω／ｃｍ³、構成（転写
方式はローラ方式）Ｂ：１０¹⁰Ω／ｃｍ³とした時のト
ナー帯電量と転写効率の関係を示している。

【００３７】構成Ａの時、転写効率が最も高くなるトナ
ー帯電量は現像時の帯電量より小さいため、転写前帯電
装置を正極で出力して、転写効率が高くなるようにトナ
ー帯電量を制御する。一方、構成Ｂの時は、転写効率が
最も高くなるトナー帯電量が現像時の帯電量より大きい
ため、転写前帯電装置を負極で出力し、転写効率が高く
なるようにトナー帯電量を制御する。

【００３８】すなわち、転写効率が最も高くなるトナー
帯電量が、感光体ドラム３ａ〜３ｄへの現像時の帯電量
より小さいときは正極性、大きいときは負極性にて転写
前帯電装置は出力される。

【００３９】また、図５に示されるように、各色のトナ
ーは転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの出力電流を高くす
るほどその帯電量が大きくなるが、各色で転写前帯電装
置１１ｂ〜１１ｄの出力電流に対する帯電特性が異なっ
ている。これは、各色のトナーは夫々異なった顔料等で
構成されているために、電気的特性が異なっているため
である。

【００４０】夫々の転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄを用
い転写前帯電を行うことにより、第２色目以降の感光体
ドラム３ｂ〜３ｄ上のトナー像の帯電量を調整して転写
した場合の、転写電圧と画像濃度の関係を図６及び図７
に示している。この時、図６では転写前帯電装置１１ｂ
〜１１ｄの出力をシアン、マゼンタ、イエローで夫々等
しく−１００μＡとする。

【００４１】図７では、図４及び図５に基づき、さらに
用紙上の残留電荷による転写効率の低下を考慮して、転
写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの出力電流を表１に示すよ
うに、シアンの転写前帯電装置１１ｂ：−１００μＡ、
マゼンタの転写前帯電装置１１ｃ：−１７０μＡ、イエ
ローの転写前帯電装置１１ｄ：−３５０μＡに設定して
いる。

【００４２】

【表１】

【００４３】よって、転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの
出力電流を各色で同一とした場合は、第２色目以降の感
光体ユニットにおいて従来のものに比べ、良好なトナー
濃度を得るための転写電圧を下げることができ、転写効
率の向上を図ることができる。

【００４４】しかしながら、転写前帯電装置１１ｂ〜１
１ｄの出力電流を同一とした場合では、図６に示すよう
に、転写効率の向上（最適なトナー帯電量の設定）が最
適とならず、用紙搬送方向下流側の感光体ドラム３のト
ナー像のトナー帯電量を順次大きくするために、各トナ
ーの帯電特性に基づき、各転写前帯電装置１１ｂ〜１１
ｄの出力電流を上記の表１に示すように設定（調整）す
ることで、図７に示すように各色で最適な転写効率を実
現することができる。その結果、転写電圧の上昇を抑え
ることができ、第４色目においても感光体ドラム３ｄへ
影響が生じない転写領域内で充分な転写効率を得ること
ができる。

【００４５】上記構成のデジタルカラー複写機におい
て、第１色目となるブラックのみでプリントを行う場合
を図１を用いて説明すると、ブラックのレーザーユニッ
ト１０ａからレーザー光が照射され帯電装置７ａにより
均一に帯電された感光体ドラム３ａが像露光されて静電
潛像が形成される。

【００４６】ブラックの感光体ドラム３ａは転写前帯電
装置１１を備えておらず、感光体ドラム３ａ上のトナー
像は感光体ドラム３ａの回転により、転写前帯電は行わ
れず用紙に接触する。

【００４７】そして、用紙上の残留電荷は、感光体ドラ
ム３ａ上から用紙上に転写が行われる際に、感光体ドラ
ム３ａから転写ベルト５表面にマイナス電荷が流れ込
み、用紙上に蓄積されることになり、次に転写が行われ
る時にトナー像の転写効率を低下させることになるが、
第１色目となる感光体ドラム３ａ上のブラックのトナー
像は、用紙上にトナー像が存在していない常に１層目に
転写が行われるため、転写によって用紙上に蓄積されて
いるマイナスの残留電荷は存在せず、マイナスの残留電
荷の影響を受けることがない。

