JP2977488B2 - 多色記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は電子写真記録方式や
静電記録方式等による多色記録装置に係り、特に現像部
から供給されるトナーの色の数よりも多い色により高解
像度の多色記録を、高速に行う装置構成に関するもので
ある。近年情報の多様化に伴って記録情報のカラー化が
要求されつつあり、電子写真記録及び静電記録なども例
外ではなく、多色記録のための種々の装置及び方法が提
案されている。 【０００２】電子写真記録方式や静電記録方式は文字等
の情報を複数の画素の組合せにより表現し記録する。即
ち、一つの文字は横方向にＭ個、縦方向にＮ個の画素を
配列したＭ×Ｎ個のドットマトリックスによって表され
る。電子写真記録方式では潜像形成手段としてレーザ光
を使用した露光系が用いられるが、このレーザ光の1 ド
ットが1 画素に対応している。このような電子写真記録
方式によって画像のカラー記録を行うには、原理的には
感光ドラムなどの潜像形成媒体に第１の色に対応する潜
像を形成した後に、該潜像を第１の色のトナーにより現
像してトナー像を得る。このような像形成工程を必要と
する色の回数だけ順次繰り返して多色のトナー像を得る
もので、高解像度で高速記録が可能なことが要求されて
いる。 【０００３】 【従来の技術】上記した例えば電子写真記録方式による
多色記録装置としては、実際には更に以下の4 方式に大
別される。即ち、第１の方式は潜像形成媒体となる感光
ドラムの周囲に1 個の潜像形成手段と、トナーの色が異
なる複数個の現像手段とを配備し、感光ドラムが1 回転
する間に一つの色のトナー像を感光ドラム上に形成し、
該感光ドラムを複数回回転して多色のトナー像を形成し
た後、これら多色のトナー像を一括して記録用紙に転写
するものである。 【０００４】又、第２の方式は潜像形成媒体となる感光
ドラムの周囲に、1 個の潜像形成手段とトナーの色が異
なる複数個の現像手段とを配置し、該感光ドラムが1 回
転する間に一つの色のトナー像を回転ドラム上に形成
し、そのトナー像を記録用紙に転写し、該感光ドラムが
複数回回転することにより記録用紙上に順に色の異なる
トナー像を転写して記録用紙上に多色のトナー像を得る
ものである。 【０００５】更に、第３の方式は潜像形成媒体である感
光ドラムの周囲に、記録に用いる色の数だけの潜像形成
手段と現像手段とを配置し、感光ドラムが1 回転する間
に多色のトナー像を該感光ドラム上に形成し、その回転
中に該多色のトナー像を一括して記録用紙に転写するも
のである。更に、第４の方式は潜像形成媒体である感光
ドラムの周囲に、複数個の潜像形成手段と現像手段とを
配置し、異なる色に対応する複数のドットを並べて1 画
素を構成すると共に、感光ドラムが1 回転する間に、各
色に対応した潜像形成と現像とを繰り返し感光ドラム上
に複数のドットによって1 画素が構成される多色のトナ
ー像を形成し、該多色のトナー像を、一括して記録用紙
に転写するものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで上記各方式に
おいて、配置した現像手段のトナーの色と同じ数の多色
記録を行うのは比較的容易であるが、トナーの色の数よ
りも多い色を得る場合には、例えば第４の従来方式のよ
うに多色ドットを隣接配置して混色画素を得るようにし
ていたため、全体として記録画像の解像度が低下する問
題がある。 【０００７】また、第３の方式の１つとして例えば特開
昭５８−１４３３５２号公報に示される構成では感光体
に付与する第１のトナー像形成に引き続き第２の露光と
現像を繰り返して第２のトナー像を形成し、画素単位で
トナー像を重ねて多色記録することが可能とされている
が、余分な第２のトナーが既に形成された第１のトナー
像中の一部の第１のトナーと、不必要に入れ変わって混
色を招来するという問題がある。 【０００８】従って本発明は上記問題を解消してトナー
の色の数よりも多い色数の多色記録を高い解像度で色ず
れなく行うことを可能とした多色記録装置の提供を目的
とするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの発明では、第１の色トナー像を形成するために、エ
ンドレス状に移動する潜像形成媒体を第１の電位で帯電
させた後、前記潜像形成媒体上に第１の潜像部を形成す
