JPH02214873A - 静電式カラー複写機 - 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、たとえばカラー複写機などの静電式複写機に
関する。

従来の技術 たとえばフルカラー複写機などにおいては、感光体上に
形成される各色の静電潜像に比較的高度な階調性が要請
されており、このなめに感光体表面の露光領域上にスク
リーンを介在させる構成が用いられている。

典型的な先行技術は、第７図に示されている。

スクリーン１は、駆動ローラ２および従動ローラ３に巻
き掛けられた感光体ベルト４上に照射される露光手段（
図示せず）からの原稿像光経路上に配設されている。こ
のスクリーン１は、感光体ヘルド４の露光領域１１上に
おける移動方向（矢符Ａ方向）と平行に延びる細長い複
数の遮光領域と複数の透光領域とが前記移動方向に垂直
方向に交互に配設されている。露光手段からの原稿像に
対応した光がこのスクリーン１を介して感光体ベルト４
の前記露光領域１１上に照射されると、これによって形
成される静電潜像の階調性が向上される。

すなわち、露光手段からの光はスクリーンの遮光領域に
よって遮光され、この遮光領域に対応する影が感光体ヘ
ルド４の表面上に静電潜像として形成される。この影の
大きさは露光手段からの光量が大きくなる程その幅が小
さくなり、光量が小さくなると前記形の幅が大きくなる
ように形成される。露光手段からの光量の大きさは、複
写すべき原稿の濃度に対応しており、したがって感光体
ベルト４上の静電潜像は原稿の濃度に対応した影の太さ
によって表わされ、したがってその階調性を向上するこ
とがてきる。

第８図は、スクリーン１を用いない場合の濃度特性を示
すグラフである。ここで原稿濃度とは、原稿に対して照
射される光の光量く照度）Ｉｉｎとこの入射光に対する
反射光の光量（照度）Ｉｏｕｔとによって、 する。たとえは最も明るい濃度は濃度ｒｏ、ＯＪで示さ
れ、最も暗い濃度は濃度ｒ２．ＯＪて示されている。第
８図のグラフにおいて、横軸には原稿濃度がとられ、縦
軸にはこの複写機の複写動作によって得られる複写濃度
かとられている。

ここでは、ＯＰＣ感光体が備えられ、この感光体の表面
電位が一３００■、現像バイアスか一１００■に設定さ
れたカラー複写機を用いており、露光手段には定格入力
電圧が＋８５Ｖのコピーランプが用いられている。第８
図においてラインρ１は、前記コピーランプの入力電圧
を６９Ｖに設定した場かの原稿濃度と複写濃度との関係
を表わす濃度特性が示される。この場合には、原稿濃度
ｒｏ、ＩＪが最も明るい複写濃度として再現することが
できるように設定されている（以下、この状態を最暗状
態と呼ぶ）。ラインｐ２は、コピーランプの入力電圧を
変化させることによって、原稿濃度ｒｏ、３Ｊが最も明
るい複写濃度として再現されるように設定された濃度特
性を示しており、このときのコピーランプの入力電圧は
８１Ｖに設定されている（以下、この状態を最明状態と
呼ぶ）。

すなわち、ランプ入力電圧を変化調整することによって
、最暗状態の濃度特性曲線１１と最明状態の濃度特性曲
線１２との範囲内の濃度特性において複写すべき原稿の
濃度範囲が好ましい階調性を有する複写濃度範囲になる
ように調整することができる。

しかしながらこのような濃度特性は、複写濃度が対応す
る原稿濃度に一致する理想濃度特性曲線１３から大きく
ずれており、たとえば原稿濃度「１．０」に近付くにつ
れて、対応する複写濃度の階調性が著しく低下している
。このような問題点を解決するために、前述したスクリ
ーン１が配設されている。

第９図は、スクリーン１を用いた場合の濃度特性が示さ
れている。第９図においてライン１４は最暗状態の濃度
特性が示され、ライン１５は最明状態の濃度特性が示さ
れている。第９図に示されるように、スクリーン１を用
いた場合には、その濃度特性は理想濃度特性曲線ｐ３に
近付いておりしたがって複写濃度の階調性が向」ニされ
る。たとえば原稿濃度ｒ１．ＯＪ付近における複写濃度
は、コピーランプの入力電圧を大きくして最明状態に近
付けることによって、その階調性を向上することができ
る。

