JP2907944B2

JP2907944B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2907944B2
Application number: JP2116016A
Authority: JP
Inventors: 伸夫笠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1999-06-21
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: JPH0413161A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、フルカラー画像形成と黒白画像形成とが可
能なカラー画像形成装置に関する。

従来技術電子写真プロセスを用いてフルカラー画像を得る方法
としては、原稿を青、緑、赤の３色に分解し、その色分
解画像光で一つの感光体を順次露光し、感光体上に順次
形成された静電潜像を青、緑、赤の補色であるイエロ
ー、マゼンタ、シアン（以下Y,M,Cと略す）の３原色で
夫々現像し、同一の転写紙に順次位置を合わせて重ねあ
わせ転写し、定着することによりフルカラー画像を得る
重ね合わせ転写方式のフルカラー画像形成方法がよく知
られている。なお、３色の他に原稿を黄色フィルターを
掛けて露光し、その潜像を黒（以下BK略す）で現像する
４色重ね合せ転写も行なわれている。また、原稿の色分
解光で直接感光体を露光する代わりに、原稿の３色分解
光をCCD等の画像情報読み取り素子で読み取り、この各
色の強度レベルをもとに画像演算処理を行なって、Y,M,
C,BKの各色で現像すべき書き込み画像データを出力し、
このデータによりレーザ書き込み光学系で感光体に光書
き込みを行なうデジタルカラー画像形成方法も知られて
いる。いずれにしても、フルカラー画像を重ねあわせ転
写方式で形成するには感光体の外周面に対向させて順
次、Y,M,Cの３色またはこれにBKを足した４色の現像装
置を配設しなければならない。

フルカラー画像形成装置の問題点としては、フルカラ
ーが造形性が可能なだけではなく、黒白画像形成も同じ
機械で出来るものでなければ二重投資になり、設置スペ
ースも２台分必要になるので普及しないと云うことがあ
る。フルカラー画像形成と黒白画像形成との両方が可能
なカラー画像形成装置では、黒白画像形成の頻度の方が
フルカラー画像形成の頻度よりはるかに多いと考えられ
る。理論的に云えば、Y,M,Cのトナーを混入することに
より黒色を出すことが出来るはずであるが、現実のトナ
ーの分光反射率特性等から純粋の黒色を作り出すことは
できないし、BKトナー１色で作る方がはるかに少ない時
間で作成可能であり、黒白画像形成をY,M,Cのトナーの
混食により作ることは行なわれない。そこで、フルカラ
ー画像を重ねあわせ転写方式で形成するには感光体の外
周面に対向させて順次、Y,M,Cの３色またはこれにBKを
足した４色の現像装置を配設していた。

４色の現像装置を感光体に対向させて順次配置するこ
とを容易にすると共に、４色の現像装置の形状構成を同
じにしてコスト低減を計ることを目的として、例えば、
特開昭62-182766号公報には、感光体として水平方向に
延びるベルト状感光体を使用し、その上走部上面に対向
させてY,M,Cの３つの現像装置と、白黒単色用のBK現像
装置とを配設した多色電子写真複写機が開示されてい
る。４つの現像装置をベルト状感光体の上走部に配置し
たために、感光体の長さが長くなり、全周が有効に利用
されていないうえに、フルカラー複写用BK現像装置を備
えていない。従って、フルカラー複写の黒色部分の画質
が落ちることが避けられず、しかもアナログ式カラー複
写機のためカラーマスキングが非常に困難であり、通常
乾式現像によるものではカラー用BK現像装置をもてな
い。

また、最近、本出願人により、第５図に示す如く、感
光体として鉛直面上に配置された上下２つのローラに掛
け渡された縦方向に延設されたベルト状感光体51の片側
に対向して順次Y,M,C,BKの４つの現像装置52Y,52M,52C,
BKを配設し、反対側に帯電装置53、書き込み光学系54、
クリーニングユニット55、除電装置56が配設されたカラ
ー記録装置が提案されている。感光体ベルト51の下端部
に対向させて転写チャージャ57が設けられており、感光
体ベルト51の下端と転写チャージャ57との間を上走部が
通過するように水平方向に往復動可能に転写ベルト58が
設けられている。転写ベル58の上走部内面には偏心カム
59が係合し、転写ベルト58を感光体ベルト51の下端に接
離可能としている。