るために第１の露光をし、第１の現像バイアス電位を与
えた第１の現像部により、第１の露光により形成された
第１の潜像部を所定波長以上の光を透過する第１の色ト
ナーで現像し、引き続き同一潜像形成媒体を第１の電位
よりも高い第２の電位で帯電させた後、前記第１の色ト
ナーにより現像された領域を含む前記潜像形成媒体上に
選択的に前記第１の色トナーを透過する前記所定波長以
上の光で第２の露光をし、第２の露光をすることにより
形成された第２の潜像部を上記第１の現像バイアス電位
よりも高い第２の現像バイアス電位に設定した第２の現
像部で非接触現像法により第２の色トナーで現像し、し
かる後それら第１、第２の色トナーが画素単位で重なる
部分を含むトナー像を記録用紙に一括転写してトナーの
色数より多い色の多色記録を行うようにしたことを特徴
とする多色記録方法が採用される。 【００１０】即ち、本発明においては、潜像形成媒体で
ある感光ドラム上に、該感光ドラムが1 回転する間に各
色に対応した潜像形成と現像及び媒体表面への順次高電
位な帯電を複数回繰り返して行うことにより潜像形成媒
体上にトナー像重畳領域からなる本来のトナーの色数よ
りも多い多色のトナー像を形成する。またその多色のト
ナー像をその回転中に転写手段により一括して記録用紙
に転写することにより色ずれがなく、単色、2 色、3 色
・・・とトナー像が上下に重畳した色ドットにより1 画
素が構成された高解像度の多色画像を高速に記録するこ
とが可能となる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施例
について詳細に説明する。図１は本発明に係る多色記録
装置の一実施例を示す概要構成図であり、１は感光ドラ
ム、21〜23は帯電器、31〜33は露光部、41〜43は現像
部、5 は転写コロトロン51を備えた転写部、6 は除電コ
ロトロン、7 はブラシクリーナ、8 は除電ランプ、9 は
記録用紙である。 【００１２】潜像形成媒体としての感光ドラム1 はその
表面に感光層を有し、矢印の方向に一定速度で回転して
いる。帯電器21〜23は感光層の表面に均一に電荷を供給
するものである。露光部31〜33は潜像を形成するもの
で、記録すべき文字などの情報に応じてレーザ光を感光
ドラム1 上の感光層に照射する。これら各露光部31〜33
からのレーザ光の1 ドットにより文字などの情報の一つ
の画素を構成する。 【００１３】現像部41〜43はこのようにして形成された
感光層上の潜像に反転現像によりトナー像を形成するも
ので、例えば現像部41ではイエローのトナー像を形成
し、現像部42ではマゼンタのトナー像を形成し、現像部
43ではシアンのトナー像を形成する。即ち、これら帯電
器と露光部及び現像部のセットによって感光層上に、あ
る色のトナー像を形成するわけで、このようなユニット
が感光ドラム1 の回転方向に沿って３個併設されてい
る。 【００１４】転写部5 は感光層上に形成されたトナー像
を記録用紙9 に転写するものであり、そのために転写コ
ロトロン51を備えている。又除電コロトロン6 は、転写
部5で転写されなかった残留トナーと感光層の電荷を静
電的に除去し、ブラシクリーナ7 は転写部5 で転写され
なかった残留トナーを感光層表面から除去し、除電ラン
プ8 は光学的に感光層の電荷を除去するものである。上
記の除電、除トナー機構により電荷及び残留トナーが除
去された感光ドラム1は再度トナー像形成プロセスに供
される。 【００１５】図２は上記露光部31〜33の制御手段を示す
ブロック図であり、200 はカラーデコード回路、300 は
露光位置補正回路、201 〜203 はパターンメモリ、204
〜206 はスキャン制御部、207 〜209 は駆動回路、220
〜222 はクロック回路、213〜215 はレーザダイオー
ド、216 〜218 は光検出器、311 〜313 は回転多面鏡
(ポリゴンミラー) である。しかしてカラーデコード回
路200 は記録すべき情報に対応するドットパターン信号
Pdと、その信号の記録すべき色を指定する色指定信号Cd
によってパターンメモリ201 〜203 にドットパターンを
供給する。例えば色指定信号Cdがイエローの時はパター
ンメモリ201 に"1" のドットパターンを、パターンメモ
リ202 〜203 には"0" のドットパターンを供給する。従
ってこの実施例では白を含めて合計8 色の色が指定可能
