JPS6337376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感光体等の像担持体であるトナー像保
持部材から転写部材に粉体像を転写して画像を形
成する画像形成方法に関し、特には粉体像を転写
する操作を繰返して、同一転写部材上に多色画像
を形成させるカラー画像形成方法に係わり、同一
転写部材に多重転写を行なう際に生じ易い位置ず
れ（レジストレーシヨンのずれ）を防止し、高品
質の多色画像を得る為のカラー画像形成方法等の
画像形成方法に関する。

特開昭53−104248公報に記載されている電子写
真複写装置の転写装置は転写ドラムに転写紙係止
部を除いて大きな開口部を設け、その開口部に絶
縁性の網目スクリーンを張りわたし、転写紙が転
写ドラム内側に落込むのを防止すると共に、転写
ドラム内側に感光ドラムに対向して設けた転写コ
ロナ放電器により、転写位置で網目スクリーンの
開口域を通して転写部材に静電荷を与えトナー像
保持部材上のトナー像を転写部材へ転写するもの
である。

なお、この転写装置に於ては、転写ドラムの周
囲にガイド・ローラを設けて転写部材の回動の軌
跡を規制している。

この転写装置は転写率が高く、かつ転写むらの
ない良好な転写画像が得られると共に、感光体に
機械的損傷を与えない等の優れた利点を有する。
しかし感光体に順次、色の異なつたトナー像を形
成し、これを順次同一の転写部材へ重ねて転写
し、多色画像を得るカラー電子写真装置に用いた
場合、異なる色のトナー間のトリボ電荷特性ある
いは粉体特性の違い、またはトナー画像の面積あ
るいは付着量の違い等によつて、各色のトナーの
転写時において、回動する転写部材の軌跡が微妙
に異なり、レジストレーシヨンのずれが生じ、得
られる多色画像の品質を損なう場合があつた。

これは、カラー画像のレジストレーシヨンのず
れの許容値は一般的に0.15mm以下と考えられてい
るが、転写コロナ放電により転写部材に与えられ
た静電荷により、転写部材が感光体表面へ静電吸
着されていても、上記の諸原因により転写部材の
感光体表面への静電吸着力が若干変化したり、あ
るいは転写部材と感光体との間ですべりが生じた
りして上記のレジストレーシヨンのずれの許容値
を越えるものと思われる。

ここに於て、発明者はトナー像保持部材上に転
写前に転写コロナ放電と逆極性のコロナ放電ある
いは逆極性の直流を重畳した交流コロナ放電を与
え、一様に帯電させ、転写前の各色のトナーの電
荷を均一化させ、かつ転写部材のトナー像保持部
材への静電吸着力を高め、レジストレーシヨンの
ずれを常に許容値以下に押えることを可能にし
た。

しかし、発明者の実験によれば、従来カラート
ナーは多数枚コピー時しばしば劣化して、トリボ
電荷が減少し、更に劣化が進行すると、トナーの
一部の極性が反転して反対極性に変化することが
あつた。これは例えば負極性のトナーを製造する
際に、正極性の傾向のある染顔料を用いた場合に
生じ易い現象であり、カラートナーに用いる染顔
料を選択する際に於ては、色調透明性、結着剤へ
の分散性等の諸条件を考慮すると選択の範囲が限
られ、こうした劣化現象の発生はある程度避けら
れないものである。

上記の様にトナーの一部の極性が反転した場合
には、トナー像保持部材上に転写前コロナ放電を
与えると、転写前コロナ放電がない場合には転写
コロナ放電によつて転写されない反転トナーが転
写前コロナ放電により、転写コロナ放電の極性と
逆極性に帯電されるので転写部材上にカブリとな
つて転写される様になる。

本発明は上述の点に鑑み成すもので、このトナ
ー劣化により生じる反転トナーを除去するように
した画像形成方法、特にカブリのないしかもレジ
ストレーシヨンのずれの極めて小さい高品質の多
色画像を得る為のカラー画像形成方法等の画像形
成方法を提供するものである。

即ち、トナー像保持部材の画線領域に相当する
潜像領域の前又は後に転写コロナ放電と逆極性の
帯電領域を設けて、潜像領域と共にその帯電領域
を現像することにより、劣化して極性の反転した
一部のトナーをその帯電領域に吸着させて取除く
ものである。