【００４８】ゆえに、第１色目となるブラックの感光体
ドラム３ａに転写前帯電装置１１が配設されていなくて
も、感光体ドラム３ａから用紙上への転写を良好に行う
ことができる。これにより、複写機における消費電力を
低減し、しかも、オゾンの発生量を抑えるとともに、部
品点数を減少させコストダウンを図ることができる。

【００４９】次に、図示しない操作パネルの指示によっ
て、プリントを３色フルカラー（シアン、マゼンタ、イ
エロー）モードで行う際には、ブラックのレーザーユニ
ット１０ａからレーザー光は出力されず、感光体ドラム
３ａに像露光されることなく静電潛像も形成されない。

【００５０】ブラック以外の各色では、レーザーユニッ
ト１０ｂ〜１０ｄからのレーザー光が照射されて帯電装
置７ｂ〜７ｄにより均一に帯電された感光体ドラム３ｂ
〜３ｄが像露光されて静電潛像が形成される。この後、
現像装置４ｂ〜４ｄ内の現像剤により静電潛像は可視像
化され感光体ドラム３ｂ〜３ｄ上にトナー像が形成され
る。

【００５１】すなわち、第１色目に転写が行われるのは
シアンの感光体ユニットとなるので、転写前帯電装置１
１ｂをオフとし感光体ドラム３ｂ上のシアンのトナー像
は、転写前帯電が行われずトナー像帯電量の調整が行わ
れない。そして、感光体ドラム３ｃ，３ｄ上のマゼンタ
及びイエローのトナー像のトナーは、夫々対応する転写
前帯電装置１１ｃ，１１ｄによりその帯電量が調整され
る。

【００５２】そして、給紙カセット６ａ若しくは６ｂか
ら給紙された用紙は、転写ベルト５上に静電吸着され、
定着装置９の方向に搬送される。この搬送により、感光
体ドラム３ｂ〜３ｄ上に形成されたトナー像が用紙と接
触している際に、バイアス電圧が印加された転写装置８
ｂ〜８ｄにより電気的にトナー像を用紙上に各色別に順
次重ね合わせて転写される。

【００５３】この時、シアンのトナー像は第１色目に転
写されるので、用紙上に残留電荷が存在せず、トナー帯
電量を上げることなく転写を行うことができ、感光体ド
ラム３ｂの転写前帯電装置１１ｂをオフしていても充分
な転写効率を得ることができる。また、これにより、オ
ゾンの発生量を減少させることができ、同時に複写機に
おける消費電力を低減することができる。

【００５４】次に、図示しない操作パネルの指示によっ
て、プリントを２色モノカラー（ブラック以外の３色か
ら２色を選択、例えば、マゼンタとイエローの２色を選
択）モードで行う際、第１色目となるマゼンタの感光体
ユニットでは、感光体ドラム３ｃ上に形成したトナー像
は転写前帯電装置１１ｃをオフとしているので、転写前
帯電を行わず、転写ベルト５により搬送された用紙に転
写装置８ｃにバイアス電圧が印加された転写装置８ｃに
より電気的に転写を行う。

【００５５】この時、プリントを行わない感光体ユニッ
トでは、対応するレーザーユニット１０ａ，１０ｂによ
り像露光は行われず、また、対応する現像装置４ａ，４
ｂでもトナー像の形成も行わないので、転写装置８ａ，
８ｂへバイアス電圧を印加することなく転写工程は行わ
ない。

【００５６】そして、第２色目に転写が行われる感光体
ユニットにおいては、図４の転写特性及び図５の帯電特
性にしたがって各色の転写前帯電装置１１ｃ，１１ｄの
出力電流を設定する。

【００５７】この時、第２色目に行うイエローの感光体
ユニット３ｃの転写前帯電装置１１ｃの出力電流は表１
に示すように−１４０μＡに設定され、感光体ユニット
３ｃのトナー像のトナー帯電量を上げた後、バイアス電
圧が印加された転写装置８ｃにより電気的にトナー像を
用紙上のマゼンタのトナー像の上に重ね合わせて転写す
る。