である。 【００１６】またクロック制御回路220 〜222 は対応す
る光検出器216 〜218 からの信号入力を契機として、1
ドット(1画素) に対応する印字クロックをつくる。パタ
ーンメモリ201 〜203 からのドットパターンが"1" の時
は、駆動回路207 〜209 がレーザダイオード213 〜215
を発光させ、ドットパターンが"0" の時は発光させな
い。該レーザダイオード213 〜215 からのレーザ光は光
学系を介して回転多面鏡311 〜313 により偏向され、感
光ドラム1 上を所定走査方向に走査される。この走査の
開始時点においてレーザ光は光検出器216 〜218 により
検出される。 【００１７】次に図３乃至図１１の電位分布図及び図１
２のタイムチャートを参照して本発明に係る多色記録方
法の一実施例を説明する。記録すべき画像の色をイエロ
ー・マゼンタ・シアンの混合色とすると、パターンメモ
リ201 〜203 には全て"1" のドットパターンが記録され
る。一方、感光ドラム1 のSe、SeTe等からなる感光層に
は帯電器21により図３に示すように電位Vs1 に初期帯電
を行う。 【００１８】次に回転多面鏡311 の回転に伴ってクロッ
ク制御回路220 に図１２(a) に示すスタート信号が入力
される。所定t 時間後、図１２(b) に示すようにクロッ
ク制御回路220 より出力したドットに対応したクロック
信号により、パターンメモリ201 からのドットパター
ン"1" が図１２(c) に示すように駆動回路207 に入力さ
れることにより露光部31のレーザダイオード213 が発光
し、イエローに対応する露光が行われ図４に示すように
電位が略０V に減衰されたドット潜像DYを形成する。次
に該ドット潜像DYは、感光ドラム1 の回転方向にあるイ
エローの現像器41により反転現像を行って感光ドラム1
上に図５に示すようにイエローのドットに対応したトナ
ー像TYを形成する。しかる後、帯電器22によって感光層
の全表面電位を、図６に示すように初期帯電電位Vs1 よ
りも高い電位Vs2 に再帯電を行う。この時イエローのド
ットに対応したトナー像TYの形成部分は、直下の感光層
の電位の上昇により再帯電電位Vs2 に近似の電位にな
る。 【００１９】次に引続き前記感光層上に、図１２(d) に
示す信号入力による露光部32のレーザダイオード214 の
発光によりマゼンタに対応する露光を行い、図７に示す
ように電位が略０V に減衰されたドット潜像DMと既にイ
エローのドットが現像された領域の上に選択的にトナー
像TY部分の電位を減衰した潜像DMを形成する。この時の
露光は、既に形成されたイエローのドットに対応したト
ナー像TYが該露光部32に到達する時間に露光位置補正回
路300 によって遅延制御される。 【００２０】次に上記ドット潜像DMは感光ドラム1 の回
転方向にあるマゼンタの現像器42により反転現像が行わ
れ、感光ドラム1 上に図８に示すようにマゼンタのドッ
トに対応したトナー像TMを、そしてイエローのドットに
対応したトナー像TY上に、マゼンタのドットに対応した
トナー像TMが上下に重畳したトナー像を形成する。その
後、上記感光ドラム1 上の感光層の全表面電位を帯電器
23によって図９に示すように電位Vs2 よりも更に高い電
位Vs3 に再帯電を行う。この時、既に形成されたイエロ
ーのドットに対応したトナー像TY及びイエローのドット
に対応したトナー像TYに、マゼンタのドットに対応した
トナー像TMが上下に重畳した部分の電位も直下の感光層
の電位上昇により、再帯電電位Vs3 に近い電位になる。 【００２１】引続き前記感光層上に露光位置補正回路30
0 によって遅延制御された図１２(e) に示す信号入力に
よる露光部33のレーザダイオード215 の発光によりシア
ンに対応する露光を行い、図１０に示すように電位が略
０V に減衰されたドット潜像DCと、既にイエローのドッ
トを現像された領域の上に選択的にトナー像TY部分、既
にマゼンタのドットを現像された領域の上に選択的にト
ナー像TM部分、既にイエローのドットに対応したトナー
像TYにマゼンタのドットに対応したトナーが重畳して現
像された領域の上に選択的にトナー像TM部分の電位を減
衰した潜像DCを形成する。次に上記ドット潜像DCは感光
ドラム1 の回転方向にあるシアンの現像器43により反転
現像を行って感光ドラム1 上に図１１に示すようにシア