装置の上部には、カラーが像読み取り装置60が設けら
れ、青、緑、赤の３色に色分解された原稿情報を読み取
りこの情報信号を画像演算処理してY,M,C,BKで現像すべ
き画像データを形成し、このデータをレーザ書き込み光
学系54に順次入力し、感光体ベルト51上に順次光書き込
みを行なう。これにより感光体51上に順次形成された４
種の潜像は夫々Y,M,C,BKの現像装置52Y,52M,52C,52BKで
現像され、給紙カセット61より転写ベルト58に給紙さ
れ、静電吸着され、転写ベルト58に担持されて感光体51
に接して搬送される転写紙に往工程で１つずつ重ねあわ
せ転写され、復工程では感光体51より転写ベルト58を離
間させて未定着トナー像を摺らないようにして元の位置
に戻している。４色のトナー像の転写が完了した転写紙
は定着装置62により定着され、フルカラーが像が形成さ
れて機外に排出される。

このカラー記録装置でも、Y,C,B,Kの４つの現像装置5
2Y,52M,52C,52BKは形状、構成を同一とすることができ
るが反対側にはかなりスペースの余裕が有り、また、BK
現像装置がカラー現像装置と同一容量になる欠点を有し
ている。

なお、感光体の周囲を有効に活用するため、特開昭64
-8330号公報には、Y,M,C,BK現像装置を１つの円筒内に
納めレボルバー型としてい、現像する１つのみが感光体
に対向するようにした複写機が開示されているが、白黒
単色用のBK現像装置を備えておらず、上記と同様BK現像
装置がカラー現像装置と同一容量になる欠点を有してい
る。

ところで、カラー現像装置の１つを使用してカラー単
色画像形成が可能であるとの記載がしばしば見受けられ
るがカラー単色画像に適した色としては赤，緑，青，セ
ピア等であり、Y,M,Cの各色はカラー単色画像にふさわ
しい色と考えられないので、現実には行なわれていな
い。

従って、フルカラー画像形成のみに使用されるY,M,C,
BKの現像装置の容量に比して、黒白画像形成のBK現像装
置の容量をはるかに大きくすることが必要であった。

発明が解決しようとする課題本発明は、上記した従来の問題を解消し、高画質フル
カラーコピー画像と高画質白黒コピー画像とが得られ、
しかも使用頻度の高い白黒単色画像形成用の黒色現像装
置の容量を大きくできるカラー画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解消するため、本発明は、像担持体に像を
書き込む書き込み手段と、該書き込み手段により、像担
持体上に書き込まれた潜像をトナー像として可視化する
現像手段と、トナー像を転写材に転写する手段とを有
し、前記現像手段として３種の有彩色と黒色との４色の
フルカラー画像形成用現像装置を具備するカラー画像形
成装置において、前記像担持体が１つのベルト状であっ
て、前記現像手段にフルカラー画像形成用の黒色現像装
置とは異なる白黒単色画像形成用の黒色現像装置を設
け、前記ベルト状像担持体の外周面の一平面でフルカラ
ー画像形成用３種の有彩色と黒色との４色の現像装置に
より現像し、白黒単色画像形成用黒色現像装置のみを前
記ベルト状像担持体の他の一平面で現像することを特徴
としている。

作用上記請求項１の構成によれば、カラー原稿のなかの黒
色部分をY,M,C,現像剤で合成する必要もなく、単色のカ
ラー用黒現像剤で画像形成できるので、黒色部分の再現
が良くなり、また白黒原稿は白黒専用の現像剤を用いる
ことが可能となので高画質白黒画像が得られ、さらに白
黒単色画像形成用の黒色現像装置の容量を大きくするこ
とができる。しかも、シームレスベルト状像担持体の外
周面の一平面に対向させてフルカラー画像形成用３種の
有彩色と黒色との４色の現像装置を配置し、白黒単色画
像形成用の黒色現像装置のみを他の一平面に対向させて
配置したので、コンパクトで、フルカラー画像形成用と
白黒単色画像形成用の現像剤が混じりあうこともない。