【００５８】このように、第１色目に転写される感光体
ユニットでは、用紙上に残留電荷が存在しないため、ト
ナー帯電量を上げる必要ばなく、その感光体ユニットに
おける転写前帯電装置１１ｃをオフしていても充分な転
写効率を得ることができる。

【００５９】これにより、オゾンの発生量を減少させる
ことができ、同時に複写機における消費電力を低減する
ことができる。また、第２色目に転写される感光体ユニ
ットでは、トナーの帯電性に応じて転写前帯電装置１１
ｄの出力電流の設定（調整）を行うことによって、転写
電圧を抑えることができ、最適な転写条件の設定が実現
できる。

【００６０】また、マゼンタとシアンの２色を選択した
場合には、第２色目となるシアンの感光体ドラム３ｃの
転写前帯電装置１１ｃの出力電流を表１に示すように−
１２０μＡに設定することにより、上記のシアンとイエ
ローの２色を選択した時と同様の効果を得ることができ
る。

【００６１】次に、図示しない操作パネルの指示によっ
て、４色全てを用いた４色フルカラーモードでプリント
を行う場合、図１のように用紙の搬送方向に沿って各感
光体ドラム３ａ〜３ｄを配設したものにおいては、用紙
搬送方向下流側にいくにしたがって、上流側の転写工程
により用紙上に蓄積されたマイナスの残留電荷が大きく
なるため、転写効率は順次低下していく。よって、４色
のトナー像を用紙上に色重ねするとき、順番的に下流側
となるトナー像のトナー帯電量を大きくすることで、転
写効率を上げることができる。

【００６２】したがって、４色フルカラーモードでプリ
ントが行われるブラック、シアン、マゼンタ、イエロー
の順に感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像のトナー帯
電量を大きくするため、転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄ
の出力電流を表１に示すように、シアンの転写前帯電装
置１１ｂ：−１００μＡ、マゼンタの転写前帯電装置１
１ｃ：−１７０μＡ、イエローの転写前帯電装置１１
ｄ：−３５０μＡに設定し、用紙搬送方向下流側のトナ
ー像のトナー帯電量を大きくし４色のトナー像を順次重
ね合わせて転写する。

【００６３】これにより、各色別に必要なトナーの帯電
量を得るための転写電圧を図７のように低く抑えること
ができ、各色で最適な転写条件を実現することができ、
また、感光体ドラム３自身へのダメージ及び各感光体ド
ラム３ａ〜３ｄ表面電位の低下を抑えることができる。

【００６４】次に本発明のデジタルカラー複写機の実施
形態２を図８及び図９と表２とともに説明する。

【００６５】本実施形態２においては、同一の高圧トラ
ンス１７を各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの共通の電
源としており、各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄを抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を夫々介して高圧トランス１７に接続
している。この抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値は各転写
前帯電装置１１ｂ〜１１ｄに同電圧を供給するためにＲ
１＝Ｒ２＝Ｒ３＝９ＭΩに設定している。

【００６６】そして、表２に示すように第２色目以降と
なる転写前帯電装置１１のケース（Ｌ字型で厚さ０．３
ｍｍ）の縦Ｘ×横Ｙの寸法を、転写前帯電装置１１ｂの
ケースを１０ｍｍ×１０ｍｍ、転写前帯電装置１１ｃの
ケースを９ｍｍ×９ｍｍ、転写前帯電装置１１ｄのケー
スを８ｍｍ×８ｍｍに設定して形成している。

【００６７】

【表２】

【００６８】この転写前帯電装置１１はケースの寸法が
異なることにより、そのインピーダンスが異なるため、
各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄは同電圧が供給されて
も出力電流は異なり、表１に示すように、第２色目とな
るシアンの転写前帯電装置１１ｂの出力電流は−１００
μＡ、第３色目となるマゼンタの転写前帯電装置１１ｃ
の出力電流は−１７０μＡ，第４色目となるイエローの
転写前帯電装置１１ｄの出力電流は−３５０μＡとな
り、この出力電流により第２色目となるシアン以降のト
ナー像の転写前帯電を行い、各色別にトナーの帯電量を
調整してトナー像を順次重ね合わせて転写を行う。

