JP2843993B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は多色画像形成装置に関し、特に、周囲長が
最大原稿サイズよりも大きくなっている像形成体の周囲
長を短くすることのできる多色画像形成装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、例えば、電子写真法により多色画像を形成する
には、成分色ごとに帯電、露光、現像、転写の複写工程
を繰り返して、複写紙上に各色のトナー像を重ねて転写
するようにしている。

例えば、色分解フィルタを介して得られるブルー、グ
リーン、レッド等の分解光を用いて前記工程別に静電荷
像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアンおよび必要に
よりさらに黒のトナーで現像してトナー像を形成し、各
色毎に該トナー像を記録紙上に積層して転写して多色画
像を形成する。

しかしながらかかる多色画像形成方法にあっては、
各色の現像が終了する毎に転写体に転写する必要があ
り、機械が大型化する外、像形成のための時間が長くか
かるとか、反復動作による位置ずれ精度の保証が必要
となるなど難点がある。

そこで同一の感光体上に複数のトナー像を重ね合わせ
て現像し（像が重なるのであってトナーは重なっても重
ならなくてもよい）像形成体上に画像を書き込んで潜像
を形成し、該潜像を現像してトナー像を形成する工程を
繰り返し行って各色トナー像を前記像形成体上に重ね合
わせて形成する多色画像形成装置があり、ここでは転写
工程が一度で済ませられるので前記方法の欠点を解決す
る多色画像形成方法となるが、この方法でも後段の現像
時において、磁気刷毛現像法などの接触現像法で現像す
るときには前後の現像により得られたトナー像を乱した
り、後段の現像剤中に前段の現像剤中のトナーが混合し
て多色画像のカラーバランスが乱れるなどの弊害が生ず
る。

かかる弊害をさけるため、感光体と該感光体上に形成
された静電潜像を現像する現像剤層とを非接触とし、現
像装置に付与される直流バイアスあるいは、さらにそれ
に交流成分を重畳して現像剤中のトナーを飛翔させて現
像する方式を採用することにより、多色画像を形成する
方法が提案されている。

この方法では現像剤層が、前段までに形成されたトナ
ー像を摺擦することがないので、像の乱れ等は起こらな
い。

以下この画像形成方法の原理を、第１図のフローチャ
ートにより説明する。

この第１図は感光体の表面電位の変化を示したもので
あり、帯電極性が正である場合を例にとっている。

PHは感光体の露光部、DAは感光体の非露光部、DUPは
露光部PHに第１回現像で正帯電トナーＴが付着したため
生じた電位の上昇分、CPUは第２回目帯電により生じた
露光部PHの電位上昇分を示す。感光体はスコロトロン帯
電器等により一様な帯電が施されて、一定の正の表面電
位Ｅが与えられる。この表面電位Ｅはレーザ・陰極線管
・液晶シャッター・LED等の露光源による第１回目の像
露光により露光部PHにおいて零電位に近い所まで低下す
る。

ここで現像装置に対し、直流成分が未露光部の表面電
位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加して現像すること
により、現像装置内の正帯電トナーＴが相対的に電位の
低い露光部PHに付着するようになり、第１の可視像が形
成される。

該可視像が形成された領域は、正帯電トナーＴが付着
したことにより電位がCUP分上昇するが、次に帯電器に
より第２回目の帯電が施されることにより、更に電位が
CPU分上昇して非露光部DAと同様に初期の表面電位Ｅが
得られる。

次に表面に一様な表面電位Ｅが得られた感光体の表面
に第２回目の像露光が施されて静電潜像が形成され、同
様の現像操作を経て第２の可視像が得られる。

以上のプロセスを繰り返すことにより、感光体上に多
色トナー像が得られ、これを記録紙に転写し、さらにこ
れを加熱または加圧して定着することにより多色画像が
得られる。

ここで感光体に残留するトナーおよび電荷はクリーニ
ングされて次の多色像形成に備えられる。

毎回の帯電前に露光ランプあるいはコロナ除電による
除電工程を入れるようにしてもよい。

また、毎回の像露光に用いる露光源は各々同じもので
も異なるものでもよい。

前記多色画像形成方法において、例えばイエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒の４色のトナー像を感光体上に重ね
合わせて形成する場合が多く、これは以下の理由によ
る。

イエロー、マゼンタ、シアンの３原色を重ね合わせる
ことにより、黒の画像が得られる筈であるが、実用され
る３原色用のトナーは理想の吸収波長域を有するもので
はなく、また３原色のトナー像の厳密な位置合わせが困
難であること等のため、３原色だけでは文字や線画等に
要請される鮮明な黒を再現するのは困難である。

そこで前記のように３原色の外に黒を加えた４色のト
ナー像を重ね合わせて原稿により近い多色画像を得るよ
うにしている。

また、前記多色画像形成方法においては、静電潜像の
現像方法として反転現像法が用いられる。

該反転現像法においては、感光体のトナー像形成部の
みを露光すればよく、正規現像の場合のように背景部を
隙間なく露光する必要がないので、すでにトナー像が形
成されている感光体へも比較的容易に潜像を形成するこ
とができる。

また感光体の疲労が少なく寿命が伸びるなどの利点が
ある。さらには２回目以降の帯電がトナーと同極性で行
われるため、静電転写に支障をきたすようなこともな
い。

多色画像形成のための潜像の形成方法としては、前記
感光体上への一様な帯電と像露光により静電潜像を形成
する方法の外にも、多針電極等により直接支持体上に電
荷を注入して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッドに
より磁気潜像を形成する方法等が本発明者によって提案
されている。