発明が解決しようとする課題 このようにスクリーンを介在することによって階調性を
向上することがてきるけれども、このスクリーン１を設
けると、その分だけ感光体ベルト４に到達する光量が減
少してしまい、したがって感光体ベルト４上における光
量をスクリーン１が設けられていない状態と同程度に保
つためには、コピーランプの入力電圧を高めなければな
らない。

また、たとえばフルカラー複写機の場合には、原稿から
の反射光をフィルタ装置によって色分解しているために
、その分たけコピーランプから照射された光の光量が減
少してしまい、さらにコピーランプの入力電圧を高めな
ければならない。

たとえば第９図において最暗状態の濃度特性曲線１４を
設定するためにはコピーランプの入力電圧を８２Ｖに設
定し、また最明状態の濃度特性曲線１５を設定するため
にはコピーランプの入力電圧をその定格入力電圧８５Ｖ
を上回る９４Ｖに設定しなければならない。すなわち、
スクリーンを用いない場合には、コピーランプの入力電
圧の調整幅を６９Ｖ〜８１Ｖに設定することによって前
記最暗状態から最明状態にその濃度特性を調整すること
がてきるけれども、スクリーンを設けた場合にはコピー
ランプの入力電圧を８２Ｖ〜９４Ｖ必要となる。

このコピーランプの定格入力電圧は前述したように８５
Ｖであるので、これを超える入力電圧を印加すると、コ
ピーランプの寿命が著しく低下し、かつコピーランプ自
体が高温となる問題も生じる。

また、前記定格入力電圧以下において濃度特性を調整し
ようとすれば、その調整幅がきわめて小さくなり、使用
者の要求に応しることができなくなる。

また階調性を高めるための他の従来技術としては、感光
体の表面電位を変化させて、これによって濃度特性を調
整するような構成が提案されているけれども、このよう
な構成では帯電器がスコロトロン方式のグリッドを用い
る必要があり、それ以外のコロトロン方式の場きには前
記表面電位の変化を充分精度が高い範囲で制御すること
ができない。

また、階調性を高めるための他の従来技術としては、現
像時のバイアス電圧を変化するような構成も提案されて
いるけれども、このような従来技術では、バイアス電圧
をあまり高く設定すると、現像剤中に混入されているキ
ャリアが感光体上に付着してしまうなどの手兵きが発生
し、実用に耐え得る技術ではない。

本発明の目的は、露光手段の寿命を低下することなく、
スクリーン手段を用いて階調性を向上することができる
静電式複写機を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、感光体と、 前記感光体上に静電潜像を形成するための原稿ツー 像を感光体と相対的に移動して走査してスリット露光す
る露光手段と、 前記露光手段の原稿像の光経路に介在され、感光体と原
稿像との相対的な移動方向に平行に延びる細長い複数の
遮光領域と複数の透光領域とが前記移動方向に垂直方向
に交互に配設されるスクリーン手段と、 前記スクリーン手段に関して感光体とは反対側に配置さ
れ、前記移動方向と垂直方向にほぼ均一な明るさで光を
スクリーン手段に向けて照射して階調性を向上する補助
光源とを含むことを特徴とする静電式複写機である。

作　　用 本発明の静電式複写機では、露光手段によってスリット
露光された原稿像はスクリーン手段を介して感光体上に
照射され、これによって感光体上の表面に階調性の向上
された静電潜像が形成される。

本発明に従えば、前記スクリーンに関して感光体とは反
対側に補助光源を配置するようにしたので、感光体の露
光領域には前記スクリーン手段を介して露光手段からの
光に加えて補助光源からの光が照射されることになり、
この露光領域上における静電潜像の階調性が補助光源か
らの光量の増加分だけ向上される。

すなわち、スクリーン手段を介在することによって、露
光手段からの原稿像に対応した光はスクリーン手段の透
光領域のみを透光して感光体上に照射され、スクリーン
手段の遮光領域の部分は遮光されて感光体上にはこの遮
光領域に対応する影が形成される。この影の大きさは露
光手段からの光量に大略的に反比例して変化し、感光体
上に形成される静電潜像の階調性を向上することがてき
る。