【００６９】これにより、各色別に必要なトナーの帯電
量を得るための転写電圧を図７のように低く抑えること
ができ、第４色目となるイエローのトナー像の転写電圧
の上昇を最小限に抑えることができ、転写電圧を感光体
ドラム表面電位に対する影響がない領域に抑えることが
できる。

【００７０】このように、実施形態２においては、転写
前帯電装置１１ｂ〜１１ｄのケースの形状（寸法）を変
えるだけの簡単な構成で、転写前帯電装置１１ｂ〜１１
ｄの出力電流を調整することができ、用紙搬送方向下流
側の感光体ユニットのトナー帯電量を大きくすることが
できる。したがって、１個の高圧トランスを各転写前帯
電装置１１ｂ〜１１ｄの共通の電源として使用可能とな
り、部品点数を削減してコストダウンを図ることができ
る。

【００７１】次に本発明のデジタルカラー複写機の実施
形態３を図８とともに説明する。

【００７２】本実施形態３においても上記実施形態２と
同様に、同一の高圧トランス１７を各転写前帯電装置１
１ｂ〜１１ｄの共通の電源としており、各転写前帯電装
置１１ｂ〜１１ｄを抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を夫々介して
高圧トランス１７に接続している。そして、この抵抗Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値をＲ１＝２０ＭΩ、Ｒ２
＝１２ＭΩ、Ｒ３＝６ＭΩに設定し、各転写前帯電装置
１１ｂ〜１１ｄのケース形状を同一形状（１０ｍｍ×１
０ｍｍ）に形成することにより、各転写前帯電装置１１
ｂ〜１１ｄへの供給電圧を夫々変化させ、表１に示すよ
うに、第２色目となるシアンの転写前帯電装置１１ｂの
出力電流を−１００μＡ、第３色目となるマゼンタの転
写前帯電装置１１ｃの出力電流を−１７０μＡ，第４色
目となるイエローの転写前帯電装置１１ｄの出力電流を
−３５０μＡとし、この出力電流により第２色目となる
シアン以降のトナー像の転写前帯電を行い、各色別にト
ナーの帯電量を調整してトナー像を順次重ね合わせて転
写を行う。

【００７３】これにより、各色別に必要なトナーの帯電
量を得るための転写電圧を図７のように低く抑えること
ができ、第４色目となるイエローのトナー像の転写電圧
の上昇を最小限に抑えることができ、転写電圧を感光体
ドラム表面電位に対する影響がない領域に抑えることが
できる。

【００７４】このように、実施形態３においては、転写
前帯電装置１１ｂ〜１１ｄに接続する抵抗Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３の抵抗値を変え、各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄ
への供給電圧を変化させることで、転写前帯電装置１１
ｂ〜１１ｄの出力電流を調整することで、用紙搬送方向
下流側の感光体ユニットのトナー帯電量を大きくするこ
とができる。したがって、１個の高圧トランスを各転写
前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの共通の電源として使用可能
となり、部品点数を削減してコストダウンを図ることが
できる。

【００７５】次に本発明のデジタルカラー複写機の実施
形態４を説明する。

【００７６】本実施形態で使用するトナーは、温度、湿
度により帯電量が変化する。湿度が高い条件では現像剤
が水分を吸着することにより、抵抗が下がりトナーの帯
電量が小さくなる。この各色のトナーの各温度（５℃、
２０℃、３５℃）における湿度に対する帯電量の変化を
図１０〜図１３に示している。

【００７７】したがって、本実施形態４においては、図
示しない温湿度センサで周囲の温度と湿度を検出して、
図１０〜図１３に示す各色のトナーの帯電量の温湿度特
性に応じて、各色別に転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの
出力電流の大きさを図示しない出力設定部により制御・
設定し、最適なトナー帯電量に調整した後、各色別のト
ナー像を順次用紙上に重ね合わせて転写を行っている。