前記各潜像形成方法は、いずれも階調表現が可能な方
法であるが、かかる方法による階調表現は所謂、多段階
調であるため多大の画像データの容量が必要とされる。

そこで各画素を二値化あるいは多値化して記録し、そ
の分布によって擬似的に階調表現を行うとともに、画像
データの容量が少なくてすむようにした画像データ形成
方法が提案されている。

第８図は３色画像形成装置を示している。

感光体ドラム51の１回転で、イエロー、マゼンタ、シ
アンの３色トナー像を積層したものが得られる点にあ
る。

第８図において感光体51は、ドラム状感光体であっ
て、矢印方向に回動される。

この感光体51の表面には第８図に示されるようにイエ
ロートナー像を形成するためのスコロトロン帯電器52、
露光部53、現像器54が配列され、引続きマゼンタトナー
像形成のためのスコロトロン帯電器56、露光部57、現像
器58が配列され、さらに引続きシアントナー像形成のた
めのスコロトロン帯電器60、露光器61、現像器62が配列
されている。従って感光体51の１サイクルによって３色
のトナー像が積層して形成されることとなる。

なお、55,59,63は現像ローラ、64は給紙装置、66は転
写極、67は分離極、68は定着装置、70はクリーニング装
置である。

しかしながら、処理スピードが速いがこの装置は帯
電、露光、現像プロセスユニットを３組必要とするため
に装置の大型化、コストアップとなる。

そこで、第５図に示したような露光装置を各色につい
て兼用して複数回の像形成体の回転により多色トナー像
を積層して形成する装置が考えられる。

この装置はこの発明の後述の実施例に用いられる装置
であって、第５図は多色画像形成装置の構成図、第６図
は第５図の画像形成装置に適用されるレーザ装置、第７
図は第５図の画像形成装置に適用される現像装置を示
す。

第５図において、感光体ドラム11は矢印方向に回動す
る感光体で、該感光体11上にはスコロトロン帯電器12に
より一様な電荷が付与される。この一様な電荷は、以下
の像露光手段により像露光されて、静電荷像が形成され
る。

例えば、露光系として第６図のレーザ装置14が用いら
れ、該装置14からのレーザ光Ｌにより像露光されて、感
光体11上には各色に対応する静電潜像が形成される。

前記各色に対応する静電潜像のうちイエローに対応す
る静電潜像は、イエローデータにより変調されたレーザ
光の照射により形成される。

前記イエローに対応する静電潜像は、第１の現像装置
15により現像され、感光体11上に第１のトナー像（イエ
ロトナー像）が形成される。

この第１のトナー像は記録紙Ｐに転写されることな
く、感光体11上に再びスコロトロン帯電器12により帯電
が施される。

次いでマゼンタデータによりレーザ光が変調され、該
変調されたレーザ光が感光体11上に照射されて静電潜像
が形成される、この静電潜像は、第２の現像装置16によ
り現像されて、第２のトナー像（マゼンタトナー像）が
形成される。

前記と同様にして第３現像装置17、第４現像装置18に
より順次現像されて、第３のトナー像（シアントナー
像）、第４のトナー像（黒トナー像）が形成され、感光
体11上に順次積層された４色トナー像が形成される。

これらの４色トナー像は、同様にして除電ランプ40に
より像形成体を除電された後、帯電器19により再帯電さ
れ、給紙装置20から供給された記録紙Ｐ上に転写極24の
作用で転写される。ここでの再帯電はスコロトロン帯電
器12による帯電と同程度の帯電性を有するものが望まし
い。このようにすることにより先に再帯電されたトナー
の条件を同一にでき、転写性が向上する。帯電器19はス
コロトロン帯電器が望ましい。

ここで23は給紙ローラ、22はガイド板である。

そして、転写トナー像を担持した記録紙Ｐは、分離電
極25により感光体11から分離され、ガイド26および搬送
ベルト27により搬送されて定着ローラ28に搬入され加熱
定着されて排紙皿29に排出される。

一方、転写が終了した感光体11は、トナー像形成中は
使用されなかった除電器31により除電された後、表面に
残っているトナーをトナー像形成中は解除されていたク
リーニング装置30のブレード32、ファーブラシあるいは
磁気ブラシにより除去され、次の多色像形成に支障のな
いようにされる。

しかしながら、上述したように制御された画像形成装
置では最大の画像サイズに対応できるように、すなわ
ち、光学系の走査戻りに対応した周長等と画像サイズ分
を合計した長さ分に像形成体の周長（ドラムやベルトの
形状）が決定されており、小さな画像サイズを形成する
場合はムダな部分が大きくなってしまうという欠点を有
していた。

このことから画像サイズの大きさに応じて像形成体の
回転数を変化させる様な工夫が提案されていた。（特開
昭61−223857）しかし、この提案は像形成体の小型化は
できるが、大きい画像サイズのプリント速度が低下する
欠点を有していた。

〔発明の目的〕

この発明は前記のような従来のもののもつ欠点を排除
して、像形成体を有効利用して最大画像サイズに対して
相当長の空白部分を有していた像形成体の周長を短く
し、最大画像サイズよりも小さい画像サイズのプリント
を行う場合のプリント速度を速くして、作業の効率化を
図ることのできる多色画像形成装置を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