上記の帯電領域の面積は、帯電領域を一つの潜
像領域毎に設け、かつその帯電領域に於て現像器
を作動させるのであれば、一つの潜像領域の数分
の１の面積で充分である。また帯電領域を一つの
潜像領域毎に設けず、フルカラーコピー時の様に
三つの潜像領域の形成に際し、帯電領域を前又は
後に一つ設けその領域に於て三色の現像器の作動
を分割させて行なわせても同様な効果が得られ
る。

また上記の帯電領域に於て現像器を作動させる
際、現像器に転写コロナ放電と同極性のバイアス
電圧を印加することは、帯電領域に反転したトナ
ーを効率良く付着させることができ、本発明の効
果をより増大させるものである。

以下本発明の詳細を、具体例により図面を参照
して説明する。

第１図は本発明を実施するカラー画像形成装置
の説明図である。

１は不図示の複写機ハウジングに固定された透
明な原稿台で、その上に複写原稿Ｏが載置され
る。２は感光ドラムで、例えば導体のドラム基板
上に光導電層を、そしてその上に透明絶縁層を形
成したものである。感光ドラム２は不図示の電動
モータの回転力を受ける駆動軸３に結合され、矢
印方向に定速回転するようになつている。この感
光ドラム２の露光位置に於ける周面上には原稿Ｏ
の光学像が形成されるが、この光学像は走査系、
結像レンズ系、色選択系、光路折曲系より成る光
学系によつて形成されるものである。走査系は、
反射笠４の付属したランプ５と相互固定された第
１走査ミラー６とこの第１走査ミラー６に対向し
た第２走査ミラー７を有しており、原稿を反射し
た光は順次第１ミラー６、第２ミラー７を反射し
て結像レンズ８に指向するようになつている。第
１ミラー６、第２ミラー７は原稿台に平行に移動
して原稿０を走査する。その際、第１ミラー６は
感光ドラム２の周速度にレンズ８の結像倍率の逆
数を乗じた速度で移動する。また第２ミラー７は
その半分の速度で移動して原稿０の被走査部分と
レンズ８との間の光路長を一定に保つている。走
査が終了すると両ミラー６，７は元の位置に復帰
するがランプ５の点灯、両ミラー６，７の走査移
動開始、走査移動停止、元の位置への復帰は公知
の手段によつて感光ドラム２の回転運動に同期せ
しめられ、感光ドラム２の周面上の定まつた領域
に原稿０の光学像が形成されるようになつてい
る。尚、本図装置では感光ドラムの半回転ごとに
原稿が１回宛走査される。結像レンズ８は上記第
１走査ミラー６が対向している原稿領域の像を露
光位置の感光ドラム面上に結像するが、装置を小
型化する必要からミラー９，１０によつてレンズ
８を射出した光束が屈曲せしめられるようになつ
ている。光学系の光路中第１図ではレンズ８とミ
ラー９の間の光路中にはフイルター板１１が配置
されている。このフイルター板１１は支軸１２上
に相互に略直交して設けた基枠１１１上に相互に
異なる４種のフイルター１１２，１１３，１１
４，１１５を配し、その支軸１２は不図示の駆動
手段に連結され、等角度宛回転するようになつて
いる。ここで１１２は赤色波長領域の光のみを、
１１３は緑色波長領域の光のみを、１１４は青色
波長域の光のみを透過させる色フイルターであ
り、これらのフイルターはカラー複写時或は色分
解色像再現に使用される。１１５はNDフイルタ
ーで白黒又はモノカラー複写時に使用される。そ
して白黒又はモノカラー複写時にはNDフイルタ
ー１１５が前記光路中に配置されるが、カラー複
写時には色フイルタ１１２，１１３，１１４が１
回の原稿の走査ごとに順次前記光路中に交代配置
されるようになつている。公知の制御手段により
色フイルターの交代配置はドラム２の回転に同期
してミラー６，７の元位置への復帰途中になされ
る。かくして、カラー複写の場合は感光ドラム２
の周面上には半回転ごとに原稿０の赤、緑、青色
光に対応する光学像が順次形成されることにな
る。

さて、感光ドラム２の周面は露光位置に達する
前にコロナ放電器１３からの放電電流を浴び、一
様に正（＋）に帯電せしめられる。斯く帯電せし
められた感光ドラム面は次に露光位置に達し、前
述の光学系による原稿０の光像の露光を受けなが
ら、同時にAC（偏倚したACも含む）又はコロナ
放電器１３と逆極性のコロナ放電を施す除電器１
４による除電作用を受ける。この後感光ドラム面
はランプ１５によつて全面均一に照明されるが、
これによつてコントラストの高い静電潜像が形成
されるものである。

