JPH01105968A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２色或いは３色のカラー画像を得るためのカ
ラー画像形成装置として、装置構成が単純化され工程を
省略することのできる小型で高速のカラー画像形成装置
に関する。

（発明の背景） 従来３色カラー画像形成装置としては特開昭６２−２６
９７６に記載の、青、赤、黒の３色の画像形成ができる
３色コビャが知られている。

第４図は従来の３色カラー画像形成装置のプリンタ部の
構成の概要を示す図である。１はＳｅ等の光導電性感光
体を有し矢印方向に回転するドラム状の像形成体、２は
像形成体１の表面を一様に帯電する帯電器、３はカラー
画像用の色別の画像データに基づく像露光光、１５は青
色トナーを収納している現像器（青トナー現像器）、４
は赤色トナーを収納している現像器（赤トナー現像器）
、６は黒色トナーを収納している現像器（黒トナー現像
器）、７は像形成体１上に複数の色トナーが付着して形
成しているカラートナー像を転写材Ｐに転写し易くする
ために必要に応じて設けられている転写前帯電器、８は
同じくカラートナー像を転写し易くするために必要に応
じて設けられている転写前露光ランプ、９は転写電極、
１０は分離電極、１１は転写材Ｐに転写されたトナー像
を定着させる定着器、１２は除電ランプと除電用コロナ
放電器の一方または両者の組合せからなる除電器、１３
は像形成体１上のトナー像を転写した後にその表面に接
触して表面の残留トナーを除去し、第１回の現像が行わ
れた表面が到達するときまでには像形成体１の表面から
離れるクリーニングブレード１４やファーブラシを有す
るクリーニング装置である。

次に、第４図のカラー画像形成装置の画像形成プロセス
について説明する。

まず、像形成体１の表面は帯電器２によって一様に帯電
される。この帯電の極性は、用いる感光体により正であ
っても負であってもよいが、ここではＳｅのように正に
帯電される感光体を用いて説明する。帯電電位を例えば
＋６００ｖとする。

像形成体１の帯電された部分は矢印の方向へ回転して像
露光光３が照射する位置で青色に対応する画像信号に基
づく像露光光３により像露光される。露光された部分は
電位が低下しく例えば＋１０Ｖに）静電潜像が形成され
る０次いで、この静電潜像が形成された像形成体１の表
面が青トナー現像器１５の現像領域を通過するときに、
非露光部の電位極性と同極性に帯電されたトナーが像露
光により電位が低くなった部分に付着することにより青
色トナーによる反転現像が行われ青色トナー像が像形成
体１の表面に形成される。

青色トナー像が形成された部分が再び帯電器２の下に到
来すると再び一様帯電が行われ、次は赤色に対応する画
像信号に基づく像露光光３により像露光が行われ静電潜
像が形成される。この静電潜像は、像形成体１が回転す
ることにより赤トナー現像器４の現像領域を通過すると
きに、電位の低くなった潜像部分に赤色トナーが付着し
赤色１〜ナーによる現像が行われ赤色トナー像が像形成
体１の表面に形成される。こうして青色トナー像と赤色
トナー像の形成された部分は回転により帯電器２の下を
通過するときにまた一様帯電が行われ、次いで黒色に対
応する画像信号に基づく像露光光３により像露光され静
電潜像が形成される。

この静電潜像は像形成体１の回転により黒トナー現像器
６の現像領域を通過するときに電位の低くなった潜像部
分に黒色トナーが付着して黒色トナーによる現像が行わ
れ黒色トナー像が像形成体１の表面に形成される。この
ようにして、像形成体１の表面には青、赤、黒の３色か
らなるカラー原稿に対応する３色のトナー像が形成され
る。

この３色トナー像は転写前帯電器７および転写前露光ラ
ンプ８により転写され易くされ、転写電極９を通過する
際に、別途給送されてくる転写材Ｐへ転写され、転写さ
れた転写材は分離電極１０によって像形成体１から分離
されて定着器１１へ導かれトナー像は転写材Ｐへ定着さ
れ、画像形成が終了して装置外へ排出される。トナー像
が転写された後の像形成体１は除電器１２で除電され、
次いでクリーニング装置１３により表面の残留トナーが
除去されて次の画像形成に備える。