この発明は、画像形成時の光学系の戻り時間に相当す
る長さを像形成体上に設ける必要をなくした多色画像形
成装置であって、この発明の有用性について説明する
と、一般に、１単位の画像の大きさとして、例えば、オ
フィスで用いられる大きさは通常紙サイズの大きさでは
Ａ−3,A−4,B−4,B−５等が多く、このためにプリンタ
あるいはコピヤとして用いる場合、像形成体の周囲長、
幅が少なくとも最大の紙サイズを含む大きさである必要
がある。すなわち、周囲長が紙サイズの長さよりも長い
必要がある。

すなわち、像形成体上にはトナーの濃度を判断するた
めの基準トナー像、所謂、パッチの作成部分や、画像読
取り装置の走査系の復帰に要する時間に応じた部分や、
入力データの画像処理等の時間に応じた部分が必要のた
めに像形成体の周長は最大の紙サイズよりもα分長くし
なければならず、この場合走査系の復帰に要する時間に
応じた部分が大きな部分をしめる。

たとえば、Ａ−３の用紙の長さは420mmであり、実際
に必要とされる像形成体の周長は420mm＋α（前記した
必要のための長さ）となるために装置が大型化の問題が
生じた。

この発明は上記αを短縮した多色画像形成装置であっ
て、読取装置における光学系の往復走査と同期して像形
成体上に画像を書き込んで潜像を形成し、該潜像を現像
してトナー像を形成する工程を繰り返し行って各色トナ
ー像を前記像形成体上に重ね合わせて形成する多色画像
形成装置において、最大原稿サイズの１色１画面分の記
憶する記憶部を有し、光学系の往動時に、複写する原稿
サイズに応じて前記記憶部に１つの画像データを記憶す
るか、複数の画像データを記憶するかを選択し、前記光
学系の復動時には前記記憶部に蓄積された画像データを
先の読取走査により同期して像形成体上に形成したトナ
ー像に同期させて前記像形成体上に書き込むことを特徴
とする多色画像形成装置を提供し、これによってプリン
ト速度を向上させようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例について説明するがこの発明
の実施例がこれにより限定されることはない。

まず、最初に画像データの形成方法の例を説明する。

本発明の多色画像形成方法においては、例えば多色原
稿を走査した撮像素子の出力信号、ファクシミリ等の他
機器からの伝送信号または記憶装置に格納されたデータ
等が画像データとして利用される。

該画像データは、代表的にイエロー、マゼンタ、シア
ンの３原色データYi,Mi,Ciおよび黒データBKiから構成
される。

かかる多色画像形成を行う際は、画像データを第２図
の色修正部の演算処理部に入力し、例えば下記演算式
〔Ｉ〕により所望の４色のデータを演算する。

演算式〔Ｉ〕 Ym＝α₁Yi−β₁min〔Yi,Mi,Ci〕 Mm＝α₂Mi−β₂min〔Yi,Mi,Ci〕 Cm＝α₃Ci−β₃min〔Yi,Mi,Ci〕 BKm＝α₄BKi＋β₄min〔Yi,Mi,Ci〕 但しYm,Mm,Cmは演算後のデータYi,Mi,Ciは入力された
画像データα₁,α₂,α₃,α₄,β₁,β₂,β₃,β_４は現像条
件等の外部要因に基づく色補正係数、min〔Yi,Mi,Ci〕
はイエロー、マゼンタ、シアンの３原色の中の最小濃度
値をもつ色調を示している。

次に演算式〔Ｉ〕の理解のために、α_１〜α₃,β_１〜
β_４がすべて１及びα_４＝０である場合を例にとって以
下に説明する。

今最小濃度値の色調が第３図にようにシアン（Ci）で
あれば、このシアンに相当する濃度を３原色の各々から
差し引いたものを寄せ集めれば、減色法の原理から黒成
分が得られる。

この黒成分を黒データBKiに加えて第４図のように黒
画像データとする。また前記３原色の各々からシアン濃
度相当分を差し引いた残りを第４図のように３原色の画
像データとする。かくして現像時のカラーバランスの改
善、トナー消費の節約、現像操作の効率化が計られる。

前記第２図の演算処理部で色修正された４色データY
m,Mm,Cm,BKmは後述する閾値マトリックスと比較され二
値化された４色データYo,Mo,Co,BKoが得られる。

イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順でトナー像が形
成される場合この画像データ中で、マゼンタと黒の画像
データはメモリーに一旦ストックされた後制御部からの
指令で露光系へと出力され、感光体上に静電荷像が形成
される。この静電荷像は、前記制御部の指令で駆動され
るイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーをそれぞれ
収容した４種類の現像器により、好ましくは非接触で反
転現像される。

かくして感光体上に４色のトナー像が積層して形成さ
れ、感光体とタイミングを合わせて給送される記録紙上
に転写定着されて多色像が形成される。

フレームメモリーを用いた場合には画像読取と同期せ
ずにプリントすることができるが、フレームメモリーは
高価なので複数枚分も用意することは高価になりすぎる
ために画像読取りと像形成の同期をとりつつ次の色に対
応する画像読取りデータをフレームメモリーに保管し、
後の像形成に用いるようにしたものである。

すなわち、本実施例では最大画像サイズである例えば
Ａ−３の１色１画面分のフレームメモリーを用意するだ
けでよい。

又、Ａ−４の原稿を一枚用意した場合、この一枚の原
稿の画像読取りと像形成とを同期して行う一方、同一色
の画像読取りからの信号をフレームメモリーに一旦収納
し、つぎに呼出して２枚目の書き込みを行い像形成を行
う。これにより像形成体上に２つの同じトナー像を形成
することができる。そしてこの工程を各色について３〜
４回行い２つの多色トナー像を形成した後に、各画像と
同期して搬送されてきた紙に転写して排出する。