通常潜像領域の表面電位は原稿の暗部に相当す
る部分が約400V、原稿の明部に相当する部分が
約−80Vである。

また、本発明に係わる転写コロナ放電と逆極性
（−）の非潜像領域は次の様にして形成される。
即ち、感光ドラムの周方向に対し潜像領域の前又
は後の約10cm巾に於てシーケンス制御して除電器
１４を作動させながら非潜像領域露光用の豆ラン
プ１６により均一露光を与えることにより実施さ
れる。この時除電器に印加する高圧電圧あるいは
除電器のグリツドバイアス電圧又は均一露光量を
調節することによつて非潜像領域の電位は−
100Vから−300Vの間に設定される。

静電潜像及び一帯電部が形成された感光ドラム
２の周面は更に回転して現像手段１７を配置した
現像位置に至る。ここには現像手段１７として感
光ドラム面に夫々、赤、緑、青色の補色であるシ
アン、マゼンタ、イエローのトナーを供給接触さ
せる現像器１７１，１７２，１７３及び黒色トナ
ーを供給接触させる現像器１７４が配置されてい
る。各現像器は感光ドラム面に対向する開口をも
ち、所定色トナー、及びトナーに潜像とは逆極性
（−）の電荷を与える為のキヤリアの混合現像剤
を収容する部分をもつハウジングと、この中に配
置された磁気ブラシ手段を備えている。磁気ブラ
シ手段は公知の如く永久磁石棒に非磁性体の管を
緩く嵌合し、この管の回転によつて作動し、トナ
ーを感光ドラム面に供給するようになつているも
のである。白黒又はモノカラー複写を行なう場合
には黒色トナー用現像器１７４、あるいはシア
ン、マゼンタ、イエロー用現像器１７１，１７
２，１７３のいずれか１つのみが作動し、カラー
複写を行なう場合には、赤色、緑色、青色の光像
に夫々対応する静電潜像は、各々シアン、マゼン
タ、イエローのトナー用現像器１７１，１７２，
１７３の作動によつて現像されるのである。各現
像器は公知の制御手段により所定の色再現、例え
ば自身と補色関係にある色の光像に対応する潜像
を現像するように作動制御されるようになつてい
る。

この時各現像器は潜像域と非潜像域にわたつて
作動される。

トナー像の付着した感光ドラム２の周面は次に
転写前コロナ放電器１８により−のコロナ放電流
により一様に帯電された後、転写位置に到達す
る。この転写前コロナ放電後の感光ドラム２の表
面電位は−200Vから−1000V位の範囲である。
転写位置には後に詳述する転写手段２１が配置さ
れ、この位置で紙等適宜の転写体にトナー像を転
写した後、感光体ドラム２の周面は、この周面に
エツジの圧接したゴム等のブレード１９で残留ト
ナーの掃除を受け、次の像形成サイクルに移る。
尚、ブレード１９のエツジ部によつて感光ドラム
周面から掻き取られたトナーは、ブレードハウジ
ング内で回転しているスクリユー状搬送体２０で
不図示ｂ収容室に排出されるようになつている。

さて、転写手段２１は転写紙ｐのドラム状支持
体２１′を中心に構成される。第１図に於いての
転写紙支持体２１′は第２図に示す如く、感光ド
ラム２の外周面の直径の整数分の一、今の場合1/
２に等しいか又はその支持体２１′の周面に支持す
る転写紙経路が等しくなるように、それよりわず
かに小なる外径を有する。そして対向する内側の
端部の間隔が使用される各種転写紙の内で最大幅
を有するものの幅よりもわずかに広く、即ち、感
光ドラムの周面の画像形成領域の幅よりもわずか
に広く設定されている円筒状の枠部２１１，２１
２と、この両枠部２１１，２１２を連結一体化す
る連結部２１３を有している。この連結部２１３
の外周面は枠部２１１，２１２の外周面と同一円
周面上にあるものである。そして枠部２１１，２
１２の連結部２１３部分を除いた周長は使用され
る各種転写紙の内で最大長の転写紙の長さよりわ
ずかに長い、即ち、感光ドラムの周面の画像形成
領域の周長よりわずかに長くされている。枠部２
１１には、後述の回転駆動軸に嵌合固定される軸
孔２１５を有する結合板２１４が一体に固定され
ている。また両枠部２１１，２１２には外周面か
ら内周面に貫通した糸孔が等間隔に穿設されてい
る。２１６は絶縁性の糸であり、上記の２つの枠
部２１１，２１２、の糸孔間を、上記枠部中心軸
に平行に張り渡されている。糸２１６としては張
力に対して強い絶縁性の材質、例えばナイロン、
テトロン、ガラス繊維、絹等が利用できる。糸の
太さは0.1〜１mmφ、糸の張渡し間隔は１〜30mm
が好適である。