以上説明したように、従来、カラー原稿から３色カラー
画像を形成するには、３個の現像器を設け、帯電、像露
光および現像という一連の工程を３回、即ち、像形成体
１が３回転することになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の３色画像形成装置は３つの色の画像
しか形成しないにもかかわらず、現像器の数や像形成体
の回転数が、３原色の配合による自然色画像形成の場合
と同じ３個の現像器と３回の工程を必要とするという点
に改良すべき課題がある。

本発明の目的は、上記の課題に鑑みて、自然色画像形成
装置に較べて、構成が単純化され且つスピードの早い３
色画像形成装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために次の手段構成を
有する。即ち、本発明のカラー画像形成装置は、像形成
体に一様帯電を施し、特定の色に対応する画像信号に基
づく像露光を行って潜像を形成し、前記潜像を前記画像
信号に対応する色の色トナーを収納する現像器により現
像するという工程を予め設定された回数だけ繰り返し、
像形成体上に色トナー像を形成しこれを転写材へ転写し
て定着し色画像を形成する画像形成装置であって、少な
くとも２つの現像器が収納するトナーの色が互いに補色
の関係にあることを特徴とするカラー画像形成装置であ
る。

（作　用） 以下、上記手段構成を有する本発明のカラー画像形成装
置の作用を説明する。

本発明装置の２つの現像器のうち一方の現像器（第１の
現像器）が収納するトナーの色を第１色とし、他方の現
像器（第２の現像器）が収納するトナーの色を第２色と
すると、第１色と第２色は互いに補色の関係となってい
る。従って第１色のトナーと第２色のトナーを融合する
と黒色が得られる。即ち、第１色と第２色に黒色を含め
た３種類の色が可能となる。

３色の画像形成作用は次のようにじて行われる。

まず、像形成体を一様帯電した後、像露光を行うに当り
、原稿画像の黒色成分と第１包成分に対応する画像信号
に基づく像露光を行い潜像を形成する。そしてこの潜像
を第１色のトナーを収納する第１の現像器で現像し、像
形成体上に第１色の１−ナー像を形成する。

像形成体はこの第１色のトナー像を付着させたまま再び
帯電され、像形成体の同じ場所に、次は原稿画像の黒色
成分と第２包成分に対応する画像信号に基づく像露光が
行われ潜像を形成される。

この潜像は第２色のトナーを収納する第２の現像器で現
像され第２色のトナー像が形成される。

こうして像形成体上に形成された第１色のトナーと第２
色のトナーからなるトナー像は転写材へ転写され定着さ
れて色画像が形成される。原稿画像の黒成分の部分は第
１色のトナーと第２色の１−ナーの両方のトナーが付着
しておりこれらは補色の関係にあるので定着により両ト
ナーが融合すると黒色が再現されることになる。

また、他の画像形成作用は次のようにして行われる。像
形成体を一様帯電した後、原稿画像の黒色部分に対応す
る画像信号に基づく像露光を行って潜像を形成し、その
潜像をまず第１の現像器で現像し第１色のトナー像を形
成する。次いで同じ潜像を第２の現像器で第２色のトナ
ー像を先に形成された第１色のトナー像の上へ重ねて形
成する。

像露光された部分の電位は非露光部分に較べ充分低く、
第１色のトナーが付着してもまだ充分に低いので同じ潜
像に第２色のトナーを充分付着させることができる。

第２の現像器による現像が終った後、像形成体に２回目
の一様帯電を施し、次いで、像形成体の同じ場所に原稿
画像の第１色に対応する画像信号に基づく像露光を行っ
て潜像を形成する。そして、この潜像を第１の現像器で
現像し、第１色のトナー像を形成する。第１の現像器に
よる現像が終った後、像形成体に３回目の一様帯電を施
し、次いで、像形成体の同じ場所に、原稿画像の第２色
に対応する画像信号に基づく像露光を行って潜像を形成
する。そして、この潜像を第２の現像器で現像し、第２
色のトナー像を形成する。