第５図は本実施例を説明する多色画像形成装置の断面
図、第６図は第７図の画像形成装置に適用されるレーザ
装置、第７図は第５図の画像形成装置に適用される現像
装置、第10図は画像サイズが小さい場合（Ａ−４サイ
ズ）のタイムチャート、そして、第11図は画像サイズが
大きい場合（Ａ−３サイズ）のタイムチャートを示す。

なお、図面についての詳細は前記したために省略する
が像形成体である感光体ドラム11は最大Ａ−３サイズを
有するように、直径は140mmである。

そして、画像読取り装置の走査は像露光と同期して行
われる。この場合Ａ−４サイズ原稿時には、走査系は次
に像形成体上の書き込み位置がもどるまでに元の位置に
復帰することができるが、Ａ−３サイズ原稿時には、走
査系は次の像形成体上の書き込み位置がもどるまでに元
の位置に復帰するためには超高速でもどらなければなら
ない。

これでは走査系に無理がかかり、また振動対策も困難
なものとなる。

従来は、Ａ−３サイズ原稿走査時には感光体ドラム11
の回転を１回余分に行い、その間に走査系がもどるよう
にし、Ａ−４サイズ原稿時には感光体ドラム11と走査系
との回数を一致させることが考えられた。（特開昭61−
223857号）しかし、これではＡ−３時のプリント速度が
低下する欠点を有している。

以下にＡ−３サイズに原稿を用いた場合とＡ−４サイ
ズ原稿を用いた場合とについて本発明の実施例を説明す
る。

〔実施例−１〕 第５図において、感光体ドラム11は矢印方向に線速度
140mm/secで回動する径140mmのセレン感光体で、該感光
体11上にはスコロトロン帯電器12により例えば＋800Vの
一様な電荷が付与される。この一様な電荷は、以下の像
露光手段により像露光されて、静電荷像が形成される。

本実施例では、露光系として第６図の半導体レーザ装
置14が用いられ、該装置14からのレーザ光Ｌにより像露
光されて第１の静電潜像が形成され、引き続きメモリー
からのデータを像露光することで感光体11上には各色に
対応する静電潜像が形成される。

該半導体レーザ装置14の細部は、第６図に示されてい
て、発信源33から出力された半導体レーザ33は、前記二
値化された画像データにより変調される。この変調され
たレーザ光はコリメータレンズ34シリンドリカルレンズ
38を通り、回転六面体から成るミラースキャナ35により
偏光され、結像用ｆ−θレンズ36とシリンドリカルレン
ズ37を通して感光体11の表面を定速度で走査して像露光
が行われる。

なお、39はレーザ光Ｌの書き込み位置を決定する検査
器である。

次に入力系を有するカラー画像形成システムの概要を
第９図により説明する。

CPUからの制御信号により記録装置、ドットパターン
メモリーおよび像形成プロセスが制御駆動され、例えば
第14図の露光系（ランプ70,70′，ミラー71,73）の移動
に伴い原稿の反射光を色分解して３つのCCDイメージセ
ンサ4,5,6がＡ−３サイズの原稿の横方向（主走査方
向）のＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）の
色情報を読み取り、アナログビデオ信号を出力する。

この信号はA/D変換後色情報および光学系等による歪
を除去するためシェーディング補正がなされ、かつバッ
ファメモリーに一時的に入力されて各B,G,Rを同一画像
位置に対応させる。次いで該バッファメモリーからのB,
G,R信号はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）に補色変換され、かつ階調補正がなされた後、Y,M,
Cの各データから黒成分の抽出（UCR）を行い、有彩色成
分と無彩色成分とに分離する。

ここで有彩色成分であるY,M,Cが色修正され、かつ黒
成分（BK）と共に階調補正された後、パターンジェネレ
ータ（PG）に入力される。ここではディザ法に基づくデ
ィザ処理を行ってデジタルドットパターン信号に変化さ
れ、第１に書き込みが行われるＹドットパターン信号は
第２図の場合と異なりページメモリーに格納されること
なく、バッファとして必要なラインメモリーを介して記
録装置へと出力され、読み取りとほぼ同期して書き込み
および像形成が行われる。一方ＭドットパターンはＡ−
３サイズのフレームメモリーに収納され光学系の復動の
間に、像形成体の移動と同期して書き込みおよび像形成
が行われる。次に同様にして読み取りとほぼ同期してＣ
ドットパターンの書き込み、BKドットパターンのフレー
ムメモリーへの収納が行われる。BKドットパターンは光
学系の復動時に像形成体の移動タイミングに合わせて書
き込みが行われる。

上記のようにシステムが構成されている。そしてこれ
によって走査系の復帰のために必要な時間に対応する周
長の部分を短くすることができる。

第10図にはＡ−４サイズの原稿の場合のタイムチャー
トが示されていて、図においてハイレベルでは各手段が
駆動されていることを示す。EY₂,EM₂,EC₂,EB₂はそれぞ
れRA₁,RA₂,RA₃,RA₄で読取ったイエロー、マゼンタ、シ
アン、黒の情報を像露光によって書き込むタイミングで
この各情報はDY₂,DM₂,DC₂,DB₂のタイミングでイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒の現像が現像器15,16,17,18
によって行われる。