【００７８】本実施形態４において、温度２０℃、湿度
５０％の条件下で４色フルカラーモードでプリントを行
う場合、第２色目となるシアンの転写前帯電装置１１ｂ
の出力電流を−１００μＡ、第３色目となるマゼンタの
転写前帯電装置１１ｃの出力電流を−１７０μＡ，第４
色目となるイエローの転写前帯電装置１１ｄの出力電流
を−３５０μＡとし、この出力電流により第２色目とな
るシアン以降のトナー像の転写前帯電を行い、各色別に
トナーの帯電量を調整してトナー像を順次重ね合わせて
転写を行う。

【００７９】また、温度２０℃、湿度７０％の条件下で
４色フルカラーモードでプリントを行う場合、第２色目
となるシアンの転写前帯電装置１１ｂの出力電流を−１
１０μＡ、第３色目となるマゼンタの転写前帯電装置１
１ｃの出力電流を−１８５μＡ，第４色目となるイエロ
ーの転写前帯電装置１１ｄの出力電流を−３７０μＡと
し、この出力電流により第２色目となるシアン以降のト
ナー像の転写前帯電を行い、各色別にトナーの帯電量を
調整してトナー像を順次重ね合わせて転写を行う。

【００８０】このように、温湿度センサで検出した周囲
の環境に応じて、各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの出
力電流を制御することで、周囲の環境に関係なくトナー
の帯電性を安定化し、転写効率を均一に保つことができ
る。

【００８１】次に本発明のデジタルカラー複写機の実施
形態５を説明する。

【００８２】プリントを行う用紙としてＯＨＰフィルム
を使用する場合、ＯＨＰフィルムは、紙に比べてインピ
ーダンスが高く、また、厚さが厚いため、感光体ドラム
３上のトナー像をＯＨＰフィルムに転写する転写電圧
は、紙の時より高く設定しているが、転写前帯電装置１
１ｂ〜１１ｄの出力電流も紙の時より大きく設定してト
ナー帯電量をより高くすることで、感光体ドラム３の表
面電位低下や感光体ドラム３へのダメージが発生しない
転写電圧に抑えることができる。

【００８３】したがって、本実施形態５においては、図
示しない透過率センサにより用紙の種類が紙かＯＨＰフ
ィルムであるかを判断し、判断した用紙の種類に応じて
各色別に転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの出力電流の大
きさを図示しない出力設定部で制御・設定する。

【００８４】本実施形態５において、ＯＨＰフィルムに
４色カラーモードでプリントを行う場合には、紙を用い
た場合に比べ各転写前帯電装置１１ｂ〜１１ｄの出力電
流を高く、すなわち、第２色目となるシアンの転写前帯
電装置１１ｂの出力電流を−２００μＡ、第３色目とな
るマゼンタの転写前帯電装置１１ｃの出力電流を−２９
０μＡ，第４色目となるイエローの転写前帯電装置１１
ｄの出力電流を−５００μＡとし、各色別の転写前帯電
装置１１ｂ〜１１ｄによるトナー像の帯電量を最適なト
ナー像帯電量とした後、各色別のトナー像を順次重ね合
わせて転写を行う。

【００８５】このように、用紙にＯＨＰフィルムを用い
る場合に、各色のトナー像を転写する前に転写前帯電装
置１１ｂ〜１１ｄにより転写前帯電を行うことにより、
転写効率を向上させることができる。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の画像形成装置によれば、
用紙上に転写による残留電荷が存在しない第１色目の像
担持体には転写前帯電手段を設けることなく、第２色目
以降の像担持体に転写前帯電手段を設けているので、不
必要な転写前帯電手段を削減することができ、最小限の
部品数で第２色目以降のトナー像の転写効率を向上させ
ることができ、部品点数を削減しコストダウンを図るこ
とができる。また、第１色目の像担持体には転写前帯電
手段が設けられていないので、転写前帯電手段の転写前
帯電時のオゾンの発生量を最小限に抑えることができ
る。

【００８７】請求項２記載の画像形成装置によれば、第
２色目以降の像担持体によりカラー画像を形成する場合
に、第２色目以降の像担持体のうち第１色目となる像担
持体の転写前帯電手段をオフし、第２色目となる像担持
体の転写前帯電手段をオンしているので、第１色目とな
る転写前帯電手段での転写前帯電時のオゾンの発生を抑
えることができるとともに、消費電力を低減させること
ができる。