こうして、像形成体上には、原稿画像の黒色ないし黒色
成分を有する部分には第１色のトナーと第２色のトナー
が重なって付着し、第１色の部分には第１色トナーが付
着し、第２色の部分には第２色のトナーが付着して１つ
の画像に対応するトナー像が形成される。このトナー像
はその後転写材へ転写され定着されて３色画像が形成さ
れる。

原稿画像の黒成分を有する部分には第１色のトナーと第
２色のトナーの両方のトナーが付着しており、両者は補
色の関係にあるので定着により両トナーが融合すると黒
色が再現されることは先の画像形成の場合と同様である
。

以上説明したように、本発明のカラー画像形成袋πでは
２つの現像器が収納するトナーの色が互いに補色の関係
にあるところから、現像器が２個で、−様帯電、像露光
、現像という一連の工程を２回又は３回行うことにより
３色の画像を形成することができるので、従来の３色画
像形成装置より現像器が１個少なくてすみ、前記工程を
２回で画像形成する場合には従来の装置に較べて工程が
１回少なくてすむので、装置構成が単純化され且つ画像
形成速度を早くすることができる。

（実　施　例） 以下、本発明のカラー画像形成装置の実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明のカラー画像形成装置の実施例の構成を
示す図である。

像形成体１はセレン感光層を表面に有する回転ドラム状
のものでありその周速は１８０ｍ＋ａ／ｓｅｅとした。

帯電器２としては、既に帯電している像形成体１の表面
を更に帯電するものにあっては特に先の帯電の影響が少
なくて安定し帯電を与えることのできるスコロトロンコ
ロナ放電器が用いられている。これにより像形成体の表
面は約十６００Ｖの電位に帯電され、露光された部分は
約＋ＩＯＶまで低下する。また、像露光光３は本実施例
のようにドラム状の像形成体１を用いるものにあっては
、通常のモノカラー電子写真複写機におけるようなスリ
ット露光をフィシレタで色別にろ波したようなものでも
よいが鮮明なカラー画像を記録するためにはレーザビー
ムスキャナが望ましいので１６ドツト／關の半導体レー
ザビームスキャナによって像露光を行っている。現像器
４および同５は非接触現像式のものを用い、現像器４に
は赤Ｉ・ナーＴ、が収納されており、現像器５には補色
の関係にあるシアントナーＴ２が収納されている。その
他番号７〜１４の名称および機能は第４図の場合と同じ
であるので説明を省略する。

以下、まず帯電、像露光および現像の一連の工程が２工
程即ち像形成体１が２回転で３色のカラー画像が形成さ
れる場合（第１の画像形成モードとする）について第２
図を参照しつつ説明する。

第２図は、反転現像法に基づいて、像露光部が背景部よ
りも低電位の静電潜像になり、この静電潜像が背景部電
位と同極性に帯電するトナーの付着によって現像される
ことを示している。

第２図では初期状態の像形成体１の表面に、その第１回
転目に帯電器２により第１回目の帯電を行い＋６００ｖ
の電位に帯電し、その帯電面にレーザビームスキャナに
よって黒と赤に対応する画像データに基づく第１回目の
像露光を行う。

露光された部分は電位が約＋ＩＯＶに低下して静電潜像
５１および同５３が形成される。形成された潜像は次に
赤トナーＴｌを収納している現像器４によって第１回の
現像がなされ潜像５１と同５３に赤トナーＴ１が付着し
て赤トナー像が形成される。第１回の赤トナーＴＩによ
る現像の行われた像形成体１の表面に対しては、転写前
帯電器７、転写前露光ランプ８、転写電極９、分離電極
１０、クリーニング装置１３を作用させることなく第２
回目の工程に入る０次いで除電器１２によって除電を行
い、あるいは除電を省略して、２回転目に再び帯電器２
により第２回の帯電を行い像形成体１の表面は＋６００
■の電位になる。

