JP2861088B2

JP2861088B2 - 多色記録装置

Info

Publication number: JP2861088B2
Application number: JP20684289A
Authority: JP
Inventors: 功伊藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH0371862A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、潜像担持体上にイオン流を制御して静電
潜像を形成し、２色以上の画像の記録を行なう多色記録
装置に関する。

［従来の技術］従来、上記多色記録装置としては、次に示すようなも
のがある。すなわち、一様に帯電した感光体ドラム上に
画像露光を施して、１色目の画像に対応した静電潜像を
形成し、この静電潜像を現像して１色目の現像像を形成
する。次に、上記１色目の現像像が形成された感光体ド
ラム表面を一様に再帯電した後、２色目の画像を露光し
て静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して２色目の
現像像を形成する。そして、このような工程を必要に応
じて繰返すことによって、２色以上の多色の画像記録を
行なうように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記従来技術の場合には、次に示すような問
題点を有している。すなわち、２色目以降の画像の記録
は、感光体ドラムの表面を再帯電し、その上から２色目
以降の画像を露光することによって、多色の画像を記録
するように構成されている。そのため、２色目以降の画
像の露光に対して、すでに現像された１色目の現像像が
存在する領域と存在しない領域とで、２色目以降の感光
体ドラムの帯電状態及び露光状態が変化してしまい、２
色目以降の静電潜像を１色目の静電潜像と同様の条件で
形成することができない。

さらに、詳述すると、感光体ドラム表面に２色目の画
像を露光する際に、感光体ドラム上に１色目の現像像が
存在すると、この現像像が２色目の画像露光を遮り、１
色目の画像露光と同一の条件で２色目の画像露光を行な
うことができない。

そのため、現像像を透過する波長の光を用いて２色目
の画像露光を行なうことにより、１色目の現像像の露光
に対する影響をなくすことはできる。

しかし、この場合でも、２色目以降の画像露光のため
に感光体ドラム上を再帯電しても、感光体ドラムの表面
電位は、現像像の存在する領域と存在しない領域とで等
しくならない。その理由は、感光体ドラム上に現像像が
存在する領域では、感光体ドラム表面の電位が、ドラム
表面と現像像を形成する現像剤との間で分割されるた
め、現像像が存在する領域と存在しない領域とで等しく
ならないからである。

このように、２色目以降の画像露光を行なう感光体ド
ラムの表面電位が均一にならないため、２色目以降の静
電潜像を現像した場合に、１色目の画像と濃度等に差が
生じてしまい、画質が低下するという問題点があった。

この問題点は、画像の記録を画像の有無の２値でデジ
タル的に行なう場合にはそれほど目立たず、大きな問題
とはならないが、画像の記録を３値以上で行い中間調の
再現を可能とした記録装置においては、中間調の濃度が
大幅に変化してしまい、画質の劣化をもたらすため、大
きな問題点となっていた。

［課題を解決するための手段］そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、２
色目の静電潜像の形成条件を、潜像担持体上にすでに形
成された現像像の条件に応じて変化させることにより、
潜像担持体上に同時に複数の現像像を形成して多色記録
を行なう装置において、２色目以降の記録画像において
中間調の再現性が１色目と異なることなく、高品質の多
色画像記録が可能な多色記録記録装置を提供することに
ある。

すなわち、この発明は、イオン流を制御して照射する
ことによって潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形
成手段と、この潜像形成手段によって形成された静電潜
像を現像する２つ以上の色の異なる現像手段とを具備
し、潜像形成工程と現像工程を複数回行なうことによっ
て多色記録を行なう多色記録装置において、上記潜像形
成手段によって２色目以降の静電潜像を形成する際のイ
オン量を、潜像担持体上に既に形成された現像像の有無
による、当該潜像担持体の静電容量の変動を考慮して制
御する制御手段を設けるように構成されている。

上記潜像担持体としては、例えば誘電体ドラムを用い
ることができる。

また、上記潜像形成手段としては、例えばコロナ放電
によってイオン流を発生させ、このイオン流の放出をア
レイ状に配列された制御電極によって制御するようにし
たものが用いられるが、これに限定されるものではな
い。

さらに、上記制御手段としては、例えば潜像担持体上
に記録される画像情報を記憶しておき、この画像情報に
応じて次の潜像形成条件を制御するようにしたものが用
いられる。