このようにして階調性を向上するために設けられたスク
リーン手段に対して補助光源からの光を照射することに
よって、比較的階調性の良好な再現が困難とされている
濃度が高い原稿像に対しても、その階調性を向上するこ
とかてきる。また、このような補助光源からの光を用い
ることによつて、露光手段において用いられる光量を補
助光源の光量分だけ低減することができ、したがって露
光手段の寿命を延ばすことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のカラー複写機〈以下、複
写機と略す）１２の原理的構成を示す側面図である。複
写機１２は、枠体１３の上部に原稿１４が載置される原
稿台１５が設けられる。原稿台１５の下方には、原稿１
４に光を照射する一対のコピーランプ１６と、原稿１４
からの反射光をたとえば一点鎖線で示すように感光体ベ
ルト２５上に導く複数の反射鏡１７と、光路上に配置さ
れる結像レンズ２２と、３色（イエロー、マゼンタ、シ
アン）の色フィルタを有するフィルタ装置２３とを含ん
で露光光学系２４が構成されている。

この露光光学系２４によって原稿１４を露光走査して感
光体ベルト２５の表面上に静電潜像が形成される。この
感光体ベルト２５の露光領域の直上には、階調性を向上
させるためのスクリーン２６が配設されている。また、
このスクリーン２６付近には、後述される補助光源１０
が配設されており、前記コピーランプ１６からの光に加
えて、この補助光源１０からの光がスクリーン２６を介
して感光体ベルト２５の露光領域に照射される。

露光光学系２４の下方には、有機感光体（ＯＴＣ）から
成る感光体ベルト２５が配設されている。

この感光体ベルト２５は、一定の間隔をあけて設けられ
る駆動ローラ２７と従動ローラ２８とに掛は渡されてお
り、これら２つのローラ２７，２８によって回転駆動さ
れる。この感光体ベル１−２５の周辺には帯電チャージ
ャー２９、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応し
た現像装置３０３１．３２、感光体ベルト２５上に残留
するトナーを除去するクリーナ３３、および除電ランプ
３４などがこの順序で配設されており、前記各現像装置
３０，３１．３２は、それぞれイエロー、シアン、マゼ
ンタの各色の現像剤がそれぞれ収納されており、感光体
ベルト２５に非接触状態て配設されている。

前記駆動ローラ２７の従動ローラ２８とは反対側には、
感光体ベルト２５上に形成されたトナー像を中間転写す
るための中間転写装置３５が設けられる。この中間転写
装置３５は、感光体ベルト２５上のトナー像が中間転写
される中間転写ベルト４２、第１転写ローラ３６、第２
転写ローラ３７、バックアップローラ３８、背面電極ロ
ーラ３９、本能プレート４０、クリーナ４１などを含ん
で構成され、前記中間転写ベルト４２は駆動ローラであ
る第１転写ローラ３６と第２転写ローラ３７とバックア
ップローラ３８との３つのローラに掛は渡されている。

この複写機１２の給紙側には、記録用紙５０が収納され
る２つのカセット５１．５２が上下に装着されている。

各カセット５１．５２の上部から上記中間転写装置３５
までの間には、給紙ローラ５３．５４とタイミングロー
ラ５５とが設けられている。中間転写装置３５の排紙側
には、搬送ベルト５６、定着装置５７および排出部５８
がそれぞれ設けられている。

第２図は感光体ベルト２５における露光領域付近の側面
図であり、第３図は第２図の切断面線■−ｍから見た断
面図であり、第４図はスクリーン２６の配設状態を示す
平面図である。

スクリーン２６は、感光体ベルト２５の露光領域Ａを含
む領域上に感光体ベルト２５との間隔を１重頂程度あけ
て配設されている。このスクリーン２６は、厚さ１００
μｍ程度の透明なポリエチレンテレフタレート上にたと
えばシルク印刷技術または写真感光技術などによって複
数の縦縞２６ａが形成されている。前記複数本の縦縞２
６ａは。

感光体ベルト２５の進行方向く第４図の矢符Ｂ方向）と
平行に延び、かつ感光体ベルト２５の幅方向に等間隔を
あけて形成されている。

すなわちこのスクリーン２６には、前記複数の縦縞２６
ａによって感光体ベルト２５の進行方向に平行に延びる
細長い複数の遮光領域（縦縞２６ａが形成されている部
分）と複数の透光領域（縦縞２６ａが形成されていない
部分）とが前記進行方向と垂直方向に交互に間隔をあけ
て配設されることになる。前記縦縞２６ａは、１インチ
当り１Ａ ２０本形成されており、縦縞２６ａが全スクリーン２６
に占める割合は３１％程度に選ばれている。