また、第11図にはＡ−３サイズの原稿の場合のタイム
チャートが示されていて、図においてハイレベルでは各
手段が駆動である。そして、第10図と同様にEY₂,EM₂,EC
₂,EB₂はそれぞれRA₁,で読取ったイエロー、マゼンタ情
報、RA₃で読取ったシアン、黒の情報を像露光で書き込
むタイミングで、の各情報はタイミングDY₂,DM₂,DC₂,DB
₂によって現像器15,16,17,18でイエロー、マゼンタ、シ
アン、黒の現像が行われる。なお、いずれのタイムチャ
ートに示すものにあっても１度にされる多色カラー像作
像プロセスである。

したがって第10図および第11図に示すタイムチャート
のようにＡ−４サイズ原稿の場合は２フレームメモリー
を使わず感光体ドラム１の１回転ごとに１回の画像読取
り走査および像露光を行い、またＡ−３サイズ原稿の場
合は、画像読取り走査に伴う感光体ドラムへの像露光を
行った次の回転時に光学系の復動を行わせ、その間フレ
ームメモリーからの画像データの像露光を行う。すなわ
ち感光体ドラムの２回転ごとに１回の画像読取り走査お
よび毎回の像露光を行うようにし、画像サイズに応じて
像形成体上の重ね合わせプロセスを変化させることによ
り、像形成体の周長を短くして装置全体を小型とするこ
とができる。

Ａ−４サイズ原稿の場合フレームメモリーを使わない
例を示したがＡ−３サイズと同様フレームメモリーを使
用し、感光体ドラムの２回転ごとに１回の画像読取走査
を行うようにすることもできる。

〔実施例−２〕 次にＡ−４サイズの原稿を用いた場合の入力系を有す
るカラー画像形成プロセスの概要を第12図により説明す
る。画像読み取り装置およびプリンターは最大でＡ−３
サイズまで扱うことができるものであるスキャナーおよ
びプリンターは実施例１で用いたものである。

有彩色成分であるY,M,Cが色修正され、かつ黒成分（B
K）と共に階調補正された後、パターンジェネレータ（P
G）に入力される。ここでは前述のようなディザ法に基
づくディザ処理を行ってデジタルドットパターン信号に
変化され、ページメモリーに格納されると共にＹドット
パターンはバッファとして必要なラインメモリーを介し
て記録装置へと出力され、一方フレームメモリーには、
Ｙドットパターンが収納され、光学系の復動の間に像形
成体の移動と同期して出力され同一の２つの第１のトナ
ー像の書き込みおよび像形成が行われる。同様にしてさ
らに３回の走査系の走査によりＭドットパターン、Ｃド
ットパターン、BKドットパターン等は直接およびメモリ
ーから書き込みタイミングに合わせて順次取り出され、
書き込みを行い、静電像を形成し現像され、２つのカラ
ートナー像が形成される。この場合Ａ−３サイズのフレ
ームメモリーの半分のみを利用している。

上記のようにシステムの概要が構成されている。そし
て前述の方法によれば、像形成体を有効に使用すること
ができ、Ａ−３のプリント速度に比べてＡ−４のプリン
ト速度は２倍となる。

このようにして像形成体上に二枚の画像からなる静電
潜像を形成し、これをイエロートナーで現像する。つい
でこのプロセスをマゼンタデータ、シアンデータおよび
黒データについて繰り返すことにより２枚の多色トナー
像を像形成体上に形成する。つぎにこのトナー像を転
写、定着する。このようにして３枚目と４枚目、５枚目
と６枚目というふうにプリントすることができる。

〔実施例−３〕 次にＡ−４サイズの原稿を用いた場合の入力系を有す
るカラー画像形成プロセスの概要を第13図により説明す
る。画像読み取り装置およびプリンターは最大でＡ−３
サイズまで扱うことができるもので、スキャナーおよび
プリンターは実施例１で用いたものである。

ここで有彩成分であるY,M,Cが色修正され、かつ黒成
分（BK）と共に階調補正された後、パターンジェネレー
タ（PG）に入力される。ここでは前述のようなディザ法
に基づくディザ処理を行ってデジタルドットパターン信
号に変化され、２色のドットパターンがページメモリー
に格納されると共にＹドットパターンはバッファとして
必要なラインメモリーを介して記録装置へと出力され
る。

一方フレームメモリーにはＹドットパターンとＭドッ
トパターンが収納されており、光学系の復動の間に像形
成体の移動と同期して、第１と同一の２つ目の像の書き
込みで像形成が行われる。

次にフレームメモリーよりＭドットパターンが２回転
目の像形成体の移動と同期して、同一の２つの第２の像
の書き込みで像形成が行われる。同様にして２回目の走
査系の走査によりＣドットパターンの書き込みとＣドッ
トパターンおよびBKドットパターンのフレームメモリー
への収納が行われる。同様にしてＣドットパターン、BK
ドットパターン等は直接およびメモリーから書き込みタ
イミングに合わせて順次取り出され、書き込みを行い、
静電像を形成し現像され、２つのカラートナー像が形成
される。この場合Ａ−３サイズのフレームメモリーは２
分割されて、各色別の画像データを収納している。

上記のようにシステムの概要が構成されている。そし
て前述の方法によれば、２回の読取走査で済むと同時に
像形成体を有効に使用することができ、Ａ−３のプリン
ト速度に比べてＡ−４のプリント速度は２倍となる。

このようにして像形成体上に二枚の画像からなる静電
潜像を形成し、つぎにこれをイエロートナーで現像す
る。このプロセスをマゼンタデータ、シアンデータおよ
び黒データについて繰り返すことにより２枚の多色トナ
ー像を像形成体上に形成し、つぎにこのトナー像を転
写、定着する。このようにして３枚目と４枚目、５枚目
と６枚目というふうにプリントすることができる。