［作用］この発明においては、潜像形成手段によって２色目以
降の静電潜像を形成する際のイオン量を、潜像担持体上
に既に形成された現像像の有無による、当該潜像担持体
の静電容量の変動を考慮して制御する制御手段を設ける
ように構成したので、潜像担持体上に２色目以降の静電
潜像を形成する際のイオン量を、潜像担持体上に既に形
成された現像像の有無による、当該潜像担持体の静電容
量の変動を考慮して、制御手段によって制御することが
でき、２色目以降の画像の記録を１色目と同じ条件で行
なうことができ、中間調の再現が可能な多色記録装置に
おいて、中間調の再現がすべて同じ条件で良好に行な
え、高品質の多色画像の記録が可能となる。

［実施例］以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第２図はこの発明に係る多色記録装置の一実施例を示
すものである。図において、１は潜像担持体としての誘
電体ドラムであり、この誘電体ドラム１は、矢印方向に
回転可能に配設されている。また、この誘電体ドラム１
の周囲には、その回転方向に沿って、チャージスコロト
ロン２と、第１の潜像形成手段としての第１の記録ヘッ
ド３と、シアン色の現像剤を有する第１の現像器４と、
再帯電スコロトロン５と、第２の潜像形成手段としての
第２の記録ヘッド６と、赤色の現像剤を有する第２の現
像器７と、誘電体ドラム１上に形成されたトナー像に転
写前の帯電を施す転写前帯電器８と、誘電体ドラム１上
に形成されたトナー像を転写用紙９上に転写するための
転写帯電器10とが順次配設されている。

上記転写用紙９としては、連続紙が使用されており、
この転写用紙９は、供給ロール11から供給され、圧接ロ
ーラ12、13によって誘電体ドラム１表面に圧接される間
に、転写帯電器10による帯電を受けてトナー像が転写さ
れる。

その後、上記転写用紙９は、定着器14へと送られ、ト
ナー像が転写用紙９上に定着される。

なお、トナー像が転写された誘電体ドラム１の表面
は、プリクリーニングコロトロン15によって残留電荷が
消去された後、クリーナー16によって残留トナーや紙粉
等が除去され、次回の記録工程に備える。

ところで、上記第１及び第２の記録ヘッド３、６は、
第３図に示すように構成されている。

図において、３は記録ヘッドであり、この記録ヘッド
３は、誘電体ドラム１の近傍に配設されるイオン発生器
21と、このイオン発生器21に隣接して設けられるイオン
流制御スリット22の一側に配設される複数の制御電極2
3、23…と、各制御電極23、23…に画像制御電圧を印加
する制御回路24とで構成されている。

上記イオン発生器21は、放電ワイヤ25及びこれを取囲
むシールド26とからなり、上記シールド26は、左右に分
割可能な一対のシールド部材26a、26bを相互に離間配置
し、その両側を側板（図示せず）で固定してなるもので
あり、上記シールド26の上部開口27は、ノズル28から圧
縮空気が導入される空気導入用スリットとして形成され
るとともに、上記シールド26の下部開口29は、発生イオ
ンが排出されるイオン排出スリットとして形成される。
なお、上記放電ワイヤ25には、誘電体ドラム１上の帯電
極性と逆極性の高電圧が印加されるようになっている。

また、上記シールド26の下部には、絶縁性のスペーサ
30を介してガラス等からなる絶縁基板31が離間配設され
ており、上記シールド26の下部、スペーサ30及び絶縁基
板31で画成される部位が前記イオン排出スリット29に連
通するイオン流制御スリット22として誘電体ドラム１に
向かって形成されている。そしてまた、上記制御電極2
3、23…は、第４図に示すように、所定の解像度で絶縁
基板31に予め貼着され、絶縁基板31をシールド26側へ組
付ける際にイオン流制御スリット22の一側面に配置され
るようになっている。

さらに、上記制御回路24は、第３図に示すように、各
制御電極23、23…毎に付設されるもので、図示外の動作
指定部からの信号に応じた電圧を印加するかアースに接
続するかを切換える切換スイッチ33、33…を有してい
る。

第１図はこの実施例に係る制御回路を示すものであ
る。

図において、35は制御手段としてのCPU、36は１色目
の画像データを記憶するRAM、37は２色目の画像データ
を記憶するRAM、38は補正用のデータを記憶するROM、39
及び40は１色目の画像の記録を行なうためのラインバッ
ファ及びD/A変換器、41及び42は２色目の画像の記録を
行なうためのラインバッファ及びD/A変換器、３、６は
前記記録ヘッド、43はホスト機器とのI/Oポートをそれ
ぞれ示している。