ンのドットに対応したトナー像TC及びマゼンタのドット
に対応したトナー像TM上にシアンのドットに対応したト
ナー像TCが上下に重畳したトナー像、イエローのドット
に対応したトナー像TY上にマゼンタのドットに対応した
トナー像TM、シアンのドットに対応したトナー像TCが上
下に重畳したトナー像を形成する。 【００２２】このように感光ドラム1 が1 回転する間に
その感光ドラム1 の感光層上にイエロー、マゼンタ、シ
アン及びイエローとマゼンタの混合による赤、イエロー
とシアンの混合による緑、マゼンタとシアンの混合によ
る青、イエロー、マゼンタ及びシアンの混合による黒か
らなる都合7 色のドットトナー像が得られ、このトナー
像は、その回転中に転写部5 において記録用紙9 に一括
して静電転写され、図示しない定着部にて定着されて恒
久多色記録がなされる。 【００２３】従って従来の方法に比べて色ずれが無く、
一つの画素が一つの色ドット、或いは複数の色が重なっ
たドットで構成されるので、高解像度となると共に、高
速に多色記録を行うことができる。尚、上記現像部42、
43においては、感光ドラム1 の感光層上に既に形成され
たイエローのドットに対応したトナー像TY、或いはマゼ
ンタのドットに対応したトナー像TMを破壊することなく
その上に他の色のドットに対応したトナー像を現像形成
する必要がある。このため、現像部42、43に用いられる
現像剤のキャリアの粒径をトナーと同程度の5 〜100 μ
m としたソフト現像法、又はその上に両者間に係る周波
数が1KHz程度の交流バイアスを印加することにより、ト
ナーを飛翔する形で感光ドラム1 上の潜像にトナー像を
形成させる非接触現像法を用いることが望ましい。又、
初期帯電後に施す再帯電を繰り返す毎に感光層の表面電
位を高電位にする所以は、既に形成されたトナー像部分
にも十分な潜像強度を得るためであり、これに伴い現像
バイアスも比例して高く設定される。更に上記実施例に
おいて感光層上の既に形成されたトナー像部分に露光を
与えてその直下の感光層に潜像を形成する場合、色トナ
ーの着色剤として染料を用いると、特定の波長領域の光
は吸収されるが、その他の波長領域の光は減衰するもの
の透過される。 【００２４】即ち、イエロートナー像の層に対しては、
凡そ500nm より長波長の光が透過する。又、マゼンタト
ナー像の層に対しては凡そ600nm より長波長の光が透過
する。又、イエローとマゼンタのトナー像が重なってい
る層部分に対しては、マゼンタトナー像に対する場合と
同様に600nm 以上の長波長の光が透過することから、露
光用光源としては、発振波長が633nm のHe-Ne ガスレー
ザ、或いは発振波長が740 〜780nm の半導体レーザを適
用することにより各種の色トナー像の層を透過して感光
層上に十分な露光を与え、潜像を形成することができ
る。 【００２５】図１３及び図１４は本発明に係る他の実施
例を示すもので、本実施例においては既に形成されたト
ナー像部分の直下の感光層に容易に露光を与え、潜像を
形成するために、感光ドラムの基材に図１４の部分拡大
断面図に示すように透明性基材65を用い、その上面に透
明電極66を設け、更にSe、SeTe等からなる感光層67を積
層した構成の感光ドラム61を適用する。しかして感光層
67に対する露光としては、該ドラム61の内側より露光手
段62、63、64によって前記透明性基材65及び透明電極66
を透過させて行うようにする。このような方法によれ
ば、色トナー像の層が厚くなっても露光量の減衰を考慮
して発振波長が600nm 以上の長波長の露光用光源を選択
する必要がなく、又露光光量の制御も簡単になる。従っ
てトナー像部分直下の感光層67に所要の露光を容易に与
えることが可能となる。 【００２６】なお、図示した露光手段62、63、64として
は、半導体レーザと光学系及び回転多面鏡を組み合わせ
た構成、またLED アレイや液晶シャッタアレイ等からな
る小型な露光装置を用いることができる。 【００２７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る多色記録装置によれば、潜像形成媒体上に一つの
画素が単層の色トナー像で記録されているもちろん、画
素単位で異なる複数の色トナー像が上下に重畳した混合
色のトナー像で記録され、かつ各色の潜像形成に先立っ
て感光層を順次高い電圧に再帯電させているので色ずれ
の無い鮮明な状態で、トナーの色の数よりも多い色によ