なお以上の実施例においてカラー画像の形成順は特定
されたものではなく、例えば、黒、イエロー、マゼン
タ、シアン等に変更したものでも良い。その場合は、転
送される色別の画像データやフレームメモリーに収納さ
れる色別の画像データはカラー画像形成順に応じて変更
される。

更にまた本発明は黒色等のモノカラー画像形成につい
ても適用されるものであって、１フレーム分の画像デー
タをメモリする機能を有することにより、像形成体の周
長に較べて僅かに小さい画面サイズに対しても、読取ら
れた画像情報を情報処理して（或はそのまま）直ちに書
き込むことを、一旦メモリされた情報に基づいて書き込
みを行うこととを交互に行うごとに変更することによっ
て、小型の装置によって大サイズのコピーが高速に行い
得ることとなる。

〔実施例−４〕 ２枚のＡ−３サイズの原稿を用いてファンクショナル
・カラーの合成コピーを得るカラー画像形成プロセスの
概要を以下に説明する。

第14図は本実施例を説明する多色画像形成装置の断面
図、第15図は本実施例に使用されるデジタイザの一例を
示す斜視図、第16図は本実施例のカラー画像処理回路に
おける処理概要を示す図、第17図は２枚のＡ−３サイズ
の原稿をファンクショナル・カラーで合成する場合のタ
イムチャート、第18図は第17図における２枚のＡ−３サ
イズの原稿をファンクショナル・カラーで合成する場合
のフローチャート、第19A図および第19B図に合成される
Ａ−３サイズの原稿を示し、第19C図にファンクショナ
ル・カラーの合成コピーを示す。

本実施例に適用される多色画像形成装置は、新たな構
成として原稿の任意の領域を指定し、その指定された領
域に対して色指定するデジタイザと共に原稿を原稿台84
の読取位置に自動的に給送するADF（自動給紙装置）と
を備えており、他の構成は上述の実施例と同様な構成で
ある。

この多色画像形成装置においては、予め原稿を再現さ
れる色毎に領域指定して、１枚目の原稿を色分解して得
た複数の色分解情報（濃淡情報）を複数色の記録画像信
号に変換して、ページメモリに記憶し、２枚目の原稿を
色分解して得た複数の色分解情報（ここでは、濃淡情
報）を複数色の記録画像信号に変換し、前記複数色のう
ちの１色づつの記録色毎にドラムを回転させて該記録色
に対応する記録画像信号による画像を像形成体上へ書き
込み、該記録色に対応するトナーを含う現像器による現
像を繰り返して最終の色の再現終了によって始めて、こ
れを転写材上に転写・定着してカラー複写画像を形成す
る。

図において、感光体ドラム11は矢印方向に線速度140m
m/secで回動する径140mmのセレン感光体で、該感光体11
上にはスコロトロン帯電器12により例えば＋800Vの一様
な電荷が付与される。この一様な電荷は、以下の像露光
手段により像露光されて、静電荷像が形成される。

露光系として第６図に示す半導体レーザ装置14が用い
られ、該装置14からのレーザ光Ｌにより像露光されて第
１の静電潜像が形成され、引き続きページメモリからの
データを像露光することで感光体ドラム11上には各色に
対応する静電潜像が形成される。

該半導体レーザ装置14の細部は、第６図に示されてい
る。

次に入力系を有するカラー画像形成システムの概要を
第16図により説明する。

本実施例におけるカラー画像形成システムは第９図と
ほぼ同様な構成であるが、既に述べたように新たにエデ
ィタ付加されている。

このエディタとして本実施例では、第15図で示される
ようなデジタイザを採用しており、コピーの領域、色、
濃度、モード等の各種指定・選択機能を共有し、高能率
で編集操作できる。プロセス選択ボタンを押してカラー
モードを選択し、一色、二色、三色のカラーモードを選
択でき、又両面コピー、多重コピー、ページ連写も選択
できる。

デジタイザは、Bk,Cy,M,Y,B,G,Rの各コピー色の色指
定が可能である。

以下に、２枚のＡ−３サイズ原稿から一枚のファンク
ショナル・カラーの合成コピーを得る場合について本発
明の実施例を説明する。

合成されるＡ−３サイズのカラー原稿を第19A図及び
第19B図にそれぞれ示しており、点線で示す領域毎にY,
M,C,BKである。図において、“（Ｙ）",“（Ｍ）",
“（Ｃ）",“（BK）”は感光体に書き込まれた静電潜像
を現像する現像剤のトナーの色を示しており、第19C図
に示す“（Ｙ）",“（Ｍ）",“（Ｃ）",“（BK）”は現
像に用いられた現像剤のトナーの色を示している。な
お、合成コピー原稿はファンクショナル・カラーである
から、合成される原稿はモノクロでもフルカラーでもよ
い。

合成モードボタンを押して合成モードを指定し、モー
ド選択ボタン１を押して領域指定のモードを指定し、デ
ジタイザの操作面上に第19A図に示す原稿を上向きに配
置し、その原稿面上で点線で示す領域について位置指定
を行うことにより領域を指定する、その後、モード選択
ボタン２及び濃度選択ボタン３を押して色指定のモード
選択を行った後、ライトペンにより操作面上の色指定キ
ーを指定することにより前記領域指定した箇所について
色指定される。前記のように、第19A図に示す原稿面上
で点線で示す領域について色指定する。更に、第19B図
に示す原稿についても上述と同様の手順により点線で示
す領域について色指定する。上述のようにして予め２枚
のＡ−３の原稿を再現される色毎にそれぞれ領域指定す
る。