露光光学系２４からの光は、このスクリーン２６の前記
縦縞２６ａ間を透過して感光体ベルト２５の露光領域Ａ
に到達する。縦縞２６ａ　（遮光領域〉に対応する部分
は、露光領域Ａ上において影となり、この影の太さは露
光光学系２４がらの光景に大略的に反比例する。すなわ
ち、入射される光量が大きいければ前記影の太さが細く
なり、光景が小さければ影が太くなる。このような性質
に基づいて、露光領域Ａ上に形成される静電潜像の階調
性を向上することができる。

補助光源１０は、感光体ベルト２５の進行方向と垂直方
向く感光体２５の幅方向）に複数個の白熱球が一列に等
間隔をあけて配設されており、前記スクリーン２６との
間隔は５０〜６０ｍｍに選ばれる。この補助光源１０は
スクリーン２６を介して前記露光領域Ａを含む領域に照
射される。補助光源１０によって照射される領域は前記
露光領域Ａを含む領域内てあればよく、必ずしも露光領
域Ａと一致する必要はない。補助光源１０の光量（照度
）は、前記コピーランプ１６の光量の約１０％程度のも
のが選ばれる。補助光源１０は感光体ベルト２５の幅方
向に複数個等間隔をあけて配列されるので、これによっ
て照射される光は感光体ベルト２５の幅方向にわたって
均一に保たれている。

次に、この複写機１２における大略的な複写動作につい
て説明する。

露光光学系２４のコピーランプ１６と複数の反射鏡１７
〜２１は、原稿台１５の下方側において矢符Ｃ方向およ
び矢符り方向に往復移動して原稿１４を走査する。コピ
ーランプ１６から照射された光は原稿１４て反射され、
この反射光は第１図において一点鎖線で示すように反射
鏡１７，１８、レンズ２２、フィルタ装置２３、および
反射鏡２１．２２を経由してスクリーン２６を透過した
後に感光体ベルト２５の露光領域Ａに到達し、この露光
領域Ａに静電潜像を形成する。フルカラー複写の場合は
、各色に対応して原稿１４を３回走査し、フィルタ装置
２３はそれぞれの走査時に３色の色に色分解し、感光体
ベルト２５上に順次、各色に対応する静電潜像を形成す
る。

前記静電潜像は、現像装置３０，３１．３２によってイ
エロー、マゼンタ、シアンの現像剤によって前記顕像化
され、これによって形成されたトナー像は感光体ベルト
２５の表面から中間転写ローラ６０によって順次中間転
写ベルト４２の表面上に転写され、各色のトナー像が重
ね合わせられる。

前記カセット５１．５２に収納された記録用紙５０は、
給紙ローラ５３，５４によって１枚ずつタイミングロー
ラ５５側へ給紙され、タイミングローラ５５は中間転写
ベルト４２に同期して前記記録用紙５０を中間転写ベル
ト４２と転写ローラ６１との間に搬送する。この記録用
紙５０には中間転写ベルト４２のトナー像が転写された
後に本能プレート４０によって中間転写ベルト４２から
本能される。トナー像が転写された記録用紙５０は、搬
送ベルト５１によって定着装置５７に導かれて加圧およ
び加熱によって定着を受けた後に排紙部５０から外部に
排出される。

第５図は、複写機１２の入力電圧レベルを設定する電気
的構成を示す図ブロックである。中央制御装置（ＣＰＵ
）７０にはリードオンリメモリ（ＲＯＭ）７１およびラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７２および入出力回＆
’８７Ｂが接続され、操作部７４において可変設定され
たレベルはアナログ／デジタル変換器７５および前記入
出力回路７３を介して補助光源１０を駆動するための駆
動回路７６に与えられ、この駆動回路７６によって前記
操作部７４て設定されたレベルに対応する入力電圧が補
助光源１０に与えられる。こうして操作部７４において
補助光源１０の光量を制御することができる。