上記請求項２の構成によれば、カラー原稿のなかの黒
色部分をY,M,C,現像剤で合成する必要もなく、単色のカ
ラー用黒現像剤で画像形成できるので、黒色部分の再現
が良くなり、また白黒原稿は白黒専用の現像剤を用いる
ことが可能となので高画質白黒画像が得られ、さらに白
黒単色画像形成用の黒色現像装置の容量を大きくするこ
とができる。しかも、現像区域が異なるので、コンパク
トで、フルカラー画像形成用と白黒単色画像形成用の現
像剤が混じりあうこともない。

上記請求項３の構成によれば、Y,M,C現像剤と同系統
のBK黒現像剤を用いるので、デジタル画像処理によるカ
ラーマスキング、特にUCR（下色除去）の効果が最も発
揮できる。さらに、ベタ画像に対しても、同系統の現像
剤であるので、同一の現像特性を持ち、均一な画像を形
成できる。そして、定着後のコピーも定着不良、光沢ム
ラの発生がない。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すデジタル式カラー
電子写真複写機の概略図である。

第１図において、コンタクトガラス2,上に置かれた原
稿１を照明ランプ３、ミラー群４、縮小レンズ５、カラ
ーCCDイメージセンサ６、スキャナーコントローラ７に
て構成されたカラースキヤナー装置により青、緑、赤及
び黒の原稿像に対応した電気信号に変換される。この電
気信号は、更に画像処理部８にて加工され、書き込み部
９へ送られる。書き込み部９にて光信号に変換され、レ
ーザービームとしてポリゴンミラー10、ｆθレンズ、ミ
ラーを介して像担持体としてのシームレスベルト状感光
体11上に光照射される。感光体11の周囲には通常光によ
る除電を行なう除電装置12、帯電装置13、５つの現像装
置14,15,16,17、18及び感光体クリーニング装置19を設
けられている。

上記５つの現像装置14,15,16,17,18の中、４つがフル
カラー用の現像装置であって、14はイエローY,15はマゼ
ンタM,16はシアンC,17は黒BKである。これらフルカラー
用の現像装置14,15,16,17は、すべて同じ形状であり、
縦方向に配設された感光体11の左側の一平面にその外周
面に対向して配置されている。また、現像装置18は白黒
単色用の大型の装置であって、フルカラー用の現像装置
14,15,16,17とは構成形状が異なり、縦方向に配設され
た感光体11の右側の一平面にその外周面に対向して配置
されている。

また、フルカラー用の現像装置14,15,16,17はすべて
同系統のフルカラー画像形成用の現像剤を用いている。
すなわち、フルカラー用の現像装置14,15,16,17のY,M,
C,BKの各現像剤が電気特性（電気抵抗、誘電率、帯電量
等）、熱特性（軟化点、融点、収縮率等）、機械特性
（粒径、粒子の形状、粒度分布等）において同系統の特
性をもつものが用いられている。また、現像装置18はフ
ルカラー用の現像装置17のBK現像剤とは異なる白黒画像
形成用のBK現像剤を用いている。

なお、第２図には現像装置14,15,16,17,18に用いられ
るフルカラー画像形成用の黒現像剤と白黒画像形成用の
黒現像剤の好ましい現像特性一例を示す。Ａは現像装置
18に使用する白黒コピー用黒現像剤、Ｂは現像装置17に
使用するフルカラー用黒現像剤、Ｃは現像装置16に使用
するフルカラー用シアン現像剤、D,Eは現像装置14,15に
使用する同じくマゼンタ及びイエロー現像剤を示す。フ
ルカラー画像形成用の黒現像剤Ｂは、原稿の画像濃度と
コピー上の画像濃度の比γがγ＝１であるが、白黒画像
形成用の黒現像剤Ａはγ＞１である。