さて、第18図に示すフローチャートにおいて、第16図
に示すカラー画像処理回路における処理概要を示す図を
参照しながら１枚目のＡ−３サイズの原稿から濃淡情報
を読み取る手順を説明する。前記Ａ−３サイズの原稿を
２枚重ねにしてRDF80の原稿補給台81に載置する。ここ
で、合成モードに設定されていることを確認して、合成
モードに設定されているならば（S1）、前記前手順で指
定された原稿の色が単色であるか否かを確認し（S2）、
CPUからの制御信号により記録装置、ドットパターンメ
モリおよび像形成プロセスが制御駆動され、例えば第14
図の露光系（ランプ70、70′，ミラー71,72,73）の移動
に伴い原稿の反射光を色分解して３つのCCDイメージセ
ンサ4,5,6がＡ−３サイズの原稿の横方向のＢ（ブル
ー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）の色情報を読み取
り、アナログビデオ信号を出力する（S3）。

このビデオ信号は第16図に示すようにA/D変換後色情
報および光学系等による歪を除去するためシェーディン
グ補正がなされ、かつバッファメモリに一時的に入力さ
れて各B,G,Rを同一画像位置に対応させる。次いで該バ
ッファメモリからのB,G,R信号はＹ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）、Ｃ（シアン）に補色変換され、かつ階調
補正がなされた後、Y,M,Cの各データから黒成分の抽出
（UCR）を行い、有彩色成分と黒色成分とに分離する。
ここで有彩色成分であるY,M,Cが色修正され、かつ黒成
分（BK）と共に階調補正された後、パターンジェネレー
タ（PG）に入力される。ここでは前述のようなディザ法
に基づくディザ処理を行ってデジタルドットパターン信
号に変化されてページメモリに書き込まれる（S4）。上
記のように原稿が複数色である場合でも一度の読取走査
でページメモリに書き込まれる。この場合、デジタイザ
から予め入力した座標情報に基づいて、再生される色に
より領域分けのデジタルドットパターンを書き込むよう
にする。

前記手順によりページメモリに１枚目の原稿情報を書
き込んだなら、デジタイザのLCD表示部には“OK"を表示
する（S6）。

一方、本実施例では説明しないが、原稿の色が単色で
あれば、前記光学読取系で一度だけ読み取り走査して前
記のカラー画像処理を行い原稿のデジタルドットパター
ン信号をページメモリに書き込む（S21,S22）。

なお、複数色である場合、第18図に示すフローチャー
トに示すように前記デジタイザにより指定された色数に
応じた数だけ読み取り走査して再生される色により領域
分けした部分毎に前記原稿面上に濃淡情報をページメモ
リに書き込むようにしてよい。

さて、第17図に示すタイムチャート（原稿（２）のセ
ット完了後以降の合成記録動作を示す）およひ第18図に
示すフローチャートを参照しながら読取られた２枚目の
画像情報（濃淡情報）を情報処理して（或はそのまま）
直ちに書き込むことと、一旦メモリされた１枚目の原稿
の濃淡情報に基づいて書き込みを行うこととを交互に行
うことによって、ファンクショナル・カラーの合成コピ
ーを得る手順を説明する。

ADF80において、原稿第84の読取位置に位置決めされ
た原稿が排出させて、原稿補給台81から２枚目の原稿が
給送されて原稿台84の読取位置に位置決めされる（S
7）。このとき、デジタイザ上にあるLCD表示部には２枚
目の原稿が原稿台84の読取位置に位置決めされたことを
示す“OK"を表示する（S8）。

前述のようにCPUからの制御信号により記録装置、ド
ットパターンメモリおよび像形成プロセスが制御駆動さ
れ、記録ドラムが回転しはじめ、重ね合わせの基準信号
となるドラムインデックス信号を検出あるいは発生さ
せ、この信号に基づいて原稿読取用のスキャナの露光系
の移動を開始させるとともにレーザ書き込み動作を同期
させて記録を行う。読取スキャナのCCDからはビデオ信
号が出力され、処理部へ送られる。

このビデオ信号は上述と同様に第16図に示すようにA/
D変換後色情報および光学系等による歪を除去するため
シェーディング補正がなされ、かつバッファメモリに一
時的に入力されて各B,G,R画像を同一画像位置に対応さ
せる。次いで該バッファメモリからのB,G,R信号はＹ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）に補色変
換され、かつ階調補正がなされた後、Y,M,Cの各データ
から黒成分の抽出（UCR）を行い、有彩色成分と黒彩色
成分とに分離する。

ここで有彩色成分であるY,M,Cが色修正され、かつ黒
成分（BK）と共に階調補正された後、パターンジェネレ
ータ（PG）に入力される。ここでは前述のようなディザ
法に基づくディザ処理を行ってデジタルドットパターン
信号に変化されて第１に書き込みが行われるＹドットパ
ターン信号は前記１枚めの原稿の読み取りの場合と異な
りページメモリに格納されることなく、バッファとして
必要なラインメモリを介して記録装置へ出力され、読み
取りとほぼ同期して書き込みおよび像形成が行われる
（S11）。

一方ＭドットパターンはＡ−３サイズのページメモリ
に収納され光学系の復動の間（S13）に、感光体ドラム
の回転と同期して書き込みおよび像形成が行われる（S1
4,S15）。

次に同様にしてS9〜S16のループを繰り返すことによ
り、読み取りとほぼ同期してＣドットパターンの書き込
み、BKドットパターンのページメモリへの収納が行われ
る。BKドットパターンは光学系の復動時に像形成体の移
動タイミングに合わせて書き込みが行われる。