また、両枠部２１１，２１２を一体にする前記
の連結部２１３には転写紙ｐの一端を停止固定す
る係止手段２２が設けられている。

爪２２３は、不図示のカムがＤ端に当接した時
ばね２２５の付勢力に逆らつて動き、Ａ部と台の
Ｂ面との間に転写紙端が余裕をもつて出入りする
隙間が形成されるようになつている。後述のよう
に爪２２３のＤ端は係止部２２の移動径路中の転
写紙Ｐの受領位置と、転写紙Ｐの分離位置とでは
カム２２に当接するようになつているものであ
る。

さて、如上の転写紙支持体２１は結合部２１４
の孔２１５によつて軸２２に固定され、矢印方向
に回転駆動される。軸２３は感光ドラム２の回転
に同期し、このドラムの角速度の２倍の角速度で
回転せしめられるようになつている。転写紙Ｐは
公知の転写紙収容カセツト２４から取出しローラ
２５で一枚宛取出され、感光ドラム２の回転に同
期せしめられた第１タイミングローラ２６及び第
２タイミングローラ２７、で、ドラム２上に形成
された原稿０の第１の色分解度（カラー複写の場
合）又は、色分解していない像（白黒又はモノカ
ラー複写の場合）に対応するトナー像が転写位置
に達する前に、受領位置に来た支持体２１′の転
写紙係止部２２の係止爪と係止台の間にその一端
を送り込まれる。かくして一端を係止された転写
紙Ｐは、感光ドラム２の回転に同期して回転する
支持体２１、及び後述の規制ローラ２８１，２８
２，２８３によつて形状及び移動路が、感光ドラ
ムのほぼ1/2の円周面上に乗るように規制を受け
ながら（転写紙Ｐの自重による軸２３方向へのた
れ下りは絶縁糸２１６の接触規則により、また転
写紙Ｐの自重、腰の強さによる絶縁糸２１６から
遠くへ離れようとする傾向は規制ローラ２８１，
２８２，２８３の接触規制により防げられ、転写
紙Ｐは何度回動してもほぼ同じ円孤状面形状でほ
ぼ同じ移動路を回動する）感光ドラムと接触する
転写位置を通るように移動するのであるが、その
際転写位置に於いて、転写紙Ｐの転写を受ける領
域の端部と感光ドラム２の像の形成される領域の
端部とが同一位置で同一時刻に一致接触し、また
転写紙と感光ドラムの周速度は同一であるように
軸２３の回転駆動がなされるようになつている。

転写紙Ｐの表面には上記転写位置に於いて感光
ドラム周面に形成されていたトナー像が転写され
るのであるが、転写紙支持体２１の内側には、転
写コロナ放電器２９が複写機ハウジングに対して
固定関係に配置されている。このコロナ放電器２
９は前述の軸３と２３を結ぶ線上に配置されてお
り、支持体２１の絶縁糸２１６間の空域部を通し
て、感光ドラム周面に接触するべき位置に来た転
写紙Ｐの裏面領域にトナーのもつている電荷と逆
極性のコロナ放電流を与える。このコロナ帯電に
より転写材Ｐは感光ドラム２に吸着され、またド
ラム２からトナーが転写紙Ｐ表面に吸着するよう
になる。転写紙Ｐは白黒又はモノカラー複写の場
合は一回の転写で支持体２１から分離される。分
離爪３１の前には除電器３０が配置され、転写紙
Ｐの静電荷を取除く様になつている。カラー複写
の場合、同一転写紙に異なつた色のトナー像を重
畳転写する為に、第１図装置では転写紙支持体２
１は既述のようにして転写紙Ｐの一端を係止した
まま２回転し、３回転目に於いて、係止部分が転
写位置を通過し、除電器３０の作用を受けて分離
位置に達した時、係止爪２２３は後述のカムの当
接により転写紙Ｐを係止から解く。それとともに
感光ドラム２の回転に同期して作動制御せしめら
れる分離爪３１が破線位置にもたらされ、転写紙
Ｐの腰の強さで支持体２１の係止部２２から離れ
た転写紙端部を受けて支持体２１から剥ぎ取り、
そして転写紙Ｐの搬送ベルト３２に案内する。ベ
ルト３２の搬送路途中には加熱器３２が配置され
ており、転写紙Ｐ上のトナー像を定着する。定着
後、転写紙はローラ３４によつてトレー３５に排
出される。