20は中間転写ベルトであり、この周囲に第１転写装置
21、第２転写装置（バイアスロール）22、中間転写体ベ
ルトクリーナ23、バイアスロールクリーナ24、廃棄トナ
ーボトル25及び複数の支持ローラ26を備えている。

転写紙30は給紙コロ31により１枚ずつ給紙される。特
殊サイズ紙等は手差しテーブル装置32を用いる。ガイド
板、搬送ロール、レジストロール33により第２転写部へ
移送され、原稿像に対応したトナー像が中間転写体ベル
ト20上により転写紙30へ転写される。その後搬送装置34
により定着装置40にて定着され、排出ロール35により機
外に排出されコピースタッカー36にコピー37がストック
される。

中間転写体ベルト20上には複写モードに応じて単色
像、２色像、３色像、４色像（単色コピー、マルチカラ
ーコピー、フルカラーコピー）が形成される。これらは
通常のカラー電子写真作像サイクルをへて、感光体上の
トナー像を第１転写装置21により中間転写体ベルト上へ
再転写することにより行なう。

かく構成のデジタル式カラー電子写真複写機は、カラ
ー原稿のなかの黒色部分、例えば黒文字、黒図柄もY,M,
C,トナーで合成する必要もなく、単色のカラー用黒トナ
ーで画像形成できるので、黒色部分の再現が良く、高画
質フルカラーコピー画像が得られる。しかも、Y,M,C現
像剤と同系統の黒現像剤を具備しているので、デイジタ
ル画像処理によるカラーマスキング、特にUCR（下色除
去）の効果が最も発揮できる。さらに、ベタ画像に対し
ても、同系統の現像剤であるので、同一の現像特性を持
ち、均一な画像を形成できる。そして、定着後のコピー
も定着不良、光沢ムラの発生もなくなる。

また、現像装置18はフルカラー用の現像装置17のBK現
像剤とは異なる白黒コピー専用現像剤を用いるので、高
画質白黒コピー画像が得られる。しかも、２種類の黒現
像剤及び黒現像装置をもつので、図示しない選択スイッ
チ、制御、駆動手段により選択して、高光沢度白黒コピ
ーを必要とする場合は、カラー用黒現像剤、低光沢度白
黒コピーの場合は、白黒コピー用現像剤を選択するよう
にでき、高光沢度、低光沢度コピーが選択できる。

ところで、通常、白黒単色コピーはライン画像がほと
んどであり、カラーコピーはベタ画像が多いが、技術的
にはこれら両方を完全に満足し得る現像システム（現像
剤、現像装置）も２種類の黒現像剤及び黒現像装置をも
つことで可能となる。すなわち、２つの現像システムを
具備しているのでどちらかを一方を選択使用することに
より可能である。

かく構成すれば、文字、線画等のライン画像の再現、
または絵柄、写真等のベタ画像の再現が最も良いコピー
が選択できるようにする。

さらに、ユーザーの使用頻度が最も大きい白黒コピー
の作成についても、専用現像剤を使用するので最も現像
剤の耐久性が期待できる現像剤処方、材料を使用でき、
信頼性、経済性を高められる。またさらに、現像装置の
簡易化、耐久性、経済性、メンテナンス性の向上が計
れ、白黒コピー専用現像装置を、機械全体を大きくし、
複雑にすることなく、大容量の現像剤を収納可能なもの
とすることができる。

フルカラー現像システム（剤、装置）が４色ともほぼ
同一とすることが可能となり、また感光体ベルトに対し
て各現像区域が同一なベルト平坦部に現像装置を設置す
るので、現像装置は共通のコンパクトなものにすること
が可能となる。このことは、機械の生産性、メンテナン
ス性、経済性の向上輪もたらす。そして、機械全体のコ
ンパクト化、耐久性、信頼性、メンテナンス性、経済性
が向上する。

フルカラー現像装置に対して、離れた位置に白黒コピ
ー専用現像装置が配置可能となるので、トナー剤の飛
散、落下とうによる、トナーの混色、色違い現像、とう
の異常画像の発生を防止できる。機械全体のコンパクト
化、耐久性、信頼性、メンテナンス性、経済性が向上す
る。