る高解像度の多色記録を行うことが可能となる。 【００２８】従ってこの種の電子写真記録方式、或いは
静電記録方式等の多色記録に適用して極めて有利であ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明に係る多色記録装置の一実施例を示す
概要構成図、 【図２】 露光部の制御回路を示すブロック図、 【図３】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図４】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図５】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図６】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図７】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図８】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図９】 各記録工程における感光層の電位の変化を示
す電位分布図、 【図１０】 各記録工程における感光層の電位の変化を
示す電位分布図、 【図１１】 各記録工程における感光層の電位の変化を
示す電位分布図、 【図１２】 図２の回路の信号波形を示すタイムチャー
ト、 【図１３】 他の実施例を説明するための概略装置構成
図、 【図１４】 図１３の装置の部分拡大断面図である。 【符号の説明】 1、 61 感光ドラム 21、22、 23 露光部 41、42、 43 現像部 5 転写部 200 カラーデコード回路 300 露光位置補正回路 201 、202 、203 パターンメモリ 204 、205 、206 スキャン制御部 207 、208 、209 駆動回路 220 、221 、222 クロック回路 213 、214 、215 レーザダイオード 216 、217 、218 光検出器 311 、312 、313 回転多面鏡 62 、 63 、 64 露光手段 65 透明性基材 66 透明電極 67 感光層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−114041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−202458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−106743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−57139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−116553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−148469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−163961（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．第１の色トナー像を形成するために、エンドレス状
   に移動する潜像形成媒体を第１の電位で帯電させた後、 前記潜像形成媒体上に第１の潜像部を形成するために第
   １の露光をし、 第１の現像バイアス電位を与えた第１の現像部により、
   第１の露光により形成された第１の潜像部を所定波長以
   上の光を透過する第１の色トナーで現像し、 引き続き同一潜像形成媒体を第１の電位よりも高い第２
   の電位で帯電させた後、 前記第１の色トナーにより現像された領域を含む前記潜
   像形成媒体上に選択的に前記第１の色トナーを透過する
   前記所定波長以上の光で第２の露光をし、 第２の露光をすることにより形成された第２の潜像部を
   上記第１の現像バイアス電位よりも高い第２の現像バイ
   アス電位に設定した第２の現像部で非接触現像法により
   第２の色トナーで現像し、 しかる後それら第１、第２の色トナーが画素単位で重な
   る部分を含むトナー像を記録用紙に一括転写してトナー
   の色数より多い色の多色記録を行うようにしたことを特
   徴とする多色記録方法。