その帯電面にレーザビームスキャナによって黒とシアン
に対応する画像データに基づく第２回の像露光が行われ
、静電潜像５１′と同５２が形成される。形成された潜
像は次にシアントナーＴ２を収納している現像器５によ
って第２回の現像がなされ、潜像５１′と同５２にシア
ントナーＴ２が付着してシアントナー像が形成される。

こうして像形成体１上に形成された赤トナーＴｌとシア
ントナーＴ２からなるトナー像は転写前帯電器７および
転写前露光ランプ８により転写前処理が施され、転写電
極９を通過するときに、別途給送されてくる転写材Ｐへ
転写され、転写された転写材Ｐは分離電極１０によって
像形成体１から分離されて定着器１１へ導かれ、トナー
像は転写材Ｐへ定着される。赤トナーＴ１とシアントナ
ーＴ２が重なっている部分は定着により両トナーか融合
して黒色となる。その結果、赤、シアン、黒の３色から
なるカラー画像が２回の工程で得られることになる。

次に、帯電、像露光および現像の一連の工程を３回行っ
てカラー画像を形成する場合（第２の画像形成モードと
する）について第３図を参照しつつ説明する。

第３図では、像形成体１の第１回転目で帯電器２により
初期状悪の表面を約＋６００Ｖの電位に帯電する。次い
でその帯電面にレーザビームスキャナによって黒に対応
する画像信号に基づく第１回目の像露光を行う。露光さ
れた部分は電位が約＋１０Ｖに低下して静電潜像５１を
形成する。

形成された潜像５１は赤トナーＴ１を収納している現像
器４によって現像され赤トナーＴ１が付着して赤トナー
像が形成される。その後直ぐ引き続いてシアントナーＴ
２を収納する現像器５によって赤トナー像に重ねて現像
されシアントナー像が形成される。このように重ねて現
像できるのは潜像５１の電位が充分に低く、赤トナーＴ
１で現像されて電位が上昇してもなお非露光部の電位ま
では上昇せずなお潜像としての充分な電位コントラスト
を保持しているからである。このため、赤トナー現像器
４で現像した後引き続いてシアントナー現像器５で現像
すると同−潜像上に赤トナー像とシアントナー像が重な
って形成されることになるのである。この重なった部分
は、黒色画像が形成される部分となるが、同一の潜像に
対する現像であるなめカラー複写機に在住にしてみられ
る色ずれが生じない。

像形成体１上のトナー像が形成された部分は像形成体１
の回転により再び帯電器２に対向する位置を通過すると
きに第２回目の帯電が行われる。

なお、第１回目の赤トナーＴ１およびシアントナーＴ２
による現像が行われた像形成体１の表面に対しては転写
前帯電器７、転写前露光ランプ８、転写電極９、分離電
極１０およびクリーニング装置１３は作用させないこと
は第１の画像形成モードの場合と同様である。

除電器１２は除電を行ってもあるいは除電を省略しても
よい（第３図は除電工程を省略した図となっている）。

第２回目の帯電が行われた後は、レーザビームスキャナ
により赤に対応する画像信号に基づく第２回の像露光が
行われ潜像５３が形成される。形成された潜像５３は次
に赤トナーを収納している赤トナー現像器４によって第
２回の現像が行われ赤トナー像が形成される。第２回現
像のときはシアントナーＴ２による現像は行われない。

像形成体１の回転により赤トナー像部分が帯電器２に対
向する位置を通過する際に第３回の帯電が行われる０次
いで、レーザビームスキャナによりシアンに対応する画
像信号に基づく第３回の像露光が行われ潜像５２が形成
される。形成された潜像５２は次に赤トナー現像器４を
通過して、シアントナー現像器５によって現像されシア
ントナーが付着してシアントナー像が形成される。

こうして像形成体１上に形成された赤トナーとシアント
ナーからなるトナー像は転写前帯電器７および転写前露
光ランプ８により転写前処理が施され、転写型８ｉ！９
を通過するときに、別途給送されてくる転写材Ｐへ転写
され、転写された転写材Ｐは分離電極１０によって像形
成体１から分離されて定着器１１へ導かれトナー像は転
写材Ｐへ定着される。赤トナーＴｌとシアントナーＴ２
が重なっている部分は定着により両トナーが融合して黒
色となる。