感光体ドラム11に形成されたファンクショナル・カラ
ーの合成トナー像を転写器25により給紙トレイＰから搬
送される記録紙に転写し（S17）、搬送ベルト27により
合成トナー像を転写した記録紙が定着器28に搬送されて
定着されて（S18）、図示しない排紙トレイに排紙され
る（S19）。これにより、全処理を終了する。

上記のようにシステムの概要が構成されている。そし
てこれによって走査系の復帰のために必要な時間に対応
する周長の部分を短くすることができる。

また、第17図にはＡ−３サイズの原稿の場合のタイム
チャートが示されていて、図においてハイレベルでは各
手段が駆動である。そして、第10図と同様にEY₂,EM₂,EC
₂,EB₂はそれぞれRA₁で読取ったイエロー、マゼンタ情
報、RA₃で読取ったシアン、黒の情報を像露光で書き込
むタイミングで、この各情報はタイミングDY₂,DM₂,DC₂,
DB₂によって現像器15,16,17,18でイエロー、マゼンタ、
シアン、黒の現像が行われる。

したがって第17図に示すタイムチャートのようにＡ−
３サイズ原稿の場合は感光体ドラムが画像読取り走査お
よび像露光を行った次の回転時に光学系の復動を行わ
せ、その間ページメモリからの画像データの像露光を行
う。すなわち感光体ドラムの２回転ごとに１回の画像読
取り走査および毎回の像露光を行うより、第19C図に示
すようなファンクショナル・カラーの合成コピーを得る
ことできる。

なお、以上の実施例においてカラー画像の形成順は特
定されたものではなく、例えば、黒、イエロー、マゼン
タ、シアン等に変更したものでも良い。その場合は、転
送される色別の画像データやページメモリに収納される
色別の画像データはカラー画像形成順に応じて変更され
る。

更にまた本発明は黒色等のモノカラー画像形成につい
ても適用されるものであって、１フレーム分の画像デー
タをメモリする機能を有することにより、像形成体の周
長に較べて僅かに小さい画面サイズに対しても、読取ら
れた画像情報を情報処理して（或はそのまま）直ちに書
き込むことを、一旦ページメモリに記憶された情報に基
づいて書き込みを行うこととを交互に行うことによっ
て、小型の装置によって大サイズのコピーが高速に行い
得ることとなる。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように構成したことにより、像形成
体の周長に較べて画像サイズが可なり短くその間に相当
長の空白部分を有していたことが解消し、像形成体の周
長を短くしてプリント作業を短時間で行うことができ、
また装置全体を小型とすることができるというすぐれた
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成方法の原理を示す図、第２図は色修正
部門の演算処理部を示す図、第３図および第４図は濃度
値を示す図、第５図は多色画像形成装置を示す概略図、
第６図はレーザ装置を示す概略図、第７図は現像装置を
示す概略図、第８図は多色画像形成装置を示す概略図、
第９図はカラー画像システムの概要を示す図、第10図は
Ａ−４サイズ原稿でメモリを用いた場合および第11図は
Ａ−３サイズ原稿でメモリを用いた場合のタイムチャー
ト、第12図はＡ−４サイズ原稿メモリを用いた場合、第
13図はＡ−４サイズ原稿を用いた場合でＡ−４サイズ２
枚分のメモリを使用した場合のタイムチャート、第14図
は多色画像形成装置を示す概略図、第15図は本実施例に
使用されるデジタイザの一例を示す斜視図、第16図は本
実施例のカラー画像処理回路における処理概要を示す
図、第17図はＡ−３サイズを用いた場合のタイムチャー
ト、第18図はＡ−３サイズを用いた場合のフローチャー
ト、第19A図および第19B図は合成されるＡ−３サイズの
原稿を示し、第19C図はファンクショナル・カラーの合
成コピーである。 １……原稿台、２……露光ランプ ３……レンズ 4,5,6……CCDイメージセンサー 7,80……自動原稿送り装置 ８……排紙装置、11,51……像形成体 12,52……スコロトロン帯電器 14,53,57,61……露光器 15,16,17,18,54,58,62……現像器 24,66……転写極、25,67……分離極 48……直流バイアス電源、49……交流バイアス電源 71,73……ミラー Ｔ……トナー、Ｄ……現像剤 Ｐ……記録紙 Yi,Mi,Ci,BKi……外部メモリからのデータ Ym,Mm,Cm,BKm……演算処理部での色修正後のデータ Yo,Mo,Co,BKo……二値化データ My,Mm,Mc,M_BK……各色データメモリの画像データ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−86668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−286375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−2049（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−253381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−281844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196668（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 H04N 1/04 - 1/21 H04N 1/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読取装置における光学系の往復走査と同期
   して像形成体上に画像を書き込んで潜像を形成し、該潜
   像を現像してトナー像を形成する工程を繰り返し行って
   各色トナー像を前記像形成体上に重ね合わせて形成する
   多色画像形成装置において、 最大画像サイズの１色１画面分の記憶する記憶部を有
   し、 光学系の往動時に、複写する原稿サイズに応じて前記記
   憶部に１つの画像データを記憶するか、複数の画像デー
   タを記憶するかを選択し、 前記光学系の復動時には前記記憶部に蓄積された画像デ
   ータを先の読取走査により同期して像形成体上に形成し
   たトナー像に同期させて前記像形成体上に書き込むこと
   を特徴とする多色画像形成装置。