この実施例では、１ドット当たりの階調数を３とし
た。すなわち、１色目のシアン色、２色目の赤色とも、
ベタ画像のトナー層を厚さを意味するパイルハイトは30
μｍ、中間濃度部では15μｍであり、そのときの各々の
濃度は1.2及び0.6である。また、潜像電位は、各々V1、
V2である。

また、誘電体ドラム１表面の静電容量は、ドラム表面
の誘電体として比誘電率が３で、厚さが50μｍのPET
（ポリエチレンテレフタルート）を使用した場合、 8.85×10^-12×｛3/（50×10^-6）｝＝5.31×10^-9（F/Cm²）となる。

一方、シアン色のベタ部のトナーの静電容量は、トナ
ーの誘電率を３×10^-4とした場合、 8.85×10^-12×｛3/（50×10^-6）｝＝8.85×10^-9（F/Cm²）となる。

従って、シアン色のトナー像の静電容量は、見掛け
上、誘電体ドラム１の誘電体からなるコンデンサとその
上のトナー層からなるコンデンサを直列に接続した値と
等しくなり、ベタ部の静電容量は、3.31×10^-9（F/C
m²）となる。また、中間濃度部の静電容量は、4.08×10
^-9（F/Cm²）となる。

従って、誘電体ドラム１表面の静電容量は、トナー像
の有無及びトナー像の濃度によって異なる。そのため、
CPU35は、誘電体ドラム１上の静電容量を考慮して、記
録ヘッド６による２色目の静電潜像の形成を行なうよう
になっている。

以上の構成において、この実施例に係る多色記録装置
では、次のようにして多色画像の記録が行なわれる。

すなわち、記録すべき１色目及び２色目の画像データ
は、ホスト機器からI/Oポート43を介して色毎に入力さ
れ、これらの画像データは、RAM36及び37にそれぞれ記
憶されるが、これらの画像データに対しては、２色目の
静電潜像を形成すべき位置に１色目のトナー像があるか
ないか、又トナー像がある場合にはベタ部か中間濃度部
かが判別され、その判別結果に応じて次に示すような補
正がなされる。

この補正は、第５図（ａ）に示すようにして行なわれ
る。

記録すべき１色目及び２色目の画像データは、ホスト
機器からI/Oポート43を介して入力され、RAM36及び37に
それぞれ記憶される。そして、CPU35は、RAM36及び37の
データに基づいて、２色目の静電潜像を形成すべき位置
に１色目のトナー像があるかないか、又トナー像がある
場合にはベタ部か中間濃度部かを判別する（ステップ
１）。次に、１色目のトナー像がベタ部の場合には、RO
M38のテーブルＢを選択し（ステップ２）、又１色目の
トナー像が中間濃度部の場合には、ROM38のテーブルＡ
を選択（ステップ３）する。そして、ROM38のテーブル
Ａ又はＢから２色目の画像データに対する補正データを
得る（ステップ４）。

なお、１色目のトナー像がない場合には、RAM37から
そのまま２色目のデータエリアより画像データを得る
（ステップ５）。

その際、記録ヘッド６の１ビットの画像データは、１
バイトに信号から構成されており、上記テーブルＡに
は、例えば第５図（ｂ）に示すように、画像なしの場合
には0FFH、中間濃度の場合には7FH、ベタ画像の場合に
は00Hとなるように予め設定されている。

さらに、詳述すると、２色目の画像データを記録すべ
き位置に１色目の画像データがない場合には、２色目の
画像データに応じてそのまま静電潜像の形成を行なえば
良い。

次に、２色目の画像データを記録すべき位置に１色目
の画像データがあって、しかもその濃度が0.6であり、
２色目の画像データが同じく濃度0.6の中間濃度画像の
場合には、次のように補正する。２色目の画像データと
して濃度0.6の中間濃度画像を記録する場合には、第６
図に示すように、誘電体ドラム１の表面に形成される潜
像の電位は、V1である必要がある。