その結果、赤、シアン、黒の３色からなるカラー画像が
３回の工程によって得られることになる。

以上のように、本発明のカラー画像形成装置では２つの
現像器のうち、一方の現像器が収納するトナー（第１色
トナー）の色と他方の現像器が収納するトナー（第２色
トナー）の色が互いに補色関係にあるところから２つの
トナーを融合することにより黒色が得られるので現像器
が２つで合計３色の色が得られることになる。また第１
の画像形成モードでは２工程で３色が得られ、第２の画
像形成モードでは３工程で３色が得られる。

なお、本発明のカラー画像形成装置においては第１色ト
ナーによる１色のカラー画像、第２色トナーによる１色
のカラー画像、第１色トナーと第２色トナーの融合によ
る黒１色の画像、第１色ｌ・ナーと第２色トナーによる
２色のカラー画像が容易に実現できることはいうまでも
ない。

トナーの色の組合せは赤とシアンに限られるものではな
くマゼンタと緑、或いは青とイエロー等、補色関係の色
が種々考えられる。

トナーの現像器は像露光による潜像形成および黒色画像
の色調に影響を与える。

例えば、シアン系トナーは、可視部での透過率が低い、
それ故可視領域の光源としてｌ１ｅ−ＮｅレーザやＬＥ
Ｄを用いると、先にシアン系トナーが付着している場合
は、上から露光しても感光体の電位が低下しないという
問題が生じる。それ故、シアン系トナーを後段で用いた
り、シアン系トナーを透過する長波長の光源、例えば半
導体レーザや長波長のＬＥＤ等を用いるのが好ましい。

また黒色の色調は転写紙上でシアントナーが上にくると
青っぽくなり、赤トナーが上にくると赤っぽくなる傾向
がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のカラー画像形成装置では
、２つの現像器が収納するトナーの色が互いに補色の関
係にあるところから、現像器が２個で３色のカラー画像
形成が可能であり、また、−様帯電、像露光、現像とい
う一連の工程が２回又は３回で３色の画像形成を行うこ
とができるので、従来の３色カラー画像形成装置に較べ
現像器が１個少なくてすみ、前記工程を２曲で画像形成
する場合は従来の装置に較べて工程が１回少なくてすむ
ので装置構成が単純化され且つ画像形成速度を早くする
ことができるという利点がある。

また特開昭６２−２６９７６に示されたように、画像読
取装置と組み合わせて、小型の３色コピャに好ましく用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の実施例の構成を
示す図、第２図は２工程で３色カラー画像を形成する場
合の形成過程説明図、第３図は３工程で３色カラー画像
を形成する場合の形成過程説明図、第４図は従来の３色
カラー画像形成装置の構成を示す図である。 １・・・・・・像形成体、　２・・・・・・帯電器、　
３・・・・・・像露光光、　４・・・・・・赤トナー現
像器、　５・・・・・・シアントナー現像器、　７・・
・・・・転写前帯電器、８・・・・・・転写前露光ラン
プ、　９・・・・・・転写電極、１０・・・・・・分離
電極、　　１１・・・・・・定着器、１２・・・・・・
除電器、　１３・・・・・・クリーニング装置、１５・
・・・・・青トナー現像器。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 第　／　図 第　４　図 ４−−−−一膚、ト丈−現判に眠１ ６−ｍ−・・墨、トナー刀邑赳 ／６−−−−−斉トナー刃Ｌイ糾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像形成体に一様帯電を施し、特定の色に対応する画像信
   号に基づく像露光を行って潜像を形成し、前記潜像を前
   記画像信号に対応する色の色トナーを収納する現像器に
   より現像するという工程を予め設定された回数だけ繰り
   返し、像形成体上に色トナー像を形成しこれを転写材へ
   転写して定着し色画像を形成する画像形成装置であって
   、少なくとも２つの現像器が収納するトナーの色が互い
   に補色の関係にあることを特徴とするカラー画像形成装
   置。