【００８８】請求項３記載の画像形成装置によれば、各
色に応じて転写前帯電手段の出力を制御しているので、
異なった顔料で構成されるトナーの夫々の帯電特性に応
じた転写前帯電を行うことができ、各色のトナー像の転
写効率を向上させることができる。

【００８９】請求項４記載の画像形成装置によれば、用
紙搬送方向下流側の像担持体の帯電量を順次大きくする
ように、複数個の転写前帯電手段の出力を夫々設定して
いるので、用紙上の残留電荷が多くなる搬送方向下流側
の像担持体のトナー像を転写電圧を上げることなく確実
に転写することができ、各色の転写効率を向上させるこ
とができる。しかも、複数個の転写前帯電手段の電源を
供給の１個の電源から供給することができ、部品点数の
削減を行うことができる。

【００９０】請求項５記載の画像形成装置によれば、環
境条件若しくは用紙の種類に応じて複数個の転写前帯電
手段の出力を夫々設定しているので、環境条件若しくは
用紙の種類に関係なく、各色のトナー像の転写効率を安
定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置であるデジタルカラー複
写機の実施形態を示す断面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】デジタルカラー複写機の各色の転写前帯電手段
の出力を全てオフした場合の転写電圧と画像濃度の関係
を示す説明図である。

【図４】デジタルカラー複写機に用いるトナーの帯電量
と転写効率との関係を示す説明図である。

【図５】デジタルカラー複写機に用いる各色のトナーの
帯電特性を示す説明図である。

【図６】デジタルカラー複写機の各色の転写前帯電手段
の出力を全て同一出力とした場合の転写電圧と画像濃度
の関係を示す説明図である。

【図７】デジタルカラー複写機の各色の転写前帯電手段
の出力を用紙搬送方向における配置位置に応じて設定し
た場合の転写電圧と画像濃度の関係を示す説明図であ
る。

【図８】本発明の画像形成装置であるデジタルカラー複
写機の実施形態２及び実施形態３の要部を示す断面図で
ある。

【図９】本発明の画像形成装置であるデジタルカラー複
写機の実施形態２の要部拡大断面図である。

【図１０】デジタルカラー複写機に用いるブラックのト
ナーの湿度に対する帯電特性を示す説明図である。

【図１１】デジタルカラー複写機に用いるシアンのトナ
ーの湿度に対する帯電特性を示す説明図である。

【図１２】デジタルカラー複写機に用いるマゼンタのト
ナーの湿度に対する帯電特性を示す説明図である。

【図１３】デジタルカラー複写機に用いるイエローのト
ナーの湿度に対する帯電特性を示す説明図である。

【符号の説明】

３感光体ドラム４現像装置５転写ベルト７帯電装置８転写装置９定着装置１０レーザーユニット１１転写前帯電装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡朋枝大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者前田泰孝大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する像担持体と、該像担
持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電され
た像担持体に光を照射して静電潛像を形成する露光手段
と、上記像担持体にトナーを供給し露光手段により形成
された静電潛像を現像して各色のトナー像を形成する現
像手段と、上記像担持体上のトナー像を用紙に転写する
転写手段とを夫々複数個設け、上記複数個の像担持体を
用紙の搬送経路に沿って順次配設してなり、搬送経路を
搬送される用紙上に各色のトナー像を順次重ね合わせて
カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、上記像担持体のうち第２色目以降の像担持体に転写手段
によるトナー像の用紙への転写前にトナーに帯電を行う
転写前帯電手段を設けたことを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項２】第２色目以降の像担持体によりカラー画
像を形成する場合、第１色目となる像担持体の転写前帯
電手段をオフし、第２色目以降となる像担持体の転写前
帯電手段をオンする制御手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】各色の転写前帯電手段の出力を、各色に
応じて制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求
項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】用紙搬送方向下流側の像担持体の帯電量
を順次大きくするように、複数個の転写前帯電手段の出
力を夫々設定する出力設定手段を設けたことを特徴とす
る請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】環境条件若しくは用紙の種類に応じて複
数個の転写前帯電手段の出力を夫々設定する出力設定手
段を設けたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像
形成装置。