しかし、誘電体ドラム１の表面に濃度0.6のトナー像
が既に形成されていると、誘電体ドラム１表面に静電容
量は、前記の如く見掛け上4.08×10^-9（F/cm²）となっ
ている。従って、この誘電体ドラム１の表面に２色目の
中間濃度の画像に対応した電位V1の静電潜像を形成する
ために印加しなければならないイオン量は、Ｑ＝CVの関
係から、V1×4.08（nC/cm²）となる。そのため、記録ヘ
ッド６からは、V1×4.08（nC/cm²）だけのイオン量を放
出すれば良いことになる。

第７図は現像像のパイルハイトと書込みデータの電圧
との関係を示すものである。また、第８図はイオン量と
書込みデータとの関係を示すものである。

そして、ホスト機器からプリントリクエスト信号が入
力されると、CPU35は、１色目のシアンの画像から記録
を開始する。すなわち、誘電体ドラム１の表面は、画像
形成動作に先だって、チャージスコロトロン２によって
一様に帯電される。その後、誘電体ドラム１の表面に
は、第１図に示すように、RAM36に記録された１色目の
画像信号に応じて、ラインバッファ39及びD/A変換器40
を介して記録ヘッド３によって１色目の静電潜像がすべ
て形成されるまで繰返される（ステップ６〜９）。この
誘電体ドラム１上に形成された１色目の静電潜像は、第
１の現像器４のシアン色のトナーによって現像され、シ
アン色のトナー像となる。

次に、上記誘電体ドラム１の表面は、再帯電スコロト
ロン５によって一様に再帯電される。その後、誘電体ド
ラム１の表面には、RAM37に記憶された補正後の２色目
の画像データに基づいて、ラインバッファ41及びD/A変
換器42を介して記録ヘッド６によって２色目の静電潜像
が形成される。

このとき、記録ヘッド６によって形成される２色目の
画像データは、上記の如く２色目の静電潜像を形成すべ
き位置に１色目のトナー像があるかないか、又トナー像
がある場合にはベタ部か中間濃度部かに応じて、既に補
正されているため、誘電体ドラム１上に１色目のトナー
像の有無等に拘りなく、常に一定の静電潜像を形成する
ことができる。従って、誘電体ドラム１上に同時に２色
のトナー像を形成して多色記録を行なう装置において、
２色目の記録画像において中間調の再現性が１色目と異
なることなく、高品質の多色画像記録が可能となる。

なお、上記の実施例では、誘電体ドラム１が１回転す
る間に２色の画像を形成する場合について説明したが、
誘電体ドラム１が２回転する間に２色の画像記録を行な
う場合でもよいことは勿論である。

また、記録する画像の色も３色以上でも勿論良い。

さらに、上記実施例では、テーブルに記憶された値は
固定した場合について説明したが、濃度又は潜像電位の
値に応じて所定の演算式等に基づいて適宜変更するよう
にしても良い。

また、この発明は、転写タイプばかりでなく、カラー
静電プロッタ等にも適用できることは勿論である。

［発明の効果］この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、２色
目の静電潜像の形成条件を、潜像担持体上にすでに形成
された現像像の条件に応じて変化させることにより、潜
像担持体上に同時に複数の現像像を形成して多色記録を
行なう装置において、２色目以降の記録画像において中
間調の再現性が１色目と異なることなく、高品質の多色
画像記録が可能な多色記録記録装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る多色記録装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は多色記録装置を示す構成図、第３
図は記録ヘッドを示す断面図、第４図は制御電極を示す
斜視図、第５図（ａ）、（ｂ）は動作を示すフローチャ
ート及びメモリの内容を示す説明図、第６図は光学濃度
と潜像電位との関係を示すグラフ、第７図は現像像のパ
イルハイトと書込みデータとの関係を示すグラフ、第８
図はイオン量と書込みデータとの関係を示すグラフであ
る、［符号の説明］１……誘電体ドラム２、５……帯電用スコロトロン３、６……記録ヘッド４、７……現像器 35……CPU

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン流を制御して照射することによって
潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、こ
の潜像形成手段によって形成された静電潜像を現像する
２つ以上の色の異なる現像手段とを具備し、潜像形成工
程と現像工程を複数回行なうことによって多色記録を行
なう多色記録装置において、上記潜像形成手段によって
２色目以降の静電潜像を形成する際のイオン量を、潜像
担持体上に既に形成された現像像の有無による、当該潜
像担持体の静電容量の変動を考慮して制御する制御手段
を設けたことを特徴とする多色記録装置。