さて、２８１，２８２，２８３は転写紙Ｐの移
動路、移動時の形状を前述の如く規制する為の規
則ローラである。規則ローラ２８１，２８２，２
８３は表面が絶縁材料層で覆われている。これは
トナーの付着を防止する為で、例えば４弗化エチ
レン等が使用される。また同目的で各ローラ２８
１，２８２，２８３は感光ドラム２の回転周速度
と同一周速度で矢印方向に回転せしめられる。ロ
ーラ２８１，２８２，２８３はその周面が転写紙
支持体２１の係止台２２４の面Ｃ上に乗つた転写
紙先端部に軽く接触するか又はわずかな間隔をも
つ程度の位置であつて、かつまた転写紙支持体２
１の各絶縁糸２１６の最外面、即ち支持体２１の
回転中心に関して各絶縁糸２１６の最も遠い面と
の間に使用する転写紙Ｐの厚さよりわずかに広い
間隔をもつような位置に配置されている。

以下、本発明の理解を容易とする為実施例によ
り説明する。

実施例 三層構成CdS感光ドラムに従来プロセスに従つ
てブルー、グリーン及びレツドの色分解潜像を形
成させ、各々イエロー、マゼンタ及びシアンの現
像器で現像し、転写前帯電を行ない転写紙にトナ
ー画像を多重転写する工程を繰返してカラー原稿
の連続コピーを行なつた。約3000枚位からマゼン
タ及びシアンのカブリが現われ始め約3500枚でカ
ブリが著しくなりコピーの実用性を失つた。

次に本発明に従つてマゼンタ及びシアンの潜像
領域の直前に約12cmの巾で−150Vの一帯電領域
を設けた。これは−8KVを印加した画像露光同
時除電器のグリツドバイアス電圧を−200Vに制
御して動作させ同時に−帯電領域を露光する豆ラ
ンプにより均一露光（画像間露光とする。）を行
ない実施した。

この一帯電領域を潜像領域と共に毎コピー時、
マゼンタ及びシアンの現像器で現像した。

このときの第１図示装置の各プロセス動作を第
４図に示す。第４図に示すマゼンタ及びシアンの
現像時間のうち、点線は本発明の非潜像領域の現
像時間を、また実線は潜像領域の現像時間を示
す。

こうしてカラー原稿の連続コピーを行なつたが
約5000枚後に於いてもマゼンタ及びシアンのカブ
リが生じることなく良好な画像が得られた。

更に上記の一帯電部に於いて、マゼンタ及びシ
アンの現像器のスリーブに＋100Vを印加して現
像を行なつたところ約6000枚の連続コピー後に於
いても画像は良好であつた。

以上説明したように、本発明によれば、像担持
体に対する画像非形成時に像担持体に転写帯電極
性と逆極性の電荷を付与せしめ、この単電領域を
現像することにより、転写帯電極性と同極性の関
係にあるトナー、例えば前述のような反転トナー
を像担持体に移動させて像担持体から該トナーを
除去することができる。従つて、本発明によれ
ば、カブリのない良好な画像を形成する画像形成
方法を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するカラー画像形成装置
の説明図。第２図は転写紙支持体の説明図。第３
図は係止部の説明図。第４図は第１図示装置にお
ける多色再現の各プロセス動作を説明するシーケ
ンス図である。 図中、１は原稿台、２は感光ドラム、３はドラ
ム駆動軸、１６はランプ、１７は現像手段、１８
は転写前コロナ放電器、２１は転写手段、２１′
は転写紙支持体、２１１，２１２は枠部、２１６
は絶縁性スクリーン、２２は転写紙係止部、２９
は転写コロナ放電器、Ｐは転写紙である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像担持体に形成されたトナー像を転写手段に
   より転写部材上に転写して画像を形成する画像形
   成方法において、 前記像担持体に対する画像非形成時に前記像担
   持体に転写帯電極性と逆極性の電荷を付与せし
   め、該電荷の付与された像担持体領域において現
   像器を作動させて、転写帯電極性と同極性の関係
   にあるトナーを現像器から像担持体へ移動させ、
   該トナーを像担持体から除去することを特徴とす
   る画像形成方法。