第６図は、この複写Ｍ１１２における濃度特性を示すグ
ラフである。第６図のグラフの読み方は、従来技術の項
で述べた第８図および第９図のグラフと同様であり、ラ
イン１６．１７およびライン１８は、それぞれ最暗状態
および最明状止、およ７一 び理想状態の各濃度特性曲線が示されている。

前記コピーランプ１６は、定格入力電圧８５Ｖ、明るさ
６５００　Ｌｍに選はれている。また補助光源１０とし
ては、定格入力電圧２４Ｖ、定格電力４　Ｗ　（３Ｌ　
ｍ　／　Ｗ　）の白熱灯を８個設けである。

前記ライン１６で示される最暗状態の濃度特性は、従来
技術の項て述へたように原稿濃度「０１」が最も明るい
複写濃度となるように選ばれており、ライン１７で示さ
れる最明状態の濃度特性は原稿濃度ｒｏ、３Ｊが最も明
るい複写濃度となるように設定されている。コピーラン
プ１６の入力電圧は常に８２Ｖに設定されており、補助
光源１０は最暗状態においてＯＶに設定され、最明状態
において１３Ｖに設定される。

すなわち、補助光源１０を０■〜１３Ｖの間で変化させ
ることによって、コピーランプ１６の入力電圧をその定
格電圧８５Ｖ以下の８２Ｖに設定したままて、濃度特性
を通常の使用者の要求する調整幅、すなわち最暗状態か
ら最明状態までの調整幅をカバーすることがてきる。前
記最暗状態から最明状態の変化幅は、感光体ベルト２５
の表面電位を＋ＯＶ〜＋６０Ｖに変イヒさせた場きと同
様の原稿濃度特性の変化を得ることかできる。また、第
６図に示されているように、スクリーン２６を設けたこ
とによる階調性の向上が示されることは明きらかである
。

このように本発明では、スクリーン２６を介在させたこ
とによる感光体ベルト２５への入射光量の低減した分を
補助光源１０によって補償することができる。すなわち
、前述したようにコピーランプ１６の入力電圧をその定
格入力電圧８５Ｖ以下の８２Ｖに固定した状態で補助光
源１０の入力電圧を調整変化することによってユーザの
要請する調整幅を変化させることができる。したがって
、コピーランプ１６の寿命が低下することなく、その階
調性を向上することが可能となる。

本発明に適用される複写機としては、カラー複写機のみ
ならず通常のモノカラー複写機に適用してもよい。また
、感光手段としては、感光体ベルトに限らず、たとえば
直円筒状の感光体■・ラムてもよい。また、感光体ベル
トを用いることなく、露光光学系からの原稿像を直接感
光体に感光させるような構成を用いてもよい。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、階調性を向上するために
設けられたスクリーン手段による露光手段からの光量の
低減分を補助光源からの光量によって補償することがて
き、したがって露光手段で発生される光量を抑制するこ
とができ、露光手段の寿命を延ばすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の複写機１２の概略的な構成
を示す側面図、第２図はスクリーン２６の配設状態を示
す図、第３図は第２図の切断面線■−■から見た断面図
、第４図はスクリーン２６の配設状態を示す平面図、第
５図は補助光源１０の入力電圧レベルを変化調整する電
気的構成を示すブロック図、第６図は本発明によって得
られる濃度特性曲線を示すグラフ、第７図は典型的な先
行技術の構成を示す図、第８図および第９図は先行技術
を説明するためのグラフである。 １０・・・補助光源、１２・・・複写機、１４・・原稿
、１６・・・コピーランプ、２４・・・露光光学系、２
５・・感光体ベルト、２６・・・スクリーン 代理人　　弁理士　西教　圭一部 区 区 の ■ 載 脈 覇妙−狡 型抄繁愕 ヘ− 簀門欠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体と、 前記感光体上に静電潜像を形成するための原稿像を感光
   体と相対的に移動して走査してスリット露光する露光手
   段と、 前記露光手段の原稿像の光経路に介在され、感光体と原
   稿像との相対的な移動方向に平行に延びる細長い複数の
   遮光領域と複数の透光領域とが前記移動方向に垂直方向
   に交互に配設されるスクリーン手段と、 前記スクリーン手段に関して感光体とは反対側に配置さ
   れ、前記移動方向と垂直方向にほぼ均一な明るさで光を
   スクリーン手段に向けて照射して階調性を向上する補助
   光源とを含むことを特徴とする静電式複写機。