第３図は、本発明の別の実施例を示すデジタル式カラ
ー電子写真複写機の概略図である。

第３図示すデジタル式カラー電子写真複写機は、第１
図の複写機と比べ、１つの円筒内に納めたレボルバー式
のフルカラー用現像装置14,15,16,17を用いている点が
異なり他の構成はほぼ同様である。

かく構成の複写機は、原稿像を書き込む位置からフル
カラー用現像装置14,15,16,17の現像位置までの距離が
４色とも同一であって、白黒コピー用現像装置18の現像
位置が前記フルカラー用現像装置の現像位置と異なって
いる。よって、フルカラー用現像装置の現像位置が同一
なので、高画質フルカラーコピー画像が得られ、現像装
置は共通なコンパクトなものにすることが可能となる。
さらに、上記第１図の実施例と同様の効果が得られる。

第４図は、本発明のさらに別の実施例を示すデジタル
式カラー電子写真複写機の概略図である。

第４図示すデジタル式カラー電子写真複写機は、第１
図の複写機と比べ、１つの円筒内に納めたレボルバー式
のフルカラー用現像装置14,15,16,17を用い、そしてド
ラム状の感光体11を用いている点が異なり他の構成はほ
ぼ同様である。

かく構成の複写機も、原稿像を書き込む位置からフル
カラー用現像装置14,15,16,17の現像位置までの距離が
４色とも同一であって、白黒コピー用現像装置18の現像
位置が前記フルカラー用現像装置の現像位置と異なって
いる。よって、フルカラー用現像装置の現像位置が同一
なので、高画質フルカラーコピー画像が得られ、現像装
置は共通なコンパクトなものにすることが可能となる。
さらに、上記第１図の実施例と同様の効果も得られる。

効果上記構成によれば、本発明ではカラー原稿のなかの黒
色部分をY,M,C,現像剤で合成する必要もなく、単色のカ
ラー用黒現像剤で画像形成できるので、黒色部分の再現
が良くなり、また白黒原稿は白黒専用の現像剤を用いる
ことが可能となので高画質白黒画像が得られ、さらに白
黒単色画像形成用の黒色現像装置の容量を大きくするこ
とができる。しかも、コンパクトで、フルカラー画像形
成用と白黒単色画像形成用の現像剤が混じりあうことも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すデジタル式カラー電
子写真複写機の概略図、第２図はフルカラー画像形成用
の黒現像剤と白黒画像形成用の黒現像剤の現像特性一例
を示すグラフ、第３図は本発明の別の実施例を示すデジ
タル式カラー電子写真複写機の概略図、第４図は本発明
のさらに別の実施例を示すデジタル式カラー電子写真複
写機の概略図、第５図は従来のデジタル式カラー電子写
真複写機の概略図である。 11……感光体 14,15,16,17……フルカラー用現像装置 18……白黒用の現像装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−11456（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−118366（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−212960（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−85266（ＪＰ，Ａ) 特開平３−28865（ＪＰ，Ａ) 特開平１−112265（ＪＰ，Ａ) 特開平４−5669（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−263968（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−151555（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−5157（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−94861（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に像を書き込む書き込み手段と、
該書き込み手段により、像担持体上に書き込まれた潜像
をトナー像として可視化する現像手段と、トナー像を転
写材に転写する手段とを有し、前記現像手段として３種
の有彩色と黒色との４色のフルカラー画像形成用現像装
置を具備するカラー画像形成装置において、前記像担持体が１つのベルト状であって、前記現像手段
にフルカラー画像形成用の黒色現像装置とは異なる白黒
単色画像形成用の黒色現像装置を設け、前記ベルト状像
担持体の外周面の一平面でフルカラー画像形成用３種の
有彩色と黒色との４色の現像装置により現像し、白黒単
色画像形成用黒色現像装置のみを前記ベルト状像担持体
の他の一平面で現像することを特徴とするカラー画